In order to enhance the selective adsorption of CO₂, the surface of granular activated carbon (GAC) was modified by an ammonia solution. Ammonia in an aqueous phase could be decomposed into NH4⁺, OH^- and other N-containing elements. The present work attempted to impregnate some basic functional groups leading to chemisorption of the activated carbon surface. While the addition of N-groups reduced the specific surface area from 2071.4 m²/g to about 1300-1400 m²/g, the adsorption capacity for CO₂ increased to a certain degree, and the best amination could be achieved with the reaction at 100℃ for 12 hours. The enhanced adsorption capacity could be obtained by formation of nitrogen functionalities such as amine, pyrrolic groups and pyridine oxides which were verified by XPS analysis.

본 연구에서는 효율적으로 팽나무버섯 액체종균을 생산할 때에 폭기(공기방울을 매우 작게하여) 배양의 효과에 대하여 액체 배지 내 이산화탄소 농도와 잔류 유리당 함량 변화로써 측정하였다. 이산화탄소 농도는 폭기 진행 중 배양용기의 배출구에서 측정하였다. 액체종균은 폭기 배양 3일째에 균사생장이 급격히 증가하였으며, 이산화탄소 농도(CO2)도 급증하였으나 폭기 5일째에는 정점을 나타낸 후 감소하였다. 액체배지 내 환원당은 배양 7일째까지 일정 속도로 감소되었고 이후에는 검출되지 않았고, 침전 균사체의 중량은 3일째 이후 비슷한 수준으로 유지되었다. 총질소(T-N)량은 폭기 11일째까지 일정한 수준으로 감소되었다. 유리당의 함량은 폭기 배양 7일째에 가장 낮았으므로 폭기배양 6~7일째에 접종원으로 사용하는 것이 가장 효과적인 것으로 생각되었다. 그리고 액체종균의 배양 중에 배출구에서의 이산화탄소 농도 측정은 저비용으로 액체종균의 균사배양 정도를 추정하는 간이 지표로 이용할 수 있을 것으로 판단되었다.

본 논문은 다양한 시설내에 적은 농도의 CO2 제거를 위한 선택적 CO2 흡수능력을 향상시킨 흡착제의 효율평가에 관한 것이다. 직경 4mm의 구형 흡착제는 시판용 제올라이트에 첨가제, 물, 바인더, LiOH를 섞어 제조하였다. 칼럼테스트에서 400분 이내에 90% 이상의 CO2흡착효율을 나타내었고, 흡착필터모듈 흡착능력을 평가하기 위해 회분식과 연속식타입의 챔버테스트가 시행되었다. 회분식테스트에서 30분 이내에 약 92%의 CO2가 제거되는 것을 확인하였다. 연속식테스트에서 30분 이내 70%의 CO2가 제거효율을 보였으며, 2,500ppm 이상의 CO2가 제거되는 것을 확인하였다. 재현성테스트를 수차례 수행한 결과 15일동안 1,000ppm 이상의 CO2가 연속적으로 제거됨을 보였다. TGA 분석법을 이용한 흡착량 분석에서 흡착제 g당 5.0mmol의 CO2를 흡착하는 것으로 나타났다. 본 연구에서 개발된 흡착제는 상온에서 저농도 CO2 실내환경에 적용가능한 것으로 판단된다.

본 연구에서는 석탄 화력발전소의 연소 후 CO2 회수 기술인 알칸올 아민 수용액을 이용한 아민흡수법에서 전체 운전비의 80% 가량을 차지하는 탈거에너지의 저감을 위해 새로운 탈거기술인 분리막을 이용한 감압탈거 기술을 제시하고자 한다. 막의 소재로는 소수성막인 PE (polyethylene)를 지지체로 하고 5mum 두께의 PDMS (polydimethylsiloxane)를 코팅한 복합막을 제조하여 적용하였으며, 흡수액으로 MEA (monoethanolamine) 30 wt% 수용액을 사용하였다. 온도의 변화에 따른 영향을 알아보기 위하여 흡수액 온도를 25~80℃로 변화시켜 이산화탄소의 탈거특성을 살펴보았으며, 흡수용액의 CO2 함량(CO2 loading)에 따른 영향을 고찰하기 위하여 CO2 함량을 변화시켰다. 또한 감압탈거 시 탈거측 압력을 60~360 mmHg(abs.)로 변화시켜 진공도에 따른 탈거특성을 연구하였다. 아민수용액의 온도가 증가할수록, 이산화탄소 부하량이 증가할수록 이산화탄소의 탈거량은 증가하는 경향을 보이고 있으며, 감압이 감소함에 따라 이산화탄소의 탈거량 역시 증가하고 있는 것을 확인하였다. 막의 안정성 실험 결과 PTFE 단일막에 비하여 PDMS-PE 복합막의 경우 감압탈거 막공정에 적용하기 안정한 막이라고 판단된다.

The conversion of coal fly ash into zeolites contributes to the mitigation of environmental problems and turns this by-product into useful material. In this work, zeolitic sorbents for CO₂ adsorption were prepared by waste fly ash from Boryeong coal power plants through the alkali fusion method including hydrothermal treatment at various ratios of NaOH/FA and NaAlO₂/FA. In addition, in order to improve the adsorption capacity for CO₂ molecules a few metal cations were impregnated into the synthesized zeolitic sorbents through the ion exchange. The fusion step could decompose the fly ash to very small amorphous particulate zeolite forms. The fly ash was converted into Na-P1 type with 0.5 NaOH/FA and Na-A type from the ratio of 0.53, NaAlO₂/FA. Although the crystallinity of Na-A increased with increasing temperature, Na-A was transformed into sodalite at 140℃. Thus, the optimum reaction temperature was determined to be 100℃. Alkali metal and alkaline earth metal cations were impregnated into the synthesized zeolite Na-P1 and Na-A through ion exchanged method. The completed zeolitic sorbents were applied to adsorption the CO₂. As a result of the examination, Ca²⁺ was found to be the best for CO₂ adsorption owing to its electrostatic interactions and acid-base surface properties.

국제기후변화협약 및 정부의 저탄소 정책은 기본적으로 과학이 제시한 이산화탄소 증가에 대한 기후민감도에 근거해야 한다. 그러나 기후민감도의 추정치는 현재까지 연구 단위별로 차이가 커서, 이에 대한 과학적 배경, 한계, 전망을 고찰할 필요가 있다. 본 연구에서는 지금까지의 기후민감도에 대한 국내외 연구 결과를 객관적으로 종합하여 검토한다. 기후민감도를 결정하는 것은 대기와 지면의 각종 물리과정에 의한 기후피드백 작용이며, 이 중 특히 태양 단파복사량을 조절하는 구름, 해빙과 관련된 물리과정은 불확실성이 가장 커서, 부정확한 민감도 추정을 야기하는 것으로 보인다. 이 때문에, 최근 인공위성 자료를 이용하여 추정한 기후민감도는 기후모델들이 갖는 범위(대기 중 이산화탄소 2배 증가당 지구평균기온 2-5 K 증가)에 들거나, 그보다 훨씬 작은 값을 갖는다.

본 연구는 GIS․RS를 기반으로 무주군 산림의 이산화탄소 (CO2) 흡수량 및 바이오에너지 공급 잠재량을 추정하기 위하여 수행하였다. 추정 결과, 무주군 산림은 7,800,130 tCO2를 흡수한 것 으로 추정되었으며, 이용 가능한 전체 바이오에너지 공급 잠재량은 11,868,202,837 M㎈인 것으 로 추정되었다. 또한, 연간 바이오에너지 공급 잠재량은 314,876,637 M㎈/year이었으며, 이는 겨울철 난방용 바이오에너지로 무주군 전체 가구수 10,902 가구보다 많은 11,214 가구에 공급할 수 있는 것으로 추정되었다. 본 연구는 국가단위 산림의 CO2 흡수량 및 바이오에너지 공급 잠 재량 추정에 있어서 그 방법론을 제시하였으며, GIS․RS 등의 최신 기법을 기반으로 정밀한 산림 정보를 이용한 국가단위의 추정은 신뢰도를 더욱 높일 수 있을 것으로 판단되었다.

연구는 관엽식물 4종을 배지종류, 광도 및 이산화탄소 농도를 달리하여 식물의 광합성 반응을 조사하고, 그 결과에 기초하여 실내환경 조절에 효율적인 식물을 선정하고자 실시하였다. 식물재료로는 싱고니움, 디펜바키아, 쉐프렐라 홍콩, 드라세나를 사용하였으며, 성분과 성질이 다른 두 배지(peatmoss, hydroball)에 각각 재배하였다. 광도는 PPFD 0, 30, 50, 80, 100, 200, 400, 600μmol·m-2·s-1의 수준으로 조절하고, 이산화탄소 농도는 0, 50, 100, 200, 400, 700, 1000, 1500μmolCO2·mol-1의 수준으로 처리하였다. 광도 및 엽육내 CO2 농도변화에 따른 관엽식물의 광합성 반응을 조사한 결과, 약광에서의 광합성 능력을 나타내는 순양자수율은 쉐프렐라 홍콩과 디펜바키아에서 높게 나타났으며, 두 실내식물은 고농도의 이산화탄소 환경에서도 다른 두 식물에 비해 높은 광합성율을 기록했다. 드라세나 와네키는 두 조건 모두에서 가장 낮은 광합성 효율을 보였다. 두 배지 처리에 따라서는 각각의 관엽식물에서 엇갈린 광합성 반응이 관찰되었다. 쉐프렐라 홍콩은 피트모스 배지에서 광과 이산화탄소 증가에 따라 하이드로볼 배지에 비해 높은 광합성 속도를 보였지만, 디펜바키아는 그와는 정반대로 하이드로볼 배지에서 더욱 높은 광합성율을 기록했다. 싱고니움의 경우는 광처리에 의해서는 피트모스 배지에서 높은 광합성율을 보였지만 이산화탄소 처리에서는 배지간 차이가 없었다. 가장 낮은 광합성 효율을 보인 드라세나 와네키는 광에 의한 배지간 차이가 없었으며, 이산화탄소 증가시에는 피트모스에서 다소 높은 광합성율을 보였다. 따라서 실험한 4가지 관엽식물 중 광합성 효율이 가장 높았던 쉐프렐라 홍콩이나 하이드로볼 배지에서 높은 효율을 보인 디펜바키아가 실내 공기정화 및 실내 환경조절에 적합할 것으로 판단된다.

도시가로수의 탄소흡수원 기능을 평가하기 위하여 가로수로 흔히 식재되는 9개 수종을 선정하여 수종별 탄소저장량과 연간 이산화탄소 흡수량을 산정하여 비교하였다. 수종별로 가로수 식재현황을 고려하여 대상지를 선정하고 흉고직경과 수령을 측정하였으며, 활엽수와 침엽수 상대생장식을 활용하여 가로수의 탄소저장량과 생장속도, 연간 이산화탄소 흡수량을 산정하였다. 튤립나무, 메타세쿼이아, 양버즘나무가 빠른 생장속도를, 벚나무, 은행나무, 느티나무, 회화나무, 단풍나무는 중간의 생장속도를, 소나무는 느린 생장속도를 가진 그룹으로 분류되었고, 속성수의 경우 전정관리와 환경요인의 영향을 크게 받는 것으로 평가되었다. 조사한 9개 대표수종의 1 그루당 평균 탄소저장량은 205kgC/tree로, 수종에 따라 최대 518kgC/tree(튤립나무)에서 최소 41kgC/tree(소나무)를 나타냈다. 또한, 수종별로 생장 전년에 걸쳐 수목 1 그루가 흡수한 이산화탄소량은 연간 평균 7.6~99.1kgCO2/tree/y 의 범위로, 튤립나무의 흡수량이 가장 높고 메타세쿼이아, 양버즘나무의 순이었으며, 소나무가 가장 낮았다. 대표수종의 연간 이산화탄소 흡수량을 기초로 추정한 경기도 전체 도시 가로수의 연간 이산화탄소 흡수량은 경기도의 산림이 흡수하는 이산화탄소량의 약 0.67% 정도로 매우 작은 것으로 평가되었다. 그러나, 경기도에서는 매년 산림이 감소하고 시가화면적이 확대되고 있어 도심 내 탄소흡수원 확대는 점점 중요해질 것으로 보이며, 도심 내에서 수목은 열섬현상을 완화시키고 건물 냉난방에너지를 절감시킴으로써 간접적으로 이산화탄소 배출을 감소시키는 기능 또한 매우 중요한 의미를 가지고 있어 보다 다기능적인 관리가 이루어질 필요가 있다.

Magnetite and inorganic sludge were mainly composed of Fe2O4 and Fe2O3, respectively. Initial specific surface areas of magnetite and inorganic sludge were 130 m2/g and 31.7 m2/g. CO2 decomposition rate for inorganic sludge was increased with temperature. Maximum CO2 decomposition rates were shown 89% for magnetite at 350℃ and 84% for inorganic sludge at 500℃. Specific surface area for magnetite was not varied significantly after CO2 decomposition. However, specific surface area for inorganic sludge was greatly decreased from initial 130 m2/g to approximately 50~60 m2/g after reaction. Therefore, it was estimated that magnetite could be used for CO2decomposition for a long time and inorganic sludge should be wasted after CO2 decomposition reaction.

In this study, commercial pellet type sorbents for the collection of CO2 from a local municipal waste incinerator were prepared and characterized in terms of adsorption efficiency by varying the operating conditions of a field process. The concentration of CO2 in the flue gas ranged from 8 to 10%, which entered the test packed bed. As a result of this experiment, the sorbent procured from A-company, which is mainly composed of calcium compounds, showed the highest adsorption efficiency. The regeneration efficiency was fairly low, however. It also was found that based on adsorption breakthrough time, the relatively low flow rate of 10 LPM into the bed allowed higher collection efficiency. The higher flow rate of 40 LPM, on the other hand, tended to decrease the retention of the adsorption.

In order to capture the indoor CO₂ gas from public indoor spaces, a commercial zeolite(4A) was modified with alkali metals useful for adsorption. The prepared sorbents showed somewhat improved adsorption capacity. A few isotherm models were reviewed to characterize the adsorption mechanism of test sorbents. Sips model was found the most appropriate for low level indoor CO₂ adsorption, but revealed a significant error in low pressure regimes and required numerical analysis for quantitative evaluation. Thus, a parameter(qm) in the equation was empirically recorrelated with a operation temperature. As a result, the final model equation including a simple linear function presented less errors for evaluation of the potential capacity of adsorption.

This research was conducted to estimate the characteristics of carbon dioxide decomposition using an inorganic sludge. The inorganic sludge was composed of high amount (66.8%) of Fe2O3. Hydrogen could be reduced with 0.247, 0.433, 0.644, and 0.749 at 350, 400, 450, and 500℃, respectively. The carbon dioxide decomposition rates at 250, 300, 350, 400, 450, and 500℃ were 32, 52, 35, 62, 75, and 84%, respectively. High temperature led to high reduction of hydrogen and better decomposition of carbon dioxide. The specific surface area of the sludge after hydrogen reduction was higher than that after carbon dioxide decomposition. The specific surface area of the sludge was more decreased with increasing of temperature.

This study was conducted to test the effect different forages and feeding rates on generation of main greenhouse gases like carbon dioxide and methane in Hanwoo cows. Feeds were given twice per day at 09:00 and 17:00. Greenhouse gases were measured during 12 hours using Mamos-300 from 09:00 to 21:00. The results indicated that the generation of greenhouse gases under different forage categories and feeding rate were significantly different (p<0.05). Whole greenhouse gas tended to decrease in the high concentrate diets. The high timothy supplement ation group showed less amounts of carbon dioxide generation comparing with others group while high silage supplementation resulted more methane generation comparing with other treatments. On the afternoon test, carbon dioxide generation was significantly lower different (p<0.05) in timothy treatment comparing with others.

유통기한이 7일 밖에 되지 않는 무싹의 저장성 향상을 위해서 고체 이산화탄소를 처리하였다. 이를 위해 고체 이산화탄소의 승화시 발생하는 이산화탄소가스와 극저온의 온도로 농산물에 고이산화탄소 처리와 예냉처리를 동시에 할 수 있는 처리 장치를 개발하였는데 개발된 장치는 처리 대상 작물 주위를 10분만 5℃와 80% 이산화탄소로 조성하였다. 개발된 고이산화탄소 처리 장치를 이용하여 저장 전과 저장 중의 고체 이산화탄소 처리와 저장 전과 저장 중을 모두 한 처리, 그리고 무처리구를 두어 무싹의 저장성을 비교하였다. 고이산화탄소를 처리한 무싹은 25μm ceramic film 포장하여서 8℃에 저장하였다. 무순의 고이산화탄소 처리는 생체중 감소에는 영향을 주지 못하였고 저장 1일 째 포장내 이산화탄소와 산소 농도는 저장 중 처리구에서 40%와 10%로 고이산화탄소 농도를 보였으나 저장 7일째에는 모든 처리구의 이산화탄소 농도는 5% 미만으로 감소하였다. 고농도 이산화탄소 처리는 저장 15일째 에틸렌 농도를 낮추는 효과를 보였으나. 외관상 품질과 이취에서는 효과를 보이지 않았다.

본 연구는 Poly(ether block amide) (PEBA)와 poly(dimethyl-siloxane) (PDMS)를 혼합한 블렌드막(PEBA: PDMS = 5 : 2,6 : 1 wt%)을 상전이법을 이용하여 제조하여, 이산화탄소의 분리능을 향상시키고자 하였다. PDMS와 PEBA (4033) 은 투과특성의 비교를 위해 각각 같은 방법의 단일막으로 제조되었고, 용매로는 n-butanol을 사용하였다. 제조된 막은 SEM 을 이용하여 morphology를 분석하였고, 압력에 따른 CO2와 N2의 투과도를 측정하였다. 실험결과, PEBA/PDMS 블렌드막은 3기압에서 단일 PDMS막에 비해 N2에 대한 CO2의 선택도가 4~5배 높은 것으로 나타났다.

딸기 재배용 온실 내 재배 벤치에서 생산량을 높이기 위하여 벤치 주위에서 이산화탄소를 공급하는 경우 환기 등에 의한 풍속으로 인하여 작물 주변의 적정가스 농도가 유지되지 못하는 현상이 발생한다. 본 연구에서는 이산화탄소를 보존시키고자 벤치 주변에 방풍막을 설치하는 방안에 대하여 분석하였다. 온실 내 벤치와 방풍막을 2차원 CFD 시뮬레이션으로 모델링하고 온실 내 공기의 풍속과 이산화탄소의 공급을 구현하여 보존되는 이산화탄소의 농도 분포를 살펴보았다. 또한 이를 통하여 설계한 온실의 환경조건에서의 적정한 방풍막 설치 높이를 제안하고자 하였다. 시뮬레이션에서 구현한 온실 내 풍속조건은 0.5, 1.0, 1.5 m/s이고, 방풍막의 높이는 미설치, 0.15, 0.30 m이고, 각 조건에서의 이산화탄소 농도를 측정하였다. 설계상의 편의와 시뮬레이션의 간소화를 위하여 벤치위의 작물은 없는 것으로 가정하였다. 일반적인 온실 내의 풍속 조건은 1.0 m/s로, 시뮬레이션 결과 이 때 벤치 위에서의 평균 이산화탄소 농도는 방풍막 미설치 시 420 ppm, 방풍막 설치 높이 0.15 m일 때 580 ppm, 0.30 m일 때 653 ppm으로 나타났다 딸기의 최대 생산량을 위한 적정 생육 이산화탄소 농도가 600~800ppm 정도인 것을 고려하여, 이와 같은 환경조건에서의 방풍막의 설치 높이는 0.30m가 적당할 것으로 판단하였으나 이산화탄소 공급조건, 작물의 배치 등의 조건변화에 따른 상황에서의 연구가 추가적으로 수행되어야 할 것이다. 이처럼 방풍막의 설치가 온실 내에 시비한 이산화탄소를 작물 주변에 머무르게 하는 효과가 상당함을 알 수 있었으며, 설계한 환경조건에서 작물별로 적정한 수준의 이산화탄소량이 공급되고 있는지를 판단하기 위하여 CFD 기술이 이용될 수가 있음을 보였다.