• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.225.2-225.2
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• 2010

전 세계는 온실 가스의 방출을 줄이기 위하여 기존의 화석연료를 대체할 수 있는 에너지를 찾기 위해 연구개발에 박차를 가하고 있다. 이러한 계속적인 연구에서, 전 세계의 국가들은 태양열, 풍력, 지열 및 수소에너지와 같이 화석연료를 대체할 다양한 가스를 조사해왔다. 대체에너지 중 수소 연료는 실제로 배출가스가 없기 때문에 가장 유망한 대안이라고 할 수 있다. 연료전지자동차용 연료로 수소를 사용하기 위해서는 저장합금, 액체 및 압축 상태로 저장할 수 있다. 이 중 세계 대부분의 자동차 메이커 들은 수소를 압축하는 방식을 채택하고 있으며, 주행거리를 확보하기 위하여 고압상태로 수소가스를 저장하는 방식을 사용한다. 수소연료전지 자동차용으로 고압의 수소를 저장할 수 있고, 자동차에 탑재할 수 있도록 가벼운 용기의 개발이 진행되고 있다. 이 중 Type3와 Type4 형태의 용기가 시범적으로 적용되고 있으며, 이러한 용기의 안전성을 확보하기 위한 기준들이 국 내외에서 개발되고 있다. 현재 국제기준 중 UN ECE의 WG.29에서 선진국들을 중심으로 수소연료전지 자동차용 용기의 안전성 평가를 위한 기준을 개발하고 있다. 본 연구에서는 ISO. 15869의 기술기준에 대한 안전성 분석과 미국의 SAE J2579의 기술 보고서에서 제시한 새로운 개념의 안전성 평가 기법을 기준으로 제정되고 있는 UN ECE WG.29의 draft초안을 비교하고, 향후 수소연료전지 자동차용 용기를 위한 국내기준의 방향을 제시하고자 한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.543-547
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• 2007

화석연료의 점진적 고갈과 그 사용에 따른 지구온난화 그리고 에너지 안보를 해결하기 위하여 세계 각국에서는 대체에너지 개발에 노력을 기울이고 있다. 그 중 수소는 가장 주목받고 있는 대체에너지 원으로 현재 기술개발을 통하여 상업화 시기를 앞당기려고 하고 있다. 다시 말해서, 현재는 수소에너지 시대의 진입 시점이라고 할 수 있다. 이러한 수소는 다양한 소스에서 생산될 수 있으며, 수송연료로 연소 시, 유해 배출물이 거의 나오지 않는 장점이 있다. 그러나 수소는 그 생산 경로에 따라서, 다양한 환경성 및 경제성을 나타낼 수 있다. 본 연구에서는 국내 수소 생산 방식으로 개발/상업화 되어 있는 NGSR, Naphtha SR, WE에 대하여, LCA와 LCCA 방법을 통하여, 수소 경로 전반 즉, 원료채취에서부터 자동차로 주행하였을 때까지를 포함하여 각 대상 수소 경로의 환경성과 경제성을 평가하였다. LCA와 LCCA 결과를 살펴보면, Naphtha SR 및 NGSR 수소 경로에서는 지구온난화와 화석자원 소모 부문 모두 기존연료와 비교해보았을 때 개선효과가 뚜렷하게 나타났으나, WE 수소 경로에서는 오히려 환경부하가 증가되는 것으로 나타났다. 또한 비용적인 측면에서 살펴보면, 수소에 가솔린과 동일한 연료 세율을 부과하더라도 수소가 가솔린에 비하여 주행 시 연료 비용이 저감되어 연료로서 가격경쟁력을 확보하였으며, 연료세를 부과하지 않는 다면, Naphtha SR로 생산하여 유통한 수소가 수송연료로써 가장 비용 효율적인 것으로 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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• pp.462-465
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• 2007

석탄가스화 수소생산 기술 분야는 석탄 등의 화석연료를 이용하여 고온, 고압하에서 반응가스(산소, 수증기, 수소)와의 화학적 반응을 통해 생산된 연소성 가스 ($H_2$, CO, $CO_2$ 등)를 전환반응(WGS) 및 분리반응을 거쳐 효율적으로 청정하게 수소를 생산해 내는 기술이다. 전력산업에서 석탄가스화 수소생산은 그 사용 방법(연료전지, 수소 터빈, 분산 이용 등)에 따라 발전시스템의 고효율화를 지향하고, zero-emission을 실현하는 첨단 발전 시스템의 종합 구현을 목표로 하고 있으며, 더불어, 도래하는 수소 경제로의 전이에 대비에 석탄을 이용한 중앙(Central) 수소생산 시스템을 구현하여 이송 및 전환을 통한 지역적 분산 이용을 가능케 하는 종합적인 인프라를 구축하는 기술이다. 본 기술에는 석탄가스화 기술, 수성가스 전환기술, 수소/$CO_2$ 분리기술, 이송용 연료 전환기술 등이 포함된다. 석탄가스화 수소생산 기술은 급등하는 오일 가격과 이의 수입사용 증가에 대응하기 위한 에너지 안보 대책 마련 및 효율 극대화의 필요성과 더불어, 전력산업에서 화력 발전시스템의 궁극적 실현 목표인 고효율, 초청정의 전력생산 시스템의 구현을 가능케 하여, 향후 화석 연료를 이용한 미래 발전 기술을 선도 할 것으로 기대된다. 더불어, 수소 경제로의 전환 시 수소 수요의 급팽창에 대비한 경제적인 대규모 수소생산 기술의 개발이 필요하며, 이에 기술 실현성이 가장 높은 석탄가스화 수소생산 기술의 개발 구현이 요구된다.

• 기술사
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• 제26권3호
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• pp.19-25
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• 1993

산업활동에 의해서 대기중에 배출되어지는 $CO_2$의 예측수법으로써 1983연도 미환경보호국의 보고서 $\ulcorner$지구기후안정화의 정책선정$\lrcorner$ 및 세계적으로 폭넓게 쓰여지고 있는 J. Edmonds & J. Reilly 양씨가 발표한 보문 $\ulcorner$장기 지구 Energy $CO_2$모델$\lrcorner$등을 사용해서 각종 화석연료의 궁극가채매장양으로부터 $CO_2$의 방출양을 예측 검토해 본 것이다. 대기중의 $CO_2$농도는 산업혁명 이후의 약 280ppm에서 최근 약 350ppm으로까지 증대되어가고 있다는 보고다. 그 원인은 지구삼림 개발과 석탄등의 화석연료 연소에 의해 대기중에 방출되어 지는 $CO_2$ 때문인 것이다. 현재 인류는 연간 탄소환산으로써 약 52억톤의 화석연료를 소비하여 발생시킨 $CO_2$를 대기중에 방출하고 있다. 세계기상기구(WMO)와 유엔환경계획(UNEP)이 주최하는 기후변동의 정부간판넬(IPCC)의 보고에서는 만약 아무런 대책도 공시하지 않고 있다면(시나리오 Bau: Bussiness as Usual), 전지구적 평균기온은 내세기의 10년안에 0.3$^{\circ}C$씩 상승이 예상된다고 한다. 이와같은 변화는 과거 1 만년간에 비유할수 없을만큼 급격한 변화도 있다고 하는 것이다. 이것은 2025년에는 내세기말 까지에는 3$^{\circ}C$의 기온상승이 예상되고, 이에 따른 해면상승은 2030년에는 20cm, 내세기말까지에는 65cm로 예상하고 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제43권3호
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• pp.331-343
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• 2005

연료전지와 수소를 사용하는 연료전지 자동차의 상용화를 위해서는 수소 공급용 수소 스테이션(hydrogen station)의 개발이 중요한 핵심 기반기술이다. 일반적으로 수소 스테이션은 탈황반응, 개질반응(reforming), 수성가스전환(WGS) 반응 및 수소분리(PSA) 장치로 구성된 수소제조 공정과 압축, 저장 및 분배 장치로 구성된 후처리(post-treatment) 공정으로 구성되어 있다. 본 총설에서는 수소 경제(hydrogen economy) 사회로의 진입을 위해 국내외에서 연구개발 중인 수소 스테이션에 대한 연구 개발 동향과 전망을 고찰하였다. 그리고 향후 풍력 및 태양열 등 재생 가능 에너지(renewable energy)원으로부터 물의 분해에 의한 수소제조 기술이 확립되기 전까지는 화석연료의 개질 반응이 수소를 제조하는 핵심기술이 될 것으로 판단된다. 따라서 화석연료의 탈황반응, 화석연료의 개질 반응에 의한 수소제조, CO 농도 저감을 위한 수성가스 전환반응 및 수소의 분리기술 등 수소 스테이션의 상용화에 필수적인 단위공정개발에 대한 최근의 연구동향을 정리하였다.

• 전기의세계
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• 제39권11호
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• pp.7-14
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• 1990

세계의 인구증가와 경제성장에 따라 필연적으로 에너지 소비량도 증가하게 될것이다. 1989년 10월 유엔(UN) 총회에서 국제원자력기구 사무총장인 Hans Blix박사가 연설한 [세계 경제 발전과 전반적인 에너지 소요증가에 따른 원자력의 역할에 대한 재평가]에 의하면 앞으로의 20년간 2차에너지의 소비량은 지금보다 50%-70% 증가할 것으로 예상되며 이로 인한 이산화탄소의 발생량을 감소시키기 위해서는 화석연료의 사용억제가 필요한데 완전한 해결책은 없으나 그래도 원자력발전이 산성비나 기상변화에 영향을 주지 않으면서 세계 에너지 수급 균형에 크게 기여할 수 있다는 점을 강조하고 있다. 또한 최근에는 원자력발전에 대한 세계각국의 여론동향도 원전의 긍정적 역할을 재인식하면서 필요성에 대한 찬성여론이 증가하고 있는 추세이며 특히 안전성에 역점을 두고 개발되고 있는 신형안전로에 대해서는 더욱 좋은 반응을 보이고 있는 것으로 조사되고 있다. 자원빈국이며 비산유국인 우리나라의 경우 앞으로의 에너지 위기에 대처하기 위해서는 고갈성 화석연료의 대체가 가능한 태양에너지, 해양에너지 및 연료전지와 같은 신.재생에너지의 개발이 시급하나 아직 실용화가 요원한 상태이고 보면 앞에서 서술한 여러가지 원자력발전의 필요성을 고려할때 기술집약형 대체에너지인 원자력발전사업의 지속적인 추진만이 에너지 문제의 현실적 해결책이라고 믿어진다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제6권1호
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• pp.1-21
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• 1996

석유, 석탄 및 천연가스와 같은 일차화석연료(一次化石燃料)와 그 제품(製品)들의 사용에 따르는 이산화탄소배출량을 줄이는 방법의 하나로 거론되고 있는 탄소세와 에너지세의 부과가 2000년도 한국경제의 수출입(輸出入)에 미치는 영향을 평가하기 위하여 계산가능한 일반균형모형을 이용하여 분석하였다. 거시계량모형(巨視計量模型)에 의하여 예측된 2000년도 한국경제의 국내총생산(國內總生産)과 계산가능한 일반균형모형(一般均衡模型)의 이론적(理論的) 구조(構造)를 이용하여 2000년도 한국경제의 미시구조(微視購造)를 결정한 후 이로부터 계산된 이산화탄소배출량을 5%와 10% 줄이는 탄소세와 에너지세를 부과하였을 때의 경제적 효과를 계산하였다. 화석연료에 부과되는 탄소세와 에너지세는 수출입구조에 유사한 효과를 가져오는 것으로 평가되나 산업별로 약간의 차이를 가져오는 것으로 계산되었으며 이산화탄소감축율이 증가함에 띠라 국내총생산변화와 동등변동(同等變動)으로 측정된 경제적 비용이 점증하는 것으로 평가되었다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제23권3호
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• pp.365-408
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• 2014

본 연구의 목적은 전통적 접근의 한계를 지적하고 물질균형 접근의 생산효율을 도입하여 두 생산효율의 차이와 2단계 효율, 오염규제의 경제성장에 미치는 영향 등을 비교하고자 함이다. 특히 상이한 국가들을 대상으로 세 그룹으로 구분하여 이들의 결과를 비교한다. 본 연구에서는 화석연료 투입물을 직접 연계된 $CO_2$와 산출물과 연결시킴으로써 보다 현실에 가까운 생산효율을 측정하였다. 전통적 생산효율과 물질균형 효율비교에서 효율의 측정치는 세부적으로 살펴보면 상당한 차이가 있다. 특히 투입물인 화석연료를 고려하지 않을 경우 저소득국은 생산효율의 성과가 나쁘고 OECD와 중고소득이 보다 좋은 성과를 보인 것으로 나타나고 있어서 현실을 제대로 반영하지 못하고 있다. 물질흐름접근에 기초할 경우 저소득국의 성과가 OECD보다 높고 환경적 요인이 경제에 미치는 영향도 보다 완화된 것으로 확인된다.

• 한국산림과학회지
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• 제96권6호
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• pp.639-643
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• 2007

숲가꾸기 사업에 의해 산출되는 바이오매스 자원과 상업적 벌채지에서의 미이용 잔존 임목 바이오매스 등의 이용은 신고유가 시대에 바이오에너지원으로 각광받을 수 있을 것이다. 이점에 착안하여 이들 사업지에서의 바이오매스 자원량 계산 및 화석연료와의 대체 가능성에 대하여 구명해 보았다. 2005년 연간 숲가꾸기 사업지 면적은 294,115 ha이며, 이중 수집되는 물량은 $143,747m^3$, 이를 바이오매스 및 발열량으로 전환하면, 115천톤, 533, 199 Gcal이다. 그러나 숲가꾸기 후 임내에 잔존하는 가지, 잎, 초두부 등 잠재공급가능한 물량은 2,483천톤이며, 등유 환산가는 약 11,133억원에 이른다. 이는 숲가꾸기에 의해 실제 수집되는 산물의 약 20배에 달하는 화석연료 대체효과를 갖는 양이다. 그리고 용재로서 임목을 이용하기 위한 상업적 벌채지의 미 이용 잔존 바이오매스량은 475천톤, 발열량으로 전환시키면 2,206,235 Gcal이 되며, 실내등유가로 환산하면, 2,211억원으로, 이 역시 화석연료를 대체할 수 있는 에너지원이 된다. 친환경적이며 재생가능한 자원으로서 임목 바이오매스의 화석연료 대체효과에 관심을 가질 시점이다.

• 기술사
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• 제36권6호
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• pp.68-71
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• 2003

세계의 석유 생산이 내일 갑자기 끊긴다면 우리에겐 어떤 일이 벌어질까？ 그야말로 전쟁터와도 같은 난리를 겪게 될 것은 뻔하다. 우리는 석유 자원이란 전혀 생산되지 않는다. 하지만, 우리의 산업부문 그리고 특히 운송부문을 주도하는 에너지의 바탕은 수입되는 석유이다. 엉뚱한 질문(？) 같지만 출퇴근길에 자동차를 몰면서 머리글의 질문을 한번쯤 자신에게 물어봐야 하지 않을까？ 에너지는 끊임없이 생겨나고 소멸하는 '에너지 사슬로 이어진다. 하지만, 화석연료는 다르다. 수억 연 동안 유기물질들이 지질시대를 거쳐야 석유 화석으로 변환되기 때문에 묻혀진 자원은 한정될 수밖에 없다. 뿐만 아니라 석유는 세계의 어느 특정한 지역 나라들에 편중돼 생산된다.(중략)