비록 산화 그래핀의 비표면적은 환원된 산화 그래핀에 비해 낮지만, 산화 그래핀의 이산화탄소 흡착량은 기존 그 래핀 또는 환원된 산화 그래핀에 비해 많다. Lerf-Klinowski 모델에 따르면, 산화 그래핀은 가장 자리와 면 내부에 수산화기, 에폭시드, 카보닐, 카복실기 등이 있으며, 이러한 작용기가 이산화탄소 분자와 강하게 결합하여 화학 흡착을 유도한다. 본 연 구에서는 산소 플라즈마/UV 오존 및 열처리를 통해 그래핀 산화물의 산소 함량과 이산화탄소 흡착 친화도 사이의 상관관계 를 탐구하였다. 산소 함량의 변화는 XPS와 FT-IR 분석을 통해 확인하였다. 흥미롭게도 산화 그래핀의 이산화탄소 흡착 경향 은 전체 산소 함량과 정비례하지 않았다. 반면, XPS 분석 결과 산화 그래핀의 카보닐 작용기가 이산화탄소 흡착에 중요한 기 여를 하는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 산화 그래핀의 특성 및 이를 활용한 탄소 포집 및 가스 저장 응용 가능성에 대한 통찰을 제공한다.

탄소중립을 달성하기 위해 이산화탄소를 포집, 활용, 저장하는 CCUS (carbon capture, utilization, and storage) 기 술이 주목받고 있다. 본 연구에서는 광물 탄산화 공정을 통해 이산화탄소를 탄산염으로 고정하고, 이를 전이금속 탄산염 기반 리튬이온배터리 (LIB) 음극재로 적용하였다. CO2를 탄산염으로 고정후, 이를 이용해 FeCO3를 제작하고, rGO와 PVP와 복합 화하여 음극활물질에 적용하였다. rGO는 전기전도도를 높이고 입자의 응집을 방지해 부피 팽창을 완화했으며, PVP는 계면 활성제로서 입자 표면을 안정화하여 구조적 안정성을 강화하였다. FeCO3-PVP-rGO 복합체 기반한 음극재에 대한 전기화학 테스트를 진행한 결과, FeCO3/rGO 복합체는 1,620 mA/g의 전류 밀도에서 50 사이클 이후에도 400 mAh/g의 용량을 유지하 였다. 본 연구는 CO2를 고부가가치 배터리 소재로 전환하여 차세대 에너지 저장 기술에 기여할 가능성을 시사한다.

본 연구는 인접하게 식재된 서어나무, 갈참나무, 졸참나무, 스트로브잣나무 조림지를 대상으로 2023년 3월부터 2024년 3월까지 낙엽·낙지 부위별 탄소 유입량을 1개월 단위로 조사하였다. 월별 낙엽·낙지에 의한 탄소 유입량의 경우 잎은 모든 수종에서 10월~11월 가장 높았으나 수종 간 최대 유입시기가 다르게 나타났다. 생식기관의 경우 스트로브잣나무는 6월 수꽃(웅화수, male flowers)에 의해, 졸참나무와 갈참나무는 4월과 5월 꽃뿐만 아니라 8월과 9월 도토리 등 종자에 의한 탄소 유입량이 높게 나타났다. 기타 물질에 의한 탄소 유입량은 11월 서어나무와 스트로브잣나무 조림지에서 높게 나타났으며 가지의 경우 불규칙한 월 변동을 보여 월별, 수종별 상호작용 모두 유의성이 없었다(P>0.05). 본 연구에 따르면 낙엽·낙지에 의한 부위별 탄소 유입량은 월별 또는 조림지 간 유의적인 차이(P<0.05)를 나타냈음에도 불구하고 연간 총 탄소 유입량은 조림지 간 유의적인 차이가 없었다(P>0.05).

탄소흡수원으로서 천연활엽수림의 역할이 강조되고 있으나, 다양한 수종과 다양한 입지 환경으로 인하여 정확한 탄소저장량을 추정하는 것은 어려운 과제 중 하나로 인식되고 있다. 본 연구는 강원도 평창군 가리왕산의 천연활엽수림의 주요 수종인 신갈나무(Quercus mongolica), 고로쇠나무 (Acer pictum subsp. mono), 물푸레나무(Fraxinus rhynchophylla)를 대상으로 임목 바이오매스, 낙엽 탄소저장량, 토양 탄소저장량을 비교하고, 임분의 다양한 특성과 탄소저장량과의 관계를 파악하기 위하여 수행되었다. 총 43개 조사구를 구획하였으며, 임목 바이오매스, 낙엽 탄소저장량, 토양 탄소저장량을 측정하였다. 임목 바이오매스의 탄소저장량은 신갈나무 우점 임분에서 172.64tC/ha로 가장 높게 나타났으며, 고로쇠나무 임분 (170.98tC/ha), 물푸레나무 임분(170.49tC/ha)순으로 나타났다. 토양 탄소저장량은 신갈나무 우점 임분에서 78.07tC/ha으로 다른 임분에 비해 유의적으로 높게 나타났으며, 낙엽의 탄소저장량은 임분 간 유의한 차이를 보이지 않았다. 총 탄소저장량은 신갈나무 임분에서 258.79tC/ha으로 가장 높게 나타났으며, 고로쇠나무 임분(257.65tC/ha), 물푸레나무 임분(241.65tC/ha) 순으로 나타났다. 총 탄소저장량은 임목 바이오매스의 탄소저 장량(r = 0.88**)과 토양 탄소저장량(r = 0.79**)의 영향을 모두 받는 것으로 나타났다. 본 연구는 천연활엽수림의 최적의 탄소 관리를 위해서는 임령, 임목 생장, 토양 특성 등에 대한 이해와 장기적 모니터링이 매우 중요함을 시사한다.

탄소섬유보강근을 철근 대체재로 사용하기 위해서 단기 역학적 특성뿐 아니라 장기간 역학적특성에 대한 연구가 필히 수행 되어야 하고 현재도 진행 중이다. 이에 따라 본 연구에서는 CFRP bar의 지속하중에 대한 저항성을 평가하기 위해 ASTM 기준에 따라 약 1,000시간 동안 탄소섬유보강근 인장강도의 40%를 재하하는 크리프 시험을 진행 후 잔류 인장강도 확인을 위한 추가 인장시험을 진행하였다. 크리프 시험 결과, 탄소섬유보강근의 변형률은 지속하중 하에서 1,000시간 경과 후 하중재하 초기 변형률보다 약 4.9% 상 승하였고 크리프 파괴는 발생하지 않았다. 잔류 인장강도는 일반 인장강도의 95% 수준으로 측정되었고 잔류 탄성계수는 일반 탄성계 수의 85 % 수준이었다. 따라서 본 연구에서 진행한 인장강도의 40 %가 1,000시간 동안 재하되었을 때 탄소섬유보강근은 안전한 것으 로 확인되었다.

지속저인 산업발전은 화석 연료사용과 에너지 사용을 증가시켰으며, 각 국가별 온실가스 배출은 증가하고 있는 실정이다. 국제사회는 지구 온난화 방지를 위해 1997년 교토 의정서를 채택하였고, 이산화탄소(CO2) 순 배출량 0을 목표로 하여 자체적으로 온실가스 배출 목표를 정하고 실천하고자 2015년 '파리기후변화협정'을 채택하였다. 우리나라는 2015년 '파리기후변화협정' 체결 후 2030년까지 2017년 총 배출량 대비 24.4 % 감축을 목표로 설정하였다.(외교부, 2020) 국내 사회 각 분야에서는 온실가스 감축을 위해 노력하고 있으며, 도로분야에서는 온실가스 저감을 위한 환경친화형 도로 설계와 시 공기술 개발을 위한 연구들이 검토되고 있다. 그 중 가열 아스팔트 혼합물 제조 시 사용되는 기존의 연료(중유, 벙커씨유, 정제유 등) 를 상대적으로 탄소배출량이 적은 연료(LPG, LNG)로 전환하거나, 플랜트 생산온도를 낮추어 사용되는 연료를 저감하는 방법 등 다양 한 연구를 진행하고 있다. 따라서 본 연구에서는 일반 가열 아스팔트 혼합물보다 약 50℃ 낮은 상태에서 생산할 수 있게 도와주는 탄소저감형 첨가제를 적용 한 저가열 아스팔트의 특성을 파악하고자 하였다. 기본 물성시험으로는 연화점, 신도, 회전점도를 시험하였으며, 공용성 등급 시험을 통하여 PG 등급을 확인하였다. 또한 기존에 상용화된 제품과 차이를 보기 위해, 첨가제가 투입되지 않은 일반 아스팔트와 중온 첨가 제 2종(고상형, 액상형)이 적용된 중온 아스팔트도 동일한 시험을 진행하였고, 저가열 아스팔트와 비교·분석 하였다.

To analyse the relationship between above-ground carbon stocks, species diversity and broadleaved forests structural diversity of South Korean forests, we collected vegetation inventories from environmental impact assessment projects over the past 10 years. The available data were selected and organised including tree species, DBH and area each projects. The data was classified by forest type, aboveground carbon stocks were calculated and compared, and the correlation between aboveground carbon stocks and biodiversity and structural diversity was analysed. The results showed that above-ground carbon stocks were higher in mixed forests and broadleaved forests and lower in needleleaved forests, similar to previous studies. However aboveground carbon stocks of mixed forests were higher in natural forests than in plantations. Aboveground carbon stocks in broadleaved forests were higher in plantations than natural forests, and there was no statistical different of between natural and plantations in needleleaved forest. This could be the result of a variety influences including biological and environmental factors in the study area, and further research is needed to analyse the effects on carbon sequestration. Correlation analysis showed no correlation between biodiversity and above-ground carbon stocks, but a positive correlation between structural diversity and above-ground carbon stocks. This indicates that above-ground carbon stocks in forests are associated with unevenness diameters and the proportion and evenness of tree species by diameter. In addition, it has been analysed that the high succession stages in forest have higher species diversity and structural diversity, and greater efficiency in the utilization of resources required for plant growth, leading to increased plant productivity and storage. Considering that the study sites were young forests with an average DBH of 14.8~23.7 cm, it is expected that carbon stocks will increase as biodiversity and structural diversity increase. Further research is needed to develop techniques to quantitatively assess the relationship of diversity to carbon stocks for policy use in assessing and increasing carbon stocks in forests.

As global climate change impacts become more apparent, countries are implementing various policies to achieve carbon neutrality that can be categorized into direct regulations and market-based indirect regulations. The latter, utilizing economic incentives, is considered more efficient in transforming corporate behavior and promoting voluntary efforts for carbon reduction. In alignment with international trends, South Korea has introduced the Emission Trading System (ETS) in 2015. Despite this, the domestic carbon market remains underdeveloped, with low ETS participation, particularly in the aquaculture sector. In order to activate external projects under the ETS, this study proposes short-term strategies including linking ETS with popular eco-friendly energy distribution projects, developing standardized monitoring techniques, and integrating carbon reduction initiatives with other support mechanisms such as direct payment programs. Long-term strategies focus on developing new methodologies for external projects, promoting the use of renewable energy, and enhancing technologies to reduce energy consumption in aquaculture operations. By implementing these strategies, the study aims to enhance the participation of the aquaculture sector in carbon reduction efforts, contributing to the overall goal of carbon neutrality.

본 연구는 한국에서 시행 중인 탄소배출권 거래제도가 탄소중립을 달 성하는데 효과적으로 기여하고 효율적으로 작동할 수 있도록 정책적 시 사점을 제공하고자 한다. 이를 위해서, 탄소배출권 가격과 전산업생산지 수의 관계를 분석하였다. 즉, 탄소배출권 가격과 전산업생산지수의 선형 및 비선형 관계를 고려하여 경제학적 모형을 통해 추정 및 분석을 진행 하였다. 분석 방식은 구조변화를 반영한 방식과 임계값(문턱값)을 반영하 는 방식으로 나누어 모형을 구축하고 추정하였다. 그 결과, 한국의 탄소 배출권 가격과 전산업생산지수는 추정한 모형에서 비선형적 관계가 포착 되었다. 이러한 결과는 한국에서 시행 중인 탄소배출권 거래제도가 효율 적으로 작동할 수 있도록 추가적인 정책이 필요함을 시사한다. 예를 들 어, 산업 분야에서 저탄소 공정으로의 전환(또는 저탄소 경제로의 전환) 이 완전히 이루어지지 않은 현실을 고려할 때, 여전히 경제가 성장하는 상황에서 비선형 관계가 포착된다는 것은 탄소배출권 가격이 적정한 수 준을 유지하지 못하고 지속적으로 하락하는 추세를 나타낸다는 것이기 때문이다. 따라서, 탄소배출권 거래제도의 본래 취지인 탄소배출량의 감 축에 기여할 수 있도록 적정한 탄소배출권 가격이 배출권 거래제도하에 서 유지되도록 하는 정책을 고려해야 한다.

PURPOSES : This study aimed to evaluate the performance of carbon-reduced asphalt mixtures based on asphalt binder and asphalt mixture tests. METHODS : A carbon-reducing asphalt additive was developed, and samples were prepared by mixing the additive(0.85%, 1.35%, and 1.85%) with virgin asphalt binder to measure changes in the asphalt’s physical properties based on the content of the developed additive. The basic physical properties the penetration, softening point, ductility, and rotational viscosity and performance grade of the samples were measured, and the optimal content of the additive was determined to be 1.35%. An asphalt mixture was produced using the optimal additive content of 1.35%, and stability, indirect tensile strength, tensile strength ratio(TSR), and dynamic stability tests were conducted to compare its performance with that of hot mixed asphalt(HMA). Additionally, a dynamic modulus test that could simulate various loading conditions was conducted. Fuel consumption and CO2 emission were measured at the plant. RESULTS : The developed additive had the effect of reducing the viscosity of the binder while maintaining properties similar to those of the base binder when used at the selected content. The mixture test confirmed that the physical properties related to strength tended to decrease slightly when the additive were applied; however, all specifications were satisfied. In the dynamic modulus test, the results were confirmed to be similar to those of HMA. The fuel consumption and CO2 emission were reduced by 25-30%. CONCLUSIONS : Evidently, asphalt mixtures with carbon-reducing additives can perform at a level equivalent to that of HMA. To bolster this conclusion, it is necessary to track the long-term performance of low-carbon asphalt mixtures on pilot roads.

대부분의 국가들은 온실가스 배출량을 줄이고 기후변화에 적응하기 위한 행동계획인 NDC (National Determined Contribution)를 법률화 했다. NDC 목표 달성을 위해 다양한 기술이 개발되고 있으며, 특히 가스상의 온실가스나 에너지원의 정화를 위해 분리막 수요가 증가하고 있다. 따라서, 본 논문은 다양한 재료 중 실현 가능한 제조 공정과 쉬운 스케일업의 장 점을 가지고 있는 고분자 막의 기술 동향을 제공할 것이다.

PURPOSES : The study aims to establish a comprehensive life cycle assessment model for bridges in South Korea considering domestic carbon emission factors. The main aims are to evaluate the carbon emission of bridge construction, focusing on the Seong-ri Bridge as a case study, and to improve national environmental policies and management strategies. METHODS : We utilized the life cycle assessment (LCA) methodology, adhering to standards set by ISO, to categorize each phase of the bridge's life cycle. The process involved selecting the bridge type based on the compilation of a detailed analysis range. The analysis covered various stages from raw material supply (A1-A3) to construction (A4-A5) and maintenance (B2-B5), excluding certain stages due to data unavailability. Carbon emission factors were then applied to quantify emissions at each stage. RESULTS : The findings indicate that the raw material production phase (A1-A3) contributes to approximately 96% of the total carbon emissions, highlighting its significant impact. We report detailed calculations of emissions using domestically developed emission factors for materials such as steel and concrete and establish a carbon emission per unit length measure for comparative analysis with other infrastructure. CONCLUSIONS : We leveraged LCA ISO standards to analyze each stage of the Seong-ri bridge, calculating its carbon emissions based on domestic factors for CO2, CH4, and N2O. By tailoring the study to Korea-specific emission factors, we develop a greenhouse gas model closely aligned with the nation’s environmental conditions. The results contribute to improving environmental impact assessments and strategically aiding national policy and management decisions.

우리나라 제조 소기업은 온실가스 고배출 업종이 많고, 산재사망사고 발생 비중이 높아 수출의존도가 높은 국내 제조 소기업에 대한 ESG 이슈 관리가 점차 중요해 질 것이다. 본 연구는 제조 소기업의 저탄소 활동이 현장 작업자의 안전의식과 산업재해에 미치는 영향을 파악하고, 저탄소 활동이 안전, 고용 등의 영역에서 발생하는 부정적 영향을 감소 시켜 기업의 경쟁력을 향상시킬 수 있는 방안을 모색해 보았다. 연구에서는 제조 소기업의 저탄소 활동(저탄소 전략 및 시스템 활동, 온실가스 및 환경오염 분야 활동, 자원 및 에너 지 분야 활동)이 산업안전 인식 향상에 긍정적(+)인 영향을 미치는 것을 확인하고, 저탄소 활동에 참여한 기업들의 산업재해율이 감소하였으며, 매출과 고용이 증가하는 성과가 나 타난 것을 확인하였다. 따라서 정부는 제조 소기업의 저탄소 활동과 산업안전, 고용창출이 연계될 수 있도록 정책적인 지원을 통해 지속가능한 성장을 위한 핵심 경영 전략으로 자리 잡게 해야 한다.

본 연구는 지속 가능한 발전과 환경보호를 위한 ESG의 핵심 과제인 탄소중립을 달성하기 위해 최근 철강산업에서 추진 중인 탄소중립 시나리오를 조사하고 그 현실성에 대하여 검토하였다. 2050년까지 탄소중립을 실현하기 위한 시나리오에서 철강산업이 차지하는 비중과 그 계획을 점검하고, 온실가스 감축 단계 및 수소 환원 제철 기술개발 단계에서도 중요한 역할을 하게 될 전기로 제강법의 역할과 과제에 대하여 살펴보았다. 전기로 제강법은 기존의 일반강을 생산하는 단계에서 향후 일관제철소의 전로제강을 대체하는 중요한 역할을 담당해야 한다. 다만 전기로는 전로제강 대비 탄소의 사용은 적으나 전기 에너지가 많이 소비되므로 이에 대한 대응 방안을 마련할 필요가 있다. 이에 논문에서는 전기로의 대체에 따른 전기 에너지의 사용량 증가에 대한 문제점을 도출하고 해결 방안을 제시해 보았다. 향후 철강산업의 탄소중립을 위한 전기로 설비 대체와 전기 에너지의 효율적 사용은 중요한 과제가 될 것이며 사업장 ESG 전략 수립에 필수적인 요소가 될 것으로 기대한다.

This study is to manufacture a titanium dioxide (TiO2) photocatalyst by recycling sludge generated using titanium tetrachloride (TiCl4) as a coagulant. Compared to general sewage, a TiCl4 coagulant was applied to dyeing wastewater containing a large amount of non-degradable organic compounds to evaluate its performance. Then the generated sludge was dried and fired to prepare a photocatalyst (TFS). Scanning electron microscope-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX), X-ray diffraction (XRD), and nitrogen oxide reduction experiments were conducted to analyze the surface properties and evaluate the photoactive ability of the prepared TFS. After using titanium tetrachloride (TiCl4) as a coagulant in the dyeing wastewater, the water quality characteristics were measured at 84 mg/L of chemical oxygen demand (COD), 10 mg/L of T-N, and 0.9 mg/L of T-P to satisfy the discharge water quality standards. The surface properties of the TFS were investigated and the anatase crystal structure was observed. It was confirmed that the ratio of Ti and O, the main components of TiO2, accounted for more than 90 %. As a result of the nitric oxide (NO) reduction experiment, 1.56 uMol of NO was reduced to confirm a removal rate of 20.60 %. This is judged to be a photocatalytic performance similar to that of the existing P-25. Therefore, by applying TiCl4 to the dyeing wastewater, it is possible to solve the problems of the existing coagulant and to reduce the amount of carbon dioxide generated, using an eco-friendly sludge treatment method. In addition, it is believed that environmental and economic advantages can be obtained by manufacturing TiO2 at an eco-friendly and lower cost than before.