• 제목/요약/키워드: Alternative Energy

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평면식 태양열집열기를 이용한 곡물 건조개선에 관한 연구 (A Study on the Performance of Flat-plate Solar Air Collector and its Application to Grain Drying)

  • 민영봉;최규홍
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제3권2호
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    • pp.114-125
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    • 1978
  • The use of petroleum fuels in grain drying causes problems of high cost and management. To solve these problems, it is required to study on soLar energy as an alternative to petroleum fuels for grain drying. The purposes of this study were to find out the optimum received area and air flow rate of a flat-plate solar air collector for grain drying and to assess its effects on grain drying with a small grain bin. The results of this study are summarized as follows ; 1. The calculated optimum tilt angles of the collector in the summer and autumn drying seasons were 20 and 50 degress, respectively, in suwon area. 2. The outlet temperature of the collector was $36^\circ C$ on the daily average with the maximum of $36^\circ C$ at 12:00 o clock. Solar radiation on the collector surface was 1.04 ly( 1 langley = 1 cal/$cm^2$) per minute on the daily average and 1.30 ly per minute on the maximum at 11:00am. The thermal efficiency of the collector was 62.4 percent on the daily average, and the air flow-rate per unit receiving are was 1.03 $m^3$/min/$m^2$.4. The calculated optimum receiving area and the air flow-rate per unit cubic volume for paddy in autumn drying season was 2 $m^2$ and 2$m^3$/min , respectively. 5. not significantly difference in the collector efficiency was appeared between the rotating and fixed type of solar collector. 6. For drying of wheat with 0.6 meter of the depth in the bin, approximately 9 hours were required to reduce the moisture content from 21.6% to 13% with air follow rate of 5 $m^3$/min an initial moisture per cubic meter of wheat and with air temperature of $52^\circ C$. 7. In the drying test of rough rice with a turning operation in a grain bin approximately 21 hours were required to reduced the moisture from 21% to 14.5% with airflow rate of 2 $m^3$/min per cubic meter of rice and the air temperature of $43.5^\circ C$. 8. Over-drying at the bottom and less -drying at the top of the grain mass was resulted from the high -temperature of drying air which was obtained from the flat-plate solar collector in this test. An appropriate operation should be prepared for the uniform moisture of the grain in the bin.

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대기오염물질 제어를 위한 생물살수여과법의 운전인자와 성능평가 (Operating Parameters and Performance of Biotrickling Filtration for Air Pollution Control)

  • 원양수
    • 공업화학
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    • 제16권4호
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    • pp.474-484
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    • 2005
  • 생물학적 방법에 의한 대기오염물질 처리는 기존의 처리방법을 대체할 수 있는 방법으로 각광을 받고 있다. 생물학적 처리방법은 유기화합물 또는 악취가 포함된 저농도 고유량의 공기를 처리하는데 효과적이다. 생물학적 처리 방법은 기존의 소각 또는 흡착 방법에 비해 여러 장점을 가지고 있다. 주요 장점으로 처리비용이 저렴하고, 2차 오염물질이 발생되지 않으며, 화학물질이 사용되지 않고, 에너지 사용이 적으며, 상온에서의 운전 등이다. 대기오염물질을 생물학적 방법으로 처리하는데는 생물여과법이 많이 이용되고 있으나 여러 제약이 있어 이를 해결할 수 있는 방법으로 생물살수여과법에 대한 개발연구가 수년 전부터 수행되어 왔다. 생물살수여과법은 생물여과법에 비해 다소 복잡하나 난분해성 물질이나 분해과정에서 산이 생성되는 경우 효과적으로 이용될 수 있다. 그러나 생물살수여과법을 이용한 대기중 VOC 처리에 대한 연구는 초기단계로서 효율적인 처리를 위해 많은 연구가 진행중이다. 본 연구에서는 대기오염제어를 위한 생물살수여과법의 기본 원리와 이론 및 실용적 내용에 대하여 소개하고자 한다. 특히 생물살수여과법의 운전인자와 성능에 미치는 영향인자에 대하여 중점적으로 다루었다.

감마선과 Phosphine 처리된 백삼의 저장 중 사포닌, 당 및 아미노산 함량의 변화 (Changes in Saponins Sugars and Amino Acids of White Ginseng during Storage Following Gamma Irradiation and Phosphine Fumigation)

  • 권중호;김경태;권훈;박난영;정형욱;이정은;노미정;변명우
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.297-302
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    • 1999
  • 백삼의 저장해충 방제를 위하여 사용되고 있는 phosphine gas 훈증법의 대체방안 연구의 일환으로, 살충 및 살균 효과를 지닌 5 kGy의 감마선 조사와 훈증처리가 상업적 조건으로 포장된 백삼의 수분, 사포닌, 당, 아미노산 등의 함량에 미치는 영향을 처리 직후와 2$0^{\circ}C$/70% RH 조건에서 6개월 간 저장 후에 비교되었다. 백삼의 초기수분 함량은 8.44%로 살충처리에 따라 변화되지 않았으며, 6개월 간 저장 후에도 10% 수준이 유지되어 비교적 안정한 것으로 나타났다. 주요 ginsenoside 함량은 처리 직후에는 안정하였으나 6개월 간 저장 후에는 훈증처리구와 대조구에서 다소 함량이 감소되었다. 유리당 함량은 감마선 조사에 의해 다소 감소되었고, 6개월 저장 후에는 감마선, 훈증 및 대조구의 순으로 낮은 값을 보였다. 유리아미노산 함량은 감마선과 훈증처리에 의해 약 5% 정도 감소되었으며, 6개월 저장 후에는 모든 시험구에서 15% 내외의 함량이 감소되어 생물학적 품질개선을 위한 감마선이나 훈증 처리보다는 저장조건의 영향이 큰 것으로 나타났다.

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Solution-Processed Nontoxic and Abundant $Cu_2ZnSnS_4$ for Thin-Film Solar Cells

  • 문주호
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2012년도 춘계학술발표대회
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    • pp.65-65
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    • 2012
  • Copper zinc tin sulfide ($Cu_2ZnSnS_4$, CZTS) is a very promising material as a low cost absorber alternative to other chalcopyrite-type semiconductors based on Ga or In because of the abundant and economical elements. In addition, CZTS has a band-gap energy of 1.4~1.5eV and large absorption coefficient over ${\sim}10^4cm^{-1}$, which is similar to those of $Cu(In,Ga)Se_2$(CIGS) regarded as one of the most successful absorber materials for high efficient solar cell. Most previous works on the fabrication of CZTS thin films were based on the vacuum deposition such as thermal evaporation and RF magnetron sputtering. Although the vacuum deposition has been widely adopted, it is quite expensive and complicated. In this regard, the solution processes such as sol-gel method, nanocrystal dispersion and hybrid slurry method have been developed for easy and cost-effective fabrication of CZTS film. Among these methods, the hybrid slurry method is favorable to make high crystalline and dense absorber layer. However, this method has the demerit using the toxic and explosive hydrazine solvent, which has severe limitation for common use. With these considerations, it is highly desirable to develop a robust, easily scalable and relatively safe solution-based process for the fabrication of a high quality CZTS absorber layer. Here, we demonstrate the fabrication of a high quality CZTS absorber layer with a thickness of 1.5~2.0 ${\mu}m$ and micrometer-scaled grains using two different non-vacuum approaches. The first solution-processing approach includes air-stable non-toxic solvent-based inks in which the commercially available precursor nanoparticles are dispersed in ethanol. Our readily achievable air-stable precursor ink, without the involvement of complex particle synthesis, high toxic solvents, or organic additives, facilitates a convenient method to fabricate a high quality CZTS absorber layer with uniform surface composition and across the film depth when annealed at $530^{\circ}C$. The conversion efficiency and fill factor for the non-toxic ink based solar cells are 5.14% and 52.8%, respectively. The other method is based on the nanocrystal dispersions that are a key ingredient in the deposition of thermally annealed absorber layers. We report a facile synthetic method to produce phase-pure CZTS nanocrystals capped with less toxic and more easily removable ligands. The resulting CZTS nanoparticle dispersion enables us to fabricate uniform, crack-free absorber layer onto Mo-coated soda-lime glass at $500^{\circ}C$, which exhibits a robust and reproducible photovoltaic response. Our simple and less-toxic approach for the fabrication of CZTS layer, reported here, will be the first step in realizing the low-cost solution-processed CZTS solar cell with high efficiency.

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생물학적 처리기술을 이용한 대기오염 제어 (Biotreatment Technologies for Air Pollution Control)

  • 원양수
    • 청정기술
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    • 제13권1호
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    • pp.1-15
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    • 2007
  • 미생물을 이용하여 생물분해 가능한 휘발성유기물질과 악취물질을 처리하는 생물학적 대기오염처리 기술은 기존의 일반적으로 사용되고 있는 방법에 비해 상대적으로 최근에 개발된 방법이다. 생물학적 방법에 의한 대기오염물질 처리는 기존의 처리방법을 대체할 수 있는 방법으로 각광을 받고 있다. 생물학적 처리방법은 유기화합물 또는 악취가 포함된 저농도 고유량의 공기를 처리하는데 효과적이다. 생물학적 처리방법은 기존의 소각 또는 흡착 방법에 비해 여러 장점을 가지고 있다. 주요 장점으로 처리비용이 저렴하고, 2차 오염물질이 발생되지 않으며, 화학물질이 사용되지 않고, 에너지 사용이 적으며, 상온에서의 운전 등이다. 생물학적 방법중 생물여과법, 생물살수여과법, 생물세정법 세가지 방법이 널리 이용되고 있다. 이들 방법중 생물여과법이 가장 많이 이용되고 있으나 실제 적용에 있어 여러 제약이 있어 이를 해결하기 위한 생물학적 방법들에 대한 연구가 수년 전부터 수행되어 왔다. 생물살수여과법은 생물여과법에 비해 다소 복잡하나 난분해성 물질이나 분해과정에서 산이 생성되는 경우 효과적으로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 대기오염제어를 위한 생물여과법, 생물살수여과법, 생물세정법의 기본원리와 이론 및 실용적 내용을 다루었다. 특히 생물학적 방법들의 운전 인자와 성능에 미치는 영향인자 및 비용평가 등에 대해 조사 분석하였으며, 생물살수여과법에 대해서는 좀 더 집중적으로 고찰하였다.

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음악과에서의 환경 교육 체계화와 강화 방안 (The Systematization and Intensification Environmental Education in Music Education)

  • 장기범
    • 한국환경교육학회지:환경교육
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    • 제12권1호
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    • pp.205-224
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    • 1999
  • This is a study of strengthening the practice of environmental education in the primary and secondary school music program. Since the world war II, the environmental situation has been getting worse and worse. So it is now a global issue to conserve energy and solving the ecological problems we are confronting. Solving the environmental problem is not just a scientist's task nor a specific school education subject's either, but a responsibility of all human beings. In this sense, it is necessary for every school subject, including music, should include elements of environmental education in its education contents. in this paper the researcher has tried to point out some reasonable aspects of environmental education guidelines which would be pursued through school music programs. In the music subject the following eight environmental education strategies could be suggested: 1. An affective aspect of music should be used in educating students to aware of the importance of environmental problems. 2. The effectiveness of employing music for various educational purposes should be implemented to make students environmentally enlightened individual. 3. The main issue of environmental problem must be used in various musical activities such as singing, implementing, composing and appreciating music. 4. By employing an alternative materials for making musical instruments, students and musicians can participate in environmental education program actively. 5. Music is analogues to life and nature. Thus it is highly suggested for teachers to teach students music more sincerely In a way of studying music more seriously, students could achieve environmental education goals by discovering the similarities of the nature of the environment and music as a human environment. 6. By appreciating many musical works of dealing with environmental problems and ecological problems, one could achieve the necessary goals of environmental education. 7. By enlarging the boundary of music including the sounds of nature such as birds' singing, sounds of winds and various streams and tree's trembling, music could achieve the major goals of environmental education. 8. By recognizing sounds as an important human environment, school music program could attain the goals of environmental education. The researcher also has mentioned about the characteristics of music as a schooling subject. and has provided with some detailed curriculum guidelines for strengthening environmental education programs in music classes. Some model lesson plans implementing the environmental education for elementary, junior high school and 10th grade music classes are also suggested followed by six specific teaching & learning methods for environmental education.

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HIP과 열처리공정을 이용한 Ni기 초합금 소재의 미세조직 및 기계적 특성 분석 (Evaluation of the Microstructure and Mechanical Properties for Ni Superalloy Materials Using HIP and Post Heat Treatment)

  • 김영대;현중섭;장성용
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제6권2호
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    • pp.137-143
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    • 2020
  • 가스터빈 고온부품 소재로 사용되는 Ni기 초합금 CM247LC 소재에 대한 최적 후처리 조건을 도출하기 위해 일방향 응고 주조법을 통한 봉상시험편을 제작하였다. 제작된 시험편은 HIP (Hot Isostatic Pressing) 처리 및 후열처리를 통해 기계적 특성과 미세 구조를 분석하여 최적의 HIP처리 조건을 도출하고자 하였다. CM247LC 소재의 경우 가스터빈 블레이드의 대체 소재로써 시제품 제작을 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. 특히 블레이드의 경우 고속의 회전체로 고온 및 고압의 운전 환경에 노출되어 손상 시 후단의 블레이드와 베인에 대해 추가적인 설비 파손을 야기하여 막대한 경제적 손실을 초래할 수 있다. 따라서, CM247LC 소재가 블레이드 시제품 제작에 사용되기 위해서는 미세구조와 기계적 특성에 대한 신뢰성이 확보되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 CM247LC 소재에 대한 기계적 특성 향상을 위해 전력연구원에서 설계한 기준에 따라 HIP처리 및 열처리를 수행하고 미세조직 특성 및 기계적 특성 분석을 통해 기존 1,300℃급 가스터빈 블레이드에 소재로 활용되고 있는 GTD111DS 소재와 기계적 특성을 비교 평가하였다.

전분 기질에 대한 Saccharomyces cerevisiae CHY1077과 Zymomonas mobilis CHZ2501의 에탄올 발효 비교 (Comparison of Ethanol Fermentation by Saccharomyces cerevisiae CHY1077 and Zymomonas mobilis CHZ2501 from Starch Feedstocks)

  • 최기욱;강현우;김영란;정봉우
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권5호
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    • pp.977-982
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    • 2008
  • 유가의 급등과 화석 연료의 고갈, 환경 오염문제 등에 대비하기 위하여 대체 수송 연료로서의 바이오에탄올에 대한 관심이 고조되고 있으며, 이에 따라 바이오에탄올 생산비용 절감을 위한 연구가 매우 활발하다. 본 연구에서는 에탄올 생산성 향상을 위하여 Zymomonas mobilis의 에탄올 발효특성을 Saccharomyces cerevisiae와 비교하였다. 음료용 에탄올 생산균주로 오랫동안 사용되어 온 효모와 연료용 에탄올 생산균주로서의 Z. mobilis의 가능성을 검토한 바 최종 에탄올 생성 농도는 큰 차이가 없었으나, 에탄올 생성속도는 Z. mobilis가 S. cerevisiae에 비해 2배 이상 빨랐다. 에탄올 생산성을 비교해 보면 현미, 쌀보리, 카사바의 경우 Z. mobilis는 $2.19g/l{\cdot}h$, $2.60g/l{\cdot}h$, $3.12g/l{\cdot}h$인 반면 S. cerevisiae는 $0.68g/l{\cdot}h$, $1.03g/l{\cdot}h$, $1.28g/l{\cdot}h$ 이었다. 증류액 내의 불순물은 S. cerevisiae는 iso-amylalcohol이 Z. mobilis는 ethyl heptanoate 농도가 상대적으로 높았다.

수용액으로부터 양이온 염료 흡수에 대한 pH 및 온도 효과 (Effects of pH and Temperature on the Adsorption of Cationic Dyes from Aqueous Suspension by Maghnia Montmorillonite)

  • Elaziouti, A.;Laouedj, N.
    • 대한화학회지
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    • 제55권2호
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    • pp.208-217
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    • 2011
  • Maghnia montmorillonite clay를 이용하여, 두 가지 염료(neutral red; NR과 malachite green oxalates; MG)에 대한 pH 및 온도 효과를 측정하였다. 수용액 속에서 MG는 pH 3-9에서 흡수가 나타나는 반면에, 양이온 NR은 pH 3-5에서 red shift 흡수피크가 나타났으며, 중성 NR은 pH 8-12에서 흡수피크가 얻어졌다. NR에 대해서는 465.13 mg/g, MG에 대해서는 459.89 mg/g의 최대 흡수 피크가 각각 298와 318 K에서 얻어졌으며, 자유에너지 Ea 값은 각각 4.472-5.559 kJ/mol과 2.000-2.886 kJ/mol로 얻어졌다. 도한, as ${\Delta}H^{\circ}$, ${\Delta}S^{\circ}$, ${\Delta}G^{\circ}$ and Ea과 같은 다양한 열역학적인 변수들을 계산했으며, 전체적인 반응의 흡수과정은 자발적이고, 흡열반응으로 진행됨을 알 수 있었다.

소형루프 전자탐사법에서의 주파수 수직탐사 (Frequency Sounding in Small-Loop EM Surveys)

  • 조인기;임진택
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제6권3호
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    • pp.119-125
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    • 2003
  • 소형루프 전자탐사법은 다양한 현장에 성공적으로 적용되어온 효과적인 물리탐사법으로 특히 천부 지반조사나 환경오염대의 조사에 널리 사용되고 있다. 일반적으로 저유도상수(low induction number)대역에서 수행되는 소형루프 전자탐사에서는 주로 기하학적 수직탐사(geometric sounding)이 사용되어 왔으나, 근자에 이르러 정확한 2차장의 측정이 가능한 일체형의 다중 주파수 소형루프 전자탐사장비가 개발되면서, 주파수 수직탐사(frequency sounding)이 시도되고 있다. 본 논문에서는 간단한 2층구조에 대하여 수평루프 전자탐사 모델링을 수행하였다. 분석 결과 동상성분의 경우에는 주파수 수직탐사이 가능하지만, 이상성분의 경우에는 기하학적 수직탐사가 효과적인 것으로 확인되었다. 그러나 동상성분의 경우 신호의 크기가 이상성분에 비하여 미약하므로 국내에서와 같이 전기전도도가 낮고 전자기적 잡음 수준이 높은 지역에서는 적용이 곤란하다. 따라서 본 논문에서는 이상성분이 신호의 크기가 커 안정적 자료획득이 가능하며, 두 개의 주파수에 측정된 이상성분의 차가 동상성분과 같은 거동특성을 보인다는 점에 착안하여, 기존의 방법과는 다른 주파수 수직탐사 방법을 제시하고자 하였다. 또한 지하의 전기전도도를 비교적 잘 반영하는 겉보기 전도도를 정의하였다.