• 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.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권4호
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• pp.181-190
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• 2008

기후변화 및 교토의정서상의 온실가스 의무감축요구에 대응하기 위하여 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 포집한 $CO_2$를 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하고, 이를 해저 지질구조내 대규모로 수백-수천년 이상 장기간 저장 및 관리하는 $CO_2$ 해양지중저장기술이 국내외적으로 주목 받고 있다. $CO_2$ 해양지중저장 처리 시스템 설계를 수행하는데 있어 전산모사를 통한 공정 설계는 필수적이다. 즉, 수치 모델링을 통하여 $CO_2$ 해양지중저장 처리에 필요한 일련의 공정을 열역학 상태방정식 등을 이용하여 모사하는 것이다. 본 논문에서는 $CO_2$ 해양지중저장 처리를 위한 공정 설계에 사용되는 열역학 상태방정식들을 비교 분석하였다. 또한, 상태방정식 계산결과의 정확성을 평가하기 위하여 실험으로부터 구해진 데이터와 비교를 수행하였다. 이상기체 상태방정식과 SRK식은 $29.85^{\circ}C$, 60 bar 이상에서 밀도를 전혀 예측하지 못하였으며, 고온 고압의 초임계 상태에서 100% 내외의 오차를 보였다. BWRS 식은 임계온도 근처인 $29.55^{\circ}C$, 임계압력 근처인 $60{\sim}80\;bar$ 사이의 영역에서 실험값을 전혀 예측하지 못하고 최대 100%의 차이를 보였다. $CO_2$ 해양지중저장 처리의 저장지 조건인 온도 $31.1^{\circ}C$ 이상, 압력 73.9 bar 이상의 초임계 상태에서 PR 식과 PRBM 식은 실험값을 비교적 잘 예측하였다. 따라서 $CO_2$ 해양지중저장처리 공정 중 고온, 고압 영역에서는 상기 상태방정식을 이용한 공정 설계가 유용하다고 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.766-771
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• 2016

본 연구에서는 저심도 도시철도시스템 구축시 건설비용의 절감을 위하여 산업부산물인 고로슬래그 미분말과 플라이애쉬로 결합재의 일부를 대체하고, 급냉 전기로 산화슬래그를 잔골재의 대체재료로 사용한 저탄소 친환경 콘크리트와 우수한 조기강도 확보와 양생비용 절감을 위한 마이크로웨이브 발열거푸집으로 제작한 PC BOX의 장기내구성 평가를 수행하였다. 평가결과, 초기강도는 발열양생 조건이 증기양생 조건에 비해 다소 높게 나타났지만 장기재령 강도는 거의 대등한 것으로 나타났다. 또한 화학저항성 및 동결융해 저항성 평가 결과, 재령별 발열 및 증기양생을 통해 제작된 PC BOX의 성능차이는 없는 것으로 나타났으며, 염소이온침투성 평가 결과 역시 발열 및 증기양생 PC BOX 모두 매우 낮은 등급의 수준을 확보하는 것으로 나타났다. 따라서 저탄소 친환경 콘크리트와 발열양생시스템을 적용하여 저심도 철도시스템용 PC BOX를 제작할 경우, 기존 증기양생방법과 대등한 내구성능을 확보할 수 있어 저비용의 저심도 철도시스템 콘크리트 인프라 구축에 기여할 수 있으며, 또한 증기양생 시 사용되는 화석연료의 사용량을 제로화해 이산화탄소 배출 및 환경부하를 저감할 수 있을 것으로 기대된다.

• 청정기술
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• 제20권1호
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• pp.1-6
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• 2014

화석연료로부터 에너지를 얻을 때, 연소반응에 의해 이산화탄소가 생성되어 진다. 이렇게 이산화탄소의 배출이 늘어나게 되면 지구온난화 문제가 더욱 심각해지게 된다. 따라서 이를 방지하기 위한 이산화탄소 포집 및 저장기술(carbon capture and storage, CCS) 개발이 요구되고 있다. 하지만 액화 이산화탄소를 수송 시 여러 문제로 인해 지속적으로 BOG (boil-off gas)가 발생하게 된다. 본 연구에서는 $40m^3$저장 탱크 2대에 액화 이산화탄소를 주입하여 압력변화 및 외부열과 선적, 하역 시 발생하는 BOG의 양과 조성을 30일 간 측정하였다. 측정한 결과 16,040 kg의 BOG가 발생하였으며, 조성은 $CO_2$ 99.95%, $N_2$ 0.05%인 것을 알 수 있었다. 또한 상용성 모사기인 PRO/II with PROVISION 9.2를 이용하여 발생한 BOG를 증기 재압축 냉동사이클을 통해 재액화 하는 전산모사를 수행하였다. 그 결과 냉동사이클의 총 순환유량은 42.07 kg/h, 응축기 설비의 소모량은 48.85 kg/h가 나오는 것을 알 수 있었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제18권4호
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• pp.337-347
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• 2016

본 연구에서는 전라북도 김제시 부량면 신용리의 벼단작지 및 벼-보리 이모작의 논 생태계에 설치된 플럭스 관측시스템으로부터 1년간 연속적으로 관측된 $CO_2$ 플럭스 자료 및 $CH_4$ 배출량 자료를 활용하여, 논 생태계의 탄소수지를 평가하고자 하였다. 벼 단작지 및 벼-보리 이모작 논 생태계의 $CO_2$ 플럭스는 대표적인 미기상학적 방식인 에디공분산 방법을 이용하였고, $CH_4$ 발생량은 개폐형 챔버방식의 자동화 시스템을 이용하여 측정하였다. 또한, 여러 가지 기상인자(복사, 기온 및 지온 등)도 함께 조사하였다. 관측된 $CO_2$ 플럭스자료는 보정과 결측보충의 과정을 거친 후 탄소수지 분석에 활용되었다. 2014년도의 벼 단작 및 벼-보리 이모작 논 생태계의 $CO_2$의 순생태 교환량은 각각 단위면적($m^2$)당 -436.8, -587.5g C로 분석되었고, $CH_4$ 발생량은 각각 +16.04, $+18.61g\;C\;m^{-2}$로 분석되었다. 벼 재배 기간 동안 $CH_4$ 발생량은 물 관리에 따라 큰 영향을 받는 것으로 나타났는데, 담수상태에서 $CH_4$ 발생량이 배수상태보다 더 높은 것으로 분석되었다. 본 연구는 국내에서 벼 단작과 벼-보리 이모작의 논 생태계의 $CO_2$ 플럭스와 $CH_4$ 배출량을 기반으로 탄소수지를 정량화한 1차적인 연구결과로서, 벼-보리 이모작의 논 생태계가 벼 단작의 논 생태계보다 1년에 약 $128.9g\;C\;m^{-2}$를 더 흡수하는 것으로 평가되었다.

• 한국환경복원기술학회지
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• 제26권3호
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• pp.19-28
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• 2023

The purpose of this study is to estimate carbon dioxide emissions from soil microbial respiration by forest type of Sobaeksan National Park. As a result of estimating the annual soil microbiological respiration volume by forest type in Sobaeksan National Park, broad-leaved forests, coniferous forest, artificial forests were similar to around 19.5 CO₂-ton/ha/yr. In the case of coniferous forests in sub-alpine and grassland near Birobong Peak, 12.2 CO₂-ton/ha/yr and 8.1 CO₂-ton/ha/yr, respectively, were lower than general forest areas. And as a result of analyzing the changes in soil microbiological respiration rate according to forest type in Sobaeksan National Park, the soil microbiological respiration rate in coniferous forests, broad-leaved forests, artificial forests, and sub-alpine areas was the highest in the July survey in summer and the lowest in November in late autumn. The change in soil microbial respiratory volume according to the measurement time in Sobaeksan National Park was the highest between 12:00 and 16:00, when the soil temperature was generally the highest among the days. It is known that the soil temperature is relatively low and the amount of soil microbial respiration decreases during winter, and the change in respiratory volume over the measurement time during the day was the smallest in November, when the amount of soil microbial respiration was relatively smaller than the May-September survey. However, this study has limitations in revealing the causal relationship of various environmental factors that affect the soil microbial respiration. Therefore, it is suggested that long-term research and investigation of various factors affecting soil respiration are needed to understand the carbon cycle of forest ecosystems.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제13권1호
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• pp.75-85
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• 2014

기존 카쉐어링 시스템은 원웨이 트립 수요에 대한 대응과 타 쉐어링 시스템과의 연계가 어려운 문제점이 있다. 이에 본 연구에서는 원웨이와 라운드웨이 트립에 대응이 가능하며, 자동차(전기/가솔린), 전기오토바이, 자전거 등의 다양한 교통수단을 공유할 수 있는 멀티모빌리티 쉐어링 서비스 메니지먼트 시스템을 개발하여 일본 치바현 카시와시 카시와노하지역과 나가레야마시에 모의실험을 실시하였다. 모의실험 결과, 이 시스템을 통해 전체 자동차 트립 중 54.9%의 원웨이 트립 수요가 충족되었으며, 전체 이용자 중 43.9%가 공통 인터페이스를 통해 복수의 교통수단을 이용한 것이 확인되었다. 또한, 차량의 공동이용과 친환경 차량 이용을 통해 이산화탄소 배출량도 삭감에도 공헌하였다. 개발된 쉐어링 시스템은 기존 카쉐어링 시스템 보다 다양한 교통수요에 대응하면서 이동성을 향상 시킬 것으로 기대된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제24권1호
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• pp.130-136
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• 2011

Methane is known to be one of the major greenhouse gases. On a global scale, livestock farming may contribute 18% of total greenhouse gas emissions. Though methane contribution is less than 2% of all the factors leading to global warming, it plays an important role because it is 21 times more effective than carbon dioxide. Methane emission is a direct result of the fermentation process performed by ruminal microorganisms and, in particular, the archael methanogens. Reducing methane emission would benefit both ruminant production and the environment. Methane generation can be reduced by electron-sink metabolic pathways to dispose of the reducing moieties. An alternative way for methane control in the rumen is to apply inhibitors against methanogens. Generating methane from manure has considerable merit because it appears to offer at least a partial solution to two pressing problems-environmental crisis and energy shortage. An obvious benefit from methane production is the energy value of the gas itself. Control of methane emission by rumen microbes in Korea has mainly been focused on application of various chemicals, such as BES and PMDI, that inhibit the growth and activity of methanogens in the rumen. Alternatives were to apply long-chain polyunsaturated fatty acids and oils with or without organic acids (malate and fumarate). The results for trials with methane reducing agents and the situation of biogas production industries and a typical biogas plant in Korea will be introduced here.

• 설비공학논문집
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• 제29권10호
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• pp.551-557
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• 2017

Most European economies, Japan, and many governments have made it a major policy to expand the green business by disseminating heat pump technology, which has a large $CO_2$ reduction effect. The heat pump of all heat sources has been recognized as renewable energy and the policy to encourage has been implemented. In the recently revised Renewable Energy Law, the hydrothermal source (surface sea water) heat pump was newly included in renewable energy. In addition, the scope of application of heat pumps has expanded in the mandatory installation of renewable energy for new buildings, remodeling buildings, and reconstructed buildings based on this law. However application to heat pumps using all natural energy as heat source has been put off. In this revision, the ratio of renewable energy to the total energy produced by the heat pump was fixed at 73%, which depends on coefficient of performance of heat pump. The ratio of renewable energy is $1-1.8/COP_H$, and should be calculated including the coefficient of performance of the heat pump. Using a high efficiency heat pump or a high-temperature heat source increases the coefficient of performance and also reduces $CO_2$ emissions. It is necessary to expand the application of heat pumps as renewable energy equipment and to improve the correct calculation of renewable energy production.

• 한국대기환경학회지
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• 제27권2호
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• pp.225-237
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• 2011

For each local town (6 cities and 8 counties) affiliated with Jeonbuk provincial government, characteristics of greenhouse gas (GHG) emissions were analyzed and key emission areas were drawn to establish mitigation policies of the regional greenhouse gases. National Institute of Environmental Research (NIER) reported that the total greenhouse gas emission of Jeonbuk was 20.93 million $tCO_2e$ in 2006. The inland area of 5 cities and 1 county (Jeonju, Gunsan, Iksan, Jungeup, Kimje, Wanju) covered 82% of total greenhouse gas emission in Jeonbuk, while the rest local towns of the province, mostly from mountainous areas were responsible for the rest of the total GHG emission. The cities and counties having relatively higher emission in Jeonbuk province were influenced dominantly by the emission from energy and waste sections. Also, agricultural section showed similar tendency except industrial cities such as Gunsan and Jeonju. In the internal portion of city and county, energy section showed the highest portion at the range of 72.1 (Sunchang)~97.0% (Jeonju) and agricultural section was at the range of 1.2% (Jeonju)~26.6 (Sunchang). When the portion of energy section was higher, the lower agricultural section. The emission index was applied to decide the key city and county and the potential city and county with two methodologies in this study. It was required that the key emission areas were drawn to establish regional greenhouse gases mitigation policies.