• 미생물과산업
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• 제20권2호
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• pp.15-19
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• 1994

전기투석은 전하를 갖는 막과 전위차가 존재하는 장치에서 전해질을 분리하는 공정이다(fig. 1). 전기투석은 1980년대 이전까지는 주로 담수제조, 소금제조와 같은 무기이온제거에 사용되었으나 1980년대 들어 식품제조, 의약제조, 생물공정, 폐수처리 공정 등 다양한 방면으로 응용범위를 넓혀가고 있다. 전통적인 전기투석은 염, 산, 염기들을 수용액상에서 분리하거나 농축하는데 사용되었지만 근래에는 아미노산, 단백질을 분리하는데 전기투석의 활용연구가 시도되고 있다. 본 논문에서는 전기투석의 새로운 응용분야인 전기투석생물반응기에 대해 간단한 설명과 1980년대 후반부터의 연구논문의 소개, 그리고 전기투석에서의 간단한 물질전달이론 설명을 시도하고자 한다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2006년도 추계 학술발표회 발표논문집
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• pp.369-371
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• 2006

• 멤브레인
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• 제28권3호
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• pp.196-204
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• 2018

하수처리 혐기성 유동상 생물반응기(Anaerobic Fluidized Bed Bioreactor : AFBR)는 높은 표면적을 갖는 입상활성탄을 유동 메디아로 적용함으로써 생물막 형성 및 유지에 유리하며 이로 인해 우수한 유기물 제거 효율을 나타내나 처리된 유출수 내의 질소와 같은 영양염류의 잔존이 여전히 문제로 남아있다. 본 연구에서는 AFBR에 의해 처리된 유출수 내의 질소 배제를 위하여 정삼투막(FO membrane)을 유도용액의 종류와 농도에 따라 적용하였다. 실험결과 유출수의 총질소 배제 효율은 FO막에 적용하는 유도용액(draw solution : DS)의 종류 및 농도에 크게 의존하였다. 유도용액 농도가 증가함에 따라 FO막의 수투과량이 증가하였으며, 1 M의 NaCl을 유도용액으로 사용한 경우 총질소 배제 효율은 55%이었으나 1 M의 glucose를 유도용액을 사용한 경우 거의 완벽한 총질소 배제 효율을 나타내었다. AFBR 유출수를 FO막으로 24시간 동안 여과를 진행하였으나 파울링에 의한 수투과량의 감소는 관찰되지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.997-1002
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• 2007

본 연구의 목적은 pilot scale ASBF(호기성 침지형 생물막) 반응기를 이용하여 용해성 유기물과 질소화합물의 제거실험을 하였으며, 고정생물막 내에서의 용해성 유기물과 질소화합물 제거를 통한 종속영양미생물 및 독립영양미생물의 동적관계를 이해하고 개선하고자 하였다. 또한, 침지형 생물막 표면에 질산화 박테리아의 성장을 촉진시키기 위해 특별하게 설계한 구조를 라군에 추가하여 폐수처리 효과의 강화 가능성을 조사하였다. 침지형 생물막에 공기 기포가 직접적으로 접촉할 수 있도록 하였으며, 특히 낮은 온도에서 ASBF 실험장치의 용해성 유기물과 암모니아성질소 제거효과를 살펴보기 위해 회분식으로 운전하였다. 본 연구의 ASBF 반응조는 향후 용해성 유기물과 질소화합물의 제거를 위해 기존 폐수처리장 뿐만 아니라 신설 폐수처리장에도 확대 적용될 수 있을 것으로 기대 된다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.303-309
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• 2006

본 연구에서는 음이온 및 요소의 투과유속이 강화된 복막투석용 기능성 음이온 교환막의 제조와 특성에 관한 연구를 수행하였다. 음이온 교환막은 UV와 방사선 그라프트 중합법에 의하여 제조되었다. UV 그라프트 중합법에 의해 제조된 분리막의 경우 HEMA와 VBTAC의 비율이 1:2일때 가장 높은 그라프트율을 보였으며 그 이상의 농도에서는 호모폴리머의 생성이 많아지면서 그에 의한 자외선 침투의 제약으로 그라프트율이 감소하였다. 광개시제의 경우에는 0.2 wt%인 경우에 가장 높은 그라프트율을 나타내었으며 그 이상의 농도에서는 다소 감소하는 경향을 나타냈다. 방사선 그라프트 중합법에 의해 제조된 분리막의 경우 VBTAC/HEMA막의 경우 6 h 반응시 96%, GMA막의 경우 반응시간 2 h에 100% 이상의 그라프트율을 나타내었다. 또한, 음이온 교환막을 제조하기 위해 그라프트율 113% 막을 사용하였으며, 음이온 교환기로는 DEA, TEA를 사용하였다. DEA막의 경우 반응시간 4 h에서 70%, TEA막의 경우 2 h 반응에서 30%의 전화율을 나타내었다. 또한, 두 방법에 의하여 제조된 음이온 교환막은 양이온은 배제시키고 음이온과 요소만을 투과하는 특성을 나타내었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.521-524
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• 2001

수영 하수처리장의 소화조에서 농축조로 보내지는 혐기성 슬러지를 탈기된 증류수와 1:1 로 희석한 후 연속식 반응기에 주입한 후 합성폐수의 농도를 변화시켜 공급한 결과, 담체 표면적당 생물막 부착량은 23 일 이후에 그 양이 일정해지는 경향을 나타냄을 알 수 있었다. SEM 사진에 의해서는 미생물 형태를 명확히 파악할 수 없고 특히 메탄 형성 미생물의 존재를 규명하기 어려워 형광현미경을 이용하였다. 형광현미경에 의한 담체에 부착된 미생물의 관찰 결과 메탄생성균을 확인할 수 있었고, 시간이 증가됨에 따라 일정하게 증가됨을 볼 수 있었고, 23 일 이후엔 농도 변화엔 큰 영향이 없이 일정함을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2125-2134
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• 2000

본 연구는 매립지에서 발생되는 침출수를 배출허용기준 이내로 처리함은 물론 경제적인 처리 공정을 개발하기 위한 것이다. 이를 위해 현장 pilot test 이전에 최적 공정 선정과 장치 설계인자를 도출하기 위해 실험실에서 기초실험을 수행하였다. 본 연구에서 개발하고자하는 처리공정은 역삼투시스템을 이용하는 공정인데 전처리로서 침지형분리막 생물반응기를 이용하였으며, 역삼투시스템에서 발생되는 농축수는 매립가스를 열원으로 하는 직화식 증발기를 이용하여 처리하는 공정이다. 실험결과 침지형분리막 생물반응기에서 SS, $BOD_5$, $COD_{cr}$, $NH_4{^+}-N$은 각각 99.0%, 43.0%, 12.9%, 48.5%, 18.7%의 제거효율을 보였다. 역삼투시스템온 $BOD_5$, $COD_{cr}$, $NH_4{^+}-N$, T-N을 각각 97.5%, 97.6%, 79.7%, 85.4% 제거할 수 있었다. 증발기는 $COD_{cr}$, $NH_4{^+}-N$, T-N을 각각 90.5%, 50.6%, 63.3% 제거할 수 있었으나 배출허용기준 이내로 처리하기는 어려운 것으로 나타나 응축수는 역삼투시스템 전단으로 보내서 전처리수와 함께 처리되어야할 것으로 나타났다.

• 한국추진공학회지
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• 제24권6호
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• pp.69-77
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• 2020

액체 핀틀 추력기의 성능해석을 위해 준 일차원 다상 반응유동 해석코드를 개발하였다. 해석코드의 주요모델로서 다상 유동장, 액적의 기화, 다상 연소, 액체 막냉각 등의 모델들을 적용하였다. 액적기화 모델은 Abramzon의 기화모델을 적용하였으며 연소 모델은 flamelet 모델을 적용하였다. 막냉각 효과는 Shine의 모델을 적용하였다. 각 모델을 사용하여 산소-질소의 Sod shock 튜브, n-decane 액적기화, 케로신 다상연소, 막냉각 길이를 계산하여 선행 연구자의 결과와 비교 검증하였다.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.503-509
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• 2014

탄소와 다공성 실리카로 구성된 복합막을 용이한 방법으로 제작하고 이들 막을 활용하여, 키랄 에폭사이드와 키랄디올 화합물의 친수성/소수성 특성차이를 기초로 한 동시 합성 및 분리과정에 응용하였다. 막반응기에 도입한 키랄 Co(III)-$BF_3$형 살렌촉매는 ECH, 1,2-EB와 SO 등의 에폭사이드 가수분해반응에 대하여 높은 활성을 나타내었고 여러 차례의 재사용이 가능하였다. 광학순도가 높은 키랄 에폭사이드 생성물은 가수분해반응이 진행된 후에 촉매와 함께 유기용액상에서 취득되었다. 물에 용해되는 친수성의 1,2-디올은 키랄 살렌의 촉매작용에 의하여 가수분해됨으로써 생성되는데, 이들은 반응이 진행되는 동안 SBA-16 또는 NaY/SBA-16 실리카층을 통해 물층으로 확산되었다. 물은 막반응계에서 반응물이면서 동시에 용매로서 거동하였다. 연속흐름형의 막반응기를 적용함으로써, 고순도, 고수율의 광학이성체를 생성물로서 얻을 수 있었으며, 촉매는 큰 활성저하를 나타내지 않아 여러 차례 재사용이 가능하였다.

• 생명과학회지
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• 제12권5호
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• pp.584-588
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• 2002

Apergillus niger LK의 epoxide hydrolase 활성을 이용하여 chiral styrene oxide를 제조할 수 있는 hollow-fiber 반응기 기반의 비대칭 분할 시스템을 개발하였다. 라세믹 styrene oxide 기질을 dodecane 유기용매에 용해시켜 hollow-fiber 반응기의 lumen 부위로 공급하였으며, 생촉매인 A. niger LK 미세분말은 shell 부위로 공급함으로써 막 표면에서 비대칭 분할 반응을 수행하였다. 반응 산물로 생성되는 phenyl-1,2-ethandiol에 의한 epoxide hydrolase 활성 저해효과를 감소시키기 위하여 2번째 hollow-fiber 반응기에서 완충용액을 이용하여 diol을 추출하여 제거시켰다. 2성분 용매를 사용한 cascade형 hollow-fiber 반응기 시스템을 이용하여 광학적으로 순수한 (ee > 99%) (5)-styrene oxide를 19.5% (이론 수율 대비 39%)의 수율로 얻을 수 있었다.