CO2 capture and storage (CCS) is one of the promising technologies that can mitigate ever-growing emission of anthropogenic carbon dioxide and resultant climate change. Among them, chemical looping combustion (CLC) and calcium looping (CaL) are getting increasing attention recently as the prospective alternatives to the existing amine scrubbing. Both methods use metal oxides in the process and consist of cyclic reactions. Yet, due to their cyclic nature, they both need to resolve sintering-induced cyclic stability deterioration. Moreover, the structure of the metal oxides needs to be optimized to enhance the overall performance of CO2 capture and storage. Deposition of thin film coating on the metal oxide is another way to get rid of wear and tear during the sintering process. Chemical vapor deposition or atomic layer deposition are the well-known, established methods to form thin film membranes, which will be discussed in this review. Various effective recent developments on structural modification of metal oxide and incorporation of stabilizers for cyclic stability are also discussed.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2012.08a
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pp.278-279
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2012
최근 들어 세계적인 고유가 행진과 화석연료 고갈에 대응하기 위하여 대체 에너지원 발굴에 대한 필요성이 높아지고 있다. 그 중 CIGS 박막 태양전지는 미래 신재생 에너지 자원의 가장 유망한 후보군 중 하나이다. 기존의 Si 기반의 태양전지의 경우 시간경과에 따른 효율 저하, 높은 재료비, 복잡한 공정으로 인하여 대량생산이 힘든 단점을 가지고 있다. 반면 박막 태양전지의 경우 생산 원가를 낮출 수 있는 태양전지 제조기술로서는 2세대 태양전지로 불리우며, 에너지 변환 효율과 생산 원가에서 우월성을 가진다. 그리고 이러한 CIGS 박막 태양전지를 단일 CIGS 타겟을 이용하여 스퍼터링 공정으로 제작하면 기존에 사용되었던 동시 증발법에 비해서 간단하고 대면적 코팅 및 대량 생산이 가능하다. 본 연구에서 사용된 기판으로는 $25{\times}25mm$ 크기의 Soda Lime Glass (SLG) 위에 DC 마그네트론 스퍼터링 공정으로 Mo가 $1{\mu}m$ 증착된 시편을 이용하여, 2 inch 단일 CIGS 타겟 (MATERION, CIGS Target 25-17.5-7.5-50 at%)을 기판 가열하여 증착하였다. RF 파워는 80 W, 기판 온도는 RT, 100, 200, 300, $400^{\circ}C$로 가열 후 증착하였고, CIGS 박막의 두께는 약 $1{\mu}m$로 일정하게 하였다. CIGS/Mo 박막의 파워별 미세구조 분석을 위해 X-ray Diffraction (XRD, BRUKER GADDS)로 측정하였으며, 박막의 결정립 크기를 확인하기 위해 Field Emission Scanning Electron Microscopy (FE-SEM, HITACHI)을 사용하여 측정하였다. 조건별 박막의 조성 분석 및 표면조도는 Energy Dispersive X-ray Spectroscopy (EDS, HORIBA 7395-H)와 Atomic Force Microscopy (AFM)을 이용하여 각각 평가하였다. 마지막으로 광학적 특성을 평가하고 박막의 밴드갭 에너지를 계산하기 위해서 190 nm에서 1,100 nm의 영역 대에서 자외선 광학 측정기(UV-Vis, HP-8453, AGLIENT)로 투과도를 측정하여 밴드갭 에너지를 계산하였다. 증착된 CIGS 박막은 기판 온도가 증가함에 따라 결정립 크기가 커지는 경향을 보였다. 이는 기판 상에 도달한 스퍼터 원자의 확산 에너지 증가로 인한 것으로 생각되어진다. 또한, 기판온도에 따른 결정립 성장 변화는 4성분계의 박막의 조성 및 핵생성 밀도와 관련되어 설명되어질 것이다.
Wang, Long;Kang, Ku;Lee, Tae Ho;Choi, Sun Hwa;Hong, Seong Gu
Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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v.57
no.5
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pp.81-88
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2015
바이오매스는 유망한 신재생 에너지이다. 바이오매스는 액체 및 기체 연료로 전 환 할 수 있고, 다양한 공정을 통해 열 및 전력을 생산시키는데 사용된다. 바이오매스 가스화 공정은 바이오매스를 일산화탄소, 이산화탄소, 수소 및 메탄으로 이루어진 합성 가스로 전환시키는 기술이다. 바이오매스를 이용한 합성 가스 생산 및 활용은 세계적으로 늘어나는 에너지 필요성을 충족시킬 수 있는 대체에너지이다. 현재, 바이오매스 가스화의 주요 원료는 목질계 우드 칩을 주로 사용하고 있지만, 일반적으로 우드칩의 경우 수분을 다량 함유하고 있기 때문에 가스화 공정을 위해서는 별도의 건조처리를 필요로 한다. 우드칩의 건조에는 많은 에너지가 소요되고, 다량의 우드칩 건조에는 시간과 기상 및 공간적인 환경에 영향을 받는다. 본 연구에서는 미건조 우드칩의 가스화 공정을 위하여 미건조 우드칩에 숯을 각각 10, 30, 50 % 비율로 혼합하여 실험을 수행하였고, 실험결과 생산된 합성가스의 CO 농도 는 숯의 비율에 따라 14.9 ~ 25.6 % 증가되는 경향을 나타내었지만, 반대로 $CO_2$ 및 $CH_4$ 농도는 감소하였다. 이에 따라 합성가스 생산을 위한 미건조 우드칩과 숯의 최적혼합비율은 약 30 %로 판단되며, 발열량은 $1285.7kcal/Nm^3$, Gas yield는 $2.3Nm^3/kg$ 로 나타났다. 이에 적절한 숯의 혼합사용은 미건조 우드칩의 직접적인 가스화에 도움이 될 것으로 사료되며, 바이오매스 건조 공정에 필요한 에너지를 절약할 수 있을 것으로 판단된다.
최근 미국, 영국, 일본 등 세계의 주요국(主要國)들이 침체 상태에 있는 자국의 경제에 활력을 불어 넣고 나아가 앞으로의 산업(産業)을 선도해 갈 기술집약적(技術集約的)인 첨단산업(尖端産業)을 육성하기 위한 각종 산업정책(産業政策)을 실시하고 있다. 특히 벤처형 중소기업의 자금조달을 용이하도록 하기 위한 방안의 일환으로 직접금융 자금의 조달 창구인 장외시장(場外市場)의 활성화를 중요 정책목표로 삼고 필요한 조치를 강구하고 있는 추세이다. 최근 유럽의 EASDAQ과 영국의 대체투자시장(AIM)이 개설되었고 또한 일본에서는 연구개발형 중소기업의 자금조달을 보다 원활히 하려는 목적으로 장외등록 요건을 대폭 완화한 특칙제도를 마련하여 제2의 장외시장을 개설하기도 하였다. 우리나라도 최근 중소기업청의 발족과 더불어 중소기업의 직접금융시장 활용도를 제고하기 위해 장외시장의 활성화에 대한 정책 방안을 마련하여 시행하기로 하였다. 본고는 우리나라의 중소기업 자금조달 실태를 고찰하고 그 문제점을 살펴 보았는 바 지나치게 간접금융에 의존하고 있는 사실이 조사되었다. 따라서 본고에서는 중소기업의 자금조달 창구가 증권시장으로 이행(移行)되어 보다 원활하게 필요한 자금이 조달될 수 있는 방안을 제시하는 데 논의의 초점을 두었다. 무엇 보다도 현행 우리나라의 증권시장에서 중소기업이 자금을 조달하기에는 기업공개 요건과 상장 요건의 제약으로 어려움이 많음을 지적하고 대신 요건이 대폭 완화되어 있는 장외시장의 활용이 앞으로 중요할 것임을 인식하여 우리나라에서도 장외시장의 발전이 필요함을 강조하였다. 이러한 주장을 위해 우선 현행 장외시장의 문제점을 살펴보고 그 개선방안을 다각도로 검토하였다. 특히 투자자들의 적극적인 참여를 유도하기 위해서는 유망중소기업의 발굴과 이들 기업의 등록이 중요함을 우선 논의하고 등록된 증권의 유동성 제고가 또한 중요함을 제시하였다. 유통시장의 활성화를 위해 전산매매시스템의 구축과 장외시장 증권을 전문적으로 취급하는 전문증권회사의 양성이 필요함을 주장하였고 또한 투자자들이 안심하고 장외시장에서 투자활동을 할 수 있도록 투자자보호 제도를 강화할 필요가 있음을 제안하였다.
The experiment was conducted to establish the blanching culture of chicon expected to become exporting crop, for preventing Korea fiom importing the ffreign chicon and increasing the growers' profits, the days of blanching culture are based on the 5 treatments such as 10 days, 15 days ,20 days, 25 days, and 30 days. In the blanching culture days of chicory, the growth was good as blanching culture days were longer, there were too many outer leaves, and the ratio of bolting was $16\%$ on the 25 days, $30\%$ on the 30days. On the 10th day, the weight of chicon was light, the hardness was low, the density was low. The quality of chicon had no differences among the treatments. Therefore, the optimal condition for blanching culture of chicory is that the days of blanching culture is 20 days.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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v.18
no.12
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pp.88-92
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2017
Owing to the depletion of fossil energy, wind power is attracting attention as a promising environmentally friendly alternative energy source, because it is abundant, renewable, and non-polluting. Wind turbines are divided into horizontal axis wind turbines (HAWTs) and vertical axis wind turbines (VAWTs) according to the direction of the rotating shaft. VAWTs have a low power generation efficiency, but are not affected by the wind direction and, thus, no yaw system is required and their structure is simple. Small VAWTs are attracting much attention because they can generate power even at low wind speeds. In this study, the output voltages and output currents of small VAWTs with gyromill type, hinge type and double door type blades capable of generating power even at low wind speeds were analyzed at variable wind speeds in the range of 1~11 m/s. At the maximum wind speed of 11m/s, the application of the double door type blades achieved 67% and 9% higher wind turbine output voltages than that of the gyromill type and hinge type blades, respectively. As regards the wind turbine output currents, the application of the double door type blades gave rise to 93% and 5% higher results than that of the gyromill type and hinge type blades, respectively. Through this study, the excellent output characteristics and commercialization potential of the double door type blades, which can generate power both at low and high wind speeds, were confirmed.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2016.02a
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pp.253-253
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2016
최근 세계적으로 대체 에너지는 중요한 이슈가 되고 있으며 그 중 열전 재료는 유망한 에너지 기술로서 주목 받고 있다. 특히 고 직접화 전자 소자의 발열 문제를 해결하기 위해, 소형화와 정밀 온도 제어가 가능한 박막형 열전 소자에 연구가 주목 받고 있다. 박막형 열전소자 중 산화물 반도체계에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이러한 산화물 반도체계 중 In2O3는 BiTe, PbTe 등의 기존의 재료에 비해 독성이 낮을 뿐만 아니라 내 산화성 및 고온에서 열적 안정성이 우수하여 고온에서 적용 불가능한 금속계 열전 재료의 한계를 극복 할 수 있다는 장점을 가진다. 우수한 성능 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 의 열전 재료는 높은 전기 전도도 및 제백 계수 그리고 낮은 열전도도 특성을 가져야만 한다. IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 박막의 경우, 높은 전기 전도성을 가지면서 비정질 구조를 가진다. 이와 같이 비정질 구조를 가지는 박막 열전 재료는 격자에 의한 열 전도도가 낮기 때문에 결정질 구조에 비해 전체 열 전도도 값이 낮을 것으로 기대된다. 따라서 높은 전기 전도도를 가지면서 동시에 낮은 열 전도도를 가지게 되어 우수한 열전 특성을 가질 것이라 예상된다. 이러한 특성을 바탕으로 본 연구에서는 비정질 구조를 갖는 Zn와 미량의 Sn을 동시에 첨가한 In2O3박막의 전기적 특성및 열전 특성을 관찰하고자 한다. 본 연구에서는 magnetron sputtering법으로 IZO:Sn(Zn 10 wt.%, Sn 800 ppm) 타깃을 이용하여 기판 가열없이 DC Power 70 W, 작업 압력 0.7 Pa으로 SiO2 기판 위에 $400{\pm}20nm$ 두께의 박막을 증착하였다. 이러한 공정으로 만들어진 박막은 대기 중 후 열처리를 각각의 200, 300, 400, 500, $600^{\circ}C$ 온도에서 진행하였다. 박막의 미세 구조는 XRD를 통해 관찰하였다. 그리고 박막의 전기적 특성은 Hall effect measurement을 통해 측정하였고, 열전 특성은 Seebeck 상수의 측정을 통하여 평가하였다. XRD 확인 결과 RT에서 증착한 박막과 후 열처리 200, 300, 400, $500^{\circ}C$ 결과 비정질 구조를 보였고, 후열처리 $600^{\circ}C$에서는 결정의 회절 피크를 보였다. 전기적 특성의 경우, 후 열처리 온도가 증가함에 따라 전기 전도도는 감소한다. 이는 공기중의 산소가 박막에 침투하여 oxygen vacancy를 막아 캐리어 밀도가 감소한것에 기인 된 것으로 판단된다. 열전 특성의 경우 제백상수는 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 높은 제백상수를 나타낸다. 제백 상수는 수식에 따라 캐리어 밀도의 -2/3승에 비례하게 된다. 수식에 따라 후 열처리 $600^{\circ}C$에서 가장 낮은 캐리어 밀도를 가지기 때문에 가장 높은 제백 상수를 가지게 된다. 열전 성능 척도인 Power factor는 제백 상수의 제곱과 전기전도도의 곱으로 나타내는데, 후 열처리 $200^{\circ}C$에서 가장 높은 Power factor를 보인다. 이는 캐리어 밀도 감소에 따라 전기 전도도는 감소하였지만 이로 인해 제백상수는 증가하였고, 또한 캐리어 밀도 감소에 따라 이온화 불순물 산란의 감소에 의해 이동도의 증가에 의한 것으로 판단된다. 박막의 경우 기판의 영향으로 인해 열 전도도 측정이 어려워 열전 성능 지수(ZT)를 계산을 할 수 없지만, 마그네트론 스퍼터링법으로 증착한 IZO:Sn 박막은 비정질 구조를 가지므로 격자진동에 의한 열 전도도가 낮아 전체 열 전도도가 결정질에 비해 낮을 것이며 이는 높은 열전 성능 지수를 가질 것으로 예상된다.
Molten carbonate oxidation (MCO) is one of the promising alternative technologies for the treatment of the chlorinated organic compounds because it is capable of trapping chlorine during a destruction of them. In this study, destructions of chlorinated organic compounds ($C_6H_5Cl$, $C_2HCl_3$ and $CCl_4$) and an insulated oil containing PCBs were performed by using the two stage molten carbonate oxidation system. MCO reactor temperature largely affected the destruction of the chlorinated organic compounds. Destruction of the chlorinated organics very efficient in the primary MCO reactor however a significant amount of CO was emitted from the MCO system. This CO emission was gradually decreased by an increase in the primary reactor temperature and oxidizing air feed rate. The HCl emission from the MCO system was below 7 ppm regardless of tested conditions. The chlorine collection efficiencies were in the range of 99.95-99.99%. The destruction of PCBs in the insulated oil was efficient at a temperature above $900^{\circ}C$ and overall destruction efficiency of them was determined as over 99.9999%.
Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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2010.02a
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pp.161-161
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2010
InAsSb alloy system 은 HgCdTe 를 대체하는 적외선 광소자 및 검출기 등에 응용이 가능한 유망한 물질이지만 정확한 유전함수 및 전이점의 연구는 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 타원 편광 분석법을 이용하여 1.5 ~ 6 eV 의 분광 영역에서 As 조성비를 각기 (x = 0, 0.127, 0.337, 0.491, 0.726 및 1.00) 다르게 한 $InAs_xSb_{1-x}$ alloy의 유전함수를 측정하였다. 또한 표면에 자연산화막을 제거하기 위하여 Methanol 과 DI Water 로 표면을 세척 한 후 $NH_4OH$, Br in Methanol, HCl 등으로 적절한 화학적 에칭을 하여 산화막을 제거함으로서 순수한 InAsSb 의 유전함수를 측정할 수 있었다. 측정된 InAsSb 유전함수를 Standard analytic critical point line shape 방법으로 As 조성비에 따른 에너지 전이점을 얻을 수 있었다. 또한 얻어진 에너지 전이점 값을 이용하여 linear augmented Slater-type orbital 방법으로 전자 밴드 구조 계산을 하였고, 이를 바탕으로 $E_0$, $E_1$, $E_2$ 전이점 지역의 여러 전이점 ($E_1$, $E_1+\Delta_1$, $E_0'$, $E_0'+\Delta_0'$, $E_2$, $E_2+\Delta_2$, $E_2'$, $E_2'+\Delta_2$, $E_1'$) 의 특성을 정확히 정의할 수 있었다. 또한 As 조성비가 증가하면서 $E_2$, $E_2+\Delta_2$, $E_2'$, $E_2'+\Delta_2$ 전이점들이 서로 교차 되는 것을 발견하였고, 저온에서만 관측이 가능하였던 InSb 의 두 saddle-point (${\Delta_5}^{cu}-{\Delta_5}^{vu}$, ${\Delta_5}^{cl}-{\Delta_5}^{vu}$)를 상온에서 찾아내었다. 타원 편광 분석법을 이용한 전이점 연구 및 물성 분석은 InAsSb alloy 의 광학적 데이터베이스를 확보하는 성과와 더불어 새로운 디바이스기술 및 광통신 산업에도 유용한 정보가 될 것이다.
Korean Journal of Agricultural and Forest Meteorology
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v.25
no.3
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pp.182-196
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2023
Accurate and timely estimation of crop yields is crucial for various purposes, including global food security planning and agricultural policy development. Remote sensing techniques, particularly using vegetation indices (VIs), have show n promise in monitoring and predicting crop conditions. However, traditional VIs such as the normalized difference vegetation index (NDVI) and enhanced vegetation index (EVI) have limitations in capturing rapid changes in vegetation photosynthesis and may not accurately represent crop productivity. An alternative vegetation index, the near-infrared reflectance of vegetation (NIRv), has been proposed as a better predictor of crop yield due to its strong correlation with gross primary productivity (GPP) and its ability to untangle confounding effects in canopies. In this study, we investigated the potential of NIRv in estimating crop yield, specifically for corn and soybean crops in major crop-producing regions in 14 states of the United States. Our results demonstrated a significant correlation between the peak value of NIRv and crop yield/area for both corn and soybean. The correlation w as slightly stronger for soybean than for corn. Moreover, most of the target states exhibited a notable relationship between NIRv peak and yield, with consistent slopes across different states. Furthermore, we observed a distinct pattern in the yearly data, where most values were closely clustered together. However, the year 2012 stood out as an outlier in several states, suggesting unique crop conditions during that period. Based on the established relationships between NIRv peak and yield, we predicted crop yield data for 2022 and evaluated the accuracy of the predictions using the Root Mean Square Percentage Error (RMSPE). Our findings indicate the potential of NIRv peak in estimating crop yield at the county level, with varying accuracy across different counties.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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