• 제목/요약/키워드: $H^+$ 펌프

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생태융합형 접촉산화수로 Test-Bed 구축 및 정화효율 평가 (The test-bed construction and water purification assessment of the eco-convergence type aerated string contacted oxidation system)

  • 최선화;이승헌;장규상;김흥섭
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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    • pp.592-592
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    • 2016
  • 국내에는 17,500여개의 농업용 저수지가 전국적으로 분포하고 있다. 국내 농업용 저수지는 대부분이 소규모이며, 연중 수량 변동이 심하고, 유역배율이 작아 태생적으로 수질오염에 취약한 구조로 되어 있다. 특히 농업용 저수지는 도시 근교나 농촌지역에 많이 위치하고 있어 유역 내 축산 농가나 미처리 생활하수에서 유래된 유기물 및 영양염류 유입에 의한 수질오염도가 높다. 저수지에 고농도로 유입되는 유기물, TN, TP를 처리하기 위하여 농어촌연구원과 수생태복원(주)에서는 공동으로 친환경 수처리시설인 생태융합형 접촉산화시스템을 개발하였다. 생태융합 접촉산화수로는 상부 식생과 수로 내의 섬유상 끈상 미생물 접촉재를 이용하여 오염수가 수로를 흐르면서 침전, 여과, 흡착, 산화, 흡수 등 물리학적, 화학적, 생물학적 원리를 이용하여 고농도의 유기물과 질소, 인을 제거하는 물리적, 생물학적 공정을 융복합 기술이다. 본 연구에서는 경기도 시흥시에 소재하고 있는 M 저수지에 현장 Test-bed를 구축하여 수질정화효율을 평가하였다. M 저수지는 유효저수지량이 약 23만톤에 해당하는 소규모 저수지로, 1941년도 준공된 아주 노후화된 저수지로 평균 수심이 2m 이하이고 연중 수질오염도가 높은 저수지이다. 매화저수지 수변에 설치된 생태융합형 접촉산화수로의 전체규모는 길이 8.6m, 폭 2m, 수심 2m에 해당하며, 끈상 미생물 메디아조 3개($2{\times}2{\times}6m^3$), 침전조 1개($2{\times}2{\times}2m^3$)로 구성되어 있다. 기타 부대 장치로는 끈상 메디아조에 산소공급을 위한 Air-mist(마이크로 버블 발생장치), 자동운전계기판, 유입펌프 등이 있다. 생태융합형 접촉산화수로의 처리 공정은 유입수${\rightarrow}$에어미스트${\rightarrow}$고속복합응집장치${\rightarrow}$융복합 산화조(3조)${\rightarrow}$침전조${\rightarrow}$방류로 구성되어 있다. 테스트 베드는 2015년 8월 말경에 구축 완료하였으며, 끈상 미생물 메디아조의 수질정화효율을 평가하기 위하여 9월부터 11월까지 총 7회 걸쳐 유입수와 유출수를 각각 조사하였다. 현장 측정항목인 수온, pH, EC, DO 등은 유입수 및 유출수간 큰 차이가 없었고, COD, SS, Chl-a, TP 등은 수처리시스템 초기 가동시에는 메디아에 미생물 부착율 저조로 유입수 및 유출수 수질농도에 큰 차이가 없었으나, 운영시간의 경과와 함께 메디아의 미생물 충진율이 높아짐에 따라 처리효율이 최대 SS 69.6%, Chl-a 89.3%, TP 89%까지 도달하는 것으로 나타났다. 생태융합 접촉산화수로는 부지 집약적인 컴팩트한 수처리 시설로서 현재 널리 이용되고 있는 인공습지를 대체할 수 있는 경제적인 시설로 판단된다.

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O2/SF6, O2/N2와 O2/CH4 플라즈마를 이용한 폴리카보네이트 건식 식각 (Dry etching of polycarbonate using O2/SF6, O2/N2 and O2/CH4 plasmas)

  • 주영우;박연현;노호섭;김재권;이성현;조관식;송한정;전민현;이제원
    • 한국진공학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.16-22
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    • 2008
  • [ $O_2/SF_6$ ], $O_2/N_2$ 그리고 $O_2/CH_4$의 혼합 가스를 이용하여 폴리카보네이트의 플라즈마 식각을 연구하였다. 플라즈마 식각 장비는 축전 결합형 플라즈마 시스템을 사용하였다. 폴리카보네이트 식각은 감광제 도포 후에 UV 조사의 포토리소그래피 방법으로 마스크를 제작하여 실험하였다. 본 식각 실험에서는 $O_2$와 다른 기체와의 혼합비와 RIE 척 파워 증가에 따른 폴리카보네이트의 식각 특성 연구를 중심으로 하였다. 특히 건식 식각 시에 사용한 공정 압력은 100 mTorr로 유지하였으며 공정 압력은 기계적 펌프만을 사용하여 유지하였다. 식각 실험 후에 표면 단차 측정기, 원자력간 현미경 그리고 전자 현미경 등을 이용하여 식각한 샘플을 분석 하였다. 실험 결과에 의하면 폴리카보네이트 식각에서 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 순수한 $O_2$$SF_6$를 사용한 것보다 각각 약 140 % 와 280 % 정도의 높은 식각 속도를 얻을 수 있었다. 즉, 100 W RIE 척 파워와 100 mTorr 공정 압력을 유지하면서 20 sccm $O_2$의 플라즈마 식각에서는 약 $0.4{\mu}m$/min, 20 sccm의 $SF_6$를 사용하였을 때에는 약 $0.2{\mu}$/min의 식각 속도를 얻었다. 그러나 60 %의 $O_2$와 40 %의 $SF_6$로 혼합된 플라즈마 분위기에서는 20 sccm의 순수한 $O_2$에 비해 상대적으로 낮은 -DC 바이어스가 인가되었음에도 식각 속도가 약 $0.56{\mu}m$/min으로 증가하였다. 그러나 $SF_6$ 양의 추가적인 증가는 폴리카보네이트의 식각 속도를 감소시켰다. $O_2/N_2$$O_2/CH_4$의 플라즈마 식각에서는 $N_2$$CH_4$의 양이 각각 증가함에 따라 식각 속도가 감소하였다. 즉, $O_2$$N_2$$CH_4$의 혼합은 폴리카보네이트의 식각 속도를 저하시켰다. 식각된 폴리카보네이트의 표면 거칠기 절대값은 식각 전에 비해 $2{\sim}3$ 배정도 증가하였지만 전자현미경으로 표면을 관찰 하였을 때에는 식각 실험 후의 폴리카보네이트의 표면이 깨끗한 것을 확인할 수 있었다. RIE 척 파워의 증가는 -DC 바이어스와 폴리카보네이트의 식각 속도를 거의 선형적으로 증가시켰으며 이 때 폴리카보네이트의 감광제에 대한 식각 선택비는 약 1:1 정도였다. 본 연구의 의미는 기계적 펌핑 시스템만을 사용한 간단한 플라즈마 식각 시스템으로도 $O_2/SF_6$의 혼합 가스를 사용하면 폴리카보네이트의 미세 구조를 만드는데 사용이 가능하며 $O_2/N_2$$O_2/CH_4$의 결과에 비해 상대적으로 우수한 식각 조건을 얻을 수 있었다는 것이다. 이 결과는 다른 폴리머 소재 미세 가공에도 응용이 가능하여 앞으로 많이 사용될 수 있을 것으로 예상한다.

진주시 일원에 산재하는 환경수의 수질 (Water Quality of the Environmental Water at Chinju Area)

  • 김용관;고광배;하봉석
    • 한국수산과학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.126-135
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    • 1987
  • 진주시내에 산재하는 약수터 6개소, 우물 및 펌프수 2개소, 상수도 1개소, 강수 3개소 등 총 12개소를 선정하여 이의 수질관리에 필요한 기초자료를 얻고자 1986년 5월부터 동년 10월사이에 6회에 걸쳐 72개 시료로서 이들의 물리적 성질, 영양염류및 염화이온 농도, 위생지표세균에 대한 실험 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. pH의 변화범위는 $5.4\~7.8$였으며, 약수는 평균 6.4로서 미 산성수였다. 수온은 $12.0\~30.0^{\circ}C$로서 큰 폭으로 변하였으며, 약수는 $20^{\circ}C$를 상회였다. 전기전도도는 $0.51\times10^2\~8.095\times10^2\;\mu\mho/cm$로서 타 지역보다 높게 나타 났었다. 2. 약수나 우물물에서는 아질산성 질소와 암모니아성 질소가 동시에 검출되지 않았으며 강수의 경우는 하수의 유입으로 향할수록 농도가 높아졌다. 질산성 질소의 농도는 $0.2336\~14.1648mg/l$였으며, 특히, 지점 2가 지점 4에서 보다 40배 이상으로 월등히 높았다. 인산성 인은 $0.0013\~0.8315mg/l$로 지점별 차이가 있었으며, 지점 8은 평균 0.6177mg/l로 높은 농도였다. 규산성 규소는 $1.7\~15.28mg/l$ 였으며, 지점 8과 9에서 평균 $10\~13mg/l$로서 높았으나, 기준치 50ppm에는 미달되었다. 염화이온 농도는 3.6\~126.8mg/l였고 강수는 낮은 온도였다. 특히, 지점 9에서는 지하 140m 지하수로서 염화이온 농도가 109mg/l로 높게 나타났었다. 3. 오염지표세균의 분포범위는 약수의 경우, 대양균군은 $9.1\~4,600/100ml$, 분편계대장균은 $0.460/100ml$로서 상수 수질기준에 부적합한 것으로 나났다. 지점 11과 12의 강수는 대장균군이 $4,300\~460,000/100ml$, 분편계대장균이 $2,300\~110,000/100ml$로서 극심한 오염도를 나타내었다. 4. Escherichia coli는 분리 동정된 68균주중 $38.2\%$(26 균주)로 높게 나타났다.

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뇌기능 자기공명영상 장치를 이용한 짠맛 자극에 따른 인간 뇌의 반응에 대한 기초 연구 (Salty-taste Activation of Human Brain Disclosed by Gustatory fMRI Study)

  • 김수현;최기승;이현용;신운재;은충기;문치웅
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제9권1호
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    • pp.30-35
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    • 2005
  • 목적 : 본 논문은 뇌 기능 자기공명영상(Brain Functional Magnetic Resonance Imaging: Brain fMRI)을 이용하여 짠 맛 자극에 대한 인지활동으로 뇌 신경세포의 활성화에 따른 국소 대사 및 혈류역학적 변화가 일어나는 뇌 영역을 분석 및 가시화함으로써 맛에 대한 뇌 활성화 부위의 기초자료를 마련하고자 하였다. 대상 및 방법 : 건강한 비흡연 남자 12명을 대상으로 1.5T MRI 장치에서 혈액산소수준의존(Blood Oxygen Level Dependent, 이하 BOLD) 방법을 이용한 fMRI 실험을 수행하여 인간의 미각 중 짠맛에 대한 반응을 관찰하였다. 잔 맛의 자극은 $3\%$ 농도의 소금물(NaCl)을 미각 자극기를 이용하여 혀 전체에 자극을 주었다. 미각 자극기인 Auto Syringe Pump는 일정한 자극을 반복적으로 가할 수 있도록 마이크로프로세서를 이용하여 연구실에서 자체 제작되었다. 자극의 패러다임은 5회의 휴식기간과 4회의 자극기간으로 구성되었으며, 자극기간은 15초씩 진행되고 휴식기간은 30초로 하여 각 slice당 42 영상을 연속적으로 획득하였다. 자극에 대해 얻은 fMRI 영상은 SPM99'(Statistical Parametric Mapping, UCL)를 이용하여 분석하였다. 활성화 영상은 EPI 영상과 동일한 부위의 T1 강조영상에 registration 기법을 이용하여 overlapping시켜 활성화 부위의 해부학적 판별을 용이하도록 하였다. 결과 : 농도 $3\%$ 소금물의 짠맛 자극에 대해서 insula, amygdala, frontal opercular taste cortex (OFC), orbitofrontal cortex 영역에서 활성화 영역을 fMRI로 확인하였으며, dorsolateral prefrontal cortex (DLPFC) 영역에서도 유효한 신호를 관찰하였다. 결론 : 본 연구의 결과는 미각의 주요 신경이 뇌의 insula, OFC 그리고 DLPFC 영역에 주로 분포한다는 기존의 결과와 잘 일치하고 있다. 마이크로 프로세서로 동작하는 자동펌프를 미각 자극기로 사용함으로써 미각자극에 대한 뇌의 활성화 영역을 안정되게 관찰할 수 있었다. 본 연구의 결과는 fMRI를 이용한 고차원적 미각작용 과정 연구에 튼튼한 밑거름이 될 것으로 생각된다.

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논 잡초발생(雜草發生) 예측(豫測)모델 개발(開發) 연구(硏究) - I. 예측(豫測)모델 개발(開發) 접근방법(接近方法) (Prediction Model of Weed Population in Paddy Fields - I. Practical Approach to Development of Prediction Model)

  • 이한규;이인용;류갑희;이정운;박영선
    • 한국잡초학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.104-113
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    • 1993
  • 논잡초발생(雜草發生) 예측(豫測)모델 개발(開發)에 가장 실용적(實用的)인 접근방법(接近方法)을 구명(究明)하기 위하여 1992년(年) 분리종자(分離種子)에 의한 예측법(豫測法)과 출현잡초(出現雜草)에 의한 예측법(豫測法)을 비교(比較)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1 탄산가리($K_2CO_3$) 50% 용액(溶液)(비중(比重)1.34)으로 토양(土壞)에 들어 있는 종자(種子)의 88% 이상(以上)이 분리(分離) 회수(回收)되었다. 2. 비중(比重) 차이(差異)에 의해서 토양(土壞)으로부터 분리(分離)된 잡초종자(雜草種子)는 흡출기(吸出器)를 부착(附着)한 진공(眞空)펌프기와 강목(綱目) $0.31{\times}0.16mm$의 나이론망사(網紗)를 이용(利用)하여 효율적(效率的)으로 회수(回收)되었다. 3. 토양(土壞)으로부터 분리(分離)된 잡초종자(雜草種子)의 생존(生存) 여부(與否)를 검정(檢定)하는 방법(方法) 중(中)에서 종자(種子) 압착법(壓搾法)이 종자(種子) 발아법(發芽法)이나 TTC 검정법(檢定法)에 비(比)하여 더 효율적(效率的)이고 실용적(實用的)인 방법(方法)이었다. 4. 본답(本畓) 잡초군락(雜草群落)을 샘플토양(土壞)에 출현(出現)하는 잡초(雜草)에 의해서 예측(豫測)하고자 할 때에는 포장당(圃場當) 5-6개(個) 지점(地點)에서 직경(直徑) 13cm 코아로 0-10cm 깊이의 토양(土壞)을 샘플링하는 것이 가장 적합(適合)한 방법(方法)이었다. 5. 샘플토양(土壞)에 출현(出現)하는 잡초(雜草)에 의한 예측법(豫測法)에서 소형종자(小形重子)를 생산(生産)하는 초종(草種)일수록 본답(本畓) 잡초발생(雜草發生) 예측계수(豫測係數)가 낮았다. 6. 본답(本畓) 잡초군락(雜草群落)과의 유이성(類似性), 조사(調査) 소요시간(所要時間), 조사(調査) 소요경비(所要經費), 조사기술(調査技術)의 난이도(難易度), 적용잡초(適用雜草) 등(等)으로 보아 출형잡초(出現雜草)에 의한 예측법(豫測法)이 분리종자(分離種子)에 의한 예측법(豫測法)에 비(比)하여 보다 합리적(合理的)인 방법(方法)으로 판단(判斷)되었다.

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Noncondensable gas's influence in waster vapor absorption accompanying interfacial disturbance into aqueous solution of LiBr

  • Dong-Ho RIE;Keun-Oh Lee
    • 한국안전학회지
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    • 제7권2호
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    • pp.63-70
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    • 1992
  • 흡수식 열펌프에서 폭 넓게 사용되고 있는 대표적인 냉매/흡수용액은 $H_2O$ / LiBr 계이다 그러나, LiBr 수용액의 점성계수는 LiBr의 농도가 커짐에 따라 증가하기 때문에, LiBr수용액의 농용액 영역에서 물질확산계수가 감소한다. 이 결점을 보완하기 위해 흡수용액에 계면활성제를 첨가시키므로서 흡수를 촉진시키는 방식을 이용하고 있다. 계면활성제의 첨가에 의한 흡수용액의 열 및 물질이동 촉진에 관한 연구는 계면활성제 첨가농도에 의해 흡수용액의 표면상에서 게면활성제가 액적으로 존재하는 계면활성제 포화용해도 이상의 조건에서 발생하는 마랑고니대류가 효과적이다. 이 흡수촉진효과는 냉매증기의 흡수시 흡수용액표면상의 분포한 계면활성제와 흡수용액사이의 표면장력차에 기인하는 계면교한 현상에 기인한다. 그러나, 이흡수촉지효과는 냉매증기의 흡수가 일어나는 흡수기 내부의 不안정상태, 즉, 불응축성가스(공기)가 존재하지 않는 조건하에서 이루어지며, 불응축성가스가 흡수촉진저하(열 및 물질이동의 저하)에 기인하는 연구는 보고된 바 없다. 이러한 불응축성가스가 흡수기 내부에 존재할 때 계면교한의 거동 및 열 및 물질이동저하현상을 파악하기 위하여 계면활성제 농도변화(포화용해도 이상 및 이하의 두 조건)에 따른 증기흡수 실험 및 계면교한가시화 실험을 행하였다. 결과적으로 본실험을 통하여 불응축성가스가 수증기흡수에 끼치는 영향을 파악(계면교란의 악화) 첨가시의 흡수량과 不安定상태(불응축성가스가 존재시)의 증기흡수량의 비교에 의해 급격한 증기흡수저하가 不安定상태하에서 발생함으로서 불응축성가스가 흡수촉진효과(계면교한현상)을 저해시키는 결론을 얻었다.es and facts obtained by the expenence in this area, respectively. Both depth-first search and backward chaining schemes are used in reasoning process. This expert system is written in an artificial intelligence language "PROLOG", and its availability is demonstrated through the case study.e함량은 감소되었으며 sulfhydryl기가 증가됨에 따라서 disulfide groups은 감소되는 경향을 보였고 ascorbic acid는 열처리 온도뿐만 아니라 시간과도 관련이 있음을 알 수 있었다. 저온 살균유와 초고온 살균유 사이에서는 지표물질들의 함량이 다소 차이가 있음을 볼 수 있었다.담시간이 구체적으로 기술되지 않았으며, 고유한 언어를 통역하는 과정에서 의미론적 문제에 대한 고려가 부족하였다. 면접과 기록과정에서 보면 자료의 기록과정과 분류 및 분석과정이 명시되어 있지 않았다. 참여관찰과 면접방법을 사용시 이에 대한 자세한 기술이 되어 있지 않았다. 5. 연구결과의 적용 및 이에 대한 논의는 상당히 제한되어 있었는데, 수편의 연구만이 방법론 문제점과 앞으로의 연구분야에 대한 전망을 제시하였으며, 특이한 것은 어 떤 연구자도 이른 개발을 위한 적용 및 임상실무적 차원에서 간호에 대한 제언을 하지 않았다.유모델변수들은 유입-유출 자료들로부터 평가할 수 있으며, 이를 위해서 본 논문에서는 Gauss-Newton 방법을 이용한 Bard

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ISE 기반의 임베디드 시스템을 이용한 실시간 수경재배 양액 모니터링 (Real-time Nutrient Monitoring of Hydroponic Solutions Using an Ion-selective Electrode-based Embedded System)

  • 한희조;김학진;정대현;조우재;조영열;이공인
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.141-152
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    • 2020
  • 본 연구는 양액 내 존재하는 다량 영양소의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 이온 선택 전극 (ISE) 으로 구성된 임베디드 시스템의 개발을 보여준다. NO3, K 및 Ca 이온을 감지하기위한 PVC ISE, H2PO4를 감지하기위한 코발트 전극, 기준 전극, 샘플 용액이 담기는 챔버, 펌프 및 밸브를 사용하여 측정하는 시스템으로 구성된다. 양액 샘플양 조절과 데이터 수집을 위해서 데이터 Due 보드가 사용되었고, 각각의 샘플 측정 전에, 측정 중 발생하는 드리프트를 최소화시키기 위해 2 점 정규화 방법을 사용하였다. PVC 멤브레인을 기반으로 한 NO3 및 K 전극의 농도 예측 성능은 표준 분석기의 결과와 근접한 일치 (R2 = 0.99) 나타내며 만족스러운 결과를 나타냈다. 하지만, Ca II 이온 투과체 제조된 Ca 전극은 고농도 양액 농도에서 Ca 농도를 55 %로 낮게 측정하였다. 코발트 전극 기반 인산 측정은 반복측정 중에 발생한 코발트 전극의 불안정한 신호로 인해 표준 방법과 비교하여 45 ~ 155 mg / L의 인산 농도 범위에서 24.7 ± 9.26 %의 비교적 높은 오차를 나타냈다. 수경 P 감지의 예측 능력을 향상시키기 위해 코발트 전극의 신호 컨디셔닝에 대한 추가 연구가 필요함으로 판단된다.