• 대한기계학회논문집A
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• 제37권3호
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• pp.419-427
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• 2013

자동차 배기계의 앞쪽에 배치된 촉매변환기는 배기가스 중 유해한 성분을 무해한 것으로 변환하는 제품이다. 담체를 매트에 두르고 캔에 넣는 캐닝공정을 통하여 제작된다. 매트의 압력이 너무 높으면 담체가 파손되기 쉽고, 너무 작으면 담체가 미끄러지기 쉽다. 담체, 매트와 캔에 대한 통계학적인 오차분포를 반영하여 공정능력수준을 예측하고 담체의 파손이나 미끄러짐도 예측하는 프로그램을 EXCEL로 개발하였다. 상용 프로그램 결과와 비교하여 공정능력평가와 유한요소해석의 타당성을 입증하였다. 기존에 독립적으로 수행하던 유한요소 해석과 공정능력분석을 통합하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권2호
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• pp.147-153
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• 2002

본 연구에서는 관상의 Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 담체에 대한 인간의 초자연골과 탄성연골의 형성정도를 살펴보았다. 담체는 PLGA의 분자량에 따라서는 110,000 g/mol과 220,000 g/mol을 비교하였고 내경 유지를 위하여 내경측에는 220,000 g/mol, 외경측에는 110,000 g/mol 의 복합체를 만들거나, 비분해성 고분자 폴리에틸렌 튜브와 110,000 g/mol PLGA의 담체와의 결합도 시도하였다. PLGA 담체들은 주사전자현미경으로 단면 구조를 관찰하였다. 각각의 담체에 20세 미만의 환자들의 비중격에서 채취된 초자연골과 귀에서 채취된 탄성연골에서 분리한 연골세포를 심었다. 분리된 연골세포는 두 번의 계대배양을 거쳐 각각의 PLGA 담체에 심었고 일주일동안 생체 외 환경에서 배양하였다. 각각의 세포와 담체의 복합체를 nude mouse의 배부 좌, 우로 피하조직에 이식하고 8주 뒤 H&E 염색으로 조직 검사를 시행하였다. 110,000 g/mol의 PLGA담체의 연골조직은 잘 형성되어 있었지만 그 내경은 유지되지 못하였다. 반면 220,000 g/mol의 PLGA담체의 연골조직은 내경은 유지하였으나 연골조직이 부분적으로 형성되어 있고 성숙한 연골조직의 양이 많지 않았다. 초자연골 세포에 비교하여 탄성연골 세포가 같은 조건하에서 연골조직을 더 많이 형성한 것으로 나타났다. 관상의 유지를 위하여 220,000 9/mol PLGA 담체를 내경측에 110,000 g/mol PLGA 담체를 외경측으로 한 담체에서는 연골조직 형성이 잘 되지 않았으나 내경측에 폴리에틸렌 튜브를 끼운 110,000 g/mol PLGA 담체에서는 조직 형성과 내경유지가 잘 되었고 원래의 담체와 거의 유사한 형태로 유지되었다. 분화된 연골세포도 조직 소견으로 확인할 수 있었다. 이 1mm 내경의 관상 연골조직은 인공 기관지나 식도 등을 위한 동물 실험과 인공 합성 튜브의 대체 등 앞으로 많은 응용분야가 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제15권3호
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• pp.285-292
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• 2000

난초를 키우는 화분에 보습용으로 사용되는 다공성 화산석을 2-3 mm크기로 파쇄한 후 $600^{\circ}C$에서 1시간 태워서 가연성 물질 을 제거하고 IN의 염산용액으로$60-70^{\circ}C$에서 2시간 이물질을 녹여댄 후 세척할 경우 효모 고정화에 적당한 담체를 얻을 수 있었다 이 때 염산 용액 대신 NaOH 용액을 세척용액으로 사용 할 수 있으나 담체 구성성분의 용출이 있을 수 있으므로 용액 농도, 처리온도 및 시간에 주의하여야 한다 이렇게 제조된 담체 는 기공의 크기가 $15-80\mu\textrm{m}$이고 충전 밀도는 0.4-0.6 g/mL 였으며 $SiO_2$가 주성분이었고, $Al_2O_3$가 소량함유되어 있었으며, CaO, MgO가 미량 함유되어 있었다. 이 담제의 구조와 효모 고 정화 능력을 국내외 기업에서 제조한 실리카 및 알루미나 재질 의 담체의 경우와 비교한 결과 고상포말법으로 제조한 실리가 담체의 구조 및 고정화능력($5{\times108}$ cells/mL bed)과 비슷한 결 과를 보여 효모 고정화용 담체로 손색이 없었다.. Cordierite 담체 와 알루미나 담체는 고정화능이 실리카 담체의 50% 이하로 낮 았는데 이는 기공의 표면이 매끄럽지 못했기 때문으로 효모가 쉽게 흡착하기 위해서는 가능한 한 매끄러운 표면이 바람직하다 는 사실을 알 수 있었다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.699-704
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• 2012

경구투여를 통한 친수성 약물의 방출조절을 위하여 이중층으로 된 고분자 담체를 설계하였다. 생체고분자인 alginate와 chitosan은 각각 극성 흡수성분으로, poly(D,L-lactide)는 소수성 피막으로, 그리고 theophylline과 diclofenac sodium은 모델 약물로 사용하였다. 담체는 지연방출과 이어지는 지속방출을 위하여 외부 껍질은 poly(D,L-lactide)로, 내부중심은 약물과 함께 알지네이트 또는 키토산으로 구성되어진 이중층의 미립구 담체로 성형하였다. 담체와 약물간의 극성 조합으로 인한 담체의 모폴로지와 약물방출 거동을 조사하였다. 담체와 약물 그리고 pH 환경의 상대적 극성이 약물방출 특성에 상당한 영향이 있음을 확인하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.228.1-228.1
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• 2010

선택적 CO 산화반응(PrOx)을 위한 Ru이 고분산 담지된 $Ru/{\alpha}-Al_2O_3$ 촉매를 증착-침전법(deposition-precipitation)으로 제조하였다. 용액의 pH와 aging 시간에 따른 Ru 입자의 크기 변화와 분산도의 영향을 살펴보았으며 함침법(impregnation)으로 비교 촉매를 제조하였다. 촉매의 특성분석은 BET, TPR, CO-Chemisorption분석을 수행하여 촉매의 비표면적, 환원특성, 분산도를 알 수 있었다. 특성분석결과, 증착-침전법으로 제조한 $Ru/{\alpha}-Al_2O_3$ 촉매가 함침법으로 제조한 촉매에 비해 분산도가 높았으며, pH별 촉매 제조에서는 pH6.5로 제조한 촉매가 22.06%로 가장 높은 분산도를 보였다. 또한, 담체의 비표면적 영향에 따른 Ru 입자의 분산도를 살펴보기 위해 ${\gamma}-Al_2O_3$와 ${\alpha}-Al_2O_3$ 담체를 적용한 결과, 비표면적이 작은 ${\alpha}-Al_2O_3$ 담체 표면에서 Ru 분산도가 ${\gamma}-Al_2O_3$ 담체에 비해 높았다. 이는 기공이 발달하여 비표면적이 넓은 ${\gamma}-Al_2O_3$ 담체는 소량의 Ru을 고분산 담지 시 담체 표면보다는 기공 내에 담지 되는 양이 많아 실제 반응 시 반응에 참여하는 표면 활성 금속양이 적음을 알 수 있다. 특히, 선택적 산화반응과 같이 표면에서 빠른 반응이 일어나는 경우, 기공 내부의 활성금속이 반응에 참여하기 어려워 반응 활성이 낮음을 PrOx 반응실험을 통해 확인할 수 있었다. PrOx test 조건은 GHSV 250000~60000, 온도는 80~200도, 람다값은 2~4로 성능 비교하여 실험 하였다. PrOx의 성능평가 결과 담체를 ${\alpha}-Al_2O_3$를 사용하여 deposition-precipitation방법으로 제조한 pH6.5 촉매에서 $100{\sim}160^{\circ}C$에서 90%의 가장 높은 CO conversion을 가지고 18%의 선택도를 가졌다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.312-315
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• 2004

염색가공 공정에서 배출되는 염색폐수는 염색 가공공정이나 사용하는 염료등에 따라 폐수량과 성상의 변화가 심하기 때문에 처리에 많은 어려움이 있다. 일반적인 염색폐수 처리방법으로는 물리화학절인 응집침전법과 생물학적인 활성슬러지법을 단독 또는 조합하여 주로 사용하여 왔다. 그러나 최근에는 기존시설의 처리 향상을 위한 다각적인 기술개발이 시도되고 있으며 그 일환으로 본 연구에서는 활성탄을 담지한 폴리우레탄 담체를 개발하여 염색폐수를 처리하고자 하였다. 본 연구에서는 담체를 이용한 염색폐수의 생물학적 처리 시 여러 인자들, 즉 COD/N 비, DO 농도, 담체의 충진율 등의 영향을 조사하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다. 또한 회분식 실험에서 얻은 최적조건을 이용하여 파일럿 실험도 함께 수행하였다. COD/N 비가 COD 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위해 COD/N 비를 조절하지 않은 경우와 COD/N 비를 2-3으로 조절한 경우에 대해서 비교하였다. 실험결과 염색폐수의 초기 COD 농도가 1,000 ppm일 때, 처리 후 COD 농도는 COD/N 비를 조절하지 않았을 경우 860 ppm (제거효율 ＝ 18%), COD/N 비가 2일 경우 550ppm (제거효율 ＝ 52%), COD/N 비가 3의 경우 390 ppm (제거효율 ＝ 57%)으로 각각 나타났다. DO 농도가 COB 제거에 미치는 영향을 알아보고자 DO 농도를 1, 6, 7 mg/L로 변화시켰다. 그 결과 DO의 농도가 1 mg/L일 경우 COD 제거효율은 20% 정도였으나, DO 농도가 6 mg/L이상에서는 모두 80%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 담체 충진율의 경우, 10% 충진시 40%, 20% 충진시 50%, 30% 충진시 70%의 제거효울을 각각 나타내었다. 회분식 실험에서 얻은 최적조건으로 파일럿 반응기를 100일 이상 운전한 결과 염색폐수의 COD 농도변화는 1,000ppm에서 380ppm로 평균 60%이상 제거되는 높은 효율을 보였다. 또 담체 첨가의 영향을 살펴보기위해, 담체를 충진하지 않은 조건에서 파일럿 반응기를 운전한 결과 평균 COD 제거율은 50%로 비교적 낮은 효율을 보였다.

• 공업화학
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• 제7권4호
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• pp.715-725
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• 1996

중수형 발전소에서 삼중수소 제거 공정에 이용되는 소수성 고분자촉매의 담체인 스티렌-디비닐벤젠 공중합체의 제조 특성을 실험하였다. 스티렌-디비닐벤젠 고분자담체의 제조시 담체의 표면 특성에 대한 용매의 영향을 고찰하기 위하여 일정한 용매계에서 용매비를 변화시켜 solvating power 값을 구하였다. 거시기공 형태의 담체가 제조되기 위한 solvating power는 가교도가 20%일 때 3 이상, 가교도가 40%일 때는 1 이상의 값이 필요하였으며 약 $40^{\circ}C$에서 2시간 이상 용액의 안정이 필요하였다. 또한 후처리 방법은 담체를 건조시키기 전에 용매를 제거하는 방법이 가장 우수한 기공 특성을 나타내었다. 담체의 입자 크기는 교반속도 및 계면활성제의 농도가 낮을수록 더 크게 생성됨을 알 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제17권4호
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• pp.326-332
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• 2002

크로마토그래피 공정 성능 검증의 한 항목인 담체의 수명 검증을 위해 자동화된 미니 크로마토그래피 시스템(MiniValChrom)을 개발하였다. 이 시스템은 크로마토그래피공정의 자동화된 반복수행, 크로마토그래피 각 step의 작동순서 및 공정조건의 자유로운 구성, on-line 실시간 모니터링 및 제어, 여러 담체 수명 검증법의 method file 저장기능 등을 갖추었다. MiniValChrom을 사용하여 BSA와 Cibacron Blue 3G-A를 각각 모델 단백질과 담체로 담체 수명 검증실험을 사례연구로 수행하였다. 담체 수명의 감소는 크로마토그래피 공정을 반복수행하면서 5 cycle 마다 변화하는 HETP값을 측정하여 HETP 값이 1 cm 이상 될 때까지 반복 수행함으로써 담체 수명을 결정할 수 있었다. 본 연구를 통해 개발된 MiniValChrom은 다른 검증 항목이나 multi-product 생산공장 내 크로마토그래피 공정 검증에도 유용하게 쓰일 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권3호
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• pp.307-311
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• 2014

폴리우레탄 담체가 혼합폐기물을 이용한 연속식수소생산에 미치는 영향을 조사하였다. 당밀폐수와 하수슬러지를 혼합하여 연속 회분식 공정에서 발효시켰다. 담체를 넣지 않고 12 h의 수리학적 체류시간으로 운전하였을 때, 대부분의 바이오매스가 외부로 유실된 반면, 담체를 반응조에 투입하였을 때에는 미생물 유실이 현저히 저감하였다. 또한, 담체를 이용한 경우, 수소생산속도 $0.4L-H_2L^{-1}d^{-1}$로 높게 나타났다. 반응조 내 부유 바이오매스에 의한 비수소생산속도가 $241{\pm}4ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$로서 담체 표면 부착바이오매스($133{\pm}10ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$) 및 담체 내부 부착 바이오매스에 의한 값($95{\pm}14ml-H_2g-VSS^{-1}d^{-1}$)보다 높게 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.542-548
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• 2005

부착 미생물을 이용한 다공성 담체 유동상 반응기는 하폐수중의 유기물 및 질소제거에 많이 적용되어져 왔다. 특히 생물막이 형성된 담체에서는 호기, 무산소 그리고 혐기영역이 공존하여 동시적 질산화/탈질 반응에 의한 질소제거에 유리한 환경이 제공된다고 알려져 있다. 이러한 반응을 활성화시키기 위해서는 담체표면과 내부에서 산소와 유기물등의 적절한 기질확산이 이루어져야 한다. 그러나 하폐수중의 유기물농도나 생물막의 마찰조건등 운전조건에 따라서는 표면에서의 종속영양균의 과잉성장에 의해 질소 제거 반응이 저해되기도 한다. 다공성 담체 유동상 반응기에 막모듈을 결합시킨 하이브리드 반응기는 단일조내에서 활성화된 동시적 질산화/탈질 반응으로 종래의 유동상 반응기에 비해 30% 이상 질소제거 효율이 증가하였다. 미소전극 연구를 통해 담체내부의 탈질율을 조사할 수 있으며 유동상 반응기에 비하여 하이브리드 반응기내 담체내부에서는 탈질반응에 대한 유기물의 확산에 대한 제한인자가 작으며 따라서 보다 높은 탈질율을 유지할 수 있음을 보였다.