섬유소계 바이오매스로부터 바이오 연료 등과 같은 유용한 물질을 생산하기 위해서는 바이오매스로부터 유래하는 혼합당을 효과적으로 대사할 수 있는 균주의 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 xylose를 대사가 가능한 효모인 P. stipitis를 적응진화하여 cellobiose 대사효율이 향상되고 cellobiose와 xylose를 동시에 대사할 수 있는 균주를 개발하고자 하였다. 총 10회의 계대배양을 통해 얻어진 진화된 P. stipitis 돌연변이 균주는 모균주에 비해 6배 이상 증가된 cellobiose 대사속도를 나타내었으며 ethanol 생산수율을 0에서 0.4 (g ethanol/g cellobiose)로 향상시켰다. 아울러 본 실험에서 개발한 돌연변이 균주는 cellobiose와 xylose 혼합당 조건에서 모균주에 비해 2배 가까이 향상된 ethanol 생산 및 생산속도를 나타내었다.
Early-type galaxies represent the end point of galaxy evolution and, despite pervasive residual star formation, are generally considered "red and dead", that is composed exclusively of old stars with no star formation. Here, their molecular gas content is constrained and discussed in relation to their evolution, supporting the continuing importance of minor mergers and/or cold gas accretion. First, as part of the Atlas3D survey, the first complete, large, volume-limited survey of CO in normal early-type galaxies is presented. At least of 23% of local early-types possess a substantial amount of molecular gas, the necessary ingredient for star formation, independent of mass and environment but dependent on the specific stellar angular momentum. Second, using CO synthesis imaging, the extent of the molecular gas is constrained and a variety of morphologies is revealed. The kinematics of the molecular gas and stars are often misaligned, implying an external gas origin in over a third of all systems, more than half in the field, while external gas accretion must be shot down in clusters. Third, many objects appear to be in the process of forming regular kpc-size decoupled disks, and a star formation sequence can be sketched by piecing together multi-wavelength information on the molecular gas, current star formation, and young stars. Fourth, early-type galaxies do not seem to systematically obey all our usual prejudices regarding star formation (e.g. Schmidt-Kennicutt law, far infrared-radio continuum correlation), suggesting a greater diversity in star formation processes than observed in disk galaxies and the possibility of "morphological quenching". Lastly, a first step toward constraining the physical properties of the molecular gas is taken, by modeling the line ratios of density- and opacity-sensitive molecules in a few objects. Taken together, these observations argue for the continuing importance of (minor) mergers and cold gas accretion in local early-types, and they provide a much greater understanding of the gas cycle in the galaxies harbouring most of the stellar mass. In the future, better dust masses and dust-to-gas mass ratios from Herschel should allow to place entirely independent constraints on the gas supply, while spatially-resolved high-density molecular gas tracers observed with ALMA will probe the interstellar medium and star formation laws locally in a regime entirely different from that normally probed in spiral galaxies.
현재 기술은 각 그룹간의 작업을 더욱 가깝게 연결할 뿐 아니라 오늘날 사회에서 보여지는, 먼 거리와 격리된 장소에서의 공동작업을 더욱 강조한다. 산업의 영역인 실체적 모델에 근거를 둔 인간의 영역에 대한 해석이 더 이상 확고하지 않음에 따라 공간에서 존재하는 새로운 커뮤니티의 자극으로 인한, 귀속의식(歸屬意識)은 영역에 대한 새로운 인식에 대응하고 있다. 새로운 미디어와 기술의 사용으로, 한 장소의 어린이가 다른 장소의 어린이들과 어떠한 방법으로 실제 공간을 연결하는 커뮤니티의 감각을 만들어 내는가가 본 논문의 요지이다. 따라서, 본문의 논제는, 지구상의 두 학급을 연결하는 학습을 위한 커뮤니티 개발을 위한 시스템을, 먼 거리의 어린이들로 하여금 좀 더 가까워지도록 디자인하는 것이다. 그 내용은, 상호진화를 위한, 지역에 제한이 없는 학습 커뮤니티 개발과, 그 커뮤니티를 위한 컨셉츄얼 모델의 시스템 디자인에 관한 연구이다. 본 연구의 결론으로써, 사용자가 그 시스템의 정확한 멘탈 모델을 개발할 수 있는 실체적 인터페이스의 디자인이 제시되고 있다.
Headspace의 이산화탄소 제거는 수소의 수율을 올릴 수 있는 효과적인 방법이지만, 증가된 수소의 분압(최대 91.2%)과 이산화탄소의 부재에 의해 글루코즈의 발효 경향에 상당한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이산화탄소의 제거는 homoacetogenesis에 의한 수소의 소모를 효과적으로 억제하였지만, 주요발효 부산물인 ethanol 및 기타 발효 부산물의 분해 또한 억제하는 결과를 나타내었다. 또한 소량으로 발생한 부산물들의 분석결과에서 이산화탄소가 제거된 반응에서 반응 후반부에 butyrate의 증가하는 현상이 관찰되었다. 하지만, 기존의 연구결과들처럼 증가된 수소의 분압에 의한 과다한 solvent의 생성은 관찰되지 않았으며, acetate의 과도한 발생을 방지할 수 있어 acetate에 의한 저해현상을 다소 억제할 수 있을 것으로 사료된다. 이산화탄소가 제거될 경우 최종 산물이 수소와 ethanol이므로 목적 반응이 hydrogen-ethanol fermentation이라면 이상적인 방향을 제시할 수 있을 것이다.
Smith, Tara E.;Mccrory, Shilo;Dunzik-Gougar, Mary Lou
Nuclear Engineering and Technology
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제45권2호
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pp.211-218
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2013
Large quantities of irradiated graphite waste from graphite-moderated nuclear reactors exist and are expected to increase in the case of High Temperature Reactor (HTR) deployment [1,2]. This situation indicates the need for a graphite waste management strategy. Of greatest concern for long-term disposal of irradiated graphite is carbon-14 ($^{14}C$), with a half-life of 5730 years. Fachinger et al. [2] have demonstrated that thermal treatment of irradiated graphite removes a significant fraction of the $^{14}C$, which tends to be concentrated on the graphite surface. During thermal treatment, graphite surface carbon atoms interact with naturally adsorbed oxygen complexes to create $CO_x$ gases, i.e. "gasify" graphite. The effectiveness of this process is highly dependent on the availability of adsorbed oxygen compounds. The quantity and form of adsorbed oxygen complexes in pre- and post-irradiated graphite were studied using Time of Flight Secondary Ion Mass Spectrometry (ToF-SIMS) and Xray Photoelectron Spectroscopy (XPS) in an effort to better understand the gasification process and to apply that understanding to process optimization. Adsorbed oxygen fragments were detected on both irradiated and unirradiated graphite; however, carbon-oxygen bonds were identified only on the irradiated material. This difference is likely due to a large number of carbon active sites associated with the higher lattice disorder resulting from irradiation. Results of XPS analysis also indicated the potential bonding structures of the oxygen fragments removed during surface impingement. Ester- and carboxyl-like structures were predominant among the identified oxygen-containing fragments. The indicated structures are consistent with those characterized by Fanning and Vannice [3] and later incorporated into an oxidation kinetics model by El-Genk and Tournier [4]. Based on the predicted desorption mechanisms of carbon oxides from the identified compounds, it is expected that a majority of the graphite should gasify as carbon monoxide (CO) rather than carbon dioxide ($CO_2$). Therefore, to optimize the efficiency of thermal treatment the graphite should be heated to temperatures above the surface decomposition temperature increasing the evolution of CO [4].
Safe storage of spent nuclear fuel in deep underground repositories necessitates an understanding of the long-term alteration of metal canisters and buffer materials. A small-scale laboratory alteration test was performed on metal (Cu or Fe) chips embedded in compacted bentonite blocks placed in anaerobic water for 1 year. Lactate, sulfate, and bacteria were separately added to the water to promote biochemical reactions in the system. The bentonite blocks immersed in the water were dismantled after 1 year, showing that their alteration was insignificant. However, the Cu chip exhibited some microscopic etch pits on its surface, wherein a slight sulfur component was detected. Overall, the Fe chip was more corroded than the Cu chip under the same conditions. The secondary phase of the Fe chip was locally found as carbonate materials, such as siderite (FeCO3) and calcite ((Ca, Fe)CO3). These secondary products can imply that the local carbonate occurrence on the Fe chip may be initiated and developed by an evolution (alteration) of bentonite and a diffusive provision of biogenic CO2 gas. These laboratory scale results suggest that the actual long-term alteration of metal canisters/bentonite blocks in the engineered barrier could be possible by microbial activities.
건식 식각 공정을 시뮬레이션하기 위하여, 플라즈마 챔버 내의 식각 이온 거동 메카니즘을 몬테카를로 수치해석 방식으로 구현하였고, 식각 이온의 거동에 의한 기판의 식각 형상을 확인하기 위하여 셀 방식의 표면 전진기를 개발하였다. 몬테카를로 수치 계산의 단점인 과다한 계산 시간을 효과적으로 감소시키기 위하여, CRAY T3E 병렬 컴퓨터와 여러대의 워크스테이션을 연결한 MPI 환경에서 몬테카를로 병렬 계산 알고리즘을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 몬테카를로 병렬 계산 알고리즘은 95% 이상의 효율성을 보이며, 16개의 프로세서를 사용하였을 때 16의 스피드업(Speedup) 값을 얻었다. 또한 셀 방식의 병렬 연산 표면 전진기를 이용하여 토포그래피 시뮬레이션을 수행한 결과에서, 셀의 개수가 2갭만 개 일 때, 약 600Mb 이상의 메모리가 소요되므로 단일 워크스테이션 환경에서는 불가능한 계산이 본 연구에서 개발한 병렬 계산 알고리즘을 이용하였을 때 32개의 프로세서에서 15분의 계산시간이 소요되었다.
We present preliminary results of the submillimeter continuum observations of 14 Planck Galactic Cold Clumps (PGCCs), located in the ${\lambda}$ Orionis Complex. This region is the nearest large HII region, which is an ideal site for a study of the stellar feedback to its surroundings. We observed 14 PGCCs with JCMT/SCUBA-2 and used J=1-0 transitions of CO isotopologues from the PMO mapping observation. Several sub-clumps toward three PGCCs were detected at $850{\mu}m$. In order to examine whether these clumps can be candidates for pre-stellar cores, we compared each clump mass calculated from the $850{\mu}m$ continuum map to its Virial mass and Jeans mass calculated from the $^{12}CO$ and $C^{18}O$ (1-0) spectra, respectively. All clumps have masses smaller than their Virial and Jeans masses, indicating that none of them are gravitational bound and thus in the pre-stellar core stage. Also, the CO depletion factor, which has been derived from the dust continuum and the $C^{18}O$(1-0) line and can be an indicator of core evolution, toward the clumps is in the range of 1 to 5, suggesting that they are not very evolved dense pre-stellar cores. In addition, within individual PGCCs, we found clear gradients of velocity (${\sim}1km\;s^{-1}\;pc^{-1}$) and temperature (${\sim}10K\;pc^{-1}$) in the $^{13}CO$ (1-0) first moment map and the $^{12}CO$(1-0) excitation temperature map, respectively. This can be attributed to the compression and external heating by the HII region, which may prevent clumps from forming gravitationally bound structures and eventually disperse clumps. These results could be a hint about the negative effect of stellar feedback on core formation.
수소는 연료전지 등의 에너지원으로 사용될 경우 NOx, SOx, $CO_2$ 등의 한경오염물질, 온실가스를 발생시키지 않기 때문에 친환경 에너지원으로 각광을 받고 있다. 수전해는 수소를 생산하는 가장 간단하고 효율적인 방법 중의 하나로서, 잉여전력 또는 신재생에너지에 의한 전기에너지를 통해 환경오염물질 발생 없이 고순도의 수소를 얻을 수 있으며 분산/대량 생산이 용이하다. 수전해에서 환원전극에서는 수소발생반응이 일어나고, 산화전극에서는 산소발생반응이 일어난다. 이때 주로 산소발생전극 촉매로는 과전압이 작게 걸리고 활성이 우수한 귀금속 계열의 $IrO_2$와 $RuO_2$ 등의 촉매가 현재 사용되고 있다. 본 연구에서는 고분자 용액을 만들어 전기방사를 이용하여 공정변수에 따른 직경과 morphology를 확인하였고, 고가의 귀금속 산화물 대신 저렴한 전이금속산화물인 Cu와 Co를 이용하여 1D 나노섬유를 산소발생 촉매로 합성하였다. 합성된 나노섬유의 구조적, 물리화학적 특성을 분석하고 산소발생반응(OER)에 대한 전기화학적 활성 및 내구성을 평가하였다.
Direct numerical simulation of a fully developed turbulent plane Couette-Poiseuille flow with a two-dimensional (2-D) rod-roughened wall is performed to investigate the impacts of the surface roughness. It is shown that the logarithmic region in the mean velocity profile over the rough wall Couette-Poiseuille flow is significantly shortened by the surface roughness compared to that over a turbulent Couette-Poiseuille flow with smooth wall. The Reynolds shear stress over the rough wall Couette-Poiseuille flow is decreased compared to that for a smooth case in the outer layer. These results are attributed to weakened turbulence activity or roll-cell mode over the rough wall Couette-Poiseuille flow near the channel centerline due to suppressed development of u'-structure on the top wall, as documented through spanwise energy spectra of the streamwise velocity fluctuations. Inspection of congregation motion near the bottom wall and time evolution of u'-structure reveal weakened co-supporting cycle for the rough wall case.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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