• 제목/요약/키워드: the environment-friendly

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간단한 화학적 합성을 통한 고성능 슈퍼캐패시터용 수산화 구리 전극 (Facile Chemical Growth of Cu(OH)2 Thin Film Electrodes for High Performance Supercapacitors)

  • ;남민식;;전성찬
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제1권1호
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    • pp.175-180
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    • 2015
  • 본 연구에서는 간단한 화학적 합성 방법을 통하여 스테인레스 기판 위에 nano-bud 형태의 수산화 구리 박막을 형성하였다. 그리고 또 다른 합성 방법인 chemical bath deposition을 이용하여 수산화 구리 나노 구조를 간단하고 친환경적으로 형성하였다. 수산화 구리 박막의 구조적 연구는 X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), field emission scanning electron microscopy (FESEM) 방법을 통하여 이루어졌으며 다결정의 nano-bud 형상을 확인할 수 있었다. 또한 나노 구조로 합성된 수산화구리 전극의 전기화학적 측정은 1M KOH의 전해질 조건에서 cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge-discharge (GCD)에서 측정되었으며 $340Fg^{-1}$의 높은 비 용량을 보였다. 또한 $1mA\;cm^{-2}$ 의 전력 밀도에서 ${\sim}83Wh\;kg^{-1}$의 높은 에너지 밀도와 ${\sim}3.1kW\;kg^{-1}$의 높은 출력 밀도를 가지며 향상된 전극의 성능을 보였다. 이러한 뛰어난 의사 캐패시터의 성능은 수산화 구리의 nano-bud 형상에 의한 효과로 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 화학적 합성 방법의 확장을 통하여 수산화 구리 전극의 에너지 저장 장치로써의 성능을 확인할 수 있었다.

스마트 팩토리 환경을 고려한 RGB 컬러 가변형 광 ID 모듈개발 연구 (A study on development of RGB color variable optical ID module considering smart factory environment)

  • 이민호;후다이베르게놉 티무르;이범희;조주필;차재상
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.623-629
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    • 2018
  • 스마트 팩토리는 제 4차 산업혁명시대의 도래와 함께, 제조업과 정보통신기술의 결합을 통하여 사용자가 공장 내 설치된 장비의 시뮬레이션 및 시나리오 설계를 통해 자동으로 제품을 생산하는 시스템 개념으로 해외 주요국에서 이미 추진 정책 및 전략을 발표하고, 관련 기술개발에 주력하고 있다. 또한, 이러한 스마트 팩토리 구현을 위한 기반기술로서 저전력 친환경 LED 조명시스템에 대한 관심이 증대되고 있으며, LED를 활용한 통신, 위치인식 등 이른바 광 ID 관련 응용기술에 대한 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문에서는 친환경 저전력의 LED 조명 기반의 광통신 기술을 생산설비 관리에 접목하여, 공장 내 고전압, 고전류, 발전기 등 전자기 간섭의 영향을 받지 않고, 물류 위치 및 부가정보를 안정적으로 식별할 수 있는 시스템을 제안하였으며, 기초 실험을 통해 근거리에서 8가지 컬러가변에 따른 컬러 ID 검출율이 98.8%~93.8% 수준으로 적용 가능성을 검증하였다.

논 생태계 내 유기농법 재배 지역과 관행농법 재배 지역의 저서무척추동물군집의 특성 (Characteristics of Benthic Invertebrates in Organic and Conventional Paddy Field)

  • 한민수;남형규;강기경;김미란;나영은;김혜림;김명현
    • 한국환경농학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.17-23
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    • 2013
  • 최근 사회의 발전과 더불어 소비자들의 요구가 다양화되고, 환경에 대한 관심이 증가하면서 생산성 증대에서 환경 보전에 기여하는 농업으로의 전환의 필요성이 커지게 되었다. 유기농법과 관행농법과 같은 재배 방식의 차이는 생물 서식지에 다양한 영향을 끼치기 때문에 실제 유기농업이 생물에게 미치는 영향을 확인하기 위해서 두 농법에 따른 생물다양성 차이를 비교할 필요가 있다. 본 연구는 유기농법 지역과 관행농법 지역의 저서무척추동물의 군집 특성을 비교하기 위해 수행되었다. 조사 기간은 2009년부터 2011년까지였고 11개 지역을 조사 대상지로 하였다. 영농방법에 따라 개체수, 종수, 종구성 특성을 비교하였다. 저서무척추동물은 유기농법 지역에서 훨씬 많은 개체수와 종수가 기록되었으며, 종수와 개체수의 범위도 관행농법 지역에 비해 월등히 높은 것을 확인 할 수 있었다. 특히, 산림 지역으로 둘러싸인 지역에서 유기농법으로 재배할 경우 다른 경관적 요소로 둘러싸인 지역보다 저서무척추동물의 종수 및 개체수 증가에 더 큰 영향을 미치는 것을 확인 할 수 있었다. 종다양성을 유지 또는 회복하기 위해서 농약과 같은 화학물질의 사용을 제한해야 하며, 특히, 산간 지역의 논생태계에서 유기농법으로 벼를 재배할 경우 저서무척추동물의 종다양성이 크게 높아질 것으로 기대된다.

고추 세균성 점무늬병원균(Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria)의 항균활성 Streptomyces sp. JR-24 균주의 분리 및 분류학적 특성 (Isolation and Taxonomical Characterization of Streptomyces sp. JR-24 with Antibacterial Activity of Bacterial Leaf Spot of Pepper (Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria))

  • 한송이;이효진;황경숙
    • 미생물학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.359-365
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    • 2010
  • 조릿대 근권토양으로부터 분리한 방선균 50균주를 대상으로 고추 세균성 점무늬병원균(Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria)의 항균활성 12균주를 선발하였다. 이들 항균활성 12균주의 계통학적 위치를 검토한 결과, 모두 Streptomyces 속의 Cluster II에 속하는 특징을 나타내었다. JR-24 균주는 최소저해 농도(MIC) 10 ${\mu}l$/disc를 나타내었으며, 배양액 5 ${\mu}l$/ml를 처리 하여 12시간 배양한 결과 Xanthomonas axonopodis pv. vesicatoria에 강한 생육저해효과를 나타내어 최우수 균주로 선발되었다. 항균활성 균주 JR-24의 16S rRNA 유전자 염기서열을 검토한 결과, Streptomyces galbus $DSM40089^T$ (X79852)와 98.1%, Streptomyces longwoodensis $LMG20096^T$ (AJ781356)와 98% 그리고 Streptomyces capoamus $JCM4734^T$ (AB045877)와 97.8%의 상동성을 나타내었다. API 20NE와 API 50CHE를 이용하여 JR-24 균주의 생리 생화학적 특성을 확인한 결과, L-arabinose, D-fructose, D-glucose, D-galactose을 이용하며 gelatin, protein, starch에 대하여 분해능이 있는 것으로 확인되었다. 주요지방산으로는 iso-$C_{14:0}$ (25.93%), iso-$C_{15:0}$ (10.13%), anteiso-$C_{15:0}$ (19.29%) 그리고 iso-$C_{16:0}$ (20.35%) 등을 함유하였으며, 퀴논종은 MK-9 ($H_4$) 4.37%, MK-9 ($H_6$) 51.22% 그리고 MK-9 ($H_8$) 49.47%로 동정되었다. Streptomyces sp. JR-24 균주의 계통학적 특성을 근연종인 Streptomyces galbus $DSM40089^T$와 비교한 결과, 다수의 표현형적 및 계통학적 차이를 나타내었다. 본 연구에서 분리된 Streptomyces sp. JR-24는 친환경 미생물제제 개발을 위한 유전자원 확보에 있어서 매우 큰의의가 있을 것으로 사료 된다.

고체 산화물 수전해 시스템(SOEC)에서 전기화학적 특성의 온도 의존성에 대한 수치 모델링 (A Numerical Modeling of the Temperature Dependence on Electrochemical Properties for Solid Oxide Electrolysis Cell(SOEC))

  • 한경호;정정열;윤도영
    • 에너지공학
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    • 제29권2호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • 최근 탄화수소를 에너지원으로 사용하는 엔진을 대체할 동력원으로 연료 전지가 주목을 받게 되면서 수소 생산 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 수소를 생산하는 다양한 방법 중에 고체 산화물 수전해 시스템(SOEC)은 수소를 생산하기 위한 기초적이고, 친환경적인 방법이다. 고체 산화물 수전해 시스템은 고온, 고압 조건에서 운전이 가능하여 낮은 에너지 수요와 높은 열효율을 지니기 때문에 실험적인 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 실험적인 연구 성과에 비해 수치모델 연구는 비교적 부진하다. 이에 대한 원인으로 기존의 수치모델이 온도와 압력의 변화에 따른 성능 예측의 유효성이 상당히 낮기 때문으로 판단하였다. 이에 본 연구에서는 고체 산화물 수전해 시스템의 셀 성능 예측의 유효성을 높일 수 있는 방안을 제시하기 위해서 Patterened Ni-YSZ cermet electrode(40 wt%, Ni-60 wt% YSZ)/8-YSZ (TOSOH, TZ8Y)/LSM (La0.9Sr0.1MnO3)로 구성된 상용 막-극 접합체의 기존의 연구 데이터를 활용하였다. 온도에 따른 전기화학적 특성의 영향을 수치적으로 분석한 결과, 유효성에 가장 큰 편차를 가져오는 변수들은 charge transfer coefficient(CTC), exchange current density, diffusion coefficient, electrical conductivity인 것으로 나타났다. 온도와 압력에 따른 해당 변수들의 영향 및 경향성을 분석하여 과전압 모델을 제시하였다. 다양한 모델의 적용과 타당성을 확보하기 위해서 교차-검증이 도입되었다. 그 결과, 체계화된 유효성 검증 과정에 기초한 고체 산화물 수전해 시스템의 수치 모델은 뛰어난 성능의 예측 결과를 보여주었다.

논 인삼 우량묘 생산을 위한 활성이온칼슘 처리효과 (The Effect of Activated Ion Calcium for Production of Panax ginseng Seedlings in Paddy Field)

  • 김동원;김종엽;유동현;김창수;김희준;박종숙;김정만;이강수
    • 한국약용작물학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.124-128
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    • 2012
  • When ginseng seedlings are cultured in paddy fields, quality degradation and yield reduction are induced by severe plant loss with chlorosis on leaves occurred physiological disorder by excessive salt and poor drainage, rusty-root occurrence, and root rot etc. Accordingly, in order to solve these problems, this study was performed to investigate the treatment method, concentrations and time of activated ion calcium as environment-friendly agricultural materials. Activated ion calcium is an enriched and purified water-soluble mineral calcium component for absorbing quickly into plant as a highly functional calcium and it is an alkaline calcium of 37% (370 $m{\ell}$/1 ${\ell}$) concentration with pH 13. Treatment method was that ginseng seeds were sown after removing water in the shade after seed immersion for 1 minute with active ion calcium of 20-fold diluted solution, and then irrigated $4{\ell}$ per 3.3 $m^2$ with 200-fold, 400-fold, and 600-fold diluted solution before emergence on late March, and supplied 1 time on leaves with 500-fold diluted solution in June and July respectively. The disease rate by treatment of activated ion calcium was that on the treatment of soil irrigated with 200-fold diluted solution compared to non-treated soil, damping-off was 33%, anthracnose was 100% reduced and the occurrence rate of rusty-root was 30% reduced. In addition, when active ion calcium of 200-fold diluted solution were soil irrigated, first and second grade ginseng were respectively 26% and 22% produced more, compared with control.

기비전 유기논과 관행논의 토양 화학 및 환경 특성 비교 (Comparison of Soil Chemistry and Environmental Characteristics of Organic Paddy and Conventional Paddy Before Basal Fertilizer Application)

  • 박정수;왕용;강구;구본운;김한중;홍성구;홍승길;박성직
    • 한국농공학회논문집
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    • 제57권6호
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    • pp.47-57
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    • 2015
  • Organic farming system has been considered environmental friendly and sustainable agricultural practice. However, the influence of organic farming on soil quality and environment is not well informed and controversial. We sampled and analyzed 0~15 cm and 15~30 cm depth soils of organic and conventional paddy fields in Yongin and Anseong. The electric conductivity and organic matter content of organic paddy soil were significantly less (p = 0.0097, 0.0067, respectively) than those of conventional paddy soil. Available phosphate and total phosphorus in 0~15 cm depth of organic paddy soil were $211.1{\pm}135.3$, $872.4{\pm}286.3mg/kg$, respectively, less than those of conventional paddy soil. Available phosphate amount in conventional paddy was $358.8{\pm}246.7mg/kg$, which is higher than 300 mg/kg that can cause secondary environmental contamination by runoff. The amount of total nitrogen in organic paddy soil was less than that in conventional paddy while their difference was not significant. The concentration of the heavy metals in organic paddy soil was also lower than that in conventional paddy soil but their difference was not statistically significant. Our findings demonstrate that electric conductivity, organic matter, nutrients, and heavy metals in organic paddy soil were less than those in conventional paddy soil. However, additional monitoring of soil properties for longer period is necessary to certify such a conclusion.

재생자원 유래 퓨란계 에폭시 화합물의 합성 및 접착 특성 (Synthesis of Renewable Resource-derived Furan-based Epoxy Compounds and Their Adhesive Property)

  • 이재성;이상협;정재원;김백진;조진구;김현중
    • 접착 및 계면
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    • 제11권2호
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    • pp.41-49
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    • 2010
  • 탄소 중립형 친환경 접착소재로서, 퓨란기를 함유하는 에폭시 단량체(8, 9)를 설계하고 합성하였다. 바이오매스로부터 바이오-리파이너리 공정을 통해 쉽게 얻을 수 있는 퓨란과 메틸 아크릴레이트를 출발물질로 하여 Diels-Alder 반응을 통하여 이중고리 뼈대를 합성하였다. 이후 에스테르 작용기를 알코올로 환원한 후 에피클로로하이드린과 반응하여 에폭시기를 함유하는 새로운 퓨란계 단량체(8, 9)를 합성하였다. 구조는 $^1H$ and $^{13}C$ NMR으로 확인하였으며, UV 경화형 단량체로서의 기본적인 성질인 광경화 속도 및 광경화율은 Photo-DSC를 사용하여 확인하였다. 또한 선형가변 미분변환기(Linear Variable Differential Transformer transducer LVDT)와 UV Spot curing 장비를 통해 화합물의 경화 수축율을 측정하여 화합물의 분자구조가 경화수축율에 미치는 영향을 살펴보았으며, 각 합성 화합물을 폴리카보네이트 피착재 사이에 도포하고 광경화 후 lab shear test를 수행한 결과 3 MPa 이상의 전단강도를 보임으로써 재생자원 유래 신규 화합물이 접착소재로서 적용이 가능하다는 것을 확인하였다.

농생태계 지렁이 생물지표종 선발 (Selection of Earthworm for Bioindicators in Agroecosystem)

  • 김태흥;홍용;최낙중
    • 환경생물
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    • 제27권1호
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    • pp.40-47
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    • 2009
  • 농생태계 시설 재배지와 과수원에서 서식하고 있는 지렁이상을 확인하였는데 채집된 지렁이는 시설 재배지에서 3과 5속 11종, 과수원에서 채집된 지렁이는 3과 4속 12종으로 다음과 같다 공통적으로 채집된 종은 Aporrectodea tuberculata, Eisenia fetida, Eisenia andrei, Amynthas hupeiensis, Amynthas heteropodus, Amynthas koreanus, Amynthas agrestis, Amynthas hilgendorfi, Amynthas sp., Drawida japonica이다. 시설 재배지에서만 채집된 종은 Bimastos parvus이고, 과수원에서만 채집된 종은 Aporrectodea caliginosa, Amynthas corticis이다. 조사지역내 토양의 물리적 환경에서 유기물 함량은 시설 재배지에서 많은 편차를 보였으나 과수원에서는 비교적 비슷한 경향을 보였다. 경작 단계 별에서 채집된 종수와 개체수는 유기합성농약을 사용하지 않은 무능약과 유기농단계에서 가장 많이 나타났다. 전국적인 농생태계 지렁이 개체군 조사에서 우점군으로 밝혀진 Amynthas agrestis보다 두 지역 모두 Amynthas heteropodus가 가장 많이 출현하였는데 유기합성농약을 사용한 재배지보다 사용하지 않은 재배지에서 많이 출현하였다. 본 연구 결과 Amynthas heteropodus가 작물재배지의 농생태계 생물지표 후보종으로 사용할 수 있음을 확인하였는데. 비교적 이 종은 외부 형태적 형질로 안정되게 나타난다.

예연소실 점화 플러그의 화염 분출구 직경에 따른 매립지가스의 연소 특성 (Combustion Characteristics of Land Fill Gas according to the Diameter of the Flame outlet of the Pre-chamber Spark Plug)

  • 김권세;전영철;최두석
    • 융합정보논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.111-117
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    • 2021
  • 본 연구는 LFG(Land Fill Gas)의 주성분인 메탄(CH4) 60%와 이산화탄소(CO2) 40%로 구성된 매립지가스를 활용하여 정적연소 환경에서 연소의 초기 불안정성을 해결할 수 있는 실험적인 연구결과를 제안하는 것이다. 실험조건은 공기과잉율 0.9~1.6, 초기연소를 위한 압축압력 3bar, 실험주변온도 25℃, 실험용 연료가스 메탄, 예연소실 화염 분출구 직경 2.5, 3.0, 3.5, 4.0, 4.5mm로 설정하였다. 실험결과 M3.0 모델에서 초기화염의 확산성이 매우 증가된 특성을 확인할 수 있으며, 이와 같은 증가의 특성은 공기 과잉률이 0.9, 1.0, 1.2에서 오리피스의 효과가 극도로 향상하게 되었다는 점을 알 수 있었다. 결과적으로, 본 실험을 통하여 M3.0으로 설계된 예연소실 화염 분출구 치수를 LFG에 적용할 경우 기존의 점화 플러그 특성 보다 부분적인 연소의 성능을 높일 수 있다는 점을 확인할 수 있었다.