• 제목/요약/키워드: Gas methane

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이중 채널 유리코일 샘플러를 이용한 대기 중 포름알데하이드 측정 (Measurement of Formaldehyde in the Atmosphere using a Dual-channel Glass Coil Sampler)

  • 박승식;홍상범;이재훈;조성용;김승재
    • 한국대기환경학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.259-266
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    • 2006
  • A dual-channel glass coil sampling technique was used to measure hourly formaldehyde concentration in the ambient air. The dual-channel coil sampling assembly consists of three parts; an all-pyrex 28-turn coil made of 0.2-cm internal diameter glass tubing for gas-liquid contact and scrubbing of soluble gases, an inlet section upstream of the coil for introducing sample air and scrubbing solution, and a widened glass section downstream of the coil for gas-liquid separation. The scrubbing solution used was a dilute aqueous DNPH (dinitrophenylhydrazine) solution. Hourly concentration of formaldehyde was determined at a Gwangju semi-urban site during two intensive studies between September and October using the dual channel glass-coil/DNPH sampling technique and HPLC (High Performance Liquid Chromatography) analysis. The mean concentration was 1.7($0.4{\sim}4.7$) and 3.0($0.5{\sim}19.1$) ppbv for the September and October intensives, respectively, which are considerably low, compared to those measured in polluted urban areas around the world including several urban areas of Korea. The diurnal variation showed significant increase of formaldehyde in the daytime suggesting the dominance of formation of formaldehyde due to photochemical oxidation of methane and other hydrocarbons. An increase in the formaldehyde sometimes in the night might be due to an increase in primary source, i.e. traffic emissions. It was also found that rapid increase in formaldehyde levels from 3.0 to 19.1 ppbv in the afternoon on October 20 was due to plumes from burning of agricultural wastes such as rice straw and stubble. It is expected from the measurement data that the constructed dual-channel glass coil sampling system can be utilized for measuring atmospheric concentration of the formaldehyde with high time resolution.

Influence of Transgenic Corn on the In vitro Rumen Microbial Fermentation

  • Sung, Ha Guyn;Min, Dong Myung;Kim, Dong Kyun;Li, De Yun;Kim, Hyun Jin;Upadhaya, Santi Devi;Ha, J.K.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권12호
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    • pp.1761-1768
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    • 2006
  • In this study, the comparative effects of transgenic corn (Mon 810 and Event 176) and isogenic corn (DK729) were investigated for their influence on in vitro rumen fermentation. This study consisted of three treatments with 0.25 g rice straw, 0.25 g of corn (Mon810/Event176/DK 729) mixed with 30 ml rumen fluid-basal medium in a serum bottle. They were prepared in oxygen free conditions and incubated at $39^{\circ}C$ in a shaking incubator. The influence of transgenic corn on the number of bacterial population, F. succinogenes (cellulolytic) and S. bovis (amylolytic), was quantified using RT-PCR. Fermentative parameters were measured at 0, 2, 4, 8, 12 and 24 h and substrate digestibility was measured at 12 and 24 h. No significant differences were observed in digestibility of dry matter, NDF, ADF at 12 and 24 h for both transgenic and isogenic form of corns (p>0.05) as well as in fermentative parameters. Fluid pH remained unaffected by hybrid trait and decreased with VFA accumulation as incubation time progressed. No influence of corn trait itself was seen on concentration of total VFA, acetic, propionic, butyric and valeric acids. There were no significant differences (p<0.05) in total gas production, composition of gas (methane and hydrogen) at all times of sampling, as well as in NH3-N production. Bacterial quantification using RT-PCR showed that the population number was not affected by transgenic corn. From this study it is concluded that transgenic corn (Mon810 and Event 176) had no adverse effects on rumen fermentation and digestibility compared to isogenic corn. However, regular monitoring of these transgenic feeds is needed by present day researchers to enable consumers with the option to select their preferred food source for animal or human consumption.

도심지역 매립장의 VOC 성분 조성과 배출 특성에 대한 연구 (The emission of VOCs as landfill gas (LFG) from an urban landfill site)

  • 김기현;최규훈;오상인;최여진;선우영;전의찬;주도원
    • 분석과학
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    • 제16권5호
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    • pp.407-417
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    • 2003
  • 본 연구에서는 중형 규모의 매립장지역을 중심으로 환경대기 및 배출가스 중의 VOC농도를 관측하였다. 특히 배출가스에 대해 15가지 VOC성분을 GC-PID방식으로 분석하고, 이를 이용하여 15가지 성분의 탄소성분의 조성에 미치는 기여도를 평가하였다. 본 연구의 결과에 의하면, 배출가스 중의 VOC는 수 십 ppm 수준으로 일반 대기 중의 농도와 1천배 가까운 차이를 보여주었다. 따라서 배출가스와 환경대기 중의 VOC 농도에는 상당한 수준의 차이가 존재하는 것을 확인할 수 있었다. 이를 자료를 이용하여, 배출량을 산정한 결과 15가지 VOC성분과 전체 비메탄계 탄화수소 (NMHC)의 배출량은 연간 8.6과 103 ton으로 계산되었다. 특히 이들 15개 VOC성분 중에서 BTEX의 기여도가 절대적으로 중요하다는 것을 확인할 수 있었다.

수소/메탄 혼합 기체로부터 수소 분리를 위한 두 탑 PSA 실험과 전산 모사 (Experiment and Simulation of 2-bed PSA for Hydrogen Separation from H2/CH4 Gas Mixture)

  • 남기문;정병만;강석현;이창하;이병권;최대기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.249-258
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    • 2005
  • 활성탄을 흡착제로 하여 2탑 6단계의 PSA(압력 순환식 흡착) 공정을 통하여 수소/메탄(부피비로 60%/40%)의 이성분 혼합기체에서 수소를 분리하는 연구를 수행하였다. PSA 공정에서 순도 및 회수율에 영향을 미치는 흡착압력, 공급 가스 유량, P/F 비를 변수로 하여 실험과 전산모사를 수행하였다. 본 공정에서 정상 상태는 15 cycle 이후에 도달하는 것을 알 수 있었다. P/F 비와 압력이 증가하고 공급 유량이 감소할 때 수소의 순도가 증가하였고, 반면에 회수율이 감소하는 것을 알 수 있었다. PSA 공정 전산 모사와 실험을 토대로 순도와 회수율이 최대일 때 최적의 PSA 운전 조건을 정하였다. 최적의 운전 조건은 공급가스의 유량이 22 LPM이고, 흡착 압력이 11 atm이며, P/F 비는 0.10으로 나타났고, 그 결과 수소의 회수율은 75% 이상 얻어졌으며, 순도는 99% 이상의 수소를 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 비등온 비단열 상태를 고려하였으며, LDF(linear driving force) 모델과 LRC(loading ratio correlation) 등온식을 고려하여 실험과 예상치를 비교하였다.

국내 분산형 수소충전소의 규모의 경제성 분석 (An Analysis of the Economy of Scale for Domestic On-site Hydrogen Fueling Stations)

  • 김봉진;김종욱
    • 에너지공학
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    • 제16권4호
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    • pp.170-180
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    • 2007
  • 본 연구에서는 증기개질 방식으로 천연가스와 납사를 연료로 하여 수소를 생산하는 국내 분산형 수소충전소의 규모의 경제성 문제를 다루었다. 분산형 수소충전소의 수소 생산규모는 $30\;Nm^3/hr,\;100\;Nm^3/hr,\;300\;Nm^3/hr$ 등을 분석대상으로 하였다. 분산형 수소충전소의 초기투자비 및 연간운영비, 수소 판매가격 등을 주요변수로 하는 전통적인 경제성 분석모형을 수립하였으며 수소 판매가격과 할인율을 대상으로 민감도 분석을 수행하였다. 천연가스를 원료로 하는 수소충전소의 수소가격은 $30\;Nm^3/hr,\;100\;Nm^3/hr,\;300\;Nm^3/hr$ 등의 생산규모에 대하여 각기 18,472원/kg, 10,686원/kg, 7,758원/kg이며, 천연가스 대신에 납사를 사용하여도 거의 비슷한 수소 가격을 갖는 것으로 추정되었다. 현 시점에서 $300\;Nm^3/hr$ 이하의 수소충전소는 경제성이 부족한 것으로 나타났으며, 이러한 경제성 분석결과는 향후에 분산형 수소충전소를 건설할 때 중대형 생산규모 이상의 수소충전소를 중심으로 보급하는 것이 바람직한 방안인 것을 시사하고 있다.

In-situ Observations of Gas Phase Dynamics During Graphene Growth Using Solid-State Carbon Sources

  • Kwon, Tae-Yang;Kwak, Jinsung;Chu, Jae Hwan;Choi, Jae-Kyung;Lee, Mi-Sun;Kim, Sung Youb;Shin, Hyung-Joon;Park, Kibog;Park, Jang-Ung;Kwon, Soon-Yong
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제45회 하계 정기학술대회 초록집
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    • pp.131-131
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    • 2013
  • A single-layer graphene has been uniformly grown on a Cu surface at elevated temperatures by thermally processing a poly(methyl methacrylate) (PMMA) film in a rapid thermal annealing (RTA) system under vacuum. The detailed chemistry of the transition from solid-state carbon to graphene on the catalytic Cu surface was investigated by performing in-situ residual gas analysis while PMMA/Cu-foil samples being heated, in conjunction with interrupted growth studies to reconstruct ex-situ the heating process. The data clearly show that the formation of graphene occurs with hydrocarbon molecules vaporized from PMMA, such as methane and/or methyl radicals, as precursors rather than by the direct graphitization of solid-state carbon. We also found that the temperature for vaporizing hydrocarbon molecules from PMMA and the length of time the gaseous hydrocarbon atmosphere is maintained, which are dependent on both the heating temperature profile and the amount of a solid carbon feedstock are the dominant factors to determine the crystalline quality of the resulting graphene film. Under optimal growth conditions, the PMMA-derived graphene was found to have a carrier (hole) mobility as high as ~2,700 cm2V-1s-1 at room temperature, superior to common graphene converted from solid carbon.

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화학적으로 합성된 그래핀 나노시트 위에서의 이산화주석 나노구조물의 성장 (Growth of Tin Dioxide Nanostructures on Chemically Synthesized Graphene Nanosheets)

  • 김종일;김기출
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.81-86
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    • 2019
  • 금속산화물/그래핀 복합체는 고감도 가스센서 및 고용량의 이차전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 기능성 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 이산화주석($SnO_2$) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트 위에 성장시켰다. 대면적의 그래핀 나노시트는 Cu foil 위에 열화학기상증착 장비를 이용하여 메탄가스와 수소가스로 합성하였다. 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트는 PMMA를 이용하여 세척된 Si 기판위에 전사시켰고, $SnO_2$ 나노구조물은 그래핀 나노시트 위에 $424^{\circ}C$, 3.1 Torr 조건에서 3시간동안 성장시켰다. 합성된 그래핀의 품질과 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 확인하였다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 표면형상은 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였다. 그 결과 합성된 그래핀 나노시트는 이중층 그래핀이었고, 그래핀 위에서 성장된 산화주석은 $SnO_2$ 상을 가지고 있었다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물은 복잡한 표면형상을 나타내었는데, 이것은 Si 기판 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 nano-dots 형태인 것과 비교된다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 복잡한 형상을 갖는 것은 그래핀 표면의 기능기의 영향인 것으로 판단된다.

Cnidoscolus aconitifolius leaf pellet can manipulate rumen fermentation characteristics and nutrient degradability

  • Totakul, Pajaree;Matra, Maharach;Sommai, Sukruthai;Wanapat, Metha
    • Animal Bioscience
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    • 제34권10호
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    • pp.1607-1615
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    • 2021
  • Objective: Chaya (Cnidoscolus aconitifolius) leaf has been found to be an important source of protein, vitamins, minerals, as well as phytonutrients. The present study aimed to evaluate the effect of Chaya leaf pellet (CHYP) with various level of crude protein (CP) in the concentrate on rumen fermentation characteristics and nutrient degradability in in vitro gas production technique. Methods: In an in vitro rumen fermentation study the dietary treatments were arranged according to a 3×5 factorial arrangement in a completely randomized design, consisting of Factor A: three levels of CP of concentrate mixtures (14%, 16%, and 18% CP, respectively) and Factor B: five levels of CHYP supplementation (at 0%, 2%, 4%, 6%, and 8% of dry matter substrates). Results: The gas production kinetics, fraction (a) and fraction (b) were lower (p<0.05) with an increasing CHYP addition. Additionally, the fraction (a+b) was found to yield a significant interaction (p<0.05) while the fraction (c) was not impacted by CHYP addition. However, in vitro DM degradability was enhanced and interactive (p<0.05), using 16% CP of concentrate with 6% and 8% CHYP, when compared with 18% CP in the non-addition. Additionally, the treatment with higher CP of the concentrate was higher in NH3-N concentration (p<0.001) and by CHYP supplementation group (p<0.05). Nevertheless, protozoal counts in the rumen were remarkably decreased (p<0.05) with increasing level of CHYP supplementation. Furthermore, rumen C2 concentration was lower (p<0.05) in the treatments with CHYP supplementation, while C3 was significantly increased and interactive (p<0.05) between levels of CP and CHYP supplementation especially at 8% CHYP supplementation. Conclusion: Based on this study, the results revealed CHYP as a promising feed supplement to enhance rumen fermentation and to mitigate methane production. However, in vivo feeding experiments should be subsequently conducted to elucidate the effect of CHYP supplementation on rumen fermentation, as well as ruminant production efficiency.

울릉 분지 6-1 광구에서 발견된 탄화수소의 지화학적 특성 (Geochemical Characteristics of the Hydrocarbons from the Block 6-1, Ulleung Basin)

  • 이영주;정태진;오재호;박세진;이성숙
    • 한국석유지질학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-8
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    • 2005
  • 울릉분지의 남쪽에 위치하는 VI-1 광구에서는 돌고래, 고래 구조들에서 총 17개 공이 시추되었다. 탐사 시추공 중에서 대부분의 시추공에서 가스 징후를 보였으며 일부 시추공에서는 가스 및 컨덴세이트가 발견된 바 있다. 특히 고래 5구조에서 발견된 가스와 컨덴세이트는 상업성이 확인되어 생산을 준비하고 있다. 울릉분지의 저류층 구간의 천연가스는 탄화수소 성분을 93% 이상 함유하고 메탄의 함량이 탄화수소의 96% 이하인 습성 가스로 주로 석유나 케로젠의 크랙킹에 의해서 생성된 것으로 해석된다. 고래 1, 돌고래 3, 고래 5, 5-3공의 저류층 가스는 석유생성 단계 후기 내지 습성가스 단계에서 생성되어 이동되었으며, 가스를 생성한 근원암이 서로 다를 가능성을 보인다. 고래 1공과 고래 5공의 저류층 구간의 컨덴세이트에 대한 생물표기화합물 분석결과에 의하면 이들의 근원암에는 육상 기원 유기물이 매우 우세하게 포함된 것으로 나타났으며 호성 기원 유기물의 영향은 미미한 것으로 석유 및 가스의 생성에 영향을 주지는 않았을 것으로 생각된다. 고래 5공에서는 해성 기원 유기물이 일부 포함된 특성을 보여준다. 저류층 가스 분석 견과에서 나타난 바와 같이 고래 1공과 고래 5공 컨덴세이트는 각기 다른 근원암에서 유래했을 가능성을 보인다. 컨덴세이트의 열적 성숙도는 고래 5공의 경우 주 석유생성단계 초기 내지는 중기에 해당하고 고래 1공은 석유생성단계 중기에 해당하는 것으로 나타났다. 시추시료의 생물표기화합물에 의한 열적성숙도 변화경향과 컨덴세이트의 열적성숙도를 비교하여 컨덴세이트의 생성구간을 추정하면 고래 5공에서는 심도 3,000 m 부근으로 생각되며 고래 1 공에서는 3,900 m 구간 부근으로 생각한다. 하지만 고래 5공은 예상 심도까지 시추가 되지 않았으며 고래 1 시추공에서는 공내 붕락이 매우 심하게 일어났기 때문에 시추공 시료에서 탄화수소를 생성한 증거를 포착하기가 매우 어렵다.

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Synthesis Gas Production via Partial Oxidation, CO2 Reforming, and Oxidative CO2 Reforming of CH4 over a Ni/Mg-Al Hydrotalcite-type Catalyst

  • Song, Hoon Sub;Kwon, Soon Jin;Epling, William S.;Croiset, Eric;Nam, Sung Chan;Yi, Kwang Bok
    • 청정기술
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    • 제20권2호
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    • pp.189-201
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    • 2014
  • 합성가스를 생산하기 위한 부분산화, 이산화탄소 리포밍, 메탄에 의한 산화$CO_2$ 리포밍 공정들은 니켈 하이드로탈사이트($Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$) 촉매를 이용하여 수행되었고 안정한 이중층 구조를 형성시키기 위한 금속지지체(Mg, Ca)의 영향에 대해서도 다양한 연구가 진행되었다. 지지체전구물질(Mg, Ca)에 따라 메탄 리포밍의 안정성은 활성니켈이온과 지지체금속이온 사이의 결합강도차이에 의해 영향을 받는다. Ni-Mg-Al 구성체는 가장 안정한 하이드로탈사이트 이중층 구조이지만 Ni-Ca-Al 구성체는 그렇지 않다. 이산화탄소 리포밍 장기테스트에서 Ni-Mg-Al 촉매는 약 100시간 동안 80%의 효율을 유지하면서 탁월한 안정성을 보였지만 Ni-Ca-Al 촉매는 반응초기에 불활성화됨을 확인할 수 있었다. 활성금속 Ni과 지지체 Mg-Al 사이의 결합강도를 확인하기 위해 승온 환원(temperature-programmed reduction, TPR) 분석을 시행하였다. 이를 통해 Ni-Mg-Al 촉매가 Ni-Ca-Al 촉매보다 Ni의 환원온도가 더 높음을 확인할 수 있었다. $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매는 가장 높은 초기반응성을 보였지만 코크형성으로 인해 반응성이 빠르게 감소하였다. 결론적으로 $Ni_{0.5}Ca_{2.5}Al$ 촉매가 코크형성에 대한 강한 저항성을 갖고 있기 때문에 다른 촉매들보다 높은 반응성과 안정성을 갖는 것으로 보여진다.