• 제목/요약/키워드: energy potential

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초음파를 이용한 유가공 슬러지의 가용화 (Solubilization of Dairy Sludge using Ultrasonic Pretreatment)

  • 문상재;전병철;최진택;남세용
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제35권4호
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    • pp.244-248
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    • 2017
  • 본 연구는 유가공 슬러지의 경우 하수 슬러지, 기타 산업폐수 슬러지에 비해 중금속 등 유해한 성분을 함유하지 않고, 높은 유기물 함량으로 슬러지 가용화를 통한 재활용의 가능성을 충분히 가지고 있으나 활발히 연구가 되지 않고 있어 초음파 전처리를 이용하여 재활용 가능성을 실험하였다. 1. 유가공 슬러지와 축산 슬러지를 20 kHz의 주파수와 700 W, 500 W의 조사강도, 조사시간 90분간 초음파 처리하여 고형물 변화를 비교한 결과, 유가공 슬러지의 TS와 VS 제거율이 28%, 14% 감소하였으며, 축산 슬러지는 13%, 7% 감소하였다. 2. SCOD 변화는 동일한 조건의 초음파 처리 시 유가공 슬러지의 경우 7.1배, 5.9배의 증가율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 4.9배, 4.0배로 나타났다. 슬러지 가용화 효율은 유가공 슬러지의 14.5%, 12.1%의 가용화 효율을 보였으며, 축산 슬러지의 경우 10.6%, 8.6%로 나타났다. SCOD 증가속도 또한 유가공 슬러지의 경우 $0.022m^{-1}$, $0.020m^{-1}$, 축산슬러지의 경우 $0.021m^{-1}$, $0.018m^{-1}$의 증가속도를 나타내었다. 3. Soluble N 농도의 변화는 유가공 슬러지의 경우 90분간 초음파 처리 후 3.4배, 2.2배 증가한 것으로 측정되었으며, 축산 슬러지의 90분간 초음파 처리 후 3배, 2배 증가한 것으로 나타났다. C/N 비의 경우 유가공 슬러지가 7.5, 8.7을 나타냈고, 축산 슬러지는 5.7, 6.4로 나타났다. 유가공 슬러지의 경우 TS, VS 감량을 통한 슬러지 발생량을 감소시킬 수 있으며 SCOD의 증가량이 많아 C/N비가 더 높게 나타난 것을 알 수 있다. 따라서 유가공 슬러지의 가용화를 통한 외부탄소원으로의 활용 가능성을 확인하였고, 향후 전처리방법의 조합 및 최적 처리조건 도출 등 후속 연구의 필요성이 높다고 사료된다.

PEF 처리에 의한 식품의 가공 (Pulsed Electric Fields: An Emerging Food Processing Technology-An Overview)

  • ;윤여창;이시경
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권5호
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    • pp.871-878
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    • 2004
  • PEF 기법은 안전하고 천연상태에 가까운 식품을 생산하기 위한 최신의 비열처리법이다. 이 기법은 영양가, 풍미, 물성 및 관능적 성질의 영향을 최소화 시키는 안전한 식품생산에 이용할 수 있다. 이 공정은 두 전극사이에 놓여지는 식품에 고압의 전기를(20 $\sim$ 80kv/cm) 작용시킴으로써 실시된다. PEF 처리에 의해 미생물의 세포막이 분해되거나 불한정하게되어 미생물은 활력을 상실하게된다. PEF 공정에 의한 미생물의 비활성화 정도는 주로 전기장에서의 펄스강도와 처리시간에 의존한다. 미생물의 종류에 따라 상응하는 전기장의 강도와 처리시간이 요구된다. 처리효과는 미생물의 특성과 존재했던 배지에서의 생육단계에 의존한다. 효과적인 가공을 위해 여러종류의 공정조건이 적절하게 사용되어야 한다. PEF기법의 잠재적효용은 생물공학에서 식품저장에 이르기까지 다양하다. 식품가공과 관련해서 이 기법은 특히 에너지효율에서 경제적이며 처리되는 식품이 가공공정의 영향을 적게 받는다는 것이 이미 입증되었다. 이 기법을 식품가공에 응용하기위해 본 논문에서 개괄적으로 고찰한다.

누출공 크기에 따른 밀폐공간 내 수소 가스의 확산 특성 (Dispersion Characteristics of Hydrogen Gas by the Effect of Leakage Hole Size in Enclosure Space)

  • 최진욱;이용남;박철우;이성혁;김대중
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권5호
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    • pp.26-35
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    • 2016
  • 수소는 공해가 없는 청정에너지 자원으로, 이를 활용하기 위한 많은 연구가 진행되고 점차 생산 및 소비량이 늘어날 것으로 전망된다. 그러나 수소의 열화학적 특성 상 매우 높은 가연성을 가지며, 특히 밀폐공간에서 수소 가스가 누출되는 경우에 위험성이 높다. 본 연구에서는 전산유체역학 해석기법을 적용하여 밀폐된 공간 내부의 수소가스 누출 현상에 대한 수치해석 연구를 수행하였고, 실험결과와 비교하였다. 또한, 검증된 해석기법을 적용하여 누출공의 크기에 따른 가스 확산 거동에 대하여 해석하고 다양한 기법을 통해 분석하였다. 누출 시간 경과에 따른 공간 내의 가연영역을 누출공 크기 별로 확인하고, 가연영역의 체적분율을 통하여 누출공의 크기가 증가할수록 공간 내부의 가연영역은 급속히 성장함을 확인하였다. 또한 수소 가스의 누출량과 가연영역이 천장까지 성장하는 최소 소요시간 사이의 관계를 도출하였다. 특정 모니터링 지점에서 가스 몰분율 분석을 통해 가스는 형상 규모의 영향을 받지 않고 등방적 특성으로 퍼져나감을 확인하였으며, 특정 지점에서의 가스 농도는 누출구로부터 발생하는 주 유동의 효과와 밀폐공간에서의 가스 누적 효과를 모두 고려해야 함을 알 수 있었다.

중국 셰일가스 개발 문제점과 지원정책 분석 (Investigation on Supporting Policies and Problems of Shale Gas Development in China)

  • 이채영;윤준일;이홍;이영수;신창훈
    • 한국가스학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.54-65
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    • 2015
  • 세계 최대 셰일가스 부존국가인 중국은 자국 국영기업을 중심으로 셰일가스 자원의 개발과 기술 확보에 많은 노력을 기울이고 있다. 중국의 셰일산업은 정부의 적극적인 지원과 기술적인 측면에서의 빠른 성장세를 감안할 때 향후 발전 가능성은 높은 것으로 보이나, 복잡한 지질구조와 상대적으로 심부에 위치한 셰일지층의 특성과 수자원, 인프라 부족 등과 같은 문제점으로 인해 단기적인 발전은 어렵다는 분석도 동시에 있다. 중국은 우리와의 지정학적으로 밀접한 관계는 물론 셰일가스 산업이 아직 초기단계에 있어, 최근 국내에서도 관련기업들을 중심으로 관심이 증가하고 있다. 이에 본 연구에서는, 중국 셰일자원 개발산업과 유관산업의 현황과 문제점 및 중국정부를 중심으로 한 해결 노력과 지원정책 등을 조사, 분석하여 우리기업들이 중국 셰일산업의 미래를 조망하는데 도움을 주고자 하였다. 나아가 향후 중국 셰일산업의 발전에 따른 영향과 우리의 대처, 협력 및 참여 방안 수립에 참고가 되고자 하였다. 결과적으로, 본 연구에서는 중국의 셰일가스 개발을 위한 다양한 문제점을 검토하고, 중국정부의 정책적 지원, 국영기업의 독자적 기술 확보에 대한 노력과 해외기업과의 협력 추진 및 해외자산 인수 등 다양한 분야의 활동을 조사, 분석하여 제시하였다.

Q 방법론을 이용한 예산 황새마을 조성사업의 갈등구조 분석 (Conflict Structure Analysis on the Construction of stork Eco-Village in Yesangun Using Q methodology)

  • 이재혁;박세진;전수현;손용훈
    • 농촌계획
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    • 제20권4호
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    • pp.77-87
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    • 2014
  • Ecotourism has the potential to boost the energy of a village as it pays keen attention to the ecosystem and the residents of the village. It is empowered by participation of and cooperation among stakeholders who are closely involved in ecotourism. However, many of them express difficulty in striking a right balance between development and conservation with regard to promoting ecotourism. Against this backdrop, this research paper investigates the structure of conflict that the stakeholders, especially those in Stork Village in Yesan County, South Chungcheong Province of Korea, experience during the process of establishment of government-led ecotourism. In addition, this study examines the problems of government-led ecotourism model and how they can be addressed. To analyze conflict structure, this paper used Q methods and found out that the budget-related stakeholders are largely divided into four groups as who; a) complain about how business profits are distributed; b) secure profits by expanding programs; c) consider human settlement, and; d) broaden people's participation. The biggest contributor to the conflicts is found that compensation was given discriminately to different jurisdictions. The second finding is that residents became less cooperative when the financial compensation did not live up to their expectation. For instance, they would demand the tourism facility physically expanded, repeatedly complain about the process of the work, and even accuse the government of degrading ecosystem. In other words, unless the compromise is reached with the residents regarding financial compensation, it could be difficult to encourage their participation and develop as a program-oriented tour. Lastly, the tour program needs to induce voluntary participation of the residents and deliver proper information on ecosystem and natural resources so as to last as sustainable ecotourism. The success of ecotourism will be subject to the cooperation of stakeholders in a region, conservation of our fragile ecosystem, and realization of sustainable growth through sharing economic benefits. This study looks into the cause of the conflicts of ecotourism sites and their structure. If this paper can bring about cooperation of stakeholders, the management and operation of ecotourism sites would be more sustainable.

부탄분해미생물에 의한 가솔린첨가제 MTBE(Methyl tert-Butyl Ether) 분해 (Biodegradation of Gasoline Oxygenate MTBE(Methyl tert-Butyl Ether) by Butane-Utilizing Bacteria)

  • 장순웅;백승식;이시진
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제6권3호
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    • pp.31-41
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    • 2001
  • 본 논문에서는 순수균주인 ENV425와 오염된 토양으로부터 분리한 혼합균주를 이용하여 가솔린 산화제인 MTBE에 대한 분해 가능성을 조사했다. MTBE는 n-butane에서 성장한 ENV425와 혼합균주에 의해 공대사적으로 분해가 이루어졌다. 또한 아세틸렌의 첨가에 의해 n-butane과 MTBE의 분해가 완전히 방해되어짐에 따라 두 기질 모두 부탄 분해 효소에 의해 분해되어짐을 알 수 있었다. n-butane에서 성장한 ENV42S와 혼합균주는 MTBE를 분해하고, MTBE의 분해산물로 TBA가 생성되었다. TBA의 생성은 분해된 MTBE에 대하여 ENV425와 혼합균주 각각 54.7%, 58.6%가 관찰되었다. 그러나, Resting cell 실험에서는 ENV425와 혼합균주에 의한 산화 생성물로 TBA와 TBF가 생성되었다. ENV425와 혼합균주에 의한 최대 MTBE 분해속도는 각각 52.3 그리고 62.3 (nmol MTBE degraded/hr/mg TSS), 최대 $T_y$ (Transformation yield)는 각각 44.7, 34.0 (nmol MTBE degraded/$\mu$mol n-butane utilized)으로 나타났고, 최대 $T_c$ (Transformation capacity)는 각각 199, 226 (nmol MTBE degraded/mg TSS used)으로 나타났다.

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목타르와 전분 첨가제 혼합에 따른 목재펠릿 품질특성 평가 (Evaluating The Fuel Characteristics of Wood Pellets Fabricated with Wood Tar and Starch as An Additive)

  • 안병준;이수민
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제42권3호
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    • pp.318-326
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    • 2014
  • 본 연구는 현재 산업적으로 이용되고 있지 않는 산림바이오매스 부산물을 목재펠릿 원료 및 첨가제로서의 활용 가능성을 탐색하기 위하여 수행되었다. 목재의 탄화과정에서 발생되는 목타르는 목재와 비교하여 발열량이 높으며, 카드뮴, 수은과 같은 유해 중금속을 포함하고 있지 않아 펠릿 첨가제로서 이용 가능성이 높다. 목재펠릿 제조 시 첨가제로 목타르 10%를 첨가한 경우의 발열량(4,800 kcal/kg)은 대조구로 사용된 미 첨가구(4,630 kcal/kg)와 비교하여 약 3.7%(170 kcal/kg)의 발열량 상승효과가 있는 것으로 나타났다. 첨가제를 혼합하여 제조한 목재펠릿의 경우, 첨가제의 혼합비율이 증가함에 따라 길이와 개체밀도가 증가하였다. 또한 첨가제 혼합비율이 증가함에 따라 겉보기밀도는 증가하고 미세분 함량은 감소하는 경향을 나타냈다. 목재펠릿 첨가제 2%를 사용하여 미첨가한 경우(33.8 kg)와의 펠릿 생산성을 비교한 결과, 전분 첨가 목재펠릿은 5.9%(35.8 kg), 목타르 첨가 목재펠릿은 4.6%(35.4 kg)의 생산성 향상 효과를 나타냈다.

Characterization of SiC nanowire synthesize by Thermal CVD

  • 정민욱;김민국;송우석;정대성;최원철;박종윤
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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    • pp.74-74
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    • 2010
  • One-dimensional nanosturctures such as nanowires and nanotube have been mainly proposed as important components of nano-electronic devices and are expected to play an integral part in design and construction of these devices. Silicon carbide(SiC) is one of a promising wide bandgap semiconductor that exhibits extraordinary properties, such as higher thermal conductivity, mechanical and chemical stability than silicon. Therefore, the synthesis of SiC-based nanowires(NWs) open a possibility for developing a potential application in nano-electronic devices which have to work under harsh environment. In this study, one-dimensional nanowires(NWs) of cubic phase silicon carbide($\beta$-SiC) were efficiently produced by thermal chemical vapor deposition(T-CVD) synthesis of mixtures containing Si powders and hydrocarbon in a alumina boat about $T\;=\;1400^{\circ}C$ SEM images are shown that the temperature below $1300^{\circ}C$ is not enough to synthesis the SiC NWs due to insufficient thermal energy for melting of Si Powder and decomposition of methane gas. However, the SiC NWs are produced over $1300^{\circ}C$ and the most efficient temperature for growth of SiC NWs is about $1400^{\circ}C$ with an average diameter range between 50 ~ 150 nm. Raman spectra revealed the crystal form of the synthesized SiC NWs is a cubic phase. Two distinct peaks at 795 and $970\;cm^{-1}$ over $1400^{\circ}C$ represent the TO and LO mode of the bulk $\beta$-SiC, respectively. In XRD spectra, this result was also verified with the strongest (111) peaks at $2{\theta}=35.7^{\circ}$, which is very close to (111) plane peak position of 3C-SiC over $1400 ^{\circ}C$ TEM images are represented to two typical $\beta$-SiC NWs structures. One is shown the defect-free $\beta$-SiC nanowire with a (111) interplane distance with 0.25 nm, and the other is the stacking-faulted $\beta$-SiC nanowire. Two SiC nanowires are covered with $SiO_2$ layer with a thickness of less 2 nm. Moreover, by changing the flow rate of methane gas, the 300 sccm is the optimal condition for synthesis of a large amount of $\beta$-SiC NWs.

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여러 가지 은나노 물질의 유해 남조 Microcystis aeruginosa 생장억제 (Growth Inhibition of Toxic Cyanobacterium Microcystis aeruginosa by Various SNPs (Silver Nanoparticles))

  • 박명환;김건희;이혁희;김진석;황순진
    • 생태와환경
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    • 제42권1호
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    • pp.75-84
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    • 2009
  • 여러 가지 은나노물질(SNPs)의 M. aeruginosa 생장에 대한 영향을 실내, 외 실험을 통해 조사하였다. 제조된 4가지 SNPs는 농도 $200mg\;L^-1$, 입자크기 $20{\sim}40nm$, 갈색 Ag로서의 수용액이었으며 이 용액들을 각각 실험에 사용하였다. SNPs는 unicellular M. aeruginosa에 대하여 0.01, $0.1mg\;L^-1$의 첨가농도에서 각각 99.4%, 99.9%의 조류 생장억제 효과를 나타냈으며, colonial M. aeruginosa에 대하여는 여러 가지 농도 중 $1mg\;L^-1$의 농도에서 가장 높은 생장억제 효과(98.5%)를 나타냈다. 더욱이 부영양화한 현장에서 SNPs를 첨가한 enclosure 실험을 통해 M. aeruginosa에 대한 선택적 제어 가능성이 시사되었다. 본 연구를 통해서 향후 SNPs를 더욱 보완하면 M. aeruginosa를 비롯한 유해 남조의 선택적 제어에 좀더 효과적일 것으로 판단된다.

라면 건조 수프 재료의 방사선 조사 검지를 위한 Thermoluminescence 활용 (Detection of Post-Irradiation of Dry Soup Base Ingredients in Instant Noodle by Thermoluminescence Technique)

  • 황금택;변명우
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.759-766
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    • 1998
  • 방사선 조사 또는 비조사한 라면 건조 수프 재료 및 배합 수프에서 무기물을 분리하여 이 무기물의 TL을 측정하여 TL을 라면 건조 수프 재료의 방사선 조사 여부 검지에 활용 가능한지를 검토하였다. 라면 건조 수프 재료 또는 배합 수프를 방사선 조사하여 sodium polytungstate 용액을 사용하여 무기물을 분리하여 TL signal ((1st glow TL 강도)/(48.6 Gy에서 재조사한 2nd glow TL 강도))을 측정하였다. $229{\sim}295^{\circ}C$$262{\sim}295^{\circ}C$ 구간에서 측정한 TL signal이 조사 시료와 비조사 시료간의 차이가 다른 구간에 비하여 컸다. 상기온도 구간에서 비조사 마늘분말, 생강분말, 후춧가루, 양파분말, 고춧가루, 참깨의 TL signal의 평균은 0.2 이하인 반면, 10 kGy 조사한 양파분말, 고춧가루, 참깨의 경우는 20 이상이었다. 10 kGy 조사한 양파분말, 고춧가루, 참깨를 배합 수프에 각각 또는 같이 혼합하였을 때 비조사 배합 수프의 경우 상기 온도 구간에서의 TL signal 평균이 각각 0.08 및 0.1이었으나 조사재료를 혼합한 경우 7이 넘었다. 배합 수프를 1, 5, 10 kGy 방사선 조사한 TL signal 평균은 상기온도 구간에서 10 이상이었다.

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