• 제목/요약/키워드: 수분 이용율

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조류 부산물의 에너지 전환을 위한 열역학 특성 고찰 (Thermodynamic cheracteristics of micro algae for energy conversion)

  • 이시훈;서명원;김상돈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.447-450
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    • 2009
  • 2세대 바이오연료 생산에 적용되는 미세 조류의 열화학적 전환 특성을 열천칭 반응기를 이용하여 고찰하였다. 반응 온도 (500 - $800^{\circ}C$)와 수분 함량 (0-60wt.%)을 변수로 하였으며 미세조류로서 가장 널리 이용되는 클로렐라를 이용하였다. 대표적인 열화학적 전환 반응인 열분해, 부분 산화 (5%), 연소 반응을 고찰하였으며 실험 영역에서 반응온도 및 산소의 분압이 증가함에 따라 탄소 전환율이 증가하였으며 Shrinking-core model을 사용하여 반응 차수를 구하였다. 가스화 영역인 부분 산화 (5%) 조건에서의 activation energy와 frequency factor 값은 각각 19.60 kJ/mol, $2.47{\times}10-1\;s^{-1}$ 이었으며 산소 분압에 의한 반응 차수는 0.209 임을 확인하였다. 수분 함량에 따른 클로렐라의 반응 특성을 살펴보면, 수분 함량이 증가함에 따라 탄소 전환율과 반응성이 감소하는 경향이 발견되었다. 열분해의 경우, 건조 시료에 비하여 수분 함량이 늘어남에 따라 탄소 전환율과 반응성이 급격하게 감소하는 경향을 보였다. 반면, 부분 산화(5%) 및 연소의 경우에는 건조 시료, 수분 함량 20, 40% 시료의 탄소 전환율과 반응성은 거의 일정하였다. 그러나 수분 함량이 60%가 되면서 탄소 전환율 및 반응성이 급격히 떨어졌다.

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FTS (Facing Target Sputtering)장비를 이용한 알루미늄 무기산화막 박막에 관한 연구

  • 방승규;이동욱;배강;김화민;손선영;정상권
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.169-169
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    • 2012
  • 현재 디스플레이 시장은 LCD (Liquid Crystal Display), PDP (Plasma Display Panel) 등과 같이 평판 디스플레이가 주류를 이루고 있으며 현재에는 기존의 디스플레이와는 달리 잘 휘어지고 높은 투과성을 가지는 플렉시블 디스플레이에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 하지만 이러한 플렉시블 디스플레이에 사용되는 플라스틱 기판의 경우 용제에 대한 화학적 저항성 및 기계적인 안정성이 취약한 점과 대기중의 수분이나 산소가 플라스틱 기판을 통하여 소자내로 침투하게 되어 금속전극을 산화시키거나 기포 또는 흑점 등과 같은 비 발광 영역이 확산되어 소자의 수명을 단축시키는 치명적인 단점을 가진다. 이에 본 실험에서는 고밀도 플라즈마 형성이 가능하고 저온공정이 가능한 FTS (Facing Target Sputtering) 장비를 이용하여 Polyethylene terephthalate (PET) 기판위에 낮은 수분 투과율 또는 산소 투과율을 갖는 양질의 무기 산화막을 적층하기 위해 저 투습도 및 기계적인 경도 향상을 위한 비 반응성 박막으로 $Al_20_3$층을 Ar분위기에서 증착하였고 그 위에 박막의 stress 감소, 유연성 향상을 위한 반응성 박막으로 Al을 Ar과 $O_2$를 비율별로 증착하여 비교 실험하였다. 이와 같이 제작된 무기산화막들을 Uv- spectrophotometer를 이용하여 광학적 특성을 조사한 결과 가시광 영역에서 모두 80% 이상의 높은 투과율을 나타내었으며, 그 외 XRD (X-ray Diffraction)를 사용하여 결정성을 확인, SEM (Scanning Electron Microscope), AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 박막의 구조와 표면향상 및 표면조도를 측정한 결과 모든 박막에서 밀집도가 좋으며 거칠기가 작은 것으로 확인되었다. 마지막으로 수분 투과율(WVTR)을 알아보기 위해 Mocon (Permatran W3/31)장비를 이용하여 측정한 결과 $1.0{\sim}3.0{\times}10^{-3}g/m{\cdot}day$의 낮은 수분 투과율을 볼 수 있었다. 이러한 측정 결과로 볼 때 향후 FTS 장비를 이용하여 양질의 플라즈마를 형성하여 알루미늄 무기산화막을 이용한 고밀도 다층막을 형성하면 더욱 낮은 수분투과율을 갖는 가스차단막을 제작할 수 있을 것으로 보여지며 반도체 소자 및 디바이스의 Pachaging으로도 사용가능 할 것이라 사료된다. 본 연구는 한국산업기술진흥원에서 지원하는 2011년도 지역산업기술개발사업의 연구수행으로 인한 결과물임을 밝힙니다.

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음식찌꺼기의 발효사료화시 수분조절제와 발효방법이 화학적 조성분 및 소화율에 미치는 영향 (Effects on Chemical Compositions and Digestibilities of the Bulking Agents as a Moisture Control and fermentation Methods of food Waste)

  • 배동호
    • 유기물자원화
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    • 제8권4호
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    • pp.100-110
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    • 2000
  • 음식찌꺼기의 사료화를 위한 발효처리시 수분조절제로 이용되는 재료 (톱밥, 버섯폐재, 밀기울, 야자박 등)와 발효방법 (호기성파 혐기성)및 발효기간이 음식찌꺼기 사료의 사료가치에 미치는 영향을 구명하기 위한 일련의 시험을 실시하였다. 본 연구의 시험설계는 농가 지도자료로 활용 될 수 있도록 하였다. 참나무 톱밥과 소나무 톱밥의 NDF(중성세제 불용성 섬유)함량은 각각 건물기준 93.5%와 95.4%로써 사료로 이용하기는 어려운 재료라고 할 수 있다. 톱밥을 수분조절제로 50% 혼합하여 $30^{\circ}C$에서 2일간 호기성발효를 했을때 NDF 함량은 발효 전 재료에 비하여 12% 증가했고 in vitro DDM (인공반추위 건물소화율)은 48% 감소했다. 참나무 톱밥은 소나무 톱밥에 비하여 양호하였으며, 버드나무 톱밥(80%)과 밀기울(20%)을 혼합하여 팽이버섯재배의 배지로 이용된 후의 폐재는 톱밥류에 비하여 사료가치가 우수한 것으로 나타났다. 발효된 사료의 NDF함량과 건물소화율은 이용된 수분조절제의 NDF함량에 주로 관계된다는 것을 알 수 있었다. 버섯폐재를 밀기울로 대체 했을때 밀기울의 대체율이 증가함에 따라 발효된 사료의 NDF함량은 직선적으로 감소했고 소화율은 직선적으로 증가했다. NDF함량이 높은 수분조절제를 이용한 호기성발효는 발효기간이 길어질수록 NDF함량은 증가되었고 건물소화율은 감소되었다. 그러나 밀기울 만을 이용하거나 밀기울이 함유된 수분조절제는 발효기간이 연장됨에 따라 조단백질 함량이 증가되었다. 혐기성발효는 호기성 발효에 비해 전 처리구에서 NDF함량은 감소되었고 건물소화율은 향상되었다. 버섯폐재와 밀기울을 수분조절제로 이용하여 실온에서 30일간 혐기적으로 발효한 사료를 유기산 조성과 pH가를 기준으로 발효상태를 판정할 때 우수한 것으로 나타났다.

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게껍질에서 추출한 chitosan 필름의 이용에 관한 연구 1. 도포재로써의 chitosan 물성에 영향을 미치는 인자 (A Study on the Properties and Utilization of Chitosan Coating 1. Affecting Factors on the Rheological Properties of Chitosan Film as a Coating Agent)

  • 손병일;박성민;김형섭;이근태
    • 한국수산과학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.395-398
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    • 1999
  • Chitosan을 이용하여 필름을 제조하여 chitosan의 탈아세틸화도와 분자량, chitosan의 농도, pH등에 따른 chitosan 필름의 인장강도, 인장율 및 수분 투과도 등을 조사한 결과는 다음과 같다. Chitosan 조제조건으로는 $47\%$ NaOH로 $130^{\circ}C$에서 3시간이상 처리시켰을 때 탈아세틸화도의 변화는 적은데 비해 분자량의 감소는 크게 나타나 상업적으로 이용시 3시간 이하로 처리하는 것이 바람직하였다. Chitosan의 탈아세틸화도, 분자량, pH, 농도에 따른 필름의 인장강도, 인장율 및 수분 투과도의 결과는 탈아세틸화도가 높아짐에 따라 인장강도, 인장율, 수분 투과도 등은 감소하였으며, 분자량이 적어짐에 따라 인장강도, 인장율, 수분 투과도등은 감소하는 것으로 조사되었다. pH가 높아짐에 따라 인장강도와 수분 투과도는 감소하였으나 인장율에 있어서는 증가하는 것으로 나타났다. 그리고 chitosan 농도가 높아짐에 따라 인장율과 수분 투과도는 감소하였으나 인장강도는 증가하는 것으로 조사되었다.

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자연 방임수분 상태에서 한국잔디류의 개화기간, 유전특성 및 타가수분율 (Flowering Periods, Genetic Characteristics, and Cross-Pollination Rate of Zoysia spp. in Natural Open-Pollination)

  • 최동근;양근모;최준수
    • 아시안잔디학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.13-24
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    • 2008
  • 한국잔디류의 교배조합 계통간 자웅성기관 발육의 차이를 구명하고, 형질의 유전특성을 파악하여, 자연 방임수분 조건에서 타가수분율을 추산하여, 자연방임조건의 교배를 이용한 한국잔디류의 합성품종의 육성 가능성을 확인해 보고자 본 연구를 수행하였다. 한국잔디류 중 형태적으로 특성이 있는 5개 종 및 품종을 사용하여 실험을 수행하였다. 교배조합을 포장에 식재한 후에 암술과 수술의 개화시기를 조사하였으며, 종자를 수확하여 육묘한 후에 후대들의 형태적 특성을 이용하여 형질의 유전특성을 조사하였다. 형태적 특성중 줄기의 기부색을 이용하여 타식률을 조사하였다. 자연방임수분 후대들의 형태적 특성을 이용한 유전특성 비교에서 잎털의 유무, 초장, 분얼경수는 변이의 폭이 크게 나타났고, 엽폭은 종자친의 형질을 많이 따랐으며, 전체적으로는 종자친과 화분친의 영향 없이 한쪽의 모본에서 영향을 받은 형이 가장 많이 나타났다. 모본간의 중간특성을 많이 나타낸 기부색은 각 개체들의 교배여부를 확인할 수 있는 지표로 활용할 수 있었다. 기부색을 이용한 타가수분율 추정은 자웅성기관의 개화시기가 비슷하고 양친의 특성에 차이가 있어 교배를 확인할 수 있는 조합에서 가능하였고, 교배 조합간에 타가수분율에 차이를 보였으나 본 실험에서는 타가수분율이 11.3-48.9(로 추산되어 타식이 발생되는 것을 확인하였고, 한국잔디가 방임수분을 통한 합성품종 육성의 가능성이 있는 것으로 판단되었다.

초분광 영상을 이용한 수박 묘의 수분함량 추정 (Estimation of Moisture Content in Watermelon Seedlings Using Htperspectral Imagery)

  • 전새롬;유찬석;강정균;강예성;김성헌;김원준;타파스쿠마 사르카;강동현
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.41-41
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    • 2017
  • 본 연구는 초분광 영상을 이용하여 수박 모종의 수분함량을 비파괴적으로 추정하기 위해 수행되었다. 단계적으로 수분 스트레스를 받은 수박(n=45) 모종을 초분광 영상시스템으로 촬영하여 모종 영역의 반사율을 추출하였고, 매 촬영 후 모종의 생체중과 건물중을 측정하여 수분함량을 계산하였다. 모종의 반사율과 계측된 수분함량을 변수로 하여 Partial Least Square Regression(PLSR) 분석을 이용하여 수분 추정 모델을 구축하였다. 수분 추정모델을 작성한 결과 Calibration(Cal.)의 정확도($R^2$)는 0.66, 정밀도(RMSE 및 RE)는 각각 1.06%, 1.14%로 나타났다. 수박 모종의 수분함량 추정모델의 정밀도는 상당히 높게 나타났으나 정확도는 낮게 나타났다. 정확도를 개선하기 위해 Confidence ellipses의 신뢰구간을 95%로 설정하였을 때 3개의 모종이 타원 밖에 위치하는 것을 발견하였으며 이를 제거 후 재분석을 하였다. 3개의 모종을 제외한 수박 모종의 수분함량 추정모델의 정확도는 0.82, 정밀도는 0.73%, 0.78%로 나타났다. 3개의 모종을 제외함으로서 모델의 정확도 및 정밀도가 상승하여 3개의 모종이 정확도 및 정밀도를 낮추는 원인이라 판단된다. 작물은 가뭄스트레스를 받을수록 반사율이 낮아지지만(Yang et al., 2010) 3개의 모종은 다른 모종의 수분함량에 비해 반사율이 큰 차이를 나타내어 정확도 및 정밀도를 낮춘 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 초분광 영상을 이용하여 수박 모종의 수분함량 추정가능성을 시사하였고, 모델의 정확도를 개선하기 위해 샘플 수 및 수분함량의 변이를 증가시키는 것이 필요하다고 판단된다.

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동축선 끝단에서의 마이크로파 반사를 이용한 토양 수분 함유량 산출 기술 (Retrieval of Soil Moisture Using Microwave Reflection at the End of a Coaxial Probe)

  • 김태진;오이석
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.151-163
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    • 1997
  • 본 논문에서는 동축선 끝단에서의 마이크로파 반사를 측정하여 수분 함유량을 산출하는 알고리즘을 제시한다. 전파 반사는 공기층과 토양층 사이의 유전율 변화에 의해 발생하므로 반사 계수에서 유전율을 얻는 기술을 연구하였다. 우선, 유전체에 접촉한 동축선 끝단의 등가회로를 선 정하여 미지의 회로 정수를 설정하였다. 다음에, 수분함유량을 알고 있는 토양을 측정하여 미지 회로 정수를 발견하고 반사 계수와 유전율의 관계식을 실험적으로 찾았다. 토양의 유전율은 주파 수, 토양 형태에도 영향을 받지만 주로 수분 함유량에 의해 결정되므로 기존의 실험식을 이용하 여 유전율로부터 수분 함유량을 계산할 수 있었다. 본 연구에서는 Network Analyzer을 이용하여 4.65 GHz에서 각종 토양의 반사 계수의 크기와 위상을 측정하기를 반복하여 복소수 형태의 유전 율과의 관계식을 산출하였다. 이 실험식은 다른 토양에 이용되어 그 정확도가 검증되었다.

$\beta$선에 의한 식물잎의 수분함량측정 (Determination of Leaf Water Content by Beta Ray Transmission)

  • 이충열;원준연
    • 생명과학회지
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    • 제8권5호
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    • pp.492-496
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    • 1998
  • $eta$선투과율을 이용하여 식물잎의 수분함량을 측정하기 위하여 1/5000a 와그너 폿트에 생육시킨 벼와 콩및을 대상으로, 정상적으로 생육한 개체만을 선별하였다. $^{99}$Tc(100 $\mu$ci)과 G-M detector사이를 10cm로 두고 그 사이에 잎을 놓아 잎을 통과한 $eta$선량(I)과 잎을 제외시켰을 때의 $eta$선량(Io)을 각각 측정하여 $eta$선투과율(I/Io)를 구하였고, 잎의 생체중과 건물중, 비엽면적을 측정하여 잎의 함수량과 $\beta$선 투과율(I/Io)과의 관계를 구하였다. 1. 잎 절단후 시간이 경과함에 따라 $eta$선투과율(I/Io)은 증가하는 경향이었으며, 토양수분결핍후 수분공급에 의해 $eta$선투과율(I/Io)은 감소하는 경향이었다. 2. 잎의 함수량과 $eta$선투과율(I/Io)과의 직선회귀관계식은 고도의 유의성이 인정되어, 잎의 함수량이 감소할수록 $eta$선투과율(I/Io)은 증가하였다. 3. 잎의 함수량을 종속변수로, 비엽면적(SLA)과 $eta$선투과율(I/Io)을 각각 독립변수로하여 다중회귀를 분석한 결과, 편회귀계수가 SLA는 벼 0.007, 콩 0.004이었고, I/Io는 벼 -0.863, 콩 -0.904로 수분함량에는 $eta$선투과율(I/Io)의 영향이 지배적이어서, $\beta$선투과율(I/Io)에 의한 식물잎의 수분함량이 측정이 가능하였다.

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토양 내 저장 강수율을 활용한 국내 표층 토양수분 메모리 특성에 관한 연구 (Surface soil moisture memory using stored precipitation fraction in the Korean peninsula)

  • 김기영;이슬찬;이용준;연민호;이기하;최민하
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제55권2호
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    • pp.111-120
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    • 2022
  • 물의 흐름을 제어하는 토양의 기능을 정량적으로 계산하기 위한 방법인 토양수분 메모리(soil moisture memory)는 토양에 도달한 강수가 저장되고 배출되기까지 평균적으로 체류하는 시간을 평가한다. 본 연구에서는 2019, 2020년 한반도 지역에서 강수와 토양수분 위성 기반 모델 산출물을 활용하여 표층(0~5 cm)토양에서의 토양수분 메모리를 산출하고 이를 활용하여 연구지역 내 토양수분 메모리의 시공간적인 분포를 지표면의 경사 및 토양의 특성과 함께 평가하였다. 토양수분 메모리를 특성분석을 위해 강수 사건에 따라 토양수분의 증가를 추적하여 저장 강수율(Fp(f))이라는 새로운 측정 지표를 활용하였다. 강수 발생 초기(3시간 후)에는 산맥을 기준으로 토양 내 저장 강수율이 우선적으로 감소하여 토양수분 메모리의 공간적인 편차가 컸으며 24시간 이후 전반적으로 편차가 감소하였다. 토양 내 저장 강수율은 경사가 증가할수록 감소하는 형태가 뚜렷하게 나타났으며 토양 입자 크기의 구성 비율에 따른 토양 내 수분의 배수 활동에 의한 영향을 확인할 수 있었다. 또한 수리전도도 증감에 기여하는 평균토양수분이 저장 강수율에 미치는 영향을 확인하였다. 본 연구 결과는 강수가 지면에 체류하는 시간에 대한 척도인 토양수분 메모리가 지표의 경사와 토양 특성과 갖는 관계를 규명하고 토양수분의 시공간적 변동성을 이해하는 데 기여할 것으로 기대된다.

박피방법에 따른 근채류(도라지 및 우엉)의 이화학적 품질특성(II)

  • 정진웅;정승원;박기재;김동진
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.145.2-146
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    • 2003
  • 일반 근채류와는 달리 기계적, 화학적 박피방법이 불가능한 도라지는 수작업에 의한 박피만이 가능하여 다양한 수작업에 의한 박피 처리후의 품질을 비교한 결과, 감모율에 있어 박피 도구를 사용한 수작업시 15.93%로 박피 도중 제거되는 측근의 수가 많아 높게 나타났다. 박피 처리후의 수분함량 변화는 칼을 이용한 수작업 처리구에서 초기치 88.26%에서 3시간후 71,55%로 16.71%의 감소율을 보였으며, 박피 도구를 사용한 수작업 처리구에서는 14.38%, sandpaper에 의한 수작업 처리구는 16%의 수분함량 감소율을 보였다. 한편, 우엉의 박피 감모율은 다른 품목과는 달리 칼을 이용한 수작업 박피에서 18.20%로 가장 크게 나타났으며, brushing에 의한 박피가 8.05%로 가장 적은 감모율을 나타내었다. 박피 처리후의 수분함량 변화는 박피 도구를 이용한 수작업 처리구가 80.50~71.30% 범위로,7$0^{\circ}C$, 12%-NaOH 에서 30초간 처리한 우엉의 80.56~69.54% 보다 다소 높게 유지되었다. pH 변화도 6.58~5.67 수준으로 다른 근채류와 마찬가지로 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 또한, brushing에 의한 방법은 박피 직후에 갈변도가 0.85로 다소 높게 나타났으나 시간이 경과함에 따라서는 갈변정도가 더디게 진행되는 특징을 보여 주었다.

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