The effect of $CO_2$ on the opening of stomata in the intact leaf of Commelina communis has been investigated. Full opening of stomatal apertures(around $18{\mu}m$) was achieved in the intact leaf by addition of $CO_2$($900{\mu}mol\;mol^{-1}$). At 90 minutes, the stomatal apertures of leaves treated with $CO_2$ free air were reduced. In contrast, stomata opened most widely with the treatment of $CO_2$ air at 90 minutes. The effects of light, $CO_2$ air and $CO_2$ free air on the change of membrane potential difference(PD) were measured. Fast hyperpolarization of guard cell membrane PD was recorded reaching up to -12 mV in response to light. If $CO_2$ free air was given firstly, there was no response. When light was given after $CO_2$ free air, the light effect was very clear. At the onset of $CO_2$ air, the PD showed a dramatic hyperpolarization to about -25 mV. Changes in the pH of apoplast in intact leaves in response to $CO_2$ air were observed. $CO_2$ air caused a change of 0.4 pH unit. Therefore, it can be hypothesized that $CO_2$ flowing could stimulate proton efflux which is a necessary precursor of stomatal opening.
우리나라에서 수입되는 곡물은 주로 밀, 옥수수, 콩 및 쌀이며 이들 곡물은 탄수화물, 단백질, 지질이 약 90%를 구성하고 있다. 탄수화물, 단백질 및 지질은 각각 45, 53, 77%가 탄소로 이루어져 있고 이들 곡물은 완전히 소화 이용되면 탄소부분은 전부 탄산가스로 산화 되어 대기 중에 방출된다. 따라서 쌀 1톤을 소비하면 탄산가스 1.51톤, 밀은 1톤을 소비하면 1.63톤, 옥수수와 콩은 1톤을 소비하면 1.56톤의 탄산가스를 방출하게 된다. 우리나라는 곡물 자급도가 26%밖에 되지 않아 지난 4년간 연평균 약 2,170만톤 이상의 탄산가스를 외국으로부터 수입하는 것과 같으며 이를 비용으로 계산하면 48억USD에 달한다.
As the concerns regarding global worming were increased, the pressure of greenhouse gas(GHG) emission reduction on mobile source was also increased. Carbon dioxides contribute over 90% of total GHG emission and the mobile source occupies about 20% of this $CO_2$ emission. Therefore automotive exhaust is suspected to be one of the major reasons of the rapid increase in greenhouse effect gases in ambient air. In this study, in order to investigate $CO_2$ emission characteristics from gasoline passenger cars(PC), which is the most dominant vehicle type in Korea, 106 vehicles were tested on the chassis dynamometer. $CO_2$ emissions and fuel efficiency were measured. The emission characteristics by displacement, gross vehicle weight, vehicle speed and CVS-75/vehicle speed mode were discussed. Test modes were vehicle speed modes and CVS-75 mode that have been used to develop emission factors and to regulate for light-duty vehicle in Korea. It was found that $CO_2$ emissions showed higher large displacement, heavy gross vehicle weight, low vehicle speed and CVS-75 mode than small displacement, light gross vehicle weight, high vehicle speed and vehicle speed mode, respectively. From these results, correlation between $CO_2$ emission and fuel efficiency was also determined. The results of this study will contribute to domestic greenhouse gas emissions calculation and making the national policy for climate change.
농업적 가뭄이 발생하면 토양의 수분이 감소하여 식생의 광합성 및 성장을 저해한다. 광합성을 통해 대기 중의 이산화탄소가 흡수되며 산소 생산량이 증가하는데, 이러한 광합성에 부정적인 영향이 생긴다면 대기 중의 이산화탄소 농도가 증가한다. 본 연구에서는 다중분광광학센서인 MODerate resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 산출물을 이용하여 토양수분, 식생 활력 및 대기 중의 이산화탄소 농도 간의 관계를 분석하였다. 토양수분의 경우, 기존의 마이크로웨이브 센서는 낮은 공간 해상도로 제공되는 특징으로 인해 소규모 연구 지역 분석에 한계가 있어서 상대적으로 고해상도인 광학센서를 이용한 토양수분 산정 방법을 적용하였다. 또한, MODIS 총일차생산량(Gross Primary Productivity, GPP) 산출물을 이용하여 식생의 호흡과의 관계식을 이용하여 이산화탄소 플럭스를 계산하였다. 원격탐사 기반의 토양수분, 식생지수와 이산화탄소 플럭스를 국내의 극한 가뭄 발생시기인 2014년과 2015년도에 대하여 지점 관측 자료인 플럭스타워 값과 비교 분석하였다. 분석한 결과 토양수분과 식생지수 사이에는 한 달의 지체시간, 식생지수와 이산화탄소 플럭스 사이에는 2주 지체시간이 발생했을 때, 상관성이 높게 나타났다.
In this study, we synthesized a combination of graphene oxide (GO) and titanium dioxide (TiO2) and confirm that GO can be used for CO2 photoreduction. TiO2 exhibited highly efficient combination with other conventional electric charges generated by these paration phenomenon for suppression of hole-electron recombination. This improved the efficiency of CO2 photoreduction. The synthetic form of GO-TiO2 used in this study was agraphene sheet surrounded by TiO2 powder. Efficiency and stability were enhanced by combination of GO and TiO2. In a CO2 photoreduction experiment, the highest CO conversion rate was 0.652 μmol/g·h in GO10-TiO2 (2.3-fold that of pure TiO2) and the highest CH4 production rate was 0.037 μmol/g·h in GO0.1-TiO2 (2.4-fold that of pure TiO2). GO enhances photocatalytic efficiency by functioning as a support and absorbent, and enabling charge separation. With increasing GO concentration, the CH4 level decreases to~45% due to decreased transfer of electrons. In this study, TiO2 together with GO yielded a different result than the normal doping effect and selective CO2 photoreduction.
기후변화 및 교토의정서상의 온실가스 의무감축요구에 대응하기 위하여 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 포집한 $CO_2$를 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하고, 이를 해저 지질구조내 대규모로 수백-수천년 이상 장기간 저장 및 관리하는 $CO_2$ 해양지중저장기술이 국내외적으로 주목 받고 있다. $CO_2$ 해양지중저장 처리 시스템 설계를 수행하는데 있어 전산모사를 통한 공정 설계는 필수적이다. 즉, 수치 모델링을 통하여 $CO_2$ 해양지중저장 처리에 필요한 일련의 공정을 열역학 상태방정식 등을 이용하여 모사하는 것이다. 본 논문에서는 $CO_2$ 해양지중저장 처리를 위한 공정 설계에 사용되는 열역학 상태방정식들을 비교 분석하였다. 또한, 상태방정식 계산결과의 정확성을 평가하기 위하여 실험으로부터 구해진 데이터와 비교를 수행하였다. 이상기체 상태방정식과 SRK식은 $29.85^{\circ}C$, 60 bar 이상에서 밀도를 전혀 예측하지 못하였으며, 고온 고압의 초임계 상태에서 100% 내외의 오차를 보였다. BWRS 식은 임계온도 근처인 $29.55^{\circ}C$, 임계압력 근처인 $60{\sim}80\;bar$ 사이의 영역에서 실험값을 전혀 예측하지 못하고 최대 100%의 차이를 보였다. $CO_2$ 해양지중저장 처리의 저장지 조건인 온도 $31.1^{\circ}C$ 이상, 압력 73.9 bar 이상의 초임계 상태에서 PR 식과 PRBM 식은 실험값을 비교적 잘 예측하였다. 따라서 $CO_2$ 해양지중저장처리 공정 중 고온, 고압 영역에서는 상기 상태방정식을 이용한 공정 설계가 유용하다고 판단된다.
현재, 석탄이나 석유, 천연가스 등의 화석연료를 대량으로 소비하는 화력발전소나 각종 연료시설로부터 배출되는 배기가스에는 고농도의 $CO_2$가 포함되어 있으며, 지구온난화의 주된 원인으로 되어 있다. 종래, 이 대책법으로서 다방면으로부터 연구개발이 수행되고 있으며, 배기가스 중의 $CO_2$를 분리 회수하여 처분하는 것도 매우 유망한 방법의 하나라고 생각되고 있다. 이산화탄소의 화학적 이용이 적은 이유의 하나는, 이산화탄소가 탄소화합물 중에서도 산화되어 가장 안정한 상태로 존재하기 때문이다. $CO_2$ 배출의 관점에서 앞으로 $CO_2$를 화학적으로 유용한 화합물로 변환시키는 $CO_2$ 고정화 기술이 더욱 중요하다고 생각된다.
본 연구에서는 중공사형 지지체막을 폴리술폰(polysulfone, PSf) 고분자를 이용하여 비용매 상분리법(non solvent induced phase separation, NIPS)에 의해 제조하였다. 제조된 중공사 지지체막을 PDMS와 Pebax를 코팅하여 중공사형 복합막을 제조하고 CO2, H2, O2 그리고 N2에 대한 순수 투과도(permeance)와 선택도를 측정하였다. 제조된 복합막 모듈 중에서 선택도(CO2/H2)가 가장 높은 모듈을 선정하여 모사가스를 사용하여 스테이지컷(stage cut, SC)의 변화에 따라 분리성능을 측정하였다. 이때 사용된 모사가스는 PSA에서 버려지는 off gas의 농도인 CO2 70% : H2 30%인 것을 사용하였다. 1단 실험에서는 H2 농도 약 60%, H2 회수율 12%의 값을 얻을 수 있었다. 낮은 H2 농도와 회수율을 극복하기 위해 2단 직렬 테스트를 수행하였으며, 이를 통해 H2 농도 약 70%, H2 회수율 70%를 달성할 수 있었으며, 이를 통해 CO2/H2 분리에 대하여 분리 공정 구성을 도출할 수 있었다.
[ $CO_2$ ] and propane mixtures were chosen as promising alternative refrigerants and their performance potentials were evaluated experimentally in an air-conditioning system. Pure $CO_2$ and 85/15, 75/25 and 60/40 binary blends by the charged mass percentage of $CO_2/propane$ were selected as working fluids. The effect of the inlet temperature of the secondary fluids and degree of superheat on the cooling performance was tested and discussed. The charging amounts of refrigerants were adjusted to make the system show the maximum COP. Comparisons among different refrigerants were carried out on the same compressor speed basis for a given operating condition. In addition, the temperature gliding effect of zeotropic mixtures on the system performance were analyzed based on the drop-in test results.
A simulation on the performance of a transcritical $CO_2$ heat pump system is carried out to investigate its characteristics for various operating conditions. Cycle simulation models are established for a steady-state simulation and are verified by comparing experimental data. Based on correlations and methods available in the literature, the processes in individual components of the transcritical cycle are simulated to analyze the performance of $CO_2$ transcritical heat pump system. The simulation models are good enough to predict the performance of a $CO_2$ transcritical cycle. Simulation results are provided to show the relative effects when varying the size of internal heat exchanger and the discharge pressure of a compressor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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