• Title/Summary/Keyword: 농도제어

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Turbidity Reduction of the Turbid Water by Dredging (하천 준설 시 발생되는 탁수저감에 관한 연구)

  • Bae, Sang-Keun;Choi, Soo-Young
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2011.05a
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    • pp.207-211
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    • 2011
  • 하천공사의 매립 및 준설 시 뿐만 아니라 최근에는 호우 시에도 발생하는 고농도 오탁수의 유출 확산으로 인하여 주변 수역의 수산자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치고 있다. 특히 유사는 하천과 호소에 유입되어 탁도를 증가시켜 수자원의 이용가치를 저하시키며, 박테리아나 각종 미생물의 이동 매개체가 되고 있다. 또한 퇴적된 유사는 유량이 증가하면 다시 침식되어 부유상태가 되며 이때에 영양염류나 독성물질이 재용출 되기도 하는 등 하천의 물리 및 토양환경의 장 단기적인 변화를 유발하는 원인이 된다. 결국 유사는 다양한 방식으로 하천과 호소의 생태환경에 큰 변화를 초래한다. 부유토사의 발생 가능한 피해의 범위와 정도는 유역의 부유토사 발생율과 하천, 호소 퇴적물의 성분종류와 입도분포, 그리고 유속에 따라 결정된다. 따라서 탁수의 영향범위를 예측하고, 악영향이 예측될 경우에는 탁도를 저하시킬 수 있는 오탁물질의 저하기법을 적용하여 그 대책을 수립하여야 한다. 현재 정부가 역점을 두고 있는 4대강 살리기 사업 중 하나인 하천 준설 사업 시 발생되는 고농도 오탁수는 주변 수역의 수자원 및 자연환경에 심각한 영향을 미치므로 자연환경의 보존, 해양자원을 보호하기 위하여 오탁물질의 제어가 반드시 필요한 실정이다. 기존의 오탁 저감시설이나 방법의 경우 오탁물질의 확산을 제어하는데 한계가 있고 오탁물질의 종류와 관계없이 일률적으로 시공함으로서 오탁제어 효과가 의문 시 되고 있다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 오탁물질의 확산 범위를 줄이고 침강효율을 높이는 방법을 찾아 오탁확산 제어 효율을 개선할 필요가 있다. 본 연구에서는 오탁물질 제어 시 2차 응집물로 인한 오염이 발생하는 않는 천연광물 제올라이트를 이용한 실내실험을 통하여 고농도 탁수의 탁도 저감효율을 파악하여 고농도 탁수의 탁도 저감에 대한 제올라이트의 적용 가능성을 살펴보았다. 4대강 살리기 사업 중인 OO강 OO공구의 OO보 현장에서 하천 준설 시 발생하는 고농도 탁수를 이온을 첨가한 제올라이트를 이용하여 확산제어에 관한 효과를 검토한 결과 2,000NTU 정도의 고농도로 유하하는 탁수에 대하여 제올라이트 혼합 후 20분이 경과한 시점에 제거효율이 90%이상으로 제올라이트의 탁수저감 효과가 대단히 크다는 것을 알 수 있었다.

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Control of $NH_4-N$ in Wastewater Treatment Effluent According to Simplified ASM No. 1 (간략화된 활성슬러지 모델(ASM No. 1)을 이용한 유출수 중 암모니아성 질소의 제어에 관한 연구)

  • Kim, Shin-Geol;Choi, In-Su;Koo, Ja-Yong
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.29 no.5
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    • pp.548-555
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    • 2007
  • The control of wastewater treatment has two merits; one is to regulate water quality of effluent and the other is to reduce the cost of wastewater treatment. The purpose of this study was to control the ammonium nitrogen in effluent that is known to cause eutrophication. The control was based on simplified ASM No. 1 which had 3 component materials and 8 coefficients, and the control method was as following. Firstly the ammonium concentration of inflow was measured and the optimal aeration time in effluent was determined according to simplified ASM No. 1 to be 1.0 mg/L. If ammonium concentration of effluent was not equal to 1.0 mg/L, the influent ammonium was corrected by adaptive control. These processes above were repeatedly performed. The SBR running aerobic-anoxic phase had been controlled for 1 month with this method. As a result, the ammonium concentration of the effluent showed in the range of $0.22\sim3.1$ mg/L with an average concentration of 1.1 mg/L. The adaptive control method used in this study was found very useful to control and predict the effluent concentration of ammonium.

Microcomputer-aided Fermentation System for High Density Fed-Batch Cultivation (마이크로컴퓨터를 이용한 고농도 유가배양시스템)

  • 이형준;이계호허윤행
    • KSBB Journal
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    • v.5 no.3
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    • pp.307-313
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    • 1990
  • A microcomputer-aided fermentation system was constructed for high density fed-batch culture using dissolved oxygen(DO) as a substrate feeding indicator. DO signal was processed prior to aquisition to computer. Agitation speed and oxygen flow rate was changed stepwisely to maintain DO value at a constant level. Agitation speed was controlled by the output signal of D/A converter. Oxygen flow rate was controlled by a flow rate control valve connected to a stepping motor. Substrate was fed with a feeding pump operated by the abrupt increase of DO signal. Methylobacillus sp. SK1 was cultivated to test the system and 16.53g/l of cell density was obtained after 10 hr.

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재장전노심의 노물리시험중 제어봉제어능 측정방법들에 대한 통계적 추론

  • 정대욱;구본현
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.80-87
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    • 1996
  • 국내 가동중원전의 노물리 시험중 제어봉제어능 측정시 적용되는 측정방법들에 대해 실제 측정결과를 이용해서 통계적 분석 및 추론을 수행하였다. 1988년부터 현재까지 약 8년간 모든 발전소에서 행한 측정결과에 대해 통계적 분석 및 주요 시험변수들과의 상관관계를 분석한 결과, 다음과 같은 결론이 도출되었다. 제어봉 제어능 측정결과는 전반적으로 측정치가 예측치에 비해 작은 경향을 보이고 있다. 붕산희석법은 측정오차가 가장 작았고 임의성을 가지며, 노심의 붕산농도와 상관관계가 있다. Framatome방식의 제어봉교환법은 비교적 측정오차가 크나, 시험변수들과의 상관 관계는 가장 미약하다. CE 방식의 제어봉교환법은 Swap 방법 중에는 측정오차가 가장 작고 임의성이 있으나, 붕산농도 및 기준제어군 제어능 측정오차의 크기와 강한 상관관계를 갖는다. Westinghouse 방식의 제어봉교환법은 가장 측정오차가 크며 대부분의 측정결과에서 측정치가 작게 편향되어 있다. 그리고 시험제어군의 제어능이 작을수록 측정오차가 커지는 강한 상관관계가 있으며, 기준제어군 제어능 측정오차의 크기와도 상관관계가 있다.

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Agrobacterium sp. ATCC 31750의 고농도 세포배양

  • Jang, Jeong-Gyun;Cha, Wol-Seok;Gang, Si-Hyeong;Park, Jae-Eok;Lee, Jung-Heon
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 2000.11a
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    • pp.245-246
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    • 2000
  • Agrobacterium sp. ATCC 31750( formerly Alcaligenes faecalis subsp myxogenes) was used to produce curdlan. Since the curdlan is secondary metabolite, it is important for curdlan production to increase cell concentration. The fedbatch operation was used to increase cell concentration with addition of carbon and nitrogen sources. When the initial sucrose concentration was 20g/L, it was consumed in 24 hrs and the cell concentration was 6g/L in a batch culture. The sucrose solution(200g/L) was fed to control the sucrose concentration above 10g/L.

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Control of Wastewater Treatment Removing Phosphate Based on ASM No. 2 Simplified Model and Investigation of Luxury Uptake Limitation (ASM No. 2 간략화 모델에 기초한 인산염의 제어 및 인섭취 제한현상에 대한 고찰)

  • Kim, Shin-Geol;Choi, In-Su;Koo, Ja-Yong
    • Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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    • v.30 no.2
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    • pp.181-189
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    • 2008
  • Phosphate is the limiting factor leading to the eutrophication in nature and has been usually removed by the luxury uptake of PAOs(Phosphate accumulating organisms). The purpose of this study was the control of wastewater treatment removing phosphorus. The control of wastewater treatment process was performed by optimal and adaptive control. They were performed as followings. Firstly the inflow phosphate concentration was measured and the optimal aeration time was calculated by simplified ASM No. 2 for the phosphate to be 1.0 mg/L in effluent. It was optimal control. But when the phosphate concentration in effluent was not 1.0 mg/L, adaptive control was necessary to coincide the objective of control with real value. Then it was performed as the objective phosphate concentration in effluent was changed according to calculation of errors and it was adaptive control. The wastewater treatment process had been controlled by them for about one month. The range of phosphate concentration in effluent 0.2$\sim$3.2 mg/L and the average of it was 1.0 mg/L. The limitation of luxury uptake occurred two times while wastewater treatment process was running. After the analysis of laboratory tests, we knew the reasons were the shortage of ammonia nitrogen and the excessive aeration.

상업용 가압경수로의 무붕산 운전 가능성 연구

  • 김종채;김명현;이은철
    • Proceedings of the Korean Nuclear Society Conference
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    • 1996.05a
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    • pp.106-111
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    • 1996
  • 600MWe급 상업용 가압경수로의 무붕산운전 가능성을 핵설계 측면에서 검토하였다. 기본 원자로 핵연료 형태는 AP600 기준으로 무붕산 노심이 가능하도록 핵연료 농축도, BP 재질/갯수/위치/농도, 제어봉의 재질/위치/갯수등의 설계 변수등을 변화시켰다. 핵연료 농축도는 1.95w/o, 2.9w/o, 3.5w/o를 사용하였으며, BP의 갯수는 8에서 24개까지 사용하였으며, 재질은 Gd$_2$O$_3$, 농도는 축방향 출력분포를 평탄화 시키기 위하여 10w/o-14w/o를 사용하였다. 제어봉 설계에서 재질은 경제적이며, 제어봉가가 큰 B$_4$C를 사용하였으며, 반응도 제어에는 weak 제어봉을 사용하여 출력분포에 대한 영향을 최소화 하도록 설계하였다. 또한 출력분포제어에는 독립적으로 작동되는 고반응도가의 제어봉을 설정하여 노심 상부에서 동작하게 함으로써 반응도에 미치는 영향이 적도록 설계하였다. 설계 결과 아직 안전성 확보 여부에 대한 연구가 수행되지 않은 상태이나 주기초에서 주기말까지 잉여반응도를 1% 미만으로 유지하고, 축방향 BP zoning이 이루어지면 현재의 상업용 원자로에도 무붕산 운전이 가능할 것으로 판단된다. 또한 주기초 A.O.가 -14%, 제어봉의 삽입과 인출에 따른 국부 첨두치가 2.16으로 나타나 안전성 확보에도 큰 어려움은 없을 것으로 생각된다.

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High Density Cultivation of Methylobacillus sp. SK1 in Fed-Batch System (Methylobacillus sp. SK1의 고농도 유가배양)

  • 이형춘;이계호김시욱
    • KSBB Journal
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    • v.5 no.3
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    • pp.269-277
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    • 1990
  • Methylobacillus sp. SK1, an obligate methylotroph, was cultivated in a fed-batch culture using DO as a methanol feeding indicator with a micro computer-aided control system. While 2.07g/l of cell density was obtained after 13 hr in the batch culture (initial methanol concentration: 1.0%(v/v)),45.3g/l of cell density was obtained after 17 hr by feeding methanol and metal ions in the fed-batch culture with oxygen supply. The high-density biomass was obtained in short cultuivation time by fed-batch culture with feedback control, and consequently the biomass productivity was significantly increased. It was mainly due to extension of logarithmic growth period by methanol feeding without methanol inhibition and intensive aeration without DO limitation with microcomputer-aided control system.

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Influences of pH Conditions on Syngas Fermentation using Clostridium ljungdahlii (pH 조건이 Clostridium ljungdahlii를 이용한 합성가스 발효공정에 미치는 영향)

  • Wang, Long;Hong, Seong Gu
    • Journal of The Korean Society of Agricultural Engineers
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    • v.54 no.6
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    • pp.143-150
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    • 2012
  • 바이오에탄올 생산공정은 당 (Sugar)을 기반으로 하는 공정과 합성가스를 이용하는 공정으로 분류할 수 있다. 이 가운데 합성가스를 이용하는 공정은 촉매를 이용한 화학적 공정과 혐기성 발효에 의한 생물학적 공정의 두 가지로 나뉜다. Clostridium ljungdahlii는 일산화탄소와 수소가 주요 성분으로 구성되는 합성가스를 이용하여 에탄올과 아세트산을 생산할 수 있는 균주 중의 하나로 알려져 있다. 합성가스 발효공정에서 pH는 미생물의 증식과 에탄올 등의 생산에 아주 중요한 요인 중의 하나이다. 본 연구에서는 pH 조건이 미생물의 생장과 에탄올 생산성에 미치는 영향을 조사하였다. C. ljungdahlii 배양은 엄격한 혐기성 조건에서 100 ml의 serum bottle과 pH 제어가 가능한 반응기를 이용한 실험결과, 회분식 배양 조건에서는 미생물의 생장과 에탄올 생산을 위한 최적 초기 pH는 7.0로 나타났다. 미생물 농도는 0.57 g/L, 에탄올 농도 0.91 g/L로 나타났다. pH 4.5 이하에서는 미생물의 생장이 멈추는 것으로 나타났다. pH 제어가 가능한 생물반응기에서는 pH 6.0 일때 에탄올 생산량이 pH 7.0 일때 보다 높게 나타났다. 일정 수준의 미생물 농도를 유지한 조건에서 합성가스를 기포식으로 주입하고 pH 5.9에서 5.4까지 제어하였을 때 미생물량과 에탄올 농도가 증가하였다. 60 시간이 지난 후에 미생물의 농도는 0.498 g/L, 에탄올은 1.056 g/L까지 이르렀다.

Effectiveness of Real-time Oxygen Control in Fresh Produce Container Equipped with Gas-diffusion Tube (기체확산 튜브 부착 신선 농산물 용기에서의 실시간 산소농도 제어의 효과)

  • Jo, Yun Hee;An, Duck Soon;Lee, Dong Sun
    • KOREAN JOURNAL OF PACKAGING SCIENCE & TECHNOLOGY
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    • v.19 no.3
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    • pp.119-123
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    • 2013
  • Simplified control logic was devised to fabricate and operate the modified atmosphere (MA) container of fresh produce equipped with gas-diffusion tube whose opening/closing was controlled in response to real time $O_2$ concentration. This is a simplified ramification of the previously developed control logic using both $O_2$ and $CO_2$ concentrations ([$O_2$] & [$CO_2$]). The developed logic was applied to and tested by a container system filled with spinach at $10^{\circ}C$ having optimum MA window of [$O_2$] of 7~10% and [$CO_2$] of 5~10%. It was shown that setting the proper on-off limit (11%) for $O_2$ control based on the assumed relationship $[O_2]+[CO_2]$=21% could attain the desired $CO_2$ concentration just below the upper tolerance limit ($[CO_2]_H$, 10%). The $O_2$ control point can be the lower tolerance limit or adjusted one (21-$[CO_2]_H$) depending on the commodity's MA requirement. The developed logic using single $O_2$ sensor could attain the equilibrated [$O_2$] of 11% with [$CO_2$] of 8~9% which was desired and similar to that of its predecessor ([$O_2$] of 9~10% with [$CO_2$] of 10%) using both $O_2$ and $CO_2$ sensors. Both MA containers (one only with single $O_2$ sensor control and one with $O_2$ and $CO_2$ sensors) could also keep the spinach quality without significant difference between them, but significantly better than perforated control package of air.

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