• Title/Summary/Keyword: 수소경쟁

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Simultaneous Removal of Nitrate and Trichloroethylene by Zero Valent Iron and Peat (영가철과 피트를 이용한 질산성질소와 트리클로로에틸렌의 제거)

  • Min, Jee-Eun;Kim, Mee-Jeong;Park, Jae-Woo
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.28 no.10
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    • pp.1074-1081
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    • 2006
  • As common pollutants in surface and groundwater, nitrate nitrogen($NO_3-N$) and trichloroethylene(TCE) can be chemically and biologically reduced by zero valent iron(ZVI) and peat soil. In batch microcosm experiments, chemical reduction of TCE and nitrate was supported by hydrogen from ZVI. For biological degradation of TCE and denitrification peat soil was introduced. ZVI reduced TCE, while peat provided TCE sorption site and microbes performing biological degradation. Nitrate reduction was also achieved by hydrogen from ZVI. In addition, indirect evidence of denitrification was observed. More reduction of TCE and nitrate was achieved by ZVI+peat treatment however nitrated reduction was hindered in the presence of TCE in the system due to the competition for hydrogen. TCE reduction mechanism was more dependent on ZVI, while nitrate was peat-dependent. Hydrogen and methane concentration showed that peat had various anaerobic denitryfing and halorespiring bacteria.

Evaluation of possibility using cobalt poly-pyrrole carbon as an alternative oxygen reduction catalyst in microbial fuel cells (미생물 연료전지 내 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원촉매로서의 평가)

  • Kwon, Jae-Hyeong;Joo, Jin-Chul;Ahn, Chang-Hyuk;Song, Ho-Myeon;Ahn, Ho-Sang
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.477-477
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    • 2012
  • 미생물 연료전지는 정부가 추진하고 있는 신성장 동력사업의 녹색성장 정책에 부합하는 환경융합 신기술로써 일상생활에서 배출되는 하 폐수와 같은 유기물질을 전자공여체로 이용하여 전기에너지를 생산 할 수 있다는 점에서 각광받고 있다. 미생물 연료전지는 산화전극부의 미생물이 공급된 유기물질 을 분해하여 전자와 수소이온을 생성시키며 이들은 산소가 존재하는 환원전극부로 이동하여 물로 환원 됨 으로써 전기를 생성한다. 전기 화학적 성능의 향상을 위해 미생물 연료전지에서는 환원전극부에 서의 산소와 전자 및 수소이온의 빠른 환원반응을 유도해 주는 Pt촉매를 이용한다. 하지만 고가의 Pt 촉매는 미생물 연료전지의 현장적용을 위한 규모확장 시 초기비용이 증가되는 문제점을 초래한다. 이에 미생물 연료전지의 대체촉매 개발에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 화학적 연료전지에 관한 논문에서 연료전지의 촉매로 산소 환원반응에 높은 성능을 보이는 Co-N/C 형태의 Cobalt poly-pyrrole carbon가 제시 되었다. 이는 가격적인 측면에서는 Pt촉매의 약1/10배 정도 수준이지만 셀 성능은 Pt촉매의 95%정도의 효율을 보인다는 측면에서 향후 Pt 대체촉매로 가능성을 보여주는 새로운 비금속 촉매물질이다. Cobalt poly-pyrrole carbon이 Pt-catalsyt 셀 전압 성능 대비 약 66 %의 효율을 보였고 내부저항과 최대전력 밀도에 있어서도 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매의 성능보다 높음을 알 수 있었다. 본 연구는 Pt-catalsyt를 대체할 수 있는 저가의 산소환원 촉매물질 발굴을 위해 미생물연료전지에서 사용된 전례가 없으며 현재 화학전지의 촉매로 널리 쓰이고 있는 Cobalt poly-pyrrole carbon의 산소환원 촉매로써의 이용가능성을 평가하기 위해 실시되었으며, 평가한 결과는 첫 번째로 Cobalt poly-pyrrole carbon을 사용한 경우가 촉매를 사용하지 않은 경우와 비금속 촉매보다 환원 전극부에서의 원활한 환원작용이 진행되고 있음을 추측할 수 있으며 Pt-catalyst와 비교하였을 때 성능 대비 저렴한 가격으로 가격 경쟁력에 있어서 우월하다고 판단되었고 두 번째로 전기화학적 성능평가 및 EIS를 이용한 환원전극부의 내부저항 평가를 실시한 결과 셀 전압에 있어서 가장 많은 도말량 ($2.0mg/cm^2$)이 높은 성능을 보이고 있음을 알 수 있었다.

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Development of Optimization Code of Type 3 Composite Pressure Vessels Using Semi-geodesic algorithm (준측지궤적 알고리즘을 이용한 타입 3 복합재 압력용기의 최적설계 프로그램 개발)

  • Kang, Sang-Guk;Kim, Myung-Gon;Kim, Cheol-Ung;Kim, Chun-Gon
    • Composites Research
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    • v.21 no.1
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    • pp.1-7
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    • 2008
  • Composite vessels for high pressure gas storage are commonly used these days because of their competitive weight reduction ability maintaining strong mechanical properties. To supplement permeability of composite under high pressure, it is usually lined by metal, which is called a Type 3 vessel. However, it has many difficulties to design the Type 3 vessel because of its complex geometry, fabrication process variables, etc. In this study, therefore, GUI (graphic user interface) optimal design code for Type 3 vessels was developed based on semi-geodesic algorithm in which various factors of geometry and fabrication variables are considered and genetic algorithm for optimization. In addition, hydrogen vessels for 350/700 bar that can be applied to FCVs(fuel cell vehicles) were designed using this code for verification.

Economic and Environmental Sustainability Assessment of Livestock Manure Gasification for Fuel Gas Production (축분 가스화를 통한 연료가스 생산 공정의 경제적, 환경적 지속가능성 평가)

  • Ji Hong Moon;Kyung Hwan Ryu
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.34 no.3
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    • pp.291-298
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    • 2023
  • This research evaluates the sustainability of gasifying livestock manure to produce fuel gas from an economic and carbon emission perspective. The entire process, including gasification, fuel gas purification, and pipeline installation to transport the produced fuel gas to the demanding industrial complex, is analyzed for realistic feasibility. The study is conducted using an ASPEN PLUS simulation with experimental data. The results of the economic and CO2 life cycle assessments confirm that the fuel gas produced from livestock manure is competitive with natural gas despite having a lower calorific value. When used as a fuel with a high hydrogen content, the fuel gas emits less CO2 per calorific value, making it more environmentally friendly. A scenario analysis is also performed to determine the expected economics, with price competitiveness being influenced by several factors. Although a significant decrease in natural gas prices could reduce the price competitiveness of the proposed process, it can still be supported by government policies. The cash flow analysis also confirms the economic viability of the process.

Effect of Genistein on the Aryl Hydrocarbon Receptor and Cytochrome P450 1A1 in MCF-7 Human Breast Carcinoma Cells (인체유방암 세포주 MCF-7 세포에서 genistein의 Aryl Hydrocarbon Receptor와 Cytochrome P450 1A1에 대한 영향)

  • Han Eun-Hee;Kim Ji-Young;Jeong Hye-Gwang
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • v.21 no.1 s.52
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    • pp.13-19
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    • 2006
  • 화학적 예방효과가 있는 식물성 에스트로젠은 다양한 환성을 나타내며 여러 세포 수용체와 상호작용한다. Genistein은 isoflavone의 주요물질 중의 하나로 콩류에 존재하며 대표적인 식물성 에스트로젠이다. 본 논문에서는 유방암 세포주인 MCF-7에서 aryl hydrocarbon receptor(AhR)에 의해 매개되는 발암물질 활성화 경로에 대한 genistein의 영향을 살펴보았다. 세포에 genistein을 처리할 경우 cytochrome P450 1A1(CYP1A1) 약물대사효소의 특이적인 효소반응인 7-ethoxyresorufin O-deethylase (EROD) 활성도와 CYP1A1의 유전자 발현이 genistein의 농도 의존적으로 증가하였다. Genistein과 발암물질인 방향족탄화 수소 7, 12-dimethylbenz[a]anthracene(DMBA)를 동시 처리하였을 경우 DMBA에 의해 유도되어 증가된 EROD활성도와 CYP1A1의 유전자 발현이 genistein에 의해 감소하였다. 랫트의 간에서 분리한 세포질을 이용하여 genistein과 AhR의 대표적인 ligand인 2,3,7,8-tetrachlorodibenzo-p-dioxin과 경쟁적 결합에 대한 영향을 조사한 결과 genistein이 AhR에 경쟁적으로 결합함을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 genistein이 천연 AhR ligand임을 암시한다. 따라서, 식물성 에스트로젠인 genistein은 AhR경로의 길항제/항진제로 작용할 수 있을 것으로 사료된다.

A Study on the Methanation of Carbon Dioxide over Ni/Y-type Zeolites (Y형 제올라이트 담지 니켈촉매상에서 이산화탄소의 메탄화반응)

  • Lee, Kwan-Yong;Kim, Hyung-Wook;Kim, Geon-Joong;Ahn, Wha-Seung
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.4 no.2
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    • pp.365-372
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    • 1993
  • $CO_2$ methanation was performed over Ni supported on cation-exchanged Y zeolites under atmospheric pressure at $250{\sim}550^{\circ}C$ and $H_2/CO_2$ mole ratio of 4. Adsorption strength between carbon dioxide and nickel was found to be Influenced by the cation exchanged in the zeolite. TPD(Temperature-programmed desorption) results show that the adsorption strength decreases in the order of Ni/NaY>Ni/MaY>Ni/HY. TPSR(Temperature-programmed surface reaction) results indicate that enhanced methanation activity is obtained when the adsorption strength between carbon dioxide and nickel is stroing. As the reduction temperature increases, the methantion activity of the catalyst increase. From this result the larger size nickel particle seems advantageous for $CO_2$ methanation reaction. The maximum activity is obtained when nickel loading is 3.3wt%. Carbon monoxide is produced as a by-product throughout the reaction temperature range, and as the contact time increases, the selectivity to methane increases and the selectivity to carbon monoxide decreases steadily. Thus methane seems to be produced from $CO_2$ via CO as an intermediate species. In the temperature range of $410{\sim}450^{\circ}C$, the methane production rate is found to be dependent on the orders of 3.3~-0.5 and 1.4~3.6 with respect to $CO_2$ and $H_2$ partial pressures, respectively. This clearly shows that $CO_2$ and $H_2$ are competing for adsorption sites and as the reaction temperature increases, it becomes increasingly difficult for $H_2$ to be adsorbed on the catalyst surface.

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Non Conventional Energy Upgrading Process Technology (비재래형 에너지 고부가화 공정 기술)

  • Kim, Yong Heon;Bae, Ji Han
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.24 no.1
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    • pp.10-17
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    • 2013
  • Heavy oil residue upgrading process was being used in conventional refinery process. Recently, as the importance of non conventional energy development is growing up, the commercial projects of heavy oil upgrading are getting more active than before. For having competitive business model in the resource competition, non conventional energy development should be considered as an important business strategy. In developing oil sands, extra heavy oil, and shale gas, canadian oil sands and extra heavy oil have great importance in substitution of conventional oil consumption. In oil sands development, the bitumen, which is extracted from oil sands, has great value after upgrading or refining process. Similar process is being used current conventional refinery process. The bitumen is highly viscous hydrocarbon. This bitumen includes impurities which can not be treated in conventional refinery process. As this reason, specified process is needed in bitumen or extra heavy oil upgrading process. Moreover, there will be additional specified facilities in the process of production, transportation and marketing. In oil sands, there are various kinds of commercial upgrading process. Extraction, dilution, coking and cracking method were being used commercially.

한국 내연기관 개발의 현재와 미래

  • 이현순
    • Journal of the KSME
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    • v.29 no.6
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    • pp.573-580
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    • 1989
  • 현재 한국의 자동차 공업은 80년대 초반부터 급격한 발전으로 세계의 다른 자동차 생산국으로부 터 경계의 대상이 되고 있다. 그러나 그 내면을 살펴보면 아직도 중요한 기술은 거의 대부분 일 본이나 독일, 미국 등 자동차 선진국의 기술에 의존하고 있으며 특히 엔진 분야는 대부분 외국 기술에 의존하고 있다고 해도 과언이 아니다. 엔진은 자동차 생산원가의 약 30%를 차지하며 자동차의 성능을 좌우하는 경우 기술료 지급은 물론이며 부품구매 선택의 여지가 없어진다. 또한 요즈음과 같이 상품의 수명주기가 짧게 되어 가는 추세 하에서는 시장의 요구에 대처해나가는 엔지니어링 적응력이 부족하게 되면 결국 경쟁성을 상실하게 된다. 그러나 이러한 문제점을 인 식하면서도 80년대 초까지 독자적인 엔진개발을 하지 못했던 원인은 크게 2가지로 분석할 수 있다. 첫째는 한국의 자동차 회사들의 기술 축적의 미약과 둘째는 독자개발의 낮은 투자효율성 이다. 즉 엔진과 변속기를 기술 도입할 때 기술료 지급은 자동차 생산댓수당 5-6만원에 달하지만 엔진과 변속기를 독자개발시의 투자비는 약 300-500억원에 달하므로 간단한 산술적 계산으로는 모델당 100만대를 생산하여야만 투자의 가치가 있는 것으로 보여진다. 물론 위에서 언급한 바와 같은 여러 가지 요인에 의하면 이 숫자보다 훨씬 적은 생산량으로도 경쟁성이 확보될 것으로 예상된다. 이제 한국의 자동차 생산량도 연간 백만 대를 상회하는 수준이며 앞으로도 급격한 양과 질적인 팽창이 기대되고 있는 시점에 자동차 메이커들은 각사 모두 독자적인 고유 엔진 개발을 착수하였으며 일부 회사는 이미 성공을 거두어 양산 준비를 하고 있는 것으로 알고 있다. 그러나 아직도 엔진의 설계부터 양산까지 걸리는 기간이 타 선진 메이커에 비하면 상당히 길며 이로 인해 신제품의 경쟁력 저하가 우려되고 있는 상태이다. 이러한 문제점 해결에 도움을 주기 위해서 학계는 기업체의 기술 개발방향과 전략을 이해하는 것이 필요하다.grightarrow$cn-semistratifiable over$\longrightarrow$semistratifiable over $\alpha$ 2, 어떤 공간이 cn-Semistratifiable over $\alpha$이기 위한 필요충분 조건은 그것이 linearly cushioned cn-pairnet를 갖는 것이다. 3. cn-semistratifiable over $\alpha$의 부분공간 역시 cn-semistratifiabie over $\alpha$ 하다. 4. on-semistratifiable over $\alpha$의 유한개의 적공간 역시 cn-semistratifiabie over $\alpha$한다. 5. 폐 cn-semistratifiable over $\alpha$ 부분공간들의 합공간 역시 on-semistrbtifiable over $\alpha$ 하다. 6. 폐연속 net-cevering 함수에 의하여 cn-semistratifiable over $\alpha$ 성질이 보존된다. 보잘것이 없었고, 현재에도 각 시도별 또는 대학주관의 경시대회가 있으나 거국적인 호응을 받지 못했다. 물론 국제 대회에 참석시키는 것은 엄두도 내지 않았다.로 나타났다. 4. 코코넛과 소나무수피의 경우 암모니아 가스에 대한 흡착 능력은 거의 비슷한 것으로 사료되며, 코코넛의 경우 전량을 수입에 의존하고 있다는 점에서 국내 조달이 용이하며, 구입 비용도 적게 소요되는 소나무수피를 사용하는 것이 경제적이라고 사료된다. 5. 마지막으로 악취제거 미생물균주를 접종한 소나무수피 50%와 펄라이트 30%의 혼합재료를 24시간 동안 장기간 운전 실험을 수행한 결과 암모니아 99.06%, 황화수소 96.61%의 제거

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Enhancement and Quenching Effects of Photoluminescence in Si Nanocrystals Embedded in Silicon Dioxide by Phosphorus Doping (인의 도핑으로 인한 실리콘산화물 속 실리콘나노입자의 광-발광현상 증진 및 억제)

  • Kim Joonkon;Woo H. J.;Choi H. W.;Kim G. D.;Hong W.
    • Journal of the Korean Vacuum Society
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    • v.14 no.2
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    • pp.78-83
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    • 2005
  • Nanometric crystalline silicon (no-Si) embedded in dielectric medium has been paid attention as an efficient light emitting center for more than a decade. In nc-Si, excitonic electron-hole pairs are considered to attribute to radiative recombination. However the surface defects surrounding no-Si is one of non-radiative decay paths competing with the radiative band edge transition, ultimately which makes the emission efficiency of no-Si very poor. In order to passivate those defects - dangling bonds in the $Si:SiO_2$ interface, hydrogen is usually utilized. The luminescence yield from no-Si is dramatically enhanced by defect termination. However due to relatively high mobility of hydrogen in a matrix, hydrogen-terminated no-Si may no longer sustain the enhancement effect on subsequent thermal processes. Therefore instead of easily reversible hydrogen, phosphorus was introduced by ion implantation, expecting to have the same enhancement effect and to be more resistive against succeeding thermal treatments. Samples were Prepared by 400 keV Si implantation with doses of $1\times10^{17}\;Si/cm^2$ and by multi-energy Phosphorus implantation to make relatively uniform phosphorus concentration in the region where implanted Si ions are distributed. Crystalline silicon was precipitated by annealing at $1,100^{\circ}C$ for 2 hours in Ar environment and subsequent annealing were performed for an hour in Ar at a few temperature stages up to $1,000^{\circ}C$ to show improved thermal resistance. Experimental data such as enhancement effect of PL yield, decay time, peak shift for the phosphorus implanted nc-Si are shown, and the possible mechanisms are discussed as well.

Proton Affinity Distributions of Humic Acid Extracted from Upland and Paddy Soils (논·밭토양으로부터 추출한 Humic Acid의 수소이온 친화력 분포)

  • Jeong, Chang-Yoon;Park, Chan-Won;Kim, Jeong-Gyu;Lim, Soo-Kil
    • Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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    • v.32 no.4
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    • pp.429-439
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    • 1999
  • Potentiometric titration data were collected for some humic acids purified from Korean upland and paddy soils over a range of pH (3.0 - 11.0) with $NaNO_3$ background electrolyte concentrations (0.01, 0.10, 0.50 and 1.00 M). The data were applied to model A and V which included both intrinsic heterogeneity of humic materials and electrostatic interaction influences on binding sites. The elemental analysis were conducted for various type of humic samples. The $E_4/E_6$ ratio proposed negative correlation with the total carboxyl groups ($r^2$= 0.9988). The charge ($cmol_c\;kg^{-1}$) on the humic acids became more negative as the ionic strength increased. In both continuous and batch titrations, the ionic strength effect was greater in Namweon series (pH 6.39) than others at pH 5.00. The effect of ionic strength on surface charge appears to be greater in batch titrations. This could suggest that continuous titrations do not represent an equilibrium state and the effects of electrolyte concentration was not fully realized during the course of titrations. Both models described experimental data obtained from continuous and batch titrations well over a range of ionic strengths. Model A is more simpler than model V but adaptes more fitted parameters. Thus, the observed change in apparent binding constants with surface charge is regarded solely due to electrostatic influences rather than functional group heterogeneity. However, Model V is more mechanistically realistic in a number of discrete ligand binding sites.

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