• Title/Summary/Keyword: 물질집중도

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High-Value Materials from Microalgae (미세조류 유래 고부가 유용물질)

  • 오희목;최애란;민태익
    • Microbiology and Biotechnology Letters
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    • v.31 no.2
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    • pp.95-102
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    • 2003
  • Microalgae are a diverse group of photosynthetic organisms and abundant in every ecosystem in the biosphere. They are common in aqueous environments including marine, brackish and fresh waters and in some habitats that lack eukaryotic life such as some hot springs and highly alkaline lakes. Microalgal biotechnology that is focused on the microalgae-based production of a variety of useful materials such as pharmaceutical comfounds, health foods, natural pigments, and biofuels is considered as an important discipline with the development of biotechnology. In addition, the mass cultivation of microalgae can also contribute to improving the environmental quality by reducing the concentration of $CO_2$ which is one of major gases lead to global warming. Consequently, it seems that the microalgae can be used as an efficient, renewable, environmentally friendly source of high-value biomaterials such as chemicals, pigments, energy, etc. and the microalgal biotechnology will most likely represent a larger portion of modern biotechnology.

The Impact of Monsoon Rainfall on the Water Quality in the Upstream Watershed of Southern Han River (하절기의 집중강우가 남한강 상류수계 수질에 미치는 영향)

  • Park, Sung-Min;Shin, Yoon-Keun
    • Korean Journal of Ecology and Environment
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    • v.44 no.4
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    • pp.373-384
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    • 2011
  • The objective of this was to determine how the seasonal intensive rainfall influenced the water quality, and to analyze the long-term temporal trend of water chemistry and spatial heterogeneity in the upstream watershed of Southern Han River using water quality dataset from 1997 to 2007. The largest seasonal variability in most parameters occurred during the two month July and August and there were closely associated with a large spate of summer monsoon rain. Total phosphorus (TP), chemical oxygen demand (COD), and suspended solids (SS) were greater during summer than any other seasons, and had a direct correlation with precipitation (r>0.4, p<0.01, n-120). In addition, dissolved oxygen (DO) had and inverse function with precipitation (r=-0.542, p<0.01). Overall, the data of total phosphorus (TP) and suspended solids (SS) showed that water quality was worst in Site I1, compared to the others. This was due to continuous effluents from the highlands' fields and cattle farms within the upstream area of Doam lake (Song stream). Based on the overall dataset, an efficient water quality management is required in the highlands and farms areas for better water quality with precipitation (r.0.4, p<0.01, n=120).

Assessment of application effect a small sediment trap at field (밭에서의 소규모 침사구 적용효과 평가)

  • Shin, Min-Hwan;Jang, Jeong-Ryeol;Choi, Yong-Hun;Shin, Jae-Young;Choi, Joong-Dae
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.889-893
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    • 2012
  • 전 국토의 약 7.6%를 차지하고 있는 밭은 장마철이나 집중호우에 의해 하천의 탁수문제를 유발할 뿐만 아니라, 수생태계에도 악영향을 미치기 때문에 비점오염원을 저감시켜야 한다. 이러한 비점오염원을 줄이기 위한 여러 최적관리방법 중 침사구를 밭의 유출부에 적용하여 비점오염물질의 유출저감효과를 평가 하고자 하였다. 평가 방법은 6개(각 110m2)의 무밭을 조성하여 무 재배기간(2011년 4월부터 7월) 동안 시험포에서 발생하는 강우유출수를 1.125 m3($1.5m{\times}1.5m{\times}0.5m$) 크기의 침사구 3개로 각각 유입되도록 하였다. 침사구로 유입된 유출수는 토양으로 침투 및 저류 또는 증발되도록 하였고, 강우에 의한 유출수의 양이 침사구의 용량보다 클 경우 침사구 유출부를 통해 유출되도록 하였다. 연구 결과 평균 64.1%의 유출량 저감효과가 있는 것으로 나타났으며, 수질농도는 BOD5 39.0%, SS 62.1%, CODMn 43.4%, DOC 43.5%, T-N 40.0%, T-P 41.2%의 저감효과가 있는 것으로 나타났다. 유출량과 수질농도를 고려한 오염부하 저감효과는 유출량이 적었던 #2와 #3의 침사구에서 모든 수질항목에서 각각 80%와 90% 이상의 저감효과가 나타났다. 본 연구의 결과를 바탕으로 밭에서 발생하는 비점오염물질 저감을 위해 밭의 유출부에 작은 웅덩이와 같은 침사구를 설치할 경우 비점오염을 저감하는데 매우 효과적인 것으로 판단된다. 또한 강우유출수가 적을 경우 침사구에 의한 유사량의 저감효과도 매우 클 것으로 판단된다. 따라서 밭에서 발생하는 비점오염원을 줄이기 위해서는 본 연구와 같이 밭의 지표를 볏짚이나 다른 피복재 등으로 피복하여 토양의 이동을 최소한으로 줄여 오염부하량을 저감하고, 유출이 발생할 경우 밭의 유출부에 침사구를 설치하여 하천으로 유입되는 오염물질을 저감해야 할 것으로 판단된다.

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미소조류의 응용연구(개관) (Applied Researches on Microalgae(Overview))

  • YIH Won-Ho
    • Korean Journal of Fisheries and Aquatic Sciences
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    • v.25 no.3
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    • pp.205-218
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    • 1992
  • Trends in the applied microalgal researches were described as those in two separate periods. During the first period (earlie. than 1970) . most researches were oriented to using the whole microalgal cells as feed, food, fertilizer, and agent for the treatment of organic waste water. Since early 1970's (the second period) the number of researches on the production of specific cell metabolites has grown so rapidly. Many researchers endeavored after the very expensive 'natural products' form microalge such as vitamins, amino acids, $\beta-carotene$, phycofluor, pharmaceuticals, biologically active compounds, $H_2$ gas, and deutrated chemicals. On the other hand, the applied microalgal researches in Korea are still in the early stage of developments, and urgent activation of the related researchers is quite important to meet the future needs in the microalgal products. Systems for the management of the management of the microalgal clonal cultures from Korean waters should be established soon, which will support many microalgal researchers in Korea.

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Key Factors that can Affect the Chemical Reaction Kinetics of Aged Metals/KClO4-based Energetic Materials (수분노화된 금속/KClO4 산화제 기반 고에너지 물질의 화학반응역학 변화를 유발하는 주요인자 확인)

  • Oh, Juyoung;Yoh, Jai-ick
    • Journal of the Korean Society of Propulsion Engineers
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    • v.26 no.4
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    • pp.28-43
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    • 2022
  • To minimize such loss due to aging, research on energetic materials is being actively conducted though, there are difficulties in identifying the comprehensive aging mechanisms as they focused on the respective materials. In this study, thermal and surface analysis were performed on energetic materials composed of metals(W, Ti, and Zr) and KClO4 oxidizer to solve the blind spots of this aging study. It was newly found that the metals in the hygrothermally aged compounds can cause significant changes in performance. For example, the growth in the thickness of the oxide film on the metals led to an increase in the average value of activation energy(Eα). In addition, the standard deviation of Eα tends to dependent on the type of metal, which is due to the difference in electronegativity.

Analysis of Stream Characteristics at Tangential Intake Structure of Deep Underground Strom Water Tunnel (대심도 빗물배수터널의 접선식 유입구 흐름특성 분석)

  • Kim, Jung-Soo;Kim, So-Young;Choi, Tea-Soon;Yoon, Sei-Eui
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2012.05a
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    • pp.604-604
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    • 2012
  • 국지성 집중호우에 따른 도심지 내수 침수 피해의 주원인으로 하수관거의 설계기준을 초과하는 강우가 침수피해의 주요 원인이며, 도심화로 인해 불투수 면적이 증가함에 따라 유출되는 시간이 짧아 저지대의 피해는 불가피하다. 2010년과 2011년에 100년 이상의 강우사상이 서울시에 연이어 나타나면서 집중호우로 인한 피해지역이 유사하게 나타났으며, 광화문 거리의 연이은 침수는 현재 서울시의 하수관거의 용량과 빗물펌프장 및 저류조 시설로 구성된 기존 수방대책의 한계점을 보이고 있다. 이에 서울시는 광화문 일대의 배수능력을 향상시키기 위하여 효자배수분구 빗물배수터널을 계획하고 있다. 일본, 미국 및 유럽 등지에서는 대심도 지하수로 시설에 대한 수리실험 및 수치 연구를 바탕으로 다양한 지하방수로가 건설되어 국지성 집중 강우에 대해 적절히 대응하고 있으나, 국내의 경우에는 대심도 지하방수로 시설에 대한 연구가 미비하여 지하방수로 설계 지침 및 기술적 자료가 부족한 실정이다. 그러므로 대심도 빗물배수터널 시설에서의 흐름특성 분석에 관한 수리실험 및 수치해석 등의 구체적인 연구가 필요하다고 판단된다. 본 연구에서는 수리모형 실험의 물질적 및 시간적 한계를 극복하기 위하여 일반적으로 3차원 유체거동의 특성분석에 많이 사용되는 Fluent 6.3 모형을 이용하여 대심도 빗물배수터널 시설의 접선식 유입구에 대한 흐름특성을 수치모의 하였다. 접선식 유입구 및 수직갱(drop shaft)에 대한 기하 모형의 격자망은 수치해석의 안정성 확보를 위하여 그림 1과 같이 6면체 격자로 구성하였다. 맨홀 내의 다상유동을 고려하기 위하여 VOF(Volume of Fluid) Scheme을 적용하였으며, 수치해석 방법으로는 비정상류, 1st order implicit method를 사용하였다. Fluent에서의 난류 흐름을 계산하는 방법에는 난류 운동에너지와 난류 에너지 소산율 $\epsilon$의 전달 방정식을 도입한 k-$\epsilon$ 난류 모형을 채택하였다.

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Electrochemical Mass Transport Control in Biomimetic Solid-State Nanopores (생체모사형 나노포어를 활용한 전기화학 기반 물질전달 조절 시스템)

  • Soongyu Han;Yerin Bang;Joon-Hwa Lee;Seung-Ryong Kwon
    • Journal of the Korean Electrochemical Society
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    • v.26 no.4
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    • pp.43-55
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    • 2023
  • Mass transport through nanoporous structures such as nanopores or nanochannels has fundamental electrochemical implications and many potential applications as well. These structures can be particularly useful for water treatment, energy conversion, biosensing, and controlled delivery of substances. Earlier research focused on creating nanopores with diameters ranging from tens to hundreds of nanometers that can selectively transport cationic or anionic charged species. However, recent studies have shown that nanopores with diameters of a few nanometers or even less can achieve more complex and versatile transport control. For example, nanopores that mimic biological channels can be functionalized with specific receptors to detect viruses, small molecules, and even ions, or can be made hydrophobic and responsive to external stimuli, such as light and electric field, to act as efficient valves. This review summarizes the latest developments in nanopore-based systems that can control mass transport based on the size of the nanopores (e.g., length, diameter, and shape) and the physical/chemical properties of their inner surfaces. It also provides some examples of practical applications of these systems.

Characteristics in Organic Carbon Distribution in the Seamangeum Area During the Construction of Artificial Sea Dike, Korea (방조제 건설에 따른 새만금 표층 유기탄소 분포 특성)

  • Park, Jun-Kun;Kim, Eun-Soo;Kim, Kyung-Tae;Cho, Sung-Rok;Song, Tae-Yoon;Yoo, Jeong-Kyu;Kim, Seong-Soo;Park, Yong-Chul
    • Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy
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    • v.12 no.2
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    • pp.75-83
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    • 2009
  • In order to understand the impacts of the construction of artificial sea dikes on carbon cycle in Samangeum area being a closed environment after April, 2006, we had measured suspended particulate matters, particulate and dissolved organic carbon in the surface water of inner Saemangeum dike from 2003 to 2006. The significant inputs of suspended particulate matter and organic carbon were mainly occurred during the wet season which suggests that most organic matter loading is concentrated within a short period of time inside the dike. The concentrations of particulate matter and organic carbon have gradually increasing every year inside of dike from the Mangyeong river estuary to Saemangeum dike, which has been closed since 2003 after the construction of the 4th dike. The particulate organic carbon increased due to the phytoplankton blooms by eutrophication. If the large portion of particulate organic matter produced in the surface water sink to the bottom sediment, this will cause the anoxic condition in this closed environment.

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Estimation of Pollutant Load to Yongdam Reservoir Considering Rainfall Effect (강우의 영향을 고려한 용담호 유입오염부하량 산정)

  • Lee, Eun-Hyong;Seo, Dong-Il
    • Journal of Korea Water Resources Association
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    • v.36 no.4
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    • pp.521-531
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    • 2003
  • Pollutant load to Yongdam Reservoir considering rainfall effect is estimated using data collected during dry and wet days between Dec 1998 and Oct. 1999. Limit of significant rainfall was assumed to be as 10 mm/day and numbers of days of significant rainfall for each month were counted using 10 years of meteorological data of the study area. Water quality input concentrations were estimated by taking weighted averages of concentrations in dry and wet days in each month. The resulting concentrations were used as inputs for water quality modeling of Yongdam Reservoir. When rainfall effect was included average reservoir concentrations of BOD, TN and TP were increased by 70%, 5% and 27%, respectively Considering the fact that Korea is under the significant influence of monsoon effect during the summer, it should be important to include rainfall effect in estimating pollutant input to receiving waters. This method is expected to increase reliability of annual water quality modeling results by providing realistic input data.

Graphene-like β-Ni(OH)2 나노판 구조의 합성 및 특성

  • Cha, Seong-Min;Nagaraju, Goli;Yu, Jae-Su
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2015.08a
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    • pp.201.2-201.2
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    • 2015
  • 현대 디지털 사회에서 고효율 에너지와 파워소스에 관한 요구가 커짐에 따라 차세대 에너지 저장 소자에 대한 연구가 계속되고 있다. 그 중 리튬이온 배터리, 슈퍼커패시터, 그리고 연료 전지들이 우리의 일상생활에서 점점 더 중요하게 자리잡아가고 있는데 이런 다양한 에너지 저장소자 중 슈퍼커패시터가 많은 관심을 받고 있다. 이는 긴 수명, 빠른 충-방전 속도, 높은 에너지 밀도, 그리고 안전함 때문이다. 슈퍼커패시터는 에너지 저장 메커니즘에 따라 두 가지로 분류될 수 있는데 전기이중층 커패시터(EDLC)와 슈도커패시터(pseudocapacitor)로 나누어질 수 있다. 슈도커패시터는 active 물질과 전해질 이온 간의 전기화학적 반응으로 인해 EDLC보다 더 많은 에너지를 저장할 수 있다. 그러므로 지금까지 새로운 형태의 슈도용량성 물질을 만들기 위한 노력이 집중되고 있다. 본 연구에서는 전기화학적증착 방법을 통해 graphene-like ${\beta}$-nickel hydroxide (${\beta}-Ni(OH)_2$) 나노판 구조를 전도성 직물에 합성하였다. ${\beta}-Ni(OH)_2$ 슈도커패시터의 유연하고 효율적인 비용의 전극으로서 높은 비정전용량, 우수한 전기화학 가역성, 그리고 뛰어난 사이클 안정성을 보였다. 이런 쉬운 방법으로 유연한 전도성 직물에 합성된 metal hydroxide/oxide 나노구조는 웨어러블 에너지 저장소자와 변환소자 분야에 사용될 것으로 기대된다.

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