• Korean Chemical Engineering Research
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• v.59 no.4
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• pp.542-547
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• 2021

Glass lined impellers are corrosion resistant to most chemicals, including strong acids, and also have a smooth, non-stick surface, easy to clean and free from impurities in the process. Glass lined home base impeller is a multi-purpose impeller designed to stir a wide viscosity range of liquids from low viscosity fluids to high viscosity fluids, among others, cell culture, yeast culture, and beer fermentation pots, especially used for air-water system breathable stirring. The glass lining for HB impellers, which are simple in structure and competitive in performance, is essential to have upper and lower division in order to make the joint area between the impeller and shaft as small as possible. The upper and lower division of the impeller hardly affects the mixing performance, but the aeration performance. In this study, in order to optimize the shape of the Glass Lining HB impeller, a study was conducted on the effect of the angle between the upper and lower impellers, the clearance between the impellers, and the number of baffles on the aeration power. The optimal shape and baffle plate conditions for the Glass lined HB impeller were derived through the study results that the angle and the clearance between the upper and lower impellers decreased the ration of the power consumption with aeration P_g and that without aeration P₀, P_g/P₀.

• Journal of Animal Environmental Science
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• v.18 no.3
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• pp.207-220
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• 2012

There are around 7,500 manure tanks to treat the manures from pigs in Korea. In the tank, there are too much sediments deposited on the base and wall, which causes low efficiency of stock capacity and manure fermentation. In order to minimize sediments and to ferment manure effectively, we developed a 2-fluid jet mixer for mixing sediments in liquid livestock manure tank. For developing the prototype, we tested a factorial experimental system with various nozzles, and simulated CFD models with two kinds of nozzle arrangement. From the results of factorial experiment and CFD simulation, we concluded the dia. ratio of primary : secondary nozzle should be 1:2 and the nozzles should be arranged at the same distances toward to the circumferential direction. With this results, we manufactured a 2-fluid jet mixer which is consists of four 2-phase nozzles, centrifugal slurry pump and root's type air blower. And, we carried out the performance test of the prototype in the round shaped liquid manure tank in the farm. The performance test results showed that the uniformity of TS (Total Solid) and VS (Volatile Solid) was raised from 21.3 g/L, 13.3 g/L In steady state to TS and VS to 23.0 g/L, 14.1 g/L in the mixing operation. Therefore, we could conclude that the prototype of 2-fluid mixer could make the solid material which could be sediments in the tank not to be deposited in the tank and to be contacted to air bubbles which could enhance the efficiency of the fermentation of livestock manure.

• Food Industry
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• s.94
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• pp.37-40
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• 1988

1) 본 연구에서 시료로 선정한 충남 서산산 건강(dry ginger)은 수분이 $9.4\%$, 회분이 $8.7\%$ 그리고 alcohol에 의한 추출량이 약 $9\%$이다. 이는 선진국에 채택사용하고 있는 건강의 규격기준에 의하면 양호하다. 2) Non- flavor물질의 추출을 최소화하고 특히 증류과정에서 유효성분 손실을 최소화 할 수 있고, 엑기스내의 용매 잔류량이 인체에 유해하지 않고 추출효율을 높일 수 있는 용매는 ethyl alcohol이다. 3) 널리 사용하고 있는 관류추출(percolation)의 성능을 분석하고 이의 개선방안을제시하였다. - 추출효율을 높이기 위하여 건강(dry ginger)의 입자를 작게하면 압력강하가 증대되어순환되는 용액의 유속을 제어하기가 힘들다. - 입자가 작을 시에는 유체의 흐름이chan-nelling현상을 나타낸다. - 위와 같은 조건에서는 물질 전달속도가 느리므로 추출효율을 증대시킬 수가 없다. - 따라서 percolation추출에 사용되는 건강의 입자크기는 30mesh크기 이상이어야 운전조작이 용이하나 추출효율이 낮으므로, 추출시간 6시간에 회수된 생강엑기스양은 약 $2.5\%$이다. 4) percolation추출의 단점을 보완하기 위하여 기계적교반 추출을 선택하여 다음과 같은 개선점을 찾았다. - 교반형 추출에서는 고 - 액분리시 cake 저항에서 문제가 야기되지 않는 범위까지 건강의 입자를 작게할 수 있으므로 추출효율을 크게 향상시킬 수 있었다. 즉, 작게 분쇄된 건강(30mesh통과$90\%$)을 대상으로 추출시간 3시간에 $7\%$의 회수율로 증대시켰다. 최적 운전조건은 다음과 같다. 건강시료:1kg 시료크기:-30mesh$90\%$ 용매:ethyl alcohol 3$\iota$ 교반속도:900r.p.m 추출온도:상온($15\~25^{\circ}C$) 추출시간:3시간 일차 추출조건과 동일하게 하여 얻어진 엑기스의 수율이 $2\~2.5\%$이므로 총엑기스의 수율은 건강(dry ginger)무게기준으로 $8.5\~9.5\%$이었다. 5) 교반추출의 효율이 개선되었다 하더라도 추출물의 분리가 용이하여야만 공정의 이용이 가능하다. 그러므로 교반추출후 고 - 액분리를 위하여 정압여과 장치를 이용하여 여과시 cake의 평균 비저항을 얻었으며, 이의 값은 $4.31\times10^8cm\;/\;gr$으로서 여과에는 어려움이 없다는 것을 의미한다. 따라서 추출속도와 효율이 상대적으로 우수한 교반형 추출기의 가능성을 예시할 수 있음을 알 수 있었다. 6) 추출물을 농축과정에서 휘발성 oil의 손실을 최대로 줄이기 위해서는 단순증류를 하지 말고 분별증류를 수행하여야 하며, gingerol과 같은 중요성분의 열분해 반응을 억제하기 위해서는 열전달 효율을 증대시켜 증류조작을 원활히 수행하여야 하므로, still내의 농축물을 계속 교반시켜야 하며 감압상태에서 증류온도는 $40\~50^{\circ}C$로 유지시키는 것이 가장 바람직하다. 7) Ethyl alcohol로 추출된 엑기스내의 수분이나 회분함량은 외국산 제품에 비하여 약간 낮고, 반면에 조지방 및 조단백 성분의 함량은 약간 높게 나타나고 있어 대체적으로 본 연구에서 얻어진 엑기스내의 비풍미성분(non- fla-vour component) 함량은 외국산에 비하여 많은 차이가 없다. 8) 수입 외국산에 비하여 국산엑기스(본 연구에서 ethyl alcohol로 추출)내의 무기성분등의 함량은 비교적 낮은 편이다. 9) 건강에서부터 oleoresin을 얻어 paradol을 제거시킨 후 순수한 gingerol을 분리하여 IR과 NMR로 확인한 결과, 국산건강의 엑기스에는 주로 6-gingerol이고 약간의 10-gingerol이 함유된 것으로 나타났다. 10) 순수하게 분리된 gingerol을 열분석(TGA와 DTG)한 결과 약 $75^{\circ}C$에서 gingerol의 열분해 반응이 일어남을 알수 있었다. 11) 건강 분말시료와 엑기스내의 미생물 검사 결과 건강분말에서는 세균수가 많이 존재하는 것으로 나타났으나, 이는 ethyl alcohol로 추출하는 공정 중 대부분의 균들이 사멸된 것으로 나타났다. 12) 관능적 측면에선, 본 연구에서 제조한 엑기스와 수입엑기스를 비교한 결과 생강 특유의 맛은 비슷했으나, 수입엑기스에서는 쓴맛과 톱밥냄새를 느낀다는 결과를 나타내었으며 전체적인 종합적 풍미는 국산 건강엑기스가 좋은 것으로 나타났다.

• Journal of Ocean Engineering and Technology
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• v.28 no.2
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• pp.111-118
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• 2014

In drilling process of oil wells, the drilling fluid such as mud keeps the drill bit cool and clean during drilling, with suspending drill cuttings and lubricating a drill bit. In this paper, a commercial CFD package(ANSYS Fluent 15.0) was used to solve the hydrodynamic force and evaluate mud mixing time in the mud mixing tank on offshore drilling platforms. Prediction of power consumption in co-rotating and counter-rotating models has been compared with results of Nagata's correlation equation. This research shows the hydrodynamic effect inside the two phase mud mixing tank according to rotating directions(co-rotating and counter-rotating). These results, we can conclude that the co-rotating direction of the two shafts with mixing blade in the mud mixing tank can be a preferable in power consumption and mixing time reduction.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2022.05a
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• pp.397-397
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• 2022

오늘날 급격한 인구증가 및 도시화로 인해 음식물류 폐기물 발생량이 크게 증가하였으며, 음식물류 폐기물에서 발생되는 음폐수의 적절한 처리방안에 대한 관심이 증가하였다. 혐기성 소화(Anaerobic digestion; AD)는 음폐수의 바람직한 처리방법으로 알려졌지만, 긴 처리기간 및 공정 불안정 등의 문제로 개선이 필요하며, 그 중 기존 AD에 보조 반응조를 추가한 보조 미생물전기화학적 혐기성소화(Auxiliary bioelectrochemical anaerobic digestion; ABEAD)가 적절한 개선방안으로 제시되었다. 하지만 아직 20 L 이상 용량에서의 연구는 이뤄지지 않았으며, 따라서 본 연구에서는 100 L의 용량에서 ABEAD의 성능향상을 평가하고 규모증가에 따른 성능변화를 비교하였다. 반응조는 AD와 ABEAD로 구성되었다. 유효용량 100 L, 유기물부하율 4 kg/m³/d, HRT 20 days 및 중온소화(35℃) 조건으로 운전하였으며, AD는 기계적 교반, ABEAD는 기계적 교반 및 펌프를 통한 bulk 용액 순환이 이뤄졌다. ABEAD의 전극재질은 SUS304를 사용하였고, 0.4V의 전압을 공급하였다. 성능비교는 pH, 휘발성지방산(Volatile fatty acids; VFAs), 유기물제거율 및 메탄 생성량을 비교해 수행하였다. 실험결과 AD는 pH 및 VFAs가 각각 평균 7.37 및 3,880 mg/L, ABEAD는 각각 평균 7.5 및 2,870 mg/L로 VFAs의 빠른 처리를 통해 공정안전성 향상되었고, 유기물제거율 및 메탄생성량의 경우 AD는 각각 평균 65.8 % 및 85.1 L/d, ABEAD는 각각 평균 76.1 % 및 108.1 L/d로 유기물의 빠른 처리 및 메탄전환이 이루어져 비교적 큰 규모에서도 ABEAD의 성능향상이 나타남을 확인하였다. 또한 이전 소규모 연구들과 비교를 통해 규모에 따른 성능향상폭을 비교했을 때에도 큰 차이가 나지 않는 것으로 판단되며, 따라서 ABEAD는 BEAD 기술의 상용화 및 적용에 적합한 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2015.11a
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• pp.193-193
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• 2015

도금공정에 있어서 전처리는 제품품질을 확보하는데 중요한 단계이다. 전처리 공정의 주요인자중 처리액의 온도, 처리시간, 교반력, 오염도를 개선함으로써 제품의 산화막 및 오염물질을 효과적으로 제거할 수 있었다.

• Journal of Korean Tunnelling and Underground Space Association
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• v.20 no.5
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• pp.773-786
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• 2018

In this paper, viscosity features of sealant (bentonite-cement slurry), which is used for umbrella arch method in tunnel, were studied. The sealant must secure optimal strength and capacity for the waterproof and stabilization of borehole as well as to satisfy groutability. In this study, the variation of viscosity was measured with different mixing processes. With an increase of initial mixing period with water and bentonite mixture, the required time for the rapid increase of viscosity of the sealant is shorten. With increase of mixing period, the possibility of swelling of bentonite will increases and this can lead increase of the viscosity of the mixture. In addition, the behaviors of sealant vary with a drastic increase of the viscosity: thixotropy and rheopexy. Furthermore, the bentonite/water mixing period influences on the bleeding features of the sealant. Further study is required to introduce the guideline, which can be applicable in the field in the aspect of required capacity of the sealants and mixing processes of the ingredients.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 2005.04a
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• pp.252-256
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• 2005

Removal of heavy metal ions from aqueous solution by brown sea weeds (Hizikia fusiformis, Laminaria, and Undaria pinnatifida) was 80-96% for lead, cadmium, chromium and copper ions. Fifty percent of the adsorption was completed in 4 min. The uptake of lead and cadmium ions followed Langmuir adsorption. In the adsorption experiments using single and multi metal ions 80-95% of metal ions were removed, and the removal efficiency was the best for lead ion.

• KSBB Journal
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• v.19 no.6 s.89
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• pp.421-426
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• 2004

The extraction and separation of isoflavones from Korean soybean were peformed by various mechanical and chemical extraction methods. They included solvent extraction, stirring, supersonification and sub/supercritical water extraction. From the experimental results of the variation of solvent extraction by change in composition, the increase in extraction of a specific compound by stirring or supersonic energy, and the application of supercritical fluid with superior solvating power over solvents, the sonification was the most desirable extraction method in extracting aglycone isoflavones, daidzein and genistein from Korean soybean.

• Journal of the Korean Institute of Intelligent Systems
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• v.24 no.3
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• pp.330-336
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• 2014

Many industrial processes such as continuous stirred tank reactors(CSTRs), desalination plant, distillation columns, pH neutralization processes and so on exhibit highly nonlinear characteristic and time-varying behavior during operation. The control of such processes has been challenging to control engineers. Hence, a variety of forms of PID controllers and their tuning rules for industrial processes have been developed to guarantee the best performance. In this paper, a scheme that designs the practical PID controller with an anti-windup strategy incorporating with an evolutionary algorithm(EA) is presented for the concentration control of a nonisothermal CSTR. EA is used to tune the parameters of the overall PID control process with anti-windup by minimizing the integral of absolute error(IAE). Simulation works for reference tracking and disturbance rejecting performances and robustness to parameter changes show the feasibility of using the proposed method.