• 농업과학연구
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• 제44권4호
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• pp.463-476
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• 2017

Climate change is considered as the greatest threat to our future and descendants. The Korean government has set a target for 2030 to reduce emission of greenhouse gases (GHGs) by 37% from the business-as-usual levels which are projected to reach 851 million metric tons of $CO_2eq$ (Carbon dioxide equivalent). In Korea, GHGs emission from agriculture account for almost 3.1% of the total of anthropogenic GHGs. The GHGs emitted from agricultural land are largely classified into three types: carbon dioxide ($CO_2$), methane ($CH_4$), and nitrous oxide ($N_2O$). In Korea, rice paddies are one of the largest agricultural $CH_4$ sources. In order to analyze domestic research trends related to $CH_4$ emission from rice paddies, 93 academic publications including peer reviewed journals, books, working papers, reports, etc., published from 1995 to September 2017, were critically reviewed. The results were classified according to the research purposes. $CH_4$ characteristics and assessment were found to account for approximately 65.9% of the research trends, development of $CH_4$ emission factors for 9.5%, $CH_4$ emission reduction technology for 14.8%, and $CH_4$ emission modeling for 6.3%, etc. A number of research related to $CH_4$ emission characteristics and assessment have been studied in recent years, whereas further study on $CH_4$ emission factors are required to determine an accurate country-specific GHG emission from rice paddies. Future research should be directed toward both studies for reducing the release of $CH_4$ from rice paddies to the atmosphere and the understanding of the major controlling factors affecting $CH_4$ emission.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권5호
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• pp.481-488
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• 2013

10 %의 암모니아가 첨가된 메탄 연료의 비예혼합 확산화염에서, 산소/이산화탄소 및 산소/질소의 산화제 내에 산소 비율의 변화에 따른 질소산화물($NO_x$)의 생성 특성을 실험 및 수치해석적으로 조사하였다. 동축류 제트 화염의 실험에서, 산소/이산화탄소의 산화제인 경우, 측정된 $NO_x$은 산소 비율의 증가에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 반면에, 산소/질소의 산화제인 경우, $NO_x$은 0.7의 산소 비율에서 최대로 측정되었으며, 산소 비율에 따라 비단조적인 경향을 보였다. 결과적으로, 암모니아가 첨가된 메탄 화염에서 배출되는 $NO_x$는 일반 공기의 조건보다 순산소 연소 조건의 경우가 더 크게 측정되었다. 한편, 다양한 산화제의 조건에 대하여 $NO_x$ 생성 특성을 분석하기 위해서, 동일한 화학반응 메커니즘을 적용하여 1 차원 및 2 차원의 수치해석을 수행하였다. 그 결과, 산소/질소의 산화제에서 2 차원의 수치해석 결과가 실험적으로 측정된 $NO_x$의 배출 특성을 비교적 잘 예측하였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.274-286
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• 2016

전체 온실가스 배출량의 약 72%를 차지하는 이산화탄소($CO_2$)는 지구온난화를 야기하는 대표적인 온실가스로 분류되어 있다. IPCC의 제5차 기후변화 종합평가보고서(2014)에 의하면, 지난 100년간 지구 대기의 $CO_2$는 약 35% 증가했으며 지구의 온난화는 최근 30년간 심화되는 것으로 나타났다. 이에 따라 지구 온난화에 따른 기후변화, 기상이변으로 산림식생대의 이동과 식물계절 변화가 유발되고 있다. 산림은 교토의정서에서 인정한 유일한 온실가스 흡수원으로서 보전 및 증진 필요성이 있으며 기후변화에 대한 수목 반응의 연구는 미래의 산림생태계 변화를 예측하는데 필수불가결한 요소이다. 따라서 장기 기후변화 연구시설을 이용한 수목의 생리 생태적 반응 연구와 실제 산지에서 이루어지는 장기 모니터링 연구를 결부하여 이용한다면 기후변화로 인한 미래 산림생태계의 변화를 예측하고 대응하는데 크게 기여할 것이다.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.292-303
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• 2022

이산화탄소 배출이 없는 고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 수송용, 발전용 시스템에 적용 가능한 친환경 에너지 변환장치이다. PEMFC의 주요 구성품 중 하나인 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 구동시간 동안의 높은 수소 이온 전도도와 물리화학적 안정성 갖춘 과불소화계 고분자(perfluorinated sulfonic acid, PFSA) 기반 PEM (PFSA-PEM)이 상용화 되어있다. 하지만 PFSA-PEM의 단점으로 지적되는 낮은 유리전이온도와 높은 기체 투과도의 보완이 요구되고 있다. 이에 본 총설에서는 PFSA-PEM의 성능 향상 및 단점 보완을 위해 1) PFSA의 측쇄부 길이를 조절함으로써 이온교환용량의 증가와 고분자의 결정성을 증가시켜 PFSA-PEM의 능력을 향상시킨 연구와 2) 유/무기 첨가제를 도입하여 수소 이온 전도도 및 물리적 안정성을 향상시키는 복합 막 연구 및 3) 다공성 지지체를 도입하여 PEM의 두께를 효과적으로 감소시켜 막 저항을 효과적으로 줄이고 내구성을 큰 폭으로 개선한 다공-충진막에 관한 연구를 소개하고자 한다.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제2권2호
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• pp.143-165
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• 2016

COP21에서 채택된 파리협정에서 명시한 지구 대기온도 $2^{\circ}C$ 이하 상승억제 목표를 달성하기 위해서는 현재 각 당사국이 제출한 감축 목표치로만은 부족한 상황이다. 이에 따라 향후 감축목표를 상향하기 위한 작업이 이루어질 것이다. $CO_2$ 배출량을 줄이기 위한 여러 수단 중 이산화탄소 포집 및 저장(CCS: Carbon Capture and Storage)은 필수 옵션으로 현재 전세계에서 대규모 실증이 진행되고 있다. 실증 단계에 있는 1세대 기술의 경우 높은 포집비용 및 발전원가 상승으로 정책적 뒷받침 없이는 시장보급이 어려운 실정이다. 이에 비용을 저감하기 위한 2세대, 3세대 혁신 포집기술들이 개발되고 있으며 2세대 기술들은 파일럿 규모로, 3세대 기술들은 벤치규모로 연구되고 있다. 본 리뷰 논문에서는 전세계 대규모 CCS 실증 사업 현황을 살펴보고, 2세대, 3세대 포집기술에 대해 연소전, 연소후, 신연소기술로 구분하고 습식 포집기술, 건식 포집기술, 분리막 기술, 산소연소기술의 세부 기술개발 내용에 대한 현재까지의 기술개발 결과를 요약정리하였다.

• 한국조경학회지
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• 제41권4호
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• pp.10-16
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• 2013

국내 건설시장은 경쟁사보다 더 나은 조경 환경을 제공하여 소비자를 유치하려 하고, 그래서 대형 소나무(Pinus densiflora S. et. Z.) 이식이 인기를 얻고 있다. 주로 행해지는 이식 사례로 수령 30년, 흉고직경 35cm인 강원지역 소나무를 223km 떨어진 서울로 이식하는 경우를 들 수 있다. 본 연구는 해당 사례 이식 과정 탄소배출량과 수목을 생산지에 그대로 둘 경우 일생 탄소저장량(50년 가정)을 추산하고 비교하였다. 연구 결과, 첫째, 30년생 강원지역 소나무 1그루를 이식하지 않을 경우, 50년을 살면서 저장할 탄소량은 약 90kgC/그루였다. 둘째, 이식 과정 장비 및 인력 탄소배출량은 약 113.69kgC/그루로, 여생 동안 탄소저장량보다 약 1.26배 많게 나타났다. 댐이나 도로 건설현장 같은 곳 대형목을 인근으로 이식하는 경우는 불가피하다 할 수 있다. 그렇지 않은 대형목 이식은 환경을 저해할 수 있다. 불가피한 경우를 제외하고, 대형목 이식을 금하는 정책과 규제가 필요하다. 조경 전문가는 긴 안목으로 작은 조경수를 심어 키우는 '시간의 조경'을 주도하고, 소비자 인식을 바른 방향으로 이끌어야 하겠다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제60권11호
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• pp.27.1-27.8
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• 2018

Background: Enteric methane ($CH_4$) accounts for about 70% of total $CH_4$ emissions from the ruminant animals. Researchers are exploring ways to mitigate enteric $CH_4$ emissions from ruminants. Recently, nano zinc oxide (nZnO) has shown potential in reducing $CH_4$ and hydrogen sulfide ($H_2S$) production from the liquid manure under anaerobic storage conditions. Four different levels of nZnO and two types of feed were mixed with rumen fluid to investigate the efficacy of nZnO in mitigating gaseous production. Methods: All experiments with four replicates were conducted in batches in 250 mL glass bottles paired with the ANKOM$^{RF}$ wireless gas production monitoring system. Gas production was monitored continuously for 72 h at a constant temperature of $39{\pm}1^{\circ}C$ in a water bath. Headspace gas samples were collected using gas-tight syringes from the Tedlar bags connected to the glass bottles and analyzed for greenhouse gases ($CH_4$ and carbon dioxide-$CO_2$) and $H_2S$ concentrations. $CH_4$ and $CO_2$ gas concentrations were analyzed using an SRI-8610 Gas Chromatograph and $H_2S$ concentrations were measured using a Jerome 631X meter. At the same time, substrate (i.e. mixed rumen fluid+ NP treatment+ feed composite) samples were collected from the glass bottles at the beginning and at the end of an experiment for bacterial counts, and volatile fatty acids (VFAs) analysis. Results: Compared to the control treatment the $H_2S$ and GHGs concentration reduction after 72 h of the tested nZnO levels varied between 4.89 to 53.65%. Additionally, 0.47 to 22.21% microbial population reduction was observed from the applied nZnO treatments. Application of nZnO at a rate of $1000{\mu}g\;g^{-1}$ have exhibited the highest amount of concentration reductions for all three gases and microbial population. Conclusion: Results suggest that both 500 and $1000{\mu}g\;g^{-1}$ nZnO application levels have the potential to reduce GHG and $H_2S$ concentrations.

• 해양환경안전학회지
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• 제25권6호
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• pp.780-787
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• 2019

본 연구에서는 국내외 저탄소 녹색성장을 위한 대안으로서 수소에너지와 그 이용 기술에 대한 관심이 높아지는 추세에 발맞춰 무탄소 연료인 수소를 LNG 의 주성분인 메탄, 메탄-프로판, 메탄-프로판-에탄 동축류 확산화염 내에 첨가하여 화염형상 및 연소생성물에 미치는 영향을 확인하였다. 상온상압 조건의 확산화염에 수소를 단계적으로 첨가하여 실제 생성되는 연소생성물의 변화 추이를 가스 분석기를 이용하여 실험적으로 관찰하였고 확산화염의 형상은 디지털카메라를 이용하여 단계적으로 관찰 하였다. 실험결과에서 확산화염에 수소를 첨가함에 따라 질소산화물의 생성량이 선형에 가깝게 증가하는 경향을 보였다. 이것은 수소의 상대적으로 높은 단열화염온도와 빠른 연소속도가 Thermal NOx의 생성을 촉진했기 때문이다. 반면 이산화탄소의 생성량은 감소하는 경향이 나타났는데 수소를 첨가함에 따라 메탄, 메탄-프로판, 메탄-에탄-프로판의 혼합 확산화염에 포함되어있는 전체 탄소비율이 줄어들어 이산화탄소의 생성량이 감소한 것이다. 이는 선박에서 LNG-수소의 혼합 연료사용으로 인해 온실가스인 이산화탄소를 저감할 수 있는 하나의 방안으로 고려될 수 있다는 것을 의미한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제31권2호
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• pp.78-84
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• 2024

이산화탄소 (CO₂)의 전기화학적 환원은 CO₂를 고부가가치 탄소화합물로 변환하는 효과적인 방법으로 주목받고 있다. 본 논문에서는 e-beam 증착법과 양극 산화법을 이용하여 전기화학적 CO₂ 환원용 g-C₃N₄가 도입된 다공성 Au(pAu) 전극을 합성하는 손쉬운 방법과 그 특성에 대해 보고한다. 제작된 pAu@g-C₃N₄ 전극 (@ -0.9 VRHE)은 pAu 전극대비 더 우수한 전기화학적 성능을 보였다. CO₂ 환원 성능을 확인해 보았을 때, 두 전극 모두 CO 생성물에 대해 100%의 패러데이 효율 (FE)을 기록하였으며, pAu@g-C₃N₄ 전극은 최대 9.94 mg/s의 CO 생산량을 나타내어 pAu 전극에 비해 최대 2.2배 많은 CO를 생산하였다. 본 연구는 CO₂ 배출로 인한 기후 변화에 대응하는 경제적이며 지속 가능한 방법을 제공할 뿐만 아니라, 전기화학적 CO₂ 환원용 전극 개발에 크게 기여할 것으로 예상된다.

• 자원ㆍ환경경제연구
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• 제32권1호
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• pp.47-75
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• 2023

탄소국경조정제도(CBAM)를 입법 추진하는 EU에 비해, 미국의 탄소국경조정 정책화 관련 움직임은 아직 상대적으로 더디다. 그러나 최근에는 미국에서도 관련 법안이 제안되고 있고 연구기관을 중심으로 배출권거래제가 아니라 상류부문 탄소세를 도입하고 이에 기반한 탄소국경조정을 실시하는 방안에 대한 연구결과가 제시되고 있다. 따라서 본 연구에서는 이와 같은 형태의 상류부문 탄소세와 탄소국경조정을 국내에 도입했을 경우에 경제적·환경적 효과가 어떠할지에 대해서 살펴보았다. CO₂톤당 3만 원의 상류부문 탄소세가 국내 화석에너지 순 공급량에 적용될 경우, 예상 탄소세 수익은 약 22조 9,961억 원으로 2019년도 우리 정부의 총 세입 402조 원의 약 5.7%에 해당하는 수준이었다. 또한, 한국에서 온실가스 배출량이 가장 많으며 해외 수출물량도 적지 않은 철강부문의 에너지 수급현황을 토대로 산정한 철강부문의 이산화탄소 내재량은 1억 622만 톤CO₂이었다. 이 이산화탄소 내재량에 톤당 3만 원의 상류부문 탄소세가 그대로 철강부문의 생산원가에 전가되었다고 가정할 경우, 철강부문의 탄소세 부담은 약 3조 1,865억 원에 달할 것으로 추산되었다. 철강제품의 수출비중을 이용해 추산한 수출환급금 1조 1,599억 원을 공제하더라도 내수용 철강재에 대한 탄소세 순부담은 2조 266억 원에 달해 철강재의 가격상승요인으로 작용할 것으로 분석된다.