• 제목/요약/키워드: Oxygen flow rate

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탄소환원질화법에 의한 AlN 제조 규모확대 시험결과 (A Scale-Up Test for Preparation of AlN by Carbon Reduction and Subsequent Nitridation Method)

  • 박형규;김성돈;남철우;김대웅;강문수;신광희
    • 자원리싸이클링
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    • 제25권5호
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    • pp.75-83
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    • 2016
  • 탄소환원질화법을 이용하여 질화알루미늄(Aluminum Nitride: AlN)을 제조하는 연구를 배치당 0.7 ~ 1.5 kg 규모로 규모 확대하여 수행하였다. 고품위 알루미나 분말과 탄소(carbon black)를 배합하여 흑연 도가니에 장입하고, 노내 진공도 $2.0{\times}10^{-1}Torr$에서 온도($1,550{\sim}1,750^{\circ}C$), 시간(0.5 ~ 4 hr), $N_2$유량($10{\sim}40{\ell}/min$)을 변화시키면서 AlN을 합성하였다. 실험결과 합성온도 $1,700{\sim}1,750^{\circ}C$, 합성시간 3시간, 질소유량 $40{\ell}/min$가 적정 조건이었다. 또한, 합성한 AlN에 잔존하는 탄소를 제거하기 위하여 관상로에서 온도 $650-750^{\circ}C$, 1 - 2시간 범위에서 탈탄을 시킨 결과, 알루미나와 탄소 몰배합비 1 : 3.2 로 합성한 시료를 대기 분위기에서 탈탄온도 $750^{\circ}C$, 관상로의 회전속도 1.5 rpm에서 2시간 탈탄하는 것이 적정조건이었다. 시험 제조한 AlN의 성분 분석 결과 C 함량 835 ppm, O 함량 0.77%으로서 순도 99% 이상의 고품위 제품을 제조할 수 있었다.

남조류 대발생 환경에서 수심과 용존산소 변화에 따른 담수산 이매패(말조개)의 생존율, 여과율 및 배설물 생산 (Effects of Dissolved Oxygen and Depth on the Survival and Filtering Rate and Pseudofeces Production of a Filter-feeding Bivalve (Unio douglasiae) in the Cyanobacterial Bloom)

  • 박구성;김백호;엄한용;황순진
    • 생태와환경
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    • 제41권spc호
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    • pp.50-60
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    • 2008
  • 본 연구는 부영양 저수지에서 대발생하는 유해조류의 생물학적 제어를 위한 연구의 일환으로, 여과 섭식성 이매패 말조개(Unio crouglasiae)를 대상으로 수심 및 용존산소에 따른 여과율, 생존율 및 배설물 생산량을 조사하였다. 현장에서 말조개의 생존률은 20cm수심에서 가장 낮게 나타났고, 50cm와 80cm 수심에서 상대적으로 높게 나타났다. 말조개 생존율은 수온, pH, DO 농도와 높은 상관성을 나타냈고, 엽록소-${alpha}$ 농도, 부유물질 (SS)과 암모니아 농도와는 유의한 상관성을 나타내지 않았다. 수심실험에서 대조군의 엽록소-${alpha}$ 농도는 25%정도 감소한 반면, 수심 50, 80cm 처리군에서는 95% 정도까지 감소하였다. 말조개 여과율은 실험 18 hr까지 $0.15{\sim}0.20L\;gAFDW^{-1}hr^{-1}$ 범위를 보였으나, 이후 20 cm 처리군은 0.11 L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$까지 감소한 반면, 50, 80cm 처리군에서는 각각 0.26, 0.30L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$로 증가하였다. DO실험에서는 대조군의 엽록소-${alpha}$ 농도는 지속적으로 증가한 반면, 말조개를 투입한 모든 처리군에서는 감소하였다. 말조개 여과율은 8hr후 $0.5mgO_2\;L^{-1}$농도에서 0.46L $gAFDW^{-1}hr^{-1}$로 가장 높게 나타났으나 이후 DO농도에 따라 큰 차이를 나타내지 않았다. 말조개에 의한 배설물 생산은 실험 초기 DO농도가 낮을수록 높게 나타났지만, 시간이 지남에 따라 감소하여 실험 시작 24시간 후체는 3.0mg $gAFDW^{-1}hr^{-1}$ 정도로 비슷한 수준에 도달하였다. 이상의 결과를 종합할 때, 유해조류 제어를 위해 수층에서 말조개를 이용할 경우 용존산소에는 크게 영향을 받지 않으므로 표층보다는 좀 더 아래쪽(50, 80cm)에 설치하는 것이 효과적 일 것으로 사료된다.

Effects of water physico-chemical parameters on tilapia (Oreochromis niloticus) growth in earthen ponds in Teso North Sub-County, Busia County

  • Makori, Agano J.;Abuom, Paul O.;Kapiyo, Raphael;Anyona, Douglas N.;Dida, Gabriel O.
    • Fisheries and Aquatic Sciences
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    • 제20권11호
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    • pp.30.1-30.10
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    • 2017
  • Small-scale fish farmers in developing countries are faced with challenges owing to their limited information on aquaculture management. Nile tilapia farmers in Teso North Sub-County recorded lower yields than expected in 2009 despite having been provided with required inputs. Water quality was suspected to be the key factor responsible for the low yields. This study sought to assess the effects of earthen pond water physico-chemical parameters on the growth of Nile tilapia in six earthen fish ponds under semi-intensive culture system in Teso North Sub-County. The study was longitudinal in nature with pond water and fish being the units of analysis. Systematic sampling was used to select five ponds while a control pond was purposively selected based on its previously high harvest. Four ponds were fed by surface flow and two by underground water. Each pond was fertilized and stocked with 900 fry of averagely 1.4 g and 4.4 cm. Physico-chemical parameters were measured in-situ using a multi-parameter probe. Sixty fish samples were randomly obtained from each pond fortnightly for four months using a 10 mm mesh size and measured, weighed and returned into the pond. Mean range of physico-chemical parameters were: dissolved oxygen (DO) 4.86-10.53 mg/l, temperature $24-26^{\circ}C$, pH 6.1-8.3, conductivity $35-87{\mu}S/cm$ and ammonia 0.01-0.3 mg/l. Temperature (p = 0.012) and conductivity (p = 0.0001) levels varied significantly between ponds. Overall Specific Growth Rate ranged between 1.8% (0.1692 g/day) and 3.8% (1.9 g/day). Ammonia, DO and pH in the ponds were within the optimal levels for growth of tilapia, while temperature and conductivity were below optimal levels. As temperature and DO increased, growth rate of tilapia increased. However, increase in conductivity, pH and ammonia decreased fish growth rate. Temperature and DO ranging between 27 and $30^{\circ}C$ and 5-23 mg/l, respectively, and SGR of 3.8%/day and above are recommended for higher productivity.

잔자갈을 충전(充塡)한 간접폭기방식(間接曝氣方式) 침지여상(浸漬濾床)에 의한 합성하수처리(合成下水處理) (Treatment of Synthetic Wastewater by Indirect Aerating Biofilter Submerged Gravel)

  • 양상현;원찬희
    • 대한토목학회논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.129-138
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    • 1988
  • 본(本) 연구(硏究)에서는 잔자갈을 충전(充塡)한 간접폭기방식(間接曝氣方式) 침지여상(浸漬濾床)의 설계(設計)나 운전에 합리성(合理性)을 부여하기 위해, 폭기조(曝氣槽)에서 침지여상(浸漬濾床)으로의 산소공급(酸素供給) 특성(特性) 및 잔자갈의 입경(粒徑), 순환수(循環水)의 수량부하(水量負荷), $BOD_5$ 용적부하(容積負荷) 변화에 대한 처리효율(處理效率)을 검토하였다. 실험(實驗)은 $20^{\circ}C$를 유지한 침지여상(浸漬濾床)의 하부(下部)에 합성하수(合成下水)를 상향류(上向流)로 연속주입(注入)하였고, 동시(同時)에 포기조에서 충분히 포기된 물을 침지여상(浸漬濾床)에 상향류(上向流)로 순환(循環)시키면서 수행되었다. 실험결과(實驗結果) 가장 적당한 잔자갈의 입경(粒徑)은 11 mm 정도였으며, 설계(設計) 및 운전을 위해서는 잔자갈의 표면적부하(表面的負荷)보다는 침지여상(浸漬濾床)의 용적(容積)을 기준으로 하는 것이 타당하며, 90% 이상의 $BOD_5$ 제거율을 얻기 위해서는 BOD 용적부하율(容積負荷率)을 $1.0kg-BOD_5/m^3{\cdot}d$ 이하로 운전하여야 하며, 이때 순환수(循環水)($DO7.2mg/{\ell}$)의 수량부하(水量負荷)는 $189m^3/m^3{\cdot}d$ 이상으로 유지시켜야 할 것으로 나타났다. 또 본실험(本實驗) 범위내에서 반응속도계수(反應速度係數) $K_1$은 순환수(循環水)의 수량(水量) 부하(負荷) 및 잔자갈의 입경(粒徑)과 밀접한 관계(關係)가 있음을 알았다.

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확산펌프 기반의 O2 축전결합 플라즈마를 이용한 PMMA와 폴리카보네이트의 건식 식각 (Dry Etching of PMMA and Polycarbonate in a Diffusion Pump-based Capacitively Coupled O2 Plasma)

  • 박주홍;이성현;최경훈;노호섭;이제원
    • 한국재료학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.421-426
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    • 2009
  • We report on the capacitively coupled O2 plasma etching of PMMA and polycarbonate (PC) with a diffusion pump. Plasma process variables were process pressure and CCP power at 5 sccm $O_2$ gas flow rate. Characterization was done in order to analyze etch rate, etch selectivity, surface roughness, and morphology using stylus surface profilometry and scanning electron microscopy. Self bias decreased with increase of process pressure in the range of 25$\sim$180 mTorr. We found an important result for optimum pressure for the highest etch rate of PMMA and PC, which was 60 mTorr. PMMA and PC had etch rates of 0.46 and 0.28 ${\mu}m$/min under pressure conditions, respectively. More specifically, etch rates of the materials increased when the pressure changed from 25 mTorr to 60 mTorr. However, they reduced when the pressure increased further after 60 mTorr. RMS roughnesses of the etched surfaces were in the range of 2.2$\sim$2.9 nm. Etch selectivity of PMMA to a photoresist was $\sim$1.5:1 and that of PC was $\sim$0.9:1. Etch rate constant was about 0.04 ${\mu}m$/minW and 0.02 ${\mu}m$/minW for PMMA and PC, respectively, with the CCP power change at 5 sccm $O_2$ and 40 mTorr process pressure. PC had more erosion on the etched sidewall than PMMA did. The OES data showed that the intensity of the oxygen atomic peak (777.196 nm) proportionally increased with the CCP power.

배기가스 재순환 버너에서 연소가스 출구 위치에 따른 연소 유동 특성에 관한 연구 (A Study on the Combustion Flow Characteristics of a Exhaust Gas Recirculation Burner with the Change of Outlet Opening Position)

  • 하지수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.8-13
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    • 2018
  • 질소산화물은 최근에 초미세먼지 발생에 많은 영향을 주고 있어서 대기환경 개선 측면에서 사회적으로도 크게 관심이 되고 있다. 질소산화물은 주로 화력발전 등의 연소기기에서 고온의 연소가스 분위기에서 공기 중의 질소와 산소가 반응하여 발생한다. 이에 대한 저감 방법으로 원통형 버너에 코안다 노즐을 이용한 배관으로 배기가스를 재순환하는 연소에 대한 연구가 최근에 이루어지고 있다. 본 연구에서는 코안다 노즐을 사용하여 배기가스를 재순환하는 원통형 버너의 연소가스 출구의 위치를 오른쪽으로 하는 버너(Case 1 버너), 양쪽을 출구로 하는 버너(Case 2 버너), 왼쪽을 출구로 하는 버너(Case 3 버너) 형상에 대하여 전산유체해석을 통해 연구를 수행하였으며 연소 유동의 압력, 유선, 온도, 연소 반응 속도와 질소산화물의 분포 특성을 비교 분석하였다. 연소반응은 Case 1과 Case 2버너는 연소가스 재순환 유입구가 있는 오른쪽 방향으로 일어나고 Case 3 버너는 혼합가스 유입구 부근에서 일어나고 있었다. 출구에서의 온도는 Case 2버너가 양쪽으로 배출되면서 다른 버너 보다 약 $100^{\circ}C$ 정도 온도가 낮게 나타났으며 출구에서의 NOx 농도는 Case 1버너가 다른 형상 버너 보다 약 20배 크게 나타났다. 이로부터 NOx 저감을 위해서는 배기가스 재순환 버너의 출구는 양쪽으로 배출되게 하거나 연소가스 재순환 유입구 반대 방향으로 배출 되도록 하는 것이 효과적임을 알 수 있었다.

Measurement of Plasma Parameters (Te and Ne) and Reactive Oxygen Species in Nonthermal Bioplasma Operating at Atmospheric Pressure

  • Choi, Eun Ha;Kim, Yong Hee;Kwon, Gi Chung;Choi, Jin Joo;Cho, Guang Sup;Uhm, Han Sup;Kim, Doyoung;Han, Yong Gyu;Suanpoot, Pradoong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.141-141
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    • 2013
  • We have generated the needle-typed nonthermal plasma jet by using an Ar gas flow at atmospheric pressure. Diagnostics of electron temperature anddensity is critical factors in optimization of the atmospheric plasma jet source in accordance with the gas flow rate. We have investigated the electron temperature and density of plasma jet by selecting the four metastable Ar emission lines based on the atmospheric collisional radiative model and radial profile characteristics of current density, respectively. The averaged electron temperature and electron density for this plasma jet are found to be ~1.6 eV and ~$3.2{\times}10^{12}cm^{-3}$, respectively, in this experiment. The densities of OH radical species inside the various bio-solutions are found to be higher by about 4~9 times than those on the surface when the argon bioplasma jet has been bombarded onto the bio-solution surface. The densities of the OH radicalspecies inside the DI water, DMEM, and PBS are measured to be about $4.3{\times}10^{16}cm^{-3}$, $2.2{\times}10^{16}cm^{-3}$, and $2.1{\times}10^{16}cm^{-3}$, respectively, at 2 mm downstream from the surface under optimized Ar gas flow 250 sccm.

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간헐 주입 2단(수직 및 수평 흐름) 모래 갈대 인공습지에 의한 생활하수 처리 (Evaluation of Combined Vertical and Horizontal Flow Sand-Filled Reed Constructed Wetland with Intermittent Feeding for Sewage Treatment)

  • 서정윤
    • 한국습지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.261-268
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    • 2014
  • 본 연구의 목적은 직렬연결 2단 수직 및 수평 모래 갈대 인공습지에 생활하수를 간헐적으로 주입하였을 때 각 수질항목별 처리효율을 평가하는 것이다. 하수는 수리학적 부하량 $314L/m^2{\cdot}day$(수직 흐름 인공습지 기준)를 하루 4(10분 동안 주입후 5시간 50분 동안 중단)회 균등하게 간헐적으로 주입하였다. 평가 결과 pH는 유입수(7.27)보다 수직 흐름 인공습지 유출수(5.81)에서 감소하였다가 수평 흐름 인공습지 유출수(6.40)에서 다시 증가하였다. DO의 농도는 유입수에 비하여 유출수에서 높았으며 겨울로 갈수록 증가하였다. 수직 흐름 인공습지의 산소 전달율 (oxygen transfer rate: OTR)은 $58.72gO_2/m^2{\cdot}day$ 그리고 수평 흐름 인공습지의 OTR은 $7.72gO_2/m^2{\cdot}day$이었다. 각 항목별 평균 처리효율은 SS 94.80%, BOD 90.77%, $COD_{Cr}$ 85.87%, $COD_{Mn}$ 87.72%, T-N 64.74%, $NH_4{^+}$-N 86.44%, T-P 87.70%이었다. 유출수중 T-N의 반 정도는 $NO_3{^-}$-N(7.21 mg/L)이었으며 $NO_2{^-}$-N은 평균 0.64 mg/L이었다.

Curcumin에 의해 유도되는 인간 폐암 세포주의 세포사멸 (Curcumin-induced Cell Death of Human Lung Cancer Cells)

  • 이화신;박보배;유선녕;전호연;김부경;김애리;손동현;김예린;이상율;김동섭;안순철
    • 생명과학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.713-723
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    • 2023
  • 폐암은 전 세계적으로 사망률이 높은 암으로서 소세포성 폐암(small cell lung cancer, SCLC)과 비소세포성 폐암(non-small cell lung cancer, NSCLC)으로 분류된다. 오늘날까지 폐암 치료를 위해 많은 화학요법이 사용되어 왔으나 장기간 화학요법에 의한 부작용 및 항암제 내성 유발로 인해 항암 치료에 한계가 있으므로, 이와 같은 문제점을 해결하기 위해 현재는 천연물로부터 유래한 항암물질을 탐색하는 추세이다. Curcumin은 강황의 뿌리에서 추출된 polyphenol 화합물로서 항균, 항암, 항산화 및 항염증 작용이 보고되어 현재까지 꾸준히 항암 연구가 진행되어 왔으나 인간 폐암 세포주의 종류에 따른 항암 효과는 거의 연구되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 여러 종류의 인간 폐암 세포주에 대한 curcumin의 항암 효과를 조사하고자 하였다. 그 결과, 10, 30, 50 μM 농도의 curcumin은 폐암 세포주에 따라 경미한 차이가 나타내면서 농도 의존적으로 세포 생존을 저해하였다. 또한 A549 (NSCLC) 및 DMS53 (SCLC) 세포주를 대상으로 apoptosis, autophagy, reactive oxygen species (ROS)를 flow cytometry로 측정한 결과, 농도 의존적으로 이러한 현상들이 증가되었으며 각각의 저해제를 처리했을 때 이러한 현상들이 회복되는 것이 관찰되었다. Apoptosis와 관련된 단백질인 Bax, PARP, pro-caspase-3 및 Bcl-2의 발현이 curcumin 농도 의존적으로 조절되었으며, 특히 DMS53에서 Bax/Bcl-2 비율이 더 높았다. 또한, autophagy 단백질인 p-AKT, p62 및 LC3B도 curcumin 농도 의존적으로 조절되었다. 한편, ROS 저해제인 diphenyleneiodonium 처리 시, curcumin에 의해 유도된 apoptosis와 autophagy 수준이 저해되었으며 관련 단백질의 발현도 조절되었다. 이를 통해 curcumin의 항암 작용은 curcumin에 의해 생산된 ROS를 매개로 하여 폐암 세포주의 apoptosis 및 autophagy의 유도를 통해 나타나는 것으로 확인되었다.

다공 동축 버너를 이용한 순산소 연소에서 CO2 첨가가 화염에 미치는 영향에 관한 실험적 연구 (Experimental Study of Effect of CO2 Addition on Oxy-Fuel Combustion in Triple Concentric Multi-Jet Burner)

  • 김승환;박장희;이대근;신현동
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제34권4호
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    • pp.409-416
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    • 2010
  • 순산소 연소와 배가스 재순환(FGR : Flue Gas Recirculation) 기술은 $CO_2$ 저감 목적으로 많은 연구자들의 관심을 받아왔다. 본 연구는 다공 동축 버너를 이용하여 산소 공급비(OFR : Oxygen Feeding Ratio)에 따른 순산소 연소 특성과 동일 조건에서 FGR 시스템을 모사하기 위하여 공급 위치에 따른 $CO_2$ 첨가 효과의 특성을 비교하는 데에 초점을 맞추었다. 순산소 연소는 당량비 0.93 에 해당하는 연료 유량 15lpm 일 때 OFR 전 영역에서 안정적이었고, 화염 구조와 길이는 OFR 에 따라 변동하였다. 순산소 연소에 $CO_2$ 를 첨가할 때, 안정, 천이, 준평형, 불안정 그리고 날림 등의 다양한 안정화 모드가 관찰되었으며, 연소로 내의 전반적인 온도분포가 감소하였고, 특히 case 4 에서 1800 K 이하로 떨어져 최대 감소 효과를 보였다. 노즐 끝단으로부터 높이에 따른 $CO_2$ 농도는 첨가된 $CO_2$ 의 체적 비율에 따라 변동하였다.