• 제목/요약/키워드: Hydrogen water

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GC/FPD를 이용한 환경기초시설 폐기물의 대기중 황계열 악취물질 배출특성에 관한 연구 (Determination of Major Reduced Sulfur Gases Emitted from Wastes Stored in Environmental Facility Using GC/FPD)

  • 이태윤;이제근;이준기
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권2호
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    • pp.37-43
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    • 2009
  • 우리나라는 경제발전과 더불어 하수종말처리장과 음식물쓰레기처리시설의 수가 꾸준히 증가해왔다. 이들 시설들은 상수원 수질보전과 음식물쓰레기 재활용과 같은 긍정적인 역할을 수행하지만 한편으로는 심각한 악취문제를 유발해 인근주민들의 쾌적한 생활을 해치고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 부산시 환경기초시설에서 발생되고 있는 탈수슬러지케잌 및 음식물쓰레기샘플을 채취, 황화수소 발생 가능량을 예측함과 동시에 발생 가능량이 많을 것으로 나타난 1개 시료를 선정하여 실험실 규모의 Flux Chamber 실험을 통해 대기 시료를 포집하여 GC/FPD분석을 실시, 혐기성 상태일 때 이들 처리장폐기물에서 대기 중으로 배출하는 황계열 악취물질에 대한 배출농도 측정결과를 제시하고자 하였다. 황화수소발생량이 가장 많은 시료는 녹산 하수처리장의 슬러지 샘플로 농도가 156.18mg/kg이었고, GC/FPD로 분석을 실시한 결과를 토대로 악취농도지수(Odor Quotient)를 산정해 본 결과 개별 악취물질중 $CH_3SH$(methylmercaptan)이 총악취농도지수에서 차지하는 비율이 47.3%로 가장 주요 악취원인물질로 나타났다.

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무기 및 유기 박막을 포함하는 웨이퍼 적층 구조의 본딩 결합력 (Bond Strength of Wafer Stack Including Inorganic and Organic Thin Films)

  • 권용재;석종원
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.619-625
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    • 2008
  • 패시베이션 및 절연 목적으로 이용하는 플라즈마 화학기상증착(PECVD)법에 의해 증착된 무기막과 웨이퍼 간 본딩 접착제로 이용하는 유기 박막 적층면의, 열 순환에 의한 잔류 응력 및 본딩 결합력의 효과를 4점 굽힙 시험법과 웨이퍼 곡률 측정법에 의해 평가하였다. 무기막으로는 산화 규소막($SiO_2$)과 산화 질화막($SiN_x$)이, 유기 박막으로는 BCB(Benzocyclobutene)가 이용되었다. 이를 통해, 열 순환 동안 무기막과 유기막 사이에서의 잔류 응력과 본딩 결합력의 상관관계에 대한 모델식을 개발하였다. 최대 온도 350 및 $400^{\circ}C$에서 수행한 열 순환 공정에서, PECVD 산화 질화막과 BCB로 구성된 다층막에서, 본딩 결합력은 첫 번째 순환 공정 동안 감소한다. 이는 산화질화막 내 잔류인장응력의 증가가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력의 감소를 유도한다는 모델식의 예측과 일치하며, PECVD 산화 규소막내 잔류 압축 응력의 감소가 다층막의 잔류응력에 의해 변형되는 에너지 및 본딩 결합력 상승을 이끄는 산화 규소막과 BCB 구조의 본딩 결합력 결과와 비교된다. 이러한 산화 규소막과 산화 질화막을 포함한 다층막의 상반된 본딩 결합력은 증착 공정 후 막 내에 형성된 수소 결합이 고온 순환 공정 동안 축합 반응을 통해 더 밀집되어 인장응력을 형성하기 때문임을 알 수 있었다.

Propofol protects human keratinocytes from oxidative stress via autophagy expression

  • Yoon, Ji-Young;Jeon, Hyun-Ook;Kim, Eun-Jung;Kim, Cheul-Hong;Yoon, Ji-Uk;Park, Bong-Soo;Yu, Su-Bin;Kwak, Jin-Won
    • Journal of Dental Anesthesia and Pain Medicine
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    • 제17권1호
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    • pp.21-28
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    • 2017
  • Background: The skin consists of tightly connected keratinocytes, and prevents extensive water loss while simultaneously protecting against the entry of microbial pathogens. Excessive cellular levels of reactive oxygen species can induce cell apoptosis and also damage skin integrity. Propofol (2,6-diisopropylphenol) has antioxidant properties. In this study, we investigated how propofol influences intracellular autophagy and apoptotic cell death induced by oxidative stress in human keratinocytes. Method: The following groups were used for experimentation: control, cells were incubated under normoxia (5% $CO_2$, 21% $O_2$, and 74% $N_2$) without propofol; hydrogen peroxide ($H_2O_2$), cells were exposed to $H_2O_2$ ($300{\mu}M$) for 2 h; propofol preconditioning (PPC)/$H_2O_2$, cells pretreated with propofol ($100{\mu}M$) for 2 h were exposed to $H_2O_2$; and 3-methyladenine $(3-MA)/PPC/H_2O_2$, cells pretreated with 3-MA (1 mM) for 1 h and propofol were exposed to $H_2O_2$. Cell viability, apoptosis, and migration capability were evaluated. Relation to autophagy was detected by western blot analysis. Results: Cell viability decreased significantly in the $H_2O_2$ group compared to that in the control group and was improved by propofol preconditioning. Propofol preconditioning effectively decreased $H_2O_2$-induced cell apoptosis and increased cell migration. However, pretreatment with 3-MA inhibited the protective effect of propofol on cell apoptosis. Autophagy was activated in the $PPC/H_2O_2$ group compared to that in the $H_2O_2$ group as demonstrated by western blot analysis and autophagosome staining. Conclusion: The results suggest that propofol preconditioning induces an endogenous cellular protective effect in human keratinocytes against oxidative stress through the activation of signaling pathways related to autophagy.

고분자 전해질 연료전지의 외부가습 및 지체가습 변화에 의한 정상상태 및 비정상상태 성능특성 연구 (Study on the Steady-State and Dynamic Performance of Polymer Electrolyte Fuel Cells with the Changes of External and Self-Humidification Conditions)

  • 이용택;김보성;김용찬;최종민
    • 전기화학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.196-202
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    • 2007
  • 본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지의 가습조건의 변화에 따른 정상상태 및 비정상상태 운전특성을 살펴보았다. 전압을 OCV에서 0.25 V까지 변화시키면서 PEFC 연료전지의 정상상태 성능을 정전압 모드에서 측정하여 전류-전압 곡선에 나타내어 고찰하였다. 또한, 일부 전압조건에서 연료전지의 비정상상태 성능변화를 측정하였다. 수소극 가습에 따른 성능을 평가하기 위하여 공기극은 건조공기를 공급한 상태에서 수소극에 공급되는 수소의 습도를 20%에서 100%로 변화시키면서 연료전지의 성능을 측정하였다. 일반적으로 고전압 영역에서는 높은 작동온도가 높은 성능을 나타내고 있으나, 저전압 영역에서는 낮은 작동온도가 높은 성능을 나타내었다. 임피던스 측정을 통하여 건조한 전해질막 조건에서 ohmic 손실이 커지며 외부가습과 자체가습량이 커지면 저주파수 영역에서 물질전달손실 효과가 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 전압을 감소시킨 후 전류의 시간에 따른 변화를 고찰하여 연료전지 시스템의 동적특성을 고찰하였다. 전압을 감소시킨 경우, 작동온도의 상승에 따라서 정상상태에 도달하는 시간이 줄어들었으며, 저전압 영역을 제외하면 생성된 물에 의한 자체가습은 정상상태 도달시간을 지연시키는 효과를 가져왔다.

A Feasibility Study for a Stratospheric Long-endurance Hybrid Unmanned Aerial Vehicle using a Regenerative Fuel Cell System

  • Cho, Seong-Hyun;Cha, Moon-Yong;Kim, Minjin;Sohn, Young-Jun;Yang, Tae-Hyun;Lee, Won-Yong
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제7권1호
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    • pp.41-51
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    • 2016
  • In the stratosphere, the air is stable and a photovoltaic (PV) system can produce more solar energy compared to in the atmosphere. If unmanned aerial vehicles (UAVs) fly in the stratosphere, the flight stability and efficiency of the mission are improved. On the other hand, the weakened lift force of the UAV due to the rarefied atmosphere can require more power for lift according to the weight and/or wing area of the UAV. To solve this problem, it is necessary to minimize the weight of the aircraft and improve the performance of the power system. A regenerative fuel cell (RFC) consisting of a fuel cell (FC) and water electrolysis (WE) combined PV power system has been investigated as a good alterative because of its higher specific energy. The WE system produces hydrogen and oxygen, providing extra energy beyond the energy generated by the PV system in the daytime, and then saves the gases in tanks. The FC system supplies the required power to the UAV at night, so the additional fuel supply to the UAV is not needed anymore. The specific energy of RFC systems is higher than that of Li-ion battery systems, so they have less weight than batteries that supply the same energy to the UAV. In this paper, for a stratospheric long-endurance hybrid UAV based on an RFC system, three major design factors (UAV weight, wing area and performance of WE) affecting the ability of long-term flight were determined and a simulation-based feasibility study was performed. The effects of the three design factors were analyzed as the flight time increased, and acceptable values of the factors for long endurance were found. As a result, the long-endurance of the target UAV was possible when the values were under 350 kg, above 150 m2 and under 80 kWh/kg H2.

영가철 충진 회분식 복극전해조에 의한 질산성 질소 제거 (Removal of Nitrate Nitrogen for Batch Reactor by ZVI Bipolar Packed Bed Electrolytic Cell)

  • 정주영;박정호;최원호;박주양
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권2B호
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    • pp.187-192
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    • 2011
  • 질산성 질소는 대표적인 지하수 오염물질로써 우리나라를 비롯한 여러 국가들이 음용수 중의 질산성 질소 농도를 WHO 권고기준인 10 mg/L as N 이하로 규제하고 있다. 본 연구에서는 처리하고자 하는 물질과의 접촉면적을 극대화 시켜줄 수 있는 영가철 충진 복극전해조를 이용하여 지하수 중의 질산성 질소를 처리하기 위해 다양하게 실험조건을 변화시켜 최적의 효율을 얻고자 하였다. 실험결과로서 영가철을 환원제로 사용할 때, 질산성 질소는 산성조건에서 좋은 제거효율을 보여주었으며, 산성조건을 유지시켜주지 않았을 때 암모니아성 질소로 환원되는 과정에서 수산화기 발생으로 pH가 증가하여 환원반응에 필요한 수소이온이 감소함으로 효율이 점차 감소하는 문제가 발생하였다. 복극전해조에서, 영가철과 주문진규사의 충진비는 0.5~1:1에서 제거효율이 가장 좋았으며 이는 각각의 영가철 입자가 미세전극으로 작용했기 때문이라고 판단된다. 충진비 2:1 이상에서는 점진적인 침전물의 형성 및 clogging의 가속화로 제거효율이 감소하였다. 인가전압이 상승할수록 제거효율이 높아졌으나 반응기 내 bypass current가 증가하는 것으로 확인되었으며 소비되는 전력량이 비례 이상으로 증가하였다. 본 실험에서는 최적 인가전압을 50 V로 결정하였고 그 때 질산성 질소를 94.9% 제거할 수 있었다.

물 분해 과정에서 효율적인 촉매 특성을 보이는 Co3O4 nanocubes 합성 (Synthesis of Co3O4 Nanocubes as an Efficient Electrocatalysts for the Oxygen Evolution Reacitons)

  • 최형욱;정동인;;;강봉균;양우석;윤대호
    • Composites Research
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    • 제32권6호
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    • pp.355-359
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    • 2019
  • 고효율의 물 분해 시스템은 수소 발생 반응(HER)과 산소 발생 반응(OER) 각각에서의 촉매로 인한 전기화학적 반응에서의 효율로 인해 향상되는 높은 과전압의 감소가 수반되어야 한다. 그 중에서도 전이 금속 기반의 화합물(산화물, 황화물, 인화물, 그리고 질화물)은 현재 상용되고 있는 귀금속을 대체할 촉매 재료로써 주목받고 있다. 본 연구에서, 우리는 FESEM 분석을 통해 최적의 단분산된 Co3[Co(CN)6]2 PBAs를 합성하고 XRD, FT-IR 분석을 통하여 결정성을 확인하고 TG-DTA를 통해 PBAs의 열적 거동을 확인하였다. 그리고 합성된 최적의 Co3[Co(CN)6]2 PBAs를 열처리해서 단분산된 Co3O4나노 큐브를 합성하였고 XRD를 통해 이의 결정성을 확인하고 OER 측정을 진행하였다. 최종적으로 합성된 Co3O4 나노 큐브는 10 mA·cm-2의 전류 밀도에서 312 mV의 낮은 과전압과 96.6 mV·dec-1의 낮은 Tafel slope을 보인다.

니켈담지촉매상에서 부탄에 의한 이산화탄소의 환원반응 (The Catalytic Reduction of Carbon Dioxide by Butane over Nickel loaded Catalysts)

  • 윤조희;김건중
    • 공업화학
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    • 제8권3호
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    • pp.543-549
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    • 1997
  • 니켈(Ni)이 담지된 촉매상에서 이산화탄소와 부탄의 직접반응에 의한 합성가스와 탄화수소화합물의 생성을 검토하였다. $CO_2$$C_4H_{10}$의 반응에서 니켈 담지촉매는 백금 담지촉매와 유사한 활성을 나타내었으며, 부탄의 탈수소에 따큰 코크의 누적이 현저하게 나타났다. 담체로 알루미나나 Y형 제올라이트를 사용하면 일산화탄소와 수소가 주생성물이었다. 반면에 니켈을 ZSM-5형 제올라이트에 담지한 경우에는 생성물 중에 다량의 방향족화합물이 얻어졌다. Ni/ZSM-5, Ni/NaY 및 Ni/알루미나 촉매상에서 반응물 중의 이산화탄소/부탄 몰비의 증가와 함께이산화탄소의 전환율도 증가하다가 2이상에서 다시 감소하였다. 담체로 ZSM-5를 사용하고 이에 담지되는 니켈의 양을 다르게 하였을 때, 반응물의 전환율은 니켈금속의 담지량이 5wt% 부근에서 가장 높았다. 코크가 누적된 촉매상에 $CO_2$ 가스나 수증기를 흘리면 코크의 양은 감소하였다. 촉매상에 누적된 코크는 활성이 높은 상태로 결합되어 있으며, 표면의 활성탄소는 반응의 중요한 중간체로 작용하는 것으로 해석된다.

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2단 분류층 가스화기에서 합성가스 생성을 위한 석탄 슬러리 가스화에 대한 수치 해석적 연구 (Numerical simulation of gasification of coal-water slurry for production of synthesis gas in a two stage entrained gasifier)

  • 서동균;이선기;송순호;황정호
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.417-423
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    • 2007
  • Oxy-gasification or oxygen-blown gasification, enables a clean and efficient use of coal and opens a promising way to CO2 capture. The coal gasification process of a slurry feed type, entrained-flow coal gasifier was numerically predicted in this paper. The purposes of this study are to develop an evaluation technique for design and performance optimization of coal gasifiers using a numerical simulation technique, and to confirm the validity of the model. By dividing the complicated coal gasification process into several simplified stages such as slurry evaporation, coal devolatilization, mixture fraction model and two-phase reactions coupled with turbulent flow and two-phase heat transfer, a comprehensive numerical model was constructed to simulate the coal gasification process. The influence of turbulence on the gas properties was taken into account by the PDF (Probability Density Function) model. A numerical simulation with the coal gasification model is performed on the Conoco-Philips type gasifier for IGCC plant. Gas temperature distribution and product gas composition are also presented. Numerical computations were performed to assess the effect of variation in oxygen to coal ratio and steam to coal ratio on reactive flow field. The concentration of major products, CO and H2 were calculated with varying oxygen to coal ratio (0.2-1.5) and steam to coal ratio(0.3-0.7). To verify the validity of predictions, predicted values of CO and H2 concentrations at the exit of the gasifier were compared with previous work of the same geometry and operating points. Predictions showed that the CO and H2 concentration increased gradually to its maximum value with increasing oxygen-coal and hydrogen-coal ratio and decreased. When the oxygen-coal ratio was between 0.8 and 1.2, and the steam-coal ratio was between 0.4 and 0.5, high values of CO and H2 were obtained. This study also deals with the comparison of CFD (Computational Flow Dynamics) and STATNJAN results which consider the objective gasifier as chemical equilibrium to know the effect of flow on objective gasifier compared to equilibrium. This study makes objective gasifier divided into a few ranges to study the evolution of the gasification locally. By this method, we can find that there are characteristics in the each scope divided.

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자완 수추출물(水抽出物)이 $H_2O_2$에 의해 유도(誘導)된 PC-12 세포주(細胞株)의 세포사(細胞死)에 미치는 영향(影響) (Study of Apoptotic Effect on Hydrogen Peroxide-induced Rat PC-12 Cells by Aster tataricus Water Extract)

  • 신유정;김승모;박치상;신오철
    • 대한한의학회지
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    • 제28권2호통권70호
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    • pp.213-223
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    • 2007
  • Objective : Alzheimer's disease (AD) is a geriatric dementia that is widespread in old age. With an aging populace, AD is a looming problem in public health service. Alzheimer's disease is characterized by specific neuronal degeneration in certain areas of the brain. Mutations and abnormal expression of several genes are associated with ${\beta}-amyloid$ deposits and Alzheimer's disease; among them APP, PS1, and PS2, SOD, free radical, ROS. Methods:We studied herbal medicines that have a relationship to brain degeneration. From pre-modern times, although a variety of oriental prescriptions of Aster tataricus have been traditionally utilized for the treatment of AD, their pharmacological effects and action mechanisms have not yet been fully elucidated. Result : Based on morphological observations by phase-contrast microscope, TUNEL assay and MTT in the culture media, $H_20_2-induced$ cell death was significantly inhibited by Aticus. We examined by ROS formation, catalase activity and GSH activity. We studied the protective effect and inhibitory effects of neurotoxicity in $H_20_2-induced$ PC-12 cells by Aticus. Findings from our experiments show that Aticus inhibits apoptosis, which has neurotoxicities and cell damage in PC-12 cells. In addition, treatment with Aticus ($>25{\mu}g/ml$ for 6hrs) partially prevented $H_20_2-induced$ cytotoxicity in PC-12 cells, and induced a protective effect. Conclusion : As the result of this study, in the Aticus group, the apoptosis in the nervous system was inhibited, protected against the degeneration of PC-12 cells by $H_20_2$. Taken together, Aticus exhibited inhibition of $H_20_2-induced$ apoptotic cell death. Aticus was found to induce protective effect on GSH and catalase in PC-12 cells. Based on these findings, Aticus may be beneficial for the treatment of AD.

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