• 제목/요약/키워드: carbon dioxide application

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Effect of aerobically treated manure on odorous material emissions from a swine finishing barn equipped with a continuous pit recirculation system

  • Choi, Yongjun;Ha, Duck-Min;Lee, Sangrak;Kim, Doo-Hwan
    • Animal Bioscience
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    • 제35권2호
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    • pp.308-316
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    • 2022
  • Objective: This study was conducted to determine reduction of various odorous materials from a swine farm equipped with a continuous pit recirculation system (CPRS) with aerobically treated liquid manure. Methods: The CPRS is used in swine farms in South Korea, primarily to improve air quality in pig houses. In this study, CPRS consists of a manure aerobic treatment system and a fit recirculation system; the solid fraction is separated and composted, whereas the aerobically treated liquid fraction (290.0%±21.0% per day of total stored swine slurry) is continuously returned to the pit. Four confinement pig barns in three piggery farms were used; two were equipped with CPRS and the other two operated a slurry pit under the slatted floor. Results: All chemical contents of slurry pit manure in the control were greater than those of slurry pit manure in the CRPS treatment (p<0.05). Electrical conductivity and pH contents did not differ among treatments. The biological oxygen demand of the slurry pit treatment was greater than that of the other treatments (p<0.05). Total nitrogen, total phosphorus, and ammonia nitrogen contents of the slurry pit treatment were greater than those of other treatments (p<0.05). Odor intensity of the CPRS treatment was lower than that of the control at indoor, exhaust, and outside sampling points (p<0.05). The temperature and carbon dioxide of the CPRS treatment in the pig barn was significantly lower than those of control (p<0.05). All measured odorous material contents of the CPRS group were significantly lower than those of the control group (p<0.05). Conclusion: The CPRS application in pig farms is considered a good option as it continuously reduces the organic load of animal manure and lowers the average odorant concentration below the threshold of detecting odorous materials.

Mechanical properties of sustainable green self-compacting concrete incorporating recycled waste PET: A state-of-the-art review

  • Shireen T. Saadullah;James H. Haido;Yaman S.S. Al-Kamaki
    • Advances in concrete construction
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    • 제16권1호
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    • pp.35-57
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    • 2023
  • Majority of the plastic produced each year is being disposed in land after single-use, which becomes waste and takes up a lot of storage space. Therefore, there is an urgent need to find alternative solutions instead of disposal. Recycling and reusing the PET plastic waste as aggregate replacement and fiber in concrete production can be one of the eco- friendly methods as there is a great demand for concrete around the world, especially in developing countries by raising human awareness of the environment, the economy, and Carbon dioxide (CO2) emissions. Self-compacting concrete (SCC) is a key development in concrete technology that offers a number of attractive features over traditional concrete applications. Recently, in order to improve its durability and prevent such plastics from directly contacting the environment, various kinds of plastics have been added. This review article summarizes the latest evident on the performance of SCC containing recycled PET as eco-friendly aggregates and fiber. Moreover, it highlights the influence of substitution content, shape, length, and size on the fresh and properties of SCC incorporating PET plastic. Based on the findings of the articles that were reviewed for this study, it is observed that SCC made of PET plastic (PETSCC) can be employed in construction era owing to its acceptable mechanical and fresh properties. On the other hand, it is concluded that owing to the lightweight nature of plastic aggregate, Reusing PET waste in the construction application is an effective approach to reduces the earthquake risk of a building.

Influences of silicate fertilizers containing different rates of iron slag on CH4 emission and rice (Oryza sativa L.) growth

  • Ji-Hoon Kim;Yun-Gu Kang;Jun-Yeong Lee;Jun-Ho Kim;Ji-Won Choi;Taek-Keun Oh
    • 농업과학연구
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    • 제51권2호
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    • pp.227-238
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    • 2024
  • Methane (CH4) is an important greenhouse gas, with a short-term greenhouse effect 80-fold that of carbon dioxide. Blast furnace slag used as a base ingredient for silicate fertilizer, and contained Fe3+, which acts as reduction of CH4 emissions in flooded rice paddy. This study was evaluated the effects of the silicate fertilizer with different rates of the iron slag on CH4 emissions and rice growth. In this study, the SF 0.0% was applied with silicate fertilizer containing 0.0% of the iron slag, while the SF 2.5% and SF 5.0% were treated with silicate fertilizer containing 2.5 and 5.0%, respectively. The CH4 emissions during rice cropping period were assessed using a closed-chamber method and then determined by Gas chromatography. The CH4 fluxes were reduced by 17% (SF 0.0%), 17% (SF 2.5%), and 8% (SF 5.0%) compared to the treatment with only-inorganic fertilization (control). Conversely, rice grain yield increased by 15 - 30% compared to the control owing to the improvement of soil quality by silicate fertilization. In particular, soil pH, available phosphorus and available silicic acid content were increased with the increase in the iron slag rates from 0.0 to 5.0%. These contributed to a significant increase in rice growth such as 1,000-grains weight and percentage of filled grains. Consequently, these findings were indicated that the application of silicate fertilizer containing 2.5 - 5.0% of iron slag would be the most effective in both CH4 reduction and rice growth.

Evaluation of cryoablation using a prototype cryoablation needle in swine liver

  • Hyunjoon Son;Jonghyun Lee;Sung Yong Han;Tae In Kim;Dong Uk Kim;Daejin Kim;Gun-Ho Kim
    • Clinical Endoscopy
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    • 제57권5호
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    • pp.675-682
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    • 2024
  • Background/Aims: Pancreatic cancer poses significant challenges due to its tendency for late-stage diagnosis and high mortality rates. Cryoablation, a technique used to treat various types of cancer, has shown potential in enhancing the prognosis of pancreatic cancer when combined with other therapies. However, its implementation is often limited by the need for lengthy procedures and specialized equipment. This study aims to develop a cryoablation needle optimized for endoscopic ultrasonography to simplify its application in treating pancreatic cancer. Methods: The study involved conducting cryoablation experiments on swine liver tissue. It utilized cryo-needles to evaluate the extent of cell death across various temperatures and durations of cryoablation. Results: The cryoablation system, which employed liquid carbon dioxide, achieved rapid cooling, reaching temperatures below -60 ℃ within 30 seconds and maintained the cryoablation process for 200 seconds. These conditions resulted in necrosis of the liver tissue. Notable cellular changes were observed up to 15 mm away from the cryoablation needle. Conclusions: This experimental study successfully demonstrated the efficacy of using a cryo-needle for cryoablation in swine liver tissue. Further trials involving pancreatic tissue are expected to verify its effectiveness, underscoring the importance of continued research to establish its role as a complementary therapy in pancreatic cancer treatment.

Facile Synthesis of WCu-C/N for Effective Catalyst toward Electrochemical Reduction of CO2 to CO

  • Kai Chen;Zeda Meng;Yao Liu;Yilei Sun;Yuan Liang;Won-Chun Oh
    • 한국재료학회지
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    • 제34권9호
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    • pp.409-421
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    • 2024
  • Among the products of the electrocatalytic reduction of carbon dioxide (CO2RR), CO is currently the most valuable product for industrial applications. However, poor stability is a significant obstacle to CO2RR. Therefore, we synthesized a series of bimetallic organic framework materials containing different ratios of tungsten to copper using a hydrothermal method and used them as precursors. The precursors were then subjected to pyrolysis at 800 ℃ under argon gas, and the M-N bimetallic sites were formed after 2 h. Loose porous structures favorable for electrocatalytic reactions were finally obtained. The material could operate at lower reduction potentials than existing catalysts and obtained higher Faraday efficiencies than comparable catalysts. Of these, the current density of WCu-C/N (W:Cu = 3:1) could be stabilized at 7.9 mA·cm-2 and the FE of CO reached 94 % at a hydrogen electrode potential of -0.6 V (V vs. RHE). The novel materials made with a two-step process helped to improve the stability and selectivity of the electrocatalytic reduction of CO2 to CO, which will help to promote the commercial application of this technology.

이산화티타늄 담지 섬유형 활성탄소의 특성 및 악취오염물질 제어를 위한 응용 (Characteristics of Titanium Dioxide-Impregnated Fibrous Activated Carbon and Its Application for Odorous Pollutant)

  • 조완근;황은송;양성봉
    • 청정기술
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    • 제17권1호
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    • pp.48-55
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    • 2011
  • 생활환경 수준의 이황화 메틸과 같은 황화 유기화합물의 제어를 위하여 섬유형 활성탄소-이산화 티타늄 복합재를 이용한 연구는 아직까지 보고되지 않고 있다. 따라서, 본 연구에서는 섬유형 활성탄소-이산화 티타늄 복합재를 제조하여 엑스선 회절법, 입자 비표면 측정법 및 적외선 분광법을 이용하여 광학적/표면 특성을 조사하고 활성을 평가하기 위하여 황화 이메틸의 제거 효율을 결정하였다. 섬유형 활성탄소-이산화티타늄 복합재의 물리적/표면 특성 조사에서 이 복합재가 광촉매적 활성도를 가지는 것으로 나타났다. 비표면적, 총 기공크기, 마이크로 기공크기 및 메조 기공크기의 경우에 이산화티타늄 코팅량이 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 평균 기공크기는 이산화티타늄 코팅량이 증가함에 따라 오히려 증가하였다. 또한, 코팅된 이산화티타늄이 섬유형 활성탄소 자체의 황화 이메틸에 대한 흡착능에 영향을 거의 미치지 않는 것으로 나타났다. 섬유형 활성탄소-이산화티타늄 복합재의 활성도 조사시험에서, 황화 이메틸의 초기 제거효율은 4가지 유량 조건(0.5, 1.0, 1.5, 2.0 L/min)에서 각각 93, 78, 71 및 57%로 나타났고, 4가지 유량 조건 모두에서 2시간째에는 제거효율이 다소 감소하였다가 그 이후에는 거의 일정하게 유지되었다. 유사 평형상태에서, 황화 이메틸 평균 제거효율은 4가지 유량조건에서 각각 75, 58, 53 및 36%로 나타났다. 한편, 섬유형 활성탄소-이산화티타늄 복합재의 표면상에서 부산물들은 관찰되지 않았다. 따라서, 본 연구에서 이용한 실험 조건에서, 섬유형 활성탄소-이산화티타늄 복합재가 부산물에 의한 큰 영향 없이 생활환경 수준의 황화 이메틸을 제어하는데 활용될 수 있는 것으로 제안된다.

국내 해양 CCS 사업의 HSE 관리 프레임워크 구축 전략 (Strategy for Development of HSE Management Framework for Offshore CCS Project in Korea)

  • 노현정;강관구;강성길;이종갑
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제20권1호
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    • pp.26-36
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    • 2017
  • 지구온난화를 방지하기 위해 대량의 $CO_2$를 감축 시킬 수 있는 해양 CCS(Carbon dioxide Capture and Storage) 실증 및 상용화를 국내에서 준비 중이다. 해양 CCS 사업은 해양내 심부 퇴적층을 대상으로 대규모 $CO_2$를 수송, 주입, 저장하는 기술로써, 누출 등의 사고 발생 시 인명, 환경, 재산 등에 큰 피해를 야기할 잠재적 가능성을 가지고 있다. 따라서 해양 CCS 사업 안전성을 확보하기 위해서는 생애주기에 걸쳐서 유 가스 생산 해양플랜트에 준하는 엄격한 HSE(Health, Safety and Environment) 관리 방안이 요구된다. 하지만 국내에는 CCS 사업에 적용 가능한 HSE 법 또는 규정이 없을 뿐만 아니라 관련 연구도 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 국외 해양플랜트 관련 HSE 관리 방법론, 해양 CCS HSE 관리 가이드라인 및 국외 사례를 분석하고, 이를 통하여 국내에서 해양 CCS를 추진시 HSE 관리 프레임워크 구축에 필요한 요구사항을 도출하였다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 범용적으로 활용되는 위험 관리방법론인 ISO 31000에 대한 분석을 수행하였다. 또한 해양플랜트 HSE 관리체계를 체계적으로 구축 운영 중인 노르웨이와 영국의 해양 CCS HSE 관리가이드라인 및 적용사례를 각각 분석하였다. 이를토대로 국내에서 해양 CCS 사업 추진시 HSE 관리 프레임워크 구축을 위해 우선적으로 수행해야할 사항으로 HSE Philosophy의 작성의 필요성을 피력하였고 생애주기 단계에 따른 HSE 관리 프로세스를 제안하였다. 본 논문에서 제안한 HSE 관리 프레임워크를 통해 국내 해양 CCS 실증 사업 추진시 기획 설계 단계부터 HSE 관리를 한다면 보다 안전하고 체계적인 사업을 이행할 수 있을 것으로 기대된다.

혐기성 회분반응기에서 수소생산 시 최적 pH 산정에 관한 연구 (A Study for the Optimum pH of Hydrogen Production in Anaerobic Batch Reactor)

  • 전윤선;박종일;유승호;이태진
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권1호
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    • pp.54-61
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    • 2007
  • pH가 혐기성 수소 발효에 미치는 영향을 고찰하기 위해 배양기간 동안 pH를 $3\sim10$까지 일정하게 유지시킨 상태에서 수소생산 효율을 살펴보았다. 유입기질을 sucrose로 하여 생성된 가스는 이산화탄소와 수소였으며 메탄가스는 검출되지 않았다. 수정 Gompartz 방정식을 이용하여 수소가스 발생량$(P_h)$과 최대수소 생성율$(R_h)$을 회귀분석하였을 때 pH 5에서 수소가스 발생량$(P_h)$은 약 1182 mL이고 최대수소 생성율$(R_h)$은 112.46 mL/g dry wt biomass/hr이였다. 수소 전환율은 22.56%이였으며 butyrate/acetate 비가 pH 5에서는 1.63, pH 6에서는 0.38로 ratio값이 높은 pH 5에서 효율이 더 좋다는 것을 확인할 수 있었다. Haldane equation을 이용하여 비수소생산율을 산정해 본 결과 최대 비수소생산율은 119.61 mL/g VSS/hr이였고, 최대 비수소생산율을 나타내는 pH는 5.5로 판명되었다.

담수(湛水)가 탄산석회(炭酸石灰)를 시용(施用)한 토양(土壤)의 pH 변화(變化)에 미치는 영향(影響) (The Effect of Flooding on the pH Change of Soil with Calcium Carbonate)

  • 오왕근;박영선;최영순
    • 한국토양비료학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.149-154
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    • 1971
  • 논 또는 밭상태하(狀態下)에서 생(生)짚을 시용(施用)했을 경우(境遇)와 그렇지 않았을 경우(境遇)에 시용(施用)한 탄산석회(炭酸石灰)와 소석화(消石火)가 토양(土壤) 및 토양용액(土壤溶液)의 pH 변화(變化)에 미치는 영향(影響)을 알고저 5릿터들이 폴리에칠렌 폿트에 전토(塡土)하여 시험(試驗)한 바 얻어진 결과(結果)는 아래와 같다. 1. 탄산석회(炭酸石灰)를 시용(施用)하고 밭상태(狀態)로 방치(放置)했을 때는 소석회(消石灰)를 시용(施用)했을 때와 같이 토양(土壤)의 pH를 크게 높였으나 탄산석회(炭酸石灰)를 시용(施用)하고 담수상태(湛水狀態)로 방치(放置)했을 때는 그렇지 못하였다. 2. 생(生)짚 시용(施用)으로 인(因)한 토양환원(土壤還元)인 발달(發達)은 토양(土壤)의 pH를 상승(上昇)시키는데 큰 효과가 있었다. 토양환원(土壤還元)과 석회시용(石灰施用)으로 인(因)하여 상승(上昇)된 토양(土壤) pH는 토양용액중(土壤溶液中)에 중탄산(重炭酸) Ion 이 축적(蓄積)되고 탄산(炭酸)까스의 분압(分壓)이 높아짐으로서 점차(漸次) 감소(減少)된다. 이 사실(事實)로 미루어 중간낙수(中間落水)나 중경(中耕)과 같은 작업(作業)은 담수토양(湛水土壤)의 pH를 높이 유지(維持)하는데 유효할 것 같다. 3. 환원(還元)된 담수토양(湛水土壤)에서 생성(生成)된 탄산(炭酸)이나 중탄산염(重炭酸鹽)은 그 토양(土壤)의 완충능(緩衝能)을 증가(增加)할 것이다.

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국소방출방식 개념의 대향류 확산화염에서 CO2 소화효과에 관한 수치해석 연구 (A Numerical Study on the Extinguishing Effects of CO2 in Counterflow Diffusion Flames with the Concept of Local Application System)

  • 문선여;박충화;황철홍;오창보
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.55-62
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    • 2012
  • 소화약제의 국소방출방식 개념이 적용될 수 있는 대향류 확산화염을 대상으로 $CO_2$ 소화약제의 소화기구를 재조명하기 위한 연구가 시도되었다. 이를 위해 연료 또는 공기류에 $CO_2$가 첨가된 낮은 총괄신장율의 $CH_4$/air 대향류 확산화염이 상세반응을 이용한 수치해석을 통해 검토되었다. 첨가된 $CO_2$를 포함한 복사 참여 화학종의 복사 열손실을 고려하기 위하여 optically thin model(OTM)이 적용되었다. 주요 결과로서, 공기류에 첨가된 $CO_2$의 소화농도 예측결과는 문헌에 보고된 실험결과를 적절하게 예측하고 있으나, 연료류에 첨가된 경우 다소 과소 예측된 결과를 확인하였다. 소화효과에 대한 정량적 분석을 위하여 가상의 소화약제의 개념이 도입되었다. $CO_2$ 소화효과의 분석을 통해 총괄신장율($a_g$)에 따른 순수 희석효과, 복사 열손실 및 열용량에 의한 열적효과 그리고 $CO_2$의 연쇄반응 억제를 통한 화학적 효과의 정량적 기여도를 구체적으로 확인할 수 있었다.