• 제목/요약/키워드: regeneration energy

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지질의 첨가를 통한 포도당 기반 무세포 단백질 합성 시스템의 단백질 발현 효율 향상 (Enhancement of Glucose-Fueled Cell-Free Protein Synthesis by the Addition of Lipids)

  • 이소정;김호철;김동명
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제57권1호
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    • pp.85-89
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    • 2019
  • 무세포 단백질 합성 시스템은 세포를 파쇄한 후 파쇄액 내의 단백질 합성기구들을 이용하여 단백질을 발현하는 시스템으로 기존의 세포 기반 재조합 단백질 발현 기법들과 달리 세포의 생장조건에 영향을 받지 않으면서 발현 조절에 관한 다양한 인자들을 인위적으로 조절 할 수 있는 장점이 있다. 그러나, 단백질 합성 과정 중 소모되는 ATP의 연속적 재생을 위해 사용되는 에너지원의 높은 비용과 낮은 안정성은 재조합 단백질 대량생산에의 적용을 제약하는 요인으로 작용하여 왔다. 이러한 문제를 해결하기 위한 대안들 중의 하나로 포도당을 에너지원으로 사용하여 세포 파쇄액내 대사과정을 통해 ATP를 재생하는 방법이 있다. 본 연구에서는 포도당을 에너지원으로 이용한 무세포 합성 시스템에서의 단백질 합성 효율 향상을 위하여 대장균 파쇄액으로부터 회수된 지질을 추가적으로 첨가함으로써 산화적 인산화 과정에서의 ATP재생을 증진시키고자 하였다. 그 결과, 지질이 추가된 무세포 단백질 합성 시스템은 지질이 추가되지 않은 대조군에 비하여 6배 이상 향상된 단백질 생산성을 나타내었다.

디젤차량 배기가스의 PM 제거에 관한 매연여과장치 전산해석 (A CFD Analysis on DPF for the Removal of PM from the Emission of Diesel Vehicle)

  • 염규인;한단비;남승하;백영순
    • 청정기술
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    • 제24권4호
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    • pp.301-306
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    • 2018
  • 최근 미세먼지의 증가로 인해 디젤 자동차로부터 발생되는 PM에 대한 규제가 강화되고 있다. 디젤 자동차의 배기가스를 제거하는 후처리 장치인 매연여과장치(diesel particulate filter, DPF)에 대한 관심이 급증하고 있다. 따라서 DPF 효율 향상의 하나로 DPF 내의 압력강하를 줄여서 필터 및 재생(Regeneration)의 효율을 증가시키고 있다. 본 연구에서는 ANSYS FLUENT를 이용하여 5.66" SiC와 Cordierite DPF의 셀 밀도, 채널 형상, 벽두께, 입 출구 채널 비에 따른 압력강하 영향을 시뮬레이션했다. 실험결과로서 200 CPSI보다 300 CPSI에서 압력강하가 작게 나타났으며, Anisotropy과 O/S 셀이 Isotropy보다 약 1,301 Pa 작은 압력강하를 나타냈다. 공극률은 10% 증가할 때 마다 압력강하가 약 300 Pa씩 작아졌고, 벽 두께에 따른 영향은 0.05 mm 두꺼워질수록 약 500 Pa 씩 커지는 경향을 나타냈다.

국내 공공하수도 시설의 에너지 사용 및 자원화실태 조사연구 (A Study on Current Energy Consumption and Recycling at Public Wastewater Treatment Plants in Korea)

  • 박승호;김병주;배재호;이철모;김응호
    • 상하수도학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.539-549
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    • 2007
  • To establish effective and prompt measures for energy conservation in public wastewater treatment plants in Korea, energy consumption rates in 233 utilities in 9 provinces and 7 metropolitan cities are investigated and compared to the rest of the world. Mean load factor for wastewater treatment utilities is 74.9% and those for influent pumps and aeration blowers are 56.2% and 61.0%, respectively. Mean electrical energy usages as the key performance indicators are $0.243kWh/m^3$ for overall sewage treatments and 2.07 kWh per unit kg BOD removal. Digester gas as one of major byproducts in the process amounts to $382,000m^3/day$ nationwide. While major part of the digester gas is used for sludge heating, only 7.3% of the gas is utilized for electricity generation. Both efficiencies for BOD removal and digestion gas generation are considerably lower than those in USA and EU utilities due to low concentration of organic material in influent wastewater. Such low energy regeneration, in turn, results in significantly higher energy consumption in Korean plants, compared to that in USA and EU ones.

가압 유동층 반응기에서 산소공여입자의 합성가스 연소 특성 (Syngas Combustion Characteristics of Oxygen Carrier Particle in a Pressurized Fluidized Bed Reactor)

  • 박상수;이동호;최원길;류호정;이영우
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권1호
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    • pp.83-92
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    • 2012
  • Syngas combustion characteristics of mass produced oxygen carrier particle (OCN706-1100) were investigated in a pressurized fluidized bed reactor using simulated syngas and air as reactants for reduction and oxidation, respectively. The oxygen carrier showed high fuel conversion, high $CO_2$ selectivity, and low CO concentration at reduction conditions and no NO emission at oxidation conditions. Moreover, OCN706-1100 particle showed good regeneration ability during successive reduction-oxidation cyclic tests up to the 10th cycle. Fuel conversion and $CO_2$ selectivity decreased and CO emission increased as temperature increased. These results can be explained by trend of calculated equilibrium CO concentration with temperature. However, fuel conversion and $CO_2$ selectivity increased and CO emission decreased as pressure and gas residence time increased.

가압 유동층 반응기에서 산소공여입자의 메탄 연소 특성에 미치는 온도, 압력 및 기체체류시간의 영향 (Effects of Temperature, Pressure, and Gas Residence Time on Methane Combustion Characteristics of Oxygen Carrier Particle in a Pressurized Fluidized Bed Reactor)

  • 류호정;박상수;문종호;최원길;이영우
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제23권2호
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    • pp.173-182
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    • 2012
  • Effects of temperature, pressure, and gas residence time on methane combustion characteristics of mass produced oxygen carrier particle (OCN706-1100) were investigated in a pressurized fluidized bed reactor using methane and air as reactants for reduction and oxidation, respectively. The oxygen carrier showed high fuel conversion, high $CO_2$ selectivity, and low CO concentration at reduction condition and very low NO emission at oxidation condition. Moreover OCN706-1100 particle showed good regeneration ability during successive reduction-oxidation cyclic tests up to the 10th cycle. Fuel conversion and $CO_2$ selectivity decreased and CO emission increased as temperature increased. These results can be explained by trend of calculated equilibrium CO concentration. However, $CO_2$ selectivity increased as pressure increased and fuel conversion increased as gas residence time increased.

Removal of Uranium Ions in Lagoon Waste by Electrosorption

  • Jung, Chong-Hun;Won, Hui-Jun;Park, Wang-Kyu;Kim, Gye-Nam;Oh, Won-Zin;Hwang, Sung-Tai;Park, Jin-Ho
    • 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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    • 한국방사성폐기물학회 2003년도 가을 학술논문집
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    • pp.701-706
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    • 2003
  • A study on the electrosorption of U(VI) onto porous activated carbon fibers (ACFs) was performed to treat uranium-containing lagoon sludge. Effective U(Ⅵ) removal is accomplished when a negative potential is applied to the activated carbon fiber(ACF) electrode. For a feed concentration of 100mg/L, the concentration of U(VI) in the cell effluent is reduced to less than 1mg/L. The adsorbed uranium could be deserted from the ACF by passing a 1M NaCl solution through the cell and applying a positive potential onto the electrode. The regeneration of ACF from the cycling experiments was confirmed.

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기포 유동층 반응기에서 건식 재생 흡수제를 이용한 이산화탄소 회수에 미치는 스팀 및 온도의 영향 (Effects of Steam and Temperature on CO2 Capture Using A Dry Regenerable Sorbent in a Bubbling Fluidized Bed)

  • 서용원;문영섭;조성호;류청걸;이창근
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권4호
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    • pp.537-541
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    • 2005
  • 본 연구에서는 전력연구원으로부터 공급받은 건식 흡수제인 sorbA를 이용하여 기포 유동층 반응기에서 $CO_2$ 흡수반응 특성을 살펴보았다. sorbA는 $CO_2$ 흡수를 위한 탄산나트륨과 내마모성과 기계적 강도를 위한 지지체로 구성되어 있다. $CO_2$ 흡수는 $50-70^{\circ}C$의 온도 범위에서, 재생은 $120-300^{\circ}C$의 온도 범위에서 이루어졌다. 반응시작 전 sorbA에 일정량의 물을 미리 함유하게 한 경우, $50^{\circ}C$에서 반응 초기 1-2분 동안 100%의 $CO_2$ 제거율을 보였다. 고온에서 재생되는 경우 반복 실험으로 인한 흡수제의 반응성과 제거 용량의 저하는 없었다. NMR 스펙트럼을 통해서 흡수반응과 재생반응 후 시료의 성분을 파악하였다. 본 연구에서 얻어진 결과는 두 개의 유동층 반응기를 가진 연속장치의 설계와 운전에 중요한 기초자료가 될 것이다.

도시재생사업 적용에 따른 탄소저감 효과 - 전주TB지역을 대상으로 - (A Study on the Effect of the Urban Regeneration Project on the Reduction of Carbon Emission - A Case Study of Jeonju Test-Bed -)

  • 박기용;이상은;박희경
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권1호
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    • pp.65-74
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    • 2016
  • 본 연구는 도시 환경 개선을 위해 각광받고 있는 도시재생사업계획시 탄소저감 효과를 극대화하는 방법을 제시하는 데에 초점을 맞추며, 전주시 TB지역에서 논의되었던 실제 사업을 중심으로 실증코자 한다. 우선, 전주시의 구도심인 TB지역을 대상으로 문제점 및 잠재력을 분석하여, 이를 극복할 수 있는 가장 효율적이고 적합한 도시재생사업을 전략적으로 계획하였다. 그리고 각 사업별, 저감시나리오별 탄소 발생량 및 저감량을 분석하였다. 탄소배출원 분류는 IPCC에서 제시한 자료를 토대로 분류체계를 작성하였으며, 분석방법은 온실가스 배출량 산정 가이드라인을 통한 배출량 산정법, 기존 탄소 배출량 산정 결과를 바탕으로 한 Down-Scaling 산정법, 원단위를 활용한 배출량 산정법, 에너지 시뮬레이션을 통한 산정법(건축물 분야)을 서로 연개하여 탄소배출량을 분석하였다. 현황분석에서 대상지역의 탄소발생량은 102,149tCO2eq로 산정되었으며, 특히 '건축물' 부분의 배출 비중이 약 70%으로서, 도시재생사업시 건축물 분야에 집중하는 것이 탄소배출량 감소를 위해 효율적인 전략이라는 점을 알 수 있었다. 대상지역의 2020년의 탄소배출량은 2011년 대비 3,826tCo2eq 만큼 자연적으로 감소되는 것으로 예측되었다. 이는 상가 공실률 증가와 산업체 수 및 주거지역 인구수 감소에 기인한 것으로 판단된다. 이 대상지역에 대해 5개의 분야(도시환경, 토지이용, 녹색교통, 저탄소 에너지, 녹색건축물)에 걸쳐 도시재생 전략사업을 적용 하였을 경우 총 10,628tCO2eq 만큼이 저감되는 것으로 나타났으며, 건축물 부문에 한정하여 세부적인 사업계획을 세웠을 경우 탄소 저감량은 4,857tCO2로 15.47%의 저감효과가 있는 것으로 분석되었다. 또한, 도시재생에 따른 탄소저감량을 높이기 위해서 시나리오 A, B, C로 구분하여 각 사업별 목표치를 설정하여 예측한 결과, 시나리오 A가 약 5%, B가 11%, C가 15%로 분석되어 최소한 11% 이상의 목표를 달성하기 위해서는 시나리오 B를 도시재생 사업의 탄소저감 목표치로 설정하여 중장기 사업을 수립해야 한다는 것을 알게 되었다. 본 연구는 향후 정부 정책과 연계한 도시재생사업의 구체적인 계획 수립의 자료로 활용될 수 있을 뿐 아니라, 도시의 환경정비를 위한 재생의 이슈와 함께, 기후변화저감에 기여하기 위한 지역차원의 노력을 종합해 구체적인 실천방안을 제시했다는 점에서 큰 의의가 있다고 할 수 있다.

에너지저장시스템과 도시철도 차량의 상관관계에 관한 연구 (Study for the Relations between Electric Multiple Unit and Energy Storage System)

  • 이희선;백승길;권경민;김길동
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 정기총회 및 추계학술대회 논문집
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    • pp.2998-3006
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    • 2011
  • This paper is about the relations between the electric multiple unit and ESS(Energy Storage system, here after) applying bi-direction Buck-Boost Converter. ESS may be possible to suppress the line voltage drops and the power loading fluctuations and to save the regeneration power lapses. This paper confirm for simulation that ESS reusing regenerative power generated during braking in train. Also, presents the influence of regenerative power variation of train and catenary acceptability for energy saving obtained by applying the ESS to Daejeon Metro line 1.

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3상 PWM Converter를 위한 정지 좌표계법 Analog 제어기 설계 및 시뮬레이션 (Design and Simulation of analog controller for 3 Phase PWM Converter Based on Stationary Reference Frame)

  • 이영국;노철원;최종률
    • 전력전자학회:학술대회논문집
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    • 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
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    • pp.14-20
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    • 1997
  • Due to several advantages of Pulse Width Modulated(PWM) Converter, such as unity power factor with low-harmonics and energy regeneration, PWM converter has been widely used in industrial application. In every application of energy conversion equipment, the design and implementation must be carried out considering performance and cost. High quality with low cost is the best choice for energy conversion equipment. High dc link voltage can reduce inverter and motor side losses and system dimension compare to low dc link voltage. Analog controller can make PWM converter cheaper without considerable degradation of the performance than digital controller. This paper shows the simplified analog controller-for 600V dc link voltage using stationary reference frame control and the simulation results.

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