Artificial coupling of one enzyme with another can provide an efficient means for the production of industrially important chemicals. Xylose reductase has been recently discovered to be useful in the reductive production of xylitol. However, a limitation of its in vitro or in vivo use is the regeneration of the cofactor NAD(P)H in the enzyme activity. In the present study, an efficient process for the production of xylitol from D-xylose was established by coupling two enzymes. A NADH-dependent xylose reductase (XR) from Pichia stipitis catalyzed the reduction of xylose with a stoichiometric consumption of NADH, and the resulting cofactor $NAD^+$ was continuously re-reduced by formate dehydrogenase (FDH) for regeneration. Using simple kinetic analyses as tools for process optimization, suitable conditions for the performance and yield of the coupled reaction were established. The optimal reaction temperature and pH were determined to be about $30^{\circ}C$ and 7.0, respectively. Formate, as a substrate of FDH, affected the yield and cofactor regeneration, and was, therefore, adjusted to a concentration of 20 mM. When the total activity of FDH was about 1.8-fold higher than that of XR, the performance was better than that by any other activity ratios. As expected, there were no distinct differences in the conversion yields of reactions, when supplied with the oxidized form $NAD^+$ instead of the reduced form NADH, as a starting cofactor for regeneration. Under these conditions, a complete conversion (>99%) could be readily obtained from a small-scale batch reaction.
최근 들어 XML은 데이터 교환을 위한 표준으로 널리 사용되고 있으며, XML 문서의 크기가 커지는 경향이 나타나고 있다. 특히, 데이터 웨어하우스와 같이 대량의 데이터를 수집하여 분석하는 경우 데이터 이동은 트래픽의 증가로 인해 문제점이 발생할 수 있다. 따라서 이러한 문제를 해결하기 위해 XMDR 래퍼는 XML Schema의 트리 구조를 분석하고, 분석된 트리 구조를 통해 XML Schema를 재생성하여 XMDR_Query와 함께 각 스테이션에 전송한다. 결과로 반환되는 XML 문서는 XML Schema에 따라 XML 태그를 코드화하여 정형화된 메시지를 전달한다. 정형화된 XML 문서는 네트워크의 트래픽을 감소시키고, XML 계층정보를 포함하고 있어 데이터 추출, 변환 및 정렬에 효율적 이라는 장점을 가진다. 뿐만 아니라 정형화된 형식 이므로 XSLT를 통한 변환과정에서도 효율적이다. 각 스테이션에 전송되는 XML Schema와 XMDR_Query는 XMDR(eXtended Meta-Data Registry)을 통해 생성하고, 각 스테이션의 래퍼에서 결과 생성 및 XML 변환이 이루어지도록 하는 방법을 제안한다.
태양에너지를 활용하여 전력을 생산하는 시스템인 Solar water battery는 광전기화학전지와 에너지저장시스템을 결합한 것으로 추가적인 외부 전압 없이 태양에너지의 전환과 저장을 동시에 할 수 있다. Solar water battery는 광전극, 저장전극 그리고 상대전극으로 구성되어 있고, 이들의 선택과 조합은 시스템의 성능과 효율에 있어 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 Solar water battery의 구성요소들을 변화시켜 시스템에 미치는 영향을 알고자 하였다. 상대전극이 방전 시 미치는 영향, 광전극과 저장전극의 전극 재료, 전해질의 종류에 따른 태양에너지 전환 효율과 저장 용량에 미치는 영향에 대해 연구하였다. 이들의 최적화된 구성(TiO2 : NaFe-PB : Pt foil)에서 15시간동안의 광조사 후의 방전 용량이 72.393 mAh g-1으로 시스템 구성 조건에 따라 광전환/저장 효율이 크게 영향을 받음을 확인 할 수 있었다. 또한, 유기 오염물질을 광전극 반응조내 전해질에 첨가하여 광전하를 효율적으로 분리시킴으로써 광전류 증가시켰으며, 이로 인해 저장용량이 향상되고, 동시에 오염물질도 분해시킬 수 있음을 확인하였다. 이처럼 Solar water battery는 추가적인 외부 전압이 필요없는 새로운 친환경 태양에너지 전환/저장 시스템이며, 나아가 수처리에도 활용할 수 있을 것으로 기대된다.
We have demonstrated ink-jet printed indium tin oxide (ITO) and indium tin zinc oxide (IZTO) electrodes for cost-efficient organic solar cells (OSCs). By ink-jetting of crystalline ITO nano-particles and performing a rapid thermal anneal at $450^{\circ}C$, we were able to obtain directly patterned-ITO electrodes with an average transmittance of 84.14% and a sheet resistance of 202.7 Ohm/square without using a conventional photolithography process. The OSCs fabricated on the directly patterned ITO electrodes by ink-jet printing showed an open circuit voltage of 0.57 V, short circuit current of 8.47 mA/cm2, fill factor of 44%, and power conversion efficiency of 2.13%. This indicates that the ITO directly-patterned by ink-jet printing is a viable alternative to sputter-grown ITO electrodes for cost-efficient printing of OSCs due to the absence of a photolithography process for patterning and more efficient ITO material usage.
As wearable devices are powered by batteries, they need to consume as little energy as possible. To address this challenge, in this article, we propose a synergistic technique for energy-efficient approximate speech signal processing (ASSP) for wearable devices. More specifically, to enable the efficient trade-off between energy consumption and sound quality, we synergistically integrate an approximate multiplier and a successive approximate register analog-to-digital converter using our enhanced conversion algorithm. The proposed ASSP technique provides ~40% lower energy consumption with ~5% higher sound quality than a traditional one that optimizes only the bit width of SSP.
In this paper, the efficient HW/SW co-simulation method which selects the ISA model dynamically is proposed. Because the ISA models with only fixed accuracy have been used in previous co-simulation environment, it may result in bad performance in speed or accuracy. In the proposed method, the cycle accurate ISA model is used in the case that the states of the detailed system are to be inspected. In other case, instruction-based model is executed in order to accelerate the simulation speed. The proposed dynamic model selection can be done by setting the conversion point in the application code before the simulation starts. The experiment on the embedded RISC processor have been performed, and its result shows that the proposed method is more efficient than the case of using fixed ISA model.
Organic photovoltaics (OPVs) have attracted significant interest in an interdisciplinary research field for the decades as a next-generation photovoltaic device due to their unique advantages. One of requirements for OPVs having high power conversion efficiency is the favorable energy level alignment between the electrode/organic and organic/organic interfaces to manage the exciton dissociation and improve the charge transport. In this review, strategies to enhance the OPV performance by controlling the energy level alignment are discussed. The insertion of an exciton blocking layer leads to the efficient dissociation of photogenerated excitons at the donor/acceptor interface enhancing the short-circuit current density. The choice of a donor having a high ionization energy and an acceptor having a low electron affinity increases the open-circuit voltage. The insertion of an appropriate work function modifier which reduces the charge injection barrier removes the S-kink in current density-voltage characteristics of OPVs and improves the fill factor. This review would give a valuable guide to design the efficient OPV structure.
Threshold 전자 서명은 ad hoc network 등 인프라가 없는 곳에서 유용하게 사용될 수 있고, 이에 대한 연구가 최근 증가하고 있다. 현재까지 알려진 threshold 전자 서명 기법은 주로 RSA, DSA 등에 국한되어 왔다. Schnorr 서명은 계산량 및 통신량의 측면에서 매우 효율적이지만 비대화식 증명을 이용하는 구조고 인해 threshold 기법으로 응용하는데 어려움이 있다. 이 논문에서는 이를 해결하여 Schnorr의 전자 서명의 효율적인 threshold 방법을 제안한다. 제안하는 threshold 전자 서명 기법은 매우 확장성이 좋으며, 선처리에 의해 실행시간의 계산량을 줄일 수 있는 구조를 가진다.
본 연구는 국토교통부 전 월세 실거래가 자료를 활용하여 2010년 12월부터 2015년 4월까지 서울시 강남 3구의 아파트 임대차시장의 월세화와 그 특성을 실증적으로 분석한다. 실증분석 결과 재건축아파트보다는 일반아파트가 보증금과 월세 간 대체성이 보다 효율적인 것으로 나타난다. 또한 월세계약은 시중금리와 동일하게 움직이면서 단기금리와 연계되고 있다. 동일 아파트를 대상으로 전세와 월세 간 대체성을 분석한 결과 보증금 비율이 낮은 월세 계약일수록 월세 이율이 높게 나타나, 보증금 비율에 따른 월세 가구의 세입자 부담 완화 대책이 시급한 것으로 보인다.
개정된 측량법에 의해 2010년부터 모든 위치정보좌표는 세계측지계 좌표를 기준으로 하여야 하며 이를 위해 국토지리정보원을 중심으로 세계측지계로의 전환을 위한 기술적 제도적 기반을 마련하였다. 하지만 여러 저해요인으로 인해 현재 지방자치단체별 전환실적이 상대적으로 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 세계측지계로의 전환에 필요한 요소 중 좌표변환방법 및 절차에 대한 분석을 통해 보다 유연성 있는 변환방법을 제시하였으며 기존의 좌표변환절차 중 효율적 인 좌표변환을 위한 보완방안을 제공하였다. 이를 위해 국가변환계수를 이용한 기존의 변환방법보다 효율적인 Affine변환의 유용성 여부를 분석하였으며 기준점의 허용오차 분석을 통해 공통점에 존재하는 비상사점의 판별 기준을 제시하였다. 또한 구성과 및 신성과가 혼재하는 지역에서의 효율적인 세계측지계 좌표변환 방법 및 세계측지계 변환에 필요한 공통점의 적절한 수량을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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