본 연구에서는 Rankine 사이클을 이용한 해양 온도차 발전 시스템을 컴퓨터로 모사했고 작동유체를 변화시켜 가면서 그 성능을 비교하였다. 증발기와 응축기는 UA(총괄열전달계수$\times$전열면적)와 LMTD(대수평균온도차) 방법으로 모사하였으며 터빈과 펌프는 등엔트로피 효율로 모사하였다. 작동유체로는 R22, R290, R1270, R134a, R125, R143a, R32, R410A 그리고 암모니아 등을 사용하였다. 모사 결과 OTEC 발전 시스템의 효율은 작동유체에 상관없이 거의 일정한 것으로 드러났다. 한편 증발기 출구에서의 과열도와 응축기 출구에서의 과냉도는 시스템의 성능에 거의 영향을 미치지 않는 것으로 나타났지만 터빈의 효율과 열교환기의 크기는 시스템 성능에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 마지막으로 따뜻한 표층수와 차가운 심해수 사이의 온도차가 $20^{\circ}C$이상일 때 실제로 전기를 생산할 수 있다는 사실을 확인했다.
본 연구는 3개의 투입변수와 3개의 산출변수로 구성된 DEA법을 이용하여 우리나라 항만의 노무효율성을 측정 평가하였다. 대상항만의 전체 기술적 효율성은 평균 94.18% 수준이었으며, 순수 기술적 효율성은 100%로 나타났고 규모의 효율성은 94.18%로 전체 기술적 비효율성이 가장 높게 나타났다. 분석결과 7개의 항만은 효율적인 항만으로 측정되었고 4개의 항만은 비효율적 항만으로 측정되었다. 4개의 비효율적 항만중 규모에 대한 수익체증은 동해항으로 나타났다. 그러나 비효율적인 항만들은 생산규모의 비효율성보다 자원운영의 비효율성이 높은 것으로 나타났다. 한편 초효율법을 이용하여 효율적인 항만의 우선순위를 분석한 결과 인천항, 목포항, 평택당진항, 마산항, 여수광양항, 제주항, 군산대산항 순으로 효율성이 높은 것으로 나타났다. 특히 비효율적인 부산항은 목포항 및 인천항을 벤치마킹하여 항만 물동량의 증대, 장비의 현대화 및 노무효율성의 향상을 위해 전면적인 노무상용화가 필요하다.
Recently microalgae have been proposed as a promising biodiesel feedstock, owing to their higher lipid productivity and non-arable land based cultivation system. Biomass and lipid productivities of microalgae are largely affected by various environmental and nutritional factors. In this study, the effects of nitrogen (nitrate and ammonium) and organic carbon (glucose and glycerol) sources on the cell growth and lipid production of Chlorella sp. KR-1 were examined in flask cultures. Under autotrophic culture conditions for 15 days, overall cell growth and lipid (fatty acid methyl ester, FAME) production with nitrate were better than those of ammonium, resulting in 1.06 g cell/L and 333 mg FAME/L, respectively. Maximal intracellular lipid contents (348 - 352 mg FAME/g cell) were observed at low concentrations of 1 mM for both nitrate and ammonium. In the supply of light, addition of glucose in the range of 1 - 20 g/L showed higher cell densities than the autotrophic cell growth condition. Higher lipid accumulation of 375 mg FAME/g cell could achieved at 5 g glucose/L albeit of relatively short incubation of 7 days. With glycerol, intracellular lipid contents were ~1.9 times lower than glucose cases although similar cell growths were observed for both carbon sources.
인공용승구조물은 흐름이 구조물에 의해 상승류와 배후면의 와류가 발생한다. 이때 저층수에 포함된 영양염이 표층으로 이동되고, 표층에선 플랑크톤 및 어류의 생태활동을 촉진시켜, 어업생산성을 향상시키는 역할을 한다. 본 연구에서는 CFD를 이용하여 성층 상태를 고려한 인공용승류의 변화에 대하여 연구하고자 하였으며, 그 결과, 용승효과는 인공용승구조물의 최상부에서 가까울수록 좋은 효과가 나타났으며, 성층상태를 고려하지 않은 경우, 저층에서 표층으로 향하는 상승류 특성만 나타났으나, 성층상태를 고려한 경우, 상승류와 하강류가 반복되는 흐름특성을 확인 할 수 있었다.
본 연구에서는 한국 연안의 해상풍력 발전을 위한 적지를 검토하기 위해 기상청에서 제공하는 20개 지점의 풍속 자료를 수집하고 이를 분석하였다. 관측된 풍속 자료의 분석을 위하여 Rayleigh 모델과 Weibull 모델을 이용하였으며, 풍속 출현빈도에 따라 연간 부존량을 추정하였다. 풍력발전기 모델로는 출력 1.5~5 MW의 7종류를 선정하여 각각의 성능곡선을 이용하였다. 그 결과, 풍속이 7.15 m/s 이상인 지점에서는 Repower-5 MW의 터빈이 높은 에너지 생산이 가능한 것으로 나타났으나 그 이하의 풍속에서는 G128-4.5 MW의 터빈이 유리한 것으로 나타났다. 10 m/s 이상의 풍속 출현율이 높은 마라도, 거제도 및 포항의 경우 REpower사의 5 MW급 해상풍력발전기 설치 시 설비이용률이 56.49%, 50.92%, 50.08%로 높게 나타났다.
Most of microalgae shift their metabolic pathways toward the fatty acid biosynthesis following nitrogen deprivation. Recent studies on Nannochloropsis species, oleaginous microalgae, have been performed to investigate the regulation of contents and compositions of fatty acids under stressful condition. The objective of this experiment is to identify the effect of nitrogen on cell growth and fatty acids production in Nannochloropsis oculata K-1281 and compare fatty acid composition response to nitrogen deficiency between N. oculata LB2164 and K-1281. The fatty acids content in N. oculata K-1281 was increased up to 210%, while the growth rate was decreased under nitrogen deficient condition. The contents of C16:0 and C16:1 increased dramatically in both N. oculata K-1281 and LB2164, while the contents of C20:4 and C20:5 increased in N. oculata LB2164. The fatty acids content and composition in N. oculata K-1281 returned following addition of nitrogen after nitrogen starvation. These results demonstrated that fatty acid contents and compositions under nitrogen deficiency will provide the understanding of fatty acid synthesis in microalgae.
It is the basic studies for productivity improvement and laborsaving of purse seine fishery. Because the seine shape is apt to be transformed in seine shooting process due to the effect of tide, this study is intended to establish 4 steps, whose flow velocity are 0, 2, 4 and 6cm/sec, in flume tank and perform the experiment to review the character. We used two model seines designed on the scale of 1 to 180 based on the power block seine, which is the mackerel purse seine generally used in the near sea of Jeju Island and triplex seine, which is the mackerel purse seine of one boat system fishing expected in the future, for the experiment, analyzed of the sinking movements on the two seines and its results are as follows. In the setting over the flow velocity 6cm/sec, experiment was impossible because of flying and transformation of seine were severe. The sinking movements of P seine and T seine generally showed linear phenomenon and the sinking speed showed gentle curve shape. Sinking tendency was distinguished by existence of flow velocity. When there is flow velocity, it showed the phenomenon that it sinking by similar type. Although sinking depth and sinking speed did not show distinguished classification, P seine shows bigger than T seine. When there was in flow velocity, the elapsed time(Et) and sinking depth (PDp, TDp) of P seine and T seine can be shown such experimental equations as PDp=(0.21V+4.96)Et-(0.62V-0.10) and TDp=(0.19V+4.95)Et-(0.72V+0.34). When there was in flow velocity, the elapsed time and siking speed (PSp, TSp) of P seine and T seine can be shown such experimental equations as $PSp=-0.11Et^2+1.42Et+1.75\;and\;TSp=-0.11Et^2+1.41Et+1.37$.
이상기상현상의 발생횟수가 지속적으로 증가함에 따라 기상 예측은 국가 재난 관리에 중요한 요소로써 부상하고 있다. 계절예측 또한 재난관리의 한 부분으로, 농업, 에너지, 수자원 그리고 공공보건 등 다양한 분야에서 잠재적 위험을 파악하는데 도움이 되는 보조 자료로 활용이 가능하다. 본 연구에서는 ICON(ICOsahedral-Nonhydrostatic) 모델을 이용하여 2015년 여름철(JJA) 강수를 예측하였다. 2015년은 장마기간을 포함한 여름철 동안 평년대비 약 절반수준(54%)에 그치는 비가 내렸으며, 태풍으로 인한 강수량도 적어 연 강수량이 평년대비 72%로 역대 최저 3위를 기록하였다. 지역별로 보면 제주도와 남해안 지방을 제외한 대부분 지방에서 강수량이 적게 나타났으며, 수도권을 중심으로는 60% 미만의 강수량을 보였다. ICON 모델은 독일 기상청(DWD)과 막스플랑크 연구소(MPI-M)에서 공동 개발하여 현업 운영중인 전 지구 모델로 비정역학 코어를 사용한다. 전 지구를 정 20면체의 삼각형으로 격자화 시켜 모든 격자의 크기가 동일하고, 극점은 1개의 꼭짓점으로 구성되어 CFL(Courant-Friderich-Lewy) 문제가 해소될 수 있다. 또한 hybrid의 병렬구조를 사용하여 전산사용 효율성을 극대화 하는 특징이 있다. 강수의 계절 예측 수행 과정은 다음과 같다. 우선, 계절예측 자료 분석 시 활용할 ICON모델의 기후값을 생산하기 위해 30년(1980년~2009년)간의 AMIP기반 규준실험을 수행한다. 다음으로, SST와 Sea ice의 평년대비 현재 변동량을 계산하고, 이 자료는 모델 적분을 수행할 때 경계 자료로서 활용하게 된다. 계절 예측은 시간 지연기법(Time-lagged method)를 이용한 앙상블예측으로 수행하며, 예측하고자 하는 계절이 시작하기 약 1개원 이전부터 1일 간격으로 전 지구 모델의 초기자료를 다르게 선택하여 총 10개의 앙상블 멤버를 구성한다. 모델의 해상도는 수평 40km, 수직 90개 층으로 구성하였으며, 적분이 완료되면 AMIP기반 실험을 통해 모의된 기후값을 토대로 예측된 계절전망 자료의 변동성을 분석한다.
제주도연안 인공어초의 집어효과 향상에 관한 연구를 위하여 인공어초 시설어장에서 패 조류 및 어류의 표본채집과 육안적 관찰 및 삼중자망으로 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 조사대상 인공어초 시설어장의 패류 출현종은 6종이었고, 서식량은 $490{\sim}3,483g/m^2$ 으로 패류의 위집 효과는 대체로 양호한 상태였다. 2. 조사대상 인공어초 시설어장에 부착하고 있는 해조류는 10종이었고, 부착량은 $3,556{\sim}10,550g/m^2$으로 풍부하게 부착하고 있었다. 3. 조사대상 인공어초 시설어장의 어획량은 천연초 어장에 비하여 3.5~4.4배, 인공어초 비시설 어장에 비하여 10.5~21.4배의 어획효과가 있어서 높은 생산성을 확인할 수가 있었다.
In order to accumulate data to lower the friction coefficient of a press mold, tribological tests were performed before and after coating SM45C with a PVC/PO film and plasma coating (CrN, concept). The ultrasonic nanocrystal surface modification (UNSM)-treated material had a nano-size surface texture, high surface hardness, and large and deep compressive residual stress formation. Even when the load was doubled, the small amount of abrasion, small weight of the abrasion, and width and depth of the abrasion did not increase as much as those of untreated materials. A comparison of the weight change before and after the tribological test with the CrN and the concept coating material and that of the untreated material showed that the wear loss of the concept coating material and P-UNSM treated material (that is, the UNSM treated material treated with the concept coating) showed a tendency to decrease by approximately 55-75%. Concept 100N had a lower friction coefficient of about 0.6, and P-UNSM-30-100N showed almost the same curve as concept 100N and had a low coefficient of friction of about 0.6. The concept multilayer coating had a thickness of $5.32{\mu}m$. In the beginning, the coefficient of friction decreased because of the plasma coating, but it started to increase from about 250-300 s. After about 350 s, the coefficient of friction tended to approach the friction coefficient of the SM45C base metal. The SGV-280F film-attached test specimen was slightly pushed back and forth, but the SM45C base material was not exposed due to abrasion. The friction coefficient was 0.22, which was the lowest, and the tribological property was the best in this study.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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