• 제목/요약/키워드: hydrogen generation and production

검색결과 182건 처리시간 0.039초

External Gelation 방법을 이용한 구형 UO3 Gel 입자 제조 (Spherical UO3 Gel Preparation Using the External Gelation Method)

  • 정경채;김연구;오승철;조문성;이영우;장종화
    • 한국세라믹학회지
    • /
    • 제42권11호
    • /
    • pp.729-736
    • /
    • 2005
  • HTGR (High Temperature Gas-cooled Reactor) is spotlighted to next generation nuclear power plant for producing the clean hydrogen gas and the electricity. In this study, the spherical $UO_3$ gel particles were prepared by the external gelation process, and the characteristics of these particles were analyzed the particle shape, composition of precipitate, and thermal decomposition characteristics with the Streoscope, FT-IR, and X-ray diffractometer. Raw material of the ADUN (Acid Deficient Uranyl Nitrate) solution, which has [$NO_3$]/[U] mole ratio = 1.75, was obtained from dissolution of the $U_{3}O_{8}$ powder with concentrated $HNO_3$, and its concentration is 3.5 M-U/l. The broth solution is prepared with the ADUN, urea, PVA, and THFA solution. The droplets of the broth solution was made through a nozzle system. From this study, we obtained the following results; 1) an externel chemical gelation process is a suitable method in the spherical $UO_3$ particle production, 2) the particle shape are changed by an urea mixing time, THFA volume, and the viscosity of the broth solution, 3) the amorphous $UO_3$ particles obtained from these experiments was converted to $U_{3}O_{8}$ and then $UO_2$ by heat treatment in hydrogen atmosphere at $600^{\circ}C$.

일체형 재생 연료전지(URFC)용 고분자 전해질 막의 이해 (Understanding of Polymer Electrolyte Membrane for a Unitized Regenerative Fuel Cell (URFC))

  • 정호영
    • 공업화학
    • /
    • 제22권2호
    • /
    • pp.125-132
    • /
    • 2011
  • 본 연구에서는 차세대 연료전지 기술로서 일체형 재생 연료전지(Unitized Regenerative Fuel Cell, URFC)에 대하여 검토하였다. URFC는 신재생 에너지원과 연료전지의 하이브리드 시스템 구현을 목적으로 하는 필수 기술이며 21세기 수소경제 사회 완성을 위한 신기술로 평가된다. 특히 본 연구에서는 URFC 요소 기술로서 고분자 전해질 막에 대한 연구 결과를 정리하여 URFC 기술의 이해를 돕고자 하는 것이 목적이다. URFC용 고분자 전해질 막은 기능적 특성상 높은 수소이온 전도도, 치수안정성, 기계적 물성 및 계면 안정성이 요구된다. 이를 바탕으로 미래 에너지원인 수소의 생산, 저장, 이용을 일체화된 시스템으로 완성시킬 수 있는 URFC 기술은 향후 연료전지 기술과 더불어 풍력과 태양광 발전 등의 신재생 에너지 관련 기술을 함께 발전시킬 수 있는 새로운 연구 분야가 될 것으로 판단된다.

도로운송부문용 에너지 공급 시스템 설계 및 경제성평가 (Scenario-based Design and Life Cycle Cost Analysis of Energy Supply System for Transportation Sector)

  • 한슬기;김지용
    • Korean Chemical Engineering Research
    • /
    • 제53권2호
    • /
    • pp.164-173
    • /
    • 2015
  • 본 연구에서는 다양한 도로운송부문용 에너지 공급 시스템을 구축하고 각 시나리오의 최적 비용을 비교분석하였다. 에너지 공급 시스템의 구성요소로써 기존의 정유공정, 부생수소 시스템, 신재생 에너지 자원 기반의 전력 생산공정, 전력운송을 위한 전력망을 설정하였으며, 내연기관자동차, 전기자동차, 연료전지자동차 등 세 가지의 도로운송부문용 자동차를 포함하였다. 이러한 구성요소를 포함한 다양한 에너지 공급 시스템 시나리오를 기반으로 최적 생애주기비용을 규명할 수 있는 에너지 시스템 평가모델을 개발하였다. 본 연구에서 개발한 최적화 모델을 제주도 지역에 적용함으로써 모델의 성능을 검증하였고 또한 제주도 지역의 에너지 시스템 구축에 관한 다양한 시나리오의 경제성을 분석하였다. 제주도 도로운송부문용 에너지 공급 시스템의 생애주기비용 분석 결과, 전력망을 이용하여 전기를 공급하는 전기자동차 시나리오가 상대적으로 가장 높은 경제성을 보였으며, 신재생 에너지 자원을 이용하여 수소를 공급하는 연료전지자동차 시나리오가 가장 낮은 경제성을 보였다. 또한 연료비용, 차량비용, 인프라비용, 유지비용 등 주요 비용 관련 변수들에 관한 민감도분석을 수행함으로써 생애주기비용의 변화에 주요한 구성요소들을 규명하였다.

Cytoprotective effect of rhamnetin on miconazole-induced H9c2 cell damage

  • Lee, Kang Pa;Kim, Jai-Eun;Park, Won-Hwan
    • Nutrition Research and Practice
    • /
    • 제9권6호
    • /
    • pp.586-591
    • /
    • 2015
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Reactive oxygen species (ROS) formation is closely related to miconazole-induced heart dysfunction. Although rhamnetin has antioxidant effects, it remained unknown whether it can protect against miconazole-induced cardiomyocyte apoptosis. Thus, we investigated the effects of rhamnetin on miconazole-stimulated H9c2 cell apoptosis. MATERIALS/METHODS: Cell morphology was observed by inverted microscope and cell viability was determined using a WelCount$^{TM}$ cell proliferation assay kit. Miconazole-induced ROS production was evaluated by fluorescence-activated cell sorting with 6-carboxy-2',7'-dichlorofluoroscein diacetate ($H_2DCF$-DA) stain. Immunoblot analysis was used to determine apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 (APE/Ref-1) and cleaved cysteine-aspartic protease (caspase) 3 expression. NADPH oxidase levels were measured using real-time polymerase chain reaction. RESULTS: Miconazole (3 and $10{\mu}M$) induced abnormal morphological changes and cell death in H9c2 cells. Rhamnetin enhanced the viability of miconazole ($3{\mu}M$)-treated cells in a dose-dependent manner. Rhamnetin (1 and $3{\mu}M$) treatment downregulated cleaved caspase 3 and upregulated APE/Ref-1 expression in miconazole-stimulated cells. Additionally, rhamnetin significantly reduced ROS generation. CONCLUSIONS: Our data suggest that rhamnetin may have cytoprotective effects in miconazole-stimulated H9c2 cardiomyocytes via ROS inhibition. This effect most likely occurs through the upregulation of APE/Ref-1 and attenuation of hydrogen peroxide levels.

Low Cost, Large Area Nanopatterning via Directed Self-Assembly

  • 김상욱
    • 한국진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국진공학회 2011년도 제40회 동계학술대회 초록집
    • /
    • pp.24-25
    • /
    • 2011
  • Molecular self-assembly has several advantages over other nanofabrication methods. Molecular building blocks ensure ultrafine pattern precision, parallel structure formation allows for mass production and a variety of three-dimensional structures are available for fabricating complex structures. Nevertheless, the molecular interaction for self-assembly generally relies on weak forces such as van der Waals force, hydrogen bonding, or hydrophobic interaction. Due to the weak interaction, the structure formation is usually slow and the degree of ordering is low in a self-assembled structure. To promote self-assembly, directed assembly methods employing prepatterned substrates or external fields have been developed and gathered a great deal of technological attention as a next generation nanofabrication process. In this presentation a variety of directed assembly methods for soft nanomaterials including block copolymers, peptides and carbon nanomaterials will be introduced. Block copolymers are representative self-assembling materials extensively utilized in nanofabrication. In contrast to colloid assembly or anodized metal oxides, various shapes of nanostructures, including lines or interconnected networks, can be generated with a precise tunability over their shape and size. Applying prepatterned substrates$^{1,2}$ or introducing thickness modulation$^3$ to block copolymer thin films allowed for the control over the orientational and positional orderings of self-assembled structures. The nanofabrication processes for metals, semiconductors$^4$, carbon nanotubes$^{5,6}$, and graphene$^{6,7}$ templating block copolymer self-assembly will be presented.

  • PDF

진공 브레이징을 이용한 고온가스냉각로 중간 열교환기 후보재료의 접합성능에 관한 예비시험 (Preliminary Investigation on Joining Performance of Intermediate Heat Exchanger Candidate Materials of Very High Temperature Reactor(VHTR) by Vacuum Brazing)

  • 김경호;김광호;이민구;김흥회;김성욱;김숙환
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
    • /
    • 대한용접접합학회 2005년도 추계학술발표대회 개요집
    • /
    • pp.195-197
    • /
    • 2005
  • An intermediate heat exchanger(IHX) is a key component in a next-generation VHTR with process heat applications such as hydrogen production and also for an indirect gas turbine system. Therefore, high temperature brazing with nickel-based filler metal(MBF-15) was carried out to study the joining characteristic(microstucture, joining strength) of nickel-based superalloy(Haynes 230) by vacuum brazing. The experimental brazing was carried out at the brazing process, an applied pressure of about 0.74Mpa and the three kinds of brazing temperatures were 1100, 1150, and $1190^{\circ}C$ with holding time 5 minute. It's joining phenomena were analyzed by optical microscopy and scanning electron microscopy with EPMA. The results of microstructure in the centre-line region of a joint brazed with MBF-15 show a typical ternary eutectic of v-nickel, nickel boride and chromium boride.

  • PDF

Cytoprotective Effects of Sulfuretin from Rhus verniciflua through Regulating of Heme Oxygenase-1 in Human Dental Pulp Cells

  • Lee, Dong-Sung;Kim, Kyoung-Su;Ko, Wonmin;Keo, Samell;Jeong, Gil-Saeng;Oh, Hyuncheol;Kim, Youn-Chul
    • Natural Product Sciences
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.54-60
    • /
    • 2013
  • Rhus verniciflua Stokes (Anacadiaceae) is a plant that is native to East Asian countries, such as Korea, China, and Japan, and it has been found to exert various biological activities including antioxidative, anti-aggregatory, anti-inflammatory, anti-mutagenic, and apoptotic effects. Sulfuretin is one of the major flavonoid component isolated from the heartwood of R. verniciflua. Reactive oxygen species (ROS), produced via dental adhesive bleaching agents and pulpal disease, can cause oxidative stress. In the present study, we isolated sulfuretin from R. verniciflua and demonstrated that sulfuretin possesses cytoprotective effects against hydrogen peroxide ($H_2O_2$)-induced dental cell death. $H_2O_2$ is a representative ROS and causes cell death through necrosis in human dental pulp (HDP) cells. $H_2O_2$-induced cytotoxicity and production of ROS were blocked in the presence of sulfuretin, and these effects were dose dependent. Sulfuretin also increased heme oxygenase-1 (HO-1) protein expression. In addition, to determine whether sulfuretin-induced HO-1 expression mediated this cytoprotective effect, HDP cells were cotreated with sulfuretin in the absence or presence of SnPP, an inhibitor of HO activity. Sulfuretin-dependent HO-1 expression was required for suppression of $H_2O_2$-induced HDP cell death and ROS generation. These results indicate that sulfuretin-dependent HO-1 expression was required for the inhibition of $H_2O_2$-induced cell death and ROS generation. In addition, sulfuretin may be used to prevent functional dental cell death and thus may be useful as a pulpal disease agent.

Paraquat에 의한 산소 Radical 생성 및 지질과산화 작용의 Mouse 간 Submitochondria Particle과 Microsome에서의 비교 (Comparison of Paraquat Actions on Oxygen Radical Generation and Lipid Peroxidation between Submitochondrial Particle and Microsome of Mouse Liver)

  • 최중환;김용식;박종완;정명희;윤종구
    • 대한약리학회지
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.155-166
    • /
    • 1991
  • Paraquat 독성작용에 있어서 mitochondria의 잠재적인 역할을 평가하기 위하여, 이 약물의 산소 radical 생성과 지질과산화 반응에 미치는 영향을 mouse간의 submitochondrial particle 과 microsome에서 비교하여 보았다. Submitochondrial particle 사용시 NADH를, microsome 사용시 NADPH를 전자공여체로 이용한 경우 paraquat는 두 분획에서 superoxide anion과 hydrogen peroxide의 생성을 증가시켰다. 동일한 조건하에서 paraquat는 hydroxyl radical의 생성을 시사하는 methional로 부터 ethylene의 생성을 증가시켰다. 그러나, paraquat에 의한 이들 각각의 효과는 microsome에서 보다 submitochondrial particle에서 약간 낮았다. 한편, 두 분획 모두에서 paraquat는 지질과산화 반응을 촉진시켰다. Submitochondrial particle과 microsome에서의 Paraquat에 의한 지질과산화반응은 i) 두 분회에서 지질과산화는 SOD에 의해서 부분적으로 억제됨을 보였고, DETAPAC(iron chelator)에 의해서는 완전히 억제되었고, catalase와 hydroxyl radical scavenger에 의해서는 억제되지 아니하였으며, ii) 반응내 $ADP-Fe^{3+}$ 첨가로 paraquat에 의한 지질과산화는 더욱 증가되었지만 methional로 부터 ethylene 생성은 감소하여 hydroxyl radical 생성과 지질과산화 사이에는 상관성이 없음으로 보아 같은 기전을 통해 촉진됨을 알 수 있었고 이러한 촉진작용은 perferryl ion을 통하여 일어나리라 추측되었다. Submitochondrial particle에서 paraquat에 의해 촉진된 산소라디칼 생성과 지질과산화 반응은 p-hydroxymercuribenzoate(NADH dehydrogenase 억제제)에 의하여 억제되었으나 다른 respiratory chain 차단제들에 의해서는 거의 영향을 받지 않음으로 보아 mitochondria에서의 paraquat의 redox-cycling은 CoQ 보다는 NADH dehyrogenase와 관련이 있음을 시사하였다. 이상의 결과로 보아 산소 radical의 생성과 지질과산화를 유도하는 paraquat의 redox-cycling은 microsome에서와 마찬가지로 mitochondria에서도 일어나며, 이결과 생체내에서의 paraquat의 독작용에 관여함을 짐작할 수 있다.

  • PDF

수증기 플라즈마를 이용한 DME 개질의 최적화 방안 연구 (Optimization of DME Reforming using Steam Plasma)

  • 정경수;채우리;채호근;정명석;이주연
    • 한국산업정보학회논문지
    • /
    • 제24권5호
    • /
    • pp.9-16
    • /
    • 2019
  • 오늘날 세계 에너지 시장에서는 친환경 에너지의 중요성이 대두되고 있다. 수소 에너지는 미래의 청정에너지원이며 무공해 에너지원 중 하나이다. 특히 수소를 이용한 연료전지 방식은 재생에너지의 유연성을 높여주고 장기간 에너지 저장 및 변환이 가능해서 화석 자원의 사용에 따른 환경문제와 자원의 고갈로 인한 에너지 문제를 동시에 해결할 수 있는 방안으로 판단된다. 본 연구의 목적은 플라즈마를 이용하여 효율적으로 수소를 생산하는 방안으로, 온도에 따른 개질반응과 수율을 확인하여 DME(Di Methyl Ether)개질의 최적화 방안을 연구하는데 있다. 연구 방법은 2.45 GHz의 전자파플라즈마 토치를 사용하여 청정 연료인 DME를 개질하여 수소를 생산하고, 저온 조건($T3=1100^{\circ}C$), 저온 과산소 조건($T3=1100^{\circ}C$), 고온 조건($T3=1376^{\circ}C$)에서 가스화 분석을 진행하였다. 저온 가스화 분석을 통해 $1100^{\circ}C$ 근처에서는 불안정한 개질 반응으로 인해 메탄이 발생하는 현상을 확인하였고, 저온 과산소 가스화 분석은 저온 가스화 분석과 비교하였을 때 수소는 적으나 이산화탄소는 많은 것을 확인할 수 있었다. 고온에서의 가스화 분석을 통해 $1200^{\circ}C$ 이상에서는 메탄이 발생하지 않았고 약 $1150^{\circ}C$ 부터 메탄이 발생하는 것을 알 수 있었다. 결론적으로 개질반응시 온도가 높을수록 수소의 비율이 높아지나 CO 비율은 증가하는 것을 볼 수 있었다. 그러나, 가스화기의 구조적인 문제로 인해 열손실과 개질의 문제가 발생함을 확인하였다. 향후 연구의 발전 방향으로는, 가스화기 개선을 통해 불완전한 연소를 줄여 높은 수율의 수소를 얻고 일산화탄소, 메탄과 같은 기체의 발생을 낮출 필요성이 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서 제안하는 DME를 수증기 플라즈마 개질하여 수소를 생산하는 최적화 방안이, 향후 친환경, 신재생 에너지를 생산하는데 의미있는 기여를 할 수 있을 것으로 기대한다.

The Protective Effect of Quercetin-3-O-${\beta}$-D-Glucuronopyranoside on Ethanol-induced Damage in Cultured Feline Esophageal Epithelial Cells

  • Cho, Jung-Hyun;Park, Sun-Young;Lee, Ho-Sung;Whang, Wan-Kyunn;Sohn, Uy-Dong
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
    • /
    • 제15권6호
    • /
    • pp.319-326
    • /
    • 2011
  • Quercetin-3-O-${\beta}$-D-glucuronopyranoside (QGC) is a flavonoid glucoside extracted from Rumex Aquaticus Herba. We aimed to explore its protective effect against ethanol-induced cell damage and the mechanism involved in the effect in feline esophageal epithelial cells (EEC). Cell viability was tested and 2',7'-dichlorofluorescin diacetate assay was used to detect intracellular $H_2O_2$ production. Western blotting analysis was performed to investigate MAPK activation and interleukin 6 (IL-6) expression. Exposure of cells to 10% ethanol time-dependently decreased cell viability. Notably, exposure to ethanol for 30 min decreased cell viability to 43.4%. When cells were incubated with $50{\mu}M$ QGC for 12 h prior to and during ethanol treatment, cell viability was increased to 65%. QGC also inhibited the $H_2O_2$ production and activation of ERK 1/2 induced by ethanol. Pretreatment of cells with the NADPH oxidase inhibitor, diphenylene iodonium, also inhibited the ethanol-induced ERK 1/2 activation. Treatment of cells with ethanol for 30 or 60 min in the absence or presence of QGC exhibited no changes in the IL-6 expression or release compared to control. Taken together, the data indicate that the cytoprotective effect of QGC against ethanol-induced cell damage may involve inhibition of ROS generation and downstream activation of the ERK 1/2 in feline EEC.