• 제목/요약/키워드: Emission gas

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Fabrication of Microwire Arrays for Enhanced Light Trapping Efficiency Using Deep Reactive Ion Etching

  • 황인찬;서관용
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.454-454
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    • 2014
  • Silicon microwire array is one of the promising platforms as a means for developing highly efficient solar cells thanks to the enhanced light trapping efficiency. Among the various fabrication methods of microstructures, deep reactive ion etching (DRIE) process has been extensively used in fabrication of high aspect ratio microwire arrays. In this presentation, we show precisely controlled Si microwire arrays by tuning the DRIE process conditions. A periodic microdisk arrays were patterned on 4-inch Si wafer (p-type, $1{\sim}10{\Omega}cm$) using photolithography. After developing the pattern, 150-nm-thick Al was deposited and lifted-off to leave Al microdisk arrays on the starting Si wafer. Periodic Al microdisk arrays (diameter of $2{\mu}m$ and periodic distance of $2{\mu}m$) were used as an etch mask. A DRIE process (Tegal 200) is used for anisotropic deep silicon etching at room temperature. During the process, $SF_6$ and $C_4F_8$ gases were used for the etching and surface passivation, respectively. The length and shape of microwire arrays were controlled by etching time and $SF_6/C_4F_8$ ratio. By adjusting $SF_6/C_4F_8$ gas ratio, the shape of Si microwire can be controlled, resulting in the formation of tapered or vertical microwires. After DRIE process, the residual polymer and etching damage on the surface of the microwires were removed using piranha solution ($H_2SO_4:H_2O_2=4:1$) followed by thermal oxidation ($900^{\circ}C$, 40 min). The oxide layer formed through the thermal oxidation was etched by diluted hydrofluoric acid (1 wt% HF). The surface morphology of a Si microwire arrays was characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM, Hitachi S-4800). Optical reflection measurements were performed over 300~1100 nm wavelengths using a UV-Vis/NIR spectrophotometer (Cary 5000, Agilent) in which a 60 mm integrating sphere (Labsphere) is equipped to account for total light (diffuse and specular) reflected from the samples. The total reflection by the microwire arrays sample was reduced from 20 % to 10 % of the incident light over the visible region when the length of the microwire was increased from $10{\mu}m$ to $30{\mu}m$.

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기체상 질소산화물을 포함한 2011년도 대한민국 질소수지 산정 (2011 Nitrogen Budget of South Korea Including Nitrogen Oxides in Gas Phase)

  • 신진환;유채원;안상우;박재우
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.75-83
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    • 2014
  • 본 논문에서는 2011년도 대한민국에서 발생된 질소수지에 관한 연구에 기존 연구에서는 포함되지 않았던 질소산화물(NOx)의 발생량을 포함하여 추정하였다. 질소산화물의 발생원은 IPCC와 EPA보고서에 의해 배출되는 기여율이 높은 항목을 참고하여 자동차, 사업장, 발전소에 관해 산정하였다. 이외 질소수지연구는 발생원에 따라 도시지역과 농경지 및 축산업지역, 임야지역으로 구분하였으며, 질소(N)의 유입과 유출에 초점을 맞추어 시도별로 연구하였다. 질소의 유입에 대해서는 농경지의 비료에 의한 질소유입량과 생물학적 고정량, 대기침착량, 관개용수에 의한 유입량, 화학비료에 의한 질소발생량, 축산업 지역에서의 사료에 의한 유입량, 임야지역의 고정 및 침착량, 도시에서 식료품 수입에 의한 질소발생량, 당 해에 생산된 농작물이 도시지역으로 유입되어 발생하는 질소량, 자동차와 발전소, 사업장에서 사용된 연료에 의한 질소발생량을 추정하였으며, 유출로는 작물에 의한 흡수량과 탈질량, 지하수로의 유출되어 발생하는 양, 가축분뇨의 해양투기, 농경지에서 흡수되는 양, 임야에서 흡수 및 탈질량, 도시에서 해양투기되는 양과 탈질량, 연료의 연소과정에서 배출되는 질소산화물을 대상으로 하였다. 질소산화물을 제외한 2011년 유입량은 1,692,648 ton/yr로 나타났으며, 유출은 1,005,496 ton/yr로 산정되었다. 질소산화물의 발생량은 자동차로 인해 308,207 ton/yr 생성되었으며, 발전소에서는 601,437 ton/yr, 사업장에서는 469,946 ton/yr이 배출된 것으로 산정되었다. 따라서 질소산화물을 포함한 2011년도 총 질소수지는 5,652,366 ton/yr 유입되었고 1,425,371 ton/yr이 유출된 것으로 산정되었다.

제품의 온실가스 배출저감에 대한 성과지표 개발 - 컨조인트 분석(conjoint analysis)을 이용한 지구온난화 영향의 사회적 비용 추정 - (Development of the Performance Indicator for the Mitigation of Greenhouse Gas Emissions from Products - Estimation of Social Cost for Global Warming Impact using the Conjoint Analysis -)

  • 정인태;이건모;송종성
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1245-1254
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    • 2008
  • 지구온난화 영향의 사회적 비용(외부비용) 추산 방법을 제안하는 것이 이 연구의 목적이다. 지구온난화 영향의 피해를 받는 대상을 정의하기 위하여 엔드포인트 접근방법(endpoint approach)을, 피해를 받는 대상에 대한 경제적 가치를 산출하기 위하여 컨조인트 분석(conjoint analysis)을 각각 적용하였다. 보호대상에 대한 사회적 선호도와 지불의사금액(Willingness to Pay; WTP)을 측정하여 보호대상에 대한 경제적 가치를 추정한 결과 인간 건강은 62,261,700원/DALY(년)(장애보정생존연수), 사회 자산은 10,000원/10,000원이었다. 또한 각 보호대상에 대한 단위 피해를 정량화 한 피해계수(damage factor)와 인간 건강과 사회 자산에 대한 경제적 가치를 곱하여 GHG의 비용계수(cost factor)를 산출하였다. 온실가스 중 CO$_2$의 경우 비용계수는 13.52원/kg(13,520원/ton)으로 산출되었다. 제품 및 서비스로 인해 배출된 GHG 목록 결과값과 각 온실가스의 비용계수를 곱하여 지구온난화의 외부비용을 산출하였다.

Glycine betaine 첨가가 돼지의 생산성에 미치는 영향 (Effects of Dietary Glycine Betaine on the Growth Performance in Pigs)

  • 곽석준;김재황;하영주;이정일;이제룡;정재두;이중동;박구부;고영두
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제47권2호
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    • pp.205-220
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    • 2005
  • This study was conducted to investigate the effect of the addition of glycine betaine to the diet on growth performance in pigs. A total of 400 pigs were divided into 4 feeding stages(Growing I: 23.10 $\pm$ 1.43, Growing II: 37.69$\pm$ 1.62, Finishing I: 66.51 $\pm$3.44 and Finishing II: 90.42$\pm$ 2.17 kg of initial body weight) then each feeding stage was divided into 4 treatment groups(Control: 0 0/0, Tl : 0.2 0/0, T2: 0.4% and T3 : 0.6 % of glycine betaine, respectively). The average daily gain and feed efficiency of T2 and T3 were significantly increased(p< 0.05) by dietary glycine betaine in stage I, 2 and 3. This result indicates that dietary glycine betaine could influence the pig growth performance. In feeding stage 4, the average daily gain and feed efficiency were significantly increased in 0.4% glycine betaine feeding group compared with other dietary groups(p < 0.05). Results suggest that feeding the pigs 0.4 % glycine betaine could be the most efficient dietary level. Crude protein, ether extract and crude ash digestibilities of 0.4% glycine betaine fed group were significantly increased compared with those of control group(p < 0.05). However, no significant difference was found in nutrient digestibilities among glycine betaine fed groups. Apparent faecal amino acid digestibilities of 0.4% glycine betaine fed group were more significantly higher than that of control group. The 0.4% glycine betaine fed group was significantly increased in apparent faecal amino acid digestibility compared with those of other glycine betaine fed group. No significant difference was shown in amount of microflora population between control and glycine betaine fed groups. Ammonia and hydrogen sulfide gas emission were significantly decreased in 0.4% glycine betaine feeding group compared with other dietary groups(p < 0.05).

총소유비용 분석을 이용한 전기차의 V2G 도입에 대한 연구 (Study on the Application of V2G for Electric Vehicles in Korea Using Total Cost of Ownership Analysis)

  • 김영환;이재승
    • 에너지공학
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    • 제24권2호
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    • pp.129-143
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    • 2015
  • 기후변화와 에너지안보에 대한 우려가 심화되면서 온실가스 감축을 위한 다양한 방안들이 제시되어 왔다. 특히 수송부문에서의 온실가스 감축은 핵심적인 정책목표로 논의되었으며. 최근 자동차 배기가스 배출 규제가 강화되는 추세에서 온실가스 배출이 없는 전기차(EV) 도입이 다각도로 조명을 받고 있다. V2G(Vehicle-to-Grid)기술은 전기차시장의 급격한 성장 전망으로 인한 전력수요증가에 대응하는 기술로써, 전기차 소유의 경제성을 높여줄 뿐만 아니라 전력망 안정성을 유지하며 전력부하의 분산효과도 기대되고 있다. 본 연구는 V2G를 적용한 전기차의 총소유비용을 산출하여 이를 내연기관차와 일반전기차와 비교하였다. V2G를 도입한 전기차는 연 평균 약 21만원의 수익을 발생하여 V2G 서비스 공급 기간동안 총 211만원의 수익을 얻게 되는 것으로 나타났고, 이는 운영기간동안 총 242만원의 비용이 발생하는 일반전기차와 비교해 약 453만원의 차이가 난다. 따라서 V2G 전기차의 총소유비용은 동급 내연기관차보다 10.2% 높고 일반전기차보다 6.1% 낮은 결과가 도출되었다. 보조금이 없을 경우 전기차는 아직까지 내연기관차에 비해 소유비용이 높지만 V2G 도입은 전기차의 상대적 경제성을 높여주는 것을 확인하였다. 따라서 V2G 도입에 있어서는 전력망과 관련 산업이 얻는 긍정적 효과를 함께 고려하여 정책적 검토가 이뤄져야 한다.

KOTRON-13 사이클로트론의 고효율C-11 가스 표적장치 (Development and optimization of C-11 gas target system in KOTRON-13 cyclotron)

  • 이홍진;이원경;박준형;문병석;이인원;채성기;이병철;김상은
    • 핵의학기술
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    • 제15권1호
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    • pp.86-89
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    • 2011
  • 최근 들어 양전자방출단층촬영(positron emission tomography, PET) 대표적인 진단검사인 FDG (2-[$^{18}F$]fluoro-2-deoxy-D-glucose)를 이용한 전신암 및 장기별 대사 검사뿐만 아니라 또 다른 양전자 방출 동위원소 탄소-11로 표지 된 다양한 방사성의약품 사용이 증가될 예정이다. 본 논문에서는 현재 국내에 설치 보급되어있는 국산 KOTRON-13 사이클로트론에 냉각 성능이 개선된 탄소-11 표적 장치를 설계, 제작하고, 다양한 생산시험을 통하여 탄소-11의 생산량 증대를 입증 하였다. 성공적으로 기존의 불소-18 타겟과 새로운 탄소-11 타겟 호환장치를 도입하였고, 실험 결과 고효율 탄소-11표적 장치가 내수성이 우수하고, 30분 조사 시 최대 2,000 mCi를 생산하였다. 본 시험결과를 통해 향후 불소-18만이 생산 가능했던 국산 KOTRON-13 사이클로트론에 효율적이고 안정적으로 탄소-11생산 시스템을 도입할 수 있음을 증빙하였다.

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Studies on Manufacturing Wood Particle-Polypropylene Fiber Composite Board

  • Lee, Chan-Ho;Eom, Young-Geun
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제29권3호
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    • pp.47-58
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    • 2001
  • For finding both ways of recycling the wood and plastic wastes and solving the problem of free formaldehyde gas emission through manufacturing wood particle-polypropylene fiber composite board without addition of formaldehyde-based thermosetting resin adhesive, control particleboards and nonwoven web composite boards from wood particle and polypropylene fiber formulation of 50 : 50, 60 : 40, and 70 : 30 were manufactured at density levels of 0.5, 0.6, 0.7, and 0.8 g/$cm^3$, and were tested both in the physical and mechanical properties according to ASTM D 1037-93. In the physical properties, control particleboard had significantly higher moisture content than composite board. In composite board, moisture content decreased with the increase of target density only in the board with higher content of polypropylene fiber and also appeared to increase with the increase of wood particle content at a given target density. Control particleboard showed significantly greater water absorption than composite board and its water absorption decreased with the increase of target density. In composite board, water absorption decreased with the increase of target density at a given formulation but increased with the increase of wood particle content at a given target density. After 2 and 24 hours immersion, control particleboard was significantly higher in thickness swelling than composite board and its thickness swelling increased with the increase of target density. In composite board, thickness swelling did not vary significantly with the target density at a given formulation but its thickness swelling increased as wood particle content increased at a given target density. Static bending MOR and MOE under dry and wet conditions increased with the increase of target density at a given formulation of wood particle and polypropylene fiber. Especially, the MOR and MOE under wet condition were considerably larger in composite board than in control particleboard. In general, composite board showed superior bending strength properties to control particleboard, And the composite board made from wood particle and polypropylene fiber formulation of 50 : 50 at target density of 0.8 g/$cm^3$ exhibited the greatest bending strength properties. Though problems in uniform mixing and strong binding of wood particle with polypropylene fiber are unavoidable due to their extremely different shape and polarity, wood particle-polypropylene fiber composite boards with higher performance, as a potential substitute for the commercial particleboards, could be made just by controlling processing variables.

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STP Development in the Context of Smart City

  • Brochler, Raimund;Seifert, Mathias
    • World Technopolis Review
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    • 제8권2호
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    • pp.74-81
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    • 2019
  • Cities will soon host two third of the population worldwide, and already today 80% of the world energy is used in the 20 largest cities. Urban areas create 80% of the greenhouse gas emission, so we should take care that urban areas are smart and sustainable as implementations have especially here the greatest impact. Smart Cities (SC) or Smart Sustainable Cities (SSC) are the actual concepts that describe methodologies how cities can handle the high density of citizens, efficiency of energy use, better quality of life indicators, high attractiveness for foreign investments, high attractiveness for people from abroad and many other critical improvements in a shifting environment. But if we talk about Entrepreneurship Ecosystem and Innovation, we do not see a lot of literature covering this topic within those SC/SSC concepts. It seems that 'Smart' implies that all is embedded, or isn't it properly covered as brick stone of SC/SSC concepts, as they are handled in another 'responsibility silo', meaning that the policy implementation of a Science and Technology Park (STP) is handled in another governing body than SC/SSC developments. If this is true, we will obviously miss a lot of synergy effects and economies of scale effects. Effects that we could have in case we stop the siloed approaches of STPs by following a more holistic concept of a Smart Sustainable City, covering also a continuous flow of innovation into the city, without necessarily always depend on large corporate SSC solutions. We try to argue that every SSC should integrate SP/STP concepts or better their features and services into their methodology. The very limited interconnectivity between these concepts within the governance models limits opportunities and performance in both systems. Redesigning the architecture of the governance models and accepting that we have to design a system-of-systems would support the possible technology flow for smart city technologies, it could support testbed functionalities and the public-private partnership approach with embedded business models. The challenge is of course in complex governance and integration, as we often face siloed approaches. But real SSC are smart as they are connecting all those unconnected siloes of stakeholders and technologies that are not yet interoperable. We should not necessarily follow anymore old greenfield approaches neither in SSCs nor in SP and STP concepts from the '80s that don't fit anymore, being replaced by holistic sustainability concepts that we have to implement in any new or revised SSC concepts. There are new demands for each SP/STP being in or close to an SC/SCC as they have a continuous demand for feeding the technology base and the application layer and should also act as testbeds. In our understanding, a big part of STP inputs and outputs are still needed, but in a revised and extended format. We know that most of the SC/STP studies claim the impact is still far from understood and often debated, therefore we must transform the concepts where SC/STPs are not own 'cities', but where they act as technology source and testbed for industry and new SSC business models, being part of the SC/STP concept and governance from the beginning.

Au-Si을 촉매로 급속화학기상증착법으로 성장한 Si 나노선의 구조 및 광학적 특성 연구 (Structural and optical properties of Si nanowires grown with island-catalyzed Au-Si by rapid thermal chemical vapor deposition(RTCVD))

  • 곽동욱;이연환
    • 한국진공학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.279-285
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    • 2007
  • 나노크기의 Au-Si을 촉매로 급속화학기상증착법을 이용하여 Si(111) 기판에 성장한 Si 나노선의 구조적인 형태 변화과정과 광학적 특성을 연구하였다. 액상 입자인 Au 나노 점은 기상-액상-고상(vapor-liquid-solid mechanism) 성장법에 의한 Si 나노선 형성 과정에서 촉매로 사용되었다 이 액체 상태인 나노점에 1.0Torr 압력과 $500-600^{\circ}C$ 온도 하에서 $SiH_4$$H_2$의 혼합가스를 공급하여 Si 나노선을 형성하였다. <111> 방향으로 형성한 Si 나노선의 형태를 전계방출 주사전자현미경(Field Emission Scanning Electron Microscope)으로 관찰하였다. 특히, 대부분의 나노선이 균일한 크기를 가지고 있으며, Si(111) 기판 표면에서 수직하게 정렬된 것을 확인하였다. 형성된 나노선의 크기를 분석한 결과, 직경과 길이가 각각 60nm와 5um의 분포를 가지는 것을 확인 하였다. 고 분해능 투과전자현미경(High Resolution-Transmission Electron Microscope)을 통해 약 3nm의 다결정 산화층으로 둘러 싸여 있는 Si 나노선이 단결정으로 형성된 것을 관찰하였다. 그리고 마이크로 라만 분광(Micro-Raman Scattering) 실험으로 Si 나노선의 광학적 특성을 분석하였다. 라만 측정결과 Si의 광학 포논(Optical Phonon) 신호가 Si 나노선의 영향으로 에너지가 작은 쪽으로 이동하며, Si 포논 신호의 폭이 비대칭적으로 증가하는 것을 확인 하였다.

중국 화력발전산업의 CO2 암묵가격 및 잠재감축량, 연료에 대한 대체가능성 분석 (Estimation of the Shadow Price of Carbon Dioxide Emissions, the Potential Reduction, and Substitution Possibility for fuels in the Chinese Fossil-fueled Power Generation Sector)

  • 김영미;이명헌
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제22권1호
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    • pp.77-98
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    • 2013
  • 본 논문에서는 향후 포스트 교토협약에서 온실가스 감축의무국으로 분류될 가능성이 높은 세계 최대의 $CO_2$ 배출국 중국의 화력발전산업을 대상으로 Shephard 투입물거리함수를 추정하여 $CO_2$ 암묵가격과 기술효율성, 그리고 투입요소 간 간접 모리시마 대체탄력성을 측정한다. 1981-2009년 기간 동안 $CO_2$ 1톤을 감축하는 데 연간 평균 약 3.2달러의 비용이 드는 것으로 나타났다. 이는 한국, 일본의 발전 산업에 대한 $CO_2$ 암묵가격 추정치보다 낮은 수준으로서 향후 이들 나라와 배출권 거래가 이루어질 경우 배출권 판매를 통한 경제적 이득이 예상된다. 기술효율성의 향상으로 달성할 수 있는 최대 $CO_2$ 잠재 감축량은 연간 평균 약 2천 5백만톤에 이르는 것으로 산정되었다. 석탄과 석유 등의 연료와 자본은 상호 대체가능하며 자본이 연료를 더 용이하게 대체하는 것으로 나타났다.