Photosynthetic and fermentative bio-hydrogen production by microalgae and fermenting bacteria

Dept. of Environmental Engineering/박사A good understanding of both, photosynthetic and fermentative bio-hydrogen metabolism is essential in various research areas such as microbial metabolism, auto-/hetero- photosynthesis, technologies of both alternative energy production and conventional organic waste treatment, and biochemistry. Biological hydrogen production processes can be classified such as biophotolysis of water using algae and cyanobacteria, photodecomposition of organic compounds by photo-synthetic bacteria, fermentative hydrogen production from organic compounds, and hybrid systems using photosynthetic and fermentative bacteria. The demand for more efficient hydrogen production by dark hydrogen fermentation is particularly increasing. However, full scale bio-hydrogen plants fail to exist due to economical issues. A two-stage process to enhance the bio-hydrogen production is one possible solution for increasing the efficiency of dark fermentation process. However, anaerobic fermentation process involves the generation of CO2, a greenhouse gas, which is the drawback of this technology. Reduction of carbon dioxide emission is therefore of international concern, and the removal or reuse of carbon dioxide is demanded. Our another research aim is to use CO2 generated from the anaerobic bio-energy generating process as a carbon source for the algae and algal growths with other nutrient (short chain fatty acids) sources present in the effluent form fermentation process. Mostly, capability of hydrogen production by green algae has been demonstrated focusing on photo-heterotrophic and -mixotrophic production under anaerobic and limited aerobic conditions. In order to evaluate the optimal the potential directly photo-autotrophic hydrogen production during algae cultivation under aerobic system for algae plantation and photo-heterotrophic hydrogen production from short chain fatty acid (acetate- and butyrate-) enriched wastewater using microalgae, it would be beneficial to have a good understanding on microalgal activity during the hydrogen production for optimizing substrate utilization. This study over goal is developing the novel technologies for the best energy recovery using organic wastewater. The present study provides a fundamental scientific blueprint for the development of an integrated set of technologies designed to recover energy from organic wastewater resources. We were investigated optimal condition on fermentation process for bioenergy using various organic wastewater (i.e., sulfate wastewater and fruit waste) and direly hydrogen generation from microalgae using inorganic and organic carbon sources. This study showed the effects of varying sulfate concentrations with pH on continuous fermentative hydrogen production were studied to understand the relationship between sulfate reducing bacteria (SRB) and hydrogen (H2) production. Both Fe(II) and SO42- improved the H2 production efficiency from wastewater. In order to obtain an appropriate fermentation system using sulfate- and ferrous- enriched wastewater, it would be beneficial to quantitatively predict SRB activity during the H2 fermentative process for optimizing substrate utilization in the H2 reactor. The inhibition in hydrogen production by SRB at pH 6.2 diminished entirely by lowering the pH to 5.5, at which activity of SRB is substantially suppressed.Enhancement of fermentative bioenergy production is essential for efficient hydrogen production. A two-stage fermentation system was employed for combined hydrogen production to improve the energy efficiency. The energy efficiency (H2 conversion) obtained from mixed ripened fruits (RF) as substrate increased from 4.6% (in thefirst stage) to 15.5% (in the second stage). A direct hydrogen study showed that microalgal strains can upregulate the expression of mRNA synthesis of hydrogenase gene (hydA) and simultaneously produce hydrogen through photosynthesis using CO2 as the sole source of carbon with continuous illumination under aerobic conditions. We employed dissolved oxygen regimes typical of environmental conditions for microalgae in natural aquatic systems. The expression of hydA and the specific activity of hydrogenase evidenced that microalgae enzymatically produced hydrogen even under atmospheric conditions, which has been previously considered infeasible. Microalgal photo-heterotrophic hydrogen production by green algae organic carbon enriched (i.e., acetate and butyrate) wastewater effluent under anaerobic conditions was investigated. The wastewater was abundant in acetate and butyrate which caused different state of algae growth for phototrophic H2 production. The accumulative H2 production by microalgae with high organic concentration was almost 1.8 times higher than that from the control. These results demonstrate that AWE could be an effective substrate for enhancing the photo-heterotrophic H2 production from green algae.ope

Implementation Analysis of Policy Decision & Policy Execution on JTYK : Analysis with Winter's Policy Implementation Model

학위논문 (석사)-- 서울대학교 행정대학원 : 공기업정책학과, 2016. 8. 김순은.정부보증 주택연금 제도의 정책의제설정과정, 정책결정과정 및 정책집행과정이 어떻게 진화하였는지 그 변천과정의 핵심요소들을 단계적으로 살펴보는 것은 행정학·정책학에 있어 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 정부보증 주택연금 제도의 정책결정 및 정책집행에 차용된 변수들이 실제 정책의 결정 및 집행과정에서 어떠한 영향을 미쳤는지, 그리고 어떤 변수들이 성과요인으로 작용하였는지 분석하였다. 분석을 위해 Winter의 통합모형을 이용하여 정책결정과정 및 정책집행과정에서 성공적인 정책집행에 영향을 미치는 요소들을 포괄적으로 파악하였다. Winter의 통합모형에서 제시한 총13가지 관련 변수의 특성을 파악을 위해 문헌조사와 전화인터뷰를 실시하였다. 전화인터뷰는 정책집행기관인 한국주택금융공사의 정책집행실무자 2명 및 정책결정과정에서의 참여자 1명을 대상으로 하였으며, 인터뷰 내용을 뒷받침하기 위해 문헌조사를 병행하여 관련 변수들이 요구하는 사항을 심도 있게 분석하였다. 관련 변수를 총 13개로 구분하여 각각의 변수를 세부적으로 분석해 본 결과 정부보증 주택연금 정책집행에 성공적인 영향을 미치는 변수들이 상당수 존재함을 확인할 수 있었다. 먼저, 정부보증 주택연금 정책의 결정과정에서 재정경제부가 중심이 되어 관민 정책참여위원의 구성, 정기 협의회 개최 등 일련의 의사결정이 다원적 정책참여자간의 협의를 거쳐 이루어졌기 때문에 우려할만한 갈등은 존재하지 아니하였다. 다만 주택연금 가입자에 대한 지방세 감면 등과 같은 협의 과정에서 정부부처 간 마찰은 있었으나 심한 갈등으로 이어지지는 아니하였다. 관민으로 구성된 다원적 정책참여자 또한 전문성을 보유하고 있었으며, 정책참여자간 유용한 자료를 공식적인 회의석상에서 공유하였기 때문에, 의사결정은 적절한 인과이론에 기반 하여 이루어졌다. 단, 정책결정과정에서 정책대상집단의 대표위원이 정책참여집단 Pool에 포함되지 아니한 점, 그리고 이들의 제도개선 요구사항이 반영되지 않은 점은 향후 개선해야할 사항으로 나타났다. 동 제도의 정책의제형성과정부터 정책결정과정을 살펴본 결과 대중에게 보여주기 위한 정치적이거나 가시성이 높은 상징적인 행위를 강행한 점은 존재하지 않은 것으로 확인되었다. 정책 옹호자들은 동 정책에 대해 상대적으로 높은 관심을 가지고 있어 법안이 통과되는데 큰 난관은 없었던 것으로 확인되었다. 정책집행과정에 있어 정책집행기관인 한국주택금융공사는 정부정책을 성공적으로 집행하려는 적극적인 조직고유의 이해관계를 가지고 있었다. 또한 한국주택금융공사가 정책결정과정에서 업무집행기관으로 선정되면서 상품개발, 수요조사, 정보인프라 구축 등 중추적인 핵심 업무를 수행하면서 집행기관의 의견이 정책결정에 적절히 반영되어 공사법과 규정이 제정되었기 때문에 정책목표와 반대되는 행위를 할 원인은 존재하지 않았다. 따라서 정책집행기관인 한국주택금융공사는 정부보증 주택연금 정책에 대한 순응도가 높았다. 이러한 높은 순응도로 인해 정책집행에 있어 거부점(Veto-Point)이 나타나는 등 정책목표에 반대되는 행태는 존재하지 않았다. 아울러 정책집행기관으로 하여금 정책집행이 성공적으로 이루어지도록 하는 조정자(Fixer)로써 금융위원회가 존재하였다. 정책집행기관인 한국주택금융공사의 일선행정관료들은 조직의 수익창출을 위해 정책상품에 대한 설명시 정책대상자들에게 올바른 정보를 전달하지 않는 혼란행위를 하거나, 정책목표를 달성하기 위해 정책대상자를 취사선택하는 Creaming 행태는 존재하지 않았다. 기타 대응행태로써 정책집행기관의 관료들은 정책대상집단으로 부터 입수한 문제점, 불편사항 등을 적극적으로 정부당국에 건의하는 행태를 취하였는데 이는 상향적접근방법의 성공적인 사례로써 정책대상집단의 기대치에 맞추어 정책이 지속적으로 완화되는 방식으로 제도개선이 이루어졌다. 이는 정부정책목표를 달성하기 위해 정책집행기관이 취한 행태 중 가장 중요한 성과요인으로 본 연구에서 분석되었다. 정책도입전 정책대상집단의 반응을 살펴보면, 시민단체는 정부보증 주택연금 정책에 대한 제도개선을 촉구하였고, 일반시민대상 설문조사결과, 비호감 45.2%, 호감 38.5%로 비호감이 높았다. 한편 정책도입후 정책대상집단의 반응을 살펴보면, 시민단체는 개선사항을 여지로 남기며 환영의 메시지를 전달하였고. 이에 한국주택금융공사는 정책대상집단인 일반노년층 및 주택연금이용자를 대상으로 매년 실시한 주택연금수요실태조사를 통해 이들의 요구사항, 문제점 등을 파악하고 이를 제도개선을 통해 해결하는 행태를 취하였다. 이 또한 정부정책목표인 주택연금 활성화에 매우 중요한 성과요인으로 작용하였다. 이상의 연구결과를 통하여, 본 연구에서는 첫째, 정책결정 및 집행과정에 있어 전문시민위원회를 구성하고 이를 활성화하여 이해 당사자인 정책대상집단의 의견이 지속적으로 반영되도록 할 필요성, 둘째, 관민 조정자·조정집단의 구성을 제도화하고, 이들로 하여금 정책의 성과를 지속적으로 모니터링하면서 거부점이나 기타 문제들이 발생하였을 때 이를 시의성 있게 조정할 필요성, 셋째, 고령화문제에 대한 교육을 범 국가 적으로 정례화 하여 정책대상자가 올바른 정보를 습득하고, 제도를 이용하고, 그리고 그들이 신뢰할 수 있는 정책이 될 수 있도록 할 필요성, 넷째, 정부와 정책집행기관이 정책대상집단의 목소리를 기울이고 그들의 요구사항을 제도개선으로 발전시킨 것은 주택연금 활성화정책에 있어 가장 큰 성과요인으로 작용했음을 본 연구에서 확인하였듯이 시대의 흐름에 부응하는 제도개선이 지속적으로 이어질 수 있도록 보다 심층적이고 체계적인 R&D 활성화의 필요성을 정책적 제언으로 제시하였다.제 1 장 서론 1 제 1 절 연구의 배경 1 제 2 절 연구의 목적 및 필요성 3 제 3 절 연구문제 4 제 4 절 연구의 대상 및 연구의 방법 5 제 2 장 선행연구, 이론 및 역모기지 개관 7 제 1 절 선행연구 검토 7 제 2 절 이론적 배경 9 1. 학술적 이론 9 2. 역모기지의 개념 9 제 3 절 역모기지제도 개관 11 1. 역모기지론과 모기지론의 비교 11 2. 정부보증 주택연금의 개념 12 3. 과거 우리나라 민간 역모기지 제도 운영의 문제점 21 제 3 장 집행연구의 이론 및 연구 분석틀 23 제 1 절 정책집행연구의 개관 23 1. 집행연구에 대한 관심 23 2. 집행연구의 역사적 발전 24 3. 정책집행연구의 주요 이론 27 제 2 절 본 연구의 분석틀 34 1. Winter의 통합모형 34 2. Winter모형의 종속변수 37 3. Winter모형의 독립변수 42 제 4 장 정부보증 주택연금의 성과요인 분석 52 제 1 절 정책결정과정 성과요인 55 1. 갈등의 정도에 대한 분석 55 2. 인과이론에 대한 타당성 분석 59 3. 상징적 행위에 대한 분석 72 4. 정책지지자(옹호자)들의 관심수준에 대한 분석 76 제 2 절 조직내조직상호간 집행행태 성과요인 89 1. 조직의 이익 90 2. 정책목표에 반할 유인 93 3. 거부점의 수 97 4. 조정자의 존재 106 제 3 절 일선행정관료의 행태 성과요인 113 1. 정책대상자 혼란여부 114 2. 취사선택 행위 여부 117 3. 기타 대응행태 120 제 4 절 정책대상집단 행태 성과요인 126 1. 정책도입前 정책대상집단의 반응 127 2. 정책도입前 정책대상집단의 반응 128 제 5 장 결 론 133 제 1 절 연구의 결과 133 1. 정책결정과정상의 성과요인 134 2. 조직내조직상호간 집행행태 성과요인 135 3. 일선행정관료 행태 성과요인 137 4. 정책대상집단 행태 성과요인 139 제 2 절 정책적 함의 140 1. 정책결정과정 140 2. 정책집행과정 142 제 3 절 정책적 제언 145 1. 시민전문위원회 활성화 145 2. 민관 조정집단 설치운영 145 3. 정부보증 주택연금 교육홍보활동의 정례화 146 제 4 절 연구의 한계와 향후 연구과제 147 참고 문헌 150 Abstract 159 [부록 1] 인터뷰 실시결과 169 [부록 2] 해외 공적 역모기지제도 운영사례 176Maste

새로운 광굴절성 기능단과 이를 측쇄로 갖는 광굴절성 고분자의 합성 및 특성분석

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :섬유고분자공학과,1999.Maste

유기 광굴절 재료의 합성 및 특성 분석 : 기능단의 구조와 유리 전이 온도의 영향

Thesis (doctoral)--서울대학교 대학원 :재료공학부,2004.Docto

충청권의 도시재생 국제세미나 (Thomas Barrie,Masateru HINO,박천보,황재훈)

일반적으로 도시재생이란, 산업구조가 기계적 대량생산 위주의 산업에서 전자공학·하이테크·IT 등 신산업으로 고도화되는 과정을 거치거나 신도시 및 신시가지 위주의 도시 확장으로 인해 상대적으로 낙후되고 있는 기존 도시에 새로운 기능을 도입·창출함으로써 경제적·사회적·물리적으로 부흥시키는 것을 의미한다. 따라서 도시재생은 기존 도시가 가지고 있는 물리적ㆍ사회적ㆍ경제적 문제를 치유하기 위한 모든 행위를 뜻하며, 도시재개발, 도시 재활성화, 도시 쇄신 등의 용어를 포괄하는 광의의 개념으로 받아들여지고 있다. 우리나라에서의 도시재생은 도심주변부 불량주택에서 일어난 대대적인 주택재개발사업과, 80년대 마포 귀빈로와 을지로, 도렴지구를 중심으로 한 도심지역의 업무용도로의 재개발 등으로 시작되었으며, 90년대에 들어서면서 노후한 연립주택과 중저층 아파트를 고밀도로 재건축하는 이른바 ‘재건축’이 도시재생의 한 형태로 나타나게 되었다. - 이후 생략도시재생관련 국제세미나 [제1주제] 도시재생의 세계적 추세(Global Trends of Urban Regeneration) ￭ 미국 중소도시의 재생 전략과 사례 -Thomas Barrie (North Carolina State Univ. USA) (Urban Regeneration Strategies and Cases of Midium Sized Cities in America) ￭ 도시 활력을 유지하기 위한 도시 네트워크 형성의 필요성 : 일본 지방도시의 최근의 경험으로부터 (Necessity of formation of urban networks for the sustainalbe vitality of cities: from the recent ecperience of Hapanese probincial cities) -Masateru HINO(일본 Tohoku Univ. Japan) [제2주제] 충청권의 도시재생(Urban Regeneration of Chungcheong-do) ￭ 대전·충남의 도시재생 방향과 전략 -박천보(한밭대학교 교수)/김정연(충남발전연구원 선임연구원) (Stategies of Urban Regeneration in Chungnam and Daejeon) ￭ 충북의 도시재생 방향과 전략 -황재훈(충북대학교 교수)/원광희(충북개발연구원 균형발전연구센터장) (Strategies of Urban Tegeneration in Chungnam and Chungbuk

A Study on the Database for the New Refrigerator Design

제품을 디자인하는 행위는 제품이 가지고 있는 정보를 정확히 파악하여 이를 조형으로 변환시켜주는 작업이라고 할 수 있다. 제품은 무수히 많은 데이터로 이루어진 정보의 집합체로서, 이를 어떻게 분석하고, 분석된 결과를 어떻게 활용할 것인가 하는 것은 디자이너에게 주어진 크나큰 과제이다. 본 연구에서는 냉장고를 중심으로 네가지의 관점 즉, 생활문화적 관점, 소비자의 관점, 사용자의 관점, 인간공학적 관점에서 냉장고 디자인에 필요한 데이터 베이스를 구축하고, 이를 지속적으로 데이터 베이스화할 수 있는 방법에 관해 논의하였다. 이는 냉장고 뿐만 아니라 다른 제품에 필요한 데이터 베이스를 구축하는데에도 도움을 줄 것으로 예상된