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하수처리장 바이오가스를 이용한 발전시 가스엔진의 고장원인 분석 (Analysis of cause of engine failure during power generation using biogas in sewage treatment plant)

  • 김길정;김래현
    • 에너지공학
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    • 제25권4호
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    • pp.13-29
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    • 2016
  • 본 연구에서는 실제 난지 하수처리장에서 바이오가스를 연료로 사용하여 발전할 때, 가스엔진에서 발생하는 고장 사례에 대한 조사와 분석을 통해 바이오가스 플랜트의 주요 고장원인을 분석하고, 그 대책을 제시하였다. 바이오 가스엔진에 유입되는 바이오 가스 속의 황화수소와 수분 제거설비의 간헐적인 오작동으로 인한 수분이 바이오 가스엔진의 인터쿨러 부식을 초래하였다. 또한 바이오가스 속의 실록산이 이산화규소와 규산염 화합물을 형성하여 피스톤 표면 및 실린더라이너 내벽의 긁힘과 마모 등의 손상을 유발하였다. 연소실과 배기가스 설비에 부착된 물질들은 황화수소와 다른 불순물질이 결합한 것으로 분석되었다. 이러한 원인으로는 바이오 가스 속의 고함량(50ppm이상)의 황화수소가 탈황설비에 장기간 공급되었고, 탈황설비내 활성탄의 파과점 도달에 따른 제거효율 저하 때문에 황화수소가 엔진으로 유입됨으로써 발생한 것으로 사료된다. 또한, 황화수소는 흡착탑의 실록산 제거용 활성탄 기능을 저하시킴으로써 제거되지 않은 실록산 화합물이 엔진으로 유입되어 다양한 형태의 엔진고장을 유발한 것으로 판단된다. 따라서, 황화수소와 실록산, 수분은 바이오 가스엔진 고장의 주요 원인으로 볼 수 있으며, 이 중 황화수소는 고장을 일으키는 다른 물질과 반응하며, 전처리 공정에 중대한 영향을 미치는 물질로 볼 수 있다. 결과적으로, $H_2S$ 제거방법의 최적화가 안정적인 바이오 가스엔진 운영을 위한 필수적인 대책으로 사료된다.

사질토양에서의 중금속의 지연효과와 이동성 (Retardation Effect and Mobility of a Heavy Metal in a Sandy Soil)

  • Kim, Dong-Ju;Baek, Doo-Sung
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제5권3호
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    • pp.155-161
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    • 1998
  • 토립자 표면에서의 흡착에 의한 토양에서의 중금속의 지연효과는 잘 알려진 현상이다. 본 연구에서는 배치시험과 주상시험을 수행함으로써 사질 토양에서 Zn의 이동성에 대한 지연효과를 조사하였다. 주상시험은 파과곡선(BTC)으로 알려진 시간에 따른 용액의 농도를 측정함으로써 수행되었다. 추적자로는 10 g/L 농도의 NaCl과 ZnCl$_2$를 사용하였고, 각각의 용액을 토양시료의 상부경계에 순간주입한 후 정상류 상태에서 배출구로 빠져나온 용탈수의 농도를 EC-meter와 ICP-AES를 이용하여 측정하였다. 배치시험은 표준절차에 근거하여 이루어졌으며, 토양시료로부터 선별된 미세입자들을 다양한 초기농도의 ZnCl$_2$용액과 반응시켜 평형상태의 Zn 이온의 농도를 ICP를 이용하여 분석하였다. 주상시험의 결과는 i) ICP-AES에 의해 분석된 ZnCl$_2$의 첨두농도는 NaCl이나 총전기전도도로부터 구한 값보다 상당히 낮았고, ii) 두 종류의 추적자 모두 첨두농도의 도달시간은 상당히 일치하였다. 상대적으로 낮은 Zn의 농도는 Zn과 다른 양이온들간의 이온교환반응이 일어났고, 용탈수의 pH가 높은 값의 범위(7.0~7.9)에 있는 것으로 보아 Zn(OH)$_2$의 형태로 침전되었을 가능성이 있다는 것으로 설명될 수 있다. 첨두농도의 도달시간이 일치한다는 결과는 토양시료에서 지연효과가 일어나지 않았다는 것을 지시한다. Zn 이온의 뚜렷한 감소를 설명할 수 있는 유일한 방법은 CDE 모델에 용액상태에서 Zn 이온의 절대적 감소를 고려하는 감쇄계수(decay or sink coefficient)를 적용하는 것이었다.

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3가철 함유 흡착제를 이용한 수용액상의 중금속 및 페놀제거연구 (Removal of Heavy Metal and Phenol from Aqueous Solution Using Fe(III) loaded Adsorbent)

  • 김석준;김원기;이승목;양재규;이남희
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권7호
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    • pp.541-548
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    • 2009
  • 본 연구에서는 매립장 침출수 같은 중금속과 유기물을 함께 함유하고 있는 폐수를 처리하기위하여, Fe(III)을 활성탄, 모래, 불가사리와 같은 담체에 첨착 및 코팅시킨 흡착제를 사용하였다. 제조된 Iron Impregnated Activated Carbon(Fe-AC), Iron Coated Sand(ICS), Iron Coated Starfish(ICSF)는 EPA 3050B 방법을 통하여 각 매질에 함유된 철 함량을 분석하였으며, 회분식 반응조에서의 흡착실험을 통하여 각 흡착제의 Mn(II), Zn(II) 및 Cu(II)의 제거성능을 비교하였다. Fe-AC 및 ICS의 철 함유량은 각각 1,612 mg/kg 및 1,609 mg/kg으로서 매우 유사하였으며 ICSF의 철 함유량은 1,768 mg/kg으로 ICSF의 철 코팅함량이 다른 두 가지에 비해 150 mg/kg 정도 높게 나타났다. 회분식 실험에서의 Mn(II), Zn(II), Cu(II)의 제거효율은 ICSF, Fe-AC, ICS의 순으로 높은 제거율을 보였다. 각 흡착제를 단일 및 다중층으로 충전한 칼럼반응기에 의한 연속식 실험결과, 단일 흡착제에 비해 ICS, Fe-AC, ICSF의 순으로 충전한 시스템에서 높은 중금속 및 페놀제거효율을 나타내었으며, Cu(II)와 Zn(II)에 대해서는 뚜렷한 파과능을 보였으나 Mn(II) 제거율은 상대적으로 낮게 나타났다. 각 흡착제를 병합 충전한 다중층 칼럼반응시스템은 중금속 및 phenol제거에 효과적임을 알 수 있었다.

극단 크리에이티브 VaQi의 공동창작 방법론 -연극 <워킹 홀리데이>(2017)를 중심으로- (Devising Methodology of Creative VaQi -Focused on (2017)-)

  • 이경성
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.370-388
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    • 2019
  • 2010년대 들어 한국공연예술계에 공동창작이라는 새로운 키워드가 대두하게 되었다. 그 배경에는 위계적 창작환경에 대한 반감, 점점 더 복잡해지는 사회를 반영할 수 있는 공연언어 탐색, 해외로부터 새로운 공연들의 유입이 있겠다. 물론 실제 현장에서는 공동창작이 매우 다양한 형태로 구현되기에 이것을 하나의 방법론으로 정의 내릴 수는 없다. 하지만 이것이 지향하는 바가 창작 재료들 간의 관습적 위계구도 타파, 과정중심, 참여자들 간의 민주적 관계형성이라는 공통점들을 발견할 수 있다. 지속적으로 과정중심의 공동창작방법을 실험해온 극단 크리에이티브 VaQi는 2017년 '분단현실'이라는 새로운 키워드를 찾고 이를 공연 컨텐츠로 발전시킬 수 있는 방법을 모색한다. 하여 극단은 분단선을 따라 300km를 걷는 신체활동을 통해 땅의 흔적을 읽어내고 그 시공간의 기록을 <워킹 홀리데이>라는 공연으로 발표하게 된다. <워킹 홀리데이>의 창작과정에서는 여정의 경험에서 비롯된 재료(일기, 영상, 여정 중의 에피소드)를 연습실로 가져오고 거기서 다양한 작가들의 협업을 통해 장면으로 발전시켜 나갔다. 그리고 최종적으로 연출자가 각 장면들의 배치를 통해 맥락을 형성하여 구조를 완성하였다. 연극 <워킹 홀리데이>에서는 연습실 밖의 도보여행이라는 새로운 형태의 과정실험이 시도되었음에도 그것을 구성하는 구체적인 프로그램이 단조로웠고 여정의 경험들이 연습실에서의 장면구성까지 유기적으로 이루어지지 못한 한계가 있었다. 하여 일상에 내재하는 분단현실의 구조적 문제까지 드러내는 대는 실패했다. 그럼에도 불구하고 <워킹 홀리데이>는 영상과 미니어쳐 등의 다양한 형식을 통해 극장의 안과 밖을 연결했던 총체적 과정을 극장의 관객들과 입체적으로 나눌 수 있었던 공동창작 방식이자 새로운 형식의 공연 컨텐츠였다.

대회향의 시스템 약리학적 분석과 항균작용 (Systemic Analysis of Antibacterial and Pharmacological Functions of Anisi Stellati Fructus)

  • 한정아;추지은;손지원;김윤숙;서수연;안원근
    • 생명과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.181-190
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    • 2019
  • 시스템 약리학적 분석을 통해 대회향(Anisi Stellati Fructus)의 활성성분 스크리닝, 표적유전자 확보 및 관련 질병과의 네트워크를 구축한 후 대회향의 항균작용을 중점적으로 분석하였다. Traditional Chinese Medicine Systems Pharmacology (TCMSP) Database 와 Analysis Platform을 통해 대회향의 잠재적 활성성분 49개를 확보하였으며, 그 중 설정한 조건에 부합하는 9개 활성성분을 스크리닝 하였다. TCMSP Database는 활성성분의 약물 동태학적 특성 및 약물-표적-질병 간의 관련성을 네트워크 수준에서 파악할 수 있는 획기적인 in silico적 접근을 가능하게 해준다. 활성성분과 반응하는 201개의 유전자 정보를 UniProt database를 통해 확인하고, 취합한 유전자들이 관여하는 348개의 생물학적 과정을 David 6.8 Gene Functional Classification Tool에서 확보하였다. Chemokine ligand 2, Interleukin-10, Interleukin-6, Tumor Necrosis Factor를 포함한 총 47개의 유전자가 항균작용에 관여하였고 이들을 표적으로 하는 luteolin, kaempferol, quercetin 등이 대표적 항균 관련 활성성분이었다. 이와 같이 확보된 데이터는 연구 재료 선정에 정확성과 시간, 노력, 비용 절감의 효과를 제공함과 더불어 추후 실험적 증명으로 이어져 감염병의 예방과 치료 전략에 과학적인 근거를 제시할 수 있을 것이다.

입자상 활성탄에 의한 Eosin Y의 홉착제거 (Adsorption Removal of Eosin Y by Granular Activated Carbon)

  • 이종집
    • 청정기술
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    • 제16권4호
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    • pp.277-283
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    • 2010
  • Eosin Y는 식용색소와 염료로 사용되지만 유해한 독성 물질이다. 본 연구에서는 입상활성탄에 의한 eosin Y의 흡착특성을 조사하였다. 활성탄의 양을 고정한 상태에서 초기농도, 접촉시간, pH 및 흡착온도 등이 eosin Y의 흡착에 미치는 영향을 회분식 빛 흡착칼럼실험을 통하여 연구하였다. Eosin Y에 대한 활성탄의 흡착능은 pH 조절에 의해 크게 개선되었으며, pH=3에서 초기농도 10 mg/L의 99%를 제거할 수 있었다. 회분식 흡착실험을 통해 흡착등온선을 구한 결과 eosin Y의 흡착평형관계는 293~333K 범위에서 Freundlich식이 잘 적용되었다. 흡착등온식으로 부터 평가된 k와 ${\beta}$값은 각각 19.56~134.62, 0.442~0.678이었다. 고정층의 운전조건이 파괴곡선에 미치는 영향을 조사하였다. 층높이 3 cm, 유속 2 g/min에서 eosin Y의 유입농도가 10 mg/L에서 30 mg/L로 증가함에 따라 파괴시간은 470분에서 268분으로 감소하였으며, 층높이 3 cm, 유입농도 10 mg/L에서 eosin Y의 초기유속이 l 에서 3 g/min로 증가함에 따라 파괴시간은 272분에서 140분으로 감소하였다. 또한 층높이가 증가함에 따라 파괴시간도 증가하였는데, 흡착대의 길이는 비슷한 양상을 나타냈다.

아세트알데하이드 흡착을 위한 활성탄의 첨착 및 개질 효과 (Effect of Impregnation and Modification on Activated Carbon for Acetaldehyde Adsorption)

  • 박진찬;김동민;이종대
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권3호
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    • pp.472-478
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    • 2023
  • 본 연구에서는 공기청정기 필터용 활성탄의 아세트알데하이드 제거 특성이 금속 촉매 첨착 및 관능기 도입 방법을 사용하여 조사되었다. 야자각 차의 KOH 활성화를 통해 고 비표면적(1700 m2/g)과 미세기공이 발달한 활성탄을 제조하였으며, 금속촉매 첨착과 관능기 개질을 위해 침지 후 기공 내 건조조건에 따른 첨착 효율을 조사하였다. 제조된 활성탄의 물성은 비표면적 및 기공 분석(BET), 유도결합 플라즈마 분광 분석(ICP), 유기 원소 분석(EA) 및 푸리에변환 적외선 분광 분석(FT-IR) 등을 통해 분석하였으며, 활성탄 성능 확인을 위해 침지 농도에 따른 아세트알데하이드 흡착성능을 가스크로마토그래피(GC)로 분석하였다. 첨착용액의 농도가 증가함에 따라 금속촉매 첨착량은 증가하였으며, 비표면적은 감소하는 경향을 보였다. 각 금속촉매 첨착 및 표면개질 활성탄의 파과시험 결과 MgO10@AC, CaO10@AC, EU10@AC, H-U3N1@AC 조성에서 우수한 아세트알데하이드 흡착성능을 보여주었다. 흡착성능이 가장 뛰어난 MgO10@AC에 대해 파과 시간은 533.8 분, 흡착량은 57.4 mg/g으로 측정되었으며, 이는 활성탄에 나노 크기의 MgO 촉매를 첨착할 경우 아세트알데하이드의 카보닐기와 상호작용하여 흡착성능이 개선됨을 알 수 있었다.

서비스 경제로의 전환에 따른 서비스본질 측정항목 개발 연구 (A Research on the Development of Service Nature Measurement Items in the Sevice Economic Era)

  • 안세홍;김현수
    • 서비스연구
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    • 제11권1호
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    • pp.59-79
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    • 2021
  • 서비스경제 시대로의 전환에 따른 서비스 관련 연구는 매우 다양하게 진행되고 있으나 아직 현 시점에 맞는 서비스 관련 척도개발은 미미한 상태이다. 본 연구는 서비스본질을 정의하고 이들에 대한 측정 항목을 개발하는데 그 목적을 두었다. 먼저 서비스본질 4개 범주를 기존 연구에서 채택하였다. 4개의 범주는 '관계성', '쌍방향성', '수평성', '조화성'이다. 본 연구에서는 이 4개의 서비스본질 각각의 하위요인과 구체적 항목을 추출하고 측정가능 항목으로 개발하였다. 연구의 방법은 질적 연구로 '서비스본질'을 구성하는 4개 범주의 하위요인들을 추출하고, 추출된 요인의 신뢰도와 타당도를 양적연구로 증명하는 방법의 혼합연구를 채택하였다. 문헌연구, 자유응답법, 그리고 델파이 기법을 통해 척도항목을 밝혔으며, 전문가로 구성된 델파이 패널 30명의 2차 설문을 통하여 측정 항목을 정제하였다. 연구의 결과로 관계성은 52개 문항 중 15개, 쌍방방향은 45개 문항 중 11개, 수평성은 33개 문항 중 9개, 조화성은 61개 문항 중 17개의 문항이 2차 정제 후 도출되는 결과를 얻었다. 본 연구를 통해서 서비스 경제시대에 맞는 새로운 본질 항목들을 밝혀낼 수 있었다. SNS, 네트워크, 시너지, 플랫폼, 시스템, 실명성, 갑질타파 등은 기존의 연구에서 얻지 못한 개념들로서 본 연구의 기여라고 볼 수 있다. 하지만 여러 가지 제약으로 인해 본 연구에서는 서비스의 전체적인 측면을 모두 다루지 못하고 서비스의 일부인 사람 중심의 서비스를 주로 다루었다. 향후 서비스경제시대의 진화에 따른 발전된 서비스의 전체적 측면에 대한 서비스 본질 측정항목 개발 연구가 필요하다.

Hf 도핑된 BaTiO3 나노입자 기반의 플렉서블 압전 소자 개발 및 특성평가 (Development and Characterization of Hafnium-Doped BaTiO3 Nanoparticle-Based Flexible Piezoelectric Devices)

  • 장학수;박현준;김광현;이경자;지재훈;이동훈;정영화;이민구;백창연;박귀일
    • 센서학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.34-39
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    • 2024
  • Energy harvesting technology that converts the wasted energy resources into electrical energy is emerging as a semipermanent power source for self-powered electronics and wireless low-power sensor systems. Among the various energy conversion techniques, flexible piezoelectric energy harvesters (f-PEHs), using materials with piezoelectric effects, have attracted significant interest because they can harvest a small mechanical energy into electrical signals without constraints of time and space in various environments. In this study, we used a flexible piezoelectric composite film fabricated by dispersing BaHfxTi(1-x)O3 (x = 0, 0.01, 0.05, 0.1) piezoelectric powders inside a polymeric matrix to facilitate f-PEHs. The fabricated f-PEH with optimal Hf contents (x = 0.05) generated a maximum output voltage of 0.95 V and current signal of 130 nA with stable electrical/mechanical disabilities under periodically bending deformations. In addition, we demonstrated a cantilever-type f-PEH and investigated its potential as a sensor by characterizing the output performance under mechanical vibrations at various frequencies. This study provides the breakthrough for realizing self-powered energy harvesting and sensing systems by adopting the lead-free piezoelectric composites under vibrational environments.

해외 전시와 외국 박물관의 한국실 설치-그리스 특별 전시 사례를 중심으로 (Overseas exhibition and organization of Korean exhibition room in foreign museum.)

  • 정호섭
    • 고문화
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    • 제70호
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    • pp.163-178
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    • 2007
  • 박물관의 교육적 기능이 강조되고 있다. 박물관은 특별전이나 다양한 교육활동을 통해 적극적으로 그 활동영역을 넓혀나가야 한다. 박물관은 전시회를 통해 존재의 이유를 증명하고 이에 대한 지원을 호소할 수 있는 것이다. 이러한 활동을 통해 대학박물관은 대학 내의 박물관의 역할과 존재의 이유를 대학구성원들에게 인식시키고, 다양한 활동을 통해 대학 내의 박물관의 위상을 높여나가야 한다. 그것이 현실적으로 어려운 대학박물관이 제자리를 찾는 길일 수도 있다. 특히 예산이 어려운 상황에서 해외로 눈을 돌려보는 것도 학교와 박물관을 홍보하고 우리 문화의 우수성을 해외에 홍보하는 좋은 기회가 될 것이다. 해외 전시를 통해 선진 박물관들의 시설, 활동 등 다양한 부분에서 벤치마킹을 할 수 있고, 세계 여러 나라 박물관들과 교류함으로써 박물관 학예업무뿐 아니라 네트워크를 만들어 향후 국제적인 활동에도 활용할 수 있다. 고려대학교 박물관의 사례를 통해 해외 전시의 기획과 진행에 대하여 소개하여 향후 대학박물관의 활동영역의 개척에 도움이 되기를 기대한다. 이러한 해외 전시 이외에도 한국국제교류재단은 그동안 해외에 한국문화예술을 체계적으로 소개하고 알리는 항구적인 공간을 마련하고자 해외 유수 박물관을 대상으로 한국실 설치를 지원해오고 있다. 그동안한국국제교류재단이 지원하는 한국실 설치에는 주로 국립중앙박물관이 유물대여에 앞장서 왔다. 100여개의 기관을 회원으로 보유하고 있는 한국대학박물관협회가 소장품을 대여하여 외국박물관의 한국실 설치에 적극적으로 참여하는 것도 대학박물관 발전을 위해 추진해 봄 직한 일로 생각된다. 이렇듯 한국실 설치에도 관심을 가지는 것은 외국의 박물관과의 일회성의 교류가 아닌 지속성을 지닐 수 있는 점이 매력적인 요소가 아닐 듯싶다. 십여 년 전부터 이슈화되고 있는 지역화, 세계화 문제는 대학박물관이라고 예외일 수없는 현실이다. 이러한 현실에서 대학박물관도 문화의 세기라고 하는 이 시대를 헤쳐 나갈 준비를 하고 있는가를 되돌아보아야 할 시점인 것이다.

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