In this work, we have designed a novel gas inlet structure for efficient usage of growth and doping precursors. Our previous gas injection configuration is that the gas is mixed to one pipe first, then divided into two pipes, and finally entered the chamber symmetrically above the substrate without a jet nozzle. The distance between gas inlet and substrate is about 14.75 cm. Our new design is to add a new tube in the center of the susceptor, and the distance between the new tube and substrate is about 0.5 cm. In this new design, different gas injection configurations have been planned such that the gas flow in the reactor aids the transport of reaction species toward the sample surface, expecting the utilization efficiency of the precursors being improved in this method. Experiments have shown that a high doping efficiency and fast growth could be achieved concurrently in diamond growth when methane and diborane come from this new inlet, demonstrating a successful implementation of the design to a diamond microwave plasma chemical vapor deposition system. Compared to our previous gas injection configuration, the growth rate increases by 15-fold and the boron concentration increases by ~ 10 times. COMSOL simulation has shown that surface reaction and precursor supply both have a change in determining the growth rate and doping concentration. The current results could be further applied to other dopants for solving the low doping efficiency problems in ultra-wide-band-gap semiconductor materials.

기체 분리막의 상업적 발전은 CO2 분리 효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 고분자량 PEO (high-Mw PEO)는 높은 CO2 용해도, 가격 경쟁성 및 견고한 기계적 특성을 가져 분리막 제조용 고분자로 유력하지만 그 특유의 결정성 으로 인해 기체 분리막에 응용이 어렵다. 본 연구에서는 결정성 감소를 위해 다양한 고분자 첨가제를 고분자량 PEO에 혼합 하는 방법을 제시하였다. 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리아크릴산(PAA) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP) 과 같은 상업적으로 이용 가능하고 섞임성이 좋은 수용성 고분자를 첨가제로 사용하여 PEO 결정성을 감소시킴으로써 가스 분리 성능을 향상시키고자 하였다. PEG 및 PPG의 경우 PEO의 결정 구조를 억제하지 못하고 분리막의 결함을 초래하였으나, PAA 및 PVP는 PEO의 결정 구조를 바꿔 결함이 없는 분리막을 제조하는 데 성공하였다. 고분자량 PEO 혼합막의 결정 구조 변화와 기체 분리 성능의 상관관계를 조사하여 본 연구의 결과와 이전에 기록된 결과를 바탕으로 고분자량 PEO에 대한 첨가 제 고분자의 설계 및 선택에 대한 통찰력을 제공하며, 이를 통해 비용 효율적이고 상업적으로 실용적인 CO2 분리막을 제조하 고자 하였다.

대부분의 국가들은 온실가스 배출량을 줄이고 기후변화에 적응하기 위한 행동계획인 NDC (National Determined Contribution)를 법률화 했다. NDC 목표 달성을 위해 다양한 기술이 개발되고 있으며, 특히 가스상의 온실가스나 에너지원의 정화를 위해 분리막 수요가 증가하고 있다. 따라서, 본 논문은 다양한 재료 중 실현 가능한 제조 공정과 쉬운 스케일업의 장 점을 가지고 있는 고분자 막의 기술 동향을 제공할 것이다.

This study was conducted to estimate the effects of the forage process on rumen fermentation characteristics and greenhouse gas emissions of rye. Rye was grown at the Taeyoung Livestock farm and harvested at the heading stage. The harvested rye (5 kg) was sub-sampled for fresh forage, hay, and silage in triplicates. The sub-sampled rye was freeze-dried or air-dried for fresh forage or rye hay, respectively. For rye silage, the sub-sampled rye forage was ensiled into a 10 L mini bucket silo and stored for 90 days. For 72 h rumen incubation, each forage (0.3 g) was placed into the incubation bottle with the rumen mixture (30 mL) in quadruplicates. After the incubation, total gas was measured and sub-sampled for CO2 and CH4 analyses, and the bottle content was centrifuged for in vitro digestibilities of dry matter (IVDMD) and neutral detergent fiber (IVNDFD), and rumen fermentation characteristics. Silage had higher crude protein, crude ash, and acid detergent fiber concentrations than fresh forage and hay but lower non-fiber carbohydrates and relative feed value (p<0.05). And, silage had higher lactic acid bacteria than the other forages but lower pH (p<0.05). After 72 h incubation in the rumen, fresh forage had higher IVDMD and butyrate content than the other forages (p<0.05). However, silage had higher rumen pH and propionate content than the other forages but lower A:P ratio (p<0.05). Regarding greenhouse gases, silage had lowest total gas (mL/g DMD and NDFD) and CH4 (mL/g DMD and NDFD) emissions, while fresh forage had lowest CO2 (mL/g DMD) emission (p<0.05). Therefore, this study concluded that the ensiling process of rye can effectively mitigate greenhouse gas emissions of Hanwoo.

도시가스 배관의 파손시 폭발, 화재 사고로 이어지는 경우 기업뿐 아니라 사회적으로 큰 리스크를 발생시킨다. 그러나 매설배관과 병행 또는 교차 되는 구간의 전기설비에 대한 전격 위험성 평가에 대한 연구는 전무하다. 이에 본 연구에서는 전격 위험성 평가의 필요성과 실시방법 및 효과를 소개하여 도시가스 공사 시 전기설비로 인한 사고 위험을 예방하고 근로자와 시민들의 안전을 강화 하는데 기여 하고자 한다. 전격 위험성 평가는 정보 수집을 위한 위험지역 선정, 정밀 검사 및 위험성 평가, 전격 해소 방법론으로 구성되어 있다. 전격 위험성 평가의 효과성을 확인하기 위해 Test bed를 실시하였다. 국내 도시가스 공급사인 ‘P’사 ‘A1’ 공급권역에 전격 위험성 평가 실증 실시 후, ‘B2’, ‘C3’ 공급권역으로 확대 하여 적용하였으며, 평가 실증 또한 실행 하였다. 전격 위험성 평가의 항목은 국·외 기준을 바탕으로 평가 세부 기준을 구축 후 평가 지표를 개발하였으며, 평가 범위에 따른 평가 등급을 도출하고 도출된 등급에 따라서 위험도를 낮추는 해결 방법을 제안 하였다. 전격 위험성 평가를 통해서 매설배관에 유입되는 전압 위험에 따른 감전의 위험으로부터 작업자를 보호하고, 안전을 확보할 수 있다. 따라서 연구에서는 도시가스 매설배관 작업시 발생할 수 있는 감전, 폭발 등의 위험을 방지하기 위해 전격 위험성 평가를 작업 표준으로 도입하고 전국의 도시가스사 및 LPG 배관망 시공사를 대상으로 확산할 것을 제안하였다.

Gas identification techniques using pattern recognition methods were developed from four micro-electronic gas sensors for noxious gas mixture analysis. The target gases for the air quality monitoring inside vehicles were two exhaust gases, carbon monoxide (CO) and nitrogen oxides (NOx), and two odor gases, ammonia (NH3) and formaldehyde (HCHO). Four MEMS gas sensors with sensing materials of Pd-SnO2 for CO, In2O3 for NOX, Ru-WO3 for NH3, and hybridized SnO2-ZnO material for HCHO were fabricated. In six binary mixed gas systems with oxidizing and reducing gases, the gas sensing behaviors and the sensor responses of these methods were examined for the discrimination of gas species. The gas sensitivity data was extracted and their patterns were determined using principal component analysis (PCA) techniques. The PCA plot results showed good separation among the mixed gas systems, suggesting that the gas mixture tests for noxious gases and their mixtures could be well classified and discriminated changes.