• 제목/요약/키워드: Oxygen Storage Capacity

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재생에너지기반 수전해 생산 수소와 바이오매스 가스화 하이브리드 공정의 기술 경제성 분석 (Techno-economic Analysis(TEA) on Hybrid Process for Hydrogen Production Combined with Biomass Gasification Using Oxygen Released from the Water Electrolysis Based on Renewable Energy)

  • 박성호;류주열;손근
    • 한국가스학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.65-73
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    • 2020
  • 본 연구에서는 재생에너지원의 에너지저장기술(Power to gas, P2G)로써 활용되는 수전해기의 가동률 향상과 산소 이용 극대화를 통해 경제성을 확보하기 위해서 수전해기에서 배출되는 산소를 바이오매스 가스화 공정에 공급하여 추가적인 수소 생산을 통해 수소 원가를 감소시키고, 재생에너지원의 출력 감소 시 수전해기를 바이오매스 가스화 공정의 산소 제조/공급 장치로 활용하는 공정을 제안하고, 이에 대한 정량적인 효율 분석과 경제성 분석을 수행하였다.

리튬 전지에서 산소, 황의 물리화학적 거동 (Physicochemical Behaviors of Oxygen and Sulfur in Li Batteries)

  • 박동원;김진원;김종원;이재영
    • 공업화학
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    • 제23권3호
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    • pp.247-252
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    • 2012
  • 전기자동차, 하이브리드 자동차의 필요성과 스마트 IT 기기의 급속한 발전으로 인한 고용량 고출력 전지의 수요가 급증하고 있다. 현재 상용화 된 리튬이온전지는 기술적 문제에 의해 제한된 에너지 밀도만이 이용되고 있어서 보다 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬-황 및 리튬-공기전지 개발이 주목 받고 있다. 새로운 Li 배터리 시스템의 양극물질인 황과 산소는 유사한 물리화학적 특성을 갖고 풍부한 자원 매장량으로 상용화가 어렵지 않을 것으로 전망한다. 따라서 본 총설에서는 리튬-황 및 리튬-공기 전지 시스템의 다공성 구조 양극개발, 양극과 전해질의 계면반응 최적화 및 높은 내구성이 있는 리튬음극 개발과 같은 공통 이슈를 해결하고자 하는 비전을 제시하고자 한다.

Effect of L-carnitine on sperm quality during liquid storage of boar semen

  • Yang, Kang;Wang, Na;Guo, Hai-Tao;Wang, Jing-Ran;Sun, Huan-Huan;Sun, Liang-Zhen;Yue, Shun-Li;Zhou, Jia-Bo
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제33권11호
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    • pp.1763-1769
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    • 2020
  • Objective: This study was conducted to investigate the effect of L-carnitine on the pig semen characteristics during storage. Methods: Spermatozoa samples were examined for spermatozoa quality and then randomly divided into 5 groups: 0 (control), 12.5, 25, 50, and 100 mM L-carnitine. Sperm motility, plasma membrane integrity and antioxidant parameters (total reactive oxygen species, total antioxidant capacity, and malondialdehyde) were evaluated after 0, 3, 5, and 10 day cooled-storage at 17℃. Moreover, ATP content, mitochondria activity as well as sperm-binding and in vitro fertilizing ability of preserved boar sperm were also investigated. Results: Supplementation with 50 mM L-carnitine could effectively maintain boar sperm quality parameters such as sperm motility and membrane integrity. Besides, we found that L-carnitine had positive effects on boar sperm quality mainly through improving antioxidant capacities and enhancing ATP content and mitochondria activity. Interestingly, by assessing the effect of L-carnitine on sperm fertility and developmental potential, we discovered that the extender containing L-carnitine could improve sperm quality and increase the number of sperms bounding to zona pellucida, without improving in vitro fertility and development potential. Conclusion: These findings suggested that the proper addition of L-carnitine to the semen extender improved boar sperm quality during liquid storage at 17℃.

Diapause Characteristics of the Emma Field Cricket, Teleogryllus emma

  • Kim, Nam-Jung;Hong, Seong-Jin;Kim, Seong-Hyun
    • International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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    • 제23권2호
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    • pp.207-213
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    • 2011
  • The diapause of $Telegryllus$ $emma$, the Emma field cricket, was investigated to study the ecological characteristics of the species. Changes in the volume, oxygen consumption, and water content of T. emma eggs were followed from oviposition. An increase in volume, oxygen consumption and water uptake occurred from 7 to 8 days following oviposition. The oxygen consumption of the eggs increased slowly for 7 days following oviposition, but then decreased until 15 days following oviposition. These results showed that a physiological change at diapause initiation affected the volume, water content, and oxygen consumption of the $T.$ $emma$ eggs. An experimental investigation of egg hatching showed that the eggs could be stocked at $10^{\circ}C$ for 40 days with a 14 day pre-period after laying and yield, 62.1% hatchability under these conditions. Maintaining the temperature at approximately $10^{\circ}C$ was favorable for hatching. Another experiment on egg hatching showed that the storage of eggs at $10^{\circ}C$ from 40 to 180 days would ensure satisfactory, hatching capacity.

고순도 수소 생산을 위한 WGS 반응용 $CeO_2-ZrO_2$ 담체 최적화 (Optimization of Co-precipitated $CeO_2-ZrO_2$ Supports for Water-Gas Shift Reaction to Produce High Purity Hydrogen)

  • 정대운;엄익환;유병철;구기영;윤왕래;노현석
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.757-760
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    • 2009
  • 최근 들어 WGS 반응은 Pt과 같은 귀금속 촉매를 다양한 담체에 담지하여 낮은 온도에서 높은 활성을 지닌 촉매를 제조하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. WGS 반응에서 귀금속 촉매가 높은 활성을 가지기 위해서 높은 산소저장능력(Oxygen Storage Capacity)과 산화환원능력(Redox)을 지닌 담체 개발이 필요하다. Ce-$ZrO_2$ 담체는 구조적으로 안정하며 높은 산소저장능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. Ce-$ZrO_2$ 구조는 Ce/Zr 비에 따라 다양한 변화가 생긴다. Ce/Zr 비가 6/4, 8/2인 경우 입방구조(Cubic)를 가지며 2/8인 경우 정방입계(Tetragonal)구조를 가진다. 이것은 담체 특성의 변화를 의미한다. 따라서, WGS 반응용 최적 담체를 선정하기 위해 Ce/Zr 비를 제조변수로 하여 담체특성을 분석하였다. 제조된 모든 담체는 공침법(Co-precipitation)을 사용하여 제조하였으며 $500^{\circ}C$에서 6시간 소성하였다. 담체 특성분석은 BET, XRD를 이용하였다. 추가적으로 제조변수를 다양화하여 담체 제조를 마쳤으며 특성분석이 진행 중이다. 분석 결과 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$ 담체가 가장 넓은 표면적을 가지고 있으며 Ce/Zr 비가 높아질수록 표면적이 감소하는 경향을 나타내었다. Ce-$ZrO_2$ 담체의 나노결정크기는 Ce/Zr 비가 작아질수록 결정크기가 감소하는 경향을 나타내었으며 $Ce_{0.2}Zr_{0.8}O_2$가 Ce-$ZrO_2$ 담체 중에서 가장 작은 결정크기를 나타내어 3nm 이하의 나노-담체가 제조되었음을 확인하였다.

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WGS 반응에서 Pt-Na/Ce(1-x)Zr(x)O2 촉매의 구조에 따른 Na 영향에 대한 연구 (A Study on Na effect of Pt-Na/Ce(1-x)Zr(x)O2 Catalyst Structure for WGS Reaction)

  • 심재오;정대운;장원준;노현석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.654-659
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    • 2012
  • The interest in water gas shift (WGS) reaction has grown significantly, as a result of the recent advances in fuel cell technology and the need to develop small-scale fuel processors. Recently, researchers have tried to overcome the disadvantages of the commercial WGS catalysts. As a consequence, supported Pt catalysts have attracted a lot of researchers due to high activity and stability for WGS at low temperatures. In this study, $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts with various Ce/Zr ratio have been applied to WGS at a gas hourly space velocity (GHSV) of $45,515h^{-1}$. According to TPR patterns of $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts, the reducibility increases with decreasing the $ZrO_2$ content. As a result, Cubic structure $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts exhibited higher CO conversion than tetragonal structure $Pt-Na/Ce_{(1-x)}Zr_{(x)}O_2$ catalysts. Expecially, Pt-Na/$CeO_2$ exhibited the highest CO conversion as well as 100% selectivity to $CO_2$. Moreover, Pt-Na/$CeO_2$ catalyst showed relatively stable activity with time on stream. The high activity of cubic structure Pt-Na/$CeO_2$ catalyst was correlated to its higher oxygen storage capacity (OSC) of $CeO_2$ and easier reducibility of Pt/$CeO_2$.

고온수성가스전이반응 적용을 위한 Cu-CeO2-MgO 촉매의 제조방법 최적화 (An Optimization of Synthesis Method for High-temperature Water-gas Shift Reaction over Cu-CeO2-MgO Catalyst)

  • 전이정;김창현;심재오
    • 청정기술
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    • 제29권4호
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    • pp.321-326
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    • 2023
  • 최근 탄소중립과 관련하여 연소 시 이산화탄소 배출이 없어 청정한 수소에너지에 대한 관심이 증가하고 있다. 이에 따라 수소 생산에 관련된 연구가 계속되고 있으며 본 연구에서는 폐기물을 처리함과 동시에 고순도 수소를 생산하기 위해 폐기물 유래 합성가스를 수성가스전이반응에 적용하였다. 마그네슘을 세륨과 함께 지지체로 사용하여 고온수성가스전이(HT-WGS)반응에서 촉매의 활성을 향상시키고자 하였다. HT-WGS 반응의 활성물질로 구리를 사용해 Cu-CeO2-MgO 촉매를 제조하였으며, 제조방법에 따른 촉매활성 연구를 진행하였다. HT-WGS 반응 결과 함침법으로 제조된 Cu-CeO2-MgO 촉매가 가장 높은 활성을 보였으며, 이는 가장 높은 산소 저장능과 많은 활성 Cu 종을 가지는 특성에 기인한 결과이다.

Structural Evolution of Layered $Li_{1.2}Ni_{0.2}Mn_{0.6}O_2$ upon Electrochemical Cycling in a Li Rechargeable Battery

  • 홍지현;서동화;김성욱;권혁조;박영욱;강기석
    • 한국재료학회:학술대회논문집
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    • 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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    • pp.37.2-37.2
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    • 2010
  • Recently $Li_{1.2}Ni_{0.2}Mn_{0.6}O_2$ has been consistently examined and investigated by scientists because of its high lithium storage capacity, which exceeds beyond the conventional theoretical capacity based on conventional chemical concepts. Consequently, $Li_{1.2}Ni_{0.2}Mn_{0.6}O_2$ is considered as one of the most promising cathode candidates for next generation in Li rechargeable batteries. Yet the mechanism and the origin of the overcapacity have not been clarified. Previously, many authors have demonstrated simultaneous oxygen evolution during the first delithiation. However, it may only explain the high capacity of the first charge process, and not of the subsequent cycles. In this work, we report a clarified interpretation of the structural evolution of $Li_{1.2}Ni_{0.2}Mn_{0.6}O_2$, which is the key element in understanding its anomalously high capacity. We identify how the structural evolution of $Li_{1.2}Ni_{0.2}Mn_{0.6}O_2$ occurs upon the electrochemical cycling through careful study of electrochemical profiles, ex-situ X-ray diffraction (XRD), HR-TEM, Raman spectroscopy, and first principles calculation. Moreover, we successfully separated the structural change at subsequent cycles (mainly cation rearrangement) from the first charge process (mainly oxygen evolution with Li extraction) by intentionally synthesizing sample with large particle size. Consequently, the intermediate states of structural evolution could be well resolved. All observations made through various tools lead to the result that spinel-like cation arrangement and lithium environment are created and embedded in layered framework during repeated electrochemical cycling.

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The effect of storage temperature on antioxidant capacity and storability of paprika

  • Me-Hea Park;Hyang Lan Eum;Pue Hee Park;Dong Ryeol Baek;Siva Kumar Malka
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제31권1호
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    • pp.15-23
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    • 2024
  • Storage temperature profoundly influences the storability of paprika (Capsicum annuum L.). However, the impact of storage temperature on storability and its association with the antioxidant activity of paprika are poorly understood. In this study, we evaluated the storage attributes, activity, and gene expression levels of antioxidant enzymes in paprika stored at 4, 10, and 20℃ for 14 d and then at 20℃ for an additional 5 d (14+5 d; retail conditions). Storage at 10℃ effectively mitigated pitting, stalk browning, shriveling, and decay while significantly enhancing the marketability of paprika. The fruits stored at 4℃ were prone to pitting, whereas those stored at 20℃ were sensitive to stalk browning and decay. Moreover, paprika stored at 10℃ exhibited higher 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) activity and total phenolic content than those stored at 4 and 20℃, indicating improved antioxidant activity. Additionally, storage at 10℃ upregulated the expression levels of the antioxidant genes, catalase and peroxidase, suggesting the mechanism underlying the quality enhancement of paprika. Our findings suggest that paprika storage at 10℃ alleviates chilling injuries, preserves the quality and marketability, and enhances the antioxidant potential of paprika. These findings provide insights into how temperature influences the quality and minimizes post-harvest losses during the storage and distribution of paprika.

홍삼 추출물이 두부의 저장성과 항산화 활성에 미치는 영향 (Effect of Red Ginseng Extract on Storage and Antioxidant Activity of Tofu)

  • 이정숙;김교남;장해동
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권11호
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    • pp.1497-1506
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    • 2008
  • 홍삼 추출물을 첨가한 두부를 제조함에 있어 홍삼 추출물 첨가량이 두부의 품질과 저장성 그리고 항산화 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 건조 대두를 기준으로 홍삼 추출물을 $0.5{\sim}2%$ 첨가하여 제조한 두부와 첨가하지 않은 두부의 물성, 색도, 관능의 차이를 비교하였다. 두부의 texture는 견고성과 탄력성에서만 홍삼 추출물의 첨가량에 따라 다소 증가하는 경향으로 홍삼 추출물을 2% 첨가한 두부에서 유의적 차이가 나타났고, 두부의 색도는 L, a, b값 모두 유의적으로 증가하였다. 관능검사 결과 color에 대한 기호도가 떨어지는 경향을 보여 주었으나 홍삼 특유의 맛이 유의적으로 감지되면서 전체적인 기호도는 통계상 유의적 차이가 보이지 않아 홍삼 추출물의 첨가가 소비자의 기호에 특별한 거부감을 일으키지 않는 것으로 나타났다. 두부를 $15^{\circ}C$에서 보관하면서 pH, 탁도 그리고 총 균수의 변화를 측정한 결과 저장 초기에는 변화가 없다가 pH와 총 균수는 저장 4일부터, 탁도는 저장 6일부터 변화하는 것으로 나타나, 이는 홍삼 추출물이 첨가된 두부가 홍삼 추출물이 첨가되지 않은 두부보다 미생물 생육이 억제되어 두부의 저장성이 향상되었음을 의미한다. ORAC assay를 이용한 두부의 항산화 활성은 첨가된 홍삼 추출물의 농도에 비례하여 antioxidant 활성이 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었으며, ORACOH. assay에서 는 홍삼 추출물을 첨가한 두부 추출물이 홍삼 추출물의 농도에 비례하여 pro-oxidant 활성을 보여 주었다.