• 제목/요약/키워드: energy degradation

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Determination of Optimal Conditions of Pressure Toasting on Legume Seeds for Dairy Deed Industry : I. Effects of Pressure Toasting on Nutritive Values of Lupinus albus in Lactating Dairy Cows

  • Yu, P.;Goelema, J.O.;Tamminga, S.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제12권8호
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    • pp.1205-1214
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    • 1999
  • Whole lupinus albus seeds were pressure toasted at temperatures of 100, 118 and $136^{\circ}C$ for 3, 7, 15 and 30 min to study rumen degradation and post-rumen digestion and to determine optimal heating conditions for the Dutch dairy feed industry. In sacco nylon bag and mobile bag techniques were employed for rumen and intestine incubations to determine ruminal degradation characteristics and intestinal digestion of crude protein (CP) in 4 lactation rumen cannulated and 4 lactating intestinal cannulated Dutch dairy cows fed 47% hay and 53% concentrate according to Dutch dairy requirements. Measured rumen degradation characteristics were soluble fraction (S), undegradable fraction (U), potentially degradable fraction (D), lag time (T0) and rate of degradation (Kd) of insoluble but degradable fraction. Percentage bypass feed protein (BCP), ruminal microbial protein synthesized based on available nitrogen (N_MP) and that based on available energy (E_MP), true protein supplied to the small intestine (TPSI), truly absorbed BCP (ABCP), absorbed microbial protein (AVP) in the small intestine, endogenous protein losses in the digestion (ENDP), true digested protein in the small intestine (TAP or DVE in Dutch) and degraded protein balance (PDB or OEB in Dutch) were totally evaluated using the new Dutch DVE/OEB System. Pressure toasting decreased (p<0.001) rumen degradability of CP. It reduced S (p<0.05) and Kd (p=0.06), increased D (p<0.05) and U (p<0.01) but did not alter T0 (p>0.05), thus resulting in dramatically increased BCP (p<0.001) with increasing time and temperature from 73.7 (raw) up to 182.5 g/kg DM ($136^{\circ}C/15min$). Although rumen microbial protein synthesized based on available energy (E_MP) was reduced, true protein (microbial and bypass feed protein) supplied to the small intestine (TPSI) was increased (p<0.001) from 153.1 (raw) to 247.6 g/kg DM ($136^{\circ}C/15min$). Due to digestibility of BCP in the intestine not changing (p>0.05) average 87.8%, the absorbed BCP increased (p<0.001) from 62.3 (raw) to 153.7 g/kg DM ($136^{\circ}C/15min$). Therefore DVE value of true digested protein in the small intestine was significantly increased (p<0.001) from 118.9 (raw) to 197.0 g/kg DM ($136^{\circ}C/15min$) and OEB value of degraded protein balance was significantly reduced (p<0.001) from 147.2 (raw) to 63.1 g/kg DM ($136^{\circ}C/15min$). It was concluded that pressure toasting was effective in shifting degradation of CP of lupinus albus from the rumen to small intestine without changing intestinal digestion. Further studies are required on the degradation and digestion of individual amino acids and on the damaging effects of processing on amino acids, especially the first limiting amino acids.

광산란과 점성도법에 의한 폴리감마글루탐산 나트륨 염의 열분해 분석 (Analysis on Thermal Degradation of Poly($\gamma$-glutamic acid) Sodium Salt by means of Light Scattering and Viscometry)

  • 박일현;엄효상;권효리
    • 폴리머
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    • 제33권5호
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    • pp.501-508
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    • 2009
  • 폴리감마글루탐산의 나트륨 염 (sodium salt of poly(${\gamma}$-glutamic acid))의 고체상과 용액상에서의 열분해 실험을 $57{\sim}120^{\circ}C$ 부근에서 실시하였고, 점성도법과 광산란법을 이용하여 분자량 감소 결과를 시간의 함수로 분석하였다. 고체상에서의 분해 결과는 사슬 절단 속도가 시간에 무관하게 일정하며, 사슬 내에서의 절단 위치 또한 무작위하다는 것을 보여주었다. 특히, 용액상에서의 시간에 따른 분해과정은 특성분해시간 $t^*$로 스케일링된 환산시간 $t/t^*$를 이용하여 분자량 또는 고유점성도를 도시할 경우 서로 다른 온도에서의 분해 과정은 하나의 표준곡선 위에 놓임을 알 수 있었다. 특히, 용액상에서의 분해곡선은 지수함수와 선형식의 합으로 표시할 수 있었으며 지수함수는 분해 초기에 뚜렷이 나타났다. 또한, 고체상 분해와 용액상 분해 모두 활성화 에너지는 $107{\sim}115$ kJ/mol로써 측정되었으며 문헌치와 좋은 일치를 보여준다.

산불 피해목의 재질변화에 관한 연구(II) - 산불 피해 소나무의 경시적 재질변화 - (Variation of Material Properties of Fire-killed Timber - Impact of Time on Degradation of Mechanical Properties -)

  • 박정환;박병수;김광모;이도식
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.30-35
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    • 2008
  • 동해안 지역에서 산불로 고사된 소나무의 5년에 걸친 경시적 재질 변화를 역학성능을 중심으로 조사하였다. 고사에 따른 재질열화로 가장 크게 영향 받는 역학성능은 충격 휨 흡수에너지였다. 따라서 고사 초기의 재질변화를 예측하는 지표로 활용이 가능할 것으로 밝혀졌다. 고사 경과에 따라 변재의 재질열화가 심재에 비해 두드러지게 진행되었다. 열화의 정도는 충격 휨 흡수에너지가 가장 컸으며 압축강도가 가장 작았다. 고사 이후의 외관 변화와 역학성능의 열화진행 정도로 볼 때 산불피해 소나무의 유효한 활용을 위한 적정 벌채 시기는 산불발생 1년 이내가 바람직한 것으로 밝혀졌다.

Micromechanical 시험법과 음향방출을 이용한 Implant용 Bioabsorbable 복합재료의 미세파괴 분해메커니즘과 계면물성 (Microfailure Degradation Mechanisms and Interfacial Properties of Bioabsorbable Composites for Implant Materials using Micromechanical Technique and Acoustic Emission)

  • 박종만;김대식
    • Composites Research
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    • 제14권4호
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    • pp.15-26
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    • 2001
  • Implant용 bioabsorbable 복합재료의 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘을 micromechanical 시험법과 음향방출을 이용하여 평가하였다. Poly(ester-amide)와 bioactive 유리섬유의 인장 강도와 탄성률 그리고 연신율은 분해시간에 따라 점차적으로 감소하는 경향을 보인 반면, chitosan 섬유는 분해시간 내에서 거의 변화가 없었다. Dual matrix composite 시험법을 이용하여 측정된 bioactive 유리섬유와 poly(L-lactide) 사이의 계면전단강도는 chitosan이나 poly(ester-amide) 섬유의 경우 보다 큰 값을 보였다. 그리고 계면전단강도 감소는 bioactive 유리섬유 강화 poly(L-lactide) 복합재료에서 가장 빨랐으며, chitosan 섬유의 경우가 상대적으로 가장 느린 경향을 보였다. Poly(ester-amide) 섬유의 분해시간에 따른 음향방출 진폭과 에너지는 점차로 감소하였고, 음향방출 진폭의 분포 역시 점차 좁아짐을 보여주었다. Bioactive 유리섬유에서 인장파단에 의한 음향방출 진폭과 에너지는 압축파단의 경우 보다 크게 나타났으며, 또한, 인장 및 압축시험 모두에서 초기상태가 분해 후 보다 더 큰 값을 보였다. 본 연구에서 평가한 계면물성과 미세파괴분해 메카니즘은 생흡수성 복합재료의 성능을 조절할 수 있는 중요한 요소가 될 것이다.

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초임계수를 이용한 목질바이오매스의 당화 특성 (Saccharification of lignocellulosics by Supercritical Water)

  • 최준원;임헌진;조태수;한규성;최돈하
    • 신재생에너지
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    • 제3권1호
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    • pp.38-45
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    • 2007
  • To characterize thermo-chemical feature of sugar conversion of woody biomass, poplar wood ($Populus\;alba{\times}glandulosa$) powder was treated with supercritical water system. Supercritical water treatment (SCWT) was performed for 60 seconds at different temperatures (subcritical zone 350; supercritical zone $300,\;400,\;425^{\circ}C$) under two pressures $230{\pm}10atm$ as well as $330{\pm}10atm$, respectively, using flow type system. After separation of solid residues from SCWT products, the monomeric sugars in aqueous part converted from poplar wood powder were quantitatively determined by high performance anionic exchange chromatography [HPAEC] equipped with PAD detector and Carbo Pac PA10 column. As the temperature treated increased, the degradation of poplar wood powder was enhanced and ca 83% of woody biomass was dissolved into the water at $425^{\circ}C$. However, the pressure didn't help the degradation of biomass components. At subcritical temperature range, xylose was first formed by degradation of xylan, which is main hemicellulose component in hardwood species, while cellulose degradation started at the transition zone between sub and supercritical conditions and was remarkably accelerated at the supercritical temperature. In the supercritical water system the maximum yield of monomeric sugars amounts to ca. 7.3% based on oven dried wood weight at $425^{\circ}C$.

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고분자전해질연료전지에서 폴리이미드 강화 sPEEK막 MEA의 내구성 (Durability of MEA Using sPEEK Membrane Reinforced with Poly Imide in PEMFC)

  • 이혜리;나일채;오성준;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.296-301
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    • 2017
  • 최근에 저가의 고분자 전해질 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC)용 비불소계 전해질 막 연구 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 sulfonated poly (ether ether ketone) (sPEEK) 막의 내구성을 증가시키기 위해 PI 지지체를 이용한 강화 막을 제조하였다. 단일(비강화) 막전극합체(MEA)와 강화막 MEA의 내구성을 시험하기 위해 열화 가속화 기법을 이용하여 MEA 열화 실험을 진행하였다. 열화 전과 후에 I-V 분극곡선, 수소투과도, 전극 활성 면적, 막 저항과 부하 전달 저항을 측정하여 열화 전과 후를 비교하였다. 그 결과, 강화 MEA가 단일 MEA에 비해 수소투과전류밀도가 낮으며, 내구성이 높음을 확인하였다. 특히 열화 후 강화 MEA에서는 단일 MEA에서 나타난 쇼트 현상이 나타나지 않았다.

CVD법으로 제조된 산화티탄 볼과 마이크로웨이브를 이용한 메틸렌블루 수용액의 광촉매분해 (The Microwave-assisted Photocatalytic Degradation of Methylene Blue Solution Using TiO2 Balls Prepared by Chemical Vapor Deposition)

  • 박상숙;박재현;김선재;정상철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권6호
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    • pp.1063-1068
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    • 2008
  • 화학기상증착법으로 제조된 $TiO_2$ 광촉매 볼을 이용하여 마이크로웨이브와 자외선을 동시에 조사시켜 메틸렌블루 수용액의 광촉매 분해실험을 하였다. 광촉매반응에 마이크로웨이브와 자외선을 같이 사용하기 위하여 마이크로웨이브에 의해 방전되는 무전극자외선램프를 개발하였다. 실험결과 마이크로웨이브의 강도, 반응수용액의 순환유속 그리고 산화보조제의 첨가량이 증가할수록 광촉매분해속도가 증가하였다. 특히 과산화수소를 첨가한 광촉매반응에 마이크로웨이브를 부가한 실험의 반응속도상수는 $0.0197min^{-1}$이고 광촉매반응에 과산화수소만을 첨가한 경우의 속도상수는 $0.0061min^{-1}$로 약 3배정도 높은 값을 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 광촉매반응에 마이크로웨이브가 미치는 영향을 정량적으로 평가하기는 어렵지만, 과산화수소가 첨가되는 광촉매반응에 마이크로웨이브의 조사가 매우 중요한 인자인 것을 알 수 있었다.

후코이단에 의한 PEMFC 고분자막의 열화 감소 (Decrease of Membrane Degradation in PEMFC by Fucoidan)

  • 오소형;곽아현;오성준;이대웅;나일채;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제58권1호
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    • pp.59-63
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    • 2020
  • PEMFC 고분자막의 내구성을 향상시키기 위해서 Radical 제거제가 사용되고 있다. 본 연구에서는 라디칼 제거제로서 해조류에서 추출한 후코이단이 고분자막의 전기화학적 열화를 방지하는지 Fenton 실험과 가속내구 평가방법(OCV Holding) 실험을 통해 검토하였다. 후코이단은 항산화 효과가 있어 과산화수소와 산소 라디칼로부터 고분자막을 보호해 열화속도를 1/10로 감소시켰다. 후코이단이 라디칼 제거제로 사용되는 MnO2보다 효과적임을 보였다. PEMFC셀에서 OCV Holding 실험한 결과, 후코이단이 고분자막의 수소투과도를 12% 감소시켰고, 성능은 라디칼 제거제가 없을 때 보다 29.1% 감소시켜 PEMFC 셀에서도 라디칼 제거제의 역할을 함을 확인하였다. 그리고 후코이단을 Anode쪽보다 Cathode 쪽 전극 이오노머에 넣은 것이 더 효과적임을 확인하였다.

A STUDY ON THE AGING DEGRADATION OF ETHYLENE-PROPYLENE-DIENE MONOMER (EPDM) UNDER LOCA CONDITION

  • Seo, Yong-Dae;Lee, Hyun-Seon;Kim, Yong-Soo;Song, Chi-Sung
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제43권3호
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    • pp.279-286
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    • 2011
  • The aging degradation and lifetime assessment of a domestic class 1E Ethylene-Propylene-Diene-Monomer (EPDM), which is a popular insulating elastomer for electrical cables in the nuclear power plants, were studied for equipment qualification verification under the Loss of Coolant Accident (LOCA) conditions. The specimens were acceleratively aged, underwent a LOCA environment, as well as tested mechanically, thermo-gravimetrically, and spectroscopically according to the American Society of the Testing of Materials (ASTM) procedures. The tensile test results revealed that the elongation at break gradually decreased with an increasing aging temperature. The lifetime of EPDM aged isothermally at $140^{\circ}C$ was 1,316 hours and reduced to 1,120 hours after experiencing the severe accident test. The activation energies of the elongation reduction were $1.10{\pm}0.196$ eV and $0.93{\pm}0.191$ eV before and after the LOCA condition, respectively. The TGA test results also showed that the activation energy of the aging decomposition decreased from 1.35 eV to 1.02 eV after undergoing the LOCA environment. Although the mechanical property changes were discernibly observed during the aging process, along with the LOCA simulation, the FT-IR analysis showed that the spectroscopic peaks and their intensities did not alter significantly. Therefore, it can be concluded that the degradation of the domestic class 1E EPDM due to aging can be tolerable, even in severe accident conditions such as LOCA, and thus it qualifies as a suitable insulating material for electrical cables in the nuclear power plants.

의료 영상 시스템에서 부가 필터를 이용한 산란 열화 인자의 해석에 관한 연구 (The Study on Interpretation of the Scatter Degradation Factor using an additional Filter in a Medical Imaging System)

  • 강상식;김교태;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.589-596
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    • 2019
  • 진단방사선 영상을 획득하기 위해 이용되는 X-ray는 연속적인 에너지 분포를 가지지만 저에너지 광자의 경우에는 영상 형성 보다는 환자피폭에 더 많은 기여를 하는 것으로 알려져 있다. 이러한 저에너지 광자를 제거하기 위해 임상에서는 알루미늄 필터를 적용하고 있으나 이는 빔 경화 현상으로 인한 영상 품질에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 이에 본 연구에서는 알루미늄 필터에 의한 산란 선량이 의료 영상의 품질에 미치는 영향에 대하여 고찰하고자 하였다. 또한, 영상의 대조도 저하를 정량적으로 표현하기 위해 상대 표준 편차 및 산란 열화 인자를 평가 지표로서 활용하였다. 연구 결과, 70 kVp 이상의 전압에서 진단 영상을 확보 시 NCRP에 의해 권장되는 2.5 mmAl를 기준에서 전방산란율 분석 결과 0.69 %, 산란 열화 인자 분석 결과는 0.005, NNPS 분석 결과 3.59 mm2의 변화가 나타났다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 알루미늄 필터의 두께가 증가함에 따라 발생하는 산란 선량이 의료 영상의 품질을 저하시키는 것을 정량적으로 검증하였다.