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인공습지에서 영양소 제거 설계모델 검토 및 질소제거 개선방안에 대한 고찰 (Evaluation of various nutrients removal models by using the data collected from stormwater wetlands and considerations for improving the nitrogen removal)

  • 박기수;김영철
    • 한국습지학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.90-102
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    • 2017
  • 본 연구에서는 과거 2년에 걸쳐 강우유출수 처리목적의 인공습지로부터 수집된 수질자료를 바탕으로 지금까지 국외에서 개발된 다양한 형태의 영양소 모델의 적용성을 평가하였다. 검토결과 질소제거에 가장 큰 영향을 미치는 요인은 수온과 수리학적 부하율(HLR) 이었는데 습지의 수표면적이 습지의 용량에 비해 더 중요하게 작용했음을 시사해주고 있다. 질소제거는 미국 WEF(water environment federation)가 개발한 준경험적인 형태의 모델이 적합한 것으로 밝혀졌다. 한편 인 제거 모델은 수온과 제거속도상수의 관계를 Power Model로 보고 모의했을 때 실측치와 가장 가깝게 계산치를 산출할 수 있었으며 실측치의 증가와 감소경향을 비교적 정확하게 모의할 수 있었다($R^2=0.79$). 그러나 모든 시도에서 수온이 특정온도 이하로 감소했을 때 가장 심한 오차를 발생하여 취약한 예측성능을 보였다. 한편 인공습지에서 질소제거특성을 검토한 결과 질산화에 비하여 탈질이 저조한 것으로 나타났는데 그 이유는 탄소원의 부족과 높은 용존산소 농도로 인하여 Anoxic 조건의 미형성 때문으로 분석되었다. 질소제거 향상방안으로 용존산소의 제어와 탄소원의 확보차원에서 햇빛에 노출된 개방수역과 햇빛에 노출된 식생구역, 그리고 습지의 기능적 측면을 고려한 구성요소의 배분 및 부유 수생식물 및 무기성 여재를 이용하는 방안을 논의하였다.

WOx/SBA-15 촉매와 과산화수소를 이용한 선박용 경유의 산화 탈황 연구 (Oxidative Desulfurization of Marine Diesel Using WOx/SBA-15 Catalyst and Hydrogen Peroxide)

  • 오현우;김지만;허광선;우희철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권4호
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    • pp.567-573
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    • 2017
  • 선박용 경유(황 농도 약 230 ppmw)의 황화합물 제거를 위해 산화텅스텐($WO_x$)을 실리카로 이루어진 다공성 물질인 SBA-15에 담지한 산화 촉매를 제조하였으며 산화제로 과산화수소를 이용한 산화공정과 추출 용매로 아세토니트릴을 이용한 추출공정을 통해 촉매의 산화성능을 확인하였다. XRD 및 XRF, XPS 분석과 BET 이론을 통해 제조한 촉매의 물리적 특성에 대해 조사하였다. 담지된 $WO_x$는 삼산화텅스텐($WO_3$)으로 존재하였으며 실제 담지율이 약 10 wt% 부근일 때 단일층을 형성하는 것으로 판단된다. 제조한 촉매의 산화성능을 확인한 결과, 0.1 g의 13 wt% $WO_x$/SBA-15 촉매와 과산화수소(산소/황 몰 비=10)를 도입하여 $90^{\circ}C$에서 3시간 동안 반응이 이루어졌을 때 76.3%의 가장 높은 황 제거율을 나타냈다. 연속반응 비교 실험을 통해 1회의 산화반응으로 황 화합물의 산화가 충분히 일어났음을 확인하였다. 또한 5회의 추출공정을 통해 최대 94.4%의 황 제거율을 나타냈다.

부력 프리플랙션 효과가 콘크리트 부유구조체의 구조성능에 미치는 영향에 대한 해석적 연구 (Analytical Study on Buoyancy Preflexion Effects on Structural Performance of Concrete Floating Structure)

  • 이두호;정연주
    • 대한토목학회논문집
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    • 제32권2A호
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    • pp.75-83
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    • 2012
  • 본 연구에서는 콘크리트 부유구조체의 구조성능을 향상시키기 위한 부력 프리플랙션 효과에 대한 해석적 연구를 수행하였다. 부력 프리플랙션은 부유구조체를 구성하는 모듈들의 부분적 부력차이에 의해 부유구조체에 프리플랙션 효과가 도입되는 것을 뜻한다. 부력 프리프랙션 효과를 검증하기 위해, 실제 설계에서 도출된 콘크리트 부유구조체 단면을 바탕으로 전체 부유구조체 길이에서 부력 부리플랙션 효과를 발생시키는 변단면 중앙부의 길이 비를 매개변수로 설정한 해석적 연구를 수행하였다. 해석결과는 부력 프리플랙션에 의해 도입되는 콘크리트 부유구조체의 하부 슬래브 응력상태와 부상 변위량에 대해, 이를 부력 프리플랙션과 활하중의 하중단계별로 분석하여 부력 프리플랙션 효과가 콘크리트 부유구조체의 구조성능에 미치는 영향을 분석하였다. 연구결과, 전체 부유구조체 길이에 대한 중앙부 모듈의 길이 비가 작은 경우에도 상대적으로 큰 부력 프리플랙션 효과가 발생되는 것으로 나타났다. 부력 프리플랙션 효과는 중앙부 모듈의 길이 비에 따라 포물선의 형태를 나타내며, 중앙부 모듈의 길이 비 40~60%에서 최대의 효과가 도입되는 것으로 나타났다. 인접한 모듈들의 부력차이를 이용하는 부력 프리플랙션은 원리가 간단하여 적용이 간편하고, 부유구조체의 하부 슬래브에 효율적으로 사전 압축응력을 도입시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이는 부유구조체의 하중지지능력 향상을 가져와 콘크리트 부유구조체의 구조성능 향상과 단면높이 슬림화에 기여할 수 있을 것으로 판단된다.

출하취급과 차량형태가 출하돈의 스트레스와 도체품질에 미치는 영향 (Effects of Handling and Transport Vehicle on Stress and Carcass Quality of Market Pigs)

  • 김두환;송준익;전중환
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.101-106
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    • 2011
  • 출하취급과 출하차량 형태가 출하돈의 혈액성상과 도체품질에 미치는 영향을 분석하기 위하여 개방형 트럭과 밀폐형 박스 트럭으로 구분하고 각각의 차량형태에 대하여 출하취급을 최대한 부드럽게 혹은 상차, 하차, 계류 과정에 전기봉 사용을 포함하여 고의적으로 거칠게 하는 그룹으로 나누어 체중 약 110kg에 출하되는 삼원교잡종 비육돈 144두를 공시하여 조사, 분석하였다. 모든 출하돈은 계류장 도착 후 3시간 동안 계류하였다. 혈액은 도축직후에 채취하였고 배최장근 시료는 도축 12시간 후 (overnight)에 채취하여 분석에 사용하였다. 출하돈의 스트레스와 관련된 혈중 glucose, cortisol, creatine kinase 및 lactate dehydrogenase 농도는 출하취급을 부드럽게 한 그룹에 비하여 고의적으로 거칠게 취급한 그룹에서 높았으며 결과적으로 PSE 발생율이 높게 나타났다. 그러나 출하차량은 출하돈의 스트레스 관련 혈액성상과 도체품질에 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 결론적으로 부드러운 출하취급은 PSE 발생을 줄이기 위한 좋은 방법이 될 수 있다. 그러나 출하취급이 거칠면 혈중 스트레스 관련 지표들의 농도가 증가하여 동물복지를 나쁘게 할 수 있어 거친 취급은 반드시 피해야 할 것이다. 또한 출하차량은 출하돈의 스트레스와 도체품질 등 직접적인 측면보다는 외관, 악취 등 간접적인 측면에서 검토되어야 할 것으로 판단된다.

초기 처짐을 갖는 Spherical Shell의 동적 특성에 관한 연구 (I) -기하학적 형상에 따른 동적 특성- (Dynamic Characteristics Analysis of Spherical Shell with Initial Deflection(I))

  • 조진구
    • 한국농공학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.113-121
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    • 1998
  • The widespread use of thin shell structures has created a need for a systematic method of analysis which can adequately account for arbitrary geometric form. Therefore, the stress analysis of thin shell has been one of the more challenging areas of structural mechanics. The analysis of axisymmetric spherical shell is almost an every day occurrence in many industrial applications. A reliable and accurate finite element analysis procedure for such structures was needed. In general, the shell structures designed according to quasi-static analysis may fail under conditions of dynamic loading. For a more realistic prediction on the load carrying capacity of these shell, in addition to the dynamic effect, consideration should also include other factors such as nonlinearities in both material and geometry since these factors, in different manner, may also affect the magnitude of this capacity. The objective of this paper is to demonstrate the dynamic characteristics of spherical Shell. For these purpose, the spherical shell subjected to uniformly distributed step load was analyzed for its large displacements elasto-viscoplastic dynamic response. The results for the dynamic characteristics of spherical shell in the cases under various conditions of base-radius/central height(a/H) and thickness/shell radius(t/R) were summarized as follows: 1. The dynamic characteristics with a/H, 1) As the a/H increases, the amplitude of displacement increased. 2) The values of displacement Dynamic Magnification Factor (DMF) range from 2.9 to 6.3 in the crown of shell and the values of factor in the mid-point of shell range from 1.8 to 2.6. 3) As the a/H increases, the values of DMF in the crown of shell is decreased rapidly but the values of DMF in mid-point of shell is increased gradually. 4) The values of DMF of hoop-stresses range from 3.6 to 6.8 in the crown of shell and the values of factor in the mid-point of shell range from 2.3 to 2.6, the values of DMF of stress were larger than that of displacement. 2. The dynamic characteristics with t/R, 1) With the decrease of thickness of shell decreses, the amplitude of the displacement and the period increased. 2) The values of DMF of the displacement were range from 2.8 to 3.6 in the crown of shell and the values of factor in the mid-point of shell were range from 2.1 to 2.2.

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격자형 강합성 바닥판 이음부의 하중전달 거동에 관한 실험적 연구 (Experimental Study on the Load Transfer Behavior of Steel Grid Composite Deck Joint)

  • 신현섭
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권4호
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    • pp.10-21
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    • 2014
  • 프리캐스트 방식에 의해 제작이 가능한 격자형 강합성 바닥판의 이음부는 콘크리트 전단키와 고장력볼트 체결로 구성될 수 있으며, 이와같은 이음부 자체에 대한 휨 및 전단성능은 부재요소에 대한 실험을 통해 분석된 바 있다. 본 연구에서는 실제 바닥판 구조시스템에서 이음부에 의한 횡방향 하중전달 거동을 분석하고자, 길이 2.5m 및 폭 1m의 단위 바닥판 모듈 한쌍에 이음부를 설치한 실험체를 제작하고 중심 및 편심가력 휨실험을 하였다. 이음부에 하중이 직접 가해지는 중심재하 조건에서 고장력볼트의 설치개수가 30cm 간격 9개에서 60cm 간격 4개로 줄어 들 경우, 재하단계에 따라 이음부의 회전이 비교적 더 크게 증가하고, 이에 따라 바닥판 횡방향으로의 하중전달 정도가 감소함을 알 수 있었다. 그러나, 한쪽 바닥판의 중심에 집중하중이 가해지는 편심재하 조건의 경우에는 횡방향 하중전달 거동에 큰 차이가 없었다. 하중 재하방법별로 이음부의 거동을 비교한 결과, 집중하중에 대한 바닥판 횡방향으로의 하중분배 및 전달량은 이음부 자체의 성능뿐만 아니라 바닥판 슬래브의 펀칭전단에 의해서도 제한되는 것으로 분석되었다. 또한, 펀칭 전단파괴가 발생할 때까지 이음부의 고장력볼트가 항복하지 않은 점을 고려할 때, 이음부 고장력볼트의 설치개수를 4개에서 9개로 증가시키는 것은 실질적으로 강도 보다는 이음부 및 바닥판의 휨강성 성능 증가에 더 큰 영향을 미치는 것으로 사료된다.

수소/메탄 혼합 기체로부터 수소 분리를 위한 두 탑 PSA 실험과 전산 모사 (Experiment and Simulation of 2-bed PSA for Hydrogen Separation from H2/CH4 Gas Mixture)

  • 남기문;정병만;강석현;이창하;이병권;최대기
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권2호
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    • pp.249-258
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    • 2005
  • 활성탄을 흡착제로 하여 2탑 6단계의 PSA(압력 순환식 흡착) 공정을 통하여 수소/메탄(부피비로 60%/40%)의 이성분 혼합기체에서 수소를 분리하는 연구를 수행하였다. PSA 공정에서 순도 및 회수율에 영향을 미치는 흡착압력, 공급 가스 유량, P/F 비를 변수로 하여 실험과 전산모사를 수행하였다. 본 공정에서 정상 상태는 15 cycle 이후에 도달하는 것을 알 수 있었다. P/F 비와 압력이 증가하고 공급 유량이 감소할 때 수소의 순도가 증가하였고, 반면에 회수율이 감소하는 것을 알 수 있었다. PSA 공정 전산 모사와 실험을 토대로 순도와 회수율이 최대일 때 최적의 PSA 운전 조건을 정하였다. 최적의 운전 조건은 공급가스의 유량이 22 LPM이고, 흡착 압력이 11 atm이며, P/F 비는 0.10으로 나타났고, 그 결과 수소의 회수율은 75% 이상 얻어졌으며, 순도는 99% 이상의 수소를 얻을 수 있었다. 본 연구에서는 비등온 비단열 상태를 고려하였으며, LDF(linear driving force) 모델과 LRC(loading ratio correlation) 등온식을 고려하여 실험과 예상치를 비교하였다.

Facile Synthesis of In2S3 Modified Ag3PO4 Nanocomposites with Improved Photoelectrochemical Properties and Stabilities

  • Zeng, Yi-Kai;Bo, Shenyu;Wang, Jun-hui;Cui, Bin;Gu, Hao;Zhu, Lei;Oh, Won-Chun
    • 한국재료학회지
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    • 제30권11호
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    • pp.601-608
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    • 2020
  • In this work, Ag3PO4/In2S3 nanocomposites with low loading of In2S3 (5-15 wt %) are fabricated by two step chemical precipitation approach. The microstructure, composition and improved photoelectrochemical properties of the as-prepared composites are studied by X-ray diffraction pattern (XRD), field emission scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), photocurrent density, EIS and amperometric i-t curve analysis. It is found that most of In2S3 nanoparticles are deposited on the surfaces of Ag3PO4. The as-prepared Ag3PO4/In2S3 composite (10 wt%) is selected and investigated by SEM and TEM, which exhibits special morphology consisting of lager size substrate (Ag3PO4), particles and some nanosheets (In2S3). The introduction of In2S3 is effective at improving the charge separation and transfer efficiency of Ag3PO4/In2S3, resulting in an enhancement of photoelectric behavior. The origin of the enhanced photoelectrochemical activity of the In2S3-modified Ag3PO4 may be due to the improved charge separation, photocurrent stability and oriented electrons transport pathways in environment and energy applications.

벼 분자육종을 위한 CTAB DNA 추출 시스템 개량 (Modified CTAB DNA Methods for efficient DNA extraction from Rice (Oryza sativa L.))

  • 이종희;곽도연;여운상;김춘송;전명기;강종래;박동수;신문식;오병근;황흥구
    • 한국육종학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.286-290
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    • 2008
  • 본 연구에서 분자육종을 위한 신속 DNA추출법을 개발하고자, 2% CTAB 추출법을 시스템적으로 개량한 Modified CTAB법에 대한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. DNA 추출용 샘플마쇄는 Voltex mixer, 3개 텅스텐 구슬 및 96 deep well block을 이용하였으며, 5분 이내에 96개 샘플을 분쇄할 수 있었다. 2. Modified CTAB DNA 추출법은 1.5 ml E-tube 대신에 1.2 ml 8연식 tube를 사용하였으며 DNA 추출, PCR작업 및 전기영동까지 일련의 작업이 8채널 멀티피펫을 이용할 수 있는 시스템적으로 개선하였다. 3. Modified CTAB법은 어린잎 뿐 만 아니라 이앙 후 30일째 채취한 잎에서도 DNA 추출이 가능하기 때문에 기존의 육종포장에 재식된 재료를 활용할 수 있는 장점이 있다.

한국적인 맛 관련 소비자 식태도 성향 분류 척도 개발 (Developing an Attitude Scale for Korean Style Flavors)

  • 김진영;차성미;정라나;김광옥;정서진
    • 한국식생활문화학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.805-812
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    • 2009
  • The consumer acceptance of food is not only affected by the sensory characteristics of food but also by the non-food factors, including food experience, consumption frequency, and food attitudes. Therefore, food attitude scales such as the food neophobic scale, VARSEEK scale, Dutch restrained eating scale, health taste attitude scale, etc. have been developed and effectively used to predict consumer liking and behaviors. Since the globalization of Korean food is currently one of the hottest topics in the Korean food industry, the aim of this study was to identify the tastes and flavors that may represent Korean cuisine. Additionally, an attitudinal scale for Korean taste and flavors was developed, which can then be utilized to predict a consumer's liking of Korean food. In the first stage of the experiment, the representative taste and flavors of Korean cuisine was surveyed by a Korean culinary expert group (n=23) and general consumers (n=62). As a result of these surveys, 4 types of flavors, hot pepper flavor, 'goso' flavor, garlic flavor, and fermented flavor were shown to be the most representative flavors of Korean cuisine. Based on these results, the second stage of the experiment was carried out to develop an attitudinal scale for Korean style flavors. Eleven to 17 questionnaires were developed for each of the 4 types of flavors. The survey consisted of a total of 53 questionnaires and 154 female consumers and 158 male consumers participated in the survey. The data was analyzed by factor analysis. For each type of flavor, the final attitudinal questionnaires were selected based on the following criteria: 1. high absolute factor loading value, 2. carrying clear meaning of the corresponding flavor attitude, and 3. delivering the meaning sufficiently when translated into other language. The final Korean style flavor attitude scale consisted of 7 hot pepper flavor, 6 'goso' flavor, 6 garlic flavor, and 7 fermented flavor questionnaires. In the next step of this study, experiments will be carried out to validate the Korean style flavor attitude scale.