• 제목/요약/키워드: Sustainable Material

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태양열 하이브리드 공정을 위한 유동층 입자들의 마모 및 열전달 특성 연구 (Attrition and Heat Transfer Characteristics of Fluidized Bed Materials for a Solar Hybrid Process)

  • 김형우;이도연;남형석;홍영완;서수빈;고은솔;강서영;이시훈
    • 청정기술
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    • 제26권1호
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    • pp.65-71
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    • 2020
  • 전기와 천연가스와 같이 안정적이며 신뢰할 수 있는 에너지를 현대 사회가 요구하기 때문에 재생에너지와 화석연료의 장점들을 모두 보유하고 있는 다양한 방식의 태양열 하이브리드 공정들이 세계 각국에서 개발되고 있다. 특히 고체 입자에 태양열을 저장하는 유동층 기반의 태양열 하이브리드 공정은 기존의 유동층 연소 및 가스화에 적용할 수 있을 것으로 기대받고 있다. 이에 본 연구에서는 ASTM D5757 반응기와 0.14 m의 직경과 2 m 높이의 유동층 반응기를 이용하여 태양열 하이브리드 공정의 유동층물질로서 검토되고 있는 실리콘 카바이드, 알루미나 입자들의 마모 및 열전달 특성을 고찰하였다. 특히 다양한 상업 유동층 반응기에서 유동층물질로 이용되는 모래와 비교하였다. 실리콘카바이드와 알루미나의 내마모성은 모래보다 우수하였으며 평균 열전달 계수도 125 ~ 152 W m-2K-1 범위를 가지는 것으로 고찰되었다.

A neural-based predictive model of the compressive strength of waste LCD glass concrete

  • Kao, Chih-Han;Wang, Chien-Chih;Wang, Her-Yung
    • Computers and Concrete
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    • 제19권5호
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    • pp.457-465
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    • 2017
  • The Taiwanese liquid crystal display (LCD) industry has traditionally produced a huge amount of waste glass that is placed in landfills. Waste glass recycling can reduce the material costs of concrete and promote sustainable environmental protection activities. Concrete is always utilized as structural material; thus, the concrete compressive strength with a variety of mixtures must be studied using predictive models to achieve more precise results. To create an efficient waste LCD glass concrete (WLGC) design proportion, the related studies utilized a multivariable regression analysis to develop a compressive strength waste LCD glass concrete equation. The mix design proportion for waste LCD glass and the compressive strength relationship is complex and nonlinear. This results in a prediction weakness for the multivariable regression model during the initial growing phase of the compressive strength of waste LCD glass concrete. Thus, the R ratio for the predictive multivariable regression model is 0.96. Neural networks (NN) have a superior ability to handle nonlinear relationships between multiple variables by incorporating supervised learning. This study developed a multivariable prediction model for the determination of waste LCD glass concrete compressive strength by analyzing a series of laboratory test results and utilizing a neural network algorithm that was obtained in a related prior study. The current study also trained the prediction model for the compressive strength of waste LCD glass by calculating the effects of several types of factor combinations, such as the different number of input variables and the relevant filter for input variables. These types of factor combinations have been adjusted to enhance the predictive ability based on the training mechanism of the NN and the characteristics of waste LCD glass concrete. The selection priority of the input variable strategy is that evaluating relevance is better than adding dimensions for the NN prediction of the compressive strength of WLGC. The prediction ability of the model is examined using test results from the same data pool. The R ratio was determined to be approximately 0.996. Using the appropriate input variables from neural networks, the model validation results indicated that the model prediction attains greater accuracy than the multivariable regression model during the initial growing phase of compressive strength. Therefore, the neural-based predictive model for compressive strength promotes the application of waste LCD glass concrete.

인공 화재 실험을 통한 광해방지 응급조치용 우레탄 폼 재료 특성 및 적정 복토에 관한 연구 (A Study on the Urethane Foam Material Characteristics and Appropriate Soil Covering for Mine Reclamation Emergency Action through Atificial Fire Test)

  • 김수로;박제현;이진수;양인재
    • 자원환경지질
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    • 제53권3호
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    • pp.287-296
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    • 2020
  • 광해방지사업은 광산 개발로 인해 국민건강 생활에 미치는 위해요인을 분석, 제거 및 예방을 통해 지속가능한 녹색생활권 보장 및 친환경적 광산개발을 도모를 목표로 수행되고 있다. 일제강점기 및 광산개발 활황기에 개발되어 전국에 산재된 광산은 아직도 복구되지 않은 상태로 방치되고 있으며, 이런 산재된 위험으로 부터 국민안전은 물러설수 없는 최우선의 가치가 되고 있다. 광해방지사업에서 국민안전과 밀접한 사업은 응급조치이며, 이중 가장 광범위하게 사용되고 있는 공법은 지반침하방지사업과 유사하게 충전공법이다. 위험한 광산 공동 및 터널이 산악에 위치한 경우, 기존 재료로 충전 공법이 불가능하거나, 불합리한 경우가 발생가능하며, 새로운 공법의 기술개발이 필요하다. 위험한 광산 채굴지가 인접한 등산로에서 국민의 소중한 인명피해가 발생하지 않도록 응급조치사업은 안전하고 효율적으로 시행되어야 한다. 이러한 현장여건에서 우레탄 폼 재료는 하나의 대안이 될수 있다. 본 연구는 우레탄 폼 재료의 해외 광업분야 적용사례를 살펴보고, 실규모 화재 실험을 통해 광해방지사업의 응급조치을 위한 우레탄폼 재료와 복토 심도에 적용성을 실험하였다. 실험결과를 통해 약 15cm의 복토(추천 20cm 이상)로 산림화재로부터 폼 재료의 기능유지에 적정하다는 결과를 얻었다.

순환굵은골재 60% 이상 사용한 고강도 콘크리트에 대한 강섬유 보강 효과 (The Effects of Steel-Fiber Reinforcement on High Strength Concrete Replaced with Recycled Coarse Aggregates More Than 60%)

  • 김윤일
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제4권4호
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    • pp.404-417
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    • 2016
  • 이 연구는 지속가능한 자원순환형 골재공급 시스템 구축에 유용한 자료 제공을 목적으로 하며, 순환굵은골재를 60% 이상 100%까지 다량 사용한 고강도 콘크리트에서 이로 인하여 나타나는 압축강도와 전단강도 저하가 강섬유 보강으로 어느 정도 회복되고 개선되는지를 재료시험과 보의 전단파괴 실험을 통하여 밝히고자 하는 것이다. 이 연구에서는 먼저 관련된 기존 실험연구 결과들을 고찰하였다. 재료시험 결과, 체적대비 0.75%의 강섬유 보강과 흡수율 2.0% 이내의 고품질 순환굵은골재를 병용하였을 때, 압축강도 60MPa 수준의 고강도콘크리트의 압축강도 특성이 천연골재 수준으로 회복되고 좋은 연성 특성이 나타나는 것을 확인하였다. 또한 전단력이 보 거동을 지배하는 전단스팬비(a/d) 2와 4인 보에 대한 전단파괴 실험에서 강섬유 보강에 의한 매우 큰 전단강도 증진 효과와 연성거동 특성을 확인하였다.

Ecological Green Roofs in Germany

  • Kohler, Manfred
    • 한국환경복원기술학회지
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    • 제7권4호
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    • pp.8-16
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    • 2004
  • The industrialization of central Europe more than 100 ago marked the beginning of densely concentrated buildings in quickly growing cities. A cheap type of roofing material of that time was tar. But it was dangerous because it was high inflammable. Then some roofer had a splendid idea. They used sandy material as a final layer atop the impermeable tar layer. These roofs were much more fire resistant than the typical roofs. In this sandy layer some plant species began to grow spontaneously. This was the beginning of the green roof history of modern Europe. A number of these green roofs survived both world wars. In the early 80's in Berlin alone, 50 such buildings existed and they continued to be waterproof until the present day. Since the 1992 Earth Summit of 1992 in Rio de Janeiro(http://www.johannesburgsummit.org/html/basic_info/unced.html) the term "sustainable development" became of central interest of urban designers. In city regions green roofs had become synonymous with this term. With a small investment, long-lasting roofs can be created. Further back in history, more exciting examples of green roofs can be found. The hanging gardens of antiquity are well-known. There are also green roofs built as insulation against cold and heat all over the world. For over 20 years, roof greening in central Europe has been closely examined for various reasons. Roof greening touches several different disciplines. Of primary interest is the durability of the roofs. But ecologists are also interested in green roofs, for instance in biodiversity research. The beneficial effect of greening on water proofing was also proven. For some time, the issue of fire protection was investigated. According to tests, green roofs received a harsh careful rating. Their fire protective property is considered similar to that of tile roofs. Another recent impulse for the green roof movement in Germany has come from the evident improvement of storm water retention and the reduced burden on the sewer system. The question of whether and how much energy green roofs can save has become an urgent question. The state of the research and also various open questions from a central European point of view will be discussed in the context of international collaboration. Apart from academic considerations, those who involve themselves in this issue take a predominantly positive view of the numerous existing green roofs in Germany. In some cities, green roofs are the typical construction technique for new buildings. A few outstanding examples will conclude this review. In Germany, about 20 companies, some of which operate internationally, specialize in green roof consulting. Learning from each other in an open-ended way with respect to different construction techniques and applications in various climatic regions can only be accomplished through such international collaboration as is taking place here.

해조류 바이오매스로부터 Lactic acid를 제조하는 방법에 관한 연구 (A Study on the Method of Manufacturing Lactic Acid from Seaweed Biomass)

  • 이학래;고의석;심원철;김종서;김재능
    • 한국포장학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.1-8
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    • 2022
  • 최근 전 세계적으로 코로나바이러스감염증-19(COVID-19)의 확산됨에 따라 비대면 서비스가 성장하고 이와 동시에 플라스틱 폐기물 문제가 더욱 심화되고 있다. 동시에 탄소중립과 지속가능한 순환경제와 같은 친환경 정책이 전 세계적으로 추진되고 있고 친환경 제품에 대한 높은 수요로 인해 패키징 업계에서도 PLA, PBAT 등을 사용한 친환경 포장재 개발과 새로운 비즈니스 모델 창출을 시도하고 있다. 본 연구에서는 이러한 환경적 이슈에 우리나라 남해와 제주도 연안에서 매년 대량으로 발생하여 여러 형태의 문제를 야기하고 있는 구멍갈파래(Ulva australis)를 새로운 대체 에너지 원료로서 활용하고자 묽은 산 전처리, 효소 당화, 발효 공정을 거쳐 해조류 바이오매스 유래 Lactic acid를 생산하고자 하였다. 일반적으로 해조류는 종, 수확장소, 시기 등에 따라 탄수화물의 함량과 당의 구성이 다양하며, Cellulose, Alginate, Mannan, Xylan 등의 다당류로 구성되어 있고 리그닌 성분을 함유하고 있지 않아 곡물·목질계 자원보다 유용한 특징이 있다. 구멍갈파래를 구성하고 있는 복합 다당체는 한가지 공정만으로 높은 추출 수율을 기대하기 어려우나 본 연구에서 제시된 묽은 산 및 효소 당화의 융합 공정은 구멍갈파래가 함유하고 있는 대부분의 당 추출이 가능하기 때문에 상업화 규모의 생산 공정 구축 시 높은 Lactic acid 생산 수율을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

메탄올 첨가에 따른 Ni 기반 합금의 트라이볼로지 특성 변화에 대한 실험적 연구 (Experimental Assessment of the Methanol Addition Effect on the Tribological Characteristics of Ni-based Alloy)

  • 최준민;박상문;김영준;김성훈;김혜민;박정언;유정원;이명규;이현우;정구현
    • Tribology and Lubricants
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    • 제39권2호
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    • pp.49-55
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    • 2023
  • Currently, the demand for green technologies toward a sustainable future is rapidly increasing due to growing concern over environmental issues. Methanol is biodegradable and can provide clean combustion to reduce sulfur oxide and nitrogen oxide emissions, and therefore it is a candidate fuel for marine engines. However, the effect of methanol on tribological characteristic degradation should be addressed for methanol-fueled engines. In this study, the methanol addition effects on tribological characteristic degradation is experimentally assessed using a pin-on-disk tribo-tester. Ni-based alloy is used as a target material due to its broad applicability as an engine component material. For a lubricant, engine oil with and without methanol are used. The tests are conducted for up to 10,000 cycles under boundary lubrication while the change in friction force is monitored. Additionally, the wear rate is determined based on laser scanning confocal microscope data. An additional test in which methanol is added at regular intervals is performed with an aim to directly observe its effect on friction. Overall, the friction coefficient increases slightly with increasing methanol concentration. Furthermore, the wear rate of the pin and disk increase significantly with methanol addition. The results also indicate that the friction increases instantaneously with methanol addition at the contacting interface. These findings may be useful for better understanding the methanol effect on the tribological characteristics of Ni-based alloys for methanol-fueled engines with improved performance.

Management of plant genetic resources at RDA in line with Nagoya Protocol

  • Yoon, Moon-Sup;Na, Young-Wang;Ko, Ho-Cheol;Lee, Sun-Young;Ma, Kyung-Ho;Baek, Hyung-Jin;Lee, Su-Kyeung;Lee, Sok-Young
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.51-52
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    • 2017
  • "Plant genetic resources for food and agriculture" means any genetic material of plant origin of actual or potential value for food and agriculture. "Genetic material" means any material of plant origin, including reproductive and vegetative propagating material, containing functional units of heredity. (Internal Treaty on Plant Genetic Resources for Food and Agriculture, ITPGRFA). The "Nagoya Protocol on Access to Genetic Resources and the Fair and Equitable Sharing of Benefits Arising from their Utilization (ABS) to the Convention on Biological Diversity (shortly Nagoya Protocol)" is a supplementary agreement to the Convention on Biological Diversity. It provides a transparent legal framework for the effective implementation of one of the three objectives of the CBD: the fair and equitable sharing of benefits arising out of the utilization of genetic resources. The Nagoya Protocol on ABS was adopted on 29 October 2010 in Nagoya, Japan and entered into force on 12 October 2014, 90 days after the deposit of the fiftieth instrument of ratification. Its objective is the fair and equitable sharing of benefits arising from the utilization of genetic resources, thereby contributing to the conservation and sustainable use of biodiversity. The Nagoya Protocol will create greater legal certainty and transparency for both providers and users of genetic resources by; (a) Establishing more predictable conditions for access to genetic resources and (b) Helping to ensure benefit-sharing when genetic resources leave the country providing the genetic resources. By helping to ensure benefit-sharing, the Nagoya Protocol creates incentives to conserve and sustainably use genetic resources, and therefore enhances the contribution of biodiversity to development and human well-being. The Nagoya Protocol's success will require effective implementation at the domestic level. A range of tools and mechanisms provided by the Nagoya Protocol will assist contracting Parties including; (a) Establishing national focal points (NFPs) and competent national authorities (CNAs) to serve as contact points for information, grant access or cooperate on issues of compliance, (b) An Access and Benefit-sharing Clearing-House to share information, such as domestic regulatory ABS requirements or information on NFPs and CNAs, (c) Capacity-building to support key aspects of implementation. Based on a country's self-assessment of national needs and priorities, this can include capacity to develop domestic ABS legislation to implement the Nagoya Protocol, to negotiate MAT and to develop in-country research capability and institutions, (d) Awareness-raising, (e) Technology Transfer, (f) Targeted financial support for capacity-building and development initiatives through the Nagoya Protocol's financial mechanism, the Global Environment Facility (GEF) (Nagoya Protocol). The Rural Development Administration (RDA) leading to conduct management agricultural genetic resources following the 'ACT ON THE PRESERVATION, MANAGEMENT AND USE OF AGRO-FISHERY BIO-RESOURCES' established on 2007. According to $2^{nd}$ clause of Article 14 (Designation, Operation, etc. of Agencies Responsible for Agro-Fishery Bioresources) of the act, the duties endowed are, (a) Matters concerning securing, preservation, management, and use of agro-fishery bioresources; (b) Establishment of an integrated information system for agro-fishery bioresources; (c) Matters concerning medium and long-term preservation of, and research on, agro-fishery bioresources; (d) Matters concerning international cooperation for agro-fishery bioresources and other relevant matters. As the result the RDA manage about 246,000 accessions of plant genetic resources under the national management system at the end of 2016.

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인체 전력에너지 수확의류 개발을 위한 의복내 온도 측정의 기초적 고찰 (A study on the temperature inside clothing as fundamental data for development of the heat energy harvesting clothing)

  • 양진희;조현승;박선형;이주현
    • 감성과학
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    • 제16권1호
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    • pp.125-132
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    • 2013
  • 에너지 위기의식이 급격히 고조되고 지속 가능한 친환경 에너지원이 이슈화되면서 휴대용 전자기기 산업의 발전은 전원을 공급하기 위한 새로운 에너지원을 요구하고 있으며, 이러한 점에서 언제 어디서나 전력 수확을 가능하게 하는 인체 전력에너지 수확 시스템의 연구가 요청된다. 인체 에너지를 수확하는 방식의 하나인 열전은 인체와 주위 환경간의 온도차이로부터 에너지를 수확하는 방식으로, 본 연구에서는 열전수확에 적합한 의복의 구조와 소재를 탐색하여 인체 전력에너지 수확의류를 위한 기초적 지침을 마련하고자 하였다. 이를 위해 의복의 폐쇄부 구조에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 분석하고, 의복의 소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 도출하였다. 분석 결과, 의복구조에 따른 의복내 온도에 있어서는 인체 부위에 따른 차별화된 결과를 얻을 수 있었는데, 가슴과 등 부위에서는 '폐쇄부 유'의 의복구조인 경우가 '폐쇄부 무' 의복구조에 비하여 의복내 온도가 더 높은 것으로 나타났고, 팔 부위에서 다리 부위로 갈수록 '폐쇄부 유'와 '폐쇄부 무'의 의복구조에 따른 의복내 온도의 차이가 줄어들었다. 한편, 의복소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이를 분석한 결과, 두 소재 중 하나의 소재가 일관성 있게 더 높은 온도를 보이지는 않았으며, 인체 부위별로 차이를 보였다. 이러한 의복구조와 소재에 따른 환경 온도와 의복내 온도 간의 차이 결과를 토대로, 인체 전력에너지 수확의류를 위한 지침을 도출하였다.

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사회변화와 요구를 수용하는 가정교과의 내용 혁신 연구 (A Study on the Content Innovation of Home Economics Curricula Reflected in Social Change & Need)

  • 박명희
    • 한국가정과교육학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.77-93
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    • 2006
  • 본 연구는 가정교과의 내용요소에 대한 교육수요자들의 시각의 변화가 일어나고 있는 현 시점에서 교육수요자가 추구하는 요구에 부응하면서 미래사회에서 인간이 살아가는데 진정으로 배워야 할 내용이 무엇인가를 원론적 차원에서 고찰하여 가정교과의 내용혁신을 시도하고자 하는 목적으로 수행된 연구이다. 현재 가정교과 교육과정의 비판적 검토를 시도한 결과 급속한 사회변화에 따른 다원화된 가족의 구성과 가족문화를 담아내지 못하고 있으며 사회 환경 변화에 따른 능동적 교과내용 도입이 지체되고 있었는데 그 원인은 가정학의 학문적 정체성에대한 문제와 교육내용의 전문성과 통합적 접근의 문제, 가정학의 학문적 보수성 그리고 교사재교육의 비실효성과 행정 정책가의 리더십 부족 등이었다. 가정교과의 내용혁신을 위한 사회적 합의로서 가정교과의 목표 및 내용체계는 가족과 소비자를 중심축으로 하여 구성되어야 할 것이다. 가족부분에서는 다양한 가족의 구성 체계와 다원적 문화를 포용하는 열린 가족의 개념을 포함하고 자녀양육이나 가사노동에 있어 양성 평등적이어야 한다. 성인지적 관점에서 개인의 사회진출부분과 가정생활기능의 사회화에서 일어날 수 있는 조정역할과 의사결정부분에 대한 가치교육, 선택과 의사결정 커뮤니케이션 그리고 자신들이 살고 있는 지역 생활공동체의 참여, 복지기관에의 자원봉사와 같은 내용에 더 중점을 두어 이러한 주제를 비판 과학적 철학에 바탕을 두고 접근하여야 할 것이다. 이와 함께 지구환경자원의 보존을 위한 지속가능 소비와 이의 실천등과 같은 사회재건 중심 교육과정 관점이 도입된 내용이어야 할 것이다. 기존의 가정교과의 영역별 전문분야별 접근보다는 통합적 접근을 지향하여야 할 것이다.

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