친환경절연가스 중의 연면방전특성에 관한 연구

이정환 영남대학교 대학원 2010 국내석사

본 논문은 SF6용 GIS를 대체할 친환경가스절연개폐장치(EGIS)의 절연매질 중 질소(N2) 및 산소(O2)의 혼합비에 따른 테플론 수지에서의 연면방전특성을 구명하여 SF6가스의 특성과 비교하였다. 이에 본 논문은 모의 GIS내 질소(N2)와 산소(O2)의 체적혼합비율이 각각 100[%]:0[%]인 (N2), 80[%]:20[%]인 (I-Air), 60[%]:40[%]인 (M-AirⅠ) 및 40[%]:60[%]인 (M-AirⅡ)의 압력 및 갭 변화에 따른 연면방전특성을 구명하였다. 그 결과 Knife-Knife형 전극 하에서 절연내력은 SF6 > I-Air > M-AirⅠ > M-AirⅡ > N2의 순으로 평가되었다. 친환경가스 중 가장 절연내력이 좋은 I-Air와 SF6 가스의 절연내력을 비교한 결과 연면절연파괴전압 및 연면방전전계강도가 SF6의 약 50%로 평가되었다. 또한, 본 논문은 I-Air의 절연특성을 평가함으로서 각종 전력응용 설비의 절연설계에 SF6 대신 친환경가스의 대체가능성을 평가하였다. This paper presents the Surface Discharge characteristic at the Teflon resin according to the mixture gas of the nitrogen (N2) and oxygen (O2) in which it includes in insulator of the Environment-Friendly Gas Insulated Switchgear (EGIS) in order to replace SF6 the use of GIS and it compared with the characteristic of the SF6 gas. Also this paper studied the Surface Discharge characteristic at the volume mixture ratio of the nitrogen (N2) and oxygen (O2), as 100[%]:0[%] (N2), 80[%]:20[%] (I-Air), 60[%]:40[%] (M-AirⅠ) and 40[%]:60[%] (M-AirⅡ) according to the gas pressure and gap change in the experimental GIS. As a result, the dielectric strength under the Knife-Knife electrode was evaluated as SF6 > I-Air > M-AirⅠ > M-AirⅡ > N2. The Surface Discharge voltage and Surface Discharge electric field intensity were evaluated about 50% of SF6 as a result of comparing the insulation strength of the I-Air in which the dielectric strength is the best among the environment-friendly gas. Moreover, the insulation property of the I-Air was evaluated, this paper evaluated the interchange possibility of the environment-friendly gas at the insulation design of all kinds of power application facility instead of SF6.

異種매질 중 압력변화에 따른 고체유전체의 沿面絶緣性 評價

이상호 영남대학교 대학원 2010 국내박사

산업사회의 발달과 더불어 신뢰성 높은 양질의 전기에너지의 운전 및 유지보수의 간편화, 계통 운용의 신뢰성, 안전성 확보가 절실히 요구되고 있다. 따라서 절연특성이 매우 우수한 SF6 Gas를 절연재료로 사용하는 전력기기의 사용이 증가되고 있다. 또, 현대사회가 첨단과학의 이기를 갈망하고 있으므로 현재보다 더 많은 전기 에너지를 필요로 하고 있다. 동시에 도시의 공간을 활용하는 효율적인 면에서 전력기기들의 소형화 및 고 신뢰화가 시도되고 있다. SF6 Gas를 적용하는 전력설비는 공급범위가 확대되면서, SF6 Gas가 온실가스를 배출하는 물질로 지정되어 점차 그 사용을 줄이거나 금지해야 하는 실정이다. 그래서 SF6 Gas를 대체할 친환경적인 절연매체의 개발이 절실히 요구되고 있는 현실이다. 이에 본 연구는 모의 GIS 내에서 혼합가스의 압력 및 갭 변화에 따른 전원별 연면절연특성을 究明하였다. 그리고 배전급과 송전급 전력설비에 적용하기 위하여 혼합가스와 SF6 Gas의 연면절연특성을 비교 평가하였다. 또한, 본 논문은 절연가스 내의 불평등전계하에서 연구한 고체절연물의 기본적인 연면방전특성에 대하여서도 기술한다. 모의 GIS 내에서 SF6 Gas와 친환경 가스인 N2/O2 혼합가스를 동일한 조건에서 실험하였다. 실험을 통하여 연면파괴전압에 대해서도 연구한 결과 가스의 압력이 증가함에 따라 매질효과에 의해서 연면절연파괴전압과 전계강도가 증가하는 경향을 보였다. 고체의 두께에 대한 연면절연파괴전압의 증가율에 대해서도 연구한 결과 연면절연파괴전압에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. With the improvement of industrial society, the high quality electrical energy, simplification of operation and maintenance, ensuring reliability and safety are being required. As a result, a power facility using high pressure SF6 gas excellent in insulation characteristics, is increasing and being established and operated domestically and internationally. Also, we request urgently change a SF6 for an environment friendly gas insulation material. In this paper the experiments of surface flashover characteristics by pressure and gap change of N2/O2 mixture gas in model GIS(Gas Insulated Switchgear) were described. And assess of surface flashover characteristics about N2/O2 mixture gas and SF6. Also, this paper describes the fundamental surface flashover characteristics of solid dielectric under non-uniform field in insulation dielectric gases. SF6 as conventional gas in Gas Insulated Switchgear(GIS) and environmentally friendly gases; N2/O2 mixture gas are used in the same experimental conditions. Surface flashover voltage is found out and sorted. These results are getting higher as increasing the gas pressure according to the medium effect. By researching the increasing rates of surface flashover voltage as following the solid dielectric thickness, it reveals that the thickness also affects the surface flashover voltage.

이종고체 절연물의 연면 절연성 평가

김봉권 영남대학교 산업대학원 2011 국내석사

산업사회의 발달과 더불어 신뢰성 높은 양질의 전기에너지의 운전 및 유지보수의 간편화, 계통 운용의 신뢰성, 안전성 확보가 절실히 요구되고 있다. 따라서 절연특성이 매우 우수한 SF6 Gas를 절연재료로 사용하는 전력기기의 사용이 증가되고 있다. 또, 현대사회가 첨단과학의 이기를 갈망하고 있으므로 현재보다 더 많은 전기 에너지를 필요로 하고 있다. 동시에 도시의 공간을 활용하는 효율적인 면에서 전력기기들의 소형화 및 고 신뢰화가 시도되고 있다. SF6 Gas를 적용하는 전력설비는 공급범위가 확대되면서, SF6 Gas가 온실가스를 배출하는 물질로 지정되어 점차 그 사용을 줄이거나 금지해야 하는 실정이다. 그래서 SF6 Gas를 대체할 친환경적인 절연매체의 개발이 절실히 요구되고 있는 현실이다. 이에 본 연구는 모의 GIS 내에서 혼합가스의 압력 및 갭 변화에 따른 전원별 연면절연특성을 究明하였다. 그리고 배전급과 송전급 전력설비에 적용하기 위하여 건조공기와 SF6 Gas의 연면절연특성을 비교 평가하였다. 또한, 본 논문은 절연가스 내의 불평등 전계하에서 연구한 고체절연물의 기본적인 연면방전특성에 대하여서도 기술한다. 실험을 통하여 연면파괴전압에 대해서도 연구한 결과 가스의 압력이 증가함에 따라 매질효과에 의해서 연면절연파괴전압과 전계강도가 증가하는 경향을 보였다. 고체의 두께에 대한 연면절연파괴전압의 증가율에 대해서도 연구한 결과 연면절연파괴전압에 영향을 주는 것으로 밝혀졌다. With the improvement of industrial society, the high quality electrical energy, simplification of operation and maintenance, ensuring reliability and safety are being required. As a result, a power facility using high pressure SF6 gas excellent in insulation characteristics, is increasing and being established and operated domestically and internationally. Also, we request urgently change a SF6 for an environment friendly gas insulation material. In this paper the experiments of surface flashover characteristics by pressure and gap change of Dry-Air in model GIS(Gas Insulated Switchgear) were described. And assess of surface flashover characteristics about Dry-Air and SF6. Also, this paper describes the fundamental surface flashover characteristics of solid dielectric under non-uniform field in insulation dielectric gases. Surface flashover voltage is found out and sorted. These results are getting higher as increasing the gas pressure according to the medium effect. By researching the increasing rates of surface flashover voltage as following the solid dielectric thickness, it reveals that the thickness also affects the surface flashover voltage.

친환경 화물 자동차 보급 활성화에 관한 연구 : 천연가스 화물자동차를 중심으로

최종수 명지대학교 대학원 2011 국내박사

본 연구의 목적은 물류차량의 배출가스로 인하여 대기오염을 유발하고 지구온난화의 주범인 CO₂를 발생하므로 국민건강과 지구온난화방지를 위하여 자동차연료를 친환경화 할 수 있는 방안을 찾고자 한다. 또한 유가의 급격한 변동으로 물류업계의 경영을 어렵게 하는 등 경영 환경을 개선해야 할 운송업체들의 문제를 해결하기 위하여 현재 사용하고 있는 경유를 친환경적이고 경제적인 자동차 연료인 천연가스의 대체효과를 분석하여 대응전략을 제시하고자 한다. 이를 위하여 천연가스 연료의 장단점을 분석하고 친환경 자동차의 보급에 의하여 사회적, 환경적, 경제적 효과를 분석하고 천연가스 자동차보급 활성화 전략수립에 할용 하고자 한다. 이를 위하여 경유화물자동차를 LNG혼소화물자동차로 개조하고 시범운영을 통하여 실제 현장에서 운영된 자료를 중심으로 심층 분석을 하였다. LNG혼소자동차는 LNG와 경유를 각각 저장하여 두 가지 연료를 동시에 사용하는 방식으로서 경유를 사용하는 디젤엔진에 천연가스(LNG)공급 장치를 장착하여 경유로 시동을 걸고 천연가스와 경유의 혼소로 운행하는 친환경 및 연료비 절약형 자동차를 말한다. 시험방법은 실험실에서 엔진의 기본 성능을 확인하고 물류현장에서 실차를 운영, 자료를 연구 분석하므로 LNG혼소 자동차의 보급에 의한 환경적, 경제적 편익을 분석하였다. 화물자동차의 운영 조건이 다양한 것을 고려하여 장거리와 단거리, 차량종류에 따라 운행 결과를 분석하고 LNG혼소자동차의 보급 확대를 위한 기초자료로 사용할 수 있도록 분석, 정리하였다. 그 결과 정부에서 LNG혼소자동차의 보급을 위한 적절한 재정적 지원과 물류업계의 LNG혼소자동차의 도입은 물류경영 환경을 개선하고 친환경적 화물자동차에 의한 사회적 편익이 충분히 증명되고 있음을 알게 되었다. 뿐만 아니라 새로운 산업의 창출에 의한 일자리 창출과 수출 산업의 공헌으로 국가재정에도 도움이 있을 것을 예측되었다. 결론적으로 LNG혼소자동차에 의하여 물류산업경쟁력이 제고되고 대기환경개선으로 친환경물류 시스템의 구축이 가능하며 국가산업의 녹색성장기조에 기여할 수 있는 적절한 대안이 될 것으로 확인되었다. The objective of this study is to seek for plans to provide environmental-friendly fuel for the public health and prevention of global warming because discharge gas of logistics vehicle causes air pollution as well as CO₂ the main reason of global warming. Besides, the study is intended to suggest countermeasures by analyzing alternative effect of environmental-friendly and economical natural gas to the existing diesel to solve problems of forwarders that require to improve business environment like the rapid fluctuation of oil price gave a hard time to logistics industry. Therefore, the advantages and the disadvantages of natural gas are analyzed and social, environmental and economical effect by diffusion of environmental-friendly vehicles is analyzed to apply to establishment of activation strategy of natural gas vehicles. Diesel cargo truck was remodeled into LNG mixed fuel cargo truck, and comprehensive analysis was conducted based on data handled in the site through test drive. LNG mixed fuel vehicles store LNG and diesel to use both simultaneously and diesel engine using diesel was mounted with natural gas (LNG) supplier to start a car by diesel and operate it with mixed fuel of LNG and diesel, which means environmental-friendly and fuel cost-saving automobile. Testing method was to check the basic performance of engine in test room and study and analyze data by operating the vehicle in a logistics site for analysis of environmental and economical advantages according to diffusion of LNG mixed fuel vehicle. In consideration of various operating conditions of cargo trucks, operation results were analyzed and organized according to long and short distance and kinds of vehicles so as to use as a basic data for diffusion of LNG mixed fuel vehicles. As a result, it was turned out that an appropriate financial support of the government and introduction of LNG mixed fuel vehicles of logistics improved the management environment of logistics and social advantages by environmental-friendly freight vehicles was proved sufficiently. Besides it was expected that job creation by new industries and contribution of export industries would be helpful for the national finance. In conclusion, LNG mixed fuel vehicles was ascertained to be an appropriate alternative for LNG mixed fuel vehicles enhanced competitiveness of logistics industry, improvement of air environment made available establishment of environmental-friendly logistics system and contributed to the basis of green growth of the national industries.

친환경자동차 산업 활성화를 위한 정책적 지원방안 연구

김혜정 한양사이버대학교 경영대학원 2016 국내석사

온실가스 감축을 위해 친환경자동차 산업을 활성화하는 것이 절실하다. 친환경 자동차는 사용단계에서는 온실가스 배출량이 감소하지만, 기존 내연기관 자동차에 비해 중량이 높음에 따라 제조단계에서는 배출량이 증가한다. 이렇게 배출량이 증가하면 자동차 제조사로서는 배출권을 추가로 구입하여야 한다. 따라서, 친환경 자동차의 제조는 자동차 제조사에게 경제적인 부담이 일부 전가된다는 점이 친환경 자동차의 제조가 매력적이지 않은 이유 중의 하나이다. 2014년 하반기 이후 국제적으로 낮은 원유가격이 지속됨에 따라 친환경자동차 구매에 대한 매력 또한 그리 크지 않은 상황이다. 본 연구의 목적은 친환경 자동차 산업의 활성화를 위한 방안을 제시하는 것이다. 이를 위해 자동차업계 관련 전문가 23인을 대상으로 설문결과를 델파이 기법을 이용하여 분석하였다. 연구결과, 친환경자동차 제조의 활성화를 위해 가장 우선적으로 요구되는 정책적인 지원방안은 경제적인 인센티브 제공을 통한 친환경자동차 구매를 촉진하는 것이었다. 두 번째 방안은 친환경 자동차 제조단계에서 증가하는 온실가스 배출량이 제조사에게 전가되지 않도록 온실가스 배출량 산출기준을 조정하는 방안이었다. 세 번째 방안은 친환경자동차 인프라 구축을 통한 친환경자동차 구매를 활성화시키는 것이었다. 네 번째 방안은 정부차원의 친환경자동차 제조사의 연구비와 시설에 대한 지원을 제공하는 것이었다. 다섯 번째는 친환경자동차 산업 활성화를 위해 국가 공공기관에 친환경자동차의 사용을 의무화하는 것이었다. 여섯 번째 방안은 친환경 자동차에 대한 저 탄소 인증을 실시하는 것이다. 일곱 번째 방안은 정부 차원에서 친환경 자동차에 대한 홍보를 지원하는 것이다. 연구결과는 우리나라의 친환경자동차 산업의 활성화와 더불어 향후 국가의 온실가스 감축을 통한 기후변화 대응방안을 수립하는 데에 기초자료로 활용될 수 있다.

식품기업의 친환경물류 개선방안에 관한 연구 : 선진기업의 사례를 바탕으로

이서윤 성균관대학교 일반대학원 2013 국내석사

일상생활에서 발생하는 이산화탄소로 인해 기후가 변화되고 있으며, 지구온난화로 인한 피해가 심각한 것으로 확인되고 있다. 최근 지구온난화로 인한 기후변화로 국제적인 온실가스 감축 규제 및 각 국의 환경규제 강화로 국가와 기업 모두 환경 지속가능성을 중시하고 있으며 이산화탄소 배출 관련한 환경 규제가 늘어나고 있다. 기후변화에 관한 패널기구인 IPCC(Intergovernmental Panel on Climate Change) 보고서에 따르면, 화석연료 사용이 늘어나면서 온실가스 배출량이 급격히 증가하였고, 지난 100년간 기온이 매년 0.74℃씩, 지구 해수면도 1.8mm씩 상승하고 있다고 한다. 기후변화 협약인 교토의정서가 체결되면서 이산화탄소 등 배출가스의 국가별 배출물 총량제가 실시되는 등 환경문제가 중요한 이슈로 등장하였다. 교토의정서 협약은 환경 요인이 경제 발전의 핵심요소로 등장하게 하였고, 물류를 비롯한 서비스 분야에서도 녹색산업을 선점하기 위한 국가 간의 경쟁이 뜨거워졌다. 국제적인 환경규제가 강화되고 있는 추세에서 과도한 온실가스의 배출은 제조 및 물류 기업의 원가 상승요인으로 작용하여 기업의 경쟁력 약화를 초래할 가능성이 크다. 우리나라 온실가스 배출량의 약 20%는 물류부문이 차지하고 있다. 따라서 친환경적인 물류시스템을 구축하는 것이 시급하다. 환경문제에 대응하는 물류분야로는 자원절약, 재활용, 친환경 대체재, 폐기 및 배출물의 제로화 등으로 수·배송, 보관을 포함하는 물류기능에 영향을 미치고 있다. 친환경 물류활동은 물류 공동화, 연료품질의 강화, 저공해성 물류설비 및 수송수단, 에너지 효율의 극대화를 위한 수송수단 개발 등의 환경 친화적 접근방법의 구축이 필요하다. 따라서 기업은 지속가능한 사회를 이루기 위해 환경 친화적 제품과 서비스를 생산할 수 있는 구조를 만드는 것이 중요하다. 본 연구에서는 선진국의 친환경물류 추진 정책 사례를 비교·분석하고, 선진국의 식품기업의 사례분석을 통하여 우리나라의 친환경물류 구축에 대한 정책적 시사점을 도출하고자 한다.

Application of hydrothermal process to promote gasification efficiency for various wastes

이상엽 Graduate School, Yonsei University 2021 국내박사

Wastes have several problems that hinder their reliable handling; these issues are associated with moisture-induced disposal expenses, the presence of harmful substances, and environmental impacts due to virus, pollution, and odor. In this study, the hydrothermal treatment technique was applied to reduce the moisture rate of wastes, supplement the economy, and simultaneously deal with potential risks of pollution, pathogenicity, and harmful substances with safety. Also we compared and analyzed the characteristics of energy production by combining gasification technology, known as high-efficiency technology. The types of waste selected for the gasification process were sludge, sawdust, and municipal solid waste (MSW). These were subsequently applied to the downdraft fixed bed (DFB). As a result, compared to coal used for commercialization, they showed sufficient applicability as fuels, but in the case of sludge, it was deemed that additional processes would be needed to use it as an energy fuel due to high moisture rate and harmful substances. The natural drying efficiency by the hydrothermal treatment method was found to be increasing from 57.5% to 36.% between non-treated and treated sludge. The difference between the two was more than 20%. In addition, drying of dehydration sludge at room temperature produced large amounts of maggots; however, they were not observed in treated sludge where relatively low odor was produced. The gas generation and carbon conversion rates obtained as a result of the gasification characteristics displayed similar values, and the amount of synthetic gas heating value increased due to the increase in CO, H2, and CH4 in the gas components after the hydrothermal process. NH3, HCl, and HCN, which are gas pollutants from the gasification process, were also reduced due to the decrease in the N, S, and Cl components that cause pollution in the hydrothermal treatment. Finally, bricks were produced by hydrothermally treating MSW bottom ash containing a high concentration of chlorine compounds. As a result of using 10% of the bottom ash as fine aggregate instead of stone powder, the absorption rate was 5.3% and the compression strength was 17 Mpa, which satisfied the KS standard. Considering the results of this thesis, it is believed that waste can be used as an eco-friendly fuel if it is properly pretreated. In the future, wastes that are difficult to dispose are expected to increase gradually; hence, generating sufficient data for the development of eco-friendly treatment technologies is vital. 폐기물은 인간이 생활함에 따라 필연적으로 발생하는 처리 대상이지만 최근 들어 정부의 탄소 중립 및 그린뉴딜 정책을 기반으로 폐기물을 자원화 및 에 너지화 기술에 적용하고자 하는 노력이 끊임없이 이루어지고 있다. 하지만 폐 기물은 다양한 문제들로 인해 에너지 자원으로 활용하는데 어려움을 겪고 있 는 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 적용 대상 폐기물의 높은 함수율을 낮 추어 경제성을 보완함과 동시에 부패성, 병원성, 유해성 물질 등 잠재적 위험 성을 안전하게 처리 하기 위한 방법으로 수열처리 기법을 적용해보았다. 또한 적용된 시료를 고효율의 기술로 알려져 있는 가스화 기술을 접목하여 에너지 효율을 분석하였다. 대상 폐기물은 슬러지, 폐목재, 도시고형폐기물(Municipal Solid Waste, MSW) 을 가스화 공정의 원료로 선정하고 이를 실험실 규모 하향류식 고정층 반응기 (downdraft fixed bed, DFB)에 적용해보았다. 그 결과, 상용화에 활용되는 석탄 과 비교했을 때, 연료로써의 충분한 적용 가능성을 보였으나 슬러지의 경우 유해물질과 함수율이 높아 에너지 연료로 활용을 위해서는 추가공정이 필요할 것으로 판단되어 수열처리기법을 적용하였다. 그 결과 기존의 슬러지보다 20% 이상의 수분 감소와 유해물질 저감 효과를 확인할 수 있었다. 연료의 질을 향상 시킨 슬러지를 가스화 공정에 적용한 결과, 합성가스 내 CO, H2, CH4가 증가함으로 인하여 가스발열량과 냉가스효율이 증가하였다. 뿐 만 아니라 가스화 공정에서 배출되는 가스상 유해오염물질과 타르 농도가 수 열처리기법 적용 전에 비하여 감소하는 경향을 나타내었다. 이는 수열처리기 법에 의해 오염물질 전구물질인 N, S, Cl 함량이 감소하였기 때문으로 사료되 며, 이에 따라 가스화 공정에서 나오는 가스상 오염물질인 NH3, HCl, HCN도 감축된 결과를 보인 것으로 판단된다. 마지막으로 가스화 공정에서 발생된 잔재물을 재활용하기 위하여 바닥재를 벽돌의 잔골재로 활용하였다. 하지만 SRF 가스화 잔재물의 경우, 고농도의 염 소화합물을 포함하여 재활용의 기준에 적합하지 않아 이를 수열처리기법에 적 용하여 염소화합물 농도를 낮추었으며 이를 잔골재로 활용한 벽돌의 품질 검 사 결과 흡수율 5.3%, 압축강도 17 Mpa로 KS기준에 만족하는 결과를 보였다. 앞서 언급한 바와 같이 폐기물은 처리가 아닌 자원화 및 에너지화 대상이 되 어야 하지만 폐기물의 특성상 친환경 기술 적용을 위해서는 필요에 따라 추가 적인 전처리가 이루어져야 한다고 판단된다. 이에 따라 본 연구에서는 다양한 폐기물에 대해 가스화 공정을 적용해보았으며 보다 친환경성을 확보하기 위해 수열처리 기법을 활용해보았다. 본 연구 결과는 향후 친환경성이 확보된 폐기 물 자원화 및 에너지화 기술 개발의 기초 자료로 충분히 활용될 수 있을 것이 라 판단되며, 특히 저품질 폐기물의 에너지화 기술 적용에 있어 적정한 참고 자료로 활용될 가치가 있는 연구라 판단된다.

환경상품의 해외진출 방향에 대한 연구 : 온실가스감축체제에서 자동차 산업의 해외투자를 중심으로

박다정 서울대학교 대학원 2008 국내석사

온실가스 감축을 위한 친환경 대형 화물차의 경제성 및 환경성 분석 : 전기트럭과 수소트럭을 중심으로

김소윤 숙명여자대학교 대학원 2024 국내석사

국내 수송부문 온실가스 배출량 중 도로수송이 차지하는 비중은 약 97%로 수송부문 탄소중립 달성을 위해 친환경차 전환이 추진되고 있다. 특히 국내 대형 화물차는 대부분 경유차이며 연간 주행거리가 길다는 특성상 온실가스 배출 비중이 높아 친환경차 전환이 필요한 상황이다. 그러나 화물차는 자가용 승용차와 다르게 이윤 창출을 목적으로 운행되는 차량임에 따라 친환경차 전환 시 경제성 확보가 중요하다. 이에 본 연구에서는 전기트럭과 수소트럭의 총소유비용(Total Cost of Ownership; TCO)을 분석하고, 내연기관 화물차와 비교하여 친환경 화물차의 총소유비용이 등가가 되는 손익분기점(TCO-Parity) 도달 시점을 2040년까지 전망하였다. 또한, 연료주기 분석을 통해 친환경 화물차 전환의 궁극적 목표인 온실가스 감축효과를 비교하였다. 연구의 분석 결과, 연료비용이 친환경 화물차의 TCO-Parity 도달 시점에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 정부 정책 목표 수준의 수소 가격 달성 시 수소트럭은 2029년부터 경제성을 확보하는 것으로 전망되었다. 전기트럭은 2022년 수준의 전기차 충전요금이 유지될 경우 2026년부터, 전력가격 상승 전망을 반영할 경우 2031년부터 경제성을 확보할 것으로 분석되었다. 친환경 화물차 전환을 위해서는 내연기관차 대비 경쟁력 있는 연료 가격 형성이 중요하며, 수소트럭과 전기트럭을 상호보완적으로 보급하는 정책이 필요하다. 또한, 친환경 화물차의 온실가스 감축효과는 재생에너지 발전 비중 및 청정수소 공급 전망에 따라 저감량이 상이하므로, 친환경 화물차 전환과 더불어 연료 생산단계의 이산화탄소를 줄이기 위한 노력도 병행되어야 할 것이다. In order to achieve carbon neutrality in road transport, the transition demand to zero-emission vehicles is significant as it accounts for about 97% of greenhouse gas emissions in domestic transportation. The research in this field is paramount given that Heavy duty trucks contribute significantly to greenhouse gas emissions, because of their higher annual mileage and usage of diesel engine. However, unlike private passenger cars, freight trucks are operated for the purpose of profit. Therefore, it is crucial to conduct research on the economic feasibility of heavy-duty trucks transitioning from internal combustion engines, which are currently dominant, to zero-emissions alternatives. This study analyzes the Total Cost of Ownership(TCO) for battery electric and hydrogen fuel cell trucks, projecting TCO-parity with internal combustion engine trucks by 2040. In addition, the greenhouse gas reduction effect, which is the ultimate goal of conversion to zero-emission trucks, was compared through the Well-to-Wheel(WTW) analysis. The result shows that fuel costs are pivotal in reaching TCO-parity for zero-emission trucks. Specifically, hydrogen fuel cell trucks will attain economic feasibility by 2029 upon aligning fuel costs with established government policy objectives. Battery electric trucks are expected to ensure economic feasibility from 2026 if electricity prices are maintained, and from 2031 if future electricity prices are reflected. For the successful conversion of heavy-duty trucks to zero-emission vehicles, it is imperative to form competitive fuel costs with internal combustion engine vehicles. Policy implementations that facilitate the complementary distribution of hydrogen fuel cell trucks and battery electric trucks should also be a prerequisite. Furthermore, the decarbonization of fuel production concurrently with the transition to zero-emission vehicles is essential since the greenhouse gas reduction effect of zero-emission trucks varies depending on the increase of renewable energy generation and the development of clean hydrogen production technology.

미국 국가결정기여 이행의 WTO 합치성 연구 -미국 인플레이션감축법에 따른 친환경 자동차 세액공제 요건을 중심으로-

이지은 고려대학교 대학원 2024 국내석사

2015년 ‘기후변화에 관한 국제연합 기본연합’(UN Framework Convention on Climate Change, UNFCCC) 제21차 당사국총회에서 채택된 파리협정은 선진국과 개발도상국 모두의 노력을 통해 기후변화에 대한 대응을 강화할 것을 목표로 한다. 그리고 특히, 장기적 온도목표를 설정하여 지구의 평균온도를 산업화 이전의 수준에 비해 2℃보다 현저히 낮은 수준으로 유지하고, 1.5℃로 제한하기 위한 노력을 지속할 것을 요구하고 있다. 이러한 목표를 실현하기 위하여 각 당사국은 자발적 온실가스 감축 목표를 설정하고, 이를 ‘국가결정기여’(Nationally Determined Contributions, NDCs)로서 통보해야 한다. 미국은 NDCs를 통해 경제 전반의 온실가스 배출량을 2030년 수준의 50~52%까지 감축할 것을 목표로 하고, 에너지 부문별 온실가스 감축 계획을 발표하였다. 그중 가장 큰 온실가스 배출원인 수송 부문에서는 온실가스 배출량을 줄이기 위해 친환경 자동차 구매 및 운용 지원 등의 정책을 시행할 것이라고 하였다. 그 시도로서 미국은 ‘인플레이션감축법’(Inflation Reduction Act, IRA)을 도입하여 친환경 경제로의 전환을 이루고, 궁극적으로 온실가스 감축 및 NDCs 목표를 달성하려고 한다. 그러나 전기차를 생산하는 주요 국가들은 IRA의 친환경 자동차 세액공제 요건이 공정한 무역환경을 저해하는 것으로서 WTO와 합치하지 않는다고 주장하였다. 기후변화에 대응하기 위한 정책은 자유무역을 원칙으로 하는 WTO와 충돌할 가능성이 있으므로, 문제가 되는 IRA 친환경 자동차 세액공제 요건과 WTO의 합치성을 판단해보는 것은 앞으로 발생할 수 있는 분쟁을 해결하고 두 규범 간의 조화를 달성하는 방안을 찾는 데 기여하는 요소가 될 수 있을 것이다. 이에 따라 본 연구에서는 먼저 배경이 되는 파리협정과 미국의 NDCs를 살펴보았다. 그리고 문제가 되는 IRA 세액공제 요건을 구체적으로 살펴보고, 각 요건이 GATT 제1조 최혜국대우원칙, 제3조 제4항 내국민대우원칙 또는 보조금 및 상계조치에 관한 협정 제3조를 위반하는지 판단하였다. 마지막으로, 문제의 요건이 WTO 규정을 위반하는 경우라고 할지라도 GATT 제20조 일반적 예외에 따라 정당화될 수 있는지 검토해보았으며, 결과적으로 당해 요건이 WTO와 합치하지 않는다고 판단하였다. 그러나 현실적으로 환경 정책은 정부의 지원이 어느 정도 필요하다. 따라서, IRA 친환경 자동차 세액공제 요건의 WTO 합치성 판단으로부터 NDCs 목표 달성을 위한 각국의 정책과 WTO를 어떻게 조화시킬 수 있을지, 분쟁이 발생하는 경우 어떻게 해결할 수 있을지에 대한 고민과 노력이 계속해서 이루어져야 할 것이다. In 2015, Paris Agreement, which is adopted at the 21st Conference of Parties to ‘UN Framework Convention on Climate Change’(UNFCCC), aims to strengthen the global response to climate change through efforts by both developed and developing countries. In particular, it set long-term temperature targets to hold the increase in the global average temperature to well below 2°C above pre-industrial levels and pursue efforts to limit the temperature increase to 1.5°C above pre-industrial levels. To realise this goal, each party shall set a voluntary greenhouse gas reduction targets as ‘Nationally Determined Contributions’(hereinafter ‘NDCs’) and communicate it. US aims to reduce economy-wide greenhouse gas emissions by 50~52% of 2030 levels, representing plans to reduce greenhouse gas emissions by sectors through NDCs. In the transportation sector which is the largest source of greenhouse gas emissions, US will implement policies such as supporting the purchase and operation of clean vehicles. In fact, US introduced ‘Inflation Reduction Act’(hereinafter ‘IRA’) to achieve a transition to green economy, and ultimately to reach greenhouse gas reduction and NDCs. However, major clean vehicles manufacturing countries claimed that IRA tax credit requirements are inconsistent with WTO as they deteriorate fair trade. Since policies to cope with climate change are likely to conflict with WTO, judging the consistency of IRA tax credit requirements for clean vehicles with WTO is able to contribute to resolving possible disputes and finding ways to harmonise between two norms. Accordingly, this study first examined Paris Agreement and US NDCs as the background. Next, it examined the tax credit requirements of IRA in detail and determined whether each requirement violates Article 1 or Article 3.4 of GATT, or Article 3 of the Agreement on Subsidies and Countervailing Measures. Finally, it reviewed whether the requirements could be justified in accordance with the exception of Article 20 of GATT even if the requirements violates WTO. As a result, it was judged that the requirements are not consistent with WTO. In reality, however, environmental policies require to some extent government support. Therefore, from the judgment of consistency of IRA tax credit requirements for clean vehicles with WTO, consideration and efforts should be made on how to harmonise each country's policies to achieve NDCs and WTO, and how to resolve possible disputes.