• 제목/요약/키워드: carbon utilization

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고성능 평면 슈퍼커패시터를 위한 얇고 유연한 폴리아닐린 전극 제작 (Fabrication of a Thin and Flexible Polyaniline Electrode for High-performance Planar Supercapacitors)

  • 손선규;김서진;신준호;류태공;정재민;최봉길
    • 공업화학
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    • 제32권4호
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    • pp.403-408
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    • 2021
  • 본 논문에서는 얇고 유연한 평면 슈퍼 커패시터(PSC)를 스크린 인쇄된 탄소 전극에 폴리아닐린(PANI)을 코팅하여 제작하였습니다. 스크린 프린팅 방법을 사용하여 유연한 폴리에틸렌 테레프탈레이트에 탄소 잉크를 코팅한 후 희석 중합 법을 사용하여 탄소 표면에 PANI 박막을 코팅하였습니다. 서로 맞물린 구조의 얇은 유연한 PANI 전극을 폴리머겔 전해질로 조립하여 평면 모양의 슈퍼 커패시터(PSC) 장치를 만들었습니다. 상기 제조된 PANI/PSC는 매우 얇고 유연 하였으며, 10 mV/s에서 409 µF/cm2의 높은 면적 정전용량을 나타내었습니다. 이 값은 500 mV/s에서 원래 값의 46%로 유지되었습니다. 유연한 PANI/PSC는 180°의 구부러진 상태와 100번째의 반복적인 피로도 테스트에서도 82%의 높은 정전 용량 유지를 보여주었습니다.

시멘트 재료의 광물탄산화를 위한 이산화탄소 마이크로버블 배합수 활용성 평가 (Evaluation of the Utilization of Carbon Dioxide Microbubble Mixing Water for Mineral Carbonation of Cement Materials)

  • 남민석;박동천
    • 한국건축시공학회:학술대회논문집
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    • 한국건축시공학회 2023년도 가을학술발표대회논문집
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    • pp.205-206
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    • 2023
  • In this study, the characteristics of cement were analyzed using carbon dioxide microbubble water as a mixed water for mineral carbonation of cement materials. Carbon dioxide reacts with the calcium compound of cement to produce calcium carbonate and affects the initial strength improvement. Therefore, in this study, temperature, air content, thermal analysis, and compressive strength tests were conducted to confirm the reaction between cement materials and carbon dioxide. As a result of the measurement, the reaction between cement and carbon dioxide was confirmed in a specimen using carbon dioxide microbubble water as a mixed water, which affected the initial strength improvement.

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Carbon Black의 수계분산에서 계면활성제의 영향 (Effect of Dispersing Agent for Carbon Black in Aqueous Systems)

  • 김현성;손성민;김성빈
    • 한국인쇄학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.71-81
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    • 2000
  • The water-based ink has lately attracted considerable attention because of problems of energy and population. Carbon blacks have been widely utilized in water-based systems to provide pigmentation. One of the most important factors in the successful formulation of an aqueous system containing carbon black is the dispersion and the selection and proper utilization of the dispersing agent. This is similar to water-based ink. This paper discusses dispersion of carbon black with the factors affecting the dispersing agent requirement (DAR) and describes a laboratory method for determining it. Variables that affect the dispersion, such as structure, surface area, and oxidation level of the carbon black are examined through test data. Anionic and nonionic dispersing agents are evaluated using the DAR method. From this study, the increased surface area, the increased DAR is indicated. DAR is indicated to depend on HLB(Hydrophilic Lipophilic Balance) of dispersing agent and pH of dispersing system.

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탄소-탄소 복합재료의 제조 과정 중 탄화과정의 수치 해석에 관한 연구 (NUMERICAL SIMULATION OF THE CARBONIZATION PROCESS IN THE MANUFACTURING OF CARBON-CARBON COMPOSITES)

  • Kim, Jungin;Khalid Lafdi;Lee, Woo-Il
    • 한국복합재료학회:학술대회논문집
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    • 한국복합재료학회 1999년도 추계학술발표대회 논문집
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    • pp.219-222
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    • 1999
  • A method for numerical simulation of the carbonization process in manufacturing of a carbon-carbon composite is developed. A general theory, which consists of analyses of heat and mass transfer together with stress and displacement predictions, is constructed. A homogeneous, single phase, isotropic material is selected and a computer program is developed for an arbitrary 2-dimensional geometry using FEM. Material properties are obtained through experiments and references, and are modeled effectively to serve the simulation purpose. The validity of the simulation is verified through several comparisons with experimental data, where close agreements are observed. Finally, examples of actual applications are considered to exhibit the capability and utilization of the code in process optimization.

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메탄자화균 Methylosinus trichosporium OB3b의 성장 속도와 수율 : I. 실험적 고찰 (Growth Rate and Yield of a Methanotrophic Bacterium Methylosinus Trichosporium OB3b : I. Experimental Measurements)

  • 황재웅;송효학;박성훈
    • KSBB Journal
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    • 제13권4호
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    • pp.391-398
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    • 1998
  • The effect of culture medium copper availability on the specific growth rate(${\mu}$) and carbon conversion efficiency (CCE) was sutided for an obligatory methanotroph Methylosinus trichosporium OB3b under various combinations of carbon and nitrogen sources. Methane or methanol was used as a carbon source, and nitrate or ammonium was used as a nitrogen source. Medium copper availability determined the intracellular location or kind of methane monooxygenase (MMO), cell-membrane (particulate or pMMO) when copper was present and cytoplasm (soluble or sMMO) when copper was deficient. When methane was used as a carbon source, copper-containing medium exhibited higher ${\mu}$ and CCE than copper-free medium regardless of the kind of nitrogen source. When methanol was used as a carbon source, however, the effect of copper disappeared. Ammonium gave the higher ${\mu}$ and CCE than nitrate for both methane and methanol. Those observation suggest that there exist an important difference in energy utilization efficiency for methane assimilation between sMMO and pMMO.

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Recent Advances in Preparation and Supercapacitor Applications of Lignin-Derived Porous Carbon: A Review

  • Hae Woong Park;Hyo-Jun Ahn;Kwang Chul Roh
    • Journal of Electrochemical Science and Technology
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    • 제15권1호
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    • pp.111-131
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    • 2024
  • Lignin-derived porous carbon has been identified as a versatile electrode material for supercapacitors (SCs) in energy storage systems (ESSs) owing to their intrinsic advantages including good electrical conductivity, low cost, high thermal and chemical stability, and high porosity, which stem from high surface, appropriate pore distribution, tailored morphologies, heterostructures, and diverse derivates. In this review, to provide a fundamental understanding of the properties of lignin, we first summarize the origin, historical development, and basic physicochemical properties. Next, we describe essential strategies for the preparation of lignin-derived porous carbon electrode materials and then highlight the latest advances in the utilization of lignin-derived porous carbon materials as advanced electrode materials. Finally, we provide some of our own insights into the major challenges and prospective research directions of lignin-derived porous carbon materials for supercapacitors. We believe that this review will provide general guidance for the design of next-generation electrode materials for supercapacitors.

바이칼호에서 분리한 빈영양성 세균과 저온성 세균의 탄소원 이용 특성 (Sole-Carbon-Source Utilization Patterns of Oligotrophic and Psychrotrophic Bacteria Isolated from Lake Baikal.)

  • 이건형;배명숙;박석환;송홍규;안태석
    • 미생물학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.248-253
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    • 2004
  • 2000년 9월부터 2002년 12월 사이에 바이칼호에서 분리된 빈영양성 세균 168균주와 저온성 세균 132균주를 대상으로 BIOLOG Microplate를 이용하여 탄소원의 이용특성을 조사하였다. 본 연구에 사용된 빈영양성 세균 중 oxidase 양성 (GN-NENT 그룹)의 86% (56균주)와 oxidase음성 (GN-ENT그룹)의 89% (92균주), 저온성 세균 중 oxidase 음성 (GN-ENT 그룹)의 82% (85균주)는 다앙한 탄소원 중에서 $\alpha$-D-glucose를 이용할 수 있었으며, 저온성 세균 중 oxidase 양성 (GN-NENT 그룹)의 93% (26 균주)는 bromosuccinic acid를 이용하였다. $\alpha$-D-lactose는 빈영양성 GN-ENT 그룹의 일부만이 이용하였으며 나머지 균주들은 전혀 이용하지 못하였다. BIOLOG Microplate를 이용하여 동정된 균들을 속별로 살펴보면, Pseudomonas속이 49균주로 가장 많았으며, 그 외에도 Salmonella 속, Serratia속, Buttiauxella 속, Pantoea 속, Yersinia 속, Brevundimonas 속, Hydrogenophaga 속, Photorhabdus 속, Sphingomonas 속, Xenorhabdus 속이 동정되었다.

Corynebacterium glutamicum의 탄소대사 및 총체적 탄소대사 조절 (Carbon Metabolism and Its Global Regulation in Corynebacterium glutamicum)

  • 이정기
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제38권4호
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    • pp.349-361
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    • 2010
  • 본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

염기성 소화에 대한 활성탄의 영향 (Effects of Powdered Activated Carbon on Anaerobic Digestion)

  • 김승현
    • 한국농공학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.102-115
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    • 1990
  • Importance of anaerobic digestion as an energy generating device has been increased as fuel shortage becomes serieous. Several modification methods on the conventional digesters including Powdered Activated Carbon (PAC) addition and two-phase digestion were studied to enhance the gas production. This study investigated the effects of PAC on anaerobic digestion of chicken manure in terms of gas production and sludge stabilization. As a first experiment, an optimum PAC dose for efficient gas production was determined in a batch test. In semi-continuous experiments, an optimum Sludge Retention Time (SRT) at that PAC concentration and an overall substate utilization rate coefficient were investigated. A portion of gas increased by PAC addition was estimated using a substrate utilization rate coefficient of microorganisms attached on PAC. This test was performed in batch experiments using acetic acid as a substrate. The digesters for all experiments were kept 35${\pm}$ 1˚C in a heated water bath. Mixing was performed manually once a day and the produced gas was collected for daily reading. The following conclusions were made for this study. 1. Cptimum PAC concentration was 5% total solids, where gas production rate was increased by 20 percents. 2. Optimum SRT was 7.5 days. 3. Substrate utilization rate coefficient of microorganisms attached on PAC was about twice as much as that of suspended ones.

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