International Journal of Advanced Culture Technology
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제3권1호
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pp.31-38
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2015
Coking accumulations via dry methane reforming (DMR) over 10NAM monolithic catalyst and pelletized catalyst was investigated. 10NAM catalyst was synthesized and coated on a wall of monolithic reactor. Pelletized catalyst of 10NAM was also prepared for the comparison. Consequently, catalyst was characterized by BET, $H_2-TPR$ and $H_2-TPD$. The catalytic reaction was undergone at $600^{\circ}C$ under atmospheric pressure and $CH_4$ to $CO_2$ reactant ratio of 1:2. The coking formation over spent catalyst was then carried out in the hydrogen flow using temperature programmed technique (TPH). According to the results, DMR over 10NAM monolithic catalyst exhibits a minimized coking formation comparing to the use of pelletized catalyst. This could be attributed to a prominent heat transfer efficiency of the monolithic catalyst.
The effects of Lactobacillus mucosae (L. mucosae), a potential direct fed microbial previously isolated from the rumen of Korean native goat, on the rumen fermentation profile of brewers grain were evaluated. Fermentation was conducted in serum bottles each containing 1% dry matter (DM) of the test substrate and either no L. mucosae (control), 1% 24 h broth culture of L. mucosae (T1), or 1% inoculation with the cell-free culture supernatant (T2). Each serum bottle was filled anaerobically with 100 mL of buffered rumen fluid and sealed prior to incubation for 0, 6, 12, 24, and 48 h from which fermentation parameters were monitored and the microbial diversity was evaluated. The results revealed that T1 had higher total gas production (65.00 mL) than the control (61.33 mL) and T2 (62.00 mL) (p<0.05) at 48 h. Consequently, T1 had significantly lower pH values (p<0.05) than the other groups at 48 h. Ammonia nitrogen ($NH_3$-N), individual and total volatile fatty acids (VFA) concentration and acetate:propionate ratio were higher in T1 and T2 than the control, but T1 and T2 were comparable for these parameters. Total methane ($CH_4$) production and carbon dioxide ($CO_2$) were highest in T1. The percent DM and organic matter digestibilities were comparable between all groups at all times of incubation. The total bacterial population was significantly higher in T1 (p<0.05) at 24 h, but then decreased to levels comparable to the control and T2 at 48 h. The denaturing gradient gel electrophoresis profile of the total bacterial 16s rRNA showed higher similarity between T1 and T2 at 24 h and between the control and T1 at 48 h. Overall, these results suggest that addition of L. mucosae and cell-free supernatant during the in vitro fermentation of dried brewers grain increases the VFA production, but has no effect on digestibility. The addition of L. mucosae can also increase the total bacterial population, but has no significant effect on the total microbial diversity. However, inoculation of the bacterium may increase $CH_4$ and $CO_2$ in vitro.
본 연구에서는, Lab-scale 기포 유동층 가스화기(직경 : 0.11 m, 높이 : 0.42 m)에서 미이용 산림 바이오매스 4종과 폐목재 1종의 가스화 특성을 살펴보았다. 실험은 온도와 연료 주입량을 각각 $800^{\circ}C$, 1 kg/h로 고정하고, ER 0.15-0.3, 가스 유속 $2.5-5U_0/U_{mf}$으로 변화시키면서 진행했다. 층 물질로는 silica sand와 olivine을 사용하였다. 생성 가스의 조성은 NDIR 분석기와 GC를 통해 분석하였으며, 분석 결과 평균적으로 $H_2$ 3~4 vol%, CO 15~16 vol%, $CH_4$ 4 vol%, $CO_2$ 18~19 vol.%으로 미이용 산림바이오매스와 폐목재 모두 비슷한 조성을 보였으며, 생성 가스의 평균 저위발열량은 $1193{\sim}1301kcal/Nm^3$을, 고위발열량은 $1262{\sim}1377kcal/Nm^3$을 나타내었다. 또한, 타르 저감 효과를 알아보고자 층 물질로 olivine을 사용 시 silica sand에 비해 생성 가스 내 C2 이상 성분이 대부분 감소하였고, $H_2$ 함량이 증가하여 타르의 cracking 반응이 생겼음을 확인하였다. 비응축성 타르는 72% ($1.24{\rightarrow}0.35g/Nm^3$), 응축성 타르는 27% ($4.4{\rightarrow}3.2g/Nm^3$) 가량 감소하는 효과를 확인하였다.
저공해 연소를 위한 방법 중 하나인 배기가스 재순환(flue gas recirculation, 이하 FGR)은 질소산화물 저감에 효과적인 연소 기법이다. 이를 메탄/공기 대향류 예혼합화염에 적용하여 화염의 특성변화와 NOx 생성 기구를 파악하기 위한 수치해석을 진행하였다. 신장률에 따라 배출되는 생성물들의 몰분율이 달라진다는 점을 고려하여 재순환율은 생성물을 기준으로 정의되었으며, 실제 연소 시스템을 반영하기 위해 주요 생성물인 CO2, H2O, O2 그리고 N2를 희석제로써 재순환하였다. FGR 기법이 적용됨에 따라 특정한 신장률 조건에서 최대화염 온도의 전환점이 발견되었다. 또한, 재순환율이 증가함에 따라 온도와 NO의 경향이 달리 나타났으며, 이를 파악하고자 NO 반응을 열적 NO와 Fenimore NO로 구분하여 분석하였다.
Carbon nanotubes (CNTs) have long been reported as an ideal material due to their excellent electrical conductivity and chemical and mechanical stability as well as their high aspect ratios for field emission devices. CNT emitters made by screen printing the organic binder-based CNT paste may act as a source to release gases inside a vacuum panel. These residual gases may cause a catastrophic damage by electrical arcing or ion bombardment to the vacuum microelectronic devices and may change their physical or electrical properties by adsorbing on the CNT emitter surface. In this study, we analyzed the composition of residual gases inside the vacuum-sealed panel by residual gas analyzer (RGA), investigating the effects of individual gases of different kinds at several pressures on the field emission characteristics of CNT emitters. The residual gases included $H_2$, CO, $CO_2$, $N_2$, $CH_4$, $H_2O$, $C_2H_6$, and Ar. Effect of residual gases on the field emission was studied by observing the variation of the pulse voltages with the duty ratio of3.3% to keep the constant emission current of $28{\mu}A$. Each gas species was introduced to a vacuum chamber up to three different pressures ($5\times10^{-7}$, $5\times10^{-6}$, and $5\times10^{-5}$ torr) each for 1 h while electron emission was continued. The three different pressure regions were separated by keeping a high vacuum of $\sim10^{-8}$ torr for a 1 h. The emission was terminated 6 h after the third gas exposure was completed. Field emission characteristics under residual gases will be discussed in terms of their adsorption and desorption on the surface of CNTs and the resultant change of work function.
메탄의 부분 산화반응을 위해 규칙적인 메조기공을 갖는 실리카를 지지체로 한 니켈 촉매를 제조하였다. 니켈 플레이팅(Nickel plating) 방법을 이용하여 촉매 제조 시 기존 함침 촉매 제조법과 달리 니켈이 실리카 표면에 도포된다. 이때 니켈이 고분산 되어 안정적인 니켈입자를 형성하게 된다. 니켈 플레이팅 촉매의 경우, TEM-EDS 분석에서 니켈이 매우 고분산 된 것을 확인할 수 있었다. 이러한 고분산된 촉매로 메탄 부분산화 반응 시 기존 함침촉매와는 달리 니켈의 소결과 탄소침적이 상대적으로 적어 촉매의 비활성화가 매우 낮았다. 팔라듐은 환원 조촉매로서의 역할을 하여, 메탄 전환율과 생성된 합성가스의 H2/CO 비 관점에서 우수한 반응 성능을 보이는 것을 확인 할 수 있었다.
항암 효과와 면역 활성 효과가 있는 영지 균사체의 alkali 추출 단백다당류인 GMPG와 이것을 모체로하여 한외여과를 이용한 고분자 단백다당류(GMPG-UH)와 저분자 단백다당류(GMPG-UL) 그리고 column 분획을 이용한 고분자 단백다당류(GMPG-CH)와 저분자 단백다당류(GMPG-CL)를 얻어서, 면역 항암 활성을 연구한 결과 다음과 같은 결과를 얻었다. GMPG, GMPG 고분자 및 저분자 분획들의 총당과 총단백질 함량을 측정한 결과, GMPG는 85.9% 및 12.8%, 한외여과 분획인 GMPG-UH와 GMPG-UL은 75.5% 및 72.7%의 당과 31.3%의 33.6%의 단백질, 컬럼 분획인 GMPG-CH와 GMPG-CL은 당과 단백질이 각각 96.9%와 87.1% 및 1.9%와 8.1%를 함유하고 있었다. 구성 당은 대부분 glucose, mannose, fructose, galactose, xylose와 소량의 ribose 및 arabinose를 함유하고 있었으며, ${\alpha}$와 ${\beta}-glucose$의 결합 비율이 $0.84{\sim}1.14$로 ${\beta}-glucan$이 주를 이루는 단백다당류이고, 저분자보다는 고분자가 더 많은 ${\beta}$-결합을 이루고 있는 것으로 조사되었다. 구성 아미노산의 조성은 공통적으로 산성 아미노산인 Asp와 Glu, 중성 아미노산인 Ala와 Leu이 다량 함유하고 있는 것으로 조사되었다. IR의 경우는 ${\beta}$-당의 결합양식을 결정 짖는 $890cm^1$ 부근에서의 흡수 peak가 관찰되었다. 또한 $^{13}C-NMR$ spectrum에서 GMPG, GMPG 고분자 및 저분자, ${\beta}-1,3$ anomer를 결정 짖는 C-1 peak가 $103{\sim}105ppm$에서 나타나 ${\beta}-(1{\rightarrow}3)-glucan$ 구조를 갖는 단백다당류임을 알 수 있었다. GMPG-CH와 GMPG-CL은 sarcoma 180 고형암에 대해 각각 79.6% 및 63.4%의 암세포 중식 저해율을 나타내었는데, 이것은 ${\beta}$-결합 당의 함량이 높은 고분자 분획이 항암활성도 높게 나타났다.
Korea Electric Power Corporation (KEPCO) has started the nation's first biogas-microturbine project in the city of Gongju as an effort to encourage the utilization of wasted biogas containing useful energy source in the form of $CH_4$. The goal of the project is to set up the biogas microturbine co-generation system for utilizing biogas as an energy source and improving the economics of the wastewater treatment plant. Wastewater treatment processes were investigated in depth to find improvement possibility. Changes in internal recirculation ratio and pre-treatment degree are needed to optimize plant operation and biogas production. Biogas pre-treatment system satisfies Capstone's fuel condition requirement with the test result of 99.9% and 90.2% of hydrogen sulphide and ammonia is removal performance. Installation of microturbine and manufacture of heat exchanger to warm anaerobic digester has been done successfully. Expected economic profit produced by the system is coming from energy saving including electricity 115,871kWh/year and heat contained in exhaust gas 579GJ/year.
The durg-macromolecule conjugates i.e. 5-fluorouracil-1-acetyl-human serum albumin(FU-AA-HSA, 8) and 5-fluorouracil-1-acetyl-poly-L-lysine(FU-AA-polylys, 9) have been synthesized and purified by sephadex G-25 gel filtration with 0.05M phosphate buffer(pH 7.5). The analyses of conjugates gave the molar ratio of FU-AA : HSA of 70-100:1 and FU-AA: poly-L-lysine of 109:1. The weight percent of FU-AA(as $FU-CH_2CO-$) in FU-AA-HSA conjugate was 16-22% and the one in FU-AA-polylys was 22.4%.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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