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Sonolysis of Trichloroethylene in the Multi Ultrasound Irradiation Reactor (다중 초음파 조사 반응조에서의 TCE의 초음파 분해)

  • Lee, Min-Ju;Oh, Je-Ill
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.31 no.10
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    • pp.873-882
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    • 2009
  • Sonolysis of TCE (Trichloroethylene) was performed in 584 kHz rectangular reactor. At first, the effect of acoustic power and aqueous temperature which are both important factors to operate ultrasound system on sonolysis of TCE were examined under one side irradiation condition. First degradation rate constants of TCE and chloride yields were increased with increasing acoustic power from 100 to 300 W. And increasing the aqeuous temperature resulted in the increase of first degradation rate constants of TCE and the decrease of chloride yield. Sonolysis of TCE was performed under multi ultrasound irradiation conditions that total acoustic power of 300 W was distributed according to the number of irradiation sides. First degradation rate constants of TCE followed the order 4 sides > 3 sides > 1 side > 2 sides (parallel) > 2 sides (orthogonal). When comparing the experimental results under parallel and orthogonal irradiation conditions of 2 sides with 300 and 450 W, first degradation rate constants of TCE were similar, while production rate constants of hydrogen peroxide were more higher at parallel conditions compared to orthogonal conditions.

Influence of Temperature and Affinity of Disperse Dye on Dyeing of PET(Polyethylene Terephthalate) Microfiber (PET 초극세사 염색에서 분산염료의 친화력과 온도 의존성)

  • Lee, Hun
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.9
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    • pp.532-540
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    • 2019
  • PET microfibers with various diameters (0.5, 0.2, 0.06, and 0.01 dpf) were dyed with a dispersed dye (C.I. Disperse Blue 56) at various temperatures. The dyeing process was conducted under infinite dyebath conditions at constant temperatures. The effects of the dyeing temperature and diameter on the partition coefficient, affinity, and diffusion coefficient of disperse dyes were studied. The curve of isotherms was fitted well to Nernst-type model in a large range of initial dye concentrations. At the same temperature, the partition coefficient and affinity decreased with increasing sample diameter due to the increase in surface area. At all deniers, the partition coefficient and affinity decreased with increasing temperature because the dyeing process is an exothermic reaction. In addition, the decrease in radius of the sample gives rise to a decrease in the heat of dyeing. The fine diameter of the sample resulted in an increased surface area but decreased space between the microfibers. Consequently, decreasing the diameter of the microfibers leads to a decrease in the diffusion coefficient. At the same diameter, the diffusion coefficient increased with increasing temperature because of rapid dye movement and the large free volume of the sample inside. In addition, thermal dependence of the diffusion coefficient increased when the diameter of the sample increased.

A Study on Thermal Management of Stack Supply Gas of Solid Oxide Fuel Cell System for Ship Applications (선박 전원용 고체산화물형 연료전지(SOFC) 시스템의 스택 공급 가스의 열관리 문제에 관한 연구)

  • Park, Sang-Kyun;Kim, Mann-Eung
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • v.35 no.6
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    • pp.765-772
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    • 2011
  • In this research, the fuel cell system model capable of generating codes in real time was developed to construct of a HIL (Hardware-In-the-Loop) for a SOFC-powered ship. Moreover, the effects of the distribution of the exhaust gas flow rates in a stack, the flow rates of fuels and temperature of air supplied on the temperature characteristics of fuels supplied to the cathode and the anode, the output power of the stack and system efficiency are examined to minimize the temperature difference between fuels supplied to the stack used in a 500kW SOFC system using methane as a fuel. As a result, the temperatures of fuels supplied to the cathode and the anode maintain at 830K when the opening factor of three-way valve located at outlet of turbine is 0.839. Also the process for optimization of methane flow rate considering the fuel cell stack and system efficiency is required to increase the temperatures of fuels supplied to the stack.

Using a Dynamic Approach to Analyze the Relationship between Forest Household Income and Income Inequality (동태적 접근을 통한 임가의 소득과 소득불평등 간의 관계 분석)

  • Kim, Eui-Gyeong;Kim, Dae-Hyun;Kim, Dong-Hyun
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.109 no.1
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    • pp.99-108
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    • 2020
  • Although the relationship between income and income inequality has previously been discussed, the present study applies a dynamic approach to analyze the specific relationship between forest household income and income inequality. For this analysis, a unit root test and a cointegration test were conducted to characterize the nature of income time-series data. After converting unstable time-series data into stable time-series data, a VAR model was estimated. Based on this model, an impulse-response was generated and variance-decomposition analysis was performed. These analyses showed that the effect of forest household income was relatively larger than that of the Gini coefficient, and that the impact of forest household income not only caused income to increase but also caused the Gini coefficient to decrease. In addition, the impact of the Gini coefficient had an impact on reducing forest household income and further increasing income inequality. We conclude that, with the aim of alleviating the inequality of forest household income, an income growth policy would be more effective than an income distribution policy.

A Study on the Extraction of Thermostable Pectinesterase from Valencia Orange (Valencia 오렌지로부터 내열성 Pectinesterase의 추출)

  • Hou, Won-Nyoung;Walker, Brigdet L.
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.27 no.5
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    • pp.658-665
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    • 1995
  • Low yield of a thermostable pectinesterase(TSPE) from citrus fruits has made its detailed study extremely tedious and difficult; therefore, maximizing TSPE extraction is desirable. It is assumed that TSPE is bound to the cell components via ionic linkage and covalent bonds. Therefore, in this study, variations in extraction time, pH, NaCl concentration and commercial enzyme preparations were used to increase the yield of TSPE from Valencia orange. The largest recovery of TSPE, obtained by heating extracted pectinesterase(PE) at $70^{\circ}C\;for\;5{\sim}10$ minute, was achieved using actate buffer(pH 4.14) with 1 M NaCl and 0.2% $Cytolase^{TM}$ 104(a mixture of cellulase, hemicellulase and pectinase; Genecor, Inc). The two aquous phase partitioning with 5.0% Triton X-114 could be used as a tool for separation of thermolabile pectinesterase(TLPE) and TSPE from crude PE. Also, water extraction and $0{\sim}0.3$ ammonium sulfate fractionation could be used for removing non-pectinesterase protein.

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UHF-Band 1 kW Solid State Pulsed Power Amplifier for Thermoacoustic Imaging Application (열음향 응용을 위한 1 kW급 UHF 대역 반도체 펄스 전력증폭기)

  • Lee, Seung-Min;Park, Seung-Pyo;Choi, Seung-Bum;Lee, Moon-Que
    • The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science
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    • v.27 no.1
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    • pp.92-95
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    • 2016
  • In this paper, an UHF-band 1 kW solid-state pulsed power amplifier was designed and implemented for the thermoacoustic imaging(TAI) at 900 MHz. The designed power amplifier has a pulse width of $80{\mu}s$ and a duty cycle of 1 % for short-pulse operation. The overall amplifier was implemented by combining of 16 single-power amplifiers adopting MRFE6P9220HR3 LDMOSFET using wilkinson power dividers. The solid-state pulsed power amplifier shows 25 % drain efficiency with a gain of 76.2 dB when the output power is 60.2 dBm for a -16 dBm input power at center frequency.

Development of a compact fuel processor for building fuel cells (건물용 연료전지를 위한 컴팩트 연료개질기 개발)

  • Jung, Un Ho;Koo, Kee Young;Yoon, Wang Lai
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.224.2-224.2
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    • 2010
  • 연료개질기는 연료전지 시스템의 핵심 구성요소 중의 하나로 도시가스로부터 수소를 생산하는 역할을 담당한다. 연료개질기는 주로 탈황, 수증기 개질, 수성가스 전이, 선택적 산화 반응의 4단계로 구성되어 있으며 이 중 상온 탈황부분을 제외한 나머지 부분은 일체화 설계를 통해 제작된다. 탈황의 경우 도시가스에 포함된 부취제인 황화합물를 제거하여 후단에 위치한 촉매층이 황에 의해 피독되는 것을 막는 역할을 하며 주로 상온흡착식 탈황제를 사용한다. 황이 제거된 도시가스는 물과 함께 연료개질기로 도입되어 수증기 개질반응을 통하여 수소, 일산화탄소, 이산화탄소 및 소량의 메탄과 미반응 수증기로 구성된 개질가스로 전환된다. 이후의 수성가스 전이반응에서는 일산화탄소가 물과 반응하여 수소 생산량을 늘리며 동시에 일산화탄소의 농도를 낮추게 된다. 또한 고분자 전해질 연료전지에 공급되는 개질가스는 선택적 산화반응을 통하여 일산화탄소의 농도를 10ppm이하로 유지하게 된다. 이러한 기능의 연료개질기 개발의 주요 이슈로는 컴팩트화 및 고효율화이며 이 두가지 요소를 고려하여 연료개질기를 설계하여야 한다. 연료전지 시스템의 전체부피를 줄이기 위한 노력의 일환으로 연료개질기의 컴팩트화가 요구되는데 가정용 연료전지 기술 선진국인 일본 제품의 경우 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 부피는 20L정도로 알려져 있다. 또한 연료전지 시스템의 효율은 연료개질기의 개질효율과 연료전지 스택의 발전효율의 곱으로 계산되기 때문에 연료개질기의 연료개질 효율은 전체 시스템의 효율에 직접적으로 영향을 미치게 된다. 한국에너지기술연구원에서는 수소생산량 기준 $1Nm^3/h$급 연료개질기의 개발을 완료하였으며 크기 및 효율면에서 선진국 제품과 비교하여 동등 또는 우위의 수준을 달성하였다. 연료개질기 내부의 혼합 및 분배 구조를 개선하고 각 촉매층의 최적 배치를 통해 연료개질기의 부피를 최소화 하였으며 연료개질기 내부에서 고온부위와 저온부위 사이의 최적 열교환을 통해 열효율을 극대화 시켰다. 현재 개발된 $1Nm^3/h$급 개질기의 단열 후 부피는 13.5L 그리고 단독운전 시 열효율은 80%(LHV)로 측정되었다. 또한 $1Nm^3/h$급의 연료개질기의 스케일-업 설계를 통하여 수소생산량 3, $5Nm^3/h$ 규모의 연료개질기를 개발하였으며 성능평가가 진행 중이다.

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Parallel clustering technology for real-time LWIR band image processing (실시간 LWIR 밴드 영상 처리를 위한 병렬 클러스터링 기술)

  • Cho, Yongjin;Lee, Kyou-seung;Hong, Seongha;Oh, Jong-woo;Lee, DongHoon
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2017.04a
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    • pp.158-158
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    • 2017
  • 비닐포장 하부에 위치한 콩의 생장 초기에 발생한 초엽을 인식하기 위한 연구를 수행중이다. 선행 연구에서 비닐포장에 접촉한 콩 초엽으로 인해 비닐포장 상부 표면의 열 반응 분포에 변화가 있음을 발견하였다. 현장에서 주행 중에 콩 초엽의 위치를 실시간으로 인식하고 연동된 선형 또는 회전형 엑츄에이터를 제어하여 정확한 위치에 천공을 수행하기 위해서는 계측 시스템과 제어 시스템간의 시간적 차이를 최소할 수 있는 실시간 신호 처리 기술이 필수적이다. 선행 연구에서 사용한 다중 IR 센서의 분해능은 $16{\times}4pixel$이며 주파수는 3 Hz로, 폭이 30cm 내외인 비닐포장 상부의 정밀 분석에 한계가 있음을 발견하였다. 이를 해결하기 위하여 분해능과 계측 주기를 개선할 수 있는 초소형 ($1cm{\times}1cm{\times}1cm$) 열화상 센서를 이용하였다. LWIR(Longwave infrared)영역에 해당하는 $8{\mu}m{\sim}14{\mu}m$의 영역에서 $0.05^{\circ}C$의 분해능을 보이는 $ Lepton^{TM}$ (500-0690-00, FLIR, Goleta, CA)모델을 사용하였다. 프레임당 $80{\times}60$ 픽셀의 정보가 2 Byte의 단위로 계측이 되며 9 Hz의 주파수로 대상면의 열 분포를 측정할 수 있다. 이론적으로 초당 정보 전송량은 86,400 Byte ($80{\times}60{\times}2{\times}9$)이며, 1 m를 진행하는 주행형 천공기에 적용할 경우 1 프레임당 10cm 정도의 면적을 측정하므로, 최대 위치 판정 분해능은 약 10 cm / 60 pixel = 0.17 cm/pixel로 상대적으로 정밀한 위치 판별이 가능하다. $80{\times}60{\times}2Byet$의 정보를 0.1초 이내에 분석해야 하는 기술적 과제를 해결하기 위하여 천공 작업기에 적합한 상용 SBC(Single board computer)의 클럭 속도(1 Ghz)로 처리 가능한 공간 분포 분석 알고리즘을 개발하였다. 전체 이미지 도메인을 한 번에 분석하는데 소요되는 시간을 최소화하기 위하여 공간정보 행렬을 균등히 배분하고 별도의 프로세서에서 Feature를 분석한 후 개별 프로세서의 결과를 경합식으로 판정하는 기술을 연구하였다. 오픈 소스인 MPICH(www.mpich.org) 라이브러리를 이용하여 개발한 신호 분석 프로그램을 클러스터링으로 연동된 개별 코어에 설치/수행 하였다. 2D 행렬인 열분포 정보를 공간적으로 균등 분배하여 개별 코어에서 행렬의 Spatial domain analysis를 수행하였다. $20{\times}20$의 클러스터링 단위를 이용할 경우 총 12개의 코어가 필요하였으며, 초당 10회의 연산이 가능함을 확인하였다. 병렬 클러스터링 기술을 이용하여 1m/s 내외의 주행 속도에 대응이 가능한 비닐포장 상부 열 분포 분석 시스템을 구현하였다.

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Application of Glucuronic Acid with New Cosmetic Active Ingredient (새로운 노화 방지 성분으로서 글루쿠로닉 애씨드의 기능과 화장품 응용)

  • Lee Geun-Soo;Kim Jin-Wha;Lee Chun-Il;Pyo Hyeong-Bae;Lee Kong-Joo
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.30 no.4 s.48
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    • pp.471-477
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    • 2004
  • Exposure to elevated temperatures, chemical (active oxigen), or physical stress (UV light) induces immediate physiological response, the expression of heat shock proteins in cells. Thus, cells with elevated Heat Shock Protein levels become more tolerant to stress conditions that are otherwise lethal. First, we studied on the new function of glucuronic acid (GA) as preventive material of skin aging. The application of the GA shows significant induction of Heat Shock Protein 70 kDa (HSP 70 kDa) in contrast to cells without it. GA at the concentration which can induce HSP 70 kDa, protects the cell death induced by second stress (heat shock and hydrogen peroxide) in NIH3T3 cells. Second, we studied on in vitro transdermal permeation characteristic of GA through the excised mouse skin. In this study, we compared the skin permeability of GA in water with O/W emulsion. As a result, skin permeation parameters of GA shows lag time 1.2 h, partition coefficient 0.114, permeation flult rate $0.83114 mg/cm^2/h.$ In case of lag time, O/W emulsion containing GA increase 2.48 h. Also, the total accumulation permeation content decreased in contrast to GA solution after 24 h. But it has long-term permeability of glucuronic acid. These results suggest that glucuronic acid could be a good cosmetic active ingredient.

The Characteristic Refinement of Poly-Si by Uni-directional Solidification with Thermal Gradient (일방향 응고시 온도 구배에 의한 다결정 실리콘 정련 특성)

  • Jang, Eunsu;Yu, Joon-Il;Park, Dongho;Moon, Byungmoon;Yu, Tae U
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.06a
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    • pp.59.2-59.2
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    • 2010
  • 결정형 태양 전지의 보급화를 위하여 고순도 실리콘을 저렴하게 제조할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 고순도 실리콘을 경제적으로 제조하기 위하여 대역 정제에 의한 일방향성 응고법을 이용한 정련 연구를 진행하였으며, 응고 속도와 고 액상의 온도 구배가 정련도에 미치는 영향을 분석 하였다. 본 실험에 사용된 일방향 응고장치는 실리콘 용탕이 장입된 도가니 하부의 열 교환기를 통한 냉각에 의해 용탕 하부에서 상부 방향으로의 일방향성 응고가 진행되며, 응고 진행시 용탕의 흔들림에 의한 정련능의 감소를 방지하기 위해 가열 영역이 이동하는 Stober 공정을 채택하였다. 가열 영역은 실리콘 용융을 위한 상부 가열 영역과 응고 진행시 응고부의 온도 제어를 위한 하부 가열 영역으로 구성되어 있으며, 두 가열 영역의 온도 제어를 통해 응고중인 실리콘의 고 액상의 온도 구배를 조절하였다. 일방향 응고에 의한 정련법에서 고 액상의 온도 구배가 증가할수록 2차 수지상의 발달이 감소하고, 주상정의 수지상 형태를 유지하게 되어 고 액 공존영역에서 액상 영역으로의 확산이 원활하게 이루어져 분배계수를 이용한 정련도가 좋아지게 되며, ICP 분석을 통해 온도 구배의 증가에 따라 정련능이 증가하는 양상을 확인 할 수 있었다. 고 액상의 온도 구배의 조절을 통한 공정 시간 대비 정련도의 향상을 통해 결정형 태양전지의 생산성의 증가를 통한 저가화를 이룰 수 있을 것이다.

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