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줄가자미 Clidoderma asperrimum의 난발생 및 자치어 형태발달 (Morphological Development of Eggs, Larvae and Juveniles of the Clidoderma asperrimum (Cypriniformes: Pleuronectidae))

  • 정주학;서영석;김진각;문성준;유동재;박재민
    • 한국어류학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.86-95
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    • 2022
  • 줄가자미의 난발생 및 자치어 형태발달을 관찰하여 종자생산 및 분류학적 연구의 기초자료로 이용하고자 한다. 2017~2018년까지 동해안에서 어미를 채집하여 원형수조(Ø 6 ×1 m) 수온 12.8±1.9℃에서 사육하였다. 수정란의 크기는 1.42~1.59 mm (평균±SD, 1.51±0.04 mm, n=50)였고, 난의 형태는 구형의 무색 투명한 분리부성란이었다. 난발생 과정은 수정 60분 후 난황과 난막이 분리되었고, 62시간 후 배체가 형성되었다. 수정 144시간 후 전체의 50% 이상이 부화가 완료되었다. 부화 직후의 자어는 전장 4.22~4.64 mm (4.53±0.16 mm, n=10)로 입과 항문은 열리지 않았고, 부화 후 10일째 전기자어는 전장 5.88~6.62 mm (6.31±0.33 mm, n=10)로 난황 흡수가 완료되고, 입이 열리기 시작하였다. 부화 후 55일째 중기자어는 전장 10.4~13.3 mm (12.7±1.3 mm, n=10)로 척추말단 끝부분은 휘어졌다. 부화 후 120일째는 전장 35.3~40.5 mm (39.5±2.4 mm, n=10)였고, 각 지느러미 기조 수는 등지느러미 79~94개, 뒷지느러미 63~75개로 정수에 달하면서 치어기로 이행하였다.

유·가스정 최적 운영을 위한 ESP의 장기 성능 진단 및 고장 예측 실험 연구 (Experimental Study on the Diagnosis and Failure Prediction for Long-term Performance of ESP to Optimize Operation in Oil and Gas Wells)

  • 이승재;최준호;이정환
    • 한국가스학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.71-78
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    • 2023
  • 일반적으로 평균 수명이 1.0~1.5년인 전기식 액중형 펌프(electrical submersible pump, ESP)는 유·가스 및 저류층 특성, 운영 조건에 따라 성능 저하 및 수명 감소가 발생하며, 이에 따른 ESP의 고장은 회수 및 설치에 따른 높은 유정 개·보수(workover) 비용과 생산 중단에 따른 추가 비용이 발생한다. 이에 본 연구에서는 유·가스정에서 ESP 장기 운영에 따른 수명을 예측하고자 환형 유동 시스템(flow loop system)을 설계 및 구축하고, ESP 설치 초기 시점부터 고장 시점까지의 ESP 수명에 대한 전 주기 데이터를 취득 및 분석하였다. 구축한 시스템에서 산출되는 데이터 중 ESP의 유체유량, 흡입구 및 토출구의 온도, 압력 그리고 외측부에 설치된 진동 측정기의 데이터 분석을 통하여 ESP 장기 운영에 따른 성능 상태를 정상(normal), 권고 I (advise I), 권고 II (advise II), 유지관리(maintenance), 고장(failed)의 총 5단계로 분류하였다. 실험 결과를 통해 ESP 장기 운영시 단계별 데이터의 경향 차이를 확인하였으며, 이를 통해 운영 기간에 따른 ESP의 상태를 진단하고 펌프의 고장을 예측하였다. 본 연구를 통해 도출된 결과는 유·가스정에서 운영되는 ESP의 상태 모니터링(monitoring) 을 위한 고장 예측 프로그램 및 데이터 분석 알고리즘 개발에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

고분자전해질 연료전지에서 박막의 화학적 내구성 평가 (Chemical Durability Test of Thin Membrane in Proton Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 오소형;유동근;정성기;정지홍;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.362-367
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    • 2023
  • 최근 고분자 전해질 연료전지(PEMFC)에서 고분자 막의 연구개발은 가격 저감과 성능 향상을 위해 박막화하는 방향으로 진행되고 있다. 그리고 상용차용 수소 전기 차량 수요가 증가하고 있는데, 승용차용보다 내구성이 5배 증가해야 한다. 막의 두께가 얇아짐에도 불구하고 내구성은 5배 증가해야 하므로, 막의 내구성 향상이 더 중요해진 상황이다. 가속 내구 평가 시간도 단축해야하기 때문에 기존 프로토콜에서 공기 대신 산소를 사용한 프로토콜을 10 ㎛ 박막에 적용해 내구성을 평가하였다. 가속 내구 평가(개회로 전압 유지)는 720시간에 종료하였다. 공기를 사용한 미국 에너지부(DOE) 프로토콜을 사용했다면 약 1,500시간의 내구성으로 운전시간 450,000 km 수명을 예상한다. 화학적 내구 평가중에 전극의 활성 면적이 51% 감소해 촉매 열화가 막 내구성 약화에 영향을 준 것으로 판단되고, 촉매 열화 속도를 감소시키면 막 내구성이 증가할 것으로 예상된다.

PEMFC 고분자 막의 전기화학적 가속 열화에 미치는 평가조건들의 영향 (Effect of Evaluation Conditions on Electrochemical Accelerated Degradation of PEMFC Polymer Membrane)

  • 오소형;유동근;배석주;채선규;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.356-361
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    • 2023
  • 고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성 향상을 위해서 고분자 막의 내구성을 짧은 시간에 정확히 평가하는 것은 중요하다. 고분자 막의 화학적 가속 내구 평가 시험 조건은 고전압, 고온, 저가습, 고가스압이다. 이들 조건들을 변화시키며 프로토콜을 개발한다고 할 수 있다. 그러나 각 시험 조건이 고분자 막을 열화시키는데 상대적으로 얼마나 많은 영향을 주는지 연구되지 않았다. 고분자 막 화학적 가속 열화 실험에서 4가지 인자(조건)들의 영향력을 요인실험법을 통해 검토하였다. 가속 열화 후 고분자 막 열화 정도는 수소투과도와 불소 이온 유출 농도 측정으로 알 수 있었고, 불소 이온 농도 차이에 의해 8 조건의 고분자 막 열화 순위를 결정할 수 있었다. 고분자 막 열화 인자의 영향력은 전압> 온도 > 산소압 > 습도 순임을 보였다. 고분자 막 화학적 열화에 전극 촉매 열화가 영향을 줌을 확인하였다.

동해 울릉분지 가스하이드레이트 함유 퇴적물의 음파전달속도 특성 (Sound Velocity Property of Sediment Containing Gas Hydrate in the Ulleung Basin, East Sea)

  • 김길영;유동근;류병재
    • 한국음향학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.424-431
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    • 2009
  • 본 연구는 지구물리검층을 통해서 동해 울릉분지의 가스하이드레이트 함유지층과 비함유지층에서의 음파전달속도 (종파)의 특성차이를 규명하였다. 지구물리 검층 자료는 울릉분지의 중앙지역에서 취득하였다. 음파전달속도는 가스하이드레이트 함유지층의 경우 최대 속도값이 약 2200 m/s의 높은 값에서 1600 m/s의 낮은 값을 갖는다. 반면에 비함유지층에서는 약 1500 m/s 내외에서 1400 m/s보다 더 낮은 값을 갖기도 한다. 일반 해양퇴적물에서의 값 (약 $1500{\sim}1600$ m/s)보다 높은 값을 보이는 것은 가스하이드레이트가 퇴적물내에 함유되어 있기 때문이다. 가스하이드레이트 비함유구간중 해수의 속도보다 낮은 값을 보이는 구간은 해저면에서 약 140 m 이하의 해저모방반사면 (Bottom Simulating Reflector)의 하부층에 존재하는 자유가스 때문이다. 전기비저항값도 가스하이드레이트 함유구간에서 최대 150 Ohm-m까지 높게 나타나 비함유구 간에서의 값과 차이가 크다. 각 물성간의 상관관계를 보면 가스하이드레이트 함유지층과 비함유지층의 구분이 명확하게 나타나고 있으며 그 상관관계도 일반적인 해양 미고결퇴적물에서 보이는 값과는 상이한 양상을 보여주고 있다. 따라서 가스하이드레이트가 존재하는 지층의 물성과 음향특성을 해석할 때에는 가스하이드레이트의 존재 형태나 함량 등에 대한 연구가 병행되어야 할 것으로 생각된다.

PEMFC 고분자막의 화학적인 열화에 의한 두께 감소 보정이 성능 및 내구성에 미치는 영향 (Effect of Compensation for Thickness Reduction by Chemical Degradation of PEMFC Membrane on Performance and Durability)

  • 오소형;김유진;이승태;유동근;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제62권1호
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    • pp.1-6
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    • 2024
  • 상용차용 수소 전기 차량 수요가 증가하면서 고분자 전해질 연료전지 (PEMFC) 내구성은 승용차용보다 5배 이상 증가해야 하므로 내구성 향상 연구개발이 시급한 상황이다. PEMFC 막전극접합체 (MEA)가 화학적 열화가 진행되면 MEA 두께가 감소하고 핀홀이 발생하기도 한다. 본 연구에서는 화학적 열화 가속 실험인 개회로전압 (OCV) holding 후에 단위전지의 체결압을 상승시키면서 MEA의 성능 및 내구성의 변화를 측정하였다. 체결압이 상승하면서 고분자막의 저항과 막/전극 접촉저항이 감소하여 I-V 성능이 향상되었고, 수소투과도가 감소하였다. 수소투과도 감소에 따라 OCV는 증가하였다. 핀홀 부위를 제거하고 MEA 체결압을 증가시켰을 때 수소투과도가 급감하여 국부적인 열화가 전체 셀의 성능과 내구성에 미치는 영향이 큼을 확인하였다. 핀홀 부위 제거 후 재체결하고 OCV holding 평가를 하였을 때 막 저항과 수소투과도 감소에 따라 내구성이 향상됨을 확인하였다.

혼 입구에서의 음향 리액턴스에 근거한 자동차용 트럼펫 혼의 설계 연구 (A study on the design of a trumpet horn for automobiles based on acoustic reactance at the horn throat)

  • 이준수;김웅지;김대현;유동욱;문원규
    • 한국음향학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.39-48
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    • 2024
  • 자동차용 경음기는 운전자 간의 의사소통 수단이자 보행자에게 사전에 경각심을 불러일으키는 부품으로서 안전상 중요한 역할을 한다. 유한 요소 방법과 전기 회로 모델을 활용한 자동차용 경음기의 모델링 연구와 혼의 음향학적 특성을 분석한 연구들이 수행되었으나, 트럼펫 혼의 작동 주파수 설계 방법에 대한 연구는 미비하다. 본 논문에서는 트럼펫 혼의 진동부가 결정되었을 때, 쉘의 음향 리액턴스에 따른 작동 주파수를 예측하는 설계 방법을 제시하고자 한다. 음향부에서는 지수 혼과 도파관이 결합된 혼에 대해 다루었고, 임피던스 튜브 실험을 통해 도파관의 입구 음향 리액턴스는 해석 결과와 유사함을 확인했다. COMSOL Multiphysics 유한 요소 수치 해석 모델을 이용하여 자동차용 경음기의 공진 주파수를 예측했고, 음압 실험을 통해 설계된 혼의 작동 주파수를 측정하여 설계 방법을 검증했다. 음압 실험은 홀더를 제외하고 DC 전압을 12 [V] 인가하여 반무향실 환경에서 측정한 결과, 설계 작동 주파수와 비교하여 수 [Hz] 내에서 정확하게 공진이 발생했다. 본 논문에서는 혼의 음향 리액턴스 관점에서 자동차용 트럼펫 혼의 설계 방법을 살펴보았고, 혼을 포함한 시스템을 설계할 때 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대한다.

복합생균제의 급여가 육계의 생산성, 육의 이화학적 특성 및 장내 미생물에 미치는 영향 (Effect of Supplementation of Complex Probiotics on Performances, Physio-chemical Properties of Meat and Intestinal Microflora in Broiler)

  • 유동조;나재천;김태호;김상호;이상진
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권4호
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    • pp.593-602
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    • 2004
  • 본 연구는 복합생균제의 급여가 육계의 생산성, 육의 이화학적 특성 및 장내미생물에 미치는 영향을 구명하고 실시하였다. 공시계는 육계초생추 Cobb 480수를 이용하였으며 평사에서 7주간 사용하였다. 시험사료에 첨가된 복합생균제의 첨가수준은 0.1%, 0.1%, 0.4%였으며 기초사료 영양소 함량은 사육전기(0${\sim}$3주)에 ME 3,100kcal/kg, CP 22.0%, 후기(4${\sim}$7주)에는 각각 3,100kcal/kg, 20.0%로 하였다. 복합생균ㄹ제의 급여에 의한 육계의 주령별 체중변화는 4주령까지는 첨가구와 대조가간에 차이를 나타내지 않았는데, 5주령에서는 0.2% 첨가구만 대조구와 유의적인 차이를 보였으나(P<0.05), 6주령에서는 모든 첨가구가 대조구보다 유의적으로 무거웠다.(P<0.05). 사료섭취량은 전기간에서는 통계적인 유의성은 없었으나 6${\sim}$7주령에 0.4% 첨가구가 대조구보다 유의적으로 적게 섭취하였으며(P<0.05), 사료요구율은 4${\sim}$5주령에 0.2% 첨가구가 대조구에 비하여 유의적으로 개선되었으나(P<0.05), 전 시험기간 동안에는 복합생균제의 첨가에 의한 차이를 나타내지 않았다. 7주령시 도체율은 암. 수 전체평균에서 0.4% 첨가구가 무첨가구에 비해 2.80% 증가하였으며(P<0.05), 보강지방축적율은 암.수 전체평균에서 0.2% 첨가구가 무첨가구에 비하여 상당히 개선된 것으로 나타났다. 계육의 가열 감량은 0.4% 첨가구를 제외한 나머지 첨가구가 대조구에 비하여 유의적으로 낮았으며(P<0.05), 전단력은 0.4% 첨가구가 가열 감량과는 반대로 오히려 높았다(P<0.05). 회장과 맹장내의 매생물의 변화는 전체적으로 처리간 통계적 유의성은 보이지 않았으나, 회장과 맹장내의 유산균 수에 있어서는 첨가구가 무첨가구에 비하여 다소 증가되는 경향을 나타내었다. 본 연구의 결과를 종합해 보면, 육계초길부터 급여된 복합생균제가 육계후기에 그 균총이 장내에 정착하게 됨으로 장내 유해세균의 수를 감소시키고, 영양소 흡수에 최적의 조건을 조성하여 생산성 향상을 가져올 수 있을 것으로 사료된다.

불량 매립지 오염평가를 위한 지구물리 탐사 사례연구 (Environmental Geophysical Survey of Abandoned Landfills for Contamination Evaluation: A Case Study)

  • 이성순;이진용;윤희성;이강근;김창균;유영철
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.463-471
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    • 2006
  • 본 연구에서는 충남 천안시와 강원도 원주시에 위치한 불량매립지 일대에 대해 지구물리 탐사 중 전기비저항 탐사를 실시하였으며, 수집된 자료를 이용하여 2차원과 3차원 비저항 역산 모델링을 수행하여 매립지 주변 지질구조와 침출수 오염영역, 침출수 유동을 평가하였다. 천안 직산매립지는 매립지가 논 상부에 위치하고 있으며 매립지로부터 침출수로 인한 농지 오염의 가능성이 있어 물리탐사 측선 배열을 매립지를 기준으로 서로 교차하는 측선배열을 수행하였다. 원주 매립지의 경우 매립지와 주변 논밭의 경계가 매립지 옹벽으로 나뉘며, 매립지 경계로부터 침출수 침전시설이 위치하고 있으나 현재는 방치된 상태로 침출수 누출로 인한 농지 오염의 가능성이 있다. 이에 총 4개 측선에 대해 3개 측선은 매립지 경계로부터 일정거리를 두고 평행하게 배열을 하였으며, 나머지 한 개 측선은 이 3개 측선을 교차하도록 배열하였다. 2차원 비저항 역산모델을 수행한 결과 천안매립지의 경우 침출수가 외부 논으로 확대되지 않고 매립지 내부에 정체된 형태로 존재하는 것으로 평가되었다. 이는 지하수 관측정 정기 수질분석시 측정된 지하수의 전기전도도 값의 분포에서도 확인할 수 있다. 원주 매립지의 경우는 매립지로부터 유래된 침출수가 매립지 경계 부근 폐기된 침출수 처리시설 밑으로 흐르는 것으로 평가되었고, 매립지 주변 기존 저수지였던 곳에서는 매립지 주변에 위치한 계곡의 영향으로 계곡에서 흘러드는 지하수에 의한 흐름과 과거 저수지의 영향으로 지표 근처에서 낮은 비저항대를 형성하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 저수지 제방에서는 하부 $7{\sim}8m$ 심도에서 지하수가 논으로 유입되는 것으로 추정되었다. 이하의 반응온도 기준으로 약 $10{\sim}80%$ 이상이었다. 따라서, CVOCs 제거반응을 위하여 널리 사용되고 있는 단일 $CrO_x/Al_2O_3$ 촉매보다는 $CrO_x$의 사용량을 최소화하면서도 우수한 반응활성을 얻을 수 있는 $CrO_x/TiO_2$-based복합 산화물 촉매가 보다 바람직하며 하나의 대안적인 촉매 디자인 방법으로 응용될 수 있을 것으로 생각된다.EX>을 효과적으로 처리할 수 있었다.문에, 이 연구에서 개발된 수치모델은 퇴적물에서 일어나는 미량 오염 물질의 거동을 파악하기 위해 유용하게 사용되어질 수 있을 것으로 사료된다.

Scanning Ion Conductivity Microscopy의 Approach Curve에 대한 측정 및 계산을 통한 Current Squeezing 효과의 고찰 (An Investigation of the Current Squeezing Effect through Measurement and Calculation of the Approach Curve in Scanning Ion Conductivity Microscopy)

  • 김영서;조영준;신한균;박현;김정한;이효종
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.54-62
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    • 2024
  • SICM (scanning ion conductivity microscopy)은 nanopipette이 시료에 접근하게 되면서 tip에 인가되는 전류값의 변화가 발생하는데, 이를 이용하여 시료의 표면 형상을 측정하는 분석기술이다. 본 연구는 SICM mapping의 기본이 되는 tip과 시료 간의 거리에 의한 전류 반응곡선인 approach curve에 대해 연구한 결과를 담고 있다. Approach curve에 대해 우선 시뮬레이션 해석을 진행하였으며, 이를 기반으로 실험을 병행하여 이 둘 사이의 반응 곡선 차이를 분석하였다. 시뮬레이션 해석을 통해 tip과 시료와의 거리가 tip 내경의 절반 이하로 가까워지면서 current squeezing 효과를 확인할 수 있었다. 하지만, 시뮬레이션에 반영된 단순 이온 통로 감소에 의한 전류밀도 감소는 실제 실험을 통해 측정된 current squeezing 효과에 비해 훨씬 작은 것으로 측정되었다. 이는 나노 스케일의 매우 좁은 통로에서 이온전도도는 확산계수에 의한 단순 Nernst-Einstein 관계를 따르는 것이 아니라, tip과 시료가 만들어 내는 벽면에서의 유체역학적 유동 저항성을 고려하는 것이 추가로 필요할 것으로 보인다. 향후 이러한 SICM 측정은 전기화학 표면 반응성을 분석하는 SECM (scanning electrochemical microscopy) 측정기술과 통합되어 SECM 측정 한계를 보완될 수 있을 것으로 기대된다. 그렇게 되면, 반도체 배선 공정 및 패키징 공정에 사용되고 있는 다양한 패턴 형상에서 무전해 도금의 촉매 반응과 전기도금에서 유기첨가제 작용의 국부적 차이를 직접적으로 측정하는 것이 가능하게 될 것으로 기대된다.