• 제목/요약/키워드: energy production

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전력변환장치 설계를 통한 연료전지 발전시스템 구성 (Configuration of Fuel Cell Power Generation System through Power Conversion Device Design)

  • 윤용호
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권6호
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    • pp.129-134
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    • 2021
  • 최근 급속한 산업 발달과 생활수준의 향상으로 인하여 전력 수요가 점차 증대되고 있고 이러한 전력수요 급증에 의해 화석연료 의존도가 높은 우리나라의 경우 국제환경 규제에 의한 온실가스 배출량의 감축 및 동결은 바로 산업 활동의 위축을 가져오게 된다. 이에 따라 환경을 국가의 산업생산 활동과 연계시키고자 하는 선진국과의 경쟁에서 많은 어려움이 발생하고 있고 이에 대한 대책으로 대체 에너지의 개발이 세계적으로 큰 관심거리가 되고 있다. 이러한 새로운 발전방식 중 비교적 용량이 작은 소규모의 발전설비는 태양광발전 (Photovoltaic generation), 풍력발전 (Wind power generation), 연료전지발전 (Fuel cell generation) 등이 있다. 그중 실용화에 있어서 중요한 요소인 연속운전 및 높은 발전효율, 장기적인 내구성을 고려할 때 가장 주목을 받는 것이 연료전지이다. 연료전지 기술은 화석연료 사용에 따른 공해요인의 제거 및 전력산업 구조조정에 따른 분산형 전원으로서 개발 및 보급 가능성이 큰 새로운 형태의 발전방식으로 주목받고 있다. 따라서 본 논문에서는 연료전지에서 발생하는 직류전원을 입력으로 하여 최종적으로 우리 일상생활에서 사용하는 교류전원을 얻는 데 필요한 전력변환 회로를 설계하여 연료전지 발전시스템을 연구 및 구성하였다.

<이춘풍 난봉기>와 <열하일기만보>를 통해 본 손진책의 '마당미학' (Sohn Jin-Chaek's 'Madang' Aesthetics in Playboy Lee Chunpoongjeun and Yulha Ilgyee Manbo)

  • 최영주
    • 한국연극학
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    • 제48호
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    • pp.385-419
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    • 2012
  • Son Jinchaek got into his directing career since 1976 when he founded the theatre group Minye with Huhgyu and others. His experience in Minye was the turnaround of his life; Huhgyu was a teacher in his artist's life whereas Brecht was a teacher for his ideology to make 'Korean Theatre'. From these two teachers, he learned how and why Korean Theatre should be made. Since then, Korean theatre was his calling for 40 years of his directing career. As he established Michoo in 1986, it served a turning point in his art. His focus was on intrinsic attributes of Korean Theatre with Madang Jungshin. With Madang Jungshin, he tried to get over the former generation's fixation on external materials of Korean traditional theatre and folk culture to make Korean Theatre. Rather, he believed Korean Theatre could be realized when it grafted Korean social reality onto the stage, while the form was subsequent. He advocated Korean Theatre should mirror present social reality and circulate social energy. Also, he did not give up aesthetics. On the contrary, his aesthetic style was conspicuously evident in his productions. In spite of his life long career with noteworthy works, the critical discourses are strikingly scarce especially when compared with other senior and peer directors such as Hugh Gyu, Ahn Minsoo, Oh Taesok, and Lee Yoontaek. During his career he has crossed into various genres from Changeuk, Madangnori, and to theatres, which were too versatile to thread them into a discourse and caused a lack of theoretical greeting. Madangnori has anchored its artistic structure on its polished aesthetics which were acclaimed by the general audience for 30 years. For theatre, he concentrated on one production per year to grasp its own style. Theatre works also had revealed his own style of being opened and of being emptied which was certainly different from Madangnori, but had same aesthetic principle within it. This paper attempts to recompose his stylistic features with 'Madang aesthetics' which were based on open space, open acting style, and graphic ensemble. This paper tries to demonstrate how his 'Madang aesthetics' has refined his productions in scenography, acting style, and in more like metaphoric and metonymic symbolic expression of the graphic ensemble. To do this, two productions were explored: eLee Chunpoongjeun and Yulha Ilgyee Manbo. Madangnori was sorely explored by Son Jinchaek with his artistic colleagues Yoon Munshik, Kim Jongyeup, Kim Sungnyu, music designer Park Buhmhoon, and choreographer Guk Sooho. Though it has been ignored for its popular appeal by the doctrinaire theoretical opinions, it started to pull academic attention recently. His theatres are also getting sharp with his 'Madang aesthetics' as well as minimalistic expression in scenography, acting style, and graphic ensemble. Madang Jungshin is the soul and Madang aesthetics is the body in his artistic works. The Madang Jungshin animates the Madang aesthetics, so they become alive in his theatre.

Protein molecular structure, degradation and availability of canola, rapeseed and soybean meals in dairy cattle diets

  • Tian, Yujia;Zhang, Xuewei;Huang, Rongcai;Yu, Peiqiang
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권9호
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    • pp.1381-1388
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    • 2019
  • Objective: The aims of this study were to reveal the magnitude of the differences in protein structures at a cellular level as well as protein utilization and availability among soybean meal (SBM), canola meal (CM), and rapeseed meal (RSM) as feedstocks in China. Methods: Experiments were designed to compare the three different types of feedstocks in terms of: i) protein chemical profiles; ii) protein fractions partitioned according to Cornell Net Carbohydrate and Protein System; iii) protein molecular structures and protein second structures; iv) special protein compounds-amino acid (AA); v) total digestible protein and energy values; vi) in situ rumen protein degradability and intestinal digestibility. The protein second structures were measured using FT/IR molecular spectroscopy technique. A summary chemical approach in National Research Council (NRC) model was applied to analyze truly digestible protein. Results: The results showed significant differences in both protein nutritional profiles and protein structure parameters in terms of ${\alpha}-helix$, ${\beta}-sheet$ spectral intensity and their ratio, and amide I, amide II spectral intensity and their ratio among SBM, CM, and RSM. SBM had higher crude protein (CP) and AA content than CM and RSM. For dry matter (DM), SBM, and CM had a higher DM content compared with RSM (p<0.05), whereas no statistical significance was found between SBM and CM (p = 0.28). Effective degradability of CP and DM did not demonstrate significant differences among the three groups (p>0.05). Intestinal digestibility of rumen undegradable protein measured by three-step in vitro method showed that there was significant difference (p = 0.05) among SBM, CM, and RSM, which SBM was the highest and RSM was the lowest with CM in between. NRC modeling results showed that digestible CP content in SBM was significantly higher than that of CM and RSM (p<0.05). Conclusion: This study suggested that SBM and CM contained similar protein value and availability for dairy cattle, while RSM had the lowest protein quality and utilization.

고품질화 바이오가스 이용 기술지침 마련을 위한 연구(III): 도시가스 및 수송용 - 기술지침(안) 중심으로 (A Study on Establishment of Technical Guideline of the Installation and Operation for the Biogas Utilization of Transportation and City Gas: Design and Operation Guideline)

  • 문희성;권준화;박호연;전태완;신선경;이동진
    • 유기물자원화
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    • 제27권2호
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    • pp.67-73
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    • 2019
  • 본 연구에서는 유기성폐자원의 바이오가스 생산 및 이용을 최적화를 위해 현장시설의 정밀모니터링과 시설별 에너지수지를 분석하고, 현장문제 해결방안에 대해서 조사하여 전처리시설 및 발전기 등의 설계 및 운전 가이드라인을 제시하였다. 고품질화 정제설비 운영에 잦은 고장 및 효율 저하를 해결하기 위해서는 가스전처리가 필요하며, 탈황, 제습, 탈실록산, 분진 처리, 휘발성유기화합물 등의 처리공정이 있다. 이 공정들은 고품질화 공정에서도 제거되는 물질들이기에 가스 전처리에서는 정량적 가이드라인은 제시하지 않고, 정성적 가이드라인으로 처리공간에 운영하도록 제시하였다. 특히, 분진, 실록산 및 휘발성유기화합물 등은 가스 전처리에서 제거되지 않으면 고품질화 공정의 잦은 고장의 주원인이된다. 바이오가스 고품질화 공정에 대한 설계 운전 가이드라인은 전체 가스 발생량의 90 % 이상 이용, 2계열화, 여유율 10 % 이상 감안 등이 있으며, 품질기준[메탄함량(프로판 포함) 95 % 이상]을 제시함. 또한 균등한 바이오가스 유입을 위해 가스균등조 설치, 보조연료 균등투입 제어를 위한 열량자동조절장치 설치, 가스압축과정에서 다량 발생하는 수분 제거를 위한 고품질화 후단의 제습장치 설치, 겨울철 설비의 결빙 및 효율 저하 방지를 위한 보온설비 설치, 특히 멤브레인 설비는 실내 설치 등을 제시하였다.

MODIS 대기자료를 활용한 남북한 기상관측소에서의 냉방도일 추정 (The use of MODIS atmospheric products to estimate cooling degree days at weather stations in South and North Korea)

  • 유병현;김광수;이지혜
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.97-109
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    • 2019
  • 적산 온도는 작물 재배 의사결정 지원을 위해 대상지역 주변 기상 관측소의 자료를 활용하여 산정되어 왔다. 한편 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 자료로부터 공간적인 온도 자료를 바탕으로 특정 지점의 적산 온도 자료를 생산할 수 있다. 본 연구의 목적은 MODIS 자료를 처리하는 도구를 개발하고 이를 바탕으로 작물의 고온 피해도 및 시설의 냉방 요구도 분석에 활용될 수 있는 냉방도일을 계산하고자 하였다. R 스크립트를 사용하여 특정지역의 MODIS 기온자료를 생성하는 모듈들을 작성하였다. 해당 스크립트들은 격자자료의 좌표계 변환과 자료들의 공간적인 통합 기능들을 가지고 있었다. 온도 수직 분포 자료로부터 지표 기압에 해당하는 온도를 추출하는 기능은 rgdal과 RcppArmadillo등의 패키지를 활용하여 구현되었다. 또한 냉방도일 및 일평균온도 추정을 위해 MODIS 기온 자료, day of year, 및 위도를 입력 자료로 사용하는 random forest (RF) 모형을 남한 지역의 24개 지점에 대하여 훈련하였다. 인공위성 자료 별로 훈련된 RF 모형을 사용하여 한반도 지역의 일별 냉방도일을 계산하였다. 특히, 북한지역에 24개 지점에 대해 검증한 결과, MODIS 자료를 바탕으로 추정된 지역별 평균 연간 냉방도일은 관측값 변이의 96%를 설명할 수 있었다. 이러한 결과는 MODIS 자료로부터 유효적산온도 및 난방도일 등 다른 농림 기상 모형의 입력자료 생산을 지원할 수 있다는 것을 암시하였다.

Senecio iscoensis Hieron. 추출물의 Propionibacterium acnes에 의한 염증반응 억제효과 (Suppressive effect of Senecio iscoensis Hieron. extract in Propionibacterium acnes-induced inflammatory signaling pathway)

  • 신진학;이은혜;김선숙;이동근;노진경;서수련
    • 미생물학회지
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    • 제55권3호
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    • pp.206-212
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    • 2019
  • Propionibacterium acnes (P. acnes)는 모낭과 모공 속에 존재하며 세포 찌꺼기, 피지 및 주변 피부 조직의 대사 부산물을 에너지와 영양소로 사용한다. 과도한 피지생성과 모낭의 막힘으로 피지 생성이 증가하면 P. acnes의 증식 및 성장을 유발할 수 있다. 모낭에 있는 P. acnes의 급속한 성장은 염증을 일으킬 수 있는 세포 손상, 신진 대사 부산물을 생성한다. 본 연구는 S. iscoensis Hieron. (S. iscoensis) 추출물이 P. acnes에 의한 염증반응을 조절할 가능성이 있는지 확인하고, 그 신호 전달 기전을 밝히고자 하였다. S. iscoensis 추출물은 마우스 대식세포주인 Raw 264.7에서 P. acne에 의해 유도되는 IL-$1{\beta}$, TNF-${\alpha}$, iNOS와 같은 염증성 사이토카인의 발현을 매우 효과적으로 억제하였다. 이러한, 염증성 사이토카인의 발현 억제는 NF-${\kappa}B$와 NF-AT와 같은 전사 조절 인자의 활성화 저해를 통해 일어남을 확인하였다. 그러나, MAPK 신호 전달 기전과는 상관이 없음을 확인하였다. 이 연구는 S. iscoensis 추출물이 여드름의 치료제로 사용될 가능성이 있음을 최초로 제안한다.

억새 처리에 따른 시설수박 생육과 토양 특성에 미치는 영향 (Effects of Soil Improvement and Growth of Watermelon on Plastic Film House by Soil Treatment of Miscanthus sinensis)

  • 안병구;고도영;김효진;김태복;전형권;강용구
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.124-132
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    • 2019
  • BACKGROUND: Silver grass (Miscanthus sinensis) No. 1 was developed for production of bio-ethanol, and for the purpose the silver grass growing sector was established in Geumgang basin, Iksan, Jeonbuk, in 2011. However, the other application potentials except for using as the bio-energy resources should be considered because of the drop in international oil prices. Therefore, there is the necessity of a scientific basis to use the silver grass instead of rice straw as the organic matter source that is used for improvement of soil quality in the plastic film house. METHODS AND RESULTS: The silver grass was applied at 5, 10, 15 and 20 Mg/ha and tilled before the watermelon was planted in the plastic film-house. The control plot was treated with 10 Mg/ha with rice straw, and watermelons have been cultivated for 3 years(2017~2019). Soil aggregation, soil chemistry, and the growth characteristics were investigated, when the watermelon was harvested every year. Soil aggregation levels at the 2nd and 3rd year of watermelon harvest were similar from the plot applied with the silver grass at 5 Mg/ha and the control plot, and increased in the silver grass treated plots with more than 10 Mg/ha. However, there was no statistically significant difference between the plots. The nitrogen mineralization of silver grass in the control plot tended to be similar to the 5 Mg/ha plot, but the silver grass treated plots with over 10 Mg/ha showed low nitrogen mineralization. Soil EC on harvest stage was proportional to the applied mass of the silver grass, but pH was in inverse with the applied mass. Soil organic matter content, available phosphate, and exchangeable cations increased with the continued use of silver grass. Watermelon weight found to be the best on more than 15 Mg/ha of silver grass, and the sugar content was highest when 10 Mg/ha was treated. CONCLUSION: The use of the silver grass at 10 Mg/ha annually as the organic source was effective in replacing rice straw while growing fruits and vegetables on the plastic film house.

Nutrient ileal digestibility evaluation of dried mealworm (Tenebrio molitor) larvae compared to three animal protein by-products in growing pigs

  • Yoo, J.S.;Cho, K.H.;Hong, J.S.;Jang, H.S.;Chung, Y.H.;Kwon, G.T.;Shin, D.G.;Kim, Y.Y.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권3호
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    • pp.387-394
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    • 2019
  • Objective: This study was to investigate the nutrient ileal digestibility of dried mealworm (Tenebrio molitor) larvae and compare with those of three animal protein by-products in growing pigs. Methods: A total of 12 crossbred ($[Landrace{\times}Yorkshire]{\times}Duroc$) growing pigs with average body weights of $24.12{\pm}0.68kg$ were surgically equipped with simple T-cannulas after being deprived of feed for 24 h according to published surgical procedures. These pigs had a recovery period of two weeks. A total of 12 pigs were assigned to individual metabolic crates and allotted to one of four treatments with 3 replicates in a fully randomized design. Dietary treatments included the following: i) Fish meal, corn-vegetable by-product basal diet+9.95% fish meal; ii) Meat meal, corn-vegetable by-product basal diet+9.95% meat meal; iii) Poultry meal, cornvegetable by-product basal diet+9.95% poultry meal; iv) Tenebrio molitor, corn-vegetable by-product basal diet+9.95% dried Tenebrio molitor larvae. Results: Results showed that the apparent ileal digestibility (AID) of Lys was higher (p<0.05) in pigs fed Tenebrio molitor diet than that in pigs fed fish meal diet. Pigs fed Tenebrio molitor diet showed increased (p<0.05) AID of His and Arg compared to pigs fed Fish meal or Meat meal diet. The AID of Cys was increased (p<0.05) in pigs fed poultry meal and Tenebrio molitor diets compared to that in pigs fish meal diet. Pigs fed meat meal, poultry meal, and Tenebrio molitor diets showed higher (p<0.05) standardized ileal digestibility (SID) of total energy compared to pigs fed fish meal diet. The SID of Arg was higher (p<0.05) in pigs fed Tenebrio molitor diet than that in pigs fed fish meal or meat meal diet. Furthermore, pigs fed poultry meal or Tenebrio molitor diets showed increased (p<0.05) SID of Cys compared to pigs fed fish meal diet. Conclusion: In conclusion, providing pigs with diets that contained Tenebrio molitor larvae meal improved AID and SID of nutrients as well as essential and non-essential amino acids. The digestibility of dried mealworm larvae protein and its utilization in vivo are also good. Therefore, dried mealworm larvae protein can be used as protein source at 10% level in growing pigs.

환경기술과 정보기술 관점에서 바라본 세계 스마트시티의 형태적 진화 (Morphological Evolution of World Smart City in View of Environment Technology and Information Technology)

  • 한주형;이상호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.201-209
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    • 2019
  • 본 연구는 세계 스마트시티의 미래상을 위해 형태적 진화과정을 파악하는데 목적을 두고 있다. 주요 연구내용과 방법은 스마트시티에 융합 된 환경기술과 정보기술을 4개 대륙과 우리나라로 나누어 비교하였다. 이를 통해 연관성 분석과 시기별 디바이스/기술의 융합개수 분석을 하였다. 분석 자료는 우리나라를 포함한 세계 32개 스마트시티 사례이고, 시기는 4개의 범위 이다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 1기의 스마트시티는 환경의 보존, 기존도시의 고유형태 고수, 필요한 디바이스/기술을 충족하는 형태적 진화였다. 둘째, 2기의 스마트시티는 정보기술 중심 개발을 통한 형태적 진화였다. 셋째, 3기의 스마트시티는 정보기술의 고도화와 환경기술의 에너지생산 그리고 관련된 디바이스/기술이 융합된 형태적 진화였다. 넷째, 4기에는 모든 기술의 고도화 과정을 통해 융합, 소멸, 그리고 새로운 환경기술과 정보기술이 창조되는 형태적 진화였다. 결과적으로, 스마트시티의 형태적 진화는 환경기술과 정보기술 간의 차별적 개발이 아닌, 융합형태의 유기적인 도시구조로 변화될 것이다. 더불어, 이러한 반복적인 기술의 융합과정을 통해 스마트시티의 형태는 계속해서 진화될 것이다.

순산소 연소를 위한 초저온 공기분리장치의 엑서지 분석 (Exergy Analysis of Cryogenic Air Separation Unit for Oxy-fuel Combustion)

  • 최형철;문흥만;조정호
    • 한국가스학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.27-35
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    • 2019
  • 지구 온난화 문제 해결과 온실가스 감축을 위해 순산소 연소를 통한 $CO_2$ 포집기술이 개발되었으나, 산소 생산비용이 높아 경제성이 떨어지는 문제를 가지고 있다. 순산소 연소에 필요한 대량의 산소 생산은 초저온 공기분리장치(ASU: Air Separation Unit)가 가장 적합한 방법으로 산소 생산 비용 절감을 위해 ASU의 효율을 높이는 것이 필요하다. ASU의 효율 향상을 위해서는 현재 공정의 효율 평가 및 에너지 소비 형태를 확인해야 하며, 이를 위해 엑서지 분석이 사용될 수 있다. 엑서지 분석은 공정에서 사용된 에너지의 정보, 에너지 손실의 위치, 크기 등을 확인 시켜주며, 에너지 손실을 최소화 할 수 있는 공정 최적화를 가능하게 해준다. 본 연구에서는 초대형 규모의 ASU 공정개발 및 최적화를 위해 엑서지 분석을 이용하였다. ASU의 공정모사를 수행하고 그 결과를 바탕으로 엑서지 값을 계산하였다. 그 결과 ASU의 cold box에서 엑서지 손실을 줄이기 위해 운전압력을 낮추는 방법을 제안하였고, cold box의 열침입 및 열손실 감소의 필요성을 확인하였다. 또한 ASU의 단위 공정 중 다른 공정과 열통합이 필요한 위치를 확인 하였다.