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Effect of Cathodic Biofilm on the Performance of Air-Cathode Single Chamber Microbial Fuel Cells

  • Ahmed, Jalal;Kim, Sung-Hyun
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제32권10호
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    • pp.3726-3729
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    • 2011
  • Biofilm formation is inevitable in a bioelectrochemical system in which microorganisms act as a sole biocatalyst. Cathodic biofilm (CBF) works as a double-edged sword in the performance of the air-cathode microbial fuel cells (MFCs). Proton and oxygen crossover through the CBF are limited by the robust structure of extracellular polymeric substances, composition of available constituents and environmental condition from which the biofilm is formed. The MFC performance in terms of power, current and coulombic efficiency is influenced by the nature and origin of CBF. Development of CBF from different ecological environment while keeping the same anode inoculums, contributes additional charge transfer resistance to the total internal resistance, with increase in coulombic efficiency at the expense of power reduction. This study demonstrates that MFC operation conditions need to be optimized on the choice of initial inoculum medium that leads to the biofilm formation on the air cathode.

외부전원법을 적용한 철근콘크리트의 방식효과 (The Method Effect of Reinforced Concrete by Applying Impressed Current Cathodic Protection)

  • 이해승;조규환;박동천
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2013년도 추계 학술논문 발표대회
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    • pp.60-61
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    • 2013
  • For reinforced concrete structures located in a sea environment, the Impressed Current Cathodic Protection (ICCP) is mostly used as a signature method to prevent steel corrosion. For this research, specimens to which the ICCP is applied were manufactured under the assumption of two following cases the specimens are exposed to various salt damage environments (submerged zone, tidal zone), and deteriorative factors (crack) occur in concrete. For the specimens manufactured, an enhancement experiment for deterioration was conducted through regular cycle change under the temperature between 15 ~ 70℃ with 70 ~ 90% humidity. Afterwards, the method effect was verified through a half-cell method and application of the ICCP derived from salt damage environments was investigated.

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Distribution of Cathodic Protection Potential for Concrete Slab Specimens at Diverse Environmental Conditions

  • Jin, Chung-Kuk;Jeong, Jin-A
    • International Journal of Ocean System Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.90-94
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    • 2013
  • This study represents the recent laboratory results from cathodic protection (CP) system with the use of sacrificial anodes at different environmental conditions (temperature of $10^{\circ}C$ and $40^{\circ}C$). Specimens were slab type with a dimension of $500mm{\times}50mm{\times}100mm$, and concrete cover thickness were 25mm. Zinc mesh and/or bulk type anodes were installed at the center of specimen to confirm the distance that CP system has influences on the specimen to distribute uniform CP current to rebar. Two different kinds of temperature condition were applied to verify the effect of temperature. Experiments were conducted for 60 days, and the distribution of potential and current that supplied from anode to rebar was measured. From the results, CP potential was varied with time, and temperature played an important role in CP potential variations. Current was also changed with time, and current distribution could be improved by installing additional bulk type anode.

급성 및 만성 호산구성 폐렴의 임상적 고찰 (Acute and Chronic Eosinophilic Pneumonia; Clinical and Laboratory Findings)

  • 현대성;여동승;김진우;이상학;이숙영;김석찬;서지원;송소향;김치홍;문화식;송정섭;박성학
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제45권4호
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    • pp.795-804
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    • 1998
  • 연구배경: 만성 호산구성 폐렴은 장기간의 호흡기계 증상, 흉부 엑스선상의 미만성 침윤, 폐 및 말초혈액의 호산구증 및 스테로이드 치료에 극적인 반응 등으로 특징지어지는 만성적이고 재발되는 간질성 폐 질환이다. 급성 호산구성 폐렴은 만성 호산구성 폐렴과 유사하나 임상경과가 빠르고 스테로이드 치료로 호전되며 재발이 없는 질환으로 알려져 있으며, 최근에는 진단 기준을 포함한 급성 호산구성 폐렴에 대한 재평가가 시도되고 있는 실정이며, 급성 호산구성 폐렴의 진단 기준이 다소 제한적이라는 연구도 보고되고 있다. 저자 등은 본원에 내원한 급성 및 만성 호산구성 폐렴환자의 임상적인 특정과 임상경과를 알아보고 서로 비교하여보았다. 방 법: 1992년부터 1997년까지 가톨릭 의과대학 7개 부속 병원에서 급성 및 만성 호산구성 폐렴으로 진단된 16예의 임상상을 요약하였다. 급성 및 만성 호산구성 폐렴의 진단 기준으로는 기침, 발열, 호흡곤란의 호흡기계 증상이 있고, 흉부 X-선과 전산화 단층촬영에서 폐침윤이 있는 환자로, 폐 호산구증은 기관지 폐포 세척과 경기관지 폐생검 및 개흉 폐생검으로 진단하였으며, 호산구증을 일으키는 기저질환이 있는 경우는 제외하였다. 곁 과: 16명의 환자 중 급성 호산구성 폐렴환자가 7명 (남자 5명, 여자 2명), 만성 호산구성 폐렴환자가 9명 (남자 5명, 여자 4명) 이었다. 평균 연령은 AEP 환자 $24.6{\pm}7.9$세, CEP환자 $55.4{\pm}15.12$세로 CEP환자에서 높은 경향을 보였으며 (p<0.05), $38^{\circ}C$ 이상의 고혈이 AEP 환자 100%(7/7), CEP환자는 11%(1/9)가 있었다. 내원 전 증상의 기간은 AEP환자가 $2.6{\pm}1$일, CEP환자가 $44.7{\pm}25.5$일이었다 (p<0.05). 흉부 방사선 소견상 양측성 폐렴 침윤은 AEP환자100%(7/7), CEP환자는 89%(8/9)가 있었으며, 흉수는 AEP환자86%(6/7), CEP환자 22%(2/9)가 있었다. 평균 말초 혈액 백혈구 수는 AEP환자 17, $186{\pm}8,134/mm^3$, CEP환자 $12,867{\pm}6,040/mm^3$이었고, 호산구분획은 AEP환자 $6.6{\pm}6.7%$(0~20%), CEP환자 $11.3{\pm}21.1%$(0~65%) 이었으며 AEP환자는 추적검사에서 내원 4~7 병일째 (23.7~51%) 가장 높았다, 평균 말초 혈액 호산구 수는 AEP환자 $939{\pm}1,042/mm^3$, CEP환자 $2,104{\pm}4,966/mm3^$이었다. 기관지 폐포 세척액 검사에서 평균 호산구분획은 AEP환자 $32.4{\pm}14.5%$(18~47%), CEP환자 $35.8{\pm}26.7%$(15.3~88.2%) 이었다. 동맥혈 가스 검사상 평균 $PaO_2$는 AEP환자 $44.1{\pm}15.5mmHg$, CEP환자 $62.7{\pm}6.9mmHg$로 AEP환자에서 더 낮았다 (p<0.05). 모든 환자에서 확진 전에 항생제를 투여하였으며, 확진 후에 AEP환자 7명 중 1명은 스테로이드 투여후 호전되었고, 6명은 스테로이드를 투여하지 않고서 호전되었다. CEP환자는 모두에서 확진 후에 스테로이드를 투여하였으며 임상적 호전을 보였다. AEP환자들은 재발이 없었으며, CEP환자 중 3명이 스테로이드 투여 중단 또는 감량 후에 재발이 있었으며 이들중 2명용 천식의 병력이 있는 환자들이었다. 결 론: 급성 호산구성 폐렴은 만성 호산구성 폐렴에 비해 비교적 젊은 사람에게서 고열, 기침, 호흡곤란의 급성 호흡기계 증상을 동반하며, 저산소증이 심하고, 스테로이드 치료에 반응 하지만, 대증요법으로 호전을 보이는 경우도 있는 질환으로 생각된다.

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음극방식에 의한 선박용 베어링 합금재의 침식-부식억제에 관한 연구 (Study on the Control of Erosion-Corrosion in Bearing Alloy Meals by Cathodic Protection)

  • 서현수;임우조;이진열
    • 한국윤활학회:학술대회논문집
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    • 한국윤활학회 1994년도 제19회 학술대회
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    • pp.40-41
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    • 1994
  • 본 연구에서는 윤활유에 해수가 혼입된 유화유중에서 음극방식에 의한 선박용 베어링 합금재의 침식-부식억제에 관한 연구를 위하여, 초음파 진동장치의 캐비네이션 발생장치에 의해 선박용 베어링 합금재의 캐비네이션 침식-부식방지를 위해 음극방식(Cathodic protection)실험을 실시하였다. 이실험을 토대로 하여 해수의 혼입에 따른 유화유중에서 음극방식에 의한 베어링 합금재의 침식-부식억제효과를 구명하고자 한다.

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국내 전기방식 시스템 및 시험 방법에 대한 표준화 연구 (A Study on the Standardization for Cathodic Protection System and its Testing Method in Korea)

  • 배정효;하태현;이현구;김대경
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2001년도 하계학술대회 논문집 B
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    • pp.663-665
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    • 2001
  • Generally, the owners of the facilities adopt CP(Cathodic Protection) Systems to protect the corrosion accidents previously. The developed countries have secured the standard of CP systems and its test methods through the various researches and consolidation of the rules. So, we have been studying the international standards; JSEC, NACE Standard, ASTM, DNV, Australian Standard etc. and standardizing the systems and its test methods to apply in Korea.

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선체구조 Ballast Tank 고장력 TMCP강판의 과방식중 부식피로균열 전파거동 (Corrosion Fatigue Crack Propagation Behaviour of TMCP Steel Plate at Ballast Tank of Ship Structure under the Condition of Cathodic Overprotection)

  • 김원범
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2465-2471
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    • 2012
  • 선박이나 심해저 해양플랜트와 같이 가혹한 해양환경에서 사용되는 강구조물에서 부식피로는 설계수명과 관련하여 해결을 요하는 중요한 문제이다. 본 연구에서는 전기방식중 과도한 전기방식이 부식피로균열 전파거동에 미치는 영향을 고찰하기 위하여 근래 사용이 확대되고 있는 고장력 TMCP에 대하여 합성해수중 -950mV vs. SCE의 과방식 인가전압 환경에서 부식피로균열 전파시험을 실시하고 da/dN-${\Delta}K$ 선도를 구하였다. 이 선도에서 저 ${\Delta}K$ 영역에서는 해수중 전파속도보다 빠른 균열전파속도를 나타내었으나, 고 ${\Delta}K$영역으로 갈수록 해수중 보다 늦은 균열전파속도를 나타내었다. 부식피로균열 전파속도에 영향을 미치는 인자로서 가속요인과 감속요인으로 나누고 각각 수소기체와 석회질생성물의 역할에 대하여 고찰하였다.