• 제목/요약/키워드: Life Cycle Energy Analysis

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건축공사 주요자재별 에너지소비량 및 CO2 배출 원단위 값 산출에 산업연관표 적용 적정성 검토 연구 -2005년, 2007년 산업연관표를 중심으로- (Application of Input-Output Table to Estimate of Amount of Energy Consumption and CO2 Emission Intensity in the Construction Materials -Focusing on Input-Output Tables Published in 2005, 2007-)

  • 정영철;김성은;장영준;김태희;김광희
    • 한국건축시공학회지
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    • 제11권3호
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    • pp.247-255
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    • 2011
  • 한국은행에서 2000년도에 발행된 산업연관표를 적용한 주요 건축자재의 에너지소비량과 $CO_2$ 배출에 대한 원단위 DB는 있지만 2005년, 2007년에 발행된 산업연관표를 이용한 원단위 DB는 없는 실정이다. 본 연구에서는 최근에 발행된 2005년, 2007년도 산업연관표를 이용하여 주요 건축자재에서 발생되는 에너지소비량 및 $CO_2$ 배출 원단위 값을 산정하고자 한다. 주요 건축자재의 에너지소비량 및 $CO_2$ 배출원단위 산출을 위한 방법은 산업연관표를 이용한 DB 구축 방식을 바탕으로 산출하였으며, 건설현장에서 주로 사용되는 16가지의 건설자재는 선별하여 적용하였다. 기존 연구결과에서 제시한 2000년도 산업연관표를 적용하여 산출된 원단위 DB 값과 비교한 결과 근소한 차이를 보이고 있어 본 연구의 산출방법이 적정한 것으로 판단하였다. 2005년, 2007년도 산업연관표를 이용하여 산출한 에너지소비량과 $CO_2$ 배출 원단위 값은 감소세를 보이고 있는 것으로 나타났으며, 시멘트와 철근을 주원료로 하는 자재에서 가장 많은 에너지소비량 및 $CO_2$ 배출 원단위 값을 나타났다. 본 연구의 결과를 통해 국내 실정에 적합한 건설자재 생산단계에서 발생되는 환경부하의 간접적인 예측이 가능할 것으로 사료된다.

Clinical Outcomes and Cost-Effectiveness of Osteoporosis Screening With Dual-Energy X-ray Absorptiometry

  • Chiao-Lin Hsu;Pin-Chieh Wu;Chun-Hao Yin;Chung-Hwan Chen;King-Teh Lee;Chih-Lung Lin;Hon-Yi Shi
    • Korean Journal of Radiology
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    • 제24권12호
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    • pp.1249-1259
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    • 2023
  • Objective: This study aimed to evaluate the clinical outcomes and cost-effectiveness of dual-energy X-ray absorptiometry (DXA) for osteoporosis screening. Materials and Methods: Eligible patients who had and had not undergone DXA screening were identified from among those aged 50 years or older at Kaohsiung Veterans General Hospital, Taiwan. Age, sex, screening year (index year), and Charlson comorbidity index of the DXA and non-DXA groups were matched using inverse probability of treatment weighting (IPTW) for propensity score analysis. For cost-effectiveness analysis, a societal perspective, 1-year cycle length, 20-year time horizon, and discount rate of 2% per year for both effectiveness and costs were adopted in the incremental cost-effectiveness (ICER) model. Results: The outcome analysis included 10337 patients (female:male, 63.8%:36.2%) who were screened for osteoporosis in southern Taiwan between January 1, 2012, and December 31, 2021. The DXA group had significantly better outcomes than the non-DXA group in terms of fragility fractures (7.6% vs. 12.5%, P < 0.001) and mortality (0.6% vs. 4.3%, P < 0.001). The DXA screening strategy gained an ICER of US$ -2794 per quality-adjusted life year (QALY) relative to the non-DXA at the willingness-to-pay threshold of US$ 33004 (Taiwan's per capita gross domestic product). The ICER after stratifying by ages of 50-59, 60-69, 70-79, and ≥ 80 years were US$ -17815, US$ -26862, US$ -28981, and US$ -34816 per QALY, respectively. Conclusion: Using DXA to screen adults aged 50 years or older for osteoporosis resulted in a reduced incidence of fragility fractures, lower mortality rate, and reduced total costs. Screening for osteoporosis is a cost-saving strategy and its effectiveness increases with age. However, caution is needed when generalizing these cost-effectiveness results to all older populations because the study population consisted mainly of women.

폐목재를 이용한 바이오차 생산 및 토양적용의 환경평가 (Analysis of Environmental Impacts for the Biochar Production and Soil Application)

  • 김미형;김건하
    • 대한환경공학회지
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    • 제36권7호
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    • pp.461-468
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    • 2014
  • 바이오차(biochar)는 산소가 제한된 환경에서 바이오매스를 열분해를 시켜 얻을 수 있는 고체물질을 말한다. 원료가 되는 바이오매스는 에너지작물, 임업부산물, 농업부산물 등의 폐기물을 사용할 수 있으며, 토양으로 적용 시 기후변화 완화, 화석연료 소비저감, 폐기물 처리비용저감 등의 장점이 있다. 본 연구에서는 폐목재를 원료로 바이오차를 생산하는 시스템을 대상으로 전과정평가 기법에 의해 환경에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 폐목재 1톤을 기능단위로 하였을 때 생산되는 바이오차를 토양에 적용하는 시나리오를 구성하고 지구온난화에 미치는 영향을 중심으로 환경영향을 분석한 결과, 파쇄 및 건조의 전처리 공정에서 4.048E-01 kg, 가스화 열분해공정에서 4.579E-01 kg, 토양살포 공정에서 9.070E-02 kg의 온실가스를 발생하여 총 9.534E-01 kg의 온실가스가 발생하는 것을 확인하였다. 바이오차의 토양적용 시 탄소저장효과는 252 kg으로 분석되어 251 kg의 탄소 네거티브 효과를 보였다.

Carbon Cloth을 이용한 이산화망간 슈퍼커패시터 특성 연구 (Characterization of manganese oxide supercapacitors using carbon cloth)

  • 이승진;김치훈;지택수
    • 디지털콘텐츠학회 논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.1199-1205
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    • 2017
  • 산업화의 급격한 진전으로 인한 에너지 소비가 세계적으로 증가되면서 새로운 에너지 저장 소자에 대한 개발의 필요성이 늘고 있으며, 이에 빠른 충 방전 시간과 반영구적으로 사용이 가능한 슈퍼커패시터에 대한 연구가 활발히 진행 중이다. 본 연구에서는 수열반응(Hydrothermal) 제조법을 이용하여 기판인 탄소섬유(carbon cloth)에 비정질의 이산화망간($MnO_2$)을 도포하여 슈퍼커패시터를 제작하였다. 탄소섬유에 Fe 이온이 도핑 된 이산화망간을 결합한 전극으로 이루어진 슈퍼커패시터의 특성 파악을 위해 전기주사현미경(SEM), X-ray 회절분석(XRD), 그리고 X-ray 분광 분석(EDX)을 실시하였다. 또한, 1 M의 $Na_2SO_4$ 전해질에서 순환전압전류법(Cyclic Voltammetry)과 정전류충전법(Galvanostatic charge-discharge)을 통해 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성을 조사하였으며, 이를 통해 전류밀도 1 A/g에서 정전용량이 163 F/g 임을, 그리고 1000 회의 충 방전 후 수명 측정 시에 안정적으로 87.34%가 유지됨을 확인하였다.

DLP용 유체동압베어링 스핀들모터 (Fluid Dynamic Bearing Spindle Motors for DLP)

  • 김응철;성세진
    • 전기학회논문지P
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    • 제60권2호
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    • pp.82-90
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    • 2011
  • The small precision spindle motors in the high value-added products including the visible home appliances such as DLP projector require not only the energy conversion devices but also high efficiency, low vibration and sound operation. However, the spindle motors using the conventional ball bearing and sintered porous metal bearing have following problems, respectively: the vibration by the irregularity of balls and the short motor life cycle by the ball's abrasion and higher sound noises by dry contact between shaft and sleeve. In this paper, it is proposed that the spindle motor with a fluid dynamic bearing is suitable for the motor to drive the color wheel of the DLP(digital lightening processor) in the visible home appliances. The proposed spindle motor is composed of the fluid dynamic bearing with both the radial force and the thrust force. The fluid dynamic bearing is solved by the finite element analysis of the mechanical field with the Reynolds equations. The magnetic part of spindle motor, which is a type of Brushless DC Motor, is designed by the electro-magnetic field analysis coupled with the Maxwell equation. And the load capacity and the friction loss of fluid dynamic bearing are analyzed to bearing clearance variation by the fabrication error in designed motor. The design of the proposed motor is implemented by the load torque caused by the eccentricity and the unbalance of the fluid dynamic bearing when the motors are fabricated in error. The prototype of the motor with the fluid dynamic bearing is manufactured, and experiment results show the vibration, sound, and phase current at no load and color wheel load of the motors in comparison. The high performance characteristics with the low vibration, the low acoustic noise and the optimal mechanical structure are verified by the experimental results.

중앙난방방식을 지역난방과 소형열병합난방 방식으로 전환 시 경제성 비교 분석 (Analysis of the Economic Efficiency of the District Heating and Gas Engine Co-Generation System Compared with the Central Heating System)

  • 김규생
    • 설비공학논문집
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    • 제27권10호
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    • pp.544-551
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    • 2015
  • This study was conducted to determine the LCC of apartment complexes with district heating and a cogeneration system. For the purpose of analyzing LCC according to the size of the apartment complex, 500, 1,500, and 4,000-unit model apartments were selected. Analysis was performed on the design of the heating system and the life cycle cost including total construction cost, maintenance and operation cost for the duration of the project period (15 years). According to the calculated results, 1) The initial cost of the cogeneration system for 500, 1,500, and 4,000-unit apartments is higher than that of the district heating system by 20%, 13%, and 12%, respectively. 2) In the case of the cogeneration system, the payback period by electric generation was found to be 5.21, 4.92 and 4.47 years, and saving cost was calculated to be 29 billion won, 94 billion won and 262 billion won after the payback period for 500, 1,500, and 4,000-unit apartments, respectively. 3) The LCC values of the cogeneration system were 1.12, 1.07 and 1.06 times larger than those of the district system according to the size of the apartment complex. In this study, the district heating system was found to be more efficient than the cogeneration system in terms of LCC reduction. 4) District heating is affected by fuel bills, so energy efficiency should be improved through recovering waste heat (incineration heat, etc.). Also, district cooling should be provided according to heat use to keep the temperature high in winter and low in summer.

일부 대학생의 골밀도와 생활습관간의 관련성 (The Relation between Bone Mineral Density and Lifestyle in College Students)

  • 강태훈;이무식;배석환;김용권
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제39권3호
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    • pp.429-434
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    • 2016
  • 본 연구는 일부 한국 대학생들의 골밀도와 생활습관간의 관련성을 규명하고자 수행되었다. 먼저 이중에너지 방사선흡수법(DEXA)을 이용하여 총 121명의 대학생들의 요추와 대퇴골두의 골밀도(BMD)를 측정하였고, 생활습관에 관련된 설문은 자기기입식 질문지법을 이용하여 2014년 9월부터 동년 10월까지 실시하였다. 연구대상자의 일반적인 특성과 골밀도는 빈도분석을 통해 분포를 파악하였고, 연구대상자의 신체적 특성, 식이습관, 운동습관, 생활습관에 따른 골밀도(T-Score)의 차이를 검정하기 위하여 교차분석(Chi-square test)을 하였다. 수집한 자료는 SPSS 18.0을 이용하여 분석하였다. 대퇴골과 요추의 골밀도는 평균 $0.993{\pm}0.14g/cm^2$이었고, 골다공증은 없었으며, 골감소증은 30명(24.8%), 정상은 91명(75.2%)이었다. 체질량지수(BMI)가 높을수록, 생리주기가 규칙적인 여대생이, 주 150시간 이상 걷기를 시행한 군이, 청소년기에 규칙적으로 운동을 한 경험이 있는 군이 골감소증의 비율이 상대적으로 낮았고, 일 기준 전자기기를 6시간 이상 사용한 군이 골감소증의 비율이 상대적으로 높았는데, 이는 통계적으로 유의한 관계를 보이는 것으로 나타났다. 대학생의 신체적인 특성과 식이 운동 생활습관, 특히 청소년기의 운동습관은 골건강과 관련성이 있다. 추후 청소년과 대학생에 대한 식이 운동 생활습관에 관한 가이드라인을 제시하고, 이를 정규 교육과정과 연계하는 방안을 마련하는 것이 필요할 것으로 생각한다.

과전압 거동 분석을 통한 리튬 금속 음극의 전착/탈리 현상 이해 (A Review on the Deposition/Dissolution of Lithium Metal Anodes through Analyzing Overpotential Behaviors)

  • 한지원;진다희;김수환;이용민
    • 전기화학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.1-12
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    • 2022
  • 리튬이온전지의 성능과 안전성을 뛰어넘는 다양한 차세대전지 개발이 진행되고 있다. 특히, 흑연을 대신할 고용량 음극 소재로 리튬 금속을 사용하는 연구는 여전히 활발히 이뤄지고 있지만, 높은 충전 전류 밀도에서 형성되는 덴드라이트는 리튬 금속 전극 상용화에 가장 큰 걸림돌이다. 이에 따라, 전해질 첨가제, 보호막 도입, 리튬 형상 제어 등 다양한 접근법으로 덴드라이트 문제를 개선하기 위한 연구가 진행되어 왔으며, 중요한 실험 결과 중 하나로서 가장 많이 보고되는 것이 리튬 대칭셀을 이용한 과전압 거동 분석이다. 이 과전압 거동은 크게 세 단계로 구분될 수 있지만, 대부분의 연구에서는 단순히 제어 변수에 따른 과전압 감소나 대칭셀 수명 차이로 각 접근법이 덴드라이트 형성 제어에 효과적임을 주장하고 있다. 또한, 각 과전압 거동을 자세히 살펴보면, 리튬 핵 생성 및 성장되는 전착 과정이나 탈리 조건에 크게 영향을 받고 있음에도, 이에 대한 해석은 제한적으로 이뤄지고 있다. 뿐만 아니라, 전착/탈리 과정이 장기간 반복됨에 따라, Dead 리튬 형성으로 인한 물질전달 제한이 과전압에 영향을 주고 있음이 명확히 언급되고 있지 않다. 따라서, 본 총설에서는 이러한 리튬 대칭셀 과전압 분석에 있어, 각 과전압 거동에 대한 이론적 배경을 자세히 설명하고, 전해질 조성, 분리막, 리튬 형상 제어, 리튬 표면 개질에 따른 과전압 거동 분석 결과를 재조명한다.

비정질 탄소가 제거된 흑연을 이용한 황화물계 전고체 리튬이온전지 음극소재 전기화학적 특성 분석 (Analysis of Electrochemical Properties of Sulfide All-Solid-State Lithium Ion Battery Anode Material Using Amorphous Carbon-Removed Graphite)

  • 최재홍;오필건
    • 공업화학
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    • 제33권1호
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    • pp.58-63
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    • 2022
  • 흑연은 낮은 탈/리튬화 전압, 372 mAh/g의 높은 이론 용량, 낮은 가격 및 긴 수명 특성을 가져 지난 30년 동안 리튬이 온전지 음극 재료로 활용되었다. 최근 무기 고체 재료로 구성되어 높은 안정성을 가지는 전고체 리튬이온전지는 전기자동차 및 차세대 에너지 저장 장치로 엄청난 주목을 받고 있지만, 전고체 리튬이온전지 시스템에 잘 구동되는 흑연 연구는 부족한 실정이다. 그래서 우리는 탄소재료 표면에 존재하여 저항층으로 작용하는 비정질 탄소를 흑연으로부터 제거하여 흑연의 전기전도도 향상을 통해 황화물계 전고체 전지 음극 흑연 재료의 성능 향상을 유도했다. 400, 500 및 600 ℃ 공기 열처리된 흑연의 X-ray diffraction (XRD) 분석 결과, (002) 피크 반치폭(FWHM)이 bare 흑연보다 줄어들어 열처리 후 흑연의 결정성이 향상됨을 보였다. 또한 열처리 후 흑연의 결정성이 증가할수록 방전 용량, 초기 쿨롱효율(ICE) 및 수명 특성이 증가함을 확인했다. 500 ℃ 공기 열처리 한 흑연의 경우 331.1 mAh/g 및 ICE 86.2%와 10사이클 수명 측정 후 92.7%의 높은 용량 유지율을 나타내었다.

Accelerated Growth of Corynebacterium glutamicum by Up-Regulating Stress-Responsive Genes Based on Transcriptome Analysis of a Fast-Doubling Evolved Strain

  • Park, Jihoon;Lee, SuRin;Lee, Min Ju;Park, Kyunghoon;Lee, Seungki;Kim, Jihyun F.;Kim, Pil
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제30권9호
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    • pp.1420-1429
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    • 2020
  • Corynebacterium glutamicum, an important industrial strain, has a relatively slower reproduction rate. To acquire a growth-boosted C. glutamicum, a descendant strain was isolated from a continuous culture after 600 generations. The isolated descendant C. glutamicum, JH41 strain, was able to double 58% faster (td=1.15 h) than the parental type strain (PT, td=1.82 h). To understand the factors boosting reproduction, the transcriptomes of JH41 and PT strains were compared. The mRNAs involved in respiration and TCA cycle were upregulated. The intracellular ATP of the JH41 strain was 50% greater than the PT strain. The upregulation of NCgl1610 operon (a putative dyp-type heme peroxidase, a putative copper chaperone, and a putative copper importer) that presumed to role in the assembly and redox control of cytochrome c oxidase was found in the JH41 transcriptome. Plasmid-driven expression of the operon enabled the PT strain to double 19% faster (td=1.82 h) than its control (td=2.17 h) with 14% greater activity of cytochrome c oxidase and 27% greater intracellular ATP under the oxidative stress conditions. Upregulations of genes those might enhance translation fitness were also found in the JH41 transcriptome. Plasmid-driven expressions of NCgl0171 (encoding a cold-shock protein) and NCgl2435 (encoding a putative peptidyl-tRNA hydrolase) enabled the PT to double 22% and 32% faster than its control, respectively (empty vector: td=1.93 h, CspA: td=1.58 h, and Pth: td=1.44 h). Based on the results, the factors boosting growth rate in C. gluctamicum were further discussed in the viewpoints of cellular energy state, oxidative stress management, and translation.