독일에서 초지를 근거로 한 가축경영의 중요한 문제는 목초보다는 옥수수나 곡류로 아주 쉽게 얻어질 수 있는 사료인 고에너지 농후사료가 필수적인 고능력우의 사육에 있다. 그러므로 우유생산은 초지지역에서 사료작물 지역으로 이동하는 추세이다. 아마 미래에는 우유생산은 초지지역에서 사료작물 지역으로 이동하는 추세이다. 아마 미래에는 우유생산에 있어서 농후사료에 의한 과잉영양분은 정부에 의해 제약을 받게 될 것이며, 발생되는 문제는 가장 좋은 초지를 이용하고, 최적의 사일리지 및 분료이용 기술을 이용하므로 해결될 수 있다. 지속적인 조사료 생산의 가장 중요한 단계는 특히, 사일리지 목초지에서 일반적인 보파기술을 포함한 초지관리에 있다. Hessian 초지의 약 40% 정도가 초지이용을 유지하기 위하여 그리고 자연자원을 보호하기 위하여 농업-환경 프로그램들(agri-environmental programs)로 관리를 받고 있다. 선택적인 조치들이 자연 및 산림보존에 대한 특별한 문제들을 해결하기 위하여 수행되어지고 있다.
셀룰로오스는 자연의 다양한 공급원에서 쉽게 얻을 수 있는 가장 일반적인 천연 고분자이다. 셀룰로오스의 한 형태인 나노셀룰로오스는 셀룰로오스를 처리해 쉽게 얻을 수 있으며, 그 고유 물성이 상당히 우수하여 광범위한 산업 응용 분야에 사용이 가능하다. 이러한 나노 셀룰로오스는 금속 및 세라믹 필러를 포함하는 고분자 복합재료를 능가하는 뛰어난 기계적 물성 및 열적 안정성을 제공하며, 지속가능한 환경 친화적인 복합소재이다. 이러한 특성을 기반으로 필러, 포장지, 에너지, 의료, 코팅산업 등 다양한 분야에서 광범위하게 연구되고 있다. 본 리뷰에서는 나노셀룰로오스 및 나노복합소재 개발 그리고 응용분야에 대한 연구동향에 대해 고찰해보았다.
Seoyoung, Jeon;Hyunjin, Cho;Hamin, Kang;Kyewon, Kang;Mingyung, Lee;Enkyu, Park;Seokman, Hong;Seongwon, Seo
농업과학연구
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제48권4호
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pp.975-985
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2021
The sufficient amount of protein supply is crucial for improving the growth performance of growing beef cattle. In addition, due to the improvement in the genetic potential of the carcass weight of Hanwoo steers, dietary protein requirements may be increased during the rapid growth period. Accordingly, the dietary crude protein (CP) level in growing Hanwoo steers has been increasing in the field. However, little scientific evidence is available in relation to this. Therefore, this study was conducted to test whether a higher dietary CP level than convention would improve the growth performance and body metabolism in growing Hanwoo steers. Fifty growing Hanwoo steers were randomly divided into two groups and fed either a commercial diet (CON) or a higher CP (HCP) concentrate mix, provided with a similar level of dietary energy. Tall fescue hay was provided ad libitum. The dietary CP level did not affect growth performance and blood metabolite. Nitrogen intake, predicted nitrogen excretion, and retained nitrogen were higher in the HCP group than in the CON group (p < 0.01). Although there was no difference in the nitrogen utilization efficiency, the growth efficiency per retained nitrogen decreased in the HCP group (p = 0.02). A higher dietary CP level may increase nitrogen retention in growing Hanwoo steers without improving growth performance, which leads to reduced growth efficiency per retained nitrogen. Furthermore, considering the high price of feed protein and increased nitrogen excretion to the environment, a further increase in the protein level may not be sustainable.
Utilization of organic waste as a renewable energy source is promising for sustainability and mitigation of climate change. Pyrolysis converts organic waste to gas, oil, and biochar by incomplete biomass combustion. Biochar is widely used as a soil conditioner and adsorbent. Biochar adsorbs/desorbs metals and ions depending on the soil environment and condition to act as a nutrient buffer in soils. Biochar is also regarded as a carbon storage by fixation of organic carbon. Phosphorus (P) and nitrogen (N) are strictly controlled in many wastewater treatment plants because it causes eutrophication in water bodies. P and N is removed by biological and chemical methods in wastewater treatment plants and transferred to sludge for disposal. On the other hand, P is an irreplaceable essential element for all living organisms and its resource (phosphate rock) is estimated about 100 years of economical mining. Therefore, P and N recovery from waste and wastewater is a critical issue for sustainable human society. For the purpose, intensive researches have been carried out to remove and recover P and N from waste and wastewater. Previous studies have shown that biochars can adsorb and desorbed phosphates implying that biochars could be a complementary fertilizer. However, most of the conventional biochar have limited capacity to adsorb phosphates and nitrate. Recent studies have focused on biochar impregnated with metal salts to improve phosphates and nitrate adsorption by synthesizing biochars with novel structures and surface properties. Metal salts and metal oxides have been used for the surface modification of biochars. If P removal is the only concern, P adsorption kinetics and capacity are the only important factors. If both of P and N removal and the application of recovery are concerned, however, P and N desorption characteristics and bioavailability are also critical factors to be considered. Most of the researches on impregnated biochars have focused on P removal efficiency and kinetics. In this study, coffee waste is thermally treated to produce biochar and it was impregnated with Mg/Al to enhance phosphates and nitrate adsorption/desorption and P bioavailability to increase its value as a fertilizer. Kinetics of phosphates and nitrate adsorption/desorption and bioavailability analysis were carried out to estimate its potential as a P and N removal adsorbent in wasewater and a fertilizer in soil.
산업혁명 이후 일자리를 찾기 위해 수많은 사람이 도시로 모여들어, 현재 세계 인구 50% 이상이 도시에 살고 있다. 이러한 도시 집중화는 앞으로도 급속히 전개되어 2035년에는 75% 인구가 도시에 살 것으로 전망된다. 대도시는 점점 높아지는 인구 밀도로 인하여 환경 오염, 심각한 교통 체증, 지나치게 빠른 에너지 고갈 및 자연 생태계 파괴 등 부작용이 발생하면서 지속가능성이 떨어지고 있다. 또한, 높은 범죄율과 안전사고, 불평등과 양극화로 인한 일과 삶의 불균형, 지나치게 경쟁적인 교육 등으로 대도시 시민들의 행복 지수 역시 떨어지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 공급자, 관리자 중심이 아닌 사용자와 시민 중심으로 설계, 운영, 관리되는 IT 기술 기반 미래형 도시 모델인 스마트시티가 탄생하게 되었다. 우리나라도 국가 중점 사업으로 스마트시티의 효율적인 건설 및 운영을 통해 도시 경쟁력을 향상하고 지속 가능한 발전을 촉진하려는 시도를 적극적으로 하고 있다. 이를 뒷받침하기 위해 본 연구는 국토종합계획 및 스마트도시 종합계획, 스마트시티 전략계획 등을 기반으로 세종시의 스마트도시서비스 기반 시설 등의 기본 방향 및 추진 전략을 검토하고, 관련 계획의 연관 관계를 조사하여 세종시 스마트시티 관련 사업 검토와 스마트도시 조성을 위한 추진 체계 및 정책을 제언하고자 한다.
Abdelouahed Tounsi;Saeed I. Tahir;Mohammed A. Al-Osta;Trinh Do-Van;Fouad Bourada;Abdelmoumen Anis Bousahla;Abdeldjebbar Tounsi
Computers and Concrete
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제32권1호
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pp.61-74
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2023
This article investigates the wave propagation analysis of the imperfect functionally graded (FG) sandwich plates based on a novel simple four-variable integral quasi-3D higher-order shear deformation theory (HSDT). The thickness stretching effect is considered in the transverse displacement component. The presented formulation ensures a parabolic variation of the transverse shear stresses with zero-stresses at the top and the bottom surfaces without requiring any shear correction factors. The studied sandwich plates can be used in several sectors as areas of aircraft, construction, naval/marine, aerospace and wind energy systems, the sandwich structure is composed from three layers (two FG face sheets and isotropic core). The material properties in the FG faces sheet are computed according to a modified power law function with considering the porosity which may appear during the manufacturing process in the form of micro-voids in the layer body. The Hamilton principle is utilized to determine the four governing differential equations for wave propagation in FG plates which is reduced in terms of computation time and cost compared to the other conventional quasi-3D models. An eigenvalue equation is formulated for the analytical solution using a generalized displacements' solution form for wave propagation. The effects of porosity, temperature, moisture concentration, core thickness, and the material exponent on the plates' dispersion relations are examined by considering the thickness stretching influence.
Photoelectrochemical (PEC) water splitting is a vital source of clean and sustainable hydrogen energy. Moreover, the large-scale H2 production is currently necessary, while long-term stability and high PEC activity still remain important issues. In this study, a GaN-based photoelectrode was modified by an additional NH3 treatment (900℃ for 10 min) and its PEC behavior was monitored. The bare GaN exhibited a highly crystalline wurtzite structure with the (002) plane and the optical bandgap was approximately 3.2 eV. In comparison, the NH3-treated GaN film exhibited slightly reduced crystallinity and a small improvement in light absorption, resulting from the lattice stress or cracks induced by the excessive N supply. The minor surface nanotexturing created more surface area, providing electroactive reacting sites. From the surface XPS analysis, the formation of an N-Ga-O phase on the surface region of the GaN film was confirmed, which suppressed the charge recombination process and the positive shift of EFB. Therefore, these effects boosted the PEC activity of the NH3-treated GaN film, with J values of approximately 0.35 and 0.78 mA·cm-2 at 0.0 and 1.23 VRHE, respectively, and an onset potential (Von) of -0.24 VRHE. In addition, there was an approximate 50% improvement in the J value within the highly applied potential region with a positive shift of Von. This result could be explained by the increased nanotexturing on the surface structure, the newly formed defect/trap states correlated to the positive Von shift, and the formation of a GaOxN1-x phase, which partially blocked the charge recombination reaction.
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.
현대 도시는 다양한 도시 문제에 대응하기 위해 적극적으로 스마트시티 서비스를 도입하고 있다. 공간정보는 스마트시티의 기반 인프라로 작용하며, 도시의 지속 가능한 발전을 촉진한다. 공간정보의 표준화와 활용이 증가함에 따라 스마트시티의 효율적인 운영과 지속가능성이 향상되는데, 이를 위해서는 다양한 이해관계자들간의 협력을 통한 최적의 공간정보 기반 스마트시티 서비스 제공이 중요하다. 본 연구에서는 교통 및 건축-에너지 도메인 중심의 스마트시티 서비스를 공간정보 기술의 생애주기 기반으로 정의하고, 이를 공간정보 표준에 적용하고 활용하는 중요성을 강조한다. 또한, 공간정보 표준기반 스마트시티(SCGI, Smart City based on Geospatial Information standards) 프레임워크를 제안하여, 공간정보 표준에 매핑 가능한 스마트시티 서비스의 표준화에 관한 인사이트를 제시하였다. 본 연구는 공간정보 표준을 활용하여 커스터마이징된 솔루션을 제공함으로써 스마트시티 서비스의 표준화를 위한 새로운 패러다임을 제시하며, 스마트시티의 미래 발전 가능성을 논의한다.
This study investigated the effects of various planting models on the joint cultivation of eggplant (Solanum melongena) and marigold (Tagetes erecta)to enhance sustainable rooftop urban farming. Rooftop agriculture is increasingly valued to boost the food supply and benefit the environment. Integrating such practices into urban planning is viewed as a way to sustainably manage resources and improve the food-energy-water cycle in cities. The experiment was conducted on a rooftop in Chungju, South Korea from May to August. Four different planting setups were used: central eggplant with peripheral marigold (SET), eggplant with a protective net (SIC), central marigold with peripheral eggplant (TES), and control with only eggplant (CON S). These models tested the effects of companion planting versus monoculture using a lightweight soil mix ideal for rooftops made from cocopeat and perlite and enriched with organic fertilizer. Measurements focused on soil conditions and plant health and assessed soil temperature, moisture, conductivity, plant height, width, and leaf size. The results indicated that the SET modelyielded the best growth. This setup benefited from marigold pest control properties and its ability to improve soil conditions by enhancing moisture and nutrient levels and aiding eggplant growth. These findings underscore the potential of mixed planting on rooftops and suggest that such approaches can be effectively incorporated into urban agriculture to boost yield and environmental sustainability. This study supports the idea that diverse planting methods can significantly affect plant growth and promote urban greening and food security.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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