• 제목/요약/키워드: Promising Alternative Technology

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상태방정식을 이용한 포화상태 수소의 열역학적 물성 모델링 (Modeling of Thermodynamic Properties of Saturated state Hydrogen using Equation of State)

  • 이봉섭;신헌용;조충희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제61권4호
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    • pp.550-554
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    • 2023
  • 탄화수소기반의 화석연료 에너지원은 이산화탄소 배출로 인한 지구온난화 문제로 지속적인 이용 및 확장에 제한이 있다. 수소는 전통적인 화석연료에 대한 유망한 대안으로 여겨지고 있다. 수소의 안정적인 장기저장을 위해서 극저온인 포화상태에서 수소의 열역학적 물성에 대한 예측이 요구된다. 따라서 본 연구에서는 비교적 간단한 관계식을 보이는 3차 상태방정식들을 이용하여 포화상태의 열역학적 물성들(포화증기압, 액체 및 기체의 밀도, 엔탈피 및 엔트로피)을 모사하였다. 포화상태 수소에 대한 여러가지 열역학적 물성들을 비교한 결과 3 종류(Redlich-Kwong (RK), Soave-Redlich-Kwong (SRK), Peng-Robinson (PR))의 상태방정식 중 SRK 모델이 비교적 정확한 예측결과를 보였다.

Searching for the viability of using thorium-based accident-tolerant fuel for VVER-1200

  • Mohamed Y.M. Mohsen;Mohamed A.E. Abdel-Rahman;Ahmed Omar;Nassar Alnassar;A. Abdelghafar Galahom
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제56권1호
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    • pp.167-179
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    • 2024
  • This study explores the feasibility of employing (U, Th)-based accident tolerant fuels (ATFs), specifically (0.8UO2, 0.2ThO2), (0.8UN, 0.2ThN), and (0.8UC, 0.2ThC). The investigation assesses the overall performance of these proposed fuel materials in comparison to the conventional UO2, focusing on deep neutronic and thermal-hydraulic (Th) analyses. Neutronic analysis utilized the MCNPX code, while COMSOL Multiphysics was employed for thermal-hydraulic analysis. The primary objective of this research is to overcome the limitations associated with traditional UO2 fuel by exploring alternative fuel materials that offer advantages in terms of abundance and potential improvements in performance and safety. Given the limited abundance of UO2, long-term sustainable nuclear energy production faces challenges. From a neutronic standpoint, the U-Th based fuels demonstrated remarkable fuel cycle lengths, except (0.8UN, 0.2ThN), which exhibited the minimum fuel cycle length and, consequently, the lowest fuel burn-up. Regarding thermal-hydraulic performance, (0.8UN, 0.2ThN) exhibited outstanding performance with significant margins against fuel melting compared to the other materials. Overall, when considering the integrated performance, the most favourable results were obtained with the use of the (0.8UC, 0.2ThC) fuel configurations. This study contributes valuable insights into the potential benefits of (U, Th)-based ATFs as a promising avenue for enhanced nuclear fuel performance.

크라우드펀딩 성공을 위한 실증분석 (An Empirical Study on Ssuccessful Crowdfunding)

  • 최석웅;이두연;김원준;강재원
    • 벤처창업연구
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    • 제12권2호
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    • pp.55-63
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    • 2017
  • 최근 크라우드펀딩은 창업 성장을 위한 자금 조달에 어려움을 겪고 있는 중소 벤처기업의 새로운 자금 조달 수단으로 주목받고 있다. 크라우드펀딩이란 기업이 다수의 대중으로부터 자금을 모으는 직접 금융방식으로써, 유망한 사업 아이템에 대한 일반인의 소액자금 투자를 가능하게 하는 새로운 투자 플랫폼이다. 본 논문은 크라우드펀딩의 성공요인 분석을 위하여 모집 형태, 방식, 기간 등이 성공 가능성과 목표금액 대비 실제 투자액에 미치는 영향을 실증 분석을 실시하였다. 자료는 국내에서 크라우드펀딩 플랫폼 운영하는 3개 업체를 이용하여 2012년부터 2014년 10월까지 자금을 모집한 총 239개의 프로젝트로 구성되어 있다. 회귀분석 결과 All or Nothing 방식의 경우 투자 모집 기간이 상대적으로 짧을수록 성공 확률이 높았고, Keep It All 방식은 투자 모집 기간 뿐만 아니라 참여자 수에 따라 투자성과가 변화하였다. 한편, 목표금액은 크라우드펀딩 성공에 영향을 미치지 않았고, 투자형 크라우드펀딩 형태가 후원 기부형 형태보다 성공률과 목표달성도 모두 높음을 확인하였다. 두 방식 모두를 고려하였을 때는, All or Nothing 방식이 Keep It All 방식의 프로젝트 보다 더 많은 목표금액 대비 투자금 유치에 성공한 것으로 나타났다. 또한 투자액은 실제 참여자 수에 대해 비선형적으로 증가하는 모습을 보였으며, 모집기간이 짧을수록 더 좋은 성과를 보여 주었다.

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혼합 호산성 박테리아를 이용한 광미로부터 비소의 Column Bioleaching : 기술적 평가 (Column Bioleaching of Arsenic from Mine Tailings Using a Mixed Acidophilic Culture: A Technical Feasibility Assessment)

  • ;이은성;;김희재;박제현;김현중
    • 자원리싸이클링
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    • 제24권6호
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    • pp.69-77
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    • 2015
  • 광미의 처리를 위한 heap bioleaching은 유망 기술이나 이 과정을 오랜 기간 수행한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구는 약 436일 동안의 column bioleaching실험을 통해, 광미에서 고농도 비소의 제거특성을 평가하였다. 높이 350 mm의 플라스틱 column에 750 g의 광미와 A. thiooxidans 및 A. ferrooxidans로 구성된 호산성 박테리아를 접종하여 실험을 진행하였다. 비소제거 효율을 확인하고, 그 관련 기작을 이해하고자 침출액의 산화 환원전위와 pH, 액중 철 이온(ferrous와 ferric)의 생성 및 비소 농도를 측정하였다. 실험 436일 후, 비소의 제거율을 약 70%까지 달성 할 수 있었다. 하지만, 부분적으로 침출율이 감소하는 경향을 확인할 수 있었고, 이는 비소의 독성으로 인한 박테리아 군집의 활성도 저하에 의한 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과는 향후 광미의 heap bioleaching 연구를 위한 기초 자료로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

ZrO2 첨가된 0.96(K0.5Na0.5)NbO3-0.04SrZrO3 압전세라믹스의 환원분위기 소결 (Sintering of ZrO2-modified 0.96(K0.5Na0.5)NbO3-0.04SrZrO3 Piezoelectric Ceramics in a Reduced Atmosphere)

  • 강경민;조정호;남중희;고태경;전명표
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.563-567
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    • 2011
  • The most widely used piezoelectric ceramics are lead oxide based ferroelectrics (PZT). However, the toxicity of lead oxide and its high vapor pressure during processing have led to a demand for alternative lead-free piezoelectric materials. We synthesized Lead-free piezoelectric ceramics of $0.96(K_{0.5}Na_{0.5})NbO_3-0.04SrZrO_3+x$ mol% $ZrO_2$ [KNN-SZ+$xZrO_2$; x= 0~0.10] doped with 0.1 wt% $MnO_2$ by a conventional solid state method. We investigated the piezoelectric properties and microstructures of these disk samples sintered in reduced atmosphere in order to evaluate the possibility of the multilayered piezoelectric ceramics having the base metal such as Ni as a internal electrode. All of these KNN-SZ samples sintered in 3%$H_2-97%N_2$ atmosphere at $1,140^{\circ}C$ exhibit pure perovskite structure irrespective of the content of $ZrO_2$. Meanwhile, the sintering denisty and piezoelectric properties such as $K_p$, $Q_m$ and $d_{33}$ of KNN-SZ samples as a function of $ZrO_2$ content show the maxima ($k_p$=28.07%, $Q_m$= 101.34, $d_{33}$= 156 pC/N) at x= 0.04 and it is likely that there is some morphotropic phase boundary(MPB) in this KNN-SZ+$xZrO_2$ composition system. These results indicate that the ceramic composition is a promising candidate material for applications in lead free multilayer piezoelectric ceramics.

연속 회분식 혐기성 공정을 이용한 하수슬러지와 음식물쓰레기의 혼합소화 거동 특성 (EPerformance of high-rate anaerobic sequencing batch reactor treating sewage sludge and food waste)

  • 김현우;한선기;신항식
    • 유기물자원화
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    • 제12권1호
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    • pp.75-83
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    • 2004
  • 혐기성 소화효율의 극대화를 위해 온도상분리 공정과 혐기성 회분식 공정을 음식물 쓰레기와 하수슬러지의 혼합기질에 적용한 온도상분리 혐기성 회분식 소화공정(TPAD-ASBR)의 거동 특성을 유기물부하의 변화에 따라 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. TPAD-ASBR 과 대조구의 첫 단에서 대부분의 메탄생성과 유기물 제거가 이루어졌으며, 단위부피당 메탄발생량은 유기물부하 2.7 g VS/L/d에서 각각 0.79와 0.59L $CH_4/L/d$ 였다. 동일 부하에서 TPAD-ASBR의 유기물 제거효율은 61%이었으며 40%의 효율을 보인 대조구에 비해 고온조를 도입한 본 공정의 우수성을 확인하였다. 국내 하수슬러지는 상대적으로 낮은 VS 농도(1.5%, w/w)와 낮은 생분해 효율을 보이는데, 이러한 부정적 특성을 보완하기 위하여 투입된 음식물쓰레기에 의한 기질 특성의 효과적인 개선으로 인해 높은 유기물 감량과 메탄회수가 가능하였다. 또한, track study를 통해 연속회분식 운전방식에 의한 settling 단계의 도입으로 SRT를 HRT보다 길게 유지하여 미처리 입자와 active biomass의 효율적이고 지속적인 접촉을 도모하여 보다 높은 안정화효율 획득이 가능한 것으로 사료된다. 따라서, 혐기성소화공정에 TPAD-ASBR공정과 함께 음식물쓰레기와의 혼합소화를 도입하는 것은 처분이 까다로운 두 가지의 폐기물을 고효율로 처리함과 동시에 효율적인 에너지회수가 가능하여 경제적 운전이 가능하였다.

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생물학적 처리기술을 이용한 대기오염 제어 (Biotreatment Technologies for Air Pollution Control)

  • 원양수
    • 청정기술
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    • 제13권1호
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    • pp.1-15
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    • 2007
  • 미생물을 이용하여 생물분해 가능한 휘발성유기물질과 악취물질을 처리하는 생물학적 대기오염처리 기술은 기존의 일반적으로 사용되고 있는 방법에 비해 상대적으로 최근에 개발된 방법이다. 생물학적 방법에 의한 대기오염물질 처리는 기존의 처리방법을 대체할 수 있는 방법으로 각광을 받고 있다. 생물학적 처리방법은 유기화합물 또는 악취가 포함된 저농도 고유량의 공기를 처리하는데 효과적이다. 생물학적 처리방법은 기존의 소각 또는 흡착 방법에 비해 여러 장점을 가지고 있다. 주요 장점으로 처리비용이 저렴하고, 2차 오염물질이 발생되지 않으며, 화학물질이 사용되지 않고, 에너지 사용이 적으며, 상온에서의 운전 등이다. 생물학적 방법중 생물여과법, 생물살수여과법, 생물세정법 세가지 방법이 널리 이용되고 있다. 이들 방법중 생물여과법이 가장 많이 이용되고 있으나 실제 적용에 있어 여러 제약이 있어 이를 해결하기 위한 생물학적 방법들에 대한 연구가 수년 전부터 수행되어 왔다. 생물살수여과법은 생물여과법에 비해 다소 복잡하나 난분해성 물질이나 분해과정에서 산이 생성되는 경우 효과적으로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 대기오염제어를 위한 생물여과법, 생물살수여과법, 생물세정법의 기본원리와 이론 및 실용적 내용을 다루었다. 특히 생물학적 방법들의 운전 인자와 성능에 미치는 영향인자 및 비용평가 등에 대해 조사 분석하였으며, 생물살수여과법에 대해서는 좀 더 집중적으로 고찰하였다.

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지열에너지와 진공 막 증류법을 활용한 해수담수화 연계형 공정의 경제성 분석 (Economic Analysis of Geothermal Energy and VMD Desalination Hybrid Process)

  • 박기호;김진현;김혁수;이관영;양대륙;김경남
    • 청정기술
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    • 제20권1호
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    • pp.13-21
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    • 2014
  • 최근 도서지역 지하수의 염분증가로 인해 지하수가 점차 생활용수로 부적합해 짐에 따라 해수담수화의 필요성이 크게 대두되고 있다. 이러한 해수담수화를 수행하기 위해서는 많은 에너지 비용이 들어가는데, 최근 에너지가격의 상승으로 경제성 확보가 어려운 실정이다. 지열에너지를 활용한 연계형 플랜트가 문제를 해결하는 중요한 방법이 될 수 있다. 지열시스템은 지구 내부의 온도를 이용하는 방법으로서 항상 온도가 일정하며 24시간 활용할 수 있어 이용률이 높다는 장점이 있기 때문이다. 본 연구에서는 지열을 보조열원으로 활용한 진공 막 증류법 해수담수화 플랜트를 설계하고, 지열과 연계하지 않은 일반 진공 막 증류법 해수담수화 플랜트와 경제성 비교분석을 했다. 그 결과 할인율 5%일 경우 지열연계형이 $23,822,409 만큼 더 높은 순현재가치 값을 가지며, 운영기간 5.36년을 분기점으로 두 플랜트의 현금흐름이 역전되어 지열연계형 플랜트가 일반 진공 막 증류법 해수담수화 플랜트보다 더 큰 경제성을 갖는 결과를 얻었다. 또한 민감도 분석에서 주요 변수들간의 결과값 비교를 한 결과, 스팀이용비용의 변동폭이 가장 큰 영향을 미친 점에 비추어 스팀비용이 높은 지역일수록 지열에너지 연계형 플랜트가 경제적이고 효과적인 솔루션인 것으로 증명되었다.

B Cells Transduced with HPV16 E6/E7-expressing Adenoviral Vector Can Efficiently Induce CTL-dependent Anti-Tumor Immunity

  • Kim, Yun-Sun;Ko, Hyun-Jeong;Kim, Yeon-Jeong;Han, Seung-Hee;Lee, Jung-Mi;Chang, Woo-Sung;Jin, Hyun-Tak;Sung, Young-Chul;Kang, Chang-Yuil
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제7권3호
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    • pp.109-116
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    • 2007
  • Background: Human papillomavirus (HPV) infection is responsible for cervical cancer, a common cancer in women. Since HPV infection and cancer development are controlled by the host immune system, immunotherapy against HPV can be helpful in preventing or treating HPV-associated cervical cancer. Two oncoproteins of HPV16, E6 and E7, are promising targets for immunotherapy against cervical cancer, because they are constitutively expressed in cervical cancer. Methods: Since cellular vaccines using B cells as well as dendritic cells offer an efficient approach to cancer immunotherapy, we opted to use B cells. We evaluated the immunogenicity and anti-tumor effects of a B cell vaccine transduced with HPV16 E6/E7-expressing adenovirus. Results: Vaccination with HPV16 E6/E7-transduced B cells induced E6/E7-specific $CD8^+$ T cell-dependent immune responses and generated anti-tumor effects against E6/E7-expressing TC-1 tumor. The anti-tumor effect induced by this B cell vaccine was similar to that elicited by DC vaccine, showing that B cells can be used as an alternative to dendritic cells for cellular vaccines. Conclusion: Thisstudy has shown the feasibility of using B cells as immunogenic APCs and the potential for developing prophylactic and therapeutic vaccines against HPV-associated cervical cancer using a B cell vaccine transduced with adenovirus expressing HPV16 E6/E7.

참당귀로부터 분리한 다당의 면역증진 활성과 항전이 활성 (Immuno-stimulating and anti-metastatic activities of the polysaccharides isolated from Angelica gigas)

  • 손승우;신광순
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권3호
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    • pp.304-312
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    • 2021
  • 참당귀로부터 열수추출 및 에탄올 침전법을 이용해 조다당을 분리하고 DEAE-Sepharose FF와 Sephadex G-100을 이용하여 얻은 정제 다당 AGE-2c-I을 대상으로 선천 면역 활성 및 항종양 전이 효과를 확인하고자 하였다. 인체의 초기 면역 반응에 있어 중추적인 역할을 수행하는 보체계 활성화 및 활성화 경로를 확인한 결과, AGE-2c-I은 운지버섯 유래 시판 면역증강제인 PSK에 준하는 우수한 활성을 나타내는 것으로 확인되었으며. 본 활성은 주로 고전경로를 통하여 활성화되며 일부 부경로를 경유하는 것으로 최종 확인되었다. 또한 AGE-2c-I은 mouse 복강 유래 대식세포에 대해 직접적인 독성을 나타내지 않으며 종양세포주 YAC-1 및 B16BL6에 대한 직접적인 독성 또한 나타나지 않음을 확인함으로써 시료의 직접적인 독성에 근거한 항암 효과는 없는 것으로 확인되었다. 반면에 비장으로부터 분리한 림프구는 8 ㎍/mL의 AGE-2c-I 처리에 의해 증식능이 관찰되었다. AGE-2c-I이 대식세포의 cytokine 분비능에 미치는 효과를 확인한 결과, 우수한 IL-6, IL-12 및 TNF-α 분비능을 보였으며 시료를 200 ㎍ 및 1,000 ㎍의 고농도로 처리한 실험군에서 IL-10이 분비된 것으로 보아 AGE-2c-I은 immune-stimulator의 역할뿐만 아니라 immune-suppressor로서의 작용 또한 가능한 것으로 확인되었다. 한편 종양 및 암세포에 대하여 직접적인 살해 활성을 나타내는 NK cell 활성을 확인한 실험에서는 농도 의존적인 종양 세포 살해능을 확인할 수 있었으며 100 ㎍/mouse 농도에서 NC 대비 약 1.5배 높은 NK cell 활성을 나타냈을 뿐만 아니라, 폐에 대한 고전이성 종양세포주인 B16BL6 melanoma 세포를 이용한 실험동물 종양 전이 모델에선 100 ㎍/mouse 농도로 처리한 실험군이 NC 대비 58%의 colony가 감소한 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로 부터 참당귀 유래 RG-I 구조의 다당은 높은 선천면역계 자극 활성, 특히 보체계, 대식세포, 림프구 증식, NK cell의 활성화를 통해 우수한 항종양 전이 효과를 갖는 것으로 최종 확인되었으며 건강기능성식품 소재로의 개발가치가 우수한 것으로 판단되었다.