The main purpose of this study was to develop the greenhouse gas emission factor for power plant using sub-bituminous coal. In Korea, Fired power plant are a major source of greenhouse gases within the fossil fuel combustion sectors, thus the development of emission factors is necessary to understand the characteristics of the national specific greenhouse gas emission and to develop nation specific emission factors. These emission factors were derived from the $CO_2$ concentrations measurement from stack and fuel analysis of sub-bituminous coal. Caloric value of sub-bituminous coal used in the power plants were 5,264 (as received basis), 5,936 (air-dried basis) and 6,575 kcal/kg (dry basis). The C emission factors by fuel analysis and $CO_2$ concentration measurement was estimated to be 26.7(${\pm}0.9$), 26.3(${\pm}2.8$)tC/MJ, respectively. Our estimates of C emission factors were comparable with IPCC default value.
본 연구에서는 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 탄소 섬유 형태로 제조하여 고에너지 EDLC용 탄소 소재로 활용하고자 하였다. 커피 폐기물은 분쇄과정을 거쳐 폴리비닐피롤리돈과 용매인 다이메틸폼아마이드에 혼합한 후 전기방사를 통해 커피 폐기물 기반의 섬유 형태(Bare-CWNF)의 물질로 만들었으며, 질소 분위기의 900℃에서 탄화를 진행하여 커피 폐기물 기반의 질소가 포함된 다공성 섬유 형태(Carbonized-CWNF)의 물질을 제조하였다. Carbonized-CWNF는 Bare-CWNF와 같이 섬유 형태를 유지하였으며 질소 함량 역시 유지되는 것을 확인하였다. 커피 폐기물의 탄화 탄소(Carbonized-CW)및 폴리아크릴로나이트릴 기반의 탄소섬유(Carbonized-PNF)를 Carbonized-CWNF와 -1.0-0.0V의 전압 범위에서 전기화학적 성능을 비교한 결과, Carbonized-CWNF가 가장 높은 비정전용량(123.8F g-1 @ 1A g-1)을 확보할 수 있었다. 이를 통해 커피 폐기물 기반의 질소가 함유된 다공성 탄소 섬유가 고에너지 EDLC(Electric double layer capacitor)용 전극으로 우수한 성능을 나타내는 것을 확인하였다. 최종적으로, 환경 오염의 원인이 되는 식물성 바이오매스 중 커피 폐기물을 활용하여 친환경성을 확보하였고, 식물성 바이오매스와 같은 폐기물을 슈퍼커패시터와 같은 고성능 에너지 저장 매체로의 탈바꿈 할 수 있는 가능성을 제시하였다.
개념설계 단계에서 개발 공정에 대한 경제적 타당성 분석에 대한 중요성이 대두되고 있으며, 목표 경제성에 부합하는 공정개발을 위한 공정 최적화에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 발전 시스템 분야에서는 전력 단가(Levelized cost of electricity, LCOE)를 예측하여 경제적 효과를 정량적으로 비교 분석하는 평가 방법이 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 목표 전력 단가에 부합한 발전 시스템을 설계하기 위해서 요구되는 핵심기기의 설계 조건을 역산출 할 수 있는 플랫폼을 구축하였으며 초임계 이산화탄소 발전 시스템이 석탄 화력에 적용될 경우, 목표 전력 단가(초임계 증기 랭킨 사이클 발전 단가, $ 85.4 /kWh)를 충족하기 위해 요구되는 주요 핵심기기(압축기, 터빈, 열교환기) 등의 설계 지표 기준을 도출하였다. 터빈의 등엔트로피 효율이 86%인 경우, 주압축기 효율은 88% 이상 설계되어야 한다. 만약 터빈의 등엔트로피 효율이 88%로 설계된 경우, 주압축기 효율은 82%까지 완화하여 설계가 가능하다. End seal 부분에서 누설량을 0.24% 수준으로 유지하고, 열교환기의 경우 cold side 출구측 온도가 $92{\sim}97^{\circ}C$, 열용량은 2650 ~ 2680 MWth로 설계한다면 목표 전력단가를 충족시킬 수 있을 것으로 확인되었다.
Soybean (Glycine max (L) Merr.) provides plant-derived proteins, soy vegetable oils, and various beneficial metabolites to humans and livestock. The importance of soybean is highly underlined, especially when carbon-negative sustainable agriculture is noticeable. However, many diseases by pests and pathogens threaten sustainable soybean production. Therefore, understanding molecular interaction between diverse cultivated varieties and pathogens is essential to developing disease-resistant soybean plants. Here, we established a pathosystem of the Korean domestic cultivar Kwangan against Pseudomonas syringae pv. syringae B728a. This bacterial strain caused apparent disease symptoms and grew well in trifoliate leaves of soybean plants. To examine the disease susceptibility of the cultivar, we analyzed transcriptional changes in soybean leaves on day 5 after P. syringae pv. syringae B728a infection. About 8,900 and 7,780 differentially expressed genes (DEGs) were identified in this study, and significant proportions of DEGs were engaged in various primary and secondary metabolisms. On the other hand, soybean orthologs to well-known plant immune-related genes, especially in plant hormone signal transduction, mitogen-activated protein kinase signaling, and plant-pathogen interaction, were mainly reduced in transcript levels at 5 days post inoculation. These findings present the feature of the compatible interaction between cultivar Kwangan and P. syringae pv. syringae B728a, as a hemibiotroph, at the late infection phase. Collectively, we propose that P. syringae pv. syringae B728a successfully inhibits plant immune response in susceptible plants and deregulates host metabolic processes for their colonization and proliferation, whereas host plants employ diverse metabolites to protect themselves against infection with the hemibiotrophic pathogen at the late infection phase.
The production of the entomopathogenic and phytotoxic cyclic depsipeptide beauvericin (BEA) was studied in submerged cultures of Fusarium oxysporum KFCC 11363P isolated in Korea. The influences of various factors on mycelia growth and BEA production were examined in both complete and chemically defined culture media. The mycelia growth and BEA production were highest in Fusarium defined medium. The optimal carbon and nitrogen sources for maximizing BEA production were glucose and $NaNO_3$, respectively. The carbon/nitrogen ratio for maximal production of BEA was investigated using response surface methodology (RSM). Equations derived by differentiation of the RSM model revealed that the production of BEA was maximal when using 108 mM glucose and 25 mM $NaNO_3$.
영흥 화력발전소 1호기 보일러에서 발생된 미연분은 석탄 회의 재활용 및 보일러 효율 측면에서 문제를 일으키고 있었다. 본 연구에서는 미연분 및 사용 석탄의 특성과 현장의 연소조건 분석을 수행하고 보일러 운전조건을 변경하므로서 보일러에서 발생되는 미연분을 저감하고자 하였다. 미연분의 물리, 화학적 분석 결과 대부분 중공(中空)형태의 Cenosphere와 뭉쳐진(Agglomerated) 형태의 Soot로 이루어져 있었다. 영흥 화력발전소에서 사용중인 6개 탄종에 대하여 Tar 및 Soot의 발생 가능량을 CPD(Chemical Percolation Devolatilization) 모델을 이용하여 조사한 결과, Sanseo, Ensham, Elk Valley 탄의 경우 그 발생 가능량이 비교적 적었으며 Peabody, Arthur, Shenhua 탄은 높았다. 영흥 화력발전소 1호기 보일러의 각 미분탄 공급관에서의 미분탄 공급량을 측정하였는데 코너 별로 공급되는 몇몇 버너에서 미분탄이 편중되어 공급되고 있음을 알 수 있었다. 이에 따라 soot가 주성분인 미연분의 산화율을 증가시키기 위하여 과잉공기량을 증가시키고 산화제와의 혼합정도를 높이기 위하여 SOFA(Separated Over Fire Air)의 yaw 각도를 적절히 조절함으로서 미연분의 발생량을 현저히 감소시킬 수 있었다.
BACKGROUND: Biochar has ability to reduce N loss, increase crop yield, and sequestrate carbon in the soil However, there is still limited study concerning the interactive effects of various biochars on NH3 loss and plant growth. This study, therefore, was conducted to investigate the NH4+ adsorption characteristics of biochar derived from rice and maize residues. METHODS AND RESULTS: By-products were pyrolyzed under oxygen-limited conditions at 300-700℃ for 1 hour and used for experiment of NH4+ adsorption in aqueous solution. The adsorption characteristics of biochar were studied using Langmuir isotherm. Biochar yield and hydrogen content decreased with increasing pyrolysis temperatures, whereas pH, EC, and total carbon content increased. The biochar pyrolyzed at lower temperatures was more efficient at NH4+ adsorption than those produced at higher temperatures. In addition, the RL values, indicating equilibrium coefficient were between 0 and 1, confirming that the result was suitable for Langmuir isotherm. CONCLUSION: The maize stalk biochar pyrolyzed at 300℃ was the most efficient to adsorb NH4+ from the aqueous solution. Furthermore, the adsorption results of this experiment were lower than those of other prior studies, which were ascribed to different experimental conditions such as ingredients, and pyrolysis conditions.
바이오항공유 제조 공정 내 수첨업그레이딩 공정의 운전조건 선정은 반응물로부터 얻고자 하는 주생성물인 탄화수소 화합물에 대하여 바이오항공유로서 원하는 탄소수 분포의 물성을 갖도록 하기위한 중요한 인자이다. 본 연구에서는 식물성 오일 유래 노말 파라핀계 탄화수소 화합물에 대한 수첨 업그레이딩 반응이 0.5 wt.% Pt/Zeolite 촉매 하에서 수행되었으며, 이를 통해 크래킹 반응과 이성질화 반응이 동반됨으로써 바이오항공유로서 물성을 갖는 탄소수 분포인 $C_8-C_{16}$에 해당하는 노말 파라핀계와 이소 파라핀계가 혼합된 탄화수소류 화합물이 제조되었다. 반응온도, 반응압력, 반응물 몰비와 공간속도를 변화하여 얻어진 생성물의 수율 및 조성을 분석하였다. 상기 공정 조건에 대한 정보는 수첨 업그레이딩 반응특성의 이해뿐 아니라 향후 증류를 통한 바이오항공유 제조에 도움을 줄 수 있다.
The importance of terrestrial organic matter as a food source for a brackish water clam Corbicula japonica was evaluated using stable carbon isotope ratios (${\delta}^{13}$C) in its tissues and potential food resources in an estuarine system of Youngil Bay, Korea. Suspended particulate organic matter (POM) had distinct ${\delta}^{13}$C values from riverine (-31.8 to -27.2%$_o$) to marine waters (-21.0 to -16.6%$_o$). Estuarine macroalgae had a wide ${\delta}^{13}$C range of -22.8 to -15.0%$_o$. The ${\delta}^{13}$C values of riverine POM were more negative than that of riverine phytoplankton (-26.5 to -24.2%$_o$) but similar to that of freshmarsh plant species (-29.1 to -27.5%$_o$ for Phragmites communis and -28.5 to -27.0%$_o$ for Salix gracilistyla), These ${\delta}^{13}$C values suggest that the POM transported by the Hyungsan River is predominantly of terrestrial origin rather than riverine autochthonous sources. The ${\delta}^{13}$C values of Corbicula japonica tissues (-28.7 to -27.2%$_o$) were most similar to values for riverine POM and freshmarsh plants. There was no significant difference in the isotopic composition of the clam individuals. The results indicate a predominant contribution of organic carbon derived from terrestrial and fresmarsh plant detritus to the diet of Corbicula japonica. Our results also confirm previous suggestion that terrestrial organic matter can be incorporated into estuarine food webs although its role is confined to the upper estuarine reaches.
본 연구는 우리나라의 대나무림에 대한 탄소계정을 위하여 탄소배출계수 중 하나인 목재기본밀도를 도출하기 위하여 수행되어 졌다. 대나무는 전라남도와 경상남도에 주로 분포해 있으며, 계수 도출을 위한 표준목은 솜대, 왕대, 맹종죽 등 3수종별로 각각 101본씩을 선정하여 활용하였다. 목재기본밀도 도출은 KS F 2098 방법을 따랐다. 측정결과, 솜대의 목재기본밀도는 0.83 g/cm3, 왕대는 0.81 g/cm3, 맹종죽은 0.72 g/cm3로 각각 나타났다. 그렇지만, 우리나라는 대나무 분포 면적이 많지 않고, 맹종죽의 경우 일정 지역에 국한되어 생육하고 있다. 따라서 대나무에 적용할 수 있는 목재기본밀도는 하나로 통합하여 0.79 g/cm3로 확정하였다. 그리고 도출된 목재기본밀도에 대한 불확도를 평가한 결과, 1.61%로 낮은 불확도 값을 가져, 본 분석에서의 측정값에 대한 신뢰도를 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 이번에 개발한 목재기본밀도와 기존의 바이오매스확장계수, 뿌리함량비 등을 이용하여 대나무 표준목에 대한 탄소저장량을 계산하고, 이를 확장시켜 ha단위까지 계산해 보았다. 이번 연구로 대나무의 재적을 이용하여 목재기본밀도 등 탄소배출계수 적용으로 탄소저장 및 흡수량 계산이 가능하게 되었다. 본 결과가 우리나라 탄소중립 정책 및 산림관리 방향에 도움이 되기를 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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