• 제목/요약/키워드: pure technical efficiency

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Can a Fermentation Gas Mainly Produced by Rumen Isotrichidae Ciliates be a Potential Source of Biohydrogen and a Fuel for a Chemical Fuel Cell?

  • Piela, Piotr;Michalowski, Tadeusz;Miltko, Renata;Szewczyk, Krzysztof W.;Sikora, Radoslaw;Grzesiuk, Elzbieta;Sikora, Anna
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제20권7호
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    • pp.1092-1100
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    • 2010
  • Bacteria, fungi, and protozoa inhabiting the rumen, the largest chamber of the ruminants' stomach, release large quantities of hydrogen during the fermentation of carbohydrates. The hydrogen is used by coexisting methanogens to produce methane in energy-yielding processes. This work shows, for the first time, a fundamental possibility of using a hydrogen-rich fermentation gas produced by selected rumen ciliates to feed a low-temperature hydrogen fuel cell. A biohydrogen fuel cell (BHFC) was constructed consisting of (i) a bioreactor, in which a hydrogen-rich gas was produced from glucose by rumen ciliates, mainly of the Isotrichidae family, deprived of intra- and extracellular bacteria, methanogens, and fungi; and (ii) a chemical fuel cell of the polymer-electrolyte type (PEFC). The fuel cell was used as a tester of the technical applicability of the fermentation gas produced by the rumen ciliates for power generation. The average estimated hydrogen yield was ca. 1.15 mol $H_2$ per mole of fermented glucose. The BHFC performance was equal to the performance of the PEFC running on pure hydrogen. No fuel cell poisoning effects were detected. A maximum power density of $1.66\;kW/m^2$ (PEFC geometric area) was obtained at room temperature. The maximum volumetric power density was $128\;W/m^3$ but the coulombic efficiency was only ca. 3.8%. The configuration of the bioreactor limited the continuous operation time of this BHFC to ca. 14 h.

참가자미 육단백질(肉蛋白質)의 건조방법(乾燥方法)에 따른 영양학적(營養學的) 품질변화(品質變化) (Nutritional Evaluation of Muscle Protein of Flounder, Limanda herzensteini, Dried by Different Methods)

  • 정보영;변대석;변재형
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.1-6
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    • 1978
  • 단백질자원면(蛋白質資源面)에서 수산물(水産物)을 효율적(效率的)으로 이용(利用)하기 위하여 건조방법(乾燥方法)에 따라 참가자미 육단백질(肉蛋白質)의 영양적(營養的) 품질(品質)에 미치는 영향(影響)은 shortened PPDR index값을 구(求)하므로서 검토(檢討)하였다. 참가자미 육(肉)의 구성(構成)아미노산(酸) 중(中)에는 glutamic acid, aspartic acid, 그리고 lysine이 전(全) 아미노산(酸)의 약 39%를 차지하였다. 그리고 참가자미 육(肉) 중(中)의 순(純) 단백질(蛋白質)의 함량(含量)은 18.8%이었다. shortened PPDR index는 동결건조(凍結乾燥)한 참가자미육(肉)이 천일(天日) 건조(乾燥)한 것에 비(比)하여 높았고 열풍건조(熱風乾燥)한 것이 천일건조(天日乾燥)한 것보다도 조금 높은 결과(結果)이었다. 동결건조(凍結乾燥)한 참가자미의 shortened PPDR index는 89로서 다른 육상동물(陸上動物) 단백질(蛋白質)의 그것에 비(比)하여 대차(大差) 없었다.

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Efficient influence of cross section shape on the mechanical and economic properties of concrete canvas and CFRP reinforced columns management using metaheuristic optimization algorithms

  • Ge, Genwang;Liu, Yingzi;Al-Tamimi, Haneen M.;Pourrostam, Towhid;Zhang, Xian;Ali, H. Elhosiny;Jan, Amin;Salameh, Anas A.
    • Computers and Concrete
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    • 제29권 6호
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    • pp.375-391
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    • 2022
  • This paper examined the impact of the cross-sectional structure on the structural results under different loading conditions of reinforced concrete (RC) members' management limited in Carbon Fiber Reinforced Polymers (CFRP). The mechanical properties of CFRC was investigated, then, totally 32 samples were examined. Test parameters included the cross-sectional shape as square, rectangular and circular with two various aspect rates and loading statues. The loading involved concentrated loading, eccentric loading with a ratio of 0.46 to 0.6 and pure bending. The results of the test revealed that the CFRP increased ductility and load during concentrated processing. A cross sectional shape from 23 to 44 percent was increased in load capacity and from 250 to 350 percent increase in axial deformation in rectangular and circular sections respectively, affecting greatly the accomplishment of load capacity and ductility of the concentrated members. Two Artificial Intelligence Models as Extreme Learning Machine (ELM) and Particle Swarm Optimization (PSO) were used to estimating the tensile and flexural strength of specimen. On the basis of the performance from RMSE and RSQR, C-Shape CFRC was greater tensile and flexural strength than any other FRP composite design. Because of the mechanical anchorage into the matrix, C-shaped CFRCC was noted to have greater fiber-matrix interfacial adhesive strength. However, with the increase of the aspect ratio and fiber volume fraction, the compressive strength of CFRCC was reduced. This possibly was due to the fact that during the blending of each fiber, the volume of air input was increased. In addition, by adding silica fumed to composites, the tensile and flexural strength of CFRCC is greatly improved.

DEA 모형 기반의 에코효율성과 경제적 성과의 연관성 (The Relationship Between DEA Model-based Eco-Efficiency and Economic Performance)

  • 김명종
    • 환경정책연구
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    • 제13권4호
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    • pp.3-49
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    • 2014
  • 기업의 환경책임에 대한 이해관계자의 관심이 높아지고, 정부의 환경규제가 강화되면서 환경경영의 중요성이 강조되고 있다. 그러나 아직까지 국내 기업들의 환경에 대한 인식수준은 낙후된 편이며, 환경 관련 연구들도 환경성과와 경제적 성과의 관련성에 대한 일관된 결론을 제시하지 못하고 있다. 이는 첫째, 경제적 성과는 평가범위가 상대적으로 협소하고 가격이라는 공통 단위로 측정될 수 있는 반면, 환경오염물질의 감소, 온실가스 및 탄소 배출의 감소, 에너지 효율 등과 같은 환경성과는 평가범위가 다양하고 측정단위가 상이하기 때문에 선정되는 성과지표에 따라 서로 다른 연구결과가 도출될 수 있기 때문이다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서는 일반화되고 표준화된 성과지표의 개발이 모색되어야 하며, 특히 환경경영의 의미가 '지속성장'이란 개념으로 확장됨에 따라 이러한 정의에 부합하기 위해서는 개발된 성과지표는 환경성과와 경제적 성과의 의미를 동시에 포괄할 수 있어야 한다. 둘째, 현재 대부분의 연구는 환경경영의 실행주체인 기업의 환경투자 동기 및 환경성과에만 주목하고 있을 뿐, 환경경영의 효과적인 실천전략에 대한 명확한 기준을 제시하지 못하고 있다. 예를 들어, 경쟁업체들과의 상대적인 환경경쟁력을 비교함으로써 프로세스 개선전략 또는 시장차별화 전략을 도출하고 이를 경제적 성과와 연계하기 위한 환경전략의 선택적 대안을 제안함으로써 환경성과와 경제적 성과의 선순환적인 관계성을 확보할 수 있어야 한다. 본고에서는 첫째, 다수 투입과 다수 산출요인으로 구성된 에코효율성을 자료포획분석(Data Envelopment Analysis: DEA) 모형을 통하여 산출하고자 한다. 에코효율성을 기초로 국내 기업들의 환경경쟁력을 비교분석하고 에코효율성을 개선하기 위한 환경전략의 선택적 대안을 제시하고자 한다. 둘째, 패널분석을 이용하여 에코효율성과 경제적 성과의 인과관계를 분석하고, 합동 회귀모형을 이용하여 에코효율성과 경제적 성과의 관계성을 분석하고자 한다. 국내 23개 기업의 4개년 자료를 대상으로 DEA에서 산출된 에코효율성을 이용하여 표본기업들의 기간별 에코 효율성을 산출하였다. 산출된 에코효율성을 기초로 23개 기업의 연도별 기술효율성, 순수기술효율성 및 규모효율성을 비교하였으며 비효율적인 기업들의 에코효율성 개선 대안을 제시하였다. 또한, 에코효율성과 경제적 성과로의 인과성이 존재하고 있으며, 수익성(ROA 및 ROS) 및 기업가치(토빈 Q, 주가 및 주가수익률)와 같은 경제적 성과와 에코효율성의 관련성을 분석한 결과 에코효율성이 기업의 수익성 및 기업가치와 매우 유의적인 양(+)의 관련성을 가지고 있음을 확인하였다. 본고의 결과는 다양한 환경변수와 경제적 성과변수를 통합한 에코효율성을 이용함으로써 환경 관련 연구들의 일반성이나 보편성을 제고할 수 있을 뿐만 아니라 환경관리의 지속가능성에 대해 보다 깊은 통찰력을 제공해 줄 것으로 기대한다. 또한, DEA 모형에서 제공하는 연도별 기술효율성, 순수기술효율성 및 규모효율성의 분석결과를 이용하여 에코효율성에 대한 변화의 원인을 탐색하고 환경경영에 대한 선택적 전략을 제시함으로써 환경경영의 실행방향과 구체화된 실천목표를 지원할 수 있을 것으로 기대한다. 마지막으로 본고에서 분석된 일관된 연구 결과는 기업의 환경투자가 경제적 성과로 연계될 수 있다는 점에서 선순환적인 환경경영의 동기부여 요인으로 작용할 것으로 기대한다.

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Advancement and Application of Somatic Cell Nuclear Transfer Technique in Dog

  • Oh, H.J.;Hong, S.G.;Park, J.E.;Kim, M.J.;Gomez, M.N.;Kim, M.K.;Kang, J.T.;Kim, J.E.;Jang, G.;Lee, B.C.
    • 한국발생생물학회:학술대회논문집
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    • 한국발생생물학회 2009년도 특별 Symposium
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    • pp.49-57
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    • 2009
  • The cloning of canids was succeeded in 2005, several years after the birth of Dolly the sheep and also after the cloning of numerous other laboratory and farm animal species. The delay of successful somatic cell nuclear transfer (SCNT)was due to the unique reproductive characteristics of the female dogin comparison to other domestic mammals, such as ovulation of immature canine oocyte and a requirement of 25 days for the completion of meiosis within the oviduct (Holst & Phemister, 1971). When the technology for the recovery of in vivo matured oocyte was established, the application of cloning also became possible and cloned dog offspring were obtained. This report summarizes the progress of technical procedures that are required for cloning canids and the application of this technique. The first cloned dog, Snuppy, was achieved using an in vivo-matured oocyte which was enucleated and transferred with an adult skin cell of male Afghan hound. After establishment of a criterion of well-matured oocyte for the improvement of SCNT efficiency, we obtained three cloned female Afghan hound and a toy poodle cloned from 14 year-old aged Poodle using SCNT through this factor. To date, cloned dogs appeared to be normal and those that have reached puberty have been confirmed to be fertile. Through application of canine SCNT technique, first, we demonstrated that SNCT is useful for conserving the breed of endangered animal from extinction through cloning of endangered gray wolves using inter-species SCNT and keeping the pure pedigree through the cloning of Sapsaree, a Korean natural monument. Secondly, we showed possibility of human disease model cloned dog and transgenic cloned dog production through cloning of red fluorescent protein expressing dog. Finally, SCNT can be used for the propagation of valuable genotypes for making elite seed stock and pet dog. In summary, dog cloning is a reproducible technique that offers the opportunity to preserve valuable genetics and a potential step towards the production of gene targeted transgenic cloned dogs for the study of human diseases.

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전해 이산화망간 제조에 관한 연구 (A Study on the Preparation of Electrolytic Manganese Dioxide)

  • 권이묵;김재원;지응업;신종주
    • 대한화학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.306-313
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    • 1973
  • 국산 rhodochrosite 로부터 제조한 황산산성 $MnSO_4$ 수용액을 전해산화하여 건전지용 ${\gamma}-MnO_2$를 제조하는데에 관한 공업적 데이터를 얻기 위하여 하루에 4kg의 $MnO_2$를 제조할 수 있는 micro pilot plant를 설치하여 실험하였다. 광석의 침출 및 전해산화 조건을 규명하고 제품의 물성을 화학분석, DTA, X-선회절, 전자현미경사진 및 전지방전 실험 등으로 검토하였다. 적합한 전해조건은 다음과 같다. 전해액의 온도 : $90^{\circ}C$ 이상, 전류밀도 : 0.7${\sim}A/dm^2$, 양극재료 : 흑연 또는 납, 전해액의 농도 :$MnSO_4 50{\sim}150g/l $$H_2SO_4/MnSO_4 = 0.15{\sim}0.25$. 최적전해조건하에서 전류효율은 99%이었고 생성된 $MnO_2$는 거의 순수한${\gamma}-MnO_2$이었으며, 방전특성은 우수하였다.

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실리콘-게르마늄 합금의 전자 소자 응용 (SiGe Alloys for Electronic Device Applications)

  • 이승윤
    • 한국진공학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.77-85
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    • 2011
  • 실리콘(Si)에 비해 상대적으로 밴드 갭이 작고, 열전도도가 낮으며, 기존의 Si 반도체 공정 기술과 호환이 가능한 실리콘-게르마늄(SiGe) 합금은 트랜지스터, 광수신 소자, 태양전지, 열전 소자 등 다양한 전자 소자에서 사용되고 있다. 본 논문에서는 SiGe 합금이 전자소자에 응용되는 원리 및 응용과 관련된 기술적인 논제들을 고찰한다. Si에 비해 밴드 갭이 작은 게르마늄(Ge)이 그 구성 원소인 SiGe 합금의 밴드 갭은 Si과 Ge의 분률과 상관없이 항상 Si의 밴드 갭 보다 작다. 이러한 SiGe의 작은 밴드 갭은 전류 이득의 손실 없이 베이스 두께를 감소시키는 것을 가능하게 하여 바이폴라 트랜지스터의 동작속도를 향상시킨다. 또한, Si이 흡수하지 못하는 장파장 대의 빛을 SiGe이 흡수하여 광전류를 생성하게 함으로써 태양전지의 변환효율을 증가시킨다. 질량이 서로 다른 Si 및 Ge 원소의 불규칙적인 분포에 의해 발생하는 포논 산란 효과 때문에 SiGe 합금은 순수한 Si 및 Ge과 비교할 때 낮은 열전도도를 갖는다. 낮은 열전도도 특성의 SiGe 합금은 전자 소자 구조 내에서의 열 손실을 억제하는데 효과가 있으므로 Si 반도체 공정 기반의 열전 소자의 구성 물질로서 활용이 기대된다.