• 터널과지하공간
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• 제28권1호
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• pp.38-58
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• 2018

갱내환기는 지하광산 안전성에 직접적인 영향을 미친다. 갱내환기는 정상시에는 작업공간내 유해물질의 희석을 위한 충분한 량의 급기를 통하여 쾌적한 환경을 유지하는 것이 목적이나 갱내화재와 같은 비상시에는 화재의 확산제어와 구조활동의 지원을 목적으로 한다. 본 연구를 통하여 작업공간 국부환기 뿐만 아니라 화재연 제어를 위한 방재팬을 개발하였다. 방재팬은 풍관없이 가동되며 작업공간내 유해물질의 희석 및 배기 기능을 갖추고 있으며 동시에 화재시 화재연 배기를 목적으로 한다. 본 논문은 개발된 방재팬과 기존 국부팬의 연결 운전을 통한 화재연의 배기효율 연구가 목적이다. 일련의 현장 실험 및 CFD분석을 통하여 맹갱도 작업공간내 방재팬의 화재연 배기효율을 분석하였으며 이를 위하여 SF6 추적가스를 이용한 공간내 기류 및 유해물질 유동을 검토하였다. 대단면 석회석 광산에서 수행한 현장실험과 CFD분석 결과를 비교한 결과, 갱내에서 가장 리스크가 큰 맹갱도 굴진 작업장에서 기존 국부팬 1대와 조합 운전하는 경우, 팬의 설치 위치 및 운전모드의 적절한 선택시에 효율적인 화재연 배기가 가능함을 보였다. 또한 CFD분석을 통하여 벤츄리효과에 의한 배기효율도 확인할 수 있었다. 팬 설치 위치 및 운전모드가 배기효율을 결정하는 가장 중요한 변수임을 보였다.

• 멤브레인
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• 제30권4호
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• pp.252-259
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• 2020

올레핀 가스는 다양한 석유화학물질의 합성에 사용되는 산업적으로 매우 중요한 물질로, 합성 과정에서 미반응된 올레핀은 다량의 질소와 함께 배출된다. 이러한 화학 공정의 경제성을 향상시키기 위해서는 미반응한 올레핀을 질소로부터 효율적으로 회수해야 한다. 본 연구에서는 올레핀 중 프로필렌을 질소로부터 효과적으로 분리하기 위해 PGMA-co-PMMA (PGM) 가지형 공중합체를 합성하고, 4,4'-diaminoazobenzene (DAAB)를 도입하여 가교된 멤브레인을 제조하였다. PGM과 DAAB는 상온에서 에폭사이드-아민 반응을 통해 쉽게 반응하여 별도의 열처리 없이도 가교 구조의 멤브레인을 형성하였다. 유리상 고분자인 PGM 기반의 멤브레인은 C₃H₆에 비해 N₂를 더 빠르게 투과시키는 결과를 나타내었는데, 순수 PGM 멤브레인의 경우, 0.12 barrer의 N₂ 투과도와, 32.4의 높은 N₂/C₃H₆ 선택도를 보고하였다. DAAB가 가교제로 도입됨에 따라 멤브레인의 열적 안정성이 크게 향상된 것을 TGA 결과로부터 확인하였다. 1 wt%의 DAAB 함량에서 N₂/C₃H₆ 선택도는 감소하였으나, N₂ 투과도가 약 4.7배 증가하는 결과를 나타내었다. 본 연구에서는 많이 연구되지 않은 유리상 고분자 기반의 멤브레인에서의 N₂/C₃H₆ 기체 분리 특성을 분석하였으며, 가교를 통해 멤브레인의 열적 안정성을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.1126-1139
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• 2014

도시화 및 산업화에 따른 온실가스의 증가로 전 세계적인 이상기후 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 국내에서도 이러한 현상의 하나로 홍수와 가뭄의 영향이 지속적으로 심화되고 있다. 기후변화는 이수, 치수, 환경 등 다양한 측면에서 물 관리 전반에 걸쳐 복잡성을 가중시키고 불확실성을 확대시키는 등 많은 영향을 초래한다. 또한 과거와는 달리 하천유지수량, 환경용수량 등 다양한 용수수요의 증가에 따라 제한된 가용수자원의 추가적인 확보를 위한 분석과 연구가 필요하다. 본 연구에서는 안동댐과 임하댐 유역을 대상으로 기후변화 시나리오와 토양수분 저류구조 Tank 모형을 이용하여 장기 유출량을 산정하였고, 연결도수로를 통해 병렬 연결된 안동댐과 임하댐의 저수지 연결모의운영을 수행하여 임하댐에서 안동댐으로 전환되는 추가 가용 수자원량을 분석, 비교함으로서 미래 기후변화가 가용수자원 확보에 미치는 영향을 정량적으로 평가하였다. 대표농도경로 기후변화 시나리오 중 RCP 6.0과 RCP 8.5를 이용하여 대상유역의 상세 수문자료를 생산하여 과거 유역의 관측 강수량 자료와 경향성을 분석한 결과 시나리오별 모두 5%~9%의 범위로 강수량이 증가하는 것으로 분석되었으며, 목적함수를 이용한 민감도 분석을 통해 가장 높은 적합도를 나타낸 개체군의 크기는 1000 이었으며 교차비율은 80% 이었다. 본 연구의 결과를 이용하여 미래 기후변화에 대응한 물 관리 측면에서 저수지 운영의 효과를 극대화하고 장기적으로 안정적이고 풍부한 용수공급 계획을 수립하는데 도움이 될 것으로 기대된다.

• 한국진공학회지
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• 제9권3호
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• pp.197-206
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• 2000

(hfc)Cu(1,5-COD)(1,1,1,5,5,5-hexafluoro-2,4-pentadionato Cu(I) 1,5-cyclooctadine) 증착원을 이용하여 MOCVD(Metal Organic Chemical Vapor Deposition) Cu박막을 형성하였고, 운반기체가 MOCVD Cu 증착 특성에 미치는 영향에 관하여 조사하였다. 증착된 Cu 박막은 $H_2$ 운반 기체를 사용한 경우 Ar을 운반기체로 사용한 경우에 비하여 증착률의 증가와 더불어 낮은 비저항을 갖는 박막을 얻을 수 있었다. 또한 표면 거칠기의 개선과 강한 (111) 우선 배향성을 나타내는 박막을 얻을 수 있었으나 접착성의 경우에 있어서는 H$_2$운반 기체를 사용한 경우 감소하는 결과를 나타내었다. 이러한 접착성 감소의 원인은 AES분석에서 확인된 바와 같이 박막내부에 존재하는 F의 영향인 것으로 사료된다. H(hfac) ligand의 첨가 효과에 대하여 조사한 결과에서는 Ar 운반 기체를 사용한 경우 H(hfac)첨가시 증착률의 향상이 이루어졌으나 $H_2$운반 기체의 경우 큰 변화를 나타내지 않았고, 비저항의 경우에는 운반 기체와 관계없이 감소하는 결과를 보여 H(hfac) 사용이 증착 특성 개선에 효과적으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 운반기체 변화 및 H(hfac) ligand의 첨가 실험을 통해 MOCVD Cu의 증착기구를 조사하였으며, 이러한 공정조건의 변화가 Cu 박막의 표면거칠기 개선과 동시에 비저항을 낮추는 역할을 하는 것으로 나타났다.

• 한국기후변화학회지
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• 제9권4호
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• pp.319-324
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• 2018

Due to climate change, water shortages and water-related disasters will be serious. Since the damage and frequency of drought are increasing, the importance of water resource management technology is increasing. In this study, we analyzed the amount of greenhouse gas and the environmental impact caused by the production and operation system technologies of movable weir among various water resource management technologies. The research subjects were air inflatable rubber dams widely used in rivers and upright type rubber dams, which are an improvement on the existing rubber type. Each type of dam was studied at sizes of $1,500H{\times}10,000L\;mm$ and $3,000H{\times}20,000L\;mm$, and the two types and two sizes were compared and analyzed. Using life cycle assessment, we examined the environmental impacts using the amount of electricity required for operation and the discretionary amount required for production. In the '$1,500H{\times}10,000L$' dams, the global warming indexes were $9.35E+04kg\;CO_2-eq$. for upright type and $7.36E+04kg\;CO_2-eq$. for inflatable type. At size of '$3,000H{\times}20,000L$' the global warming indexes were $9.09E+05kg\;CO_2-eq$. for upright type and $1.07E+06kg\;CO_2-eq$. for inflatable type. Analysis of the life cycle environmental impact showed that the environmental impact of the air inflatable rubber dam was reduced by 39.8% at '$1,500H{\times}10,000L$' compared to the larger size. At the larger '$3,000H{\times}20,000L$' size, the upright dam showed a 10.1% smaller impact than the air inflatable rubber dam. Selection of water resource management system should consider climate change, not only management purpose and cost. Additional studies and improvements on rubber dam systems should be made.

• 한국기후변화학회지
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• 제6권4호
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• pp.291-302
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• 2015

Vulnerability due to climate change depends on the concentration of carbon dioxide emissions over several upcoming decades. The objective of this study is to estimate the concentration of greenhouse gases and air pollutants in 2100, while also accounting for expected socio-economic changes in Korea. First, we intend to prepare scenarios for possible socioeconomic changes in Korea: business as usual (BAU), high growth and low growth. Secondly, we aim to predict services demands in residential?commercial sector, transportation sector, industrial sector for each scenarios. Finally, the emissions of LLGHG and SLCP will be estimated on the basis of the predicted service demands. The study results project that in Korea, LLGHG emissions will be approximately $660Mt\;CO_2\;eq$. and SLCP emissions will be approximately 3.81 Mt, -including black carbon (BC) by 2100. The transportation and industrial sectors are the major source for LLGHG emissions, and the residential and commercial sector serve as the SLCP source. Later, additional studies on the cost and benefit of mitigation should be carried out by comparing the reduced use of materials that cause climate change as a result of reduction policies and the socioeconomic cost.

• 한국재난정보학회 논문집
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• 제16권4호
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• pp.849-856
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• 2020

연구목적: 온실가스는 전 세계적인 재난인 지구 온난화의 주요 원인 중 하나이다. 수송부문에서 펼쳐지고 있는 지구온난화의 주요 원인인 온실가스 저감 정책이 고속도로에서 얼마나 효과가 있었는지와 온실가스 배출량 산정 방법의 개선하는 목적을 가진다. 연구방법: DSRC 원시자료를 사용해 거시적 방법(기존)과 미시적 방법(개별차량) 두 가지 방법으로 2017년부터 2019년까지의 남해고속도로(영암-순천) 배출량 산정을 진행한다. 연구결과: 고속도로의 배출량을 산정한 결과 예측하고 있던 배출량을 훨씬 넘어선 결과가 나왔으며 개별차량별로 산정을 진행할 때 20%이상 과소추정되고 있었다는 결과가 나왔다. 결론: 현재 수송부문에서 예상하고 있던 온실가스 배출량보다 더 많은 배출량이 지속적으로 배출될 경우 현 상태에서 온실가스 감축목표를 달성하기 위해서는 추가적인 배출량 저감정책이 필요하다. 또 한 이 정책의 기본이 되는 배출량 산정에서 현재 DSRC 원시자료를 통해 개별차량별로 분석을 진행하였지만 이후 GPS를 활용하면 좀 더 미시적인 분석을 통해 정밀한 배출량 산정이 가능할 것이다.

• 한국해양공학회지
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• 제37권2호
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• pp.58-67
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• 2023

While extensive research is being conducted to reduce greenhouse gases in industrial fields, the International Maritime Organization (IMO) has implemented regulations to actively reduce CO₂ emissions from ships, such as energy efficiency design index (EEDI), energy efficiency existing ship index (EEXI), energy efficiency operational indicator (EEOI), and carbon intensity indicator (CII). These regulations play an important role for the design and operation of ships. However, the calculation of the index and indicator might be complex depending on the types and size of the ship. Here, to calculate the EEDI of two target vessels, first, the ships were set as Deadweight (DWT) 50K container and 300K very large crude-oil carrier (VLCC) considering the type and size of those ships along with the engine types and power. Equations and parameters from the marine pollution treaty (MARPOL) Annex VI, IMO marine environment protection committee (MEPC) resolution were used to estimate the EEDI and their changes. Technical measures were subsequently applied to satisfy the IMO regulations, such as reducing speed, energy saving devices (ESD), and onboard CO₂ capture system. Process simulation model using Aspen Plus v10 was developed for the onboard CO₂ capture system. The obtained results suggested that the fuel change from Marine diesel oil (MDO) to liquefied natural gas (LNG) was the most effective way to reduce EEDI, considering the limited supply of the alternative clean fuels. Decreasing ship speed was the next effective option to meet the regulation until Phase 4. In case of container, the attained EEDI while converting fuel from Diesel oil (DO) to LNG was reduced by 27.35%. With speed reduction, the EEDI was improved by 21.76% of the EEDI based on DO. Pertaining to VLCC, 27.31% and 22.10% improvements were observed, which were comparable to those for the container. However, for both vessels, additional measure is required to meet Phase 5, demanding the reduction of 70%. Therefore, onboard CO₂ capture system was designed for both KCS (Korea Research Institute of Ships & Ocean Engineering (KRISO) container ship) and KVLCC2 (KRISO VLCC) to meet the Phase 5 standard in the process simulation. The absorber column was designed with a diameter of 1.2-3.5 m and height of 11.3 m. The stripper column was 0.6-1.5 m in diameter and 8.8-9.6 m in height. The obtained results suggested that a combination of ESD, speed reduction, and fuel change was effective for reducing the EEDI; and onboard CO₂ capture system may be required for Phase 5.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권6호
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• pp.388-395
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• 2004

본 연구는 노지고추재배시 돈분뇨액비 적정시용량을 설정하고자 무비료, 화학비료의 토양검정시비 및 돈분뇨액비의 4수준을 두어 포장시험을 수행하였다. 정식후 50일 및 시험후 토양의 유기물함량은 토양검정시비 보다 돈분뇨액비구에서 높은 반면 질산태질소함량은 토양검정시비구가 돈분뇨액비 시용구보다 높았다. 고추의 초장은 정식후 50일에는 무비구를 제외하고 처리간에 차이가 없었으나, 정식후 100일에는 무비구, 돈분뇨액비60 및 80 처리에 비하여 토양검정, 돈분뇨액비 100 및 120 처리에서 고추의 초장이 컸다. 그러나 고추의 주경장 및 경태는 무비구를 제외하고 처리간에 차이가 거의 없었다. 고추의 비료성분 흡수 이용율은 질소: 27-44%, 인산, 9-16%, 가리: 41-68%이었으며, 돈분뇨액비60> 돈분뇨액비60> 토양검정시비> 돈분뇨액비100> 돈분뇨액비120처리 순이었다. 고추의 수량은 토야검정에 비하여 돈분뇨액비 100처리에서3% 증가하였으며 돈분뇨액비 120처리는 같은 수준이었다. 고추는 비닐피복재배로 유거수중 화학성분은 처리간에 큰 차이 없었다. 고추재배 기간동안에 온실가스 배출량은 무비구, 토양검정구 그리고 돈분뇨액비 100처리에서 $CH_4$는 각각 4.0, 4.8 그리고 $5.9kg\;ha^{-1}$이었고, $N_2O$는 각각 0.74, 6.63 그리고 $8.38kg\;ha^{-1}$ 로 토양검정구에 비하석 돈분뇨액비 처리에서 $CH_4$와 $N_2O$가 각각 23 및 26% 높았다. 따라서 노지고추 재배시 6개월 이상 부숙된 돈분뇨액비를 토양검정시비수준의 질소량에 해당하는 100-120% 수준을 밑거름으로 시용하고, 웃거름은 화학비료로 시용하는 기준을 추천하고자 한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권1호
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• pp.40-46
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• 2013

안정동위원소 질량분석기를 이용한 탄소와 산소의 동위원소비 측정은, 이산화탄소 표준기체의 동위원소 비에 대하여 그 상대적인 값을 측정함으로써 이루어진다. 따라서 실험실 표준기체는 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{18}O$ 값의 국제 표준물질인 PDB와 V-SMOW에 대해 보정된 이산화탄소이여야 하며, 이는 국제적 자료의 비교와 검증을 위해 필수적이다. 그러나 표준기체는 제작 기간이 길며, 가격이 비싼 단점이 있고, 장기간 사용 시 실린더 내부 압력의 변화로 동위원소의 분별이 생길 우려가 크다. 따라서 본 연구는 실험실 표준기체 관리의 효율성을 높이기 위해 장기간 안정적 보관이 가능한 고체 표준물질로부터 동위원소 분별없이 순수한 이산화탄소 기체를 추출하여, 실험실 표준기체로 사용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 본 논문은 Coplen et al.(1983)에 의하여 제안된 방법을 기초로 한 다량의 이산화탄소 표준 기체 제작에 초점을 두었다. 이산화탄소는 탄산칼슘과 100% 순수 인산의 반응에 의해 생성되는데, 두 물질의 반응에 필요한 실험 장치 및 실험 과정을 상세히 기술하였으며, 최적의 실험 조건 결정을 위한 다양한 분석 결과를 소개하였다. 이어 생성된 이산화탄소 기체의 추출, 정제와 포집은 자체 제작된 진공관에서 이루어졌으며, 각 단계에 대한 자세한 설명이 주어진다. 이산화탄소의 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{18}O$ 측정은 서울대학교 기초과학교육연구 공동기기원에서 운영 중인 안정동위원소 질량분석기(VG Isotech, SIRA Series II)를 이용하여 이루어졌다. 탄산칼슘 고체 표준물질로부터 이산화탄소 기체 추출과 추출된 기체의 정제 포집 등 전체 분석과정의 정밀도 검증을 위해 동일한 Solenhofen-ori $CaCO_3$(< $63{\mu}m$) 고체 시료로 부터 15회에 걸쳐 표준기체를 제작하였고, 매회 100 mg $CaCO_3$을 이용하여 총 15개의 표준기체 제작이 8일에 걸쳐 이루어졌다. 이 표준기체들의 분석 표준편차($1{\sigma}$)는 ${\delta}^{13}C$의 경우 ${\pm}0.01$‰, ${\delta}^{18}O$는 ${\pm}0.05$‰로 매우 높은 정밀도를 보여주었다. 이러한 분석 정밀도는 안정동위원소 질량분석기기 자체와 같은 내부 정밀도에 상응하며, 본 연구에서 제시한 실험실 표준기체 제작방법의 높은 신뢰성과 재현성을 입증하는 결과이다. 따라서 본 연구는 표준기체 보유가 어려워 정밀, 정확한 안정동위원소 분석에 어려움이 많았던 연구 분야에 자체 표준기체 제작 기술을 제공하는데 크게 기여할 것으로 생각된다.