PURPOSES : This study was conducted to evaluate the physical properties of the RAP 50 asphalt mixture containing polymer modified rejuvenator and warm-mix additive to improve the recycling rate of RAP and reduce CO2 emission. METHODS : Mix design of Polymer Modified Warm-mix Asphalt Mixture(RAP 50), and Hot Mix Asphalt Mixture(RAP 30) were produced and the properties of asphalt mixture such as Marshall Stability, ITS, Deformation Strength, TSR, and Dynamic Stability were compared between the two asphalt mixtures. RESULTS : The RAP 50 asphalt mixture showed superior or similar performances compared to the RAP 30 asphalt mixture in all the tests conducted. The results of the Marshall stability and dynamic stability in particular were 13,045N and 3,826 pass/mm, which were 11.37% and 76.7% greater than the RAP 30 asphalt mixture, which indicated that high plastic deformation resistance may be expected. CONCLUSIONS : The results obtained from laboratory tests on the two types of mixtures indicated that the use of polymer modified rejuvenator and warm-mix additive not only allows to increase the proportion of RAP but also improves its properties under lower temperature condition than RAP 30 asphalt mixture. Additionally, it was confirmed that plastic deformation resistance was high and moisture resistance and crack resistance were improved for a RAP 50 asphalt mixture.

바이오가스를 98% 이상의 고순도 메탄가스로 정제하여 자동차연료나 도시가스로 활용한다면 경제적으로 매우 큰 효과를 기대할 수 있다. 본 연구에서는 음 식물쓰레기 처리시설에서 발생하는 바이오가스를 정제하여 98% 이상의 고순도 메탄가스를 95% 이상 분리 회수하는 분리막 정제 시스템 개발을 하고자 하였다. 분리막 공정 설계에 필요한 데이터를 확보하기 위하여 분리막 모듈의 이산화탄소/메탄 혼합기체 분리시험을 수행하였으며, 다양한 운전조건에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 공정설계를 수행하였다. 최종 생산되는 메탄 순도 98%, 이산화탄소 순도 95% 이상을 만족하는 운전 조건에서 메탄, 이산화탄소 회수율과 이에 필요한 각 단의 막면적과 비율을 확인하였다.

이 연구의 목적은 탄소 순환 관련 탄소 배출 시나리오를 통해 고등학교 학생들의 질량 보존의 개념을 확인하는 것이다. 이 연구를 위해 총 76명의 고등학교 2학년 학생들이 참여하였다. 연구 참여자들에게 2013년의 대기 중 이산화탄소 값이 2110년까지 ±15%의 변화로 450 ppm와 340 ppm으로 점진적으로 증가 또는 감소되는 두 개의 시나리오를 제시하였다. 시나리오에 따라 연구 참여자들에게 이산화탄소의 배출량 궤적을 그리게 한 후, 이를 설명하게 하였다. 그 결과는 다음과 같다. 대부분의 연구 참여자들은 탄소 배출 시나리오에 따른 이산화탄소 배출량과 자연적 순수 제거량에 대한 질량 보존의 추론보다는 이산화탄소 배출량은 앞으로도 계속해서 증가할 것이라는 결과를 나타내었다. 이는 연구 참여자들이 고등학교 지구과학 교과서의 탄소 배출과 관련된 그래프들 즉, 산업혁명 이후 최근까지의 인위적 이산화탄소 배출량 그래프, 대기 중 이산화탄소 농도 그래프, 평균 지구의 온도에 대한 그래프를 통해 이산화탄소 배출량이 계속해서 증가할 것이라는 패턴 매칭(pattern matching)을 생각하게 되었다는 것을 의미한다.

육상생태계의 토양에는 대기의 약 2배에 해당하는 많 은 양의 탄소를 가지고 있으며, 기후변화에 의한 기온 상 승으로 대기로의 방출에 매우 취약한 상황에 놓여 있다. 한반도의 육상 생태계 토양탄소 수지의 변화예측을 위해 필연적으로 요구되는 다양한 생태계의 토양호흡 자료 수 집을 위해 이용되는 방법론, 기기, 기기들 간의 오차, 시 공간적인 불균일성, 결측 자료에 대한 보충 (gap filling), 발생원 별 구분 등에 대한 현 상황을 정리하고 그를 바 탕으로 국내 토양호흡 연구의 문제점과 과제에 대해 고 찰하였다. 결론적으로 국내의 토양호흡 연구는 기기 간 또는 방법들 간의 오차 보정이나 노력들이 매우 빈약하 게 행해져 왔기 때문에 과거 및 현재 축적되는 자료의 품질은 거의 보정되지 않은 상태로 볼 수 있다. 이러한 문제점들이 해소되지 않고 지금까지와 같은 방식으로 토 양호흡 자료가 축적된다면 그 활용성은 매우 낮을 수 밖에 없다. 또한 장기적인 자료 축적, 토양호흡 조절 메커니 즘에 관한 조절 실험, 다양한 생태계, 토성, 토심 등에 대 한 자료 역시 장래의 토양권 탄소 동태 변화를 모델 수 단으로 예측하는 데에는 매우 중요한 요소이므로 토양호 흡 자료 수집과 함께 수집되어야 할 것이다. 더불어 장기 적인 측면에서 이러한 문제들이 연구자 간에 깊숙이 인 식되어 보다 양질의 자료가 생산되도록 노력할 필요가 있다.

지구 온난화와 이상기후현상으로 인한 온실가스가 증가함에 따라 온실가스 감축을 위해 국가 단위의 온실가스 배출량 산정이 중요해졌다. 따라서 본 연구에서는 평야 지역, 중산간 지역, 산간 지역의 탄소 순환 해석을 통하여 탄소의 흡수 및 배출의 해석을 통한 요인별 원단위를 분석하고 실제지역 구성 비율에 따라 원단위를 적용하여 해석해 보았다. 농촌지역의 탄소배출량을 조사한 결과 그 지역이 평야지역 일 때와 산간지역 일 때의 탄소의 흡수·고정·배출량은 다른 것으로 나타났다. 평야지역의 경우 타지역에 비하여 축사에서 탄소 배출량이 많아서 탄소배출량이 가장 높은 것으로 나타났으며, 임야의 면적이 가장 적은 관계로 탄소 고정량이 가장 적게 나타났다. 중산간지역의 경우 차량에 의한 탄소 배출량이 가장 높게 나타났으며, 임야 면적이 평야지역에 비하여 넓은 관계로 고정량이 높게 나타났으며, 산간지역은 넓은 임야면적 때문에 탄소 고정량이 가장 높은 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 통해, 향후 어촌이나 도심지역으로 확대하여 비교·분석한다면 탄소의 흡수·고정·배출량을 관한 기초자료를 확보 할 수 있을 것으로 판단된다.

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.

이 연구의 목적은 6명의 예비교사들을 대상으로, 탄소 순환을 이해하는데 적용되는 개념들을 조사하여 지구시스템에 관련된 개념은 무엇인가를 알아보고, 탄소 순환에 대해서 시스템 사고를 적절히 수행하고 잇는지를 조사하는 것이었다. 연구방법은 고등학교 지구과학에서 다루고 있는 “지구의 구성” 단원 중 ‘탄소 순환’과 관련된 질문을 통해, 예비교사들이 진술한 내용을 분석하여 개념의 특성을 조사하였다. 이를 근거로 지구시스템에 관련된 개념을 구성요소로 하여 인과지도를 작성한 수, 시스템 사고의 관점에서 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다, 첫째ㅡ 탄소 순환을 이해하는데 적용된 개념들 중 지구시스템에 대한 관련개념은 모두 42개가 나타났다, 그 중 기권 관련개념은 15개, 생물권 관련개념은 11개, 수권 관련개념은 9개였으며, 암석권 관련개념은 7개였다. 둘째, 인과지도에서 피드백 순환고리는 A와 F 예비교사들에게 2개와 1개가 완성되었으나, A예비교사에게서 완성된 2개의 피드백 순환고리 중 1개는 비과학적 개념연결에 근거하였다. 결론적으로, 연구에 참가한 6명의 예비교사들은 탄소 순환과 관련하여 지구시스템에서 암석권에 대한 이해가 낮으며, 4명은 시스템 사고가 수행되지 않았고, 2명은 시스템 사고를 수행하였으나, 그 수준은 높지 않았다.

이산화탄소를 포함하는 기체혼합물의 분리를 위해 액체막을 기반으로 하여 관련된 많은 연구가 시도되어 왔다. 폐가스로부터 이산화탄소를 분리하기 위해 본 연구에서는, 흡수제(absorbent)가 흡수(absoption)모듈과 전공조작식 탈착(desorption)모듈간을 계속 순환하는, 보다 개선된 형식의 순환식 중공사 막흡수기(circulatory HFMA)를 새로이 구성하고 분리성능에 관한 기초적인 해석을 하였다. 기-액 물질전달 모델식에 수치해를 적용하여 중공사 막 내부에서의 액상에 대한 농도분포를 정량적으로 예측하였고, 순환하는 흡수제의 유속에 따른 투과플럭스와 선택도의 변화거동을 살펴보았다. CO2/N2 원료혼합기체와 흡수제로서 반응이 없는 순수(pure water)에 대해 계산을 수행하였다. 결과로 흡수제의 유량이 증가함에 따라 투과플럭스는 증가하는 반면에 종전 방식에 비해 졸은 값을 나타낸 선택도의 경우는 점차 감소하였다. 한편 투과플럭스는 진공조작변수인 탈착모듈에서의 기상압력(p4 )에 크게 좌우됨을 보았다. 기존의 평판형 막모듈과의 비교로부터 예상했던 바와 같이 본 연구에서의 중공사 막모듈이 우수한 투과율을 나타냄을 확인할 수 있었다. Circulatory HFMA의 실제 설계를 위한 기초해석이 본 연구가 갖는 의의이다.

This study aims to identify participating resident awareness of the improvements to forest carbon cycle villages created by the Korea Forest Service by introducing a system for district heating basedon forest biomass in mountainous areas. Hwacheon Forest Carbon Circulation village was established in Paroho-neureup village in Yuchon-ri, Hwacheon-gun between 2011 and 2013. However, its operation has not been smooth due to the increasing number of households rapidly leaving the district heating system. This study surveyed 76 households that participated in the district heating system using forest biomass in the early stages of the project. This includes households participating in the district heating system(participating households) and households not currently participating in the district heating system(withdrawal households) from September 2019. Surveys focused on the process of participating in forest carbon cycle village projects, and satisfaction in local heating and policy requirements. Of the 67 households, excepting those not allowed to participate in the survey due to death or having moved elsewhere, 36 households participated and 31 households the were in the process of leaving the village were also included. As a result, there was a significant difference between participating and exiting households in the motivation and satisfaction level of district heating. The results of this study are expects to reflect the importance of awareness of residents in the operation of the forest carbon cycle village. This will be utilized as an important dataset for improvement as a means to promote the re-entry if outgoing households. It will also help set the direction of the forest town revitalization project, utilizing forest biomass in the future.

Two man-made carbon emissions, fossil fuel emissions and land use emissions, have been perturbing naturally occurring global carbon cycle. These emitted carbons will eventually be deposited into the atmosphere, the terrestrial biosphere, the soil, and the ocean. In this study, Simple Global Carbon Model (SGCM) was used to simulate global carbon cycle and to estimate global carbon budget. For the model input, fossil fuel emissions and land use emissions were taken from the literature. Unlike fossil fuel use, land use emissions were highly uncertain. Therefore land use emission inputs were adjusted within an uncertainty range suggested in the literature. Simulated atmospheric CO2 concentrations were well fitted to observations with a standard error of 0.06 ppm. Moreover, simulated carbon budgets in the ocean and terrestrial biosphere were shown to be reasonable compared to the literature values, which have considerable uncertainties. Simulation results show that with increasing fossil fuel emissions, the ratios of carbon partitioning to the atmosphere and the terrestrial biosphere have increased from 42% and 24% in the year 1958 to 50% and 30% in the year 2016 respectively, while that to the ocean has decreased from 34% in the year 1958 to 20% in the year 2016. This finding indicates that if the current emission trend continues, the atmospheric carbon partitioning ratio might be continuously increasing and thereby the atmospheric CO2 concentrations might be increasing much faster. Among the total emissions of 399 gigatons of carbon (GtC) from fossil fuel use and land use during the simulation period (between 1960 and 2016), 189 GtC were reallocated to the atmosphere (47%), 107 GtC to the terrestrial biosphere (27%), and 103GtC to the ocean (26%). The net terrestrial biospheric carbon accumulation (terrestrial biospheric allocations minus land use emissions) showed positive 46 GtC. In other words, the terrestrial biosphere has been accumulating carbon, although land use emission has been depleting carbon in the terrestrial biosphere.

국제연합식량농업기구(FAO, United Nations Food and Agriculture Organization)의 보고서에 따르면 21세기 전 세계의 인구는 2050년 약 90억에 달할 것으로 예측되며, 이러한 인구팽창으로 인한 식량부족 및 사료공급의 문제는 생산 시 야기되는 탄소, 질소의 손실로 인한 자원고갈 및 환경영향에 대한 우려와 함께 전 세계의 큰 관심사로 화두되었다. 또한, 대두, 유채, 팜을 이용한 식물성 바이오오일의 생산은 식량작물을 에너지작물로 활용함에 따라 개발도상국의 식량부족 문제를 심화시키는 악효과를 야기했다. 이렇듯 현대사회가 직면한 복합적인 문제점을 해결하기 위해 전 세계적으로 새로운 미래자원에 대한 탐색이 이루어졌으며, 곤충이 하나의 유망자원으로서 새롭게 각광받기 시작하였다. 다양한 곤충 중 흰개미의 경우, 분류계통상 고등 및 하등 흰개미로 분류되는데 종류에 따라 섭식대상이 다양하며 소화기작에서도 약간의 차이를 보인다. 특히 목질을 섭식하는 흰개미는 난분해성 물질인 리그닌과 셀룰로오스의 분해능력으로 인해 해외에서는 이미 오래전부터 흰개미의 장내 미생물을 이용하여 목질계 바이오매스로부터 바이오에탄올을 생산하는 방법에 대해 연구가 진행되어왔다. 하지만 국내에서는 흰개미를 목조 문화재를 가해하는 해충으로 분류하여 흰개미의 방제에 초점을 맞추어 연구가 많이 진행되어왔을 뿐 유용자원으로서의 흰개미의 잠재성에 대한 관심과 연구가 미흡한 실정이다. 또한, 흰개미는 우수한 단백질 공급원으로서 일부 국가에서는 식용 및 사료로서 활용을 하고 있지만 이에 따른 환경영향 및 효율에 관한 연구 역시 미흡하다. 따라서 본 연구는 국내에 분포하는 흰개미 중 일본흰개미(Reticulitermes speratus kyushuensis Morimoto)를 대상으로 흰개미가 주로 섭식하는 폐목재를 먹이로 주어 사육하였을 때, 생산되는 오일과 식용의 온실가스 발생량과 탄소와 질소의 순환효율을 정량화하여 흰개미를 산업용으로서 활용하는 것에 대한 타당성과 전체 탄소와 질소의 물질흐름에 있어서 환경적･경제적 이점을 정량화하고자 하였다.

우리나라는 대부분의 상수원을 하천, 호소 등의 지표수에 의존하고 있어 상수원으로 유입되는 각종 하폐수, 농축산 폐수, 광신 및 공장폐수 등의 오염물질의 유입으로 인해 상수원의 수질오염이 날로 심해지고 있는 실정이다. 이를 처리하기 위해 고도정수시설을 설치하여 운영하고 있으나 원수 수질의 악화로 고도정수시설의 수명을 단축시키고 있으며 처리효율을 저하시키는 단점이 있다. 이에 따라 최근에 생물막 여과법을 적용하는 사례가 증가하고 있는 추세이다. 생물막 여과법은 미생물을 부착 서식 시키는 입상의 충진재에 원수를 접촉시켜 수중의 유기물과 암모니아성 질소 등을 생물학적으로 제거하는 방법으로 매질의 표면에 호기성 미생물이 부착 성장함으로써 다량의 미생물을 유지할 수있어 오염 물질의 충격 부하에도 잘 견디는 장점이 있다. 생물막 여과법의 특성은 미생물의 다양성이 높고 먹이 연쇄가 길며 질산화 미생물이 잘 증식하는 것으로 알려지고 있으나 생물막이 폐색되거나 여재의 흡착능이 떨어졌을 경우 역세시스템을 이용하여 여재의 성능을 복원하거나 교체해야하는 단점이 이있다. 최근 생물막 여과법 여재인 바이오 세라믹의 수요가 증가하고 있다. 바이오세라믹은 높은 기공율에 의한 최적의 미생물 담체로써 통기성이 우수하고 난분해성 유기물의 흡착, 분해, 정화 능력이 우수하며 강도가 우수해 인공 토양 및 수처리용으로 사용되고 있다. 본 사업은 이러한 바이오세라믹을 제조함에 있어 산업단지에서 발생하는 부산물인 폐활성탄소 부산물을 활용하여 바이오세라믹 여재 제조 가능성 및 성능 등을 파악하고자 추진되었다. 활성탄소 부산물을 활성탄 필터 제조시 결합제인 바이더와 함께 혼합한 후 필터 모양의 성형기에 충진한 후 가열 및 성형을 하여 최종 활성탄 필터로 발생된다. 발생 형태는 스크랩 및 분진 형태로 그 동안에는 바인더 물질에 의해 재사용이 불가하여 폐기 처분 되었다. 그러나 본 사업에서는 원료, 혼합(활성탄 부산물+제올라이트), 결합, 성형, 건조, 소성, 냉각, 선별 시제품 테스트 공정을 통해 사업화 가능성을 판단한다. 제조 공정에서 제일 중요한 공정은 결합 공정으로써 제올라이트와 활성탄 부산물의 효율적인 결합을 촉진하기 위하여 무기계 HDPE을 사용하여 추진하게 된다. 그후 생산된 바이오세라믹을 여재비중, 비표면적, 암모니아성 질소 제거능, 탁조 제거 효율 등을 측정하며 실제적으로 수처리 공정인 생물막 여과법에 적용을 통해 실시하고자 한다. 이를 통해 최종적으로 산업단지 입주기업에서 발생하는 부산물을 활용하여 자원 순환 네트워크를 구축하고자 하는데 목표가 있다.

It is expected that construction waste include a waste concrete is continuously increase each year in the future. Theamount of construction waste is a lot and according to the nature of construction waste, it does not have a seriousenvironmental pollution and hazards. Therefore it is used as recycled aggregate directly or through a simple intermediatetreatment. The purpose of this study, recycled aggregate concrete used in a building structure system. Thus this studyfigure out which physical and mechanical characteristics of recycled aggregates concrete. According to replacement levelof recycled aggregates compared with natural aggregate, examine a life cycle CO2 emission and review cost efficiencyfor the practical use of recycled aggregate concrete. The result of this study that recycled aggregate concrete decline aCO2 emission and decrease material cost when a replacement level is increase. Carbon dioxide emissions per unit volumein aggregate by dry process according to substitution ratio compared with 0%, in 30% is 0.10%, in 50% is 0.34%, in100% is 0.58% reduce. Aggregate by wet process according to substitution ratio compared with 0%, in 30% is 0.02%,in 50% is 0.20%, in 100% is 0.35% reduce.

A global carbon cycle model (GCCM), that incorporates interaction among the terrestrial biosphere, ocean, and atmosphere, was developed to study the carbon cycling and global carbon budget, especially due to anthropogenic CO2 emission. The model that is based on C, ^13C and ^14C mass balance, was calibrated with the observed CO2 concentration, δ^13C and Δ^14C in the atmosphere, Δ^14C in the soil, and Δ^14C in the ocean. Also, GCCM was constrained by the literature values of oceanic carbon uptake and CO2 emissions from deforestation. Inputs (forcing functions in the model) were the C, ^13C and ^14C as CO2 emissions from fossil fuel use, and ^14C infection into the stratosphere by bomb-tests. The simulated annual carbon budget of 1980s due to anthropogenic CO2 shows that the global sources were 5.43 Gt-C/yr from fossil fuel use and 0.91 Gt-C/yr from deforestation, and the sinks were 3.29 Gt-C/yr in the atmosphere, 0.90 Gt-C/yr in the terrestrial biosphere and 2.15 Gt-C/yr in the ocean. The terrestrial biosphere is currently at zero net exchange with the atmosphere, but carbon is lost via organic carbon runoff to the ocean. The model could be utilized for a variety of studies in CO_2 policy and management, climate modeling, CO2 impacts, and crop models.