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2012 ~ 2015년 국내 수송용 연료의 물성 및 CO<sub>2</sub> 배출계수의 변화추이 분석연구
강형규,도진우,임완규,황인하,하종한,나병기,Kang, Hyungkyu,Doe, Jinwoo,Lim, Wanguy,Hwang, Inha,Ha, Jonghan,Na, Byungki 한국응용과학기술학회 2016 한국응용과학기술학회지 Vol.33 No.4
대부분의 온실가스는 에너지의 생성 및 이용으로부터 발생되고, 교통부문에서 배출되는 온실가스 중 약 95 % 이상이 수송용 연료에서 기인한다. 또한, IPCC 가이드라인에서 제시하는 배출계수를 사용하였을 경우 국가 고유의 연료특성이 반영되지 않는 단점이 있고, 기후변화협약 교토의정서에 따른 의무 감축국도 UN에 제출하는 국가 온실가스 배출량 보고서 작성 시 대부분 Tier 2나 Tier 3 수준의 배출계수를 적용하고 있다. 본 연구에서는 국내 교통부문에 사용되는 휘발유, 경유 등의 수송용 연료에 대한 연차별 시계열 특성을 파악하고, $CO_2$ 배출계수의 연도별 변화추이를 분석하여 실제 연료를 활용한 $CO_2$배출계수 실측방법의 적용 타당성을 평가하였다. Most greenhouse gases were arisen from the generation and use of energy, more than about 95 % of greenhouse gas from the traffic section was resulted by the transportation fuels. Also, when using the $CO_2$ emission factor suggested at IPCC G/L, there was the weakness which did not reflect the own property of fuel by country. And most industrialized countries have applied with the $CO_2$ emission factor of Tier 2 or Tier 3 to make the national greenhouse report to submit to UN according to the Kyoto Protocol. In this study, the transportation fuels using in domestic like unleaded gasoline, diesel, etc were analysed to identify the physical/chemical properties and these data were used to calculate the $CO_2$ emission factor of each fuels. And the study analysed the time series analysis to compare the property of fuels according to the change of time.
국내 수송용 연료의 물성 및 CO<sub>2</sub> 배출계수 산정연구
강형규,도진우,하종한,나병기,Kang, Hyungkyu,Doe, Jinwoo,Ha, Jonghan,Na, Byungki 한국에너지학회 2014 에너지공학 Vol.23 No.3
기후변화에 관한 정부 간 패널기구(IPCC)는 온실가스 배출통계 작성과 관련한 국제적 기준을 정한 보고서에 따라 온실가스 배출통계의 정밀도 및 난이도를 고려하여 Tier 1/2/3의 세 가지의 방법론을 제시하였다. 국내의 경우 기존의 인벤토리 구축은 우리나라 전체 에너지소비량을 교통수단별 배출계수를 적용하여 산출하는 Top-down 방식으로 이루어 졌었고, 배출계수는 승용차의 계속적인 증가와 도로 구간 변화가 반영되지 못한 국내 교통상황에서 진행되었다. 온실가스 배출량 산정에 있어 $CO_2$의 배출량은 연료에 따른 탄소 함량으로 산정 하는 것이 보다 정확한 배출량 산정을 할 수 있다고 IPCC에서 제시함에 따라 정확한 배출량 산정을 위해 수송용 연료에 대하여 국가 고유 탄소 함량을 월별 또는 계절별 분석을 통하여, 국가 온실가스 통계의 정확도 제고와 최신 배출통계를 통해 앞선 기후변화 대응 대책 수립을 가능하게 할 것이다. Intergovernmental Panel on Climate Change(IPCC) suggested the three methodology, Tier 1/2/3, considering with the accuracy and difficulty of greenhouse gas emission statistics according to the report determined as the international criterion. In Korea, the existing inventory building was made by the Top-down approach applying with the emission factors for transportation in the entire energy consumption, the emission factors were investigated under the domestic traffic situation which did not reflect by the continuing increase of vehicle and the change of road section. From the suggestion of IPCC, which it is estimated that the emission estimation of $CO_2$ in greenhouse gas emission could be calculated more accurate by the carbon content according to the fuel, the establishment of measures to respond to climate change from the latest greenhouse gas emissions statistics will be able to improve the accuracy of national statistics using monthly or seasonally the analysis of carbon content about the transportation fuels.
강형규(Kang, Hyungkyu),송호영(Song, Hoyoung),정태원(Jung, Taewon),이정민(Lee, Joungmin),정충섭(Jung, Choongsub) 한국신재생에너지학회 2011 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.05
바이오디젤이란 식물성 기름, 동물성 지방, 폐식용유 등의 재생 가능한 자원을 촉매 존재 하에 알코올과 반응시켜 생성되는 에스테르 혼합물을 말하며 경유와 물성이 유사하므로 경유에 혼합하여 압축착화 방식인 디젤엔진에 사용할 수 있다. 그러나 바이오디젤은 경유에 비하여 탄소-탄소 간 이중결합을 가지고 있는 성분을 많이 함유하고 있기 때문에 공기에 의해 산화가 일어나기 쉽다. 일반적으로 폐놀계 향산화제인 t-buthylhydroquinone(TBHQ)를 사용하여 산화안정성을 향상시키나 국내에서 사용되는 산화방지제는 전량 수입에 의존하고 있어 제품 개발에 의한 국산화가 시급한 실정이다. 본 연구에서는 폐유지로부터 생산한 바이오디젤의 산화안정성 향상을 위하여 폐놀 및 아민계 등의 산화방지제를 합성하여 바이오디젤에 적용하였으며, 다양한 물성시험방법을 적용하여 석유 및 석유대체연료 사업법에서 규정하는 바이오디젤의 품질기준을 확인하였다. 또한 EN 14112 바이오디젤 산화안정성 시험방법으로 폐놀 및 아민계 등의 산화안정성을 확인하였다. 본 연구는 산학연 공동기술개발 1차년도 사업으로 한국화학연구원과 공동으로 수행하였으며, 산화방지제 적용평가를 통해 우수한 제품을 선정하여 2차년도에는 차량 테스트를 통해 연료 첨가제로서의 적합성을 검증할 예정이다.
강형규(Kang, Hyungkyu),김신(Kim, Shin),이종은(Lee, Jongeun),임태윤(Lim, Taeyoon),최대성(Choi, Daesung),정충섭(Jung, Choongsub) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
본 논문은 정부의 연구 지원에 의해 폐유를 유화 방법으로 재활용한 유화정제연료유의 저장안정성 측정방법을 마련하고자 실시하였다. 국내외 유화정제연료유 저장안정성 시험방법이 마련되지 않아 ASTM D 3707, 지식경제부 '석유대체연료의 성능평가기준과 품질시험방법 등에 관한 고시' 별표4 유화연료유 저장안정성 평가방법(습식법) 등 유화연료유의 저장안정성 시험방법을 근간으로 하여 40?C에서 30일 동안 저장용기에 저장하면서 매 10일 마다 상 하층 수분함량을 측정하는 방법을 제시하였고, 이에 대한 전반적인 연구 내용을 언급하였다.
강형규(Hyungkyu Kang),성상래(Sangrae Seong),송호영(Hoyoung Song),황인하(Inha Hwang),하종한(Jonghan Ha),나병기(Byungki Na) 한국유화학회 2016 한국응용과학기술학회지 Vol.33 No.4
Although the number of registered cars in South Korea is above 21million and one family has about 1.07 cars, there is no national standard for automobile reference fuel in South Korea. Reference fuel is the fuel used for certificating vehicle performance, emissions and fuel economy. Now, domestic market fuels are used as reference fuel. However, the quality of domestic market fuel is constantly changing by seasonal and fuel manufacturers. It may effect vehicle performance, emissions and fuel efficiency test result. On this study, market fuel quality was monitored and reference fuel standard(draft) was set by reflecting market fuel monitoring result. Reference fuel standard(draft) was applied to GDI and MPI engine. As a result, the difference of fuel economy between fuels meeting the reference fuel standards(draft) was reduced to 1.1% while the difference of fuel economy between market fuels was 3.8%. 2015년 기준 자동차 등록대수는 약 2,100만대를 넘어 1가구당 1.07대를 보유하고 있는 실정이나[1], 국내 자동차용 표준연료에 대한 기준은 부재한 상황이다. 자동차용 표준연료(reference fuel)는 차량의 연비와 배출가스를 인증하거나 새로운 자동차를 개발할 때 차량의 성능 등을 평가하기 위해 사용하는 연료를 의미한다. 현재 국내에는 차량의 배출가스, 성능, 연비시험 등을 위해 유통연료를 사용하고있으며, 유통연료는 석유 및 석유대체연료사업법과 대기환경보전법 상의 품질기준을 만족하지만 각 제조사의 원료와 공정 등에 따라 연료의 물성차이가 있어 차량 시험 시 편차가 발생할 수 있다. 본 연구에서는 국내 유통되는 휘발유 품질모니터링 분석결과를 바탕으로 표준연료 기준(안)을 설정하고, GDI와 MPI연료 분사 방식의 차량에 적용하여 비교 평가한 결과, 실제 유통연료를 사용했을 때 최대 3.8%까지 발생하는 연비차이가 1.1%까지 감소함을 확인할 수 있었다.
김신(Kim, Shin),강형규(Kang, Hyungkyu),임태윤(Lim, Taeyoon),이종은(Lee, Jongeun),김지현(Kim, Jihyun),최대성(Choi, Daesung),정충섭(Jung, Choongsub) 한국신재생에너지학회 2010 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.11
활성탄은 입자내 공극이 잘 발달된 무정형 탄소로써 흡착성 및 촉매성이 뛰어나 폐유를 연료로 전환하는 과정에 회분, 중금속 및 기타 이물질 제거에 우수한 효과를 나타내며 이러한 연구가 간헐적으로 진행되고 있다. 본 연구에서는 활성탄을 활용하여 이온정제유, 감압정제유, 재생연료유를 대상으로 흡착성 실험을 진행하였으며 물리적 및 화학적 성분 변화를 통해 활성탄이 정제연료유에 미치는 영향 및 분자체 작용에 대한 연구를 진행하였다.