• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제60권2호
• /
• pp.249-254
• /
• 2022

최근 반도체와 같은 정보통신 기술의 발전과 함께 사물인터넷(IoT) 기술 발전이 급격히 이루어지면서 센서와 무선 통신 기능을 내장하여 주변 사물 및 환경 조건을 감지 및 분석하여 대응하는 원격 환경 모니터링 기술이 주목받고 있다. 하지만, 기 개발된 원격 환경 모니터링 시스템은 모두 별도의 전원 공급 장치를 필요로 하기 때문에 시·공간적 기기 사용의 제한을 야기하여, 사용자의 불편함을 유발할 수 있다. 따라서, 본 연구에서는 생체 역학적 에너지의 역학적 특성이 고려된 기구학적 설계 기반 전자기 발전 소자(Electromagnetic generator, EMG)를 개발함으로써 이의 에너지 자립형 원격 환경 모니터링 구동을 위한 전원 공급 장치로써 활용한다. 낮은 진동 주기 및 큰 진폭 변화의 역학적 특성을 지닌 생체 역학적 에너지를 효과적으로 이용하기 위해 자석의 기구학적 배치를 통한 깨지기 쉬운 힘의 평형을 유도하는 Levitation-EMG (L-EMG)를 설계했다. 이를 통해, L-EMG는 외부 진동에 민감하게 반응하여 자석과 코일 간의 효과적인 상대 움직임을 야기하여 고품질 전기 에너지 공급을 가능하게 했다. 뿐만 아니라, 실제 환경 감지 센서와 무선 통신 모듈의 필요 전력을 최소화하기 위한 마이크로 컨트롤러(Micro control unit, MCU)를 구성하였으며, 내장기능 중 저전력모드(Sleep mode)를 접목하여 소비전력의 최소화 및 이의 구동시간 증가를 달성했다. 최종적으로 사용자의 편의성을 극대화하기 위해 휴대폰 어플리케이션을 구축하여 손쉽게 주변 환경 모니터링을 가능하게 했다. 따라서, 이번 연구는 생체역학적 에너지를 이용한 에너지 자립형 원격 환경 모니터링 구축 가능성을 검증할 뿐만 아니라, 더 나아가 별도의 외부 전원 없이 주변 환경 모니터링이 가능한 설계 방안을 제시할 수 있다.

• 임산에너지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.51-61
• /
• 2002

이 연구는 산림확립 기원이 같지만, 수목 존치 후, 방목을 목적으로 목초지 조성을위해 많은 임목을 벌채한 방목지와 산림이 조성된 후 자연적인 천이가 진행되고 있는 방목지 주변 산림지역을 대상으로 수종 구성 및 임목 제원을 파악하고, 임목의 생육상태를 비교하기 위해 수행되었으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 임목 존치 방목지와 산림지역에서는 각각 9개의 교목수종이 출현하고 있으며, 이 중 7개 수종이 방목지와 산림지역 모두에서 출현하는 것으로 파악되었으나, 밀도 및 출현빈도 등 수종구성의 차이는 큰 것으로 나타났다. 2.㏊당 임목수는 방목지역이 71본, 산림지역이 1,433본으로 큰 차이를 보였고, 임목들의 연륜폭과 생장상태를 고려할 때 1996년의 벌채당시 생장이 좋았던 우량목만을 잔존시켰던 것으로 예측되었다. 3. 방목지에서 임목의 평균직경과 평균수고 및 흉고단면적은 주변 활엽수림의 임목보다 높았으며, 재적 생장의 경우, 방목지는 높은 평균직경과 평균수고에도 불구하고, ㏊당 재적이 주변 활엽수림의 15％에도 미치지 못했다. 4. 방목지는 잔존목들에게 충분한 생육공간을 제공함으로써 직경 및 흉고단면적 생장을 양호하게 이끌었지만, 임목들의 계신에 의한 수관폭 확장에도 영향을 미쳤다. 그러므로 향후의 연구에서는 ㏊당 적정 잔존 본수에 대한 연구가 수행되어야 한다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.1252-1257
• /
• 2011

본 연구는 안성시 관내에서 발생하는 농산부산물 바이오매스 중 오이, 토마토, 파프리카 작물 잔사를 수거하여 실험에 공시하고 각 부산물의 발생특성과 메탄 생산 퍼텐셜을 조사 분석하였다. 농산부산물의 에너지 자원화 기준으로는 메탄생산량을 설정하고, 부산물별 메탄 퍼텐셜을 시험하였으며 측정된 메탄 퍼텐셜을 기초자료로 활용하여 단위면적당 바이오매스 발생량, 바이오가스 생산량 및 비료가치를 조사 분석하였다. 실험적 메탄 퍼텐셜은 농산부산물별로 $0.170{\sim}0.354Nm^3\;kg^{-1}\;VS_{added}$의 값을 보였으며, 그중 파프리카 열매가 가장 높은 메탄 생산 퍼텐셜을 보였으며, 오이 줄기가 가장 낮은 메탄 생산 퍼텐셜을 보였다. 시설 원예에서 기인하는 바이오매스별 메탄생산량은 줄기 부위가 잎이나 열매 부위 보다 낮은 값을 나타내는 경향을 보였다. 시설 재배지의 단위면적당 바이오매스 발생량은 오이 30.5 > 토마토 28.3 > 파프리카 $21.5Mg\;ha^{-1}$순 이었으며, 단위면적당 메탄생산량은 오이 782.5 > 파프리카 686.8 > 토마토 $645.0Nm^3\;ha^{-1}$순 이었다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.30-34
• /
• 1983

원자력시설(原子力施設)에서 방출(放出)될 수 있는 주요 핵종중(核種中)에서 $Cs^{137}$을 인위적으로 토양(土壤)에 처리(處理)하여 작물체(作物體)에 흡수(吸收), 이행(移行) 및 농축관계(濃縮關係)를 구명(究明)하고자 pot(토양(土壤)10㎏)당(當) $0.5{\sim}60{\mu}Ci$로 처리(處理)한 후 대두(大豆)를 재배(栽培)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 공시(供試)된 $Cs^{137}$의 상기(上記) 처리농도(處理濃度)에서는 대두작물(大豆作物)의 생장저해(生長沮害) 영향을 볼 수 없었다. 2) 처리농도(處理濃度) 증가(增加)에 따라 대두작물(大豆作物)의 $Cs^{137}$흡수(吸收)는 증가(增加)하였으나 K함양(含量)은 감소(減少)하였으므로 두 이온간(間)의 길항성(拮抗性)을 보였다. 3) 생육시기별(生育時期別) 흡수량(吸收量)은 pod 형성기(形成期)까지는 증가(增加)하다 수확기(收穫期)에는 감소(減少)하는 경향을 보였고 종실(種實)에 비해 경엽부(莖葉部)에 높은 축적(蓄積)을 보였다. 4) 대두작물(大豆作物)의 $Cs^{137}$ 흡수률(吸收率)은 $0.069{\sim}0.005$의 범위로 $Cs^{137}$처리농도(處理濃度)에 따라서 감소(減少)하였고, 이행률(移行率)은 평균(平均) 38.6%였고, 종실(種實)에의 농축계수(濃縮係數) 또한 농도(濃度)의 증가(增加)에 따라 감소(減少)하였으며 $20{\mu}Ci$처리구(處理區)를 기준(基準)으로 할 경우 농축계수는 0.04 였다.

• Journal of Photoscience
• /
• 제9권2호
• /
• pp.66-69
• /
• 2002

Zinc chlorin 1 possessing tertiary 3$^1$_hydroxy and 13$^1$-oxo groups was synthesized as a model for the antenna chlorophylls of photosynthetic green bacteria. Self-aggregation of 1 in nonpolar organic solvents was examined and compared to 2 and 3 possessing a secondary and primary 3$^1$_hydroxy group, respectively. Zinc chlorin 1 self-aggregated in I％(v/v) CH$_2$Cl$_2$-hexane to form oligomers and showed a red-shifted Qy maximum at 704 nm compared to the monomer (648 nm in CH$_2$CI2$_2$). This red-shift is larger than that of 3$^1$S-2 (648 to 697 nm) and comparable to that of3$^1$R-2 (648 to 705 nm), but smaller than that of 1 (648 to 740 nm), indicating that while a single 3$^1$-methyl group (primary to secondary OH) suppressed tight and/or extended aggregation, the additional 3$^1$-methyl group (secondary to tertiary OH) did not further suppress aggregation. The relative stability of the aggregates was in the order 3> 3$^1$R-2∼ 1 > 3$^1$S-2 as determined by visible spectral analyses. Molecular modeling calculations on oligomers of zinc chlorins 1, 3$^1$ R-2 and 3 gave similar well-ordered energy-minimized structures, while 3 stacked more tightly than 3$^1$ R- 2 and 1. In contrast, 3$^1$S-2 gave a relatively disordered (twisted) structure. The calculated oligomeric structures could explain the visible spectral data of 1-3 in nonpolar organic solvents. Moreover, self- aggregation of synthetic zinc 13$^1$_oxo-hlorins 4-6 possessing a 2-hydroxyethyl, 3-hydroxypropyl and 3- hydroxy-I-propenyl group at the 3-position in nonpolar organic solvents was discussed.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.440-440
• /
• 2012

Nanomaterials have emerged as new building blocks to construct light energy harvesting assemblies. Size dependent properties provide the basis for developing new and effective systems with semiconductor nanoparticles, quantized charging effects in metal nanoparticle or their combinations in 2 and 3 dimensions for expanding the possibility of developing new strategies for photovoltaic system. As top-down approach, we developed a simple and effective method for the large scale formation of self-assembled Cu(In,Ga)$Se_2$ (CIGS) nanostructures by ion beam irradiation. The compositional changes and morphological evolution were observed as a function of the irradiation time. As the ion irradiation time increased, the nano-dots were transformed into a nano-ridge structure due to the difference in the sputtering yields and diffusion rates of each element and the competition between sputtering and diffusion processes during irradiation. As bottom-up approach, we developed the growth of CIGS nanowires using thermal-chemical vapor deposition (CVD) method. Vapor-phase synthesis is probably the most extensively explored approach to the formation of 1D nanostructures such as whiskers, nanorods, and nanowires. However, unlike binary or ternary chalcogenides, the synthesis of quaternary CIGS nanostructures is challenging because of the difficulty in controlling the stoichiometry and phase structure. We introduced a method for synthesis of the single crystalline CIGS nanowires in the form of chalcopyrite using thermal-CVD without catalyst. It was confirmed that the CIGS nanowires are epitaxially grown on a sapphire substrate, having a length ranged from 3 to 100 micrometers and a diameter from 30 to 500 nm.

• Journal of Biosystems Engineering
• /
• 제35권1호
• /
• pp.37-45
• /
• 2010

Since SRC (Short-term Rotation Coppice) such as poplar and willow can be harvested in three years, they are known to be a potential forest biomass as fuel for a power plant. The production system including transplanting and harvesting is, however, necessary to be mechanized because such a biomass should be handled in a massive volumetric size. A pull-type stem-cutting transplanter was developed in the research as the first step to realize the production of SRC. A needle-like transplanting device pushes a stem-cutting into the prepared soil bed by a pneumatic cylinder, and another device firms soil around a stem-cutting transplanted. Since this is an intermittent operation, it was necessary to develop a zero horizontal velocity mechanism which enabled only the transplanting needle part to continue a zero horizontal movement relative to the ground during the transplanting operation even when the tractor kept moving forward. The 2-row transplanter can transplant stem-cuttings at the rate of 6.5 seconds per row without missing a single attempt. The planting depth and distance were well maintained and controlled. Their CVs were between 2.1~3.4% and 0.87~1.7% for the depth and the distance, respectively. Although, the transplanted stem-cuttings tended to lean outward from the back-view and forward from the side view, they were planted within the range of $3^{\circ}$ from the upright position.

• 한국산림과학회지
• /
• 제103권3호
• /
• pp.431-438
• /
• 2014

본 연구는 탄소흡수원이며 재생가능한 자원인 산림 바이오매스 자원량 및 에너지로서의 잠재량을 산정하고, 이를 지도화 및 프로그램화 하고자 하였다. 2010년말 기준 우리나라 전체 산림의 총 바이오매스 자원은 804백만톤이며, 이 중 임상별로는 침엽수 265백만톤, 활엽수 282백만톤, 혼효림 257백만톤이 점유하고 있었고, 지역별로는 산림축적량에 비례하여 강원도가 가장 많은 바이오매스 양을, 다음이 경상북도, 경상남도 순이었다. 우리나라 산림에서 매년 상업적으로 벌채하여 제재목 등으로 이용되고 남은 목질부 바이오매스는 707천톤/년 정도가 되며, 숲가꾸기를 하여 원목으로 이용되는 양을 제외한 바이오매스 양은 592천톤/년으로 나타났다. 따라서 우리나라에서 연간 시장으로 공급 가능한 산림 바이오매스 자원은 약 1,300천톤/년 정도가 될 것으로 추정된다. 이를 석유환산량으로 전환하면 약 585천 toe/년이 된다. 본 연구에서 분석한 결과를 토대로 바이오매스 자원 지도 프로그램을 만들었다. 프로그램 개발하기 위해 사용된 시스템은 Microsoft Office Excel, Microsoft Office Access ArcGIS, Microsoft Visual Basic 6.0 이었으며, 공간정보를 활용할 수 있도록 ESRI MapObjects2.1 개발 도구를 이용하였다. 바이오매스 자원 지도(BiomassMap V2.0) 프로그램은 축적, 바이오매스 총 저장량, 시업지 연간 바이오매스 생장량, 상업적 벌채에 의한 바이오매스 생산량, 숲가꾸기에 의한 바이오매스 생산량 등을 지도로 나타내고, 이들 정보를 관리할 수 있는 프로그램이다. 바이오매스 자원 지도는 시도별, 임상별도로 확인할 수 있으며 이용자의 사용 목적에 따라 작성될 수 있다는 장점이 있다. 따라서 향후 본 바이오매스 지도는 산림이용 관리자들에게 유익한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국세라믹학회:학술대회논문집
• /
• 한국세라믹학회 2005년도 국제 전자세라믹 학술회의
• /
• pp.1-112
• /
• 2005

본 연구동향보고서는 2005년 6월 12일부터 16일까지 서울에서 개최된 2005년도 국제 전자세라믹 학술회의(International Conference on Electroceramics 2005: ICE-2005)에서 발표된 논문을 중심으로 국내외 전자세라믹 학계의 최신연구동향을 분석한 것이다. ICE-2005는 한국을 포함하여 전 세계 17개국에서 450여명에 달하는 전자세라믹 연구자들이 모여서 최신연구결과를 발표하고 토의하는 국제학술회의였기 때문에, 이곳에서 발표된 논문의 주제와 내용을 수집$\cdot$분석함으로써 국내는 물론 해외의 최신 전자세라믹 연구동향을 파악하고 새로이 각광받는 연구주제들을 손쉽게 파악할 수 있었다. ICE-2005에 제출된 연구 논문에 대한 분석과 더불어서, 전자세라믹 연구에 대한 이해를 돕기 위하여 본 연구동향 보고서의 집필자들에 의해 국내외 학계 전반에 걸친 자료 수집과 설명 또한 함께 이루어졌다. 연구동향에 대한 분석은 정보/전자세라믹(Informatics), 환경 에너지 세라믹(Energy & Environment), 전자세라믹의 제작 공정 및 특성분석(Processing & Characterization), 새로운 연구주제(Emerging Field) 둥 4개의 커다란 범주로 구분하여 이루어졌으며, 그 각각에 대해서 다시 몇 개의 세부적인 연구주제로 분류되어 논의 되었다. 정보전자세라믹 분야에서는 강유전체 및 고유전체, 산화물 및 질화물 반도체, 광전물질, 다층구조 전자세라믹, 고주파용 전자세라믹, 압전체 및 MEMS 등에 대한 동향분석이 이루어졌으며, 압전응용 및 강유전체에 대한 논문이 다수를 차지하는 것으로부터 정보전자 세라믹분야의 세계적인 연구개발 경향을 읽을 수 있었다. 환경 에너지 세라믹 분야에서는 재충전 배터리, 수소저장장치, 연료전지, 신개념 에너지 변환장치 등에 대한 연구논문이 주류를 이루었으며, 최근의 고유가에 의한 에너지 위기에 의하여 연료전지와 에너지 창출 시스템(energy harvesting system), 그리고 열전체를 이용한 발전이 새로이 주목받는 연구 분야임을 알 수 있었다. 전자세라믹의 제작공정 및 특성분석 분야에서는 분역과 스트레인 조절공정, 신개념 제작합성 공정, 나노전자세라믹, 단결정 성장기술, 전자세라믹의 이론 및 모형 연구 등의 분야에 대하여 동향분석을 행하였으며, 국내외 전자세라믹 분야의 연구개발은 최근의 나노 연구유행에 부응한 나노구조 전자세라믹과 이동통신 산업에 필수적인 LTCC 등의 다층구조 전자세라믹 연구에 집중되고 있다고 파악되었다. 그 외에도 나노결정질 전자세라믹, 스마트 센서용 전자세라믹, 생체세라믹 등이 최근 전자세라믹 학회의 주목을 받는 새로운 연구주제들로 떠오르고 있다. 최근 전세계 전자세라믹 학계의 연구동향을 분석한 본 보고서는, 국내 전자세라믹 연구자들에게 선진 연구진의 연구개발 경향에 대한 정보를 제공함은 물론, 과학기술 정책입안에도 주요한 참고자료로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제44권2호
• /
• pp.251-260
• /
• 2002

옥수수를 호밀과 조합한 연간 2모작의 작부체계하에서는 옥수수의 파종시기가 5월 중순이후로 지연된다. 따라서 본 시험은 전작물이 호밀 때문에 옥수수의 파종시기가 5월 21일로 지연되었을 때 건물수량과 품질을 극대화 할 수 있는 적정 수확시기를 결정하기 위하여 수행하였다. 사일리지용 옥수수는 서울대학교 부속목장에서 5월 21일에 파종하고, 수확은 8개의 다른 숙기에서 수확하였다. 수확시 숙기는 수포형성기 (출사후 16일), 유숙기 (20일), 유숙후기 (26일), 연호숙기 (28일), 황숙초기 (33일), 황숙중기 (38일), 황숙후기 (44일), 및 생리적성숙기 (53일)로 하였다. 황숙초기에서 황숙후기의 전 식물체 건물률은 29.0～38.5%로 사일리지 생산에 가장 적합하였다. 건물 및 가소화영양소총량 (TDN) 수량이 최대인 시기는 황숙중기로 각각 14,831 및 10,675 kg/ha 이었다. 숙기가 진행됨에 따라 전식물체의 ADF 함량은 35.4%에서 22.1%로 감소하였고 NDF 함량 또한 63.8%에서 46.0%로 감소하였다 (P$<$0.05). ADF 및 NDF 함량의 감소는 옥수수의 부위별 함량 변화와 관련이 높다. 즉 숙기가 진행됨에 따라 옥수수의 부위중 암이삭은 증가하고 경엽은 상대적으로 감소하였다. ADF 함량에 의해 계산된 비유정미에너지 (NEL) 및 TDN은 경엽의 경우에는 황숙초기까지는 감소하고 그 이후에는 증가하였으나, 종실과 전식물체의 NEL 및 TDN은 숙기가 진행됨에 따라 유의적으로 증가하였다. In vitro 건물소화율은 숙기가 진행됨에 따라 경엽은 61.1%에서 49.7%로 감소한 반면 전식물체는 58.3%에서 65.7%로 증가하였다 (P$<$0.05). 이상의 결과로 미루어 볼 때 만기파종시 최대건물수량과 품질을 가진 사일리지용 옥수수를 생산하기 위해서는 황숙중기 (1/2 milkline) 에서 황숙후기 (2/3 milkline) 사이에 수확하여야 한다. 그리고 이때 출사후일수는 38일에서 44일 사이였다.