• 제목/요약/키워드: energy yield

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고분자 전해질 연료전지용 플라즈마 개질 시스템에서 수소 생산 및 CO 산화반응에 관한 연구 (Study on Hydrogen Production and CO Oxidation Reaction using Plasma Reforming System with PEMFC)

  • 홍석주;임문섭;전영남
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권6호
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    • pp.656-662
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    • 2007
  • 고분자 전해질 연료전지 운전에 필요한 수소 공급 장치로서 플라즈마 개질 방법을 이용한 개질기와 일산화탄소 산화반응을 위한 전이 반응기를 설계 및 제작하였다. GlidArc 방전을 이용한 저온플라즈마 개질기는 Ni 촉매를 동시에 사용하여 $CH_4$ 개질함으로서 $H_2$ 선택도를 증대하였다. 개질기의 변수별 연구로서 촉매 온도, 가스 조성비, 전체 가스유량, 전압변화 그리고 개질 특성 및 최적 수소 생산조건을 연구하였으며, 전이반응기의 변수별 연구로서 선택적 산화반응기(PrOx)에 주입되는 공기량, 전이 반응기에 주입되는 수증기량 그리고 온도에 대하여 연구하였다. 플라즈마 개질기에서 최대 수소 생산 조건은 $O_2/C$ 비가 0.64, 가스유량은 14.2 l/min, 촉매 반응기 온도 $672^{\circ}C$ 그리고 유입전력이 1.1 kJ/L일 때 41.1%로 최대 수소 농도를 나타냈다. 그리고 이때의 $CH_4$ 전환율, $H_2$ 수율 그리고 개질기 에너지 밀도는 각각 88.7%, 54%, 35.2%를 나타냈다. 전이 반응기에서 모사된 개질 가스로부터 최대 CO 전환율을 보이는 조건은 2단으로 구성된 PrOx에 주입되는 $O_2/C$ 비가 0.3, HTS에서 주입되는 수증기 주입량 비가 2.8 그리고 HTS, LTS, PrOx I, PrOx II 반응기 온도가 475, 314, 260, $235^{\circ}C$ 일때 가장 높은 CO 전환율을 나타냈다. 플라즈마를 이용한 반응기는 예열 시간은 30분이 소요되었으며, 전이 반응기에서 나오는 최종 개질 가스의 조성은 $H_2$ 38%, CO<10 ppm, $N_2$ 36%, $CO_2$ 21% 그리고 $CH_4$ 4%로 나타냈다.

치어기 뱀장어의 사료내 필수지방산 요구량에 관한 연구 (Studies on Requirements of Optimum Dietary Essential Fatty Acids in Juvenile Eel, Anguilla japonica)

  • 배준영;한경민;박건준;배승철
    • 한국양식학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.275-281
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    • 2004
  • 본 실험은 치어기 뱀장어의 사료내 필수지방산과그 적정 요구량을 평가하기 위하여 5종의 고도불포화지방산을 종류별, 수준별로 첨가하여 성장 및 체조성에 미치는 영향을 확인하였다. 실험어는 평균무게 15 g인 뱀장어 치어를 사용하였으며, 실험사료 내에 5종류의 고도불포화지방산(LA, LNA, AA, DHA, EPA)을 첨가하여 총 7가지 실험구를 3반복으로 설정하여 16주간 사육실험을 진행하였다. WG과 SGR에 있어서 D$_3$실험구가 가장 높게 나타났다(P<0.05). FE과 PER역시 성장결과와 유사한 경향을 보였는데 D$_2$, D$_3$실험구가 다른 실험구에 비해 유의적으로 높았는데, 이들 실험구간에는 유의적 차가 없었다(P<0.05). 혈액성상 중 헤마토크리트(Hematocrit)는 대조구에서 가장 높게 나타났다(P<0.05). Hemoglobin은 9.5-11.6 (g/100m1)로 전실험구간 유의적인 차이는 없었다(P<0.05). AST는 D$_{7}$실험구가 가장 높았으며, ALT와 TP는 모든 실험구에서 유의적인 차이가 없었다(P<0.05). Glucose는 D$_{5}$실험구가 가장 높았으며, Cholesterol은 D$_{4}$실험구가 다른 실험구들에 비해 가장 높았다(P<0.05). 전어체내 고도불포화지방산 함량에 있어서 대조구는 나머지 실험구들에 비해 유의적으로 낮게 나타났으며, D$_1$, D$_4$ 실험구와 D$_2$-D$_{7}$, 실험구간 사이에서는 각각 유의적인 차이가 없었다. HUFA/SFA비율에 있어서 D$_2$, D$_3$, D$_{6}$이 D$_1$에 비해 유의적으로 높게 나타났지만 D$_1$, D$_4$, D$_{5}$, D$_{7}$, 실험구간 그리고 D$_2$-D$_{7}$, 실험구간 사이에서는 각각 유의적인 차이가 없었다(P<0.05). DHA/EPA의 비율에 있어서 D$_{7}$이 유의적으로 높았으며, D$_{5}$가 유의적으로 낮았다(P<0.05). 상기의 결과를 토대로, 성장과 전어체내 지방산조성에 있어서 뱀장어 치어의 사료내 EPA와 DHA의 첨가효과 미약한 것으로 판단되며, 사료내 LNA (n-3)와 LA(n-6) HUFA을 각각 0.35%, 0.65% 첨가했을 때 WG, SGR, FE, PER이 가장 높았으나, 이전의 실험(Takeuchi, 1980)과 동일한 수준인 n-3와 n-6를 각각 0.5%씩 첨가한 실험구와는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이렇게 볼 때, 뱀장어 치어의 필수지방산은 LNA (n-3), LA (n-6)이고, 그 적정수준은 각각 0.35-0.5%, 0.5-0.65%임을 보여준다.

옥수수 영양생장기 한발 스트레스에 의한 광합성의 생리적 반응 및 프로테옴 변화 분석 (Physiological and Proteome Responses of Korean F1 maize (Zea mays L.) Hybrids to Water-deficit Stress during Tassel Initiation)

  • 배환희;권영상;손범영;김정태;고영삼;김선림;백성범;신성휴;김상곤
    • 한국작물학회지
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    • 제64권4호
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    • pp.422-431
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    • 2019
  • 본 연구는 옥수수 유수형성기(본 잎 6개)에 10일 동안 수분부족처리를 하였을 때 F1 옥수수 교잡종 식물체의 생리적 반응과 프로테옴 변화를 분석한 것이다. 실험에 사용한 품종은 일미찰과 광평옥이었다. 1. 정상구에 비해 수분이 결핍된 옥수수 교잡종에서는 평균 3개의 잎이 감소했고, 잎 면적은 각각 32~34 % 감소했으며, 경장은 일미찰에서는 약 14%, 광평옥에서는 약 27% 줄었다. 웅수 길이는 일미찰과 광평옥에서 각각 74, 82%가 감소하였다. 2. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 3. V4~6 엽기 때 10일간의 수분 결핍 처리는 옥수수의 모든 부분에서 건물중을 감소시켰으며 특히, 줄기의 건물중이 잎과 뿌리보다 훨씬 감소하였다. 일미찰과 광평옥에서 잎과 줄기의 건물중은 각각 약 83%, 73% 감소했으며, 수술 건물중은 각각 약 35, 86% 감소했다. 4. 이차원전기영동방법으로 정상구와 한발 스트레스를 받은 교잡종에서 다른 단백질 발현양상을 나타내는 21 개의 단백질 spot을 확인하였다. MALDI-TOF MS (matrix assisted laser desorption ionization-time of flight mass spectrometry) 및 단백질 데이터베이스 분석을 통해 21개의 단백질 spot 중 탄수화물 대사에 관련된 단백질이 8개, 스트레스 관련 단백질이 6개, 지방산 이화작용 및 광합성에 관련된 단백질이 각각 2개, 에너지 대사 및 수송에 관련된 단백질이 각각 1개가 분석되었다. 5. 이들 단백질 중 Triosephosphate isomerase, fructose-bisphosphate aldolase, uncharacterized protein을 제외하고 한발 스트레스 처리시 일미찰과 광평옥 모두에서 단백질 발현양이 증가하였으며, lactoylglutathione lyase, delta 3,5-delta 2,4-dienoyl-CoA isomerase은 광평옥에서만 과발현되었다.

콩 RIL 집단의 내탈립성 변이 탐색 및 유망계통 선발 (Variation in Pod Shattering in a RIL Population and Selection for Pod Shattering Tolerance in Soybean [Glycine max (L.) Merr])

  • 서정현;강범규;김현태;김홍식;최만수;오재현;신상욱;백인열;곽도연
    • 한국작물학회지
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    • 제64권4호
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    • pp.414-421
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    • 2019
  • 콩의 내탈립성은 성숙기 수량 손실의 주요인이며 기계수확 시 장애요인으로서 개량되어야 할 불량형질로 간주된다. 국립식량과학원에서 개발된 '대원콩'은 성숙기 탈립에 매우 강한 특성을 나타내어 현재까지도 가장 널리 보급되어 있는 콩 품종이다. 향후 육종 프로그램에서는 '대원콩' 수준의 내탈립성을 가지면서도 수량성, 품질 등이 개선된 품종을 개발하는 것을 목표로 하고 있다. 따라서 본 연구는 '대원콩' 유래의 내탈립성에 대한 변이 양상을 조사하고, '대원콩' 수준의 유색콩 및 단기성 콩을 선발하기 위해 수행되었다. '대원콩'을 모본으로 하고, 감수성인 검정콩 품종 '다원콩'과 단기성 콩 품종인 '새올'을 각각 부본으로 하는 두개의 고세대 RIL 집단을 활용하여 '16년부터 '18년 3년간 실내 내탈립성 검정을 수행하였다. 그 결과 건조 시간별, 연차별 내탈립성 변이가 두 집단에서 모두 저항성 계통과 감수성 계통이 뚜렷하게 구분되는 비슷한 분포를 나타내었고, 이에 따라 '대원콩'의 내탈립성은 기존 보고와 같이 소수의 유전자에 의해 조절되고 특히 가장 강하게 관여하는 유전자가 존재함을 알 수 있었다. 또한 '대원콩' 유래의 내탈립성은 연차 간에 안정적인 형질이었으며, 건조 시간이 오래될수록 안정적이었다. 따라서 건조 72시간 후의 터진 협의 비율을 지표로 성숙기 탈립에 저항성인 총 47계통을 선발할 수 있었으며, 생육조사 결과와 종합하여 최종적으로 내탈립 유색콩 및 단기성콩 6계통을 선발할 수 있었다. 선발된 6개 계통은 '대원콩' 수준의 내탈립성을 가지면서도 성숙기가 빠르고, 경장, 마디수, 협수 등이 높아 추후 육종프로그램에서 내탈립성인 유색콩, 단기성콩 품종개발의 모본으로서 유용하게 활용될 것으로 기대된다.

자생 산개벚나무, 잔털벚나무의 건조 스트레스에 따른 광합성 및 광계II 활성, 엽온 인자 변화 분석 (Analysis of Changes in Photosynthetic Ability, Photosystem II Activity, and Canopy Temperature Factor in Response to Drought S tress on Native Prunus maximowiczii and Prunus serrulate)

  • 진언주;윤준혁;배은지
    • 한국산림과학회지
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    • 제111권3호
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    • pp.405-417
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    • 2022
  • 본 연구는 건조 스트레스에 따른 Prunus maximowiczii(산개벚나무) 및 Prunus serrulate Lindl. var. pubescens(Makino)Nakai(잔털벚나무)의 광합성 특성 및 광계II 활성에 미치는 영향을 알아보고자 수행하였으며, 건조 스트레스(drought stress, DS)는 30일간의 단수처리를 통해 유도하였다. 건조 스트레스가 진행됨에 따라 토양 수분함량은 감소하였으며, DS 10~12일 사이에 두 수종모두 10% 이하로 건조한 상태가 되고, DS 15일 이후부터는 5% 이하로 나타나 위조가 시작되는 조건에 해당되었다. DS 10일부터 최대광합성 속도, 광보상점의 감소가 두드러졌고, 암호흡 및 순양자수율은 DS 15일에 크게 감소하다가 DS 20일 이후부터 증가하는 경향을 보였다. 또한 산개벚나무의 기공증산속도는 DS 15일에 크게 감소한 뒤 DS 20일 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 15일에 증가한 뒤 DS 20일 이후부터 감소하였다. 잔털벚나무의 경우 기공증산속도는 DS 20일에 크게 감소한 뒤 이후부터 증가하였으며, 수분이용효율은 DS 20일에 증가한 뒤 이후부터 감소하는 경향을 보였다. 이는 수분 손실을 막기 위해 기공을 닫게 되어 수분이용효율이 일시적으로 증가한 것을 의미한다. 엽록소 형광분석을 통해 산개벚나무는 DS 15일, 잔털벚나무는 DS 20일 이후에 기능지수(PIABS) 및 에너지전달 효율의 감소가 두드려졌으며, 광계II의 활성이 감소되었다. 특히, Ts-Ta, PIABS, DIO/RC, ETO/RC는 토양수분함량의 감소와 광합성 특성과도 유사하게 나타나, 수목의 건조 스트레스를 평가하는데 있어서 유용한 변수로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

윤환관개방법과 적정시설 연구 (Research on the Methods and Proper Provisions for Rotational Irrigation)

  • 유한열
    • 한국농공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.2191-2205
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    • 1971
  • 본 실험은 공시품종 농림6호를 택하였다. 이앙일은 6월14일이었으며 착공일은 6월20일이었고 총 관개일수는 110일이었다. 식재밀도는 $21cm{\times}21cm$로서 각 시험구의 크기는 $9.9m^2$(3평)이며 평당 70주를 심었다. 시험포토양은 Loam으로 화하적인 성분은 표-3과 같다. 물은 상류에 있는 서호저수지에서 흘러나오는 것을 양수해서 사용하였으므로 서호의 수질과 같았다. 총 관개일수 110일중 54일에 걸쳐 분산하여 비가 내렸으므로 수도재배의 성적에는 비교적 큰 영향을 미친 것 같다. 수도의 생육기간중 소비수량을 조사하고저 삼투량측정기, 감수심측정기, 라이시미터를 설치하였으며 조사한 결과 삼투량은 평균 14mm/day로 나타났다. 이 실험을 통하여 용수량을 적절한 때에 알맞게 공급함으로써 증수의 효과를 기대하였고 또 용수량의 절약을 꾀하고져 적정한 관개방법을 얻고져 하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 윤환관개구의 수량은 상시담수한 관개구 보다 증수효과를 보았다. 즉 8일 관개구는 보통구의 14.4% 증수되었고 상시 담수관개구(1일관개구)에 비해서는 27%의 효과가 있었다. 그러나 이것은 금년과 같은 호 조건의 강우에 힘입은 것이 아닌가 생각된다. 2. 관개용수에 있어서는 보통구에 대해서 밑다짐 9cm구와 비닐무공구는 약 52%의 용수량절약을 이루었고 8일 관개구와의 비교에서는 약 44%의 용수절약을 얻었다. 상시 담수구는 작물생육에도 악영향을 미쳐서 성장률도 좋지 않았으며 물의 소비량도 많음을 보았다. 3. 보통구에 대한 소비수량을 조사하여 보면 가장 많은 기간이 수잉기, 출수기에 있었고 그 이후는 감소현상을 나타냈다. 4. 계속 관개구(비닐처리구)는 다른 시험구에 비하여 5일 앞서 출수하였다. 5. 윤환관개구는 상시관개구에 비하여 출수가 늦은 현상이 나타났다.年)보다 많었고 또 평균온도(平均溫度)가 다소(多少) 낮었기 때문에 유의성(有意性)은 인정(認定)할 수 없었다. (5) 비닐처리구(處理區)는 용수(用水)의 절약(節約)은 컸으나 기타(其他) 요소(要素)에 있어서는 유의성(有意性)을 인정(認定)하지 못하였다. (6) 관개용수량(灌漑用水量)에 있어서는 전관개일수(全灌漑日數) 102일중(日中) 강우일수(降雨日數) 54일(日)을 제(除)한 나머지 실지(實地)로 관개(灌漑)한 48일(日)에 있어서 밑다짐 9cm 구(區)와 비닐무공구(無孔區)가 243.3mm의 관개용수량(灌漑用水量)으로 족(足)하였으며 67%의 용수절약(用水節約)을 보았고 기타(其他)는 그림 15에서 보는 바와 같은 용수절약(用水節約)을 인정(認定)하였다. (7) 침투량(浸透量)은 $40{\sim}30mm/day$였든 것이 비닐지수벽(止水壁)을 설치(設置)한 구(區)에서는 10mm 정도(程度) 감소(減少)됨을 알 수 있다. (8) 생육상태(生育狀態)가 양호(良好)하며 일반(一般) 상시(常時) 담수구(水區)와 같은 병해(病害)나 도복(倒伏) 현상(現狀)은 발견(發見)되지 않았다. (8) 용배수조직(用排水組織)이 완비(完備)되고 각구(各區)마다 급수관(給水管)이 개별(個別)로 설치(設置)되어야 절수(節水)도 되고 답내(畓內)의 수온(水溫)도 상승(上昇)함을 알았다.rghum식물(植物)의 환경온도(環境溫度)를 달리 하였을 때 NEL가치(價値)는 각각(各各) 4.87MJ($30/25^{\circ}C$), 5.46MJ($25/20^{\circ}C$) 및 5.81MJ/kg($18/8^{\circ}C$)로 변(變)하여 고온(高溫)에서 net energy lactation 축적(蓄積)이 크게 감소(減少)되었다.다. 그러나 기온(氣溫)이 낮은 조건(條件)에서는 예취관리(刈取管理)

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XGBoost를 활용한 리스크패리티 자산배분 모형에 관한 연구 (A Study on Risk Parity Asset Allocation Model with XGBoos)

  • 김영훈;최흥식;김선웅
    • 지능정보연구
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    • 제26권1호
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    • pp.135-149
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    • 2020
  • 인공지능을 기반으로 한 다양한 연구들이 현대사회에 많은 변화를 불러일으키고 있다. 금융시장 역시 예외는 아니다. 로보어드바이저 개발이 활발하게 진행되고 있으며 전통적 방식의 단점을 보완하고 사람이 분석하기 어려운 부분을 대체하고 있다. 로보어드바이저는 인공지능 알고리즘으로 자동화된 투자 결정을 내려 다양한 자산배분 모형과 함께 활용되고 있다. 자산배분 모형 중 리스크패리티는 대표적인 위험 기반 자산배분 모형의 하나로 큰 자산을 운용하는 데 있어 안정성을 나타내고 현업에서 역시 널리 쓰이고 있다. 그리고 XGBoost 모형은 병렬화된 트리 부스팅 기법으로 제한된 메모리 환경에서도 수십억 가지의 예제로 확장이 가능할 뿐만 아니라 기존의 부스팅에 비해 학습속도가 매우 빨라 많은 분야에서 널리 활용되고 있다. 이에 본 연구에서 리스크패리티와 XGBoost를 장점을 결합한 모형을 제안하고자 한다. 기존에 널리 사용되는 최적화 자산배분 모형은 과거 데이터를 기반으로 투자 비중을 추정하기 때문에 과거와 실투자 기간 사이의 추정 오차가 발생하게 된다. 최적화 자산배분 모형은 추정 오차로 인해 포트폴리오 성과에서 악영향을 받게 된다. 본 연구는 XGBoost를 통해 실투자 기간의 변동성을 예측하여 최적화 자산배분 모형의 추정 오차를 줄여 모형의 안정성과 포트폴리오 성과를 개선하고자 한다. 본 연구에서 제시한 모형의 실증 검증을 위해 한국 주식시장의 10개 업종 지수 데이터를 활용하여 2003년부터 2019년까지 총 17년간 주가 자료를 활용하였으며 in-sample 1,000개, out-of-sample 20개씩 Moving-window 방식으로 예측 결과값을 누적하여 총 154회의 리밸런싱이 이루어진 백테스팅 결과를 도출하였다. 본 연구에서 제안한 자산배분 모형은 기계학습을 사용하지 않은 기존의 리스크패리티와 비교하였을 때 누적수익률 및 추정 오차에서 모두 개선된 성과를 보여주었다. 총 누적수익률은 45.748%로 리스크패리티 대비 약 5% 높은 결과를 보였고 추정오차 역시 10개 업종 중 9개에서 감소한 결과를 보였다. 실험 결과를 통해 최적화 자산배분 모형의 추정 오차를 감소시킴으로써 포트폴리오 성과를 개선하였다. 포트폴리오의 추정 오차를 줄이기 위해 모수 추정 방법에 관한 다양한 연구 사례들이 존재한다. 본 연구는 추정 오차를 줄이기 위한 새로운 추정방법으로 기계학습을 제시하여 최근 빠른 속도로 발전하는 금융시장에 맞는 진보된 인공지능형 자산배분 모형을 제시한 점에서 의의가 있다.