• 한국포장학회지
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• 제25권2호
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• pp.31-35
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• 2019

Kimchi is a refreshing sour food which gives sour and carbonic acid taste of carbon dioxide produced during the fermentation process. So, carbon dioxide injection was tried to raise carbonic acid taste of kimchi stored in the airtight container. First, carbon dioxide injection times of a given gas supply system were determined experimentally to attain initial concentration of 80% for different solid/liquid ratios. Since carbon dioxide is dissolved in kimchi to decrease its concentration during storage, periodical carbon dioxide injection conditions were needed and determined to keep the $CO_2$ concentration above 70%. For the initial flushing to 80% $CO_2$ concentration in model system filled with water, the injection time ranged from 40 to 89 seconds for free volumes of 2-8 L. $CO_2$ injection conditions for the under-ripened storage at $10^{\circ}C$ consisted of longer time at more frequent cycles for watery kimchi than for Chinese cabbage kimchi. At $0^{\circ}C$ of subsequent ripened stage storage of watery kimchi, the periodical injection at 3 hour interval was required because of continuous dissolution of carbon dioxide. However, Chinese cabbage kimchi did not require subsequent $CO_2$ injection during the ripened state storage and needed only flushing to 80% $CO_2$ at time of the container opening and closing. These results can be used as basic information for the programmed control of $CO_2$ injection in the kimchi container system.

• 자원환경지질
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• 제54권4호
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• pp.409-425
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• 2021

이산화탄소가 지구온난화를 초래하는 대표적인 온실가스로 지목되면서 대기 중의 이산화탄소 농도를 줄이기 위하여 많은 노력들이 진행되어 왔다. 그러한 노력들 중 특히 CO₂ 포집 및 지중 저장기술(carbon dioxide capture and storage, CCS)이 감축 목표량을 달성하기 위해서 필수적으로 고려되고 있다. 그러나 이러한 지중 저장기술이 상용화되기 위해서는 안전성이 보장되어야 한다. 특히 이산화탄소 누출이 농경지에서 발생할 경우에는 작물 생장과 관련되어 많은 문제를 야기할 수 있다. 이에 본 연구에서는 지중 저장지로부터 누출된 이산화탄소가 토양 비옥도에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 이를 위하여 인위적인 이산화탄소 누출 시험을 수행하였으며, pH, 양이온치환용량, 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총 질소, 질산태 질소, 암모니아태 질소, 총 인, 유효태 인산, 총 황, 유효태 황, 유효태 붕소 등과 같은 토양의 화학적 특성들을 비옥도 지시 인자로 선정하였다. 누출 시험은 비경작지 토양 한 종류와 경작지 토양 두 종류(옥수수와 콩 재배)를 대상으로 이루어졌다. 비경작지 토양은 거친 모래가 많은 사질토양으로 공극률은 42.6%로 조사되었으며, 경작지 토양인 옥수수 재배 토양은 양질 사토(loamy sand)로 공극률이 46.8%이었다. 콩과식물(soybean) 재배 토양은 옥수수 재배 토양과 동일한 양질 사토로서 공극률이 48%로 조사되었다. 누출시험을 위해 6개의 인공누출 칼럼 장치를 이용하여 이산화탄소를 주입하였다. 이산화탄소 주입은 비경작지와 경작지 토양의 경우 각각 60일과 70일 동안 진행하였다. 이산화탄소 누출 후 비경작지 및 경작지 토양에 대하여 각각 12, 14일 간격으로 1 공극 부피의 인공강우 모사 시험을 수행한 후 용출액과 토양 시료를 채취하여 비옥도 지시 인자를 분석하였으며, 이산화탄소 누출 전후 변화 양상을 비교 평가하였다. 토양 내 잔류 교환성 양이온, 전기전도도, 토양 유기물 함량, 총질소, 총인 등은 이산화탄소의 영향을 크게 받지 않은 것으로 나타났다. 그러나 질산태 질소, 암모니아태 질소, 유효 인산, 유효 황, 유효 붕소 등은 감소하는 경향을 보였으며 이에 의해 토양 비옥도를 저하시킬 수 있을 것으로 판단된다. 본 연구에서는 토양의 완충능력 때문에 pH의 변화가 없었지만, 이산화탄소가 장기간 누출된다면 pH의 감소에 의한 토양 산성화가 초래될 가능성이 있을 것으로 예측된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제25권3호
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• pp.5-11
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• 2024

이산화탄소 포집 및 지중 저장을 위해 유망한 지질학적 구조로는 대수층, 폐유전 및 가스전 등이 존재한다. 이 중 대수층은 다른 지질학적 구조에 비해 많은 양의 이산화탄소 저장이 가능한 것으로 판단됨에 따라 그 관심이 증가하고 있으며, 대수층의 특성을 반영하여 이산화탄소 저장 효율 향상을 위한 기술 개발이 필요한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 음이온성 계면활성제를 활용하여 공극수가 존재하는 마이크로모델 내 계면활성제 선 주입 후 초임계 이산화탄소 후속 주입에 따른 이산화탄소 저장 효율 평가를 수행하였다. 그 결과 선 주입되는 계면활성제 수용액의 농도가 증가함에 따라 이산화탄소 저장 효율이 개선되며, 농도가 낮을수록 이산화탄소 저장 효율 개선을 위한 더 많은 계면활성제의 주입이 필요한 것으로 나타난다. 또한 동일한 계면활성제 농도 조건에서 선행 연구의 계면활성제-초임계 이산화탄소 치환보다 계면활성제 선 주입 방식에서 이산화탄소 저장 효율은 약 30% 낮은 값을 나타내며, 본 연구의 최대 농도 조건에서 선행 연구와 유사한 이산화탄소 저장 효율을 나타낸다. 이러한 결과는 향후 대수층 내 이산화탄소 저장 효율 향상을 위한 계면활성제 적용 시 농도 결정에 활용될 것으로 기대된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제23권12호
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• pp.55-61
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• 2022

대기 중 온난화 가스의 하나인 이산화탄소 감소를 위해 많은 연구들이 수행 중이다. 이 중 이산화탄소 지중저장은 지구온난화 방지를 위한 중요한 공법 중 하나로 주목받고 있다. 하지만, 제한된 공간의 최대한 많은 양의 이산화탄소 저장을 위한 기술의 개발이 필요한 실정이다. 계면활성제의 활용은 이산화탄소 지중저장 효율의 향상에 기여할 것으로 여겨지고 있으나, 이에 대한 연구는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 이산화탄소 지중저장 효율 증진을 위해 계면활성제 종류(sodium dodecyl sulfate 및 sodium dodecylbenzene sulfonate) 및 농도, 이산화탄소 주입속도에 따른 2차원 마이크로모델 실험을 수행하였다. 그 결과, 계면활성제의 농도 및 이산화탄소 주입속도가 증가할수록, 이산화탄소 지중저장 효율이 증가함을 확인하였다. 하지만, 한계 농도 및 속도 이상에서는 더 이상 효율 증진이 발생하지 않는 것으로 나타났다.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2006년 창립20주년기념 정기학술대회 및 국제워크샵
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• pp.265-268
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• 2006

The preliminary design of a deep-sea injection system for carbon dioxide ocean sequestration is performed. Common functional requirements for a deep-sea injection system of mid-depth type and lake type are determined, Liquid transport system, liquid storage system and liquid injection system are conceptually determined for the functional requirements. For liquid injection system, the control of flow rate and temperature of liquid $CO_2$ in the injection pipe is needed in the view of internal flow. The function of depressing VIV(Vortex Induced Vibration) is also required in the view of dynamic stability of the injection pipe. A case study is performed for $CO_2$ sequestration capacity of 10 million tons per year. In this study, the total number of injection ships, the flow rate of liquid $CO_2$ and the configuration of a injection pipe are designed. The static structural analysis of the injection pipe is also performed. Finally the preliminary design of a deep-sea injection system is proposed.

• 에너지공학
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• 제13권4호
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• pp.301-310
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• 2004

이산화탄소를 해양에 대량으로 처리하는 기술이 지구온난화현상을 완화시키는 기술의 하나로 알려져 있다. 따라서 본 연구에서는 이산화탄소를 해수에 용해시키기 위해서 중층심해 1,000m와 1,500m 깊이에 분사된 액체 이산화탄소의 용해거동을 계산한 결과, 해저 약 500m 깊이에서 이산화탄소는 액체에서 기체로 상변화를 일으키며, 이산화탄소와 해수의 접촉면에 생성되는 하이드레이트는 용해에 장애물로 작용하였다. 또한 움직이는 배에서 이산화탄소를 분사하는 방법이 고정파이프라인에서 분사하는 방법보다 용해에 더 효과적이었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.287-296
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• 2013

To decompose carbon dioxide, which is a representative greenhouse gas, a plasma torch was designed and manufactured. To examine the characteristics of carbon dioxide decomposition via plasma discharge, a case wherein pure carbon dioxide was supplied and a case wherein methane and/or $TiCl_4$ were injected as additives were investigated and compared. The carbon dioxide and methane conversion rate, energy decomposition efficiency, produced gas concentration, carbon monoxide and hydrogen selectivity, carbon-black and $TiO_2$ were also investigated. The maximum carbon dioxide conversion rate was 28.9% when pure carbon dioxide was supplied; 44.6% when $TiCl_4$ was injected as am additive; and 100% percent when methane was injected as an additive. Therefore, this could be explained that the methane injection showed the highest carbon dioxide decomposition. Furthermore, the carbon-black and $TiO_2$ were compared with each commercial materials through XRD and SEM. It was found that the carbon-black that was produced in this study is similar for commercial materials. It was found that the $TiO_2$ that was produced in this study is suitable for photocatalyst and pigment because it has mixed anataze and rutile.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제24권6호
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• pp.5-11
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• 2023

석탄 및 석유와 같은 전통적인 화석 연료는 연소 시 발생하는 열을 통해 에너지를 공급한다. 이러한 과정에서 대기 중에 이산화탄소를 배출하고 지구 온난화를 유발한다. 이산화탄소 저감을 위해 많은 연구들이 수행되고 있다. 이러한 방안 중 하나로, 이산화탄소 지중 저장 기술이 관심을 받고 있다. 이산화탄소 지중 저장은 플랜트 등에서 발생하는 이산화탄소를 포집하여 덮개암 하부 포화지반층에 이산화탄소를 주입하여 저장하는 방법을 일컫는다. 하지만, 제한된 공간에 더 많은 양의 이산화탄소 저장을 위해서는 저장 효율의 향상이 필요하다. 따라서, 본 연구에서는 계면활성제를 활용하여 이산화탄소 지중 저장의 효율을 향상하고자 한다. 또한, 지중저장소의 위치에 따라 압력 및 온도가 상이하기 때문에 이산화탄소는 기체, 액체 및 초임계 상태로 존재가능하다. 따라서, 이산화탄소 상태에 따른 저장 효율 특성을 평가하였다. 그 결과, 주입속도 및 계면활성제의 활용은 저장 효율의 향상을 기대할 수 있고, 그 효과는 기체, 액체 및 초임계 상태 이산화탄소에 발휘되는 것을 확인하였다.

• 태양에너지
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• 제20권2호
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• pp.75-84
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• 2000

Global wanning induced by greenhouse gases such as carbon dioxide is a serious problem for mankind. Carbon dioxide ocean disposal is one of the promising options to reduce carbon dioxide concentration in the atmosphere because the ocean has vast capacity for carbon dioxide sequestration. However, the dissolution rate of liquid carbon dioxide in seawater must be known in advance in order to estimate the amount of carbon dioxide sequestration in the ocean. Therefore, the solubility, the surface concentration, the droplet size and other factors of liquid carbon dioxide at various depths are calculated. The results show that liquid carbon dioxide changes to carbon dioxide bubble around 500 m in depth, and the droplet is completely dissolved below 500 m in depth if carbon dioxide droplet is released both at 1000 m in depth with the initial droplet diameter of 0.011 m or less and at 1500 m in depth with the diameter of 0.015 m or less. In addition, the hydrate film acts as a resistant layer for the dissolution of liquid carbon dioxide. The surface concentration of carbon dioxide droplet with the hydrate film is about 50% at 1500 m in depth and about 60% at 1000 m in depth of the carbon dioxide solubility. Also, the ambient carbon dioxide concentration in the plume is an another crucial parameter for complete dissolution at the intermediate ocean depth, and the injection of liquid carbon dioxide from a moving ship is more effective than that from a fixed pipeline.

• 한국환경보건학회지
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• 제44권6호
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• pp.599-607
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• 2018

Objectives: Carbon dioxide ($CO_2$) may be one of the biggest causes of climate change. The purposes of this study were to reduce greenhouse gases and to increase strawberry production by developing the supply devices in livestock facilities using the membrane technology Methods: Carbon dioxide was collected from beside to livestock facilities. The injection of $CO_2$ was stopped when it reached 1,000 ppm in the facility house. Case group with injection of $CO_2$ was compared to control group with normal environment. The experiments were conducted for 8 days from December 11, 2017. Results: Total strawberry production was found to be 1,317 kg in the case group and 1,176 kg in the control group. The correlation between $CO_2$ and crop yields has led to some statistical evidence that carbon dioxide helps to grow (${\beta}=0.832$, p<0.05). Conclusions: This study identified the potential for efforts to reduce the $CO_2$ in farming households. Increased concentrations of $CO_2$ have shown that strawberries have a better growth condition. In addition, it can be explained that the plants need wide leaves to quickly absorb much $CO_2$.