• 제목/요약/키워드: Elemental cost

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Compact AUV platform system designed for the experiment of underwater multi-agent development

  • Watanabe, Keisuke
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2005년도 ICCAS
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    • pp.2036-2041
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    • 2005
  • The underwater multi-agent technology has many potential for the various activities related to ocean development/conservation in the near future. For example, in such fields as water pollution investigation, aquaculture control, or coral reef research, we feel a growing need for a system that realizes underwater continuous monitoring in the wide rang e. In this case, the target monitoring area will be sliced planar hierarchically toward the depth as monitoring layers, and many AUVs arranged on each layer track the given trajectory and gather various environmental information continuously, with communicating each other in the layer or with other layers. To realize those systems we need to develop AUV multi-agent technologies. So we are now building basic systems for basin experiment for the development of AUV multi-agent behavior. We must experience many situations and problems to be solved for the development of its elemental technologies by using real systems as well as our computer simulations. In this paper we introduce our concept of the experiment in the near future and the hardware/software design of our two types of handy AUVs and ultrasound ranging/communication system for that experiment. One AUV is designed using a 17inches-diameter glass sphere with DOS/V and RT-Linux based subsystems, which is intended to use not only in the basin but also in the calm real sea. The other AUV is designed for the basin experiment using a 7inches-diameter acrylic sphere with low-cost embedded system with SH-2 based subsystems. The basin experiment to verify the basic AUV facilities and ultrasound ranging for position detection was carried out.

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Electrical, Optical, and Electrochemical Corrosion Resistance Properties of Aluminum-Doped Zinc Oxide Films Depending on the Hydrogen Content

  • Cho, Soo-Ho;Kim, Sung-Joon;Jeong, Woo-Jun;Kim, Sang-Ho
    • 한국표면공학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.116-125
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    • 2018
  • Aluminum-doped zinc oxide (AZO) is a commonly used material for the front contact layer of chalcopyrite $CuInGaSe_2$ (CIGS) based thin film solar cells since it satisfies the requisite optical and electrical properties with low cost and abundant elemental availability. Low-resistivity and high-transmission front contacts have been developed for high-performance CIGS solar cells, and nearly meet the required performance. However, the durability of the cell especially for the corrosion resistance of AZO films has not been studied intensively. In this work, AZO films were prepared on Corning glass 7059 substrates by radio frequency magnetron sputtering depending on the hydrogen content. The electrical and optical properties and electrochemical corrosion resistance of the AZO films were evaluated as a function of the hydrogen content. With increasing hydrogen content to 6 wt%, the crystallinity, crystal size, and surface roughness of the films increased, and the resistivity decreased with increased carrier concentration, Hall mobility, oxygen vacancies, and $Zn(OH)_2$ binding on the AZO surface. At a hydrogen content of 6 wt%, the corrosion resistance was also relatively high with less columnar morphology, shallow pore channels, and lower grain boundary angles.

Low cost, highly sensitive and selective electrochemical detection of arsenic (III) using silane grafted based nanocomposite

  • Lalmalsawmi, Jongte;Zirlianngura, Zirlianngura;Tiwari, Diwakar;Lee, Seung-Mok
    • Environmental Engineering Research
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    • 제25권4호
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    • pp.579-587
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    • 2020
  • Novel silane grafted bentonite was obtained using the natural bentonite as precursor material. The material which is termed as nanocomposite was characterized by the Fourier Transform Infra-red (FT-IR) and X-ray diffraction (XRD) methods. The surface imaging and elemental mapping was performed using Scanning Electron Microscopic (SEM/EDX) technique. The electroanalytical studies were performed using the nanocomposite electrode. The electroactive surface area of nanocomposite electrode was significantly increased than the pristine bentonite or bare carbon paste based working electrode. The impedance spectroscopic studies were conducted to simulate the equivalent circuit and Nyquist plots were drawn for the carbon paste electrode and nanocomposite electrodes. A single step oxidation/reduction process occurred for As(III) having ΔE value 0.36 V at pH 2.0. The anodic stripping voltammetry was performed for concentration dependence studies of As(III) (0.5 to 20.0 ㎍/L) and reasonably a good linear relationship was obtained. The detection limit of the As(III) detection was calculated as 0.00360±0.00002 ㎍/L having with observed relative standard deviations (RSD) less than 4%. The presence of several cations and anions has not affected the detection of As(III) however, the presence of Cu(II) and Mn(II) affected the detection of As(III). The selectivity of As(III) was achieved using the Tlawng river water sample spiked with As(III).

Study on the $N_2$ Plasma Treatment of Nanostructured $TiO_2$ Film to Improve the Performance of Dye-sensitized Solar Cell

  • Jo, Seul-Ki;Roh, Ji-Hyung;Lee, Kyung-Joo;Song, Sang-Woo;Park, Jae-Ho;Shin, Ju-Hong;Yer, In-Hyung;Park, On-Jeon;Moon, Byung-Moo
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.337-337
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    • 2012
  • Dye sensitized solar cell (DSSC) having high efficiency with low cost was first reported by Gr$\ddot{a}$tzel et al. Many DSSC research groups attempt to enhance energy conversion efficiency by modifying the dye, electrolyte, Pt-coated electrode, and $TiO_2$ films. However, there are still some problems against realization of high-sensitivity DSSC such as the recombination of injected electrons in conduction band and the limited adsorption of dye on $TiO_2$ surface. The surface of $TiO_2$ is very important for improving hydrophilic property and dye adsorption on its surface. In this paper, we report a very efficient method to improve the efficiency and stability of DSSC with nano-structured $TiO_2$. Atmospheric plasma system was utilized for nitrogen plasma treatment on nano-structured $TiO_2$ film. We confirmed that the efficiency of DSSC was significantly dependent on plasma power. Relative in the $TiO_2$ surface change and characteristics after plasma was investigated by various analysis methods. The structure of $TiO_2$ films was examined by X-ray diffraction (XRD). The morphology of $TiO_2$ films was observed using a field emission scanning electron microscope (FE-SEM). The surface elemental composition was determined using X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). Each of plasma power differently affected conversion efficiency of DSSC with plasma-treated $TiO_2$ compared to untreated DSSC under AM 1.5 G spectral illumination of $100mWcm^{-2}$.

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Effect of post-treatment routes on the performance of PVDF-TEOS hollow fiber membranes

  • Shadia R. Tewfik;Mohamed H. Sorour;Hayam F. Shaalan;Heba A. Hani;Abdelghani G. Abulnour;Marwa M. El Sayed;Yomna O. Mostafa;Mahmoud A. Eltoukhy
    • Membrane and Water Treatment
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    • 제14권2호
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    • pp.85-93
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    • 2023
  • Membrane separation is widely used for several applications such as water treatment, membrane reactors and climate change. Cross-linked organic-inorganic hybrid polyvinylidene fluoride (PVDF) / Tetraethyl orthosilicate (TEOS) was adopted for the preparation of optimized hollow membrane (HFM) for membrane distillation or other low pressure separators for mechanical properties and permeability under varying pretreatment schemes. HFMs were prepared on semi-pilot membrane fabrication system. Novel adopted post-treatment schemes involved soaking in glycerol, magnesium sulphate (MgSO4), sodium hypochlorite (NaOCl), and isopropanol for different durations. All fibers were characterized for morphology using a scanning electron microscope (SEM), surface roughness using atomic force microscope (AFM), elemental composition by examining Energy Dispersive Spectroscopy (EDS), water contact angle (CA°) and porosity. The performance of the fibers was evaluated for pure water permeation flux (PWF). Post-treatment with MgSO4 gave the highest both tensile modulus and flux. Assessment of properties and performance revealed comparable results with other organic-inorganic separators, HF or flat. In spite of few reported data on post treatment using MgSO4 in presence of TEOS, this proves the potential of low cost treatment without negative impact on other membrane properties. The flux is also comparable with hypochlorite which manifests substantial precaution requirements in actual industrial use.The relatively high values of flux/bar for sample treated with TEOS, post treated with MgSO4 and hypochlorite are 88 and 82 LMH/bar respectively.

Optical Method for Measuring Deposition Amount of Black Carbon Particles on Foliar Surface

  • Yamaguchi, Masahiro;Takeda, Kenta;Otani, Yoko;Murao, Naoto;Sase, Hiroyuki;Lenggoro, I. Wuled;Yazaki, Kenichi;Noguchi, Kyotaro;Ishida, Atsushi;Izuta, Takeshi
    • Asian Journal of Atmospheric Environment
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    • 제6권4호
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    • pp.268-274
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    • 2012
  • To perform quick measurements of black carbon (BC) particles deposited on foliar surfaces of forest tree species, we investigated an optical method for measuring the amount of BC extracted from foliar surfaces and collected on quartz fiber filters. The seedlings of Fagus crenata, Castanopsis sieboldii, Larix kaempferi and Cryptomeria japonica were exposed to submicron BC particles for one growing season (1 June to 7 December 2009). At the end of the growing season, the leaves or needles of the seedlings were harvested and washed with deionized water followed by washing with chloroform to extract the BC particles deposited on the foliar surfaces. The extracted BC particles were collected on a quartz fiber filter. The absorption spectrum of the filters was measured by spectrophotometer with an integrating sphere. To obtain the relationship between the absorbance of the filter and the amount of BC particles on the filter, the amount of BC particles on the filter was determined as that of elemental carbon (EC) measured by a thermal optical method. At wavelengths below 450 nm, the absorption spectrum of the filter showed absorption by biological substances, such as epicuticular wax, resulting in the low coefficient of determination ($R^2$) in the relationship between the amount of EC on the filter ($M_{EC}$, ${\mu}g\;C\;cm^{-2}$ filter area) and the absorbance of the filter. The intercept of the regression line between $M_{EC}$ and the absorbance of the filter at 580 nm ($A_{580}$) was closest to 0. There was a significant linear relationship between the $A_{580}$ and $M_{EC}$ ($R^2$=0.917, p<0.001), suggesting that the amount of BC particles collected on the filter can be predicted from the absorbance. This optical method might serve as a simple, fast and cost-effective technique for measuring the amount of BC on foliar surfaces.

Old Corrugated Containers (OCC)로부터 인쇄·필기용지 제조 (Manufacture of Printing and Writing Papers from Old Corrugated Containers (OCC))

  • 이구;안병준;백기현
    • 공업화학
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    • 제10권3호
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    • pp.367-373
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    • 1999
  • OCC의 구성 특성을 조사하고 OCC로부터 elemental chlorine free (ECF)나 totally chlorine free (TCF) 표백을 통한 백색도 85% (ISO) 이상의 인쇄 및 필기용지를 제조하기 위한 연구가 수행되었다. American old corrugated containers (AOCC)는 Korean old corrugated containers (KOCC)보다 섬유길이가 길며, 주로 장섬유로 구성되어 있고 전자의 경우 약 80%가 unbleached kraft pulp (UKP)로 구성되어 있으나 후자는 20% 정도였다. 또한 KOCC의 경우 회분함량 (9.7%)과 NaOH 추출물 (19.3%)이 AOCC보다 현저히 높았다. AOCC로부터 ECF 표백이 가능한 펄프 (kappa no. 25이하, 수율 70%)를 생산하기 위한 증해조건은 활성알칼리 20%, 황화도 25%, Anthraquinone (AQ) 0.1%, 펄핑온도 $170^{\circ}C$, 증해시간 90분이다 (kappa no. 22.6, 수율 68%). KOCC의 경우는 증해시간을 60분으로 단축시킬 수 있었다. (kappa no. 16.4, 수율 66%) 증해된 AOCC 펄프를 TCF나 ECF 표백단계를 거치면 백색도 85% (ISO) 이상의 펄프를 생산할 수 있었다. 그러나 KOCC 펄프는 TCF 표백으로서 목표 백색도를 달성할 수 없었다. 표백 KOCC 펄프는 표백 AOCC 펄프에 비하여 연장지수가 낮으나 파열지수와 인열지수는 오히려 높은 경향을 나타내었다.

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기후변화 시나리오에서의 LID 요소기술 적용에 따른 유출량 분석 - 청계천 유역을 대상으로 (Runoff analysis according to LID facilities in climate change scenario - focusing on Cheonggyecheon basin)

  • 윤의혁;장창래;이경수
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권8호
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    • pp.583-595
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    • 2020
  • 본 연구에서는 청계천 효자배수분구 유역을 대상으로 RCP 시나리오를 이용하여 Historical 강수량 및 5개의 GCMs 모델로 부터 산정된 Future 강수량과의 변화를 분석하였다. 각 GCMs 모델별 Historical 대비 Future 연 평균 강수량은 최소 35.30 mm에서 최대 208.65 mm 증가하였다. 그리고 Historical 대비 Future 변화율은 1.73%~16.84% 증가하였다. SWMM 모형을 이용하여 투수성포장, 침투도랑, 옥상녹화 3가지의 LID 요소기술을 이용하였다. 그리고 LID 요소기술별 적용된 가중치 변화에 따른 유출량을 분석하였다. 그 결과 각 GCMs 모델별 차이는 있으나 최소 2.58%, 최대 28.78% 유출량이 증가하였다. 그러나 투수성포장 및 침투도랑의 단일 적용시 INM-CM4와 MRI-CGCM3 모델에서 Historical 유출량 대비 각각 3.48%와 2.74%, 8.04%와 7.16% 감소되었다. 또한 두 가지의 LID 요소기술을 조합한 경우에도 유출량이 2.74%와 2.89%, 7.16%와 7.31% 감소되었다. 이것은 기존 Historical의 유출량보다 적거나 유사한 수준인 것으로 분석되었다. LID 요소기술의 적용 결과, 옥상녹화가 도심유역 면적의 1/3정도 적용되는 것이 유출량에 대한 지체시간을 확보하는데 가장 효과적인 것으로 나타났다. 또한 구도심 지역에 LID 기법을 적용할 경우 경제적 비용, 유지관리, 도심경관의 순서로 우선순위를 고려하는 것이 바람직하다.

다층 ZnO 막에 의한 모의 메틸렌블루 염료의 자외선 광촉매분해 (UV Light-assisted Photocatalytic Degradation of Simluated Methylene blue Dye by Multilayered ZnO Films)

  • 칸 세나와르 알리;자파 무하마드;김우영
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.34-41
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    • 2022
  • 일상적인 화학제품들의 사용량이 증가함에 따라 사용되었던 염료 폐기물 처리 또한 중요한 환경적인 문제로 대두되었다. 이러한 염료폐기물은 광촉매를 이용하여 분해시킬 수 있는데, 졸-겔 기술을 활용하면 매우 비용 효율적으로 광촉매를 합성할 수 있다. 졸-겔 기술은 나노스케일의 막 형성에도 상당히 유용하며 간단하게 다층구조를 형성할 수도 있다. 본 연구에서는 다양한 염료 분해에 효과가 있는 산화아연(ZnO) 이용하여 다중 회전도포 방법으로 다층구조(3층, 5층)를 가진 ZnO 막을 형성하였다. 성능비교를 위해 단일 회전도포 방법에 의한 단층구조를 가진 ZnO 막을 대조군으로 준비하였다. X선 회절분석기 및 에너지 분산 X선 분광계를 이용하여 ZnO의 구조 및 원소분석을 수행하였고, 주사전자현미경을 통해 나노선같은 표면형상을 관찰할 수 있었다. 추가적으로 UV-Vis 분광광도계를 활용하여 자외선의 흡수도를 측정하였다. 5층구조를 가진 ZnO 막이 단층 구조를 가진 ZnO 막에 비해 모의 메틸렌 블루를 49% 더 많이 분해하였다. 결론적으로, 다층구조를 가진 ZnO 는 메틸렌블루 염료를 더욱 효과적으로 분해하는 광촉매로써 유용하다는 알 수 있었다.

클라우드 컴퓨팅 관련 논문의 서지정보 및 인용정보를 활용한 연구 동향 분석: 사회 네트워크 분석의 활용 (Research Trend Analysis Using Bibliographic Information and Citations of Cloud Computing Articles: Application of Social Network Analysis)

  • 김동성;김종우
    • 지능정보연구
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    • 제20권1호
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    • pp.195-211
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    • 2014
  • 클라우드 컴퓨팅 서비스는 IT 자원을 사용자 요구에 따라 서비스 형태로 제공하며, IT 자원을 소유하는 기존의 개념에서 빌려서 사용하는 개념으로 새로운 IT 패러다임 전환을 이끌고 있다. 이러한 클라우드 컴퓨팅은 과거의 네트워크 컴퓨팅, 유틸리티 컴퓨팅, 서버 기반 컴퓨팅, 그리드 컴퓨팅 등에 대한 연구들을 기반으로 진화해온 IT 서비스로서, 추후 여러분야에 접목 가능성이 높음에 따라 다양한 분야에서의 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 본 연구에서는 1994년부터 2012년까지 주요 해외 저널에 게재된 클라우드 컴퓨팅 관련 연구 논문들의 서지정보 및 인용정보를 수집하였으며, 사회 네트워크 분석 척도를 활용하여 연구 논문간의 인용 관계와 동일 논문에 출현하는 키워드간의 관계로부터 연구 주제들 간 네트워크 변화를 분석하였다. 이를 통해서 클라우드 컴퓨팅 관련 분야의 연구 주제들간의 관계를 파악할 수 있었고, 추후 잠재성이 높은 신규 연구 주제들을 도출하였다. 또한 본 연구에서는 클라우드 컴퓨팅에 대한 연구 동향 맵(research trend map)을 작성하여, 클라우드 컴퓨팅과 관련된 연구 주제들의 동태적인 변화를 확인하였다. 이러한 연구 동향 맵을 통해서 클라우드 컴퓨팅 주요 연구들의 추이를 쉽게 파악 할 수 있으며, 진화 형태 또는 유망 분야를 설명할 수 있다. 논문 인용 관계 분석 결과, 클라우드 컴퓨팅 보안과 분산 처리, 클라우드 컴퓨팅에서의 광네트워크에 관한 연구 논문들이 페이지랭크 척도를 기준으로 상위에 나타났다. 연구 논문의 핵심 주제를 나타내는 키워드에 대한 결과는 2009년에는 클라우드 컴퓨팅과 그리드 컴퓨팅이 높은 중심성 수치를 보였으며, 2010~2011년에는 데이터 아웃소싱, 에러검출 방법, 인프라구축 등 주요 클라우드 요소 기술에 관한 키워드가 높은 중심성 수치를 나타내었다. 2012년에는 보안, 가상화, 자원 관리 등이 높은 중심성 수치를 보였으며, 이를 통해서 클라우드 컴퓨팅 기술들에 대한 관심이 점차 증가함을 확인 할 수 있다. 연구 동향 맵 작성 결과, 보안은 유망영역에 위치하고 있으며, 가상화는 유망영역에서 성장 영역으로 이동하였고, 그리드 컴퓨팅과 분산 시스템은 쇠퇴 영역으로 이동하고 있음을 확인 할 수 있다.