• 한국분무공학회지
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• 제15권3호
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• pp.150-156
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• 2010

Ethanol has properties of a lower setting point, higher oxygen contents, lower cetane numbers, and also higher volatility compared to biodiesel. Thus, biodiesel fuel can be improved in the fluidity of blending fuel and exhaust emissions by blended ethanol fuel. This research aims to understand combustion characteristics of biodiesel-ethanol blending fuel inside a constant volume chamber. High speed camera was applied to visualize the physics of development of combustion processes, and combustion pressure and exhaust emissions were measured at several blending ratios of ethanol and biodiesel fuel. This information may contribute to improve the performance of biodiesel engine and reduce emissions in future.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제28권6호
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• pp.697-703
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• 2017

This study investigated the high-efficient process for bioethanol from barley by various condition. First, higher concentrations of ethanol could be produced without loss of yield by using reducing water consumption. This is because it could prevent to increase viscosity despite reducing water consumption. Second, the ethanol yield could be improved by using reducing particle size of biomass (increase of enzyme reactive surface). Third, The addition of protease could have a considerable effect on yield of fermentation, which provides nutrients to the yeast. This results showed that bioethanol production would provide efficient ethanol production and lower production costs.

• 한국기계가공학회지
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• 제11권4호
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• pp.131-137
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• 2012

This article is about using the fuel mixed with 10% and 20% bio-ethanol to gasoline for the engine as a way to reduce carbon emission before commercializing future automobiles like fuel cell cars. The fuel mixed with 10% and 20% bio-ethanol showed output equivalent to that of the previous gasoline fuel. CO and $CO_2$ emission was somewhat reduced, but the difference was not significant. And the consumption of the fuel increased slightly. However, bio-ethanol is produced from bio mass growing with the absorption of carbon dioxide, so the total amount of carbon dioxide did not increase according to the result. In NOx, as the use of ethanol increases, the effect of reduction gets greater, and the emission of oxygen showed almost no change compared with gasoline.

• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권3호
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• pp.1-7
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• 2009

Ethanol has properties of a lower setting point, higher oxygen contents, lower cetane numbers, and also higher volatility compared to biodiesel. Thus, biodiesel fuel can be improved in the fluidity of and exhaust emissions by blended ethanol fuel. This research aims to understand combustion characteristics of biodiesel-ethanol blending fuel inside a constant volume chamber by obtaining some fundamental data in order to improve combustion atmosphere. To understand the physics of combustion, high speed camera was applied to visualize the development of combustion processes, and combustion pressure and exhaust emission were measured at several blending ratios of ethanol and biodiesel fuel. This information may contribute to improve the performance of biodiesel engine and reduce emissions in future.

• KSBB Journal
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• 제24권5호
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• pp.439-445
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• 2009

목질계 바이오매스 전처리시 발생하는 저해물질로써 퓨란류, 유기산류, 페놀류를 포함한 발효에 있어, S. cerevisiae K35와 P. stipitis KCCM 12009가 에탄올 생산에 미치는 영향을 중심으로 연구를 수행하였다. 본 연구에 사용된 두 균주 모두 24시간 내에 100 g/L의 glucose를 모두 소비하였으며, 40 g/L 이상의 에탄올을 생산하였다. 저해물질로 퓨란 (5-HMF, furfural)류가 1-2 g/L 존재시, S. cerevisiae K35는 furfural에 비해 5-HMF에 의한 저해영향을 높았으며, P. stipitis KCCM 12009는 그와 반대의 경향을 보였다. Acetate가 5 g/L 이상 존재하는 경우, S. cerevisiae K35와 P. stipitis KCCM 12009 두 균주 모두에 균체량 및 에탄올 생산에 대한 저해정도가 가장 높았다. 또한, 페놀류 (syringaldehyde, vanillic acid, syringic acid)가 각각 1-2 g/L 존재시, S. cerevisiae K35는 비교적 적은 세포성장 저해영향과 소량 증가하는 에탄올 생산량을 보인 반면, P. stipitis KCCM 12009는 전반적으로 S. cerevisiae K35의 세포성장과 에탄올 생산에 있어 유사한 경향을 보였으나, syringaldehyde와 vanillic acid가 2 g/L 존재시에는 24시간에 균생장이 급격히 감소함과 동시에 에탄올 생산량도 감소함을 보였고, 48시간 배양 후 저해물질의 영향에서 벗어나 정상적인 세포성장과 에탄올을 생산하는 경향을 보였다. S. cerevisiae K35와 P. stipitis KCCM 12009에 동일한 농도의 저해물질이 존재시 저해영향의 차이를 보이는 것은 균주 자체의 특성 차이로 인한 저해물질에 대한 민감도를 나타내는 것으로 보인다. 본 연구를 통해 두 균주를 이용한 바이오에탄올 생산시 발생되는 저해물질의 농도별 선택적 특이성을 확인할 수 있었으며, 이를 통해 목질계 바이오매스 전처리시 발생되는 저해물질의 적정농도를 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1192-1198
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• 2013

바이오 에탄올 생산을 위한 최적 효모균주의 개량을 위해 효모 genome shuffling 법을 이용하여 에탄올내성, 내열성 및 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성을 가진 효모균주의 육종을 계획하였다. 본 연구에서는 세포 외 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성을 가진 Saccharomyces cerevisiae $BY4742{\Delta}exg1$/pAInu-exgA 균주와 에탄올내성 및 내열성을 가진 S. cerevisiae YKY020 균주를 효모 protoplast fusion을 통하여 융합시켰다. 세포융합에 의해 $40^{\circ}C$에서 내열성을 보이는 네 개의 후보 균주(No. 3, 9, 11, 12)를 선별한 다음, 7% 에탄올 농도에서의 에탄올내성 및 ${\beta}$-1,3-glucanase 활성을 조사하였다. 두 모균주의 모든 표현형을 보이는 하나의 균주(No. 11)가 선별되었고, 이 균주를 BYK-F11이라고 명명하였다. BYK-F11 융합균주는 $BY4742{\Delta}exg1$/pAInu-exgA와 YKY020균주에 비해서 증가된 세포성장속도, 에탄올 내성, ${\beta}$-1,3-glucanase 활성 및 에탄올 생산성을 보임을 알 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 다양한 특성을 가지지만 같은 접합형을 가진 효모균주들을 protoplast fusion법을 사용하여 손쉽게 새로운 산업용 효모균주로 육종시킬 수 있다는 것을 증명하였다.

• 식품기술
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• 제22권3호
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• pp.413-429
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• 2009

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2008년도 추계학술대회B
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• pp.3102-3107
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• 2008

This paper was focused on the particulate matter (PM) on the gasoline and bio ethanol. Bio ethanol as a clean fuel is considered one of the alternative fuels that decreased the PM emission from the vehicle. Particle formation in SI engine was depended on the fuel and engine operating condition. In this paper, Particle number concentration behaviors were analyzed by DMS500 (Differential Mobility Spectrometer) and CPC (Condensation Particle Counter) instrument which was recommended by PMP (Particle Measurement Programme). Particle emissions were measured with various engine operating variables such as air excess ratio ($\lambda$), spark timing and intake valve opening (IVO) at part load condition. In vehicle test, the number of particulate matter was analyzed with golden particle measurement system, which was consist of CVS (Constant Volume Sampler), particle number counter and particle number diluter.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.177.2-177.2
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• 2011

세계적인 자원고갈과 지구온난화와 같은 환경문제가 발생됨에 따라 대체에너지 개발에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 섬유소 기질을 이용한 바이오에탄올 생산은 세계적으로 막대한 자원이 있으며 광합성에 의해 재생산되는 무한한 재원으로서 환경적으로도 대기오염물질을 적게 배출하여 유용한 에너지원으로 각광받고 있다. 하지만 섬유소 기질은 cellulose, hemicellulose, lignin과 같은 고분자 화합물이 유기적으로 결합된 단단한 결정구조로 이루어져 있어 이를 분해하여 원하는 물질을 얻기 위해서는 전처리 과정이 필요하다. 전처리 공정은 바이오에탄올을 생산하는 당화 및 발효공정의 효율 및 반응시간 단축에 기여하며, 특히 섬유소 기질일 경우에는 필수불가결한 공정이다. 전처리 공정은 물리적, 화학적, 생물학적 방법으로 나누어지며, 이러한 방법들 중 기질의 특성과 처리효율에 따라 기술들을 병합하여 사용하기도 한다. 이에 본 연구에서는 산 처리, 암모니아 처리, 과산화수소 처리 및 효소를 이용한 생물학적 처리를 단독 또는 병행하여, 전환된 당 성분 및 함량을 조사함으로서 섬유소계 기질인 채소 음식물류 쓰레기를 대상으로 바이오에탄올을 경제적으로 생산하기 위한 적합한 전처리법을 검토하였다. 전처리 방법별 당화율을 살펴보면, 산 처리와 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리가 각각 65.3 % 및 65.7 %로 가장 높았으며, 과산화수소 처리는 16.2 %로 가장 낮았다. 반면 전처리 공정 없이 효소를 이용한 당화만을 실시한 경우에는 4.3 %의 낮은 당화율을 나타내었다. 섬유소계 기질의 전처리 효율을 향상시키기 위해 첨가하는 계면활성제의 효과는 암모니아-과산화수소 및 암모니아-과산화수소-계면활성제 처리의 당화율을 비교한 결과, 뚜렷한 효과를 확인할 수 없었다. 전처리 방법별 당의 성분 및 함량을 비교한 결과 육탄당은 암모니아-과산화수소-계면활성제 전처리에서 가장 많이 검출되었다. 오탄당은 산 처리 후 그 함량이 현저히 높았으며, 오탄당 중 xylose의 함량이 60.49 mg/g로 가장 많이 차지하고 있었다. 이 결과로부터 전처리 방법에 관계없이 당화율은 유사한 수준을 보이지만, 당화된 당의 성분 및 함량에는 큰 차이가 있음을 알 수 있었다. 이당류의 경우 과산화수소 및 암모니아-과산화수소 처리를 제외한 나머지 전처리 방법에서 유사한 수준을 나타내었다. 암모니아 처리 및 과산화수소 처리를 순차적으로 병행한 암모니아-과산화수소 처리에서는 각각의 처리시보다 육탄당의 함량은 증가하였으나 암모니아 처리시보다 이당류의 함량은 감소한 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.994-1001
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• 2008

바이오필터 모델로서 프로세스럼핑 모델(Lim의 모델)을 넓은 농도범위의 친수성 VOC의 경우에도 유효하도록 robust하게 개선하기 위하여, 수막으로 둘러싸였다고 가정한 멸균된 입상 활성탄, compost 및 동부피의 입상 활성탄/compost 담체 각각에 대해서 모델적용에 필요한 Freundlich 등온흡착관계식의 흡착상수들을 구하고 상호 비교하였다. 당 연구에서는 각각 0.04, 0.08, 0.12, 0.16, 0.2, 0.4, 0.8 및 1.0 ml의 에탄올을 멸균된 각각의 젖은 담체에 첨가하여서 바이오필터 운전조건과 같은 $30^{\circ}C$에서 흡착이 정상상태에 도달한 후에 각각의 담체에 대한 흡착량을 산출하는 에탄올 등온흡착평형 실험을 통하여, 각 담체 내부의 세공에 응축된 물에 용해된 에탄올농도와 등온흡착평형을 이루는 에탄올의 평형 흡착량을 모사하는 Freundrich 등온흡착모델의 파라미터인 흡착능 상수(K) 및 흡착지수(1/n) 값을 멸균된 입상 활성탄, compost 및 동부피의 입상 활성탄/compost 담체에 대하여 각각 0.7566과 $5.070{\times}10^{-7}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.7566}$, 0.8827과 $1.000{\times}10^{-8}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.8827}$ 및 0.5688과 $5.243{\times}10^{-6}mg-ethanol/mgmedia/(mg-ethanol/m^3)^{0.5688}$과 같이 구축하였다. 이와 같은 에탄올 등온흡착평형 실험에서 구해진 흡착능 상수 및 흡착지수를 포함하는 Freundlich 흡착상수는, 바이오필터의 바이오막으로 덮여진 바이오필터담체의 흡착특성에 적용할 수 있었다. 당 연구에서의 에탄올의 공기/물 분배계수와 Delhomenie 등의 젖은 compost담체에 대한 톨루엔 흡착실험에서의 톨루엔의 공기/물 분배계수의, 비의 크기 정도는 compost를 담체로 하는 양쪽의 연구에서 산출된 흡착량 비의 크기 정도와 거의 일치하였다.