• 제목/요약/키워드: Alternative Gas

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금속 및 복합재 CNG 탱크에서의 손상 검출을 위한 음향방출 에너지 기반 위치표정 기술 (Energy Based Source Location by Using Acoustic Emission for Damage Detection in Steel and Composite CNG Tank)

  • 김일식;한병희;박춘수;윤동진
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.332-340
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    • 2015
  • 음향방출기술은 고체내부에 국부적으로 형성된 변형에너지가 급격히 방출되면서 발생하는 탄성파를 이용하는 기술로써 결함의 발생이나 존재하는 결함의 진전을 검출하는 비파괴검사 기법이다. 환경문제로 인해 최근 약 20년 전부터 압축 천연 가스가 자동차 석유 연료의 대안으로 사용되면서 CNG 탱크의 안전성 검사의 필요성 또한 증가하고 있다. 특히 복합재 CNG 탱크에서는 적층된 재료와 방향에 따라 파의 속도나 분산 특성이 달라지므로 매질의 속도에 절대적으로 영향을 받는 종래의 도달 시간차를 이용한 AE 기법으론 결함검출을 하는데 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 스틸실린더인 Type-I과 스틸실린더에 GFRP로 와인딩된 Type-II 시편에서 에너지 기반 contour map 기법을 이용해 종래의 AE기법의 한계를 극복하고 결과를 비교하였다. 그 결과 위치표정이 불가하거나 오차가 컸던 종래의 방법과 달리 에너지 기법은 모든 지점에서 위치표정이 가능했으며 오차 또한 현저히 준 것을 확인할 수 있었다.

Directions towards sustainable agricultural systems in Korea

  • Kim, Chang-Gil
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.3-3
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    • 2017
  • The question of how to establish sustainable agricultural systems has become as prominent as questions related to water, energy and climate change. High input/high output agriculture has brought with it many adverse effects; the massive deterioration of soil and water in both quantity and quality, increased greenhouse gas emissions and an increased prevalence of unsafe foods. Additionally, urbanization and climate change has worsened the shortage of farmland and reduced the supply of agricultural water. Given these challenges, maintaining, conserving and efficiently using agri-environmental resources, through fostering of sustainable agriculture, have emerged as key tasks in solving these problems. What is needed therefore is research, based on systematic and comprehensive empirical analyses, that can propose plans and methods for establishing an appropriate sustainable agricultural system. The empirical analysis of sustainable agricultural system is approached separately from economic, environmental and social aspects. An analysis of environment effect reveals that the available phosphate level is 1.3~2.1 times greater than the optimal amount in rice paddies, upland fields and orchards. Further examination has revealed that the excess nutrient is polluting both ground water and surface water. Analytical results for economic feasibility show that factors of production have been invested heavily in the rice crop. Under these conditions, sustainable agriculture, including low-input agriculture, appears to be a possible alternative that will facilitate simultaneous improvements in both economic feasibility and environment effects. Analysis results for sociality reveal that social factors include the value of producer, association and interior networks. Social conditions are comprised of leadership, consumers' awareness, education and conflict solutions. In addition, analysis as to the degree investments contribute to improving agricultural value added has revealed that the direct payment program is the most effective instrument. Experts confirm that economic feasibility can be improved by scientific and well-reasoned nutrient management on the basis of soil testing. Farmers pointed to 'economic factors' as being the largest obstacle to switching to the practice of sustainable agriculture. They also indicate 'uncertainty with regards to sustainable agriculture technology' as an impediment to practicing sustainable agriculture. Even so, farmers who believe environmental and regional issues to be the most pressing problems have expanded their practice of sustainable agriculture. The keys to establishing sustainable agriculture system are classified into the following four aspects. Firstly, from an economic aspect, the research indicates that agricultural policy needs to be integrated with environmental policy and that the function of market making based on the value chain needs to be revitalized. Secondly, from an environmental aspect, there is a need for an optimal resource management system to be established in the agricultural sector. In addition, sustainable agriculture practice will need to be extended with attendant environmentally-friendly and sustainable intensive technology also requiring further development. Thirdly, from a social aspect, green agriculture management needs to be fostered, technology and education extended, and social conflict mediated. Lastly, from a governance aspect, it will be necessary to strengthen good governance, assign and share suitable roles and responsibilities, build a cooperation system and utilize community supported agriculture.

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염산 수용액 거동에 대한 가변 외부 자기장의 적용과 영향: 실험 연구 및 Taguchi 법을 이용한 모델링 (Influence and Application of an External Variable Magnetic Field on the Aqueous HCl Solution Behavior: Experimental Study and Modelling Using the Taguchi Method)

  • 하셰미자데 아바스;아메리 모하마드;아미샤히디 바바크;골리자데 모스타파
    • 공업화학
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    • 제29권2호
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    • pp.215-224
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    • 2018
  • 염산 5, 10, 15 wt% 용액(1.5, 3.0, 4.5 M; 석유정 산성화에 사용되는 범위)에 대하여 여러 가지 조건에서 자기장이 미치는 영향을 연구하였다. 자화된 염산의 pH 변화를 정상적인 염산과 비교하였다. Taguchi 실험 설계법을 사용하여 자장강도, 농도, 유속, 온도 및 시간의 영향을 모델링하였다. 실험 결과 자화에 따라 염산의 $H^+$ 농도가 42%까지 감소하였다. 자장 강도(기여도 28%), 염산의 농도(기여도 42%), 유속이 커지면 자기장 적용의 효과가 증가하였다. 염산에 대한 자기장의 영향은 용액의 유속과 가열에 의하여 영향받지 않았으며 시간에 따른 자기장 메모리가 유지되는 것으로 나타났다. 최대 $H^+$ 농도 변화에 대한 최적의 조합은 10% 염산 용액 및 4,300 Gauss일 때로 얻어졌다. 자화 과정 중 염산의 반응 속도가 감소하므로 자화된 염산은 탄화수소(원유 및 천연가스)정의 매질 산성화에 대한 대체 지연제로 비용면에서 경제적이고 신뢰성 있는 방법이 될 것으로 제안한다.

합성 Bio-Gas 연소시 발생되는 질소산화물과 일산화탄소 배출에 관한 연구 (A Study on the Emission Factor of NOx and CO by Burning of Synthetic Biogas)

  • 안재호;김태완;이상은
    • 한국환경농학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.1-6
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    • 2007
  • 본 연구에서는 바이오가스의 연소엔진을 이용한 에너지 전환시에 발생되는 $NO_x$와 CO의 배출특성을 분석하고 나아가 배출계수를 산정하고자 하였다. 바이오가스의 주성분인 메탄을 70%로 한 합성가스를 이용하여 실험한 결과 연소엔진의 표준상태에서 $NO_x$와 CO가 각각 4 ppm과 100 ppm의 배출농도를 나타내었고, 이는 1.29g/MMBtu와 30.86 g/MMBtu의 배출계수 값을 산정할 수 있었다. 바이오가스의 주성분인 메탄을 60%로 한 약간의 과잉공기의 상태에서는 $NO_x$와 CO가 각각 2 ppm과 200 ppm의 배출농도를 나타내었고, 이는 정격 조건에 비해 투입열량이 적어져 연소온도의 저하로 인하여 열적 반응에 의해 생성되는 $NO_x$는 줄고, CO는 증가함을 알 수 있었다. 미국 EPA의 배출계수를 비교하기 위하여 투입된 연료의 열량을 기준으로 비교해 볼 때 본 연구의 결과가 $NO_x$의 경우 근사한 값을 보여 주었고, 이는 국내 바이오 가스 연소시의 오염배출계수로 잘 적용 가능함을 보여 주었다. 본 연구에서 사용한 가스엔진이 오염배출 측면에서 대기 환경보전법상의 배출 허용기준 내에서 가동됨을 알 수 있었고, 가동조건에 따라 연소온도를 증가시킴으로서 CO의 발생을 저감시킬 수 있으리라 사료된다.

내원 초기에 측정한 외상환자의 동맥혈 염기결핍의 유용성 (The Usefulness of Initial Arterial Base Deficit in Trauma Patients)

  • 이은헌;최재영;최영철;황성연
    • Journal of Trauma and Injury
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    • 제19권1호
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    • pp.67-73
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    • 2006
  • Purpose: The arterial base deficit (BD) has proven to be useful in the evaluation and management of trauma patients. Indicators such as the Triage-Revised Trauma Score (t-RTS) and the systemic inflammatory response syndrome (SIRS) score have been used as triage tools for emergency trauma patients in Korea. The purpose of this study was to assess the usefulness of the initial BD in predicting injury severity and outcome in the trauma population. Methods: The medical records of 308 consecutive trauma patients admitted to the Emergency Center of Masan Samsung Hospital from January 2004 to December 2004 were carefully examined prospectively and retrospectively, and 291 patients were selected as subjects for this research. The SIRS score and the t-RTS were calculated based on the records from the emergency department, and the BD was calculated based on the arterial blood gas analysis obtained within 30 minutes of admission. The efficiency of the three indicators as triage tools was evaluated by using cross tabulations in two - by - two matrices and by using a receiver operating characteristic (ROC) curve analysis. Results: When the mortality was used as the outcome parameter, the sensitivity and the accuracy of the initial BD were higher than those of the SIRS score (p<0.05) and were same as those of the t-RTS. The areas under the ROC curves of the initial BD, the SIRS score, and the t-RTS were $0.740{\pm}0.087$, $0.696{\pm}0.082$, and $0.871{\pm}0.072$, respectively (95% confidence interval). When emergency operation and blood transfusion requirements were used as outcome parameters, the comparisons of the sensitivities and the accuracies of the initial BD and the other two indicators showed the same pattern as mentioned above. The areas under the ROC curves of the initial BD were 0.7~0.8 and were larger than those of the SIRS score (p<0.05). Conclusion: The ability of the initial BD to predict injury severity and outcome was similar to those of the t-RTS and the SIRS score. Therefore, the authors suggest that the initial BD may be used as an alternative to previous triage tools for trauma patients.

고효율 혐기성반응조 및 호기성여상 조합시스템에 의한 질소·유기물 동시 제거 (Simultaneous Carbon and Nitrogen Removal Using an Integrated System of High-Rate Anaerobic Reactor and Aerobic Biofilter)

  • 성문성;장덕;서성철;정보림
    • 상하수도학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.55-65
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    • 1999
  • AF(anaerobic filter)/BAF(biological aerated filter) system and UASB(upflow anaerobic sludge blanket)/BAF system, of which system effluents were recirculated to the anaerobic reactors in each system, were operated in order to investigate the performance in simultaneous removal of organics and nitrogen in high-strength dairy wastewater. Advanced anaerobic treatment processes of AF and UASB were evaluated on applicability as pre-denitrification reactors, and BAF was also evaluated on the performance in oxidizing the remaining organics and ammonia nitrogen. At system HRTs of 4.0 to 4.5 days and recirculation ratios of one to three, the AF/BAF system could achieve more than 99% of organics removals and 64 to 78% of total nitrogen removals depending upon the recirculation ratio. Although the UASB/BAF system also showed more than 99% of organics removals, total nitrogen removals in the UASB/BAF system were 53 to 66% which are lower than those in the AF/BAF system at the corresponding recirculation ratios. Optimum recirculation ratios considering simultaneous removal of organics and nitrogen and cost-effectiveness, were in the range of two to three. The upflow AF packed with crossflow module media, as a primary treatment of the anaerobic reactor/BAF system, showed better performances in denitrification, SS removals, and gas production than the UASB. Higher loading rate of suspended solids from the UASB increased the backwashing times in the following BAF. Especially, at a recirculation ratio of three in the UASB/BAF system, the increase in head loss due to clogging in the BAF caused frequent backwashing, at least once d day. The BAF showed the high nitrification efficiency of average 99.2% and organics removals more than 90% at organics loading rate less than $1.4KgCOD/m^3/d$ and $COD/NH_3-N$ ratio less than 6.4. It was proved that the simplified anaerobic reactor/BAF system could maximize the organics removal and achieve high nitrogen removal efficiencies through recirculation of system effluents to the anaerobic reactor. The AF/BAF system can, especially, be a cost effective and competitive alternative for the simultaneous removal of organics ana nitrogen from wastewaters.

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비디오 흉강경 수술법이 자연기흉의 치료과정에 미치는 영향 (The Influence of Video-Assisted Thoracic Surgery on Hospital Course of Spontaneous Pneumothorax)

  • 김재영;이석열;이길노
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제31권2호
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    • pp.142-148
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    • 1998
  • 최근 내시경용 비디오 장비와 수술 기구 및 술기의 발전으로 비디오 흉강경 흉부외과(Video-Assisted Thoracic Surgery, VATS) 분야가 급속도로 발달하면서 흉강경을 이용한 수술이 흉부질환에 다양하게 적용되고 있다. 이에 저자는 비디오 흉강경 수술법이 자연기흉의 치료 과정에 미치는 영향을 알아보고자 보편적 수술 방법인 액와개흉술로 폐기포절제술을 시행 받은 환자들의 수술 성적과 비교하였다. 술후 생체 징후, 동맥혈 가스분석이나 수술 시간 등은 액와개흉술과 비교하여 큰 차이는 없었으나 술후 흉관 보유 기간, 재원 기간, 일회 호흡량및 노력성 폐활량의 회복율, 환자의 통증 호소 정도, 운동장애 정도와 합병증 등의 비교에서는 흉강경으로 수술 받은 환자들에게서 괄목할 만한 좋은 결과를 보여주었다. 결국, 자연기흉을 치료하는데 있어서 비디오 흉강경 수술은 개흉후의 통증과 이로 인한 호흡 기능의 저하 및 합병증 발생을 감소시킬 수 있으며, 술후 집중 관리의 필요성을 최소화하고 재원 기간의 단축과 빠른 회복 및 창상 감염과 수술 상흔의 최소화를 기대할 수 있어 향후 단순한 자연기흉의 치료로서는 보다 효과적인 방법으로 생각된다.

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Some Prophylactic Options to Mitigate Methane Emi ssion from Animal Agriculture in Japan

  • Takahashi, Junichi
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제24권2호
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    • pp.285-294
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    • 2011
  • The abatement of methane emission from ruminants is an important global issue due to its contribution to greenhouse gas with carbon dioxide. Methane is generated in the rumen by methanogens (archaea) that utilize metabolic hydrogen ($H_2$) to reduce carbon dioxide, and is a significant electron sink in the rumen ecosystem. Therefore, the competition for hydrogen used for methanogenesis with alternative reductions of rumen microbes should be an effective option to reduce rumen methanogenesis. Some methanogens parasitically survive on the surface of ciliate protozoa, so that defaunation or decrease in protozoa number might contribute to abate methanogenesis. The most important issue for mitigation of rumen methanogenesis with manipulators is to secure safety for animals and their products and the environment. In this respect, prophylactic effects of probiotics, prebiotics and miscellaneous compounds to mitigate rumen methanogenesis have been developed instead of antibiotics, ionophores such as monensin, and lasalocid in Japan. Nitrate suppresses rumen methanogenesis by its reducing reaction in the rumen. However, excess intake of nitrate causes intoxication due to nitrite accumulation, which induces methemoglobinemia. The nitrite accumulation is attributed to a relatively higher rate of nitrate reduction to nitrite than nitrite to ammonia via nitroxyl and hydroxylamine. The in vitro and in vivo trials have been conducted to clarify the prophylactic effects of L-cysteine, some strains of lactic acid bacteria and yeast and/or ${\beta}$1-4 galactooligosaccharide on nitrate-nitrite intoxication and methanogenesis. The administration of nitrate with ${\beta}$1-4 galacto-oligosaccharide, Candida kefyr, and Lactococcus lactis subsp. lactis were suggested to possibly control rumen methanogenesis and prevent nitrite formation in the rumen. For prebiotics, nisin which is a bacteriocin produced by Lactococcus lactis subsp. lactis has been demonstrated to abate rumen methanogenesis in the same manner as monensin. A protein resistant anti-microbe (PRA) has been isolated from Lactobacillus plantarum as a manipulator to mitigate rumen methanogenesis. Recently, hydrogen peroxide was identified as a part of the manipulating effect of PRA on rumen methanogenesis. The suppressing effects of secondary metabolites from plants such as saponin and tannin on rumen methanogenesis have been examined. Especially, yucca schidigera extract, sarsaponin (steroidal glycosides), can suppress rumen methanogenesis thereby improving protein utilization efficiency. The cashew nutshell liquid (CNSL), or cashew shell oil, which is a natural resin found in the honeycomb structure of the cashew nutshell has been found to mitigate rumen methanogenesis. In an attempt to seek manipulators in the section on methane belching from ruminants, the arrangement of an inventory of mitigation technologies available for the Clean Development Mechanism (CDM) and Joint Implementation (JI) in the Kyoto mechanism has been advancing to target ruminant livestock in Asian and Pacific regions.

Dunaliella tertiolecta를 이용한 미세조류 유래 바이오디젤의 FAME 성분 특성 연구 (Study of FAME components and total contents on Micro-algal Biodiesel derived from Dunaliella tertiolecta)

  • 이돈민;민경일;임의순;하종한;이철균;이봉희
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.320-328
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    • 2014
  • 국내 자동차용 경유에 혼합하여 유통 중인 바이오디젤은 물리적인 관점에서 기존 석유계 경유와 동점도, 밀도 등의 물성값이 유사하고 세탄가가 높은 장점이 있다. 또한 환경적인 측면에서는 기존의 석유유통 인프라 개조 및 변경없이 사용가능하다는 점과 함산소 연료로서 디젤기관에서의 연소성이 좋고 유해 배출가스 저감효과가 있으며 생분해성도 높아 환경오염이 적어 자동차용 경유 대체연료로 각광받고 있다. 그러나, 기존 식용계 작물을 원료로 하고 있다는 점에서 단점으로 지적되는 바이오디젤 대신 단위면적당 $CO_2$ 흡수율이 높고 빠른 성장 속도가 장점으로 거론되는 미세조류의 활용에 대한 연구가 대두되고 있다. 본 연구에서는 미세조류 중 Dunaliella tertiolecta 종을 이용하여 생산한 바이오디젤의 전환율을 연구하기위해 기존에 사용되고 있는 GC-FID분석방법의 문제점에 대해 조사하고 TOF-MS 장비를 통한 개별 지방산 메틸에스테르의 성분을 검토하였다.

탄-소성 손상모델을 활용한 고망간강의 인장거동 모사에 관한 연구 (Non-linear tensile behavior of high manganese steel based on elasto-plastic damage model)

  • 김종환;이정호;김슬기;전민성;이제명
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제41권3호
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    • pp.222-229
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    • 2017
  • 고망간강은 저온환경에서 강도 및 내구성 측면에서 우수한 기계적 성질을 가지고 있다. 최근 고망간강은 우수한 강도와 내구성을 바탕으로 LNG 화물창내에서 사용되는 SUS강, 니켈강의 대체재로 고려되고 있다. 이러한 연구의 일환으로, 본 연구에서는 고망간강의 기계적 물성치와 비선형 거동을 조사하기 위해 상온/극저온(-110K)에서 인장시험을 수행하였다. 또한 재료의 거동을 모사하기 위해 수정된 탄-소성 손상모델을 ABAQUS가 제공하는 사용자지정 재료 서브루틴(UMAT)에 유한요소 정식화과정을 거쳐 탑재하였다. 마지막으로 UMAT을 적용한 유한요소해석을 수행하였고 제안된 UMAT의 유효성 검증을 위해 해석결과를 인장시험 결과와 비교하였다. 그 결과, 제안된 UMAT은 고망간강의 비선형 거동을 효과적으로 모사함을 확인하였다.