Microalgae hold promise as a renewable energy source for the production of biofuel, as they can convert light energy into chemical energy through photosynthesis. However, cost-efficient harvest of microalgae remains a major challenge to commercial-scale algal biofuel production. We first investigated the potential of electrolytic water as a flocculant for harvesting Tetraselmis sp. Alkaline electrolyzed water (AEW) is produced at the cathode through water electrolysis. It contains mineral ions such as $Na^+$, $K^+$, $Ca^{2+}$, and $Mg^{2+}$ that can act as flocculants. The flocculation activity with AEW was evaluated via culture density, AEW concentration, medium pH, settling time, and ionic strength analyses. The flocculation efficiency was 88.7% at 20% AEW (pH 8, 10 min) with a biomass concentration of 2 g/l. The initial biomass concentration and medium pH had significant influences on the flocculation activity of AEW. A viability test of flocculated microalgal cells was conducted using Evans blue stain, and the cells appeared intact. Furthermore, the growth rate of Tetraselmis sp. in recycled flocculation medium was similar to the growth rate in fresh F/2 medium. Our results suggested that AEW flocculation could be a very useful and affordable methodology for fresh biomass harvesting with environmentally friendly easy operation in part of the algal biofuel production process.
Objective: To develop the fermentation quality and chemical composition of alfalfa (Medicago sativa Lam.) silage, plants were inoculated with different lactic acid bacteria (LAB) strains at field 24 hours before harvest. Methods: The treatment groups were as follow: silage without additive as a control and inoculated with each strains of Lactobacillus brevis (LS-55-2-2), Leuconostoc citerum (L. citerum; L-70-6-1), Lactobacillus bifermentans (L. bifermentans; LS-65-2-1), Lactobacillus plantarum (L. plantarum; LS-3-3) and L. plantarum (LS-72-2). All the silages were stored at 25℃. Parameters such as pH, microorganism and volatile fatty acid contents, crude protein, neutral detergent fiber, acid detergent fiber, net gas, metabolizable energy, organic matter digestibility, dry matter intake and relative feed value were measured to determine fermentation quality, chemical compositions and relative feed value of alfalfa silages. Results: Significant differences were found among the control and treated groups in terms of pH and microorganism contents at all opening times and crude protein, net gas, metabolizable energy and organic matter digestibility of final silage. The pH values ranged from 4.70 to 5.52 for all treatments and control silage had the highest value of overall treatments at T75d silages. Volatile fatty acid of silages was not influenced significantly by inoculations. However, lactic acid content of L. bifermentans (LS-65-2-1) was higher than the other treatments. The highest metabolizable energy and organic matter digestibility were recorded from L. citerum (L-70-6-1) inoculation. In addition, no significant differences were found among treatments in terms of neutral detergent fiber, acid detergent fiber, dry matter intake and relative feed value. Conclusion: Among the treated LAB isolates, L. bifermentans came into prominence especially in terms of organic acid composition and quality characters of silages.
한국농업기계학회 1996년도 International Conference on Agricultural Machinery Engineering Proceedings
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pp.957-966
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1996
An attempt was made to measure the availability of waste heat, released from the cooling system of a small engine, which can be utilized for grain drying. An engine powered flat-bed rough rice dryer was constructed and the performance of the dryer with available engine-waste heat was analyzed for 10 , 20, 30 and 40 cm rough rice bulk depths with a constant dryer base area of 0.81$m^2$/min. The waste heat was sufficient to increase the drying air temperature 7 to 12$^{\circ}C$ at an air flow rate of 8.8 to 5.7㎥/min, while the average ambient temperature and relative humidity were 24$^{\circ}C$ and 70%. The minimum energy requirement was 3.26 MJ/kg of water removed in drying a 40 cm deep grain bed in 14h. A forty to fifty centimeter deep grained seems to be optimum in order to avoid over-drying in the top layers. On the basis of minimum energy requirement (3.26 MJ/kg ) , an estimation was made that the waste heat harvest from an engine of a power range of 1 to 10.5PS can dry about 0.1 to 1 metric on of rough rice from 23% to 15% m.c. (w.b) in 12 h at an average ambient temperature and relative humidity of $25^{\circ}C$ and 80%, respectively. The engine-waste heated grain dryer can be used in the rural areas of non industrialized countries where electricity is not available.
Energized 기능수는 미약 에너지 발생 신소재로서 다음과 같은 공정을 거쳐서 경원생명과학연구소에서 제조되었다; 지하수 순수화 처리촉매제 첨가 에너지 imprinting in platinum column 재료혼합 energized water + 특수처리된 zeolite + 광합성 세균균주 발효 (25C) 여과 최종산물 energized 기능수 (여과액) + energized powder (잔유물), 후지사과 나무가 발아하기 전에 주당 3kg의 energized power를 수관하부에 살포하여 토양과 혼합하고 energized 기능수를 생육기 동안 3회에 걸쳐 토양관주한 결과 수확된 과실의 과피와 과육에 Ca 함량이 증가된 반면 잎과 신초 수피조직중의 Ca 및 N함량은 감소되었다. Energized 기능수 처리는 사과나무 잎의 순광합성율과 뿌리활성을 촉진시켰다. 또한 과실특성에 있어서 가용성 고형물과 안토시아닌 함량이 현저히 증가되었고, 과실의 저온저장중 과실경도가 높게 유지되었으며 과심부 갈변현상이 감소되었다. 과실의 유기산 함량은 처리간에 차이가 없었다.
나노 공정기술을 이용한 반도체 및 회로기술의 발전은 의료용 삽입형 기기(MID)의 소형화, 감도, 수명, 신뢰성을 더욱 향상했지만, 최근 MID의 지속적인 동작을 위한 전원의 지속적인 제공 여부가 중요한 도전과제 중 하나이다. 이러한 이유로 신체 내에서 다양한 생체 역학 에너지를 활용하는 자체 전원 이식형 의료기기가 최근에 많이 연구되고 있다. 본 논문에서는 TENG를 이용한 자가발전을 통해 재충전이 가능한 심장박동기를 개발하였다. 그리고 우리는 대형동물의 동작에 따라 삽입된 심장박동기에 내장된 TENG의 발전을 검증하였다. 동물의 움직임으로부터 수집되는 전력은 2.47V로 심장박동기에 센싱을 위해 필요한 전압(1.35V)보다 높은 전원을 획득할 수 있었다.
본 논문에서는 진동에너지 수확을 위한 CMOS 인터페이스 회로를 설계하였다. 제안된 회로는 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기로 구성된다. AC-DC 변환기는 진동소자(PZT)에서 출력되는 AC 신호를 DC 신호로 변환해주는 역할을 하며, DC-DC 부스트 변환기는 AC-DC 변환기에서 출력된 신호를 원하는 값으로 승압 및 안정화 시키는 역할을 한다. AC-DC 변환기는 효율 특성이 좋은 능동 다이오드를 이용한 전파정류기를 사용하였으며, DC-DC 부스트 변환기는 제어 회로가 간단한 쇼트키 다이오드를 사용한 구조를 이용하였다. 또한 진동소자로부터 최대전력을 수확하기 위한 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 기능을 적용하였다. 제안된 회로는 0.35um CMOS 공정으로 설계되었으며, 설계된 칩의 면적은 $530um{\times}325um$이다. 설계된 회로의 성능을 검증한 결과 AC-DC 변환기와 DC-DC 부스트 변환기의 최대 효율은 각각 97.7%와 89.2%이며, 전체회로의 최대 효율은 87.2%이다.
중저온 (<$200^{\circ}C$) 폐열은 중요한 청정 에너지원이다. 폐열 활용 방안 중 가장 대표적인 것은 열전기술이나, 최근 전기화학 열전지가 열전소자의 대안으로 주목받고 있다. 전기화학 열전지의 기전력은 산화/환원 전극 전위의 온도 의존성에 의해 발생하며, 출력 특성은 전기화학 반응에 수반되는 동역학과 물질 이동 과전압에 의해 결정된다. 전기화학 열전지는 열전소자보다 비용 및 설계 유연성이 장점이지만, 열전소자에 비해 낮은 열-전기 변환 효율로 인해 응용 범위가 제한되어왔다. 하지만 최근 새로운 전해질과 전극을 적용하여 전기화학 열전지의 성능을 크게 향상할 수 있음이 보고되고 있다. 이 총설은 전기화학 열전지용 산화/환원쌍, 수계/비수계 전해질과 첨가제, 전극 물질 및 전지 설계 측면에서 최근 연구 동향을 소개한다.
본 논문에서는 도로와 철도에서 자동차와 열차주행시에 발생하는 진동에너지를 건축-토목 구조물에 활용 가능한 전기에너지로 변환하는 진동력 발전시스템 인프라 구축을 위한 기초 개념에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 자기유도기술을 활용하여 진동에너지를 전기에너지로 변환하는 진동력 발전장치를 제안하고, 자기유도기술의 기본 원리 및 진동력 발전장치의 동적특성에 대해 설명하였다. 마지막으로 외력과 진동속도에 따라 진동력 발전장치에서 발생하는 기전력의 세기와의 상관관계를 분석하기 위해 다양한 변수를 두고 실내실험을 수행하였고, 이러한 실험결과를 토대로 시험용 진동력 발전장치의 적용성과 효용성을 분석하여, 최대 가용 전력을 획득하기 위한 진동력 발전시스템의 최적설계에 대한 기초 자료를 확보하였다.
2년간의 온실실험을 통하여 벼, 콩, 배추, 무의 생육초기와 생육후기에 $^{54}Mn,\;^{60}Co,\;^{85}Sr,\;^{137}Cs$의 혼합용액을 산성 양질사토로 상층부를 채운 재배상자내 담수 또는 토양의 표면에 가하고 작물수확 직후에 지하 $15{\sim}20cm$까지 토양길이에 따른 방사성 핵종의 농도분포를 조사하였다. 방사성 핵종의 농도는 토양깊이에 따라 지수함수적으로 감소하는 경향으로 처리한 방사능의 80%이상이 지하 $3{\sim}4cm$ 이내 에 분포하였다. 핵종간 지하로의 이동성은 대체로 $^{85}Sr>^{54}Mn>^{60}Co{\geq}^{137}Cs$의 순이었다. 재배작물간에 이동 정도는 벼 재배토양에서 가장 높았고 N, P, K의 시비량이 가장 적었던 콩 재배토양에서 가장 낮았다. 두 처리시기간 지하분포 양상의 차이는 침적후 시간경과에 따라 단위시간당 지하 1cm 밑으로 이동하는 방사능량이 감소한다는 것을 나타내었다. 작물의 생육 초기에 방사성 핵종을 가한 후 실시된 염화칼리와 석회의 동시첨가로 핵종의 지하이동은 밭작물에서는 변화가 없거나 다소 억제되었으나 벼에서는 약간 촉진되었다.
Current high oil price and the agreement on global climate change prevention have increased worldwide investment and research on renewable energy. In Korea, development of a rapeseed dryer for bio-diesel production has been started in 2007. Usually, rapeseeds are harvested in early summer, because rice cultivation is followed right after rapeseed harvesting. Early harvest and bad summer results in highly moistured rapeseed and development of artificial drying system is required to dry great amount of rapeseed that couldn't be processed by sun drying alone. The rapeseed dryer was modified from an existing circulation type grain dryer. Modification of the dryer was performed with the aid of CFD simulation. Drying test showed that drying rate of rapeseed was 1.51%/h and germination rate reduction was 4.5%p for the drying temperature of $60^{\circ}C$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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