• Title/Summary/Keyword: Green Energy Technology

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풍력발전(DFIG)의 고압배전선로의 사고특성 해석에 관한 연구 (A Study on Fault Characteristics of Wind Power in Distribution Feeders)

  • 김소희;김병기;노대석
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권3호
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    • pp.1288-1295
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    • 2012
  • 2008년도 지식경제부의 전망에 의하면 신재생에너지전원 중 풍력발전의 보급전망은 2020년 37%, 2030년 42%에 달하고, 2012년부터 시행 예정인 신재생에너지 의무할당제(Renewable Portfolio Standard-RPS)의 도입으로 태양광 및 풍력 등의 신재생에너지가 향후 지속적으로 배전계통에 연계 운용될 것으로 예상된다. 현재 풍력은 배전계통에 전용선로로 연계되어 계통에 미치는 영향은 미미하지만, 3[MW] 이상의 대규모 풍력발전이 일반 배전선로로 확대 운용되면, 풍력발전 연계용 변압기 및 풍력발전기의 %임피던스에 의한 사고전류 변동으로 보호계전기(OCR, OCGR)의 오 부동작을 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 대표적인 풍력발전기인 이중여자유도발전기(Double-Fed Induction Generator-DFIG)가 고압 배전선로에 연계되어 운전되는 경우, 3상단락, 2선단락 및 1선지락의 사고특성을 분석하기 위하여, 전력계통 상용소프트웨어인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 풍력발전기의 모델링과 시뮬레이션을 수행하고, 대칭좌표법을 통한 이론적인 수치해석의 결과치를 비교/분석하여, 제안한 수법의 유용성을 확인하였다.

Directions towards sustainable agricultural systems in Korea

  • Kim, Chang-Gil
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.3-3
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    • 2017
  • The question of how to establish sustainable agricultural systems has become as prominent as questions related to water, energy and climate change. High input/high output agriculture has brought with it many adverse effects; the massive deterioration of soil and water in both quantity and quality, increased greenhouse gas emissions and an increased prevalence of unsafe foods. Additionally, urbanization and climate change has worsened the shortage of farmland and reduced the supply of agricultural water. Given these challenges, maintaining, conserving and efficiently using agri-environmental resources, through fostering of sustainable agriculture, have emerged as key tasks in solving these problems. What is needed therefore is research, based on systematic and comprehensive empirical analyses, that can propose plans and methods for establishing an appropriate sustainable agricultural system. The empirical analysis of sustainable agricultural system is approached separately from economic, environmental and social aspects. An analysis of environment effect reveals that the available phosphate level is 1.3~2.1 times greater than the optimal amount in rice paddies, upland fields and orchards. Further examination has revealed that the excess nutrient is polluting both ground water and surface water. Analytical results for economic feasibility show that factors of production have been invested heavily in the rice crop. Under these conditions, sustainable agriculture, including low-input agriculture, appears to be a possible alternative that will facilitate simultaneous improvements in both economic feasibility and environment effects. Analysis results for sociality reveal that social factors include the value of producer, association and interior networks. Social conditions are comprised of leadership, consumers' awareness, education and conflict solutions. In addition, analysis as to the degree investments contribute to improving agricultural value added has revealed that the direct payment program is the most effective instrument. Experts confirm that economic feasibility can be improved by scientific and well-reasoned nutrient management on the basis of soil testing. Farmers pointed to 'economic factors' as being the largest obstacle to switching to the practice of sustainable agriculture. They also indicate 'uncertainty with regards to sustainable agriculture technology' as an impediment to practicing sustainable agriculture. Even so, farmers who believe environmental and regional issues to be the most pressing problems have expanded their practice of sustainable agriculture. The keys to establishing sustainable agriculture system are classified into the following four aspects. Firstly, from an economic aspect, the research indicates that agricultural policy needs to be integrated with environmental policy and that the function of market making based on the value chain needs to be revitalized. Secondly, from an environmental aspect, there is a need for an optimal resource management system to be established in the agricultural sector. In addition, sustainable agriculture practice will need to be extended with attendant environmentally-friendly and sustainable intensive technology also requiring further development. Thirdly, from a social aspect, green agriculture management needs to be fostered, technology and education extended, and social conflict mediated. Lastly, from a governance aspect, it will be necessary to strengthen good governance, assign and share suitable roles and responsibilities, build a cooperation system and utilize community supported agriculture.

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Pt-Sn/θ-Al2O3 촉매상에서 반응조건에 따른 n-부탄의 탈수소화 반응 (Effect of Reaction Conditions for n-Butane Dehydrogenation over Pt-Sn/θ-Al2O3 Catalyst)

  • 조경호;강성은;박정현;조준희;신채호
    • 청정기술
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    • 제18권2호
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    • pp.162-169
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    • 2012
  • n-부탄의 탈수소화 촉매로 Pt와 Sn을 알루미나 지지체에 담지하기 위하여 함침법을 이용하여 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매를 제조하였다. 물리적화학적 특성을 알아보기 위해 XRD, $N_2$ 흡탈착, $NH_3$-TPD, $H_2$-TPR 분석을 실시하였다. 또한 Pt-Sn/${\theta}-Al_2O_3$ 촉매상에서 탈수소반응에 대한 활성에 대한 영향을 관찰하기 위해서 전처리 온도, 전처리 시간, 반응온도, 공간속도에 따른 촉매의 활성에 대한 영향과 더불어 탈수소 반응에 대한 온도 조건에 따른 반응속도의 변화를 관찰하였다. 5~55% 부탄의 전환율 변화에 따른 부텐의 선택도 합은 95% 정도로 일정하게 유지되었다. 아레니우스식을 이용하여 얻은 활성화 에너지 $82.4kJ\;mol^{-1}$이었고, 멱함수를 이용하여 얻은 n-부탄 및 수소의 반응차수는 각각 0.70과 -0.20차로 나타났다.

일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수의 특성 (Characteristics of Strong Alkaline Electrolyzed Water Produced in All-in-one Electrolytic Cell)

  • 이호일;이영우;강경석
    • 청정기술
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    • 제18권4호
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    • pp.446-450
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    • 2012
  • 격막식 전해조에서 전해질(염화나트륨, 탄산칼륨 등)을 첨가시킨 수용액을 전해하여 음극에서 생산되는 강알카리성 전해수는 세정효과가 있고, 친환경적이어서 화학적 세정제의 대체물질로 검토되고 있다. 일본에서는 일부 자동차나 정밀부품업계 등에서 세정제로 사용되고 있다. 격막식 전해조를 사용하여 강알카리성전해수를 생산할 경우 필연적으로 양극에서 강산성전해수가 생성된다. 생성되는 강산성전해수는 용도를 찾지 못할 경우 배출되어 폐기되므로 결과적으로 전해수의 생산효율이 저하된다. 또한 격막의 오염으로 인하여 전해효율이 저하되는 단점이 있다. 이러한 단점을 보완하고자 전극반응실과 희석실이 일체화된 무격막 일체형 전해조를 사용하고 전해질의 조성을 변화시키면서 강알카리성전해수를 생성하였으며, 이의 물성 및 특성을 확인하였다. 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성전해수와 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성전해수의 물성을 비교한 결과 산화환원전위(oxidation reduction potential, ORP), 염소농도에서 차이가 관찰되었다. 계면활성력을 확인하기위한 유화시험에서도 유사한 결과를 얻었으며 이로부터 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수처럼 세정용도로 사용 가능함을 확인하였다. 방청력 시험에서는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수가 우수함을 확인하였다. 무격막 일체형 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수는 격막식 전해조에서 생산된 강알카리성 전해수와 달리 유효염소를 함유하고 있어 살균력을 보유하고 있을 것으로 사료된다.

여러 가지 은나노 물질의 유해 남조 Microcystis aeruginosa 생장억제 (Growth Inhibition of Toxic Cyanobacterium Microcystis aeruginosa by Various SNPs (Silver Nanoparticles))

  • 박명환;김건희;이혁희;김진석;황순진
    • 생태와환경
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    • 제42권1호
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    • pp.75-84
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    • 2009
  • 여러 가지 은나노물질(SNPs)의 M. aeruginosa 생장에 대한 영향을 실내, 외 실험을 통해 조사하였다. 제조된 4가지 SNPs는 농도 $200mg\;L^-1$, 입자크기 $20{\sim}40nm$, 갈색 Ag로서의 수용액이었으며 이 용액들을 각각 실험에 사용하였다. SNPs는 unicellular M. aeruginosa에 대하여 0.01, $0.1mg\;L^-1$의 첨가농도에서 각각 99.4%, 99.9%의 조류 생장억제 효과를 나타냈으며, colonial M. aeruginosa에 대하여는 여러 가지 농도 중 $1mg\;L^-1$의 농도에서 가장 높은 생장억제 효과(98.5%)를 나타냈다. 더욱이 부영양화한 현장에서 SNPs를 첨가한 enclosure 실험을 통해 M. aeruginosa에 대한 선택적 제어 가능성이 시사되었다. 본 연구를 통해서 향후 SNPs를 더욱 보완하면 M. aeruginosa를 비롯한 유해 남조의 선택적 제어에 좀더 효과적일 것으로 판단된다.

알코올성 유기용매 재활용을 위한 나노여과막의 제조와 특성평가 (Preparation and Characterization of Nanofiltration Membrane for Recycling Alcoholic Organic Solvent)

  • 김성헌;임광섭;김지현;고형철;남상용
    • 멤브레인
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    • 제31권3호
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    • pp.228-240
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    • 2021
  • 알코올성 용제를 재활용할 수 있는 목적의 유기용제나노여과막(OSN)을 내용제성이 우수한 폴리벤지다졸 고분자를 이용하여 비용매 유도 상분리법을 이용하여 제조하였다. 제조한 나노여과막의 모폴로지와 투과특성을 조절하기 위하여 도프 용액의 농도와 물과 에탄올의 혼합용액인 응고액의 조성을 변화시키면서 제조하였다. α,α'-dibromo-p-xylene (DBX)을 이용하여 가교한 폴리벤지미다졸 분리막은 유기용제나노여과막으로 사용하기에 충분한 기계적 강도와 내용제성을 갖는 것을 확인하였다. 물로만 이루어진 응고조에서 도프용액의 농도가 20%이상인 분리막을 제조하는 경우에 분자량 696.66 g/mol을 가지는 콩고레드에 대한 제거율은 90% 이상을 나타내었고, 투과도는 5 bar의 압력에서 22.5 LMH/bar를 나타내었다. 응고액 조성에 대한 연구를 통해서 응고액 중의 에탄올 농도가 증가할수록 에탄올의 투과도가 증가하는 것을 확인하였다.

알칼리 수전해 적용을 위한 하이브리드 다공성 격리막 제조 및 특성평가 (Preparation and Evaluation of Hybrid Porous Membrane for the Application of Alkaline Water Electrolysis)

  • 한성민;임광섭;정하늘;김도형;남상용
    • 멤브레인
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    • 제31권6호
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    • pp.443-455
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    • 2021
  • 본 연구에서는 낮은 막 저항을 가지는 알칼리 수전해 시스템 적용을 위한 격리막 제조를 위하여 PPS (Polyphenylene sulfide)를 지지체로 사용하고 Polysulfone과 무기물 첨가제를 이용하여 격리막을 제조한 뒤, 지지체의 두께와 다공도에 대한 영향을 분석하였다. 지지체로 사용된 PPS 펠트를 온도(100℃, 150℃, 200℃)와 압력(1톤, 2톤, 3톤, 5톤)의 변수를 두어 압축을 진행하여 두께를 조절하고자 하였으며, 무기입자로서 친수성이 높고 내알칼리성이 뛰어난 BaTiO3와 ZrO2를 사용하여 polysulfone과 함께 슬러리를 제조하고 압축한 PPS 펠트 위에 캐스팅하여 다공성 격리막을 제조할 수 있었다. 전자주사현미경(SEM)을 통해 압축 조건에 따른 분리막의 모폴로지 변화를 확인하고, 기공도를 계산하였으며, 압축 조건이 증가할수록 두께와 기공도가 감소하는 경향을 확인하였다. 수전해용 격리막으로서 사용이 가능한지를 확인하기 위하여 다양한 특성 평가를 진행하였다. 기계적강도를 측정한 결과 압축 조건(온도와 압력)이 증가할수록 인장강도가 점차 증가하는 경향을 확인하였다. 최종적으로 내알칼리성 테스트를 통하여 제조한 다공성 격리막이 우수한 내알칼리성을 가지는 것을 확인하였고, I-V 테스트를 통하여 100℃와 150℃ 조건에서 압축된 막들이 기존의 압축하지 않은 막보다 낮은 전압을 가지며 성능이 향상되었다는 것을 확인하였다.

Effect of Undegradable Dietary Protein Level and Plane of Nutrition on Lactation Performance in Crossbred Cattle

  • Kumar, M. Ravi;Tiwari, D.P.;Kumar, Anil
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제18권10호
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    • pp.1407-1413
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    • 2005
  • An experiment was conducted in order to assess the effect of level of RDP:UDP ratio and level of feeding concentrate on milk yield, milk composition and nutrient utilization in lactating crossbred cattle. Twenty four medium producing (-10 kg/d, 45 to 135 days postpartum) lactating crossbred cows were divided into four groups of six animals each in a 2${\times}$2 factorial completely randomized design. The cows in group 1 were fed concentrate mixture I containing 59:41 RDP:UDP ratio (low UDP) at normal plane (LUDP+NP), in group 2 were fed low UDP ration at 115% of NRC (1989) requirements (LUDP+HP), whereas cows in group 3 were fed concentrate mixture II containing 52:48 RDP:UDP ratio (high UDP) at normal plane (HUDP+NP) and in group 4 were fed high UDP ration at 115% of NRC (1989) requirements (HUDP+HP). Green jowar was fed ad libitum as the sole roughage to all the animals. The experimental feeding trial lasted for 105 days. The total dry matter intake (DMI), DMI/100 kg body weight, DMI/kg $W^{0.75}$, digestibilities of DM, OM, CP, CF, EE and NFE and intakes of TDN and DCP did not differ significantly among the different groups and also due to both UDP level and plane of nutrition and also due to their interaction. The total dry matter intake varied from 145 g in group 1 (LUDP +NP) to 152.57 g/kg $W^{0.75}$ in group 2 (LUDP+HP) diet. However, increase in milk yield with increased UDP level and also with increased plane of nutrition was observed consistently throughout the experimental period. The average milk yield was 7.66, 8.15, 8.64 and 9.35 kg in groups 1, 2, 3 and 4, respectively and there was no significant difference in milk yield among different groups of cows. The overall daily average milk yields in cows fed with low and high UDP diets were 7.91 and 8.99 kg, respectively and at normal and higher plane of feeding the milk yields were 8.15 and 8.75 kg/day, respectively. Thus, there was 13.65% increase in milk yield due to high UDP level and 7.36% due to higher plane of feeding. The daily 4% FCM yields were 9.20 kg for low UDP diet and 10.28 kg for high UDP diet, whereas it was 9.11 kg at normal plane of feeding and 10.37 kg at higher plane of feeding. Fat yields for the corresponding treatment groups were 0.37, 0.43, 0.41 and 0.48 kg, respectively. The 4% FCM yield and also fat yield did not differ significantly among different dietary treatments and also due to UDP level and plane of nutrition, however, 4% FCM yield was increased by 11.74% with high UDP level and 13.83% with higher plane of feeding. The values for total solids, fat, lactose, solids-not-fat and gross energy contents in milk differed significantly (p<0.05) among the different groups and were significantly (p<0.05) higher in milk of cows fed LUDP+HP diet followed by HUDP+HP diet. Total solids (14.65 and 13.83%), lactose (5.44 and 4.92%), solids-not-fat (9.44 and 8.83%) and gross energy (887 and 838 kcal/kg) of milk decreased significantly (p<0.05) with increased UDP level while total solids (13.84 and 14.64), fat (4.84 and 5.36%) and gross energy (832 and 894 kcal/kg) increased significantly (p<0.05) with increase in plane of feeding. Gross and net energetic efficiencies and also gross and net efficiencies of nitrogen utilization for milk production were not significantly different among different groups and also were not affected significantly due to either UDP levels or plane of feeding. Results of the present study suggest that, increasing UDP level from 41% to 48% of CP in concentrate mixture and also increasing plane of feeding from normal (100%) to 115% of NRC requirements maintain a consistently higher milk production.

해당화의 종자 발아 연구 (Improvement of Seed Germination in Rosa rugosa)

  • 이지연;이자현;기광연;김성태;한태호
    • 원예과학기술지
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    • 제29권4호
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    • pp.352-357
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    • 2011
  • 장미의 발아율은 약 20% 정도이고 과피 안에 발아억제물질이 존재하며 물 투과성이 어렵기 때문에 육종의 한계가 있다. 본 연구는 장미속 식물인 해당화의 종자를 이용하여 위하여 $25^{\circ}C$ 배양실에 16시간 광주기 하에서 기내배양을 수행하였다. 해당화 종자를 half-cut하여 치상 방향에 따른 발아율을 확인하기 위하여 치상방향을 달리하여 2주간 배양하였다. 종자의 절단면이 배지에 닿지 않도록 치상하였을 경우 모두 발아가 되었으나, 반대로 치상한 경우에는 전혀 발아되지 않았다. Intact 종자와 half-cut된 종자의 수분 후 경과일수와 저온 요구도에 따른 발아율을 비교하기 위해 2주 동안 배양한 결과 intact 종자는 발아되지 않았으며 수분 후 경과 90일된 half-cut 종자에서는 저온처리의 유무에 관계없이 100% 발아하였으며, 수분 후 경과일수가 지날수록 발아율이 높았다. 또한 half-cut 종자를 적색, 청색, 흰색, 황색, 녹색 LED 하에서 배양한 결과 1주 후에 청색 LED에서 90%로 가장 높은 발아율을 보였다. 본 연구에서는 다양한 실험을 수행하여 층적 저온처리 없이도 해당화의 발아기간을 성공적으로 단축시켰고, 종자의 half-cut 방법을 장미의 육종연구에 적용한다면 더 효율적인 발아연구 및 육종연구를 할 수 있을 것이라 생각된다.

RF Power에 따른 태양전지용 N-type ZnS 특성연구 (A Study on Properties of N-type ZnS Deposited at Various RF Power for Solar Cell Applications)

  • 양현훈;김한울;정운조;이석호;소순열;박계춘;이진;정해덕
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.574-577
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    • 2011
  • In this study, we use the $2.5cm{\times}7.5cm$ soda lime glass as the substrate. We used the ultrasonicator. Glass was dipped in the acetone, methanol and DI water respectively for 10 minutes. Ar(99.99%)gas was used as the sputtering gas. We varied the RF power between 100~175 W with 25 W steps. Base pressure was kept by turbo molecular pump at $3.0{\times}10^{-6}$ torr. Working pressure was kept by injection of Ar gas. ZnS thin films were deposited with the radio frequency magnetron sputtering technique at various temperatures and sputtering powers. It is also clearly observed that, the intensity of the (111) XRD peak increases with increasing the RF power. Electrical properties were measured by hall effect methods at room temperature. The resistivity, carrier concentration, and hall mobility of ZnS deposited on glass substrate as a function of sputtering power. It can be seen that as the sputtering power increase from 100 to 175 W, the resistivity of the films on glass decreased significantly from $8.1{\times}10^{-2}$ to $1.2{\times}10^{-3}\;{\Omega}{\cdot}cm$. This behavior could be explained by the effect of the sputtering power on the mobility and carrier concentration. When the RF power increases, the carrier concentration increases slightly while the resistivity decreases significantly. These variation originate from improved crystallinity and enhanced substitutional doping as the sputtering power increases.