Environmental issues such as global warming due to fossil fuel use are now major worldwide concerns, and interest in renewable and clean energy is growing. Of the various types of renewable energy, green hydrogen energy has recently attracted attention because of its eco-friendly and high-energy density. Electrochemical water splitting is considered a pollution-free means of producing clean hydrogen and oxygen and in large quantities. The development of non-noble electrocatalysts with low cost and high performance in water splitting has also attracted considerable attention. In this study, we successfully synthesized a NiCo2O4/NF electrode for an oxygen evolution reaction in alkaline water splitting using a hydrothermal method, which was followed by post-heat treatment. The effects of heat treatment on the electrochemical performance of the electrodes were evaluated under different heat-treatment conditions. The optimized NCO/NF-300 electrode showed an overpotential of 416 mV at a high current density of 50 mA/cm2 and a low Tafel slope (49.06 mV dec-1). It also showed excellent stability (due to the large surface area) and the lowest charge transfer resistance (12.59 Ω). The results suggested that our noble-metal free electrodes have great potential for use in developing alkaline electrolysis systems.
탄소중립 달성을 위해 에너지 효율적이고 전기화된 사회에 직접 이용될 수 있는 친환경 공정이 주목받고 있다. 다량의 에너지를 소모하는 기존의 열 및 압력 기반의 담수화 기술에서도 이는 예외가 아니기에, 최근 차세대 전기화학 기반 담수화 기술들의 성장이 두드러진다. 대표적으로 에너지 저장 장치의 구동 원리를 기반으로 하는 전기화학적 이온 분리(electrochemical ion separation, EIONS) 기술이 있으며, 여기에는 축전식 탈염(CDI) 기술과 배터리 담수화 시스템(BD)가 포함된다. EIONS 기술에는 시스템 성능 향상을 위해 CDI와 BD를 기본으로 한 다양한 응용 시스템들이 개발되어 왔는데, 이러한 결과물들의 의미와 독창성을 배경지식 없이 한눈에 파악하기 매우 어렵다. 따라서 우리는 이 리뷰 논문에서 EIONS 연구에서의 지난 몇 년간의 기술적 진보와 시스템 개별 특성을 각 시스템의 구동원리, 연구 배경, 장단점을 중심으로 명확하고 구체적으로 설명하고자 한다. 아울러, EIONS의 미래 발전과 연구 방향을 설명하며 리뷰 논문을 마무리하겠다. 이 논문을 통해 EIONS 연구를 막 시작하는 연구자들이 EIONS의 연구 동향을 보다 쉽게 파악할 수 있을 것이다.
새만금 내에서는 종종 식물플랑크톤이 증식하기에 알맞은 환경조건이 생성되며 일시에 식물플랑크톤 대증식이 발생하면서 조류 관리기준을 초과하는 사례가 발생하고 있다. 이를 대비하기 위하여 과학적 예측기법을 토대로, 식물플랑크톤의 종별로 가장 효과적이고 효율적인 녹조발생 억제 방안을 제안하기 위하여 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측하고, 제어할 수 있는 모델을 개발하였다. 즉, 하천에서 유입하는 영양염(DIN, PO4-P)을 정책적으로 조절하고, 갑문운영을 통해 호 내 염분을 제어하는 것이다. 먼저 관측치로부터 인공신경망 알고리즘을 이용해 식물플랑크톤 대증식 가능성을 예측 결과, 모델의 Kappa 수는 0.7889 ~ 1.0000의 범위로, good ~ excellent 수준이었다. 다음으로 Garson 알고리즘을 이용하여 종별로 설명변수의 중요도를 평가하였고, 또한 DIN 및 염분 값의 변화에 따른 식물플랑크톤 대량 증식 확률을 예측하였다. 그 결과, 각 종별로 식물플랑크톤의 대증식을 억제할 수 있는 DIN과 염분 농도를 정량적으로 예측할 수 있었다. 따라서, 향후 새만금과 같은 거대한 인공 호수에서 식물플랑크톤의 대증식을 억제하기 위한 효율적이고 효과적인 대응방안을 마련할 수 있도록 녹조제어모델을 활용할 수 있을 것으로 판단된다.
도시공원은 도시 자연경관을 형성하고 도시민의 건강과 휴식공간을 제공한다. 또한, 도시민의 정서생활 향상을 도모하는 도시계획 시설이다. 현재 도시공원은 국토 및 도시정책 패러다임의 변화로 양적확보뿐만 아니라 질적 관리가 필요해지고 있으며, 수요자 중심으로의 시각 전환이 요구되고 있다. 본 연구에서는 도시민이 공원으로부터 받는 서비스 수준을 파악하기 위해, 도시인구 수요에 맞게 양적 공급적정성을 분석하고, 조성된 공원의 질적 수준을 평가하였다. 평가를 바탕으로 양적인 측면과 질적인 측면을 종합적으로 분석하여 도시공원의 분배적 형평성을 판단하였다. 도시공원의 양적 공급서비스 수준과 질적 평가 결과, 도시택지개발로 공원의 부지가 확보되고 최근에 공원이 조성된 지역을 중심으로 높은 수준의 서비스를 제공받고 있는 것으로 조사되었다. 또한, 최근에 조성된 공원일수록 다양한 시설을 설치함으로써 공원의 질적 수준을 높이고 있는 것으로 파악되었다. 이 연구방법을 통해 도시공원 서비스 공급 시 양적·질적 측면을 종합적으로 분석하여 적용한다면, 더 효과적인 공원녹지계획이 될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 낮은 막 저항과 높은 수산화 이온 전도성을 가지는 세공 충진 이온교환막 제조법으로 연구하였다. 알칼리 내구성을 향상하기 위해 폴리 테트라 플로오 에틸렌 소재인 다공성 지지체를 사용하였고 세공에는 단량체 2-(dimethylamino)ethyl methacrylate (DMAEMA), vinylbenzyl chloride (VBC)를 이용하여 copolymer를 제조했다. 가교제는 divinylbenzene (DVB)를 사용하였고 가교제 함량별로 이온교환막을 제조하여 DMAEMA-DVB와 VBC-DMAEMA-DVB copolymer에서 가교제 함량이 미치는 영향에 관해 연구하였다. 그 결과, PTFE 소재 지지체를 이용하여 화학적 안정성이 향상했고 저압 UV 램프를 사용하여 낮은 온도에서 빠른 광중합이 가능하여 생산성을 높일 수 있는 장점이 있다. 음이온교환 막 연료전지에 요구되는 이온교환막의 물리적 및 화학적 안정성을 확인하기 위해서 인장강도와 내알칼리성 테스트를 진행하였다. 그 결과, 가교도가 증가할수록 인장강도 대략 40 MPa가 증가하였고, 최종적으로 이온전도도와 내알칼리성 테스트를 통해 가교제 함량이 증가할수록 알칼리 안정성이 증가하는 것을 확인하였다.
스마트도시의 다양한 융합기술 분야는 효율성과 생산성을 혁신적으로 높이는 4차 산업혁명 시대의 미래 먹거리로서, 성장이 멈춰버린 선진국이나 우리나라에 있어, 기존산업군의 성장 한계를 극복할 수 있는 중요한 대안이라 할 수 있다. 특히 최근 산업 발전과 함께 인구의 집중으로 도시화가 급격하게 진행되고 있는 아세안 국가를 중심으로 신도시 건설을 통해 스마트도시를 구축하는 것에 관심이 고조되고 있으며, 아세안 국가들의 본격적인 스마트도시화가 진행되고 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 목적은 스마트도시 관련 기업의 현황을 분석하고 우선 순위가 높은 스마트도시 기술을 발굴하여 산업 활성화와 해외수출을 위한 전략적 접근 방안을 제시하는 데 있다. 이를 위해 선행연구를 통해 스마트도시 이론과 아세안 스마트도시에 대해 고찰하고, 국내 스마트도시 기술을 보유한 기업의 설문조사를 실시하였다. 설문조사 결과, 국내 스마트도시 기술 보유기업은 해외수출 참여 의지가 높으며, 건설, 교통, 그린·에너지 등의 기술 분야와 IoT, 플랫폼, AI 등의 서비스 유형에서 우선순위가 높았다. 또한 해외수출 활성화 방안으로, 1)규제완화와 인센티브, 2)글로벌 인재육성, 3)정보제공 및 현지 네트워크 강화, 4)재정 및 홍보지원을 통한 전략적 접근 방안을 도출하였다.
Kim, Hye-Ryung;Park, Jonghyun;Park, Ji-Hoon;Kim, Jong-Min;Baek, Ji-Su;Kim, Da-Young;Lyoo, Young S.;Park, Choi-Kyu
한국동물위생학회지
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제45권1호
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pp.1-11
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2022
A novel porcine circovirus 4 (PCV4) was recently identified in Chinese and Korean pig herds. Although several conventional polymerase chain reaction (cPCR) and real-time PCR (qPCR) assays were used for PCV4 detection, more sensitive and reliable qPCR assay is needed that can simultaneously detect PCV4 and internal positive control (IPC) to avoid false-negative results. In the present study, a duplex qPCR (dqPCR) assay was developed using primers/probe sets targeting the PCV4 Cap gene and pig (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase) GAPDH gene as an IPC. The developed dqPCR assay was specifically detected PCV4 but not other PCVs and porcine pathogens, indicating that the newly designed primers/probe set is specific to the PCV4 Cap gene. Furthermore, GAPDH was stably amplified by the dqPCR in all tested viral and clinical samples containing pig cellular materials, indicating the high reliability of the dqPCR assay. The limit of detection of the assay 5 copies of the target PCV4 genes, but the sensitivity of the assay was higher than that of the previously described assays. The assay demonstrated high repeatability and reproducibility, with coefficients of intra-assay and inter-assay variation of less than 1.0%. Clinical evaluation using 102 diseased pig samples from 18 pig farms showed that PCV4 circulated in the Korean pig population. The detection rate of PCV4 obtained using the newly developed dqPCR was 26.5% (27/102), which was higher than that obtained using the previously described cPCR and TaqMan probe-based qPCR and similar to that obtained using the previously described SYBR Green-based qPCR. The dqPCR assay with IPC is highly specific, sensitive, and reliable for detecting PCV4 from clinical samples, and it will be useful for etiological diagnosis, epidemiological study, and control of the PCV4 infections.
오늘날 농촌의 인구가 고령화됨에 따라 농업 자동화는 필수가 되었다. 본 연구에서는 단동온실 자동화를 위한 외부 환경 측정 기술이 연구되었다. 연구를 위해 (주)이지팜에서 측정한 외부 환경 데이터를 사용하였다. 또한 Windows 7 환경에서 JAVA와 APM_SETUP 8을 이용하여 웹 기반의 기상청 AWS 데이터를 받는 시스템을 개발하였다. 스마트온실에 가상 외부기상데이터를 제공하기 위한 프로그램은 서버와 클라이언트로 구성되었다. 서버 프로그램은 30분마다 기상청으로부터 날씨 데이터를 받아서 스마트온실에 보내주도록 만들어졌다. 클라이언트 프로그램은 자바 애플릿으로 개발되어, 서버와 통신하여 30분마다 기상청 AWS 데이터를 받아서, 수신된 기상청 AWS 데이터를 스마트 온실 외부 환경 정보로 인식한다. 이 시스템은 (주)이지팜에서 측정한 기상 데이터와 비교함으로서 평가되었다. 외기 온도의 경우 기상청 AWS 데이터와 약간의 차이를 보였다. 그러나 평균절대편차는 2.24℃ 이하로 적은 차이를 보였다. 그러므로 개발된 가상 외부기상측정시스템의 날씨 정보는 스마트온실의 외부 날씨 정보로 사용될 수 있을 것이라 생각된다.
오늘날 아동 비만의 위험성과 영양불균형이 사회적 문제로 떠오르면서 국내에서도 식생활 및 영양정보를 다루는 교육용 콘텐츠·자료 개발이 다양한 형태로 시도되고 있으며 그 중요도가 높아지고 있다. 이에 본 연구에서는 초등학교 저학년 학생을 대상으로 아동이 학교에서 이루어지는 영양교육과 연계하여 자기 주도적으로 학습하고, 습득한 지식을 실생활에 적용하여 올바르고 균형 있는 식생활을 할 수 있도록 하기 위한 맞춤형 영양교육 학습 자료를 디자인 방향을 설정하고자 하였다. 이를 위해 선행연구 및 문헌조사 등을 바탕으로 초등학교 저학년 영양교육에 대한 이론적 고찰을 시행하고, 의료·교육·디자인계 전문가 자문을 통해 저학년 아동을 대상으로 실행될 설문조사를 위한 문항 요소를 도출하여 서울시와 경남 창원시 소재의 초등학교 2곳의 1, 2학년 어린이 110명을 대상으로 설문조사를 실시하였다. 평가 결과, 저학년 아동은 영양교육에 대해 긍정적인 반응을 보였으며, 멀티미디어 기반의 컨텐츠를 활용한 학습 유형과 퀴즈활동을 선호하고, 칼로리 조절 식사에 관하여 학습하고자 하는 의향이 있었다. 학습 자료 디자인 요소에 대해서는 주황, 초록 계열의 색과 고딕류 서체를 선호하였으며, 영양에 대한 정보 표현법으로는 실제의 모습과 흡사한 그림체와 수치측량법 사용에 긍정적인 의견을 나타냈다. 이를 바탕으로 초등학교 저학년인 1,2학년 학생들의 눈높이에 맞춘 자기주도학습 영양교육자료 디자인의 방향성을 설정하였다.
국제적으로 근현대 유산의 조경적 가치에도 주목하고 이를 전승하기 위한 노력이 전개되고 있지만, 아직 우리나라는 근현대 조경유산의 등록문화재 등록이 미미한 실정이며 이와 관련한 제도개선 방안에 대해서도 논의된 바가 거의 없다. 이에 따라 본 연구는 근현대 조경유산도 법제도권 내에서 보호받고 그 가치가 조명될 수 있도록 등록문화재 제도의 등록기준과 분류체계 개선 방안을 모색하였다. 현재 등록문화재의 등록기준은 유산의 유형별로 규정되어 있지 않고 포괄적인 단일 기준으로 규정되어 있다. 유산의 조경적 가치가 검토될 수 있도록 등록기준이 별도로 마련되어야 한다. 영국과 일본의 유사 제도를 참조하여 등록기준은 첫째, 조경문화의 발전을 이해하는데 중요한 가치를 지니고 있는 것, 둘째 시대를 반영하거나 특징짓는 조경이 잘 남아있는 것, 마지막으로 주요 작가의 작품, 중요한 인물 또는 역사적 사건과 관련된 것으로 규정되어야 한다. 분류체계는 기연구된 대분류-중분류-소분류의 건조물 문화재 분류체계와 정합성을 이루면서 근현대 조경유산의 세부 유형이 구체적으로 명시되어야 한다. 대분류는 건조물 분류체계를 따르되 중분류에 단일 조경유산이라고 할 수 있는 공원 및 녹지, 광장, 정원이 추가되어야 한다. 건조물 유산과 결합된 정원 등의 조경유산은 건조물의 중분류를 토대로하여 소분류에 세부 유형이 명시되어야 한다. 이러한 분류체계는 향후 전수 조사되어야 할 등록 가능성이 있는 근현대조경유산의 분류 근거로도 활용될 수 있을 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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