세계적으로 에너지원의 고갈, 기후 환경 변화, 전력수요 증가에 따라 인류 절대적 과제에 대한 결책으로 스마트 그리드에 대한 요구가 증대되고 있으며, 특히 분산형 전원에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 추세에 다라 단위 규모의 분산형 전원의 형태로 댁내 분산형 전원 시대를 예고하고 있다. 하지만 현재 가장 보편적으로 사용하고 있는 신재생에너지원으로써 풍력, 태양광 에너지 발전의 경우 그 발전량이 자연의 변화에 매우 민감하기 때문에 전기품질의 균일성의 문제를 가지고 있다. 따라서 본 논문에서는 이를 해결하기 위해서는 기후 정보(meteorological sensor data)의 실시간 모니터링을 기반으로 하는 에너지 관리 방법을 제시하고자 한다. 현재 스마트그리드 분야에서 USN 기반의 킬러앱이 부재한 상황에서 무선 센서네트워크 기술을 활용한 기후 센서 데이터 수집 및 제어 방식을 적용한 댁내 분산 전력 관리 방법에 대해 제안한다. 이는 다른 통신방식에 비해 설치 비용 및 유지보수 차원에서 효율적이라고 판단한다. 즉, 전력 관리에 USN 기법을 융합한 EMS(Energy Management System) 모델을 제시함으로써 기후 데이터 모니터링 및 분석, 이에 따른 발전량 예측, 신재생에너지와 기존 전력의 효율적인 분배 제어 방법을 구체화함으로써 궁극적으로 제로에너지 홈을 구현하기 위한 기반을 마련하는 것이 본 논문의 목표이다.
기존의 배전계통은 전원 측인 배전용변전소에서 부하 측인 수용가로 전력을 단 방향으로 공급하는 것이 일반적이지만, 태양광과 풍력 등과 같은 분산전원이 배전계통에 연계되는 경우에는 분산전원에서 발생하는 전력이 계통으로 공급되는 역 조류가 발생하여 기존의 시스템과 달리 양방향으로 전력이 공급되게 된다. 이러한 양방향 전력공급은 기존의 시스템에 악 영향을 끼칠 수 있는데, 배전선로에 설치되어 있는 보호협조기기에 심각한 문제점을 발생시킬 수 있다. 특히 기존의 구간 개폐기는 주 전원 측의 전력만 감지할 뿐, 분산전원 측의 역 조류 감지 및 보호를 하지 못해 오동작을 일으킬 가능성이 존재한다. 이러한 경우 분산전원의 단독 운전뿐만 아니라 배전계통과 분산전원의 비동기 투입에 의하여 배전계통에 악영향을 끼칠 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이에 대한 대책으로서 역 조류를 감지하는 구간 개폐기의 양방향 동작 알고리즘을 제시하고, 이에 대한 성능을 확인하기 위하여, 배전계통의 대표적인 해석 S/W인 PSCAD/EMTDC를 이용하여 시뮬레이션을 수행하였다. 또한 보호기기 모의시험 장치를 제작하여 하드웨어적인 시험 결과를 분석하여, 본 논문에서 제안한 구간개폐기의 양방향 동작 알고리즘에 대한 효용성과 타당성을 확인하였다.
본 연구는 $SF_6$와 Dry-air(건조공기), $N_2$, $CO_2$ 가스가 혼합된 절연매체의 절연 특성과 부분방전 특성 연구를 기초실험용 쳄버와 70kV급 GIS mock up을 이용하여 교류전압을 인가하여 실험이 수행되었다. 전자의 경우, Sphere gap 및 Needle/Plate 전극시스템을 이용하여 순수 $SF_6$가스와 Dry-air, $N_2$, $CO_2$ 가스들의 절연내력을 비교하고, 챔버의 압력을 5기압으로 유지한 상태에서 Dry-air, $N_2$, $CO_2$와 $SF_6$가스의 혼합비를 변화시키면서 절연내력이 측정되었다. 후자의 경우, 기초실험에서 도출된 $SF_6$가스와 Dry-air, $N_2$, $CO_2$의 최적의 혼합비율을 선택한 후, 방전 개시전압과 부분방전 양상을 순수 $SF_6$가스의 결과와 비교분석하기 위한 실험을 수행하였다. 이를 위하여 GIS 사고의 주요원인이 되는 결함들, 즉 Protrusion, Floating, Free moving particle 들을 인위적으로 모의하여 Mock up 내부에 설치하고 내부 압력을 5기압으로 유지한 상태에서 수행되었다. 전자의 경우, $0.5{\sim}5$ 기압 범위 내에서 Dry-air, $N_2$, $CO_2$ 압력을 변화시켰을 때 절연내력은 전극시스템에 무관하게 순수 $SF_6$가스의 결과치의 Dir-air $47{\sim}51%$, $N_2\;48{\sim}61%$, $CO_2\;47{\sim}60%$ 정도이다. 또한 챔버 압력이 5기압인 상태에서 Dry-air, $N_2$, $CO_2$가 80% 혼합된 절연매체는 순수 $SF_6$가스 절연내력의 80%이상의 절연내력을 가지고 있다. 후자의 경우, 인가전압을 고정 시켰을 때, 부분방전 패턴과 방전크기는, 순수 $SF_6$가스와 Dry-air 가 80% 혼합된 절연매체는 동일한 패턴과 방전크기를 나타내고 있다. 이러한 결과를 근거로, 가스 압력이 5기압에서 운전되는 전력기기의 절연매체로서 혼합가스를 사용할 경우, $SF_6$가스와 Dry-air, $CO_2$, $N_2$ 가스들의 혼합비는 2:8정도가 적절한 것으로 제안한다.
Excitation-contraction coupling in skeletal muscle is process by which depolarization of the muscle fiber membrane, elicited by a nerve action potential, triggers the release of $Ca^{2+}$ from the sarcoplasmic reticulum(SR). The resulting rise in intracellular $Ca^{2+}$ concentration$([Ca^{2+}]_i)$ activates the troponin complex, thereby initiating the contraction of the muscle. The question remains as to what factors are involved in the inhibition of SR $Ca^{2+}$ release in fatigued muscle. The purpose of this study was determine whether ATP-sensitive $K^+(K_{ATP})$ channels are activated and contribute to decrease in $[Ca^{2+}]_i$ during fatigue development in the mouse skeletal muscle. To elucidate a role of $K_{ATP})$ in relation to ECC, I measured the modulation effects of $K_{ATP})$ channel blocker(glibenclamide) and opener(pinacidil) on $[Ca^{2+}]_i$ after fatiguing electrical field stimulation(FEFS). Intracellular $Ca^{2+}$ signals were recorded by conforcal laser microscopy(LSM 410) and monitored using the fluorescent $Ca^{2+}$-Sensitive indicator Fluo-3 AM. The results of this study were as followed: 1. The relative [Ca2'li after FEFS in the pre-glibenclamide-treated group was higher than the control. And relative $[Ca^{2+}]_i$ after FEFS in the pre-glibenclamide-treated group was lower than the control. 2. The relative $[Ca^{2+}]_i$ after FEFS for 3 min in the control, pre-glibenclamide-treated group and pre-pinacidil-treated group showed a similar pattern; the gradually significant decrease in $[Ca^{2+}]_i$. But, these decreasing pattern was most significant in the control. These findings suggest a tight relationship between $K_{ATP})$ and $Ca^{2+}$ in ECC during fatigue. Therefore, 1 thought that activation of $K_{ATP})$ channels may be one of mechanisms of the fatigue in skeletal muscle.
As S-nitrosothiols were proposed as nitrergic carriers in vascular and nonvascular smooth muscle, we have investigated the relaxant properties of several S-nitrosothiols in the porcine retractor penis(PRP) muscle and compared them with the effects of exogenously added NO, electrical field stimulation(EFS) of NANC nerves and sodium nitroprusside(SNP). Also the influences of oxyhemoglobin and hydroquinone on the relaxant responses were investigated. In addition, effects of NO on membrane potentials and its involvement in the generation of inhibitory junction potential(IJP) were investigated with conventional intracellular microelectrode technique. The results were summerized as follows. 1. Frequency-dependent relaxations of PRP muscle were induced by EFS to NANC nerve. Tetrodotoxin($1{\times}10^{-6}M$) abolished the relaxations of PRP muscle induced by EFS, and L-NAME(($2{\times}10^{-5}M$) and methylene blue($4{\times}10^{-5}M$) inhibited the relaxations. L-NAME-induced inhibition of the relaxations was reversed by L-arginine($1{\times}10^{-3}M$), but not by D-arginine. 2. Exogenous NO($1{\times}10^{-5}-1{\times}10^{-4}M$), sodium nitroprusside(($1{\times}10^{-7}-1{\times}10^{-4}M$) induced dose-dependent relaxations of PRP muscle. All S-nitrosothiols($1{\times}10^{-7}-1{\times}10^{-4}M$) tested relaxed the PRP muscle in dose-dependent manner and the potency order was SNAP>GSNO>CysNO>SNAC. 3. Oxyhemoglobin($5{\times}10^{-5}M$) blocked the relaxation induced by exogenous NO and inhibited EFS-, S-nitrosothiols-, and SNP-induced relaxation. 4. Hydroquinone($1{\times}10^{-4}M$) also abolished the relaxations induced by exogenous NO, and reduced the relaxations induced by S-nitrosothiols, but did not affect EFS- and SNP-induced relaxations. 5. SNP($2{\times}10^{-6}-5{\times}10^{-6}M$) relaxed muscle strips but the membrane potentials were not affected. 6. EFS with several pulses(1ms, 2Hz, 80V) produced an inhibitory junction potential(IJP) with muscle relaxation. They were abolished by TTX($2{\times}10^{-6}M$). $N^G$-nitro-$_{\small{L}}$-arginine(L-NNA, $2{\times}10^{-5}M$) abolished the muscle relaxation, but had no effect on IJP.
This study was carried out to characterize nonadrenergic, noncholinergic(NANC) relaxation of porcine retractor penis(PRP) muscle induced by electrical field stimulation(EFS) and to investigate the actions of niric oxide(NO) and vasoactive intestinal polypeptide(VIP) as candidates for NANC neurotransmitters. Biphasic relaxations of PRP muscle were induced by EFS to NANC nerve. Rapid-phase relaxation was observed at low frequency(0.5-16Hz) and slow-phase relaxation followed during high frequency(8-60Hz). Both relaxations were frequency-dependent and TTX($1{\times}10^{-6}M$)-sensitive. L-NAME($2{\times}10^{-5}M$) inhibited the rapid-phase relaxation, but not the slow-phase relaxation. The inhibition of the rapid-phase relaxation with L-NAME was reversed by L-arginine ($1{\times}10^{-3}M$) but not by D-arginine($1{\times}10^{-3}M$). Methylene blue($4{\times}10^{-5}M$) reduced the rapid-phase relaxation. Exogenous No(ExoNO, $1{\times}10^{-5}-1{\times}10^{-4}M$) induced dose-dependent relaxations of PRP muscle. Oxyhemoglobin($5{\times}1^{-5}M$) blocked the relaxation induced by ExoNO and inhibited EFS-induced relaxation. Hydroquinone($1{\times}10^{-4}M$) also abolished the relaxation induced by ExoNO, but did not affect EFS-induced relaxation. L-NAME resistant slow-phase relaxation to EFS was inhibited by ${\alpha}$-chymotrypsin(2.5 U/ml). Both methylene blue($4{\times}10^{-5}M$) and Nethylmaleimide($1{\times}10^{-4}M$) reduced the slow-phase relaxation by EFS. [4-Cl-D-$Phe^6$, $Leu^{17}$]-VIP($3{\times}10^{-6}M$) inhibited the slow-phase relaxation by EFS. External applications of VIP ($1{\times}10^{-7}M$) caused relaxations that were simillar to the L-NAME resistant slow-phase relaxations induced by EFS, and relaxant effects of exogenous VIP were blocked by ${\alpha}$-chymotrypsin(2.5 U/ml).
본 연구는 댐으로 유입되는 하천수의 수질과 부유물질의 특성 분석을 통하여 댐의 탁수발생원인을 환경지질학적으로 규명하는 데 있다. 이를 위하여 2004년 5월부터 8월까지 3회에 걸쳐 가창댐의 본 댐 유역, 수변과 상류지역의 토양, 암석, 유입하천을 대상으로 댐 원수와 하천수, 토양, 암석, 부유물질의 특성을 ICP, IC, 입도분석기, XRD, SEM로써 분석하였다. 상류에서 하류로 갈수록 EC, 탁도, 양이온, 음이온의 농도가 증가하는데, 이는 풍화와 같은 지질학적인 영향으로 이온들의 총량이 증가하기 때문이다. 부유물과 토양내의 주 광물조성은 질석, 일라이트, 카올리나이트, 석영, 장석, 철수산화물 등이었다. 토양의 경우, 상류에서 하류로 갈수록 세립질 10% 구간(d10)의 입자의 양이 약간 증가하며, 부유물은 댐에 가까워질수록 질석의 함량이 증가한다. 그러나 본 유역을 구성하는 암석은 대부분 유사함을 보이고 이러한 지질분포특성에 의하여 부유물과 토양의 광물조성의 변화는 거의 나타나지 않는다. 부유물을 구성하는 점토광물들은 주변의 토양 구성광물과 유사하며 주변 모암의 풍화작용에 의해 생성된 토양으로부터 유래된 것을 지시한다.
배뇨근의 운동성에 대한 baclofen의 억제작용의 기전을 탐구하기 위하여 다음과 같은 실험을 하였다. 흰쥐 (Sprague-Dawley)의 방광에서 적출한 배뇨근절편을 적출근편실험조에 현수하고, 등척성 장력측정기를 사용하여 그 수축력을 묘기하였다. 실험조내의 영양액의 온도는 $37^{\circ}C$로 유지시키고, 95% 산소와 5% 이산화탄소의 혼합기체를 공급하여 pH를 7.4로 유지하였다. 배뇨근절편은 전기장자극에 의해 수축하였는데, 8분간의 전기장자극 유발수축 중 최초의 급격한 수축반응은 mATP와 baclofen에 의해 약간 억제되는 경향을 보였으며, 후기 4분간의 수축반응은 콜린성 무스카린성 수용체 봉쇄제인 atropine과 $GABA_B$ 수용체 효현제인 baclofen에 의해 유의하게 억제되었다. Atropine은 배뇨근 절편의 acetylcholine 유발 수축을 길항하였고, mATP는 ATP 유발 수축을 완전히 봉쇄하였으나, baclofen 존재하에서는 acetylcholine이나 ATP 첨가에 의한 배뇨근의 수축이 영향을 받지 않았다. 이상의 결과를 종합하면, 흰쥐 방광에는 $GABA_B$ 수용체가 존재하며 baclofen은 이 수용체를 통하여 콜린성신경 말단에서의 신경전달체의 유리를 억제하여 배뇨근의 수축성을 감소시킨다고 사료된다.
The artificial increase in the solar intensity incident on solar cells using lenses or mirrors can allow solar cells to generate equivalent power with a lower cost. There are two types of concentration optics for solar energy conversion. One is to use mirrors, and the other is to use Fresnel lenses. The gains that can be achieved with a Fresnel lens or a parabolic mirror are compared. The result showed the gains are comparable and the two configurations were developed competitively. In application areas of Fresnel lenses as solar concentrators, several variations of design were devised and tested. Some PV systems still use commercially available flat Fresnel lenses as concentrators. A convex linear Fresnel lens to improve the concentration ratio and the efficiency is devised and flat linear Fresnel lens in thermal energy collection is utilized. In this study, we designed and optimized flat Fresnel lens and the 'light pipe' to develop 500X concentrated solar PV system. In the process, we compare the transmission efficiencies according to groove types. We performed rigorous ray tracing simulation of the flat Fresnel lenses. The computer aided simulation showed the 'grooves in case' has the better efficiency than that of 'grooves out case'. Based on the ray-trace results we designed and manufactured sample Fresnel lenses. The optical performance were measured and compared with ray-trace results. Finally, the optical efficiency was measured to be above 75%. All the design and manufacturing were performed based on that InGaP/InGaAs/Ge triple junction solar cell is used to convert the photon energy to electrical power. Field test will be made and analyzed in the near future.
Kim, Myung Sook;Kim, Yoo Hak;Park, Seong Jin;Lee, Chang Hoon;Yun, Sun Gang;Sonn, Yeon Kyu
한국토양비료학회지
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제48권1호
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pp.22-29
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2015
The objectives of this study were to monitor the changes in soil solution nutrients and to evaluate their effect on rice uptake and yield. The changes of chemical characteristics of paddy soil solution were examined from the 58th fertilization experiment in which the continuous rice cropping experiment started in 1954 at the National Academy of Agricultural Science. The treatments were no fertilization (No fert.), inorganic fertilization (NPK), inorganic fertilizer plus rice straw compost (NPKC) and inorganic fertilizer plus silicate and lime fertilizer as a soil amendment (NPKCLS). The fertilizers were added at rates of standard fertilizer application rate in which nitrogen (N), phosphate ($P_2O_5$), potassium ($K_2O$), and sililcate ($SiO_2$) were applied at rates of $75{\sim}150kg\;ha^{-1}$, $70{\sim}86kg\;ha^{-1}$, $75{\sim}86kg\;ha^{-1}$, and $7.5Mg\;ha^{-1}$ respectively and lime was applied to neutralize soil acidity until 6.5. Average Electrical Conductivity (EC) of soil solution in NPKCLS and NPKC ranged from 1.16 to $2.00dS\;m^{-1}$. The $NH{_4}^+$ and $K^+$ levels in NPKCLS and NPKC were higher than that of the other treatments, due to high supply power of rice straw compost. The content of $H_3SiO{_4}^-$ was higher in NPKCLS because of silicate application. The dominant ions in soil solution were $Ca^{2+}$, $Mg^{2+}$ and $Na^+$ among cations and $HCO{_3}^-$, $SO{_4}^{2-}$, and $Cl^-$ among anions in all treatments. The continuous application of inorganic fertilizers plus rice straw compost (NPKC) and silicate fertilizer (NPKCLS) led to the changes of various chemical composition in soil solutions. Also, they had a significant impact on the improvement of rice inorganic uptake and grain yield. Especially, inorganic uptake by rice in NPKC and NPKCLS significantly increased than those in NPK plot; 14~46% for T-N, 32~36% for P, 43~57% for K, and 45~77% for Si. Therefore, the combined application of inorganic fertilizers with organic compost as a soil amendment is considered as the best fertilization practice in the continuous rice cropping for the improvement of crop productivity and soil fertility.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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