• 제목/요약/키워드: 열 에너지

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가강수량의 변화패턴과 기후인자와의 상관성 분석 (Relationship between temporal variability of TPW and climate variables)

  • 이다래;한경수;권채영;이경상;서민지;최성원;성노훈;이창석
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.331-337
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    • 2016
  • 수증기는 지구 장파 복사에너지의 주요 흡수인자이다. 따라서 수증기량의 변화를 모니터링하고 변화의 원인을 세밀하게 조사하는 것은 필수적이다. 본 연구에서는 위성관측에 의해 얻어지는 Total Precipitable Water (TPW)자료를 사용하여 가강수량의 변화패턴을 모니터링 하고자 한다. 또한 기후인자들 중 수증기를 통해 생성되어 수증기의 변화패턴을 분석하는데 있어 중요한 역할을 하는 강수량과 다른 기후인자들에 비해 비교적 주기적으로 나타나는 엘니뇨를 통해 가강수량의 변화패턴과 기후인자와의 상관성분석을 실시하고자 한다. 본 연구에서는 TERRA/AQUA 위성의 Moderate-Resolution Imaging Spectroadiometer (MODIS) 센서를 통해 관측된 TPW의 장기적인 변화와 한반도 중남부지방의 강수량변화를 정량적으로 분석하고, 이들의 관계를 엘니뇨와 함께 비교하였다. 이를 통해 엘니뇨의 발생이 한반도 중남부지방의 강수량과 TPW의 변화에 영향을 주고 있는 지에 대해 조사하고자 한다. 먼저, 시계열 분석을 통해 TPW와 중남부지방 강수량의 변화를 정량적으로 산출하고 anomaly분석을 통해 이들의 변화를 세밀하게 분석한 결과 서로 반대의 양상을 띠는 부분이 발견되어 엘니뇨의 anomaly분석결과와 비교하였다. 그 결과 대부분 같은 양상을 띠고 있던 TPW와 강수량이 엘니뇨가 발생한 후 서로 반대의 양상을 띠는 것을 확인하였다.

탄소나노튜브를 이용한 고휘도 마이크로빔 X-선원 발생부 설계 (Design of X-ray Target for a CNT-based High-brightness Microfocus X-ray Tube)

  • ;김선규;허성환;조성오
    • 한국진공학회지
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    • 제15권1호
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    • pp.103-109
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    • 2006
  • 전자빔원으로 탄소나노튜브에 기초를 두고 있는 고휘도 마이크로빔 X선원용 타첫이 설계되었다. X-선원은 다음과 같은 제원을 따른다. $1\times10^{11} phs/s.mm^2.mrad^2$. 고휘도, 5 mm의 빔의 크기, $20\~40keV$ 평균 X-선 에너지. 제원을 만족시키기 위해서 구성, 물질, 타겟의 두께와 필요한 빔전류와 같은 타켓의 설계 변수들은 MCNPX code를 통해서 최적화되었다. 설계 변수들은 투과형 타겟 구조를 위해 X-선원의 스펙트럼과 세기의 분포의 계산으로부터 결정되었다 진공압력과 국소화된 열의 누적을 견디기 위한 투과형 타겟 구조를 위해서 구조적인 안정성과 온도 분포도 또한 고려되었다. 타겟 물질은 몰리보덴으로 선택되었고 최적화된 두께는 2mm로서 150mm 두께의 베릴륨이 붙여져 있다 부가적으로 투과형 타겟의 최대 온도가 안정적인 작동의 한계 내에서 유지될 수 있다는 것을 계산을 통하여 알게 되었다.

콜로이드 실리카와 알콕시 실란의 솔-젤 코팅제 합성과 특성 (Properties of Sol-Gel Materials Synthesized from Colloidal Silica and Alkoxy Silanes)

  • 강동필;박효열;안명상;명인혜;이태주;최재훈;김현중
    • 폴리머
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    • 제29권3호
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    • pp.242-247
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    • 2005
  • 콜로이드 실리카 종류, 콜로이드 실리카/실란의 함량비, 반응시간 등의 반응조건에 따라 두 종류의 콜로이드 실리카/실란 솔을 합성하였다. 이러한 졸을 이용하여 솔-젤 코팅막을 제조하여 물리적 화학적 특성을 조사하였다. 그 결과 1034A콜로이드 실리카계로부터 얻어진 솔-젤 코팅막의 접촉각과 표면균질성은 HSA계 솔-젤 코팅막에 비하여 우수하였다. 그리고 1034A 콜로이드 실리카계로부터 얻어진 솔-젤 코팅막은 $550^{circ}C$까지 열분해없이 안정하였고 methyltrimeth-oxysilane(MTMS) 함량이 증가할수록 코팅막의 두께가 두꺼워 졌다. 1034A 콜로이드 실리카계 솔-젤 코팅막의 경도는 MTMS의 함량 증가에 따라 감소하였으나 HSA계는 큰 영향을 받지 않았다. 표면에너지는 MTMS 함량 증가와 더불어 전반적으로 감소하는 경향을 보였다.

전자선 조사에 의한 고리지방족/DGEBA 에폭시 블렌드 시스템의 경화 및 기계적 특성 (Cure and Mechanical Behaviors of Cycloaliphatic/DGEBA Epoxy Blend System using Electron-Beam Technique)

  • 이재락;허건영;박수진
    • 폴리머
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    • 제27권3호
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    • pp.210-216
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    • 2003
  • Benzylquinoxalinium hexafluoroantimonate를 함유한 4-vinyl-1-cyclohexene diepoxide (VCE)/diglycidyl ether of bisphenol-A (DGEBA) 에폭시 블렌드를 전자선을 사용하여 경화하였다. 그리고 VCE에서 DGEBA의 함량이 경화 거동, 열적 그리고 기계적 특성에 미치는 영향을 연구하였다. VCE/DGEBA 블렌드계의 조성은 100 : 0, 80 : 20, 60 : 40, 40 : 60, 20 : 80, 및 0 : 100 wt%로 하였다. 경화 거동과 열안정성은 근적기선 분광기와 열중량 분석기로 각각 측정하였다. 또한 기계적 계면 특성을 연구하기 위하여 경화된 시편의 임계응력 세기인자 ( $K_{IC}$) 실험을 수행하였다. 그 결과 DGEBA 함량 증가와 함께 수산화기와 카보닐기에 기인한 짧은 곁사슬 구조와 사슬 절단의 감소가 근적외선 분광법에 의해서 측정되었다. 그리고 열안정성 인자들로서 초기 열분해 온도 (IDT), 최대 무게 감량시 온도 ( $T_{max}$), 그리고 분해 활성화 에너지 ( $E_{d}$)는 DGEBA 함량 증가와 함께 증가하였다. 이러한 결과들은 DGEBA 함량 증가에 따른 점도의 감소와 안정된 방향족 고리 구조, 그리고 graftedIPN구조로 설명될 수 있었다. 또한 최대 $K_{IC}$ 값은 40 : 60 wt%에서 보였다.보였다..

Glucoamylase 생성효모의 분리와 효소학적 특성 (Isolation of Glucoamylase Producing Yeasts and its Enzymatic Characteristics)

  • 박소영;최순영;민경희
    • 한국균학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.386-393
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    • 1999
  • 대체에너지 생산을 위한 우수발효효모를 선별하기 위하여 전국 지역에서 전분, 전분박 및 전분 공장의 주변 토양과 폐수 등 시료를 채취하여 glucoamylase를 분비하는 효모균 64분리주를 얻었으며 이중 비교적 높은 activity를 보여주는 분리주를 선별하였다. 분리주를 동정한 결과 A1-5, D1, E3, G1과 J20은 Saccharomyces diastaticus로 동정되었으며 Saccharomycopsis fibuligera와 Schwanniomyces occidentalis는 각각 두 분리주, Ambrosiozyma monospora와 Lypomyces kononenkoae로 각각 한 분리주색 동정되었다. 그 중 높은 효소활성을 보여주는 S. diastaticus A1-5, J20과 E3을 선택하여 분비되는 glucoamylase의 일반적인 특성을 조사하였다. 배양액내의 효소의 생성을 측정한 결과 glucose나 saccharose, 그리고 4탄당과 3탄당보다 수용성녹말에 의하여 현저하게 증가하였다. Glucoamylase활성의 반응 최적 온도는 $50^{\circ}C{\sim}60^{\circ}C$였고, 최적 pH는 $5{\sim}6$이었으며, 열에 대해서는 $60^{\circ}C$ 이상에서는 불안정한 활성을 보며주었다. 금속이온에 따른 효소의 활성은 $Na^+,\;Mg^{2+}$에 의해 약간 증가하였으나, $H^{2+},\;Ag^{2+}$에 의해 현저하게 감소되는 현상을 보여주었다. 효소의 기질 특이성은 수용성녹말이 쌀 전분, 옥수수전분과 밀 전분에 비하여 현저하게 좋은 기질임을 알 수 있었다.

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한국 해녀의 영양섭취 상태 및 에너지 균형에 관한 연구 (Studies on the Nutritional Status and Energy Balance of Korean Women Divers)

  • 주순재;이기열;이양자;박양생
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제16권4호
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    • pp.233-242
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    • 1983
  • This study was attempted to investigate Korean women divers' nutritional status and the effect of their putting on rubber diving suits on the energy balance. For these investigations, measurements of nutrients intake, energy intake and energy consumption during diving work were performed. This study was conducted in summer and winter of 1981. Nutrition survey was carried out by interviewing each individual and the energy consumption during diving work was calculated from the extra oxygen consumption over the resting value and the change in mean body temperature in sea water. The results obtained were summarized as follows : 1) In summer, the divers' dietary intake were 2,454 Kcal for energy, 69g of protein, 16g of fat 578mg of calcium, 11mg of iron, 526 Retinol Equivalent of vitamin A, 1.1mg of thiamin, 1.3mg of riboflavin, 19mg of niacin and 50mg of ascorbic acid. These results showed that the intakes of energy, thiamin, riboflavin, niacin and ascorbic acid were higher than the Korean Recommended Dietary Allowances (RDA). Whereas in winter, the nutrients intake except iron, riboflavin, and vitamin A were higher than the RDA. 2) The energy consumption, measured by oxygen consumption and changes in body heat content, used in diving work were 260 Kcal per day in summer and 370 Kcal per day in winter. These values were about 600-700 Kcal per day lower than 1960s' 1,000 Kcal per day. The divers' energy intake were 2,454 Kcal per day in summer and 2,487 Kcal per day in winter. These data were about 550 Kcal per day lower than 1960s' intake. Since divers have worn the rubber diving suits, the energy consumption decreased as compared with the energy consumed while wearing cotton suits. And this seemed to be resulted in decreasing the energy intake. This result also showed that the balance between energy expenditure and energy intake were kept. 3) The mean subcutaneous fat thickness of divers and nondivers were 8.85 and 9.03 mm respectively. These values were as high as four times as those of 1960s'. The total body fat contents wers 25.8 percent in both diver and nondiver groups and showed an increase as high as twice as compared with 1960s' values.

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Aniline 분해세균 Delftia sp. JK-2에서 분리된 catechol 2,3-dioxygenase의 특성 및 N-말단 아미노산 서열분석 (Characterization and N-Terminal Amino Acid Sequence Analysis of Catechol 2,3-dioxygenase Isolated from the Aniline Degrading Bacterium, Delftia sp. JK-2)

  • 황선영;송승열;오계헌
    • 미생물학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.1-7
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    • 2003
  • 단일 탄소원과 질소원 및 에너지원으로 aniline을 이용하는 Delftia sp. JK-2에서 분리 정제한 catechol 2,3-dioxygenase (C2,3O)의 특성과 N-말단 아미노산 및 DNA 서열을 분석하였다. C2,3O의 특성을 조사하기 위하여 aniline에서 배양한 Delftia sp. JK-2를 초음파 분쇄기로 파쇄하였으며, ammonium sulfate precipitation과 DEAE-sepharose로 정제하였다. 정제된 C2,3O의 고유활성(specific activity)은 약4.72 unit/mg이었으며, C2,3O는 catechol과4-methylcatechol 대해서 효소활성을 나타내었다. C2,3O는$30^{\circ}C$와pH 8.0에서 최적 활성을 나타내는 것으로 조사되었으며, $Ag^{+}$, $Hg^{+}$,그리고 $Cu^{2+}$는 Deftia sp. JK-2의 C2,3O 활성을 억제하였다. SDS-PAGE에 의해 측정 된C2,3O의 분자량은 약 35 KDa이었으며, N-말단 아미노산 서열을 분석한 결과, $^{1}MGVMRIG-HASLKVMDMDA- AVRHYENV^{26}$로 확인되었다. 이 N-말단 아미노산 서열은 Pseudomonas sp. AW-2와 Coma-monas sp. Js765의 C2,30와 일치하는 것으로 나타났으며, 얻어진 결과를 토대로 primer를 제작하여 polymerase chain reaction (PCR)을 실시하였다. PCR을 통해 얻어진 Delftia sp. JK-2의 C2,30유전자 DNA서열을 분석하여 상동성 조사를 하였다. DNA서열의 상동성 조사는 유추되는 아미노산 서 열로 바꾸어서 실시하였으며,그 결과 Deftia JK-2의 C2,3O는Pseudomonas sp. AW-2의 C2,3O(100%)와 Coma-monas sp. JS76S의 C2,3O(97%)에서 높은 상동성 이 확인되었다.

국내 제조업종별 전력소비와 경제산출간 인과관계 분석 (A Study on the Causal Relationship Between Electricity Consumption and Output in Manufacturing Sectors of Korea)

  • 박민혁
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제3권1호
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    • pp.65-72
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    • 2017
  • 단위근검정, 공적분검정, 오차수정모형을 이용하여 2001년~2014년 기간 중 한국의 11개 제조업종별 분기별 전력소비량과 산출(GDP)간 인과관계를 분석하였다. 단위근 검정 결과 전업종에서 단위근이 존재하다는 귀무가설을 기각하지 못하여 불안정한 시계열들임을 확인 하였다. 공적분 검정에 있어서 식료품, 목재종이 인쇄, 전기전자, 정밀기기 등 4개 업종에서 공적분 관계가 존재함을 확인하였으며, 공적분 관계가 있는 4개 업종은 장기 인과관계가 있다는 의미이므로 오차수정모형(VECM)을 통해 장기 인과관계를 검정하고 나머지 7개 업종은 표준 그랜저 인과관계 검정을 통한 단기인과관계를 검정하였다. 오차수정 모형을 통한 인과관계 검정결과 전기전자는 보존가설을, 식료품은 성장가설을, 정밀기기는 장호의존 가설을 그리고 목재 종이 인쇄는 독립 가설을 지지하는 것으로 각각 나타났다. 표준 Granger 인과관계 검정결과 보존가설은 1차 금속 등 3개 업종이, 성장가설은 식료품, 섬유의복 업종이, 상호의존 가설은 석유화학, 전기전자 업종이, 독립가설은 목재 종이 인쇄, 비금속광물, 정밀기기, 운송장비에서 각각 지지하는 것으로 나타났으며 제조업 전체적으로 경제성장이 전력소비를 이끄는 보존가설을 지지하는 것을 확인하였다. 연구 결과가 제시하는 시사점은 요금 현실화, 효율향상 투자 등을 통한 전력수요관리정책이 에너지 생산성 향상과 기후변화 대응 측면에서 중요하나, 제조업종별 특성을 반영하여 부정적 영향을 최소화하고 신중한 추진도 고려해야 함을 시사하고 있다.

바이오매스 고형연료의 반탄화 특성 및 반탄화물의 연소특성에 관한 연구 (Study on Torrefaction Characteristics of Solid Biomass Fuel and Its Combustion Behavior)

  • 이원준
    • 유기물자원화
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    • 제23권4호
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    • pp.86-94
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    • 2015
  • 반탄화 공정은 약 $250^{\circ}C$정도의 온도에서 진행되는 열화하적 반응으로, 본 반응에 의하여 바이오매스 중에 포함된 헤미세루로스가 분해되고, 휘발성 가스를 생성하여 분리되는 과정이 진행된다. 바이오매스를 반탄화하는 중요한 이유로는 반탄화에 의하여 에너지 집적도(바이오매스 단위 중량에 포함된 열량)가 증가하게 되어 수송 등에 필요한 열량이 감소하는 장점이 있는 반면, 반탄화의 결과로 생산된 반탄화물은 화재 및 분진 폭발의 위험이 높아지는 단점이 있다. 본 연구에서는 바이오매스 연료 중 목질류로서 자연 건조된 폐목재와 초본류로서는 볏짚을 대상으로 약 $200^{\circ}C{\sim}300^{\circ}C$범위의 온도에서 반탄화 실험을 실시하여 반탄화 후 결과물의 연료적 특성을 평가하였다. 특히 C/H(탄소와 수소 비) 및 C/O(탄소와 산소비)는 연료적 특성 중 생물학적 안정성 및 연소시 오염물질(특히 수트, Soot)과 관계되는 요소로서 중요하다. 실험 결과 반탄화에 의하여 C/H는 약 2배 증가하였으며, C/O는 약 3배 증가하였다. 이는 생물학적 안정성은 감소하여 자연적으로 분해(생분해)가 진행되는 어려운 상태로 변화되었으나, 연료 중 수소의 감소에 의하여 휘발성 가스의 생성은 감소할 수 있는 것을 나타낸다. 한편 탄화된 바이오매스의 TGA(Thermogravimetric Analysis)를 실시한 결과, 저온에서의 진행되는 열분해 부분이 상대적으로 감소하였으며, 이는 단순 바이오매스 연료에 비하여 석탄과 연소 특성이 유사할 수 있는 것으로 나타내었다.

하수슬러지 및 음식물류폐기물의 수열반응에 의한 건조 효율 평가 (Evaluation of Drying Performances by Hydrothermal Reaction of Sewage Sludge and Food wastes)

  • 신명섭;이형돈;전용우
    • 유기물자원화
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    • 제25권1호
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    • pp.47-55
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    • 2017
  • 유기성폐기물의 수열처리 기술은 고온에서 운전하여 에너지 소비가 큰 열분해 탄화기술의 단점을 보완하기 위한 방법으로, 세포벽을 파괴하여 탈수성을 향상시켜 탈수공정에서 함수율을 약 40% 수준까지 낮출 수 있는 장점을 가지고 있어 유기성폐기물의 고형연료화 분야에서 전 세계적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 수열처리가 유기성폐기물의 건조효율에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 대상물질로는 대표적인 유기성폐기물인 하수슬러지와 음식물류폐기물을 이용하여 $200^{\circ}C$에서 1시간동안 수열처리한 후 건조효율 변화를 관찰하였다. 유기성폐기물은 수열처리 후에 건조시간이 단축되어 $100^{\circ}C$에서 건조한 음식물류폐기물의 경우 원시료보다 건조시간이 52.9% 감소하였다. 따라서 수열탄화 반응이 하수슬러지와 음식물류폐기물의 건조효율을 상승시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 건조특성곡선의 예열기간에서 건조속도가 원시료 대비하여 각각 148%($80^{\circ}C$ 하수슬러지), 151%($100^{\circ}C$ 하수슬러지), 209%($80^{\circ}C$ 음식물류폐기물), 366%($100^{\circ}C$ 음식물류폐기물)로 모든조건에서 증가되는 것으로 보아 수열반응에서 세포벽이 파괴되면서 표면적이 늘어났음을 간접적으로 파악할 수 있었다. 건조시간이 단축됨에 따라 한계함수율이 높아져 감율건조기간이 증가하였으므로 이에 주의하여야 하며, 탄화정도에 따라 건조효율이 더 개선될 수 있을 것으로 기대된다.