• 대한원격탐사학회지
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• 제39권5_4호
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• pp.1165-1172
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• 2023

최근 우리나라는 2050 탄소중립을 선언하였고, 산림청에서는 첨단 정보통신기술을 접목하여 디지털트윈 기반으로 산림자원 관리, 산림재해 예방 등을 위한 K-포레스트 추진계획을 발표하였으며, 드론, LiDAR 등의 활용으로 산림자원 조사의 정밀화 및 첨단화를 추진하고 있다. 이처럼 산림자원 관리에 대한 요구가 증가하고 있으며 산림공간의 디지털트윈 구축 필요성이 높아지고 있다. 그러나 현재까지 우리나라의 디지털트윈은 도시 및 전국단위 디지털트윈 환경인 가상도시 서비스만을 구축 및 제공하고 있으며, 산림 공간을 대상으로하는 3차원 디지털트윈 서비스는 운영 및 제공되고 있지 않다. 이에 본 연구에서는 수목 단위의 수고, 흉고직경과 같은 수직적 정보에 해당하는 3차원 산림공간정보 서비스 제공을 위한 산림 디지털트윈 환경을 구현하고자 하였으며, 실감형 3D 나무모델의 경량화, 3D Tiles 적용으로 3차원 산림공간정보 서비스를 위한 산림 디지털트윈 환경 구현 가능성을 확인하였다. 지속적인 연구를 통하여 도심지 내의 가로수를 포함해 전국단위 수목을 대상으로 3D 나무모델 배치 및 서비스 가능한 산림 디지털트윈 구현할 예정이며, 이를 통하여 산림자원 관리를 위한 산림 디지털트윈 서비스 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 광물과 암석
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• 제36권4호
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• pp.221-232
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• 2023

탄소중립을 위한 이산화탄소 저감 기술 및 대체 에너지에 대한 수요가 계속 증가하고 있다. 팔리고스카이트(palygorskite)는 리본 구조를 가지는 점토광물로 넓은 표면적의 나노크기의 공극을 가지고 있어, 지구온난화의 주범인 이산화탄소(CO₂)를 포집하고 친환경 대체 에너지인 수소(H₂)를 저장할 수 있는 물질로 제안된 바 있다. 이번 논문에서는 대정준 몬테 카를로(grand canonical Monte carlo) 시뮬레이션을 사용하여 팔리고스카이트 나노공극으로의 CO₂ 및 H₂ 분자의 흡착 등온선과 기작에 대한 기초연구의 예비 결과를 보고한다. 실온에서 기체의 분압 관련 변수인 화학 포텐셜(chemical potential)의 증가에 따라 나노공극에 흡착되는 CO₂ 및 H₂ 함량은 증가하였다. CO₂와 비교하여, H₂의 흡착은 더 높은 화학 포텐셜, 즉 높은 에너지가 필요하였다. 이론 계산으로 얻은 나노공극에서의 평균 제곱 변위(mean squared displacement)는 CO₂ 보다 H₂가 훨씬 높았으며 기존 실험 결과와 일치했다. CO₂는 나노공극에서 일렬로 배열된 반면, H₂는 매우 불규칙한 배열을 보였다. 이번 연구 방법은 CO₂ 및 H₂를 저장 가능한 지구물질 광물을 찾는 개발연구뿐만 아니라, 지중환경에서 유체와 광물의 반응을 근본적으로 이해하는 데 기여할 것으로 기대한다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권1호
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• pp.58-68
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• 2024

핵심광물인 니켈, 코발트, 리튬은 NCM계 리튬이온배터리(이하 LIB)의 양극소재로 알려져 있다. 탄소중립 기조에 따라 전기자동차의 보급량 증가로 핵심광물 수요도 증가할 것으로 예상된다. 하지만, LIB용 핵심광물 Li, Co, Ni의 수요대비 공급 부족으로 인해, 폐리튬이온배터리(EOL LIB)의 리싸이클링 수요가 증가할 것으로 예상된다. EOL LIB(폐 LIB) 재활용은 유해화학물질 무기산 침출제인 염산(HCl), 질산(HNO₃), 황산(H₂SO₄)을 침출공정에 적용하여 재활용한다. 본 연구에서는 친환경 대체침출제 메탄술폰산(이하 MSA)의 적용 가능성을 검토하였다. 또한, 침출제 농도, 환원제 농도, 침출시간, 광액농도(P/D), 온도 등의 침출인자가 NCM Black mass 침출에 미치는 영향을 연구하였다. 침출실험 결과, 침출제와 환원제 농도, 침출시간, 침출온도가 증가함에 따라 목적금속 Ni, Li, Co, Mn의 침출률이 향상됨을 확인하였고, 금속의 최대 침출률은 80℃에서 99% 이상으로 나타났다. 또한, MSA는 NCM Black mass 대상 침출에 적용하여 Ni, Li, Co, Mn을 회수할 수 있음을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제33권1호
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• pp.69-76
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• 2024

탄소중립 목표 달성을 위한 노력으로 세계적으로 석탄화력발전소의 단계적 폐지를 목표로 하고 있지만, 다양한 원인으로 인해 화력발전을 통한 전력 생산과 황산화물(SOx)의 배출은 앞으로도 지속될 것으로 예상한다. 국내에서는 황산화물 처리를 위해 중조(NaHCO₃)와 석회소재를 사용하며 중조는 대부분 수입에 의존하고 있다. 따라서 국내 대표적인 부존자원인 석회석을 이용하여 석회소재의 물성 향상을 통해 중조를 대체하기 위한 연구를 수행하였다. 석회석은 박스형 전기로와 수직형 전기로를 통해 열처리했으며, 수직형 전기로가 가진 구조적 특징에 의해 비표면적 22.33 m²/g, 세공용적 0.14 cc/g의 생석회를 제조하여 석회소재의 물성을 향상 시킬 수 있었다.

• 청정기술
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• 제30권2호
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• pp.94-104
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• 2024

재제조는 사용 후 제품을 분해, 세척, 검사, 보수, 조정, 재조립하여 원래의 성능 또는 그 이상의 성능을 가진 제품으로 재상품화하는 것으로, 재제조산업은 2050 탄소중립을 실현하기 위해 필요한 핵심 산업이다. 본 연구에서는 자동차부품 중 재제조가 활발히 이루어지고 있는 인젝터를 대상으로 전과정평가를 이용하여 회피효과를 고려 시와 미고려 시 자원 저감 및 온실가스 저감 효과를 분석하고자 한다. 연구결과, 인젝터 재제조로 인한 자원 저감 효과와 온실가스 저감 효과는 회피효과를 미고려 시 1개 기준으로 95.30%, 93.88%가 저감되는 것으로 나타났다. 재제조 시 제품을 재사용함으로써 사용 후 제품이 폐기되지 않는 환경영향과 천연자원을 사용하지 않는 환경영향의 회피효과를 고려할 시 190.91%, 188.33%가 저감되는 것으로 나타났다. 본 연구결과는 향후 재제조 시 회피효과를 고려한 환경영향 저감량을 평가하고, 연구방법론 개발 시 활용할 수 있을 것으로 본다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제27권2호
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• pp.1-16
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• 2024

To achieve carbon neutrality and restore the national environment, there is growing interest in policies to transform national land areas into green space, such as expanding nature-based solutions, increasing biodiversity, and improving ecosystem service functions. In addition to complying with international agreements such as the United Nations Framework Convention on Climate Change and the Convention on Biological Diversity, it is necessary to expand green spaces to achieve the 2050 Carbon Neutrality goal, which can be achieved by restoring the damaged land in an ecological way. However, it is challenging to implement green restoration in a systematic and active way due to conflicts of interest among landowners and lack of institutional support and advanced technology. Therefore, this study aims to develop a strategy to expand green restoration and implement it smoothly and systematically. This study examined the current status of green restoration in South Korea by investigating green restoration laws and systems and overseas trends, and by surveying the perceptions of 1,000 people selected from a pool of the public. The results of this study show that it is difficult to implement the green restoration efficiently because the laws related to restoration are scattered. According to the relevant legal plans, the perception and direction of restoration is to pursue a sustainable national land environment, allow people to benefit from nature, improve the quality of life, and nurture related industries and human resources. In the international community, it is mentioned that green restoration contributes to achieving the 2050 Carbon Neutrality goal, revitalizing green industries, developing and applying advanced technologies, maintaining consistency in restoration-related policies, expanding citizens' access to green spaces, and adopting nature-based solutions. Both experts and the public are aware of the seriousness of the damage to the natural environment and prefer restoration with human use rather than focusing on natural recovery. It is expected that this study will contribute to the future direction of green restoration and the implementation of tasks for the sustainable restoration of the national land environment and the zero-carbon era.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제23권2호
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• pp.142-156
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• 2024

교통부문 탄소중립을 위한 전기자동차로의 전환에 있어 충분한 충전 인프라의 구축은 중요한 선행요소이다. 특히, 거주지의 충전 인프라 구축은 필수적이다. 우리나라의 주거형태는 주로 공동주택이며, 다수의 거주민을 위한 공공 충전기가 공급되어야 한다. 정부는 충전시설과 전기자동차 전용주차구역의 확보를 법적으로 규정하고 있으나, 주차면수만을 산출근거로 한다. 완속 충전기는 3.5kW 과금형 콘센트와 7kW 완속 충전기가 주를 이룬다. 전자가 충전기 설치 및 이용에 유리하지만, 충전속도가 느려 두 가지 형태의 충전기는 양립이 필요하다. 본 연구에서는 일일 주행거리를 기반으로 산정한 전기자동차의 충전 수요에 대응할 수 있는 충전기를 할당하는 최적화 모형을 제시하였다. 또한, 메타 휴리스틱 알고리즘인 Tabu Search를 사용하여 최적화 모형을 만족하는 것과 동시에 충전기 공급 및 충전 비용을 최소화할 수 있는 완속 충전기 공급량을 산정하였다. 사례 분석을 위해 개인통행실태조사자료를 사용해 주행거리를 산정하였으며, 가상의 충전 시나리오 및 환경을 설정하여 100대의 전기자동차 충전 수요에 대응하는 22대의 3.5kW 과금형 콘센트를 최적 공급량으로 산정하였다.

• 한국조경학회지
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• 제52권3호
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• pp.103-113
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• 2024

본 연구는 전남 해남에 개발 중인 신도시 '솔라시도'에 위치한 '솔라시도 태양광 발전단지' 내 '태양의 정원' 설계 프로젝트를 바탕으로 한다. 통합적이고 지속 가능한 에너지스케이프를 창출하는 것을 목적으로 세 가지 측면의 설계 원칙을 바탕으로 한 설계 프레임워크를 구축하였고 이에 따른 공간 프로그램을 도출하여 설계에 반영하였다. 첫번째는 경제적 측면으로, 자연과 기술이 어우러진 다기능적 공간을 창출하여 장기적인 지속가능성과 추가적인 경제적 가치를 추구하였다. 두 번째는 자연적 측면으로, 생태계 보존과 개선을 위한 식재환경 조성과 지역 특화 수종의 도입, 생태계 서비스의 유지 및 지속 가능한 자원 사용을 강조하였다. 세 번째는 경관적 측면으로, 자연과 기술의 미적 조화를 통해 탄소중립 정원도시 솔라시도를 상징하는 랜드마크로서의 기능과 더불어 방문자들에게 감각적이고 교육적인 경험을 제공하였다. 솔라시도 태양광 발전단지는 '태양의 정원' 조성을 통해 단순한 에너지 생산 시설을 넘어 경제적, 환경적, 경관적 가치가 통합된 지속 가능한 에너지스케이프로 자리잡았다. 이는 조경학 분야에서 에너지 전환과 환경 보전이라는 시대적 요구에 대응하는 새로운 접근법을 모색하는 데 기준을 제시하며, 향후 관련 연구와 실천에 기여할 것으로 기대된다.

• 한국경제지리학회지
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• 제27권1호
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• pp.38-52
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• 2024

산업생산 전반의 생산성 향상에 기여하는 디지털전환 산업과 함께 탄소중립 및 지속가능 성장을 위한 스마트그린 산업이 미래산업으로 성장하고 있다. 이 논문은 스마트그린 산업의 성장 동인과 입지패턴 변화 분석을 통해 미래산업 혁신생태계에서의 동 산업의 위상 및 역할 모색을 연구목적으로 한다. 동 산업은 수도권과 비수도권 모든 지역에서 증가세를 보이며, 비수도권 비도시 지역에서도 뚜렷한 산업 성장세를 확인할 수 있다. 특히, 스마트 그린 산단 시범사업, 광주전남 혁신도시 조성, 신재생에너지 정책 추진 등으로 호남권 및 충남 해안지역의 핵심 집적지(HH형) 부상, 경상권 지역에 고립 중심지(HL형) 형성 등 비수도권 지역에서 신재생에너지 생산기업의 집적이 이루어지고 있다. 따라서 스마트그린 산업은 정책적 요인이 성장 촉발 요인이며, 다극형 허브(Hub)-스포크(Spoke) 네트워크 구조를 형성하는 미래산업 혁신생태계에서 비도시지역의 다양한 특성화 소거점(Spoke) 형성을 촉진할 것으로 기대된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제27권1호
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• pp.1-22
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• 2024

2050 탄소중립을 달성하기 위해 현재 전 세계적으로 이산화탄소 포집·활용·저장(Carbon Dioxide Capture Utilization and Storage, CCUS) 기술이 주목받으면서, 북미, 북해, 중동, 오세아니아 지역을 중심으로 다양한 대규모 이산화탄소 포집·저장(Carbon Dioxide Capture and Storage, CCS) 사업이 활발하게 추진되고 있다. 2050년까지 연간 3,000만 톤급의 국내 저장소 확보가 중요한 국내 상황을 고려하여, 판구조론적 관점에서 해외 대규모 이산화탄소 저장소의 형성 과정과 지질구조 특징을 분석하고자 한다. 이를 위하여 해외 대규모 CCS 프로젝트를 개발 중인 북미, 북해, 오세아니아, 중동 지역의 이산화탄소 저장소의 형성 과정을 GPlates 프로그램을 활용하여 판구조론적인 관점으로 해석하였다. 또한, 각 지역을 대표하는 지중저장소에 대한 탄성파 영상화 결과를 지질구조적 측면에서 해석함으로써, 향후 국내 대규모 저장소 탐사에 활용할 수 있다.