• 제목/요약/키워드: Single cell Performance

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다층 소결메쉬 확산체를 이용한 알칼라인 수전해 셀 (Multi-Layered Sintered Porous Transport Layers in Alkaline Water Electrolysis)

  • 염상호;윤영화;최승욱;권지희;이세찬;이재훈;이창수;김민중;김상경;엄석기;김창희;조원철;조현석
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제32권6호
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    • pp.442-454
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    • 2021
  • The porous transport layer (PTL) is essential to effectively remove oxygen and hydrogen gas from the electrode surface at high current density operation conditions. In this study, the effect of PTL with different characteristics such as pore size, pore gradient, interfacial coating was investigated by multi-layered sintered mesh. A water electrolysis single cell of active area of the 34.56 cm2 was constructed, and IV performance and impedance analysis were conducted in the range of 0 to 2.0 A/cm2. It was confirmed that the multi-layered sintered mesh PTL, which have an average pore size of 25 to 57 ㎛ and a larger pore gradient, removed bubbles effectively and thus seemed to improve IV performance. Also, it was confirmed that the catalytic metals such as Ni, NiMo coating on the PTL reduced activation overpotential, but increased mass transport overpotential.

비소세포성 폐암환자의 뇌전이에 대한 급속분할조사법 (Accelerated Fractionation In The Treatment of Brain Metastasis From Non-Small Cell Carcinoma of The Lung)

  • 홍성언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제12권2호
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    • pp.165-173
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    • 1994
  • 목적 : 폐암환자에 있어서 뇌전이는 심각한 문제이며 또한 장기간 생존을 기대할 수가 없다. 종양억제효과를 증가시키는 동시에 만발 장애를 감소시켜 전체 치료기간을 가능한 단축시키기 위하여 비소세포성 폐암화자의 뇌전이에 대한 다분할 조사법인 급속분할조사법을 시행하였다. 재료 및 방법 : 1991년부터 1993년까지 비소세포성 폐암으로 확진되어 뇌전이가 발생한 24명의 환자에게 6시간 간격으로 2Gy씩 하루 2회로 총 48Gy를 전뇌에 조사하였다. 단일 병소는 전뇌에 40Gy 조사후 치료범위를 축소하여 8Gy를 추가하였다. 총 26예증 신경증상이 점차 진행되는 양상을 보인 2명은 방사선치료를 중단하였다. 결과 : 방사선치료 도중에 3명은 급성 방사선효과로 오심과 구토를 호소하였으나, 방사선량 증가로 인한 심각한 부작용은 없었다. 통상적인 치료방법인 2주에 30Gy를 조사한 경우(4.5개월)보다 48Gy의 급속분할조사에 의한 방사선치료법이 중간생존기간을 향상시켰으나(7개월)통계학적 의의는 없었다(p>0.05). 뇌에 국한된 전이 환자와 활동수행 상태가 양호한 군이 다발성 전이나 활동수행상태가 불량한 군보다 중간생존기간과 반년생존율에 있어서 유의한 증가를 나타내었다(p<0.01). 결론 : 뇌전이 단독소견과 양호한 활동수행능력 상태등 양호한 예후인자를 가진 환자는 생존기간 향상이 기대된다. 본 연구결과로 환자의 quaility of life를 고려하여 하후 1회 치료법과 2또는 3회치료법을 비교하는 다자간의 전향적인 연구가 필요하리라 생각된다.

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설비공학 분야의 최근 연구 동향 : 2012년 학회지 논문에 대한 종합적 고찰 (Recent Progress in Air-Conditioning and Refrigeration Research : A Review of Papers Published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering in 2012)

  • 한화택;이대영;김사량;김현정;최종민;박준석;김수민
    • 설비공학논문집
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    • 제25권6호
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    • pp.346-361
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    • 2013
  • This article reviews the papers published in the Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering during 2012. It is intended to understand the status of current research in the areas of heating, cooling, ventilation, sanitation, and indoor environments of buildings and plant facilities. The conclusions are as follows : (1) The research works on thermal and fluid engineering have been reviewed as groups of fluid machinery, pipes and valves, fuel cells and power plants, ground-coupled heat pumps, and general heat and mass transfer systems. Research issues are mainly focused on new and renewable energy systems, such as fuel cells, ocean thermal energy conversion power plants, and ground-coupled heat pump systems. (2) Research works on the heat transfer area have been reviewed in the categories of heat transfer characteristics, pool boiling and condensing heat transfer, and industrial heat exchangers. Researches on heat transfer characteristics included the results for natural convection in a square enclosure with two hot circular cylinders, non-uniform grooved tube considering tube expansion, single-tube annular baffle system, broadcasting LED light with ion wind generator, mechanical property and microstructure of SA213 P92 boiler pipe steel, and flat plate using multiple tripping wires. In the area of pool boiling and condensing heat transfer, researches on the design of a micro-channel heat exchanger for a heat pump, numerical simulation of a heat pump evaporator considering the pressure drop in the distributor and capillary tubes, critical heat flux on a thermoexcel-E enhanced surface, and the performance of a fin-and-tube condenser with non-uniform air distribution and different tube types were actively carried out. In the area of industrial heat exchangers, researches on a plate heat exchanger type dehumidifier, fin-tube heat exchanger, an electric circuit transient analogy model in a vertical closed loop ground heat exchanger, heat transfer characteristics of a double skin window for plant factory, a regenerative heat exchanger depending on its porous structure, and various types of plate heat exchangers were performed. (3) In the field of refrigeration, various studies were executed to improve refrigeration system performance, and to evaluate the applicability of alternative refrigerants and new components. Various topics were presented in the area of refrigeration cycle. Research issues mainly focused on the enhancement of the system performance. In the alternative refrigerant area, studies on CO2, R32/R152a mixture, and R1234yf were performed. Studies on the design and performance analysis of various compressors and evaporator were executed. (4) In building mechanical system research fields, twenty-nine studies were conducted to achieve effective design of mechanical systems, and also to maximize the energy efficiency of buildings. The topics of the studies included heating and cooling, HVAC system, ventilation, renewable energy systems, and lighting systems in buildings. New designs and performance tests using numerical methods and experiments provide useful information and key data, which can improve the energy efficiency of buildings. (5) In the fields of the architectural environment, studies for various purposes, such as indoor environment, building energy, and renewable energy were performed. In particular, building energy-related researches and renewable energy systems have been mainly studied, reflecting interests in global climate change, and efforts to reduce building energy consumption by government and architectural specialists. In addition, many researches have been conducted regarding indoor environments.

Modified Oxalate Method 의해 합성한 SOFC용(La0.6Sr0.4)(Co0.2Fe0.8)O3 Cathode의 pH 변화에 따른 특성 (Synthesis and Electrochemical Properties of (La0.6Sr0.4)(Co0.2Fe0.8)O3 cathode for SOFC on pH Control Using Modified Oxalate Method)

  • 이미재;최병현;김세기;박상선;이경희
    • 전기화학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.288-294
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    • 2007
  • Modified oxalate method에 의해 합성한 중온형 Solid Oxide Fuel Cell 용 LSCF cathoded의 pH 변화에 따른 분말특성 및 여러 종류의 전해질에 따른 전극특성에 대해 연구하였다. LSCF를 합성하기 위한 출발물질로는 La, Sr, Co 및 Fe의 염화물과 oxalic acid, ethanol 및 $NH_4OH$를 사용하여, $80^{\circ}C$ 에서 pH 2, 6, 7, 8, 9 및 10에서 합성하였다. 합성한 LSCF 분말은 pH $2{\sim}9$까지는 단일상의 LSCF 결정상을 생성하였다. 그러나, PH 10에서는 LSCF결정상 외에 이차상인 $La_2O_3$ 결정상이 나타났으며, 또한 $800^{\circ}C$에서 4시간 하소한 경우 50 nm정도의 작은 크기를 나타내었다. 합성한 LSCF cathode 분말의 전기전도도는 pH 7에서 합성한 LSCF 분말의 경우 $600^{\circ}C$부터 $900^{\circ}C$까지 측정하였을 때 약 950 S/cm의 높은 값을 나타내었다. 또한 분극저항의 경우 같은 합성 조건에서 합성한 LSCF 분말이라도 하소조건에 따라 다른 결과를 나타내었는데, $800^{\circ}C$에서 하소한 분말의 경우 $1200^{\circ}C$에서 하소한 분말 보다 낮은 분극저항을 나타내었다. 특히 $800^{\circ}C$에서 4시간 하소하여 합성한 LSCF 분말은 $600^{\circ}C$에서 Scandia Stabilized Zirconia (ScSZ), yttria (8mol.%)-stabilized zirconia(8Y-YSZ) 및 Gadolinium Doped Ceria(GDC) 전해질을 사용하였을 때, 전극면적이 $0.5\;cm^2$일 때 각각 2.52, 1.54 및 $2.58\;{\Omega}$을 나타내었다.

전기자동차 리튬이온 배터리 제조공정에서 Loading Level 산포최소화 코팅을 통한 전극 품질개선에 관한 연구 (Development of Slurry Flow Control and Slot Die Optimization Process for Manufacturing Improved Electrodes in Production of Lithium-ion Battery for Electric Vehicles)

  • 장찬희;이재천
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권3호
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    • pp.14-20
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    • 2018
  • 전기자동차는 가솔린 자동차와는 달리 배출가스가 없어 친환경 차량을 대표하지만, 장착된 축전지에 충전된 전기로 구동되기 때문에, 1회 충전으로 갈 수 있는 거리가 전지의 에너지 밀도에 의해 좌우된다. 따라서 높은 에너지 밀도를 갖는 리튬이온 전지가 전기자동차용 전지로 유력한 후보이다. 리튬이온 전지의 효율을 지배하는 중요한 구성품은 전극이므로 전극 제조공정은 리튬이온 전지 전체 생산 공정에서 중요한 역할을 한다. 특히 전극의 제조 공정 중 코팅 공정은 성능에 큰 영향을 미치는 매우 중요한 공정이다. 본 논문에서는 전극 제조에서 코팅 공법의 효율성 및 생산성 증대를 위한 혁신적인 공정을 제안하고, 장비 설계 방법 및 개발 결과에 대하여 기술하였다. 구체적으로, 극판 핵심 코팅 품질 25% Upgrade 기술, 제품 고출력/고용량화 에 따른 조립 마진 감소 대응 가능 기술, 그리고 제품 용량 품질 및 조립 공정 수율 향상 기술들에 대한 설계 절차 및 개발방법을 제시하였다. 결과로 리튬이온 배터리의 셀의 제품 수명 개선 효과를 확보 하였다. 기존의 코팅 공정과 비교할 때 양극 용량 유지 위해 Target Loading Level 유지, 산포를 향상시켰다(${\pm}0.4{\rightarrow}{\pm}0.3mg/cm^2r$감소).

바나듐 레독스 흐름 전지를 위한 과불소화 술폰산 복합막 (Perfluorinated Sulfonic Acid based Composite Membranes for Vanadium Redox Flow Battery)

  • 조국진;박진수
    • 전기화학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.21-27
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    • 2016
  • 바나듐 레독스 흐름 전지는 황산 바탕용액 내 바나듐 이온을 함유하는 전해질을 활용하여 충전과 방전을 번갈아 운전하는 에너지 저장 장치 중 하나이다. 양극액엔 $V^{5+}$$V^{4+}$가 음극액엔 $V^{2+}$$V^{3+}$가 충전 또는 방전 모드에 따라 주로 존재하게 된다. 두 종류의 바나듐 용액이 혼액되는 것을 방지하기 위해 주로 수소이온교환막을 활용하여 전체 셀을 완성하게 된다. $V^{5+}$의 높은 산화력으로 현재 듀퐁사의 Nafion 117이 유력하나 바나듐 이온의 높은 크로스오버라는 단점을 극복해야 한다. 본 연구에서는 상기 단점을 극복할 뿐만 아니라 고가의 Nafion계 막의 가격을 저감하고 화학적 안정성을 지속적으로 유지하기 위해 다공성 폴리에틸렌 필름에 나피온 고분자를 함침하여 바나듐 레독스 흐름 전지용 복합막을 제조하였으며, 상용막인 Nafion 117과 성능을 비교 분석하였다. 복합막의 두께가 두꺼워질수록 함수율과 이온전도도가 증가 하였으나 Nafion 117에 비해 다소 낮은 성능을 확인하였으며, 바나듐 이온의 투과성은 현저히 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 충 방전 실험 결과, $190{\mu}m$ 두께의 나피온 복합막이 가장 좋은 성능을 보였으며, Nafion 117과 비교하여 전압효율은 낮아졌지만, 충 방전 효율이 높아져 전체적인 에너지 효율은 비슷하게 측정되었다. 또한 6.4% 중량비에 해당하는 지지체만큼의 과불소화 술폰산 고분자의 중량이 감소함에 따라 비용을 절감할 수 있었으며, 성능면에서는 바나듐 이온의 투과도를 낮추어 자가 방전 속도를 저하시키면서 충 방전 용량의 감소가 느려지는 것을 알 수 있었다.

Isolation and characterization of a novel gossypol-degrading bacteria Bacillus subtilis strain Rumen Bacillus Subtilis

  • Zhang, Yunhua;Zhang, Zhengyou;Dai, Li;Liu, Ying;Cheng, Maoji;Chen, Lijuan
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제31권1호
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    • pp.63-70
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    • 2018
  • Objective: The aim of the study was to isolate gossypol-degrading bacteria and to assess its potential for gossypol degradation. Methods: Rumen liquid was collected from fistulated cows grazing the experimental pasture. Approximately 1 mL of the rumen liquid was spread onto basal medium plates containing 2 g/L gossypol as the only source of carbon and was then cultured at $39^{\circ}C$ to isolate gossypol-degrading bacteria. The isolated colonies were cultured for 6 h and then their size and shape observed by microscope and scanning electron microscope. The 16S rRNA gene of isolated colonies was sequenced and aligned using National Center for Biotechnology Information-Basic Local Alignment Search Tool. The various fermentation conditions, initial pH, incubation temperature, inoculum level and fermentationperiod were analyzed in cottonseed meal (CSM). The crude protein (CP), total gossypol (TG), and free gossypol (FG) were determined in CSM after fermentation with isolated strain at $39^{\circ}C$ for 72 h. Results: Screening results showed that a single bacterial isolate, named Rumen Bacillus Subtilis (RBS), could use gossypol as a carbon source. The bacterium was identified by 16S rDNA sequencing as being 98% homologous to the sequence of Bacillus subtilis strain GH38. The optimum fermentation conditions were found to be 72 h, $39^{\circ}C$, pH 6.5, moisture 50%, inoculum level $10^7cell/g$. In the optimum fermentation conditions, the FG and TG content in fermented CSM decreased 78.86% and 49% relative to the control. The content of CP and the essential amino acids of the fermented CSM increased respectively, compared with the control. Conclusion: The isolation of a gossypol-degrading bacterium from the cow rumen is of great importance for gossypol biodegradation and may be a valuable potential source for gossypol-degradation of CSM.

비원형 궤도에서의 검출에 의한 SPECT 영상 왜곡 보정 (Correction for SPECT image distortion by non-circular detection orbits)

  • 이남용
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제8권3호
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    • pp.156-162
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    • 2007
  • 평행 빔 SPECT는 조준기와 광자 검출기를 결합하여 프로젝션 데이터를 얻는다. 그러나, 프로젝션 데이터는 광자가 검출되어 지는 방향의 범위를 제한하는데 사용하는 조준기의 점광원 반응 함수에 의해 흐트러지게 된다. 단위 면적당 많은 수의 평행 구멍을 대응시키는 방법으로 이러한 흐트러짐 현상을 어느 정도 줄일 수 있다. 그러나, 이 방법도 대상체로부터 조준기까지의 거리가 먼 경우에는 흐트러짐이 역시 문제가 된다. 이 논문에서는 하나의 검출기 선에 여러 개의 평행 구멍을 대응시키는 평행 빔 SPECT가 비원형 회진할 때 야기하는 인위적 오류의 제거방법에 대해 다루고자 한다. 그러기 위해, 재구성하고자 하는 영상과 관측된 프로젝션 데이터와의 관계를 선형 시스템으로 모델화하고, 반복법을 이용하여 왜곡보정을 포함한 영상재구성을 제안한다. 특히, 반복법에 필요한 투사기와 역투사기를 하나의 함수를 이용하여 해석적으로 계산 가능한 거리 의존적 점광원 대응 함수들의 콘볼류선의 합으로 계산하려다. 그렇게 함으로써, 투사기와 역투사기를 표현하는데 필요한 계산 시간 및 메모리를 획기적으로 줄였다. 제안된 방법의 성능을 기존의 푸리에 방법과 비교하기 위해 여러 시뮬레이션을 수행하였다. 시뮬레이션 결과는 제안된 방법이 기존의 푸리에 방법에 비해 더 우수한 결과를 제공함을 보여준다.

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Biphasic Study to Characterize Agricultural Biogas Plants by High-Throughput 16S rRNA Gene Amplicon Sequencing and Microscopic Analysis

  • Maus, Irena;Kim, Yong Sung;Wibberg, Daniel;Stolze, Yvonne;Off, Sandra;Antonczyk, Sebastian;Puhler, Alfred;Scherer, Paul;Schluter, Andreas
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제27권2호
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    • pp.321-334
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    • 2017
  • Process surveillance within agricultural biogas plants (BGPs) was concurrently studied by high-throughput 16S rRNA gene amplicon sequencing and an optimized quantitative microscopic fingerprinting (QMF) technique. In contrast to 16S rRNA gene amplicons, digitalized microscopy is a rapid and cost-effective method that facilitates enumeration and morphological differentiation of the most significant groups of methanogens regarding their shape and characteristic autofluorescent factor 420. Moreover, the fluorescence signal mirrors cell vitality. In this study, four different BGPs were investigated. The results indicated stable process performance in the mesophilic BGPs and in the thermophilic reactor. Bacterial subcommunity characterization revealed significant differences between the four BGPs. Most remarkably, the genera Defluviitoga and Halocella dominated the thermophilic bacterial subcommunity, whereas members of another taxon, Syntrophaceticus, were found to be abundant in the mesophilic BGP. The domain Archaea was dominated by the genus Methanoculleus in all four BGPs, followed by Methanosaeta in BGP1 and BGP3. In contrast, Methanothermobacter members were highly abundant in the thermophilic BGP4. Furthermore, a high consistency between the sequencing approach and the QMF method was shown, especially for the thermophilic BGP. The differences elucidated that using this biphasic approach for mesophilic BGPs provided novel insights regarding disaggregated single cells of Methanosarcina and Methanosaeta species. Both dominated the archaeal subcommunity and replaced coccoid Methanoculleus members belonging to the same group of Methanomicrobiales that have been frequently observed in similar BGPs. This work demonstrates that combining QMF and 16S rRNA gene amplicon sequencing is a complementary strategy to describe archaeal community structures within biogas processes.

재조합 인터페론 알파-2a의 부위 특이적 수식을 위한 고체상 PEGylation : 공정 성능, 특성화 및 생물학적 활성 (Solid-phase PEGylation for Site-Specific Modification of Recombinant Interferon ${\alpha}$-2a : Process Performance, Characterization, and In-vitro Bioactivity)

  • 이병국;권진숙;이은규
    • KSBB Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.133-139
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    • 2006
  • 혈액 내 순환시 안정성 향상과 면역원성의 감소를 위해, rhIFN-${\alpha}$-2a은 N-terminus의 ${\alpha}$-아민기에 mPEG aldehyde를 solid-phase PEGylation 시킨다. CM-Sepharose와 같은 양이온 교환수지가 고체 지지체로 사용되었다. Mono-PEGylate는 양이온 교환 수지에서 unmodified 단백질과 분리되어 용출된다. Site-srecific PEGylation과 mono-PEGylate의 분리가 한 단계의 공정으로 얻어진다는 점은 solid-phase PEGylation의 이점을 뒷받침해준다. 위치 특이성은 peptide digest의 질량 분석과 Edman degradation을 이용한 N-terminal sequencing에 의해 확인하였다. Mono-PEGylate는 항바이러스 활성과 면역원성의 감소를 나타내고, 감소 정도는 결합되는 mPEG의 분자량에 비례한다. Trypsin 저항성과 온도 안정성은 mono-PEGylation에 의해 두드러지게 개선되었다. Solid-phase PEGylation을 통해 종래의 액상 반응에서 나타날 수 있는 재현성 낮은 반응, 부 반응물 생성, 부 반응물 제거 공정 등의 단점을 극복할 수 있었다. 그러나 solid-phase PEGylation의 문제점인 액상 반응에 비교하여 많은 양의 PEG를 사용하여야 한다는 점은 개선되어야 한다.