• 제목/요약/키워드: Total Energy Usage

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다중 추적식 태양광 발전 감성형 LED 가로등 (Solar Power Emotional LED Lightening Street Lamps with Multiple Control Sun Tracker)

  • 이재민;김용;배철수;권대식
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.920-926
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    • 2011
  • 본 논문에서는 신재생에너지 활용을 위한 다중 추적식 태양광 발전 감성형 LED 가로등을 제안한다. 제안하는 가로등 시스템은 다중 추적방식의 태양광 추적기능을 갖추고 있고 감성형 고품위 LED 램프와 제어회로를 사용하여 센서를 통해 입력되는 온도 및 습도를 기반으로 최대의 일조량을 받을 수 있도록 하였다. 신재생에너지 활용의 핵심 요소인 효율적인 축전지 활용을 위해 충방전 컨트롤러를 개발하였고 원격모니터링 기능 및 제어기능도 구현 하였다. 제안하는 가로등 시스템은 기존 기술에 비하여 추적 동작이 우수하고 에너지효율이 향상되었으며 기존에 개발되지 않았던 추적식 태양광 발전 시스템과 감성형 LED를 결합함으로써 차세대 가로등 시스템의 모델로서의 활용될 수 있게 하였다.

Ni 박막 위 20 nm급 고정렬 Pt 크로스-바 구조물의 형성 방법 (Pattern Formation of Highly Ordered Sub-20 nm Pt Cross-Bar on Ni Thin Film)

  • 박태완;정현성;조영래;이정우;박운익
    • 대한금속재료학회지
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    • 제56권12호
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    • pp.910-914
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    • 2018
  • Since catalyst technology is one of the promising technologies to improve the working performance of next generation energy and electronic devices, many efforts have been made to develop various catalysts with high efficiency at a low cost. However, there are remaining challenges to be resolved in order to use the suggested catalytic materials, such as platinum (Pt), gold (Au), and palladium (Pd), due to their poor cost-effectiveness for device applications. In this study, to overcome these challenges, we suggest a useful method to increase the surface area of a noble metal catalyst material, resulting in a reduction of the total amount of catalyst usage. By employing block copolymer (BCP) self-assembly and nano-transfer printing (n-TP) processes, we successfully fabricated sub-20 nm Pt line and cross-bar patterns. Furthermore, we obtained a highly ordered Pt cross-bar pattern on a Ni thin film and a Pt-embedded Ni thin film, which can be used as hetero hybrid alloy catalyst structure. For a detailed analysis of the hybrid catalytic material, we used scanning electron microscope (SEM), transmission electron microscope (TEM) and energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), which revealed a well-defined nanoporous Pt nanostructure on the Ni thin film. Based on these results, we expect that the successful hybridization of various catalytic nanostructures can be extended to other material systems and devices in the near future.

Corn stover usage and farm profit for sustainable dairy farming in China

  • He, Yuan;Cone, John W.;Hendriks, Wouter H.;Dijkstra, Jan
    • Animal Bioscience
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    • 제34권1호
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    • pp.36-47
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    • 2021
  • Objective: This study determined the optimal ratio of whole plant corn silage (WPCS) to corn stover (stems+leaves) silage (CSS) (WPCS:CSS) to reach the greatest profit of dairy farmers and evaluated its consequences with corn available for other purposes, enteric methane production and milk nitrogen efficiency (MNE) at varying milk production levels. Methods: An optimization model was developed. Chemical composition, rumen undegradable protein and metabolizable energy (ME) of WPCS and CSS from 4 cultivars were determined to provide data for the model. Results: At production levels of 0, 10, 20, and 30 kg milk/cow/d, the WPCS:CSS to maximize the profit of dairy farmers was 16:84, 22:78, 44:56, and 88:12, respectively, and the land area needed to grow corn plants was 4.5, 31.4, 33.4, and 30.3 ha, respectively. The amount of corn available (ton DM/ha/yr) for other purposes saved from this land area decreased with higher producing cows. However, compared with high producing cows (30 kg/d milk), more low producing cows (10 kg/d milk) and more land area to grow corn and soybeans was needed to produce the same total amount of milk. Extra land is available to grow corn for a higher milk production, leading to more corn available for other purposes. Increasing ME content of CSS decreased the land area needed, increased the profit of dairy farms and provided more corn available for other purposes. At the optimal WPCS:CSS, MNE and enteric methane production was greater, but methane production per kg milk was lower, for high producing cows. Conclusion: The WPCS:CSS to maximize the profit for dairy farms increases with decreased milk production levels. At a fixed total amount of milk being produced, high producing cows increase corn available for other purposes. At the optimal WPCS:CSS, methane emission intensity is smaller and MNE is greater for high producing cows.

심부전 환자의 이뇨제 사용, 증상의 중증도 및 신체활동능력과 영양소 섭취 상태와의 관련성 (The Nutrient Intakes and their Relationships with the Use of Diuretics, Symptom Severity and Physical Functioning in Heart Failure Patients)

  • 장준희;이해정;박영주;전국진;김종현
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.190-199
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    • 2016
  • Objectives: The purpose of this study was to identify the differences in nutrient intake according to using diuretics, symptom severity and degree of physical functioning in heart failure patients. Methods: A secondary data analysis was conducted by using baseline data of an intervention study for heart failure patients. In this study, 131 heart failure patients were included. Data were collected using medical records, NYHA (New York Heart Association functional classification) class, and 6-minute-walking test and 24-hour diet recall. Data were analyzed using descriptive statistics and Chi-square test by SPSS 21.0. Nutrient intake was assessed using CAN-pro 2.0. Results: Majority of the participants consumed total calorie less than Estimated Energy Requirement (EER) and consumed carbohydrates more than 65% of their total calorie intakes. 24.4% of the participants consumed fat more than 30% of their total calorie intakes and 23.7% consumed saturated fat more than 7% of their total calorie intakes. 100.0% of the participants consumed protein less than 7% of their total calorie intakes and 73.3% of the participants consumed more than recommended intakes of sodium. More than 90.0% of the participants consumed less than adequate intakes of potassium (90.1%) and Vitamin D (91.6%), respectively. 100% and 62.6% of the participants consumed less than Estimated Average Requirement (EAR) of magnesium and Vitamin $B_1$, respectively. Nutrient intakes in heart failure patients were different for potassium intake according to the usage of diuretics. The participants with symptom severity tended to intake protein less properly and the participants walking more than 300.0 m tended to intake sodium improperly high. Conclusions: The findings of this study indicated the need for screening nutrient intakes of heart failure patients. It is necessary to increase the intake of total calories and most nutrients and to restrict sodium intakes among heart failure patients.

에너지 다소비 대학의 온실가스 배출 변화와 특성 - 온실가스 배출 규제 시행 이후의 변화를 중심으로 - (Research on Changes and Characteristics of GHG Emissions by Major Energy-consuming Universities in Korea - Focused on the variation since the implementation of GHG emission regulation by Government -)

  • 정혜진;신인철
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제18권1호
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    • pp.74-82
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    • 2017
  • 2011년부터 온실가스 에너지 목표관리제와 같은 국가적 온실가스 감축 규제가 대학에도 적용되기 시작하면서 2000년대 급속한 증가를 보이는 것으로 알려졌던 대학의 온실가스 배출량은 2011년 이후 안정세 및 하락세를 보여 오고 있다. 따라서, 온실가스 배출 규제의 시행을 계기로 대학사회가 온실가스 에너지에 대한 관리를 강화하고 있고 그 효과가 나타나고 있다고 이야기할 수 있게 되었다. 특히, 보다 강력한 제도적 속성을 지닌 배출권거래제 시행 준비 시기에는 총량이 줄어드는 결과를 보이는 등 온실가스 다배출 대학을 중심으로 감소하는 추세로 전환되었다고 평가할 수 있다. 본 연구에서는 개별 대학의 온실가스 감축 활동을 세부적으로 추적하지는 않았지만 온실가스 배출에 영향을 끼치는 주요 활동도 자료를 분석하였고, 그 결과 대학의 온실가스 배출이 2011년 이전에는 연구수혜액, 그리고 2013년 이후에는 연면적의 변화가 영향을 주는 것을 확인하였다. 이에, 향후 대학의 온실가스 감축 목표 설정 원단위는 연면적을 기준으로 하는 것이 바람직하다고 판단되며, 보다 체계적인 대학의 온실가스 감축을 지원하기 위한 면적 단위 온실가스 배출량의 기준 수립과 관련 정보 공유가 필요하다고 할 수 있다.

관부 난방시스템과 온수 양액 공급이 온실 에너지 사용량, 딸기 생육 및 생산성에 미치는 영향 분석 (Analysis on the Effect of the Crown Heating System and Warm Nutrient Supply on Energy Usage in Greenhouse, Strawberry Growth and Production)

  • 이태석;김진구;박석호;이재한;문종필
    • 생물환경조절학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.271-277
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    • 2021
  • 본 연구에서는 '설향' 딸기의 관부를 부분 난방하고 양액을 온수로 공급하면서 관행 재배 방식에 비해 온실 공간 온도를 낮게 관리하는 딸기 부분 난방 시험을 수행하였다. 정식 후 11월까지는 특별한 처리가 없어 대조구, 시험구 모두 온실 내 환경이 유사하게 관리되었으며 관부 난방 및 온수 양액을 공급하기 시작한 12월부터는 야간의 온실 온도, 관부 온도 및 베드 온도가 차이를 보였다. 12월의 온실 야간 평균 온습도는 대조구 7.1℃, 87.2%, 시험구 5.7℃, 88.7%로 시험구의 온도가 낮았으나 관부 난방을 수행함으로써 시험구 온실의 관부 및 베드의 온도를 9.3℃, 12.7℃로 유지하였고, 대조구 온실의 관부 및 베드 온도 7.9℃, 10.8℃보다 높게 관리할 수 있었다. 시험기간 내에서 시험구 온실의 딸기 관부 및 베드 온도는 대조구에 비해 모두 약 2.0℃ 가량 높게 유지되는 것으로 나타났다. 주간에는 온수 양액을 공급함으로써 지하수를 이용했을 때보다 평균 8.7℃ 높은 온도 양액을 공급할 수 있었고 이로 인해 베드 온도도 약 5.0℃ 가량 높게 나타났다. 시험구에서는 시험기간 동안 온실 난방, 관부 난방 및 온수 양액 공급에 총 9,475.7×103 kcal의 에너지를 소비하였고 대조구에서는 온실 공간 난방에 총 16,847×103 kcal의 에너지를 소비하여 시험구에서 대조구 대비 약 43.8%의 에너지 절감 효과를 확인할 수 있었다. 시험구에서 딸기 관부의 온도를 높게 관리함으로써 작물의 생육을 촉진시킬 수 있었고 그로 인해 정식 후 초세가 대조구에 비해 좋지 않았던 시험구의 딸기가 25주 후에는 대조구와 생육적인 면에서 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 딸기의 수확량은 초세가 좋았던 대조구에서 1화방의 수확량이 시험구에 비해 많았으나 2화방, 3화방에서는 관부의 온도를 높게 관리한 시험구의 수확량이 더많았다. 3월 말까지의 주당 수확량은 시험구 412.7g/plant, 대조구 393.3g/plant로 유의미한 차이는 없었으나 시험구가 대조구에 비해 4.9% 많이 나온 것으로 보아 딸기의 온도 민감부인 관부의 온도를 높게 관리하는 것이 딸기 생육과 생산성에 영향을 미치는 것으로 판단된다.

산업단지 내 CHP Hybrid System 최적화 모델에 관한 연구 (Optimization Process Models of Gas Combined Cycle CHP Using Renewable Energy Hybrid System in Industrial Complex)

  • 오광민;김래현
    • 에너지공학
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    • 제28권3호
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    • pp.65-79
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    • 2019
  • 본 연구는 산업단지 내 Gas Combined Cycle CHP와 연계 가능한 신재생에너지원을 조합하여 최적의 설비용량을 산정하고자 하였다. 특히 2013~2016년도 에너지사용계획 협의 대상 산업단지 중 집단에너지 공급대상 지역지정 연료사용량 요건은 연간 3.8만 TOE로 미달되지만, 열밀도가 $92.6Gcal/km^2{\cdot}h$로 높은 세종첨단일반산업단지를 연구 대상으로 하였다. 그리고 신재생에너지 Hybrid System 경제성 분석 프로그램인 HOMER Pro를 이용하여 연료전지와 태양광발전을 연계한 FC-PV Hybrid CHP System의 최적화 운영 모델에 대해 분석하였다. 또 CHP의 주 공급 에너지원인 열에너지에 있어, 열수요량 뿐만 아니라 우점 업종에 대한 열수요 패턴을 분석하여 연구의 신뢰도를 높이고자 하였으며, 경제성 분석을 추가하여 상대적 편익을 비교하고자 하였다. 연구 결과, 신규 조성 중인 세종첨단일반산업단지의 전체 간접열 수요는 연간 378,282 Gcal이며, 이중 제지업종이 연간 293,754 Gcal인 약 77.7%를 우점하고 있었다. 산업단지 전체 간접열 수요에 대해 단일 Combined Cycle CHP의 최적 설비용량은 30,000 kW로, 이때 열생산은 CHP가 275,707 Gcal, 72.8 %를 분담하고, 첨두부하보일러 PLB가 103,240 Gcal, 27.2 %를 분담하는 것으로 분석되었다. 그리고 CHP와 연료전지, 태양광 조합에서는 최적 설비용량이 각 30,000 kW, 5,000 kW, 1,980 kW이며, 이때 열생산은 Combined Cycle CHP가 275,940 Gcal, 72.8%, 연료전지가 12,390 Gcal, 3.3%, PLB가 90,620 Gcal, 23.9%를 분담하였다. 여기서 CHP 용량이 감소하지 않은 것은, CHP 용량 감소에 따른 부족한 열 생산량에 대해 PLB의 과다한 운전이 요구되는 경제적이지 못한 대안이 도출되었기 때문이었다. 한편 우점 업종인 제지업종의 간접열 수요에 대해서는 Combined Cycle CHP, 연료전지, 태양광 조합의 최적 설비용량은 25,000 kW, 5,000 kW, 2,000 kW로, 이때 열생산은 CHP 225,053 Gcal, 76.5%, 연료전지 11,215 Gcal, 3.8%, PLB가 58,012 Gcal, 19.7%를 분담하는 것으로 분석되었다. 그러나, 현행 전력시장 및 가스시장에서의 경제성 분석결과는 모두 투자비 회수가 불가능한 것으로 확인 되었다. 다만, 우점 업종인 제지 업종만을 대상으로 CHP와 연료전지, 태양광을 조합한 CHP Hybrid System이 단일 CHP System에 대해 연간 약 93억원의 경영여건을 개선시킬 수 있음을 확인하였다.

태양광/광촉매를 이용한 오폐수 살균특성 (Disinfection Characteristic of Sewage Wastewater Treatment Using Solar Light/TiO2 Film System)

  • 조일형;이내현;안상우;김영규;이승목
    • 한국환경과학회지
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    • 제15권7호
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    • pp.677-688
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    • 2006
  • Currently, the application of $TiO_2$ photocatalyst has been focused on purification and treatment of wastewater. However, the use of conventional $TiO_2$ slurry photocatalyst results in disadvantage of stirring during the reaction and of separation after the reaction. And the usage of artificial UV lamp has made the cost of photocatalyst treatment system high. Consequently, we studied that solar light/$TiO_2$ film system was designed and developed in order to examine disinfection characteristics of sewage wastewater treatment. The optimum conditions for disinfection such as solar light intensity, characteristic of sewage wastewater, amounts of $TiO_2$ and comparison of solar ligth/$TiO_2$ systems with UV light/$TiO_2$ system was examined. The results are as follows: (1) photocatalytic disinfection process with solar light in the presence of $TiO_2$ film more effectively killed total coliform (TC) than solar light or $TiO_2$ film absorption only. (2) The survival ratio of TC and residual ratio of organic material (BOD, CODcr) decreased with remain resistant material. (3) The survival ratio of TC and residual ratio of organic material (BOD, CODcr) decreased with the increase of amounts of $TiO_2$. (4) TC survival ratio decreased linearly with increasing UV light intensity. (5) The disinfection effect of solar light/$TiO_2$ slurry system decreased more than UV light/$TiO_2$ film systems. (6) The disinfection reaction followed first-order kinetics. We suggest that solar light instead of using artificial UV light was conducted to investigate the applicability of alternative energy source in the disinfection of TC and the degradation of organic material.

The Effects of Dietary Supplementation of L-carnitine and Humic Substances on Performance, Egg Traits and Blood Parameters in Laying Hens

  • Yalcin, Sakine;Ergun, Ahmet;Ozsoy, Bulent;Yalcin, Suzan;Erol, Handan;Onbasilar, Ilyas
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제19권10호
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    • pp.1478-1483
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    • 2006
  • This experiment was carried out to determine the effects of supplementation of L-carnitine and humic substances alone or in combination in laying hen diets on performance, egg traits and blood parameters. A total of 180 IGH type brown laying hens aged 22 weeks were employed in a completely randomized block design with one control group and three treatment groups. Each group was divided into five replicates as subgroups, each comprising 9 hens. The diets of the first, second and third treatment groups were supplemented with 0.1 g/kg L-carnitine, 1.5 g/kg humic substances (Farmagulator$^{(R)}$ Dry Plus) and 0.1 g/kg L-carnitine+1.5 g/kg humic substances, respectively. The experimental period lasted 18 weeks. Feeding supplemental carnitine, humic substances or carnitine+humic substances resulted in increases in body weight gain (p<0.05). Dietary treatments did not significantly affect daily feed intake, daily metabolizable energy intake, egg production, egg weight, feed efficiency, mortality, egg shape index, egg breaking strength, egg shell thickness, egg albumen index, egg yolk index, egg Haugh unit and the percentages of egg shell, albumen and yolk. Supplementation of humic substances reduced egg yolk cholesterol as mg per g yolk and mg per yolk (p<0.05). Blood serum parameters were not affected by the supplementation of carnitine, humic substances or carnitine+humic substances. The results in this study demonstrated that humic substances supplementation reduced egg cholesterol without adverse effects on performance, egg traits and blood parameters of laying hens. It was concluded that the usage of L-carnitine alone or in combination with humic substances in diets had no beneficial effects in laying hens.

우리나라 청소년의 일상식이섭취량 평가를 위한 반정량적 식품섭취빈도조사지의 개발 (Development of a Semi-Quantitative Food Frequency Questionnaire for Assessing the Usual Dietary Intake of Korean Adolescents)

  • 이지은;김정현;정인경
    • 대한가정학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.121-134
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    • 2010
  • This study was performed to develop the semi-quantitative food frequency questionnaire (SQFFQ) for assessing the usual dietary intake of Korean adolescents. For that, we used 24 hour recall data from the 2005 NHANES(the Third Korean National Health and Nutrition Examination Survey). The cumulative percent contribution and cumulative multiple regression coefficients of 17 nutrients(energy, protein, fat, carbohydrate, fiber, calcium, phosphorus, iron, sodium, potassium, vitamin A, retinol, ${\beta}$-carotene, thiamin, riboflavin, niacin, vitamin C) of each food were computed. Among 687 food items, 265 food items were selected and grouped depending on similarities in ingredients, nutrient profiles, and/or culinary usage and re-added food items which were excluded for seasonal effect. Finally, total 19 food groups, 87 food items, were included in SQFFQ. Food intake frequency was quantified using nine categories. The portion size was classified depending on the average size of each selected food item. Each portion size was then categorized as one of three amounts: small (0.5 times), medium (1 times), and large (1.5 times). The SQFFQ covered 91.9% of the intake of 17 nutrients in 2005 NHANES and 86.6% in 2001 NHANES. Therefore, by testing the validity of developed SQFFQ using nutrient intakes, this list was valid to evaluate the usual daily intake in Korean adolescents.