• 제목/요약/키워드: Free carbon

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개별 수직성장된 나노튜브와 금속의 복합 구조체 제작 및 분석 (Fabrication and Analysis of a Free-Standing Carbon Nanotube-Metal Hybrid Nanostructure)

  • 장원석;황준연;한창수
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제36권1호
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    • pp.25-29
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    • 2012
  • 탄소나노튜브의 기계적 특성과 금속의 전기적 특성을 이용할 수 있는 나노 복합구조체의 특성은 두 재료 사이의 계면이 중용한 역할을 한다. 본 연구에서는 나노임프린트 패터닝을 이용하여 촉매금속을 패턴하고 이를 이용한 개별 성장된 탄소나노튜브 위에 증기증착법을 이용하여 니켈을 증착한 나노구 조체의 계면을 조사하였다. 이를 위하여 고해상의 투사전자현미경과 3 차원 원자 프로브 분석기를 이용하였다. 탄소나노튜브 위에서 성장된 나노결정의 경우 준 안정 상태인 조밀입방구조의 $Ni_3C$ 를 형성하는 것으로 나타났다. 이러한 특성을 이용한 나노복합체의 응용가능성을 살펴보았다.

수소 전소용 연소 노즐 형상과 연소실 압력이 경계층 역화에 미치는 영향 (The Effects of Nozzle Shapes and Pressures on Boundary Layer Flashback of Hydrogen-Air Combustor)

  • 이원준;황정재;김한석;민경욱;김민국
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제33권6호
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    • pp.776-785
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    • 2022
  • Hydrogen combustion in modern gas-turbine engine is the cutting edge technology as carbon-free energy conversion system. Flashback of hydrogen flame, however, is inevitable and critical specially for premixed hydrogen combustion. Therefore, this experimental investigation is conducted to understand flashback phenomenon in premixed hydrogen combustion. In order to investigate flashback characteristics in premixed hydrogen (H2)/air flame, we focus on pressure conditions and nozzle shapes. In general, quenching distance reduces as pressure of combustion chamber increases, causing flashback from boundary layer near wall. The flashback regime for reference and modified candidate configurations can broadly appear with increasing combustion chamber pressure. The later one can improve flashback-resist by compensating flow velocity at wall. Also, improved wall flow velocity profile of suggested contraction nozzle prevents entire flashback but causes local flashback at nozzle exit.

배출권거래제에서 무상할당 비율을 낮추는 것이 항상 바람직한가?: 한계 비효율성의 관점에서 (Is Reducing Free Allocation Always Desirable in Emissions Trading Schemes?: A Perspective on Marginal Inefficiencies)

  • 강판상;이지웅
    • 자원ㆍ환경경제연구
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    • 제33권2호
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    • pp.179-201
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    • 2024
  • 많은 국가에서 배출권거래제를 도입할 때 기업의 급격한 비용부담을 완화하고 정책의 수용성을 제고하기 위해 도입 초기에는 높은 비율로 무상할당을 시행하고, 이후에는 탄소누출의 위험을 고려하며 점차 그 비율을 낮추어 가는 것이 일반적이다. 이는 '오염자 부담 원칙(Polluter-Pays Principle)'에 따른 것으로, 낮은 무상할당 비율을 고도화된 배출권거래제의 요소 중 하나로 흔히들 간주한다. 이에 본 연구는 배출권 시장이 완전경쟁시장이 아닌 경우, 무상할당 비율을 낮추는 것이 한계 비효율성의 관점에서 바람직하지 않을 수 있음을 간단한 배출권 시장 모형을 통하여 확인한다. 특히 특정 시장 조건에서 배출권 시장의 왜곡으로부터 초래되는 비효율성을 최소화하는 무상할당 비율이 존재함을 입증함으로써 낮은 무상할당 비율이 반드시 배출권거래제의 개선을 의미하는 것은 아님을 보인다.

활성탄에 의한 Acid Black과 Quinoline Yellow의 흡착특성 및 파라미터 (Adsorption Characteristics and Parameters of Acid Black and Quinoline Yellow by Activated Carbon)

  • 이경호;황은진;백우승;이종집;동종인
    • 청정기술
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    • 제26권3호
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    • pp.186-195
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    • 2020
  • 활성탄에 의한 Acid black(AB)과 Quinoline yellow(QY)의 등온흡착과 속도실험을 염료의 초기농도, 접촉 시간, 온도 및 pH를 흡착변수로 수행하여 등온흡착과 동력학적, 열역학적 파라미터에 대해 조사하였다. 흡착평형자료는 Freundlich 등온흡착식에 잘 맞았으며, 계산된 Freundlich 분리계수 값으로부터 활성탄이 AB와 QY를 효과적으로 제거할 수 있다는 것을 알았다. 속도실험 데이터는 흡착공정은 유사 이차 반응속도식이 오차율 10% 이내로 잘 맞았다. 입자 내 확산식에 대한 결과는 두단계의 직선으로 구분되었다. 입자내 확산을 나타내는 두 번째 직선의 기울기가 경계층 확산의 기울기보다 작아서 입자 내 확산이 속도지배단계인 것을 확인하였다. 열역학 실험으로부터 AB와 QY의 활성화 에너지는 각각 19.87 kJ mol-1, 14.17 kJ mol-1였고 물리흡착공정(5 ~ 40 kJ mol-1)에 해당하였다. 활성탄에 의한 AB와 QY의 흡착반응의 자유에너지 변화는 298 ~ 318 K 범위에서 모두 음의 수치를 나타냈기 때문에 흡착반응이 자발적이었으며 온도가 증가할수록 자유에너지 값이 감소하였기 때문에 자발성이 더 높아졌다. pH 변화실험 결과, 활성탄에 의한 AB와 QY는 해리하여 발생한 음이온의 영향으로 pH 3에서 가장 높은 흡착제거율을 나타냈으며, 흡착메카니즘은 정전기적 인력이었다.

탄소나노튜브 복합체 취급 작업자의 공기 중 입자상 물질 노출 특성 (Characteristics of Workers' Exposure to Aerosolized Particles during the Production of Carbon Nanotube-enabled Composites)

  • 권지운;김성호;장미연
    • 한국산업보건학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • Objectives: The purpose of this case study is to assess workers' exposure to carbon nanotubes(CNTs) and characterize particles aerosolized during the process of producing CNT-enabled polytetrafuoroethylene(PTFE) composites at a worksite in Korea. Methods: Personal breathing zone and area samples were collected for determining respirable concentrations of elemental carbon(EC) using NIOSH(National Institute for Occupational Safety and Health) Method 5040. Personal exposure to nano-sized particles was measured as the number concentration and mean diameter using personal ultrafine particle monitors. The number concentration by particle size was measured using optical particle sizers(OPS) and scanning mobility particle sizers(SMPS). Transmission electron microscopy (TEM) area samples were collected on TEM grids and analyzed to characterize the size, morphology, and chemistry of the particles. Results: Respirable EC concentrations ranged from 0.04 to 0.24 ㎍/㎥, which were below 23% of the exposure limit recommended by NIOSH and lower than background concentrations. Number concentrations by particle size measured using OPS and SMPS were not noticeably elevated during CNT-PTFE composite work. Instant increase of number concentrations of nano-sized particles was observed during manual sanding of CNT-PTFE composites. Both number concentrations and mean diameters did not show a statistically significant difference between workers handing CNT-added and not-added materials. TEM analyses revealed the emission of free-standing CNTs and CNT-PTFE aggregate particles from the powder supply task and composite particles embedded with CNTs from the computer numerical control(CNC) machining task with more than tens of micrometers in diameter. No free-standing CNT particles were observed from the CNC machining task. Conclusions: Significant worker exposure to respirable CNTs was not found, but the aerosolization of CNTs and CNT-embedded composite particles were observed during handing of CNT-PTFE powders and CNC machining of CNT-PTFE composites. Considering the limited knowledge on the toxicity of CNTs and CNT composite particles to date, it seems prudent to take a precautionary approach for the protection of workers' health.

입상 활성탄에 대한 비스마르크 브라운 R 염료의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Adsorption Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies of Bismarck Brown R Dye Adsorption on Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제24권3호
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    • pp.327-332
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    • 2013
  • 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착평형, 동력학 및 열역학 파라미터들을 회분식 실험을 통해 살펴보았다. 조작변수로서 초기농도, 접촉시간과 흡착온도의 영향을 조사하였다. 흡착평형자료는 선형회귀법을 사용하여 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수(1/n) 값으로부터 입상 활성탄이 bismarck brown R을 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k_2$) 값은 온도가 증가할수록 증가하였다. 활성화에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산값은 100 mg/L에서 8.73 kJ/mol로 입상 활성탄에 대한 bismarck brown R의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지변화의 음수값(${\Delta}G$ = -2.59~-4.92 kJ/mol)과 엔탈피변화의 양수값(${\Delta}H$ = +26.34 kJ/mol)은 흡착공정이 자발적이며 흡열과정으로 일어난다는 것을 나타냈다.

입상활성탄에 의한 메타닐 옐로우 염료의 흡착에 대한 평형, 동력학 및 열역학 파라미터에 관한 연구 (Equilibrium, Kinetics and Thermodynamic Parameters Studies on Metanil Yellow Dye Adsorption by Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.96-102
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    • 2014
  • 입상활성탄에 대한 metanil yellow의 흡착은 흡착제의 양, pH, 초기농도, 접촉시간과 흡착온도를 조작변수로 선택하여 회분식 실험으로 연구되었다. 흡착평형자료는 Langmuir와 Freundlich 흡착등온식에 대한 적합성을 평가하였다. 흡착평형은 Freundlich 흡착등온식이 더 잘 맞았으며, 계산된 분리계수 값으로부터 입상활성탄이 metanil yellow를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 동력학적 실험으로부터, 흡착공정은 유사이차반응속도식에 잘 맞으며, 속도상수($k^2$) 값은 초기농도가 증가할수록 감소하였다. 활성화 에너지, 엔탈피, 엔트로피 및 Gibbs 자유에너지 변화와 같은 열역학 파라미터들은 흡착공정의 특성을 평가하기 위하여 298~318 K의 온도 범위에서 조사하였다. 활성화 에너지의 계산 값은 23.90 kJ/mol로 입상활성탄에 대한 metanil yellow의 흡착이 물리적 공정임을 나타냈다. Gibbs 자유에너지 변화의 음수값(${\Delta}G=-2.16{\sim}-6.55kJ/mol$)과 엔탈피 변화의 양수값(${\Delta}H=+23.29kJ/mol$)은 각각 흡착공정이 자발적 공정 및 흡열과정임을 나타냈다.

이수석고 함량과 Iron Modulus 변화에 따른 염소 함유 시멘트의 특성에 관한 연구 (A Study on the Characteristics of Chlorine-Containg Cement Depending on Changes in Gypsum and Iron Modulus)

  • 이영준;김남일;조정훈;서성관;추용식
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권3호
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    • pp.53-60
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    • 2022
  • 본 연구에서는 시멘트 제조공정에서 염소를 함유한 폐자원을 활용하였을 때, 염소가 클링커뿐 아니라 최종 제품에 긍정적인 영향을 끼칠 수 있는 최적의 조건을 제시하고자 염소 함유 시멘트의 물리적 특성을 분석하였다. 동일한 조건의 클링커를 이수석고 중량비 95:5 및 93:7로 분쇄 후 실험을 진행하였다. 또한 클링커 모듈러스를 IM 1.3, 1.5 및 1.7로 제어하여 클링커의 광물학적 특성과 물리적 특성을 동시에 분석하였다. 동일 염소 함량 조건에서 이수석고 함량이 증가할수록 3일 압축강도는 감소하였으나, 장기 압축강도 발현율은 증가하였다. 또한 플로우와 응결시간이 증가하는 것을 확인되었다. IM 감소에 따라 우수한 클링커 광물 특성이 발현되어 free-CaO 함량이 감소하고, alite 및 ferrite 광물이 소폭 증가하였다. 압축강도는 IM이 감소할수록 증가하였으며, IM 1.3의 경우 IM 1.7 대비 약 14%가 상승하였다. 이를 통해 시멘트 제조공정에서 폐자원을 활용하여 자원 절약, 에너지 절감 등의 환경적 측면과 아울러 최종 제품인 시멘트 압축강도 등의 성능 향상에 긍정적인 영향을 미치는 것을 기대할 수 있었다.

연초 Crown Gall Tumor 와 Genetic Tumor의 식물호르몬에 대한 분화반응 (Differential Response to Growth Regulator of Tobacco Crown Gall Tumor and Genetic Tumor)

  • 양덕춘;정재훈;민병훈;최광태;이정명
    • 식물조직배양학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.31-35
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    • 1999
  • 연초 crown gall tumor와 genetic tumor의 형성시 형태적 특성과 조직배양시 식물호르몬에 대한 반응을 조사하였다. Crown gall tumor는 A. tumefaciens C58을 감염시켜 형질전환된 tumor조직으로부터 획득하였으며, genetic tumor는 N. glauca (2n=24)와 N. langsdorffii (2n=18)의 종간교배에 의하여 유기된 잡종식물체에서 자발적으로 발생한 tumor조직으로부터 획득하였다. 형성된 crown gall tumor, genetic tumor및 teratoma shoot의 형태적 특성은 매우 비슷하였으며, 식물조직배양시 식물호르몬이 전혀 첨가되지 않은 기본배지에서 생장이 왕성하였다. Crown gall tumor는 식물호르몬 무첨가배지에서 전형적인 tumor callus가 형성되었으며 teratoma shoot도 형성되었다. 반면에 genetic tumor는 2,4-D 0.5mg/L 첨가된 배지에서 tumor callus가 형성되었으며, 식물호르몬 무첨가배지에서는 많은 teratoma shoot가 형성되어 식물호르몬의 조절에 의해서 phenotype을 거의 비슷하게 할 수 있었다. Genetic tumor는 재분화시 정상적인 식물체보다는 뿌리를 갖지 못하는 teratoma shoots가 형성되는데 외부에서 인위적으로 식물호르몬인 IAA와 GA, 그리고 active carbon을 첨가하여 완전한 식물체를 생산하는 데는 실패하였다. 그러나 간혹 식물호르몬 무첨가배지에서 뿌리를 갖는 정상식물체로 생장하는 shoot가 형성되었는데 이런 식물체에서도 생장하면서 줄기부분에서 다시 genetic tumor가 형성되었으며, 잎절편을 다시 식물호르몬 무첨가배지에 접종할 경우에도 teratoma shoots를 형성하였다.

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Dunaliella tertiolecta의 포도당산화와 산화효소계 (I) Whole cells과 cell-free systems에 의한 14C-glucose의 산화 (Glucose Oxidation and It's Oxidative Enzyme Systems in Dunaliella tertiolecta.(I) Oxidation of 14C-glucose in Whole Cells and Cell-free Systems)

  • 권영명
    • Journal of Plant Biology
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    • 제12권2호
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    • pp.7-14
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    • 1969
  • Dunaliella tertiolecta did not show any increase in respiration rate when supplied with glucose, glycerol, sucrose, L-alanine, acetate, pyruvate and succinate. This was in contrast to Chlorella pyrenoidosa, which, under identical conditions, showed significant increase when supplied with glucose or acetate but not with the other compounds. Production of 14CO2 from added 14C-glucose in D. tertiolecta was lower than the other 14C-labelled substrates: L-alinine, glycerol, succinate, but higher than 14C-sucrose addition. And it was also lower than C. pyrenoidosa experiments which was added 14C-glucose as a substrate. Light reduced amounts of labelled carbon dioxide from 14C-glucose or 14C-acetate and increased incorporation of 14C from the substrates to cell materials in either D. tertiolecta or C. pyrenoidosa. The contribution of 14C from 14C-glucose to 14CO2 in cell-free system of D. tertiolecta were much higher than in whole cell suspension. It was contrast to C. pyrenoidosa which were showed reduction of 14CO2 production in cell-free systems than whole cell suspensions. When cell-free systems of D. tertiolecta and C. pyrenoidosa were supplied with ATP, NAD, NADP or/and hexokinase, it was remarkably increased production of 14CO2 from the substrates than the control. It was concluded that the low ability of D. tertiolecta to metabolize glucose were caused by the impermeability of the cell membrane to glucose and were not due to deficiencies of enzyme systems concerning glucose metabolism. In the cell-free systems, it seemed to be more active pentose phosphate pathway than glycolytic pathway in D. tertiolecta.

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