• 한국자동차공학회논문집
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• 제17권2호
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• pp.82-89
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• 2009

In order to investigate the spray characteristics according to diesel and bioethanol blending with biodiesel fuel, macroscopic spray characteristics were analyzed from the comparison of the effect of the injection pressure, ambient pressure and density on the spray tip penetration and spray cone angle. In addition, spray atomization characteristics were studied with local and overall Sauter mean diameter (SMD) and the contour map of SMD distribution at various injection conditions. It was revealed that the spray tip penetration of biodiesel fuels blended with diesel and ethanol was shorter than that of an undiluted biodiesel fuel at low injection pressure. However, the difference of spray tip penetration among three test fuels reduces at a high injection pressure. Increase of the ambient gas density leads to the decrease of the spray tip penetration of three test fuels. When diesel and ethanol fuels add to an undiluted biodiesel fuel, spray cone angle increases due to the decrease of the fuel density at the same ambient pressure condition. On the other hand, the droplet mean diameter decreases due to the reduction of the kinematic viscosity and surface tension.

• 한국농공학회논문집
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• 제51권2호
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• pp.1-6
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• 2009

Acetogen과 같은 일부 혐기성미생물은 소위 acetyl-CoA 경로에 의해 아세트산, 에탄올, 그리고 몇 가지 생화학 물질을 생산한다. 이 경로에서는 일산화탄소를 기질로 이용할 수 있다. 일산화탄소 이외에 수소가 이용될 수 있다. 즉 이들 미생물은 독립영양생물로서 이산화탄소와 태양광에너지를 이용하는 녹색식물과 비유될 수 있으며, 일산화탄소는 탄소원으로서 동시에 에너지원으로서 이용된다. 본 연구에서는 혐기성 소화액 중 아세트산을 생성하는 미생물이 존재한다고 가정하고, 일산화탄소와 수소가 주 가연성분인 합성가스를 공급하면 추가의 메탄이 생성가능성을 평가하였다. 혐기성 소화과정에서 발생되는 메탄은 주로 아세트산으로부터 만들어지므로 일산화탄소를 공급하는 경우 추가로 메탄이 생성될 것으로 추측할 수 있기 때문이다. 이를 확인하기 위하여 현재 운영중인 바이오가스 생산 설비로부터 얻은 혐기성 소화액을 생물반응조에 넣은 후, 합성가스를 순환-공급하여 가스 생산량의 변화 및 조성을 분석하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 질소가스를 공급한 대조구와는 달리 일산화탄소 또는 합성가스를 공급한 경우에는 메탄가스가 생산되는 것을 확인하였다. 일산화탄소만을 공급했을 때에는 이산화탄소의 생성으로 가스 생산량이 증가하였으나, 수소가 포함된 합성가스를 공급하였을 때에는 이산화탄소가 탄소원이로 소비되어 가스 저장도 내의 가스량이 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 가스화공정에 으해 얻어지는 합성가스는 온도와 가스 조성을 고러할 때, 바이오가스 생산을 위한 혐기성 소화조와 연계하면 소화조의 가온에 필요한 열을 공급할 수 있고 바이오가스 중 이산화탄소 농도를 낮추어 발열량을 개선할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2006년도 춘계학술대회
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• pp.485-488
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• 2006

In order to investigate the possibility of waste mushroom logs as biomass resource chemical and physical characteristics of normal woods and waste mushroom logs such as crystallinity value, energy consumption, total sugar yield after hydrolysis chemical compounds and molecular weight distribution after acid hydrolysis, were examined. In the results, crystallinity of waste mushroom logs which were three year passed after the inoculation was decreased drastically from 49% to 33% during the cultivation. Lignin contents as chemical compounds of normal woods and waste mushroom logs were 21.07% and 18.78%, respectively. By the results of measurement of energy consumption, the size reduction of normal woods required a significantly higher energy than that of waste mushroom logs. In the hydrolysis, total sugar yield by enzyme and acid hydrolysis were high in waste mushroom logs(53% 57.5%) than in normal woods(42.9%, 47.17%). According to the molecular weight distribution using GPC, low molecular weight compounds were distributed in waste mushroom logs. Based on these results, waste mushroom logs have enough potential as material for developing alternative energy because of easily conversion to sugar by various hydrolysis methods and requirement of low energy consumption during size reduction.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제25권6호
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• pp.636-642
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• 2014

As environment problem became a worldwide issue, countries are tightening regulations regarding greenhouse gas reduction and improvement of air pollution problems. With these circumstances, one of the renewable energies produced from biomass is getting attention. Bio-ethanol, which is applicable to SI engine, showed a positive effect on the PFI (Port Fuel Injection) type. However, Ethanol has a problem in homogeneous mixture formation because it has high latent heat of vaporization characteristics and in the GDI (Gasoline Direct Injection) type, mixture formation is required quickly after fuel injection. Particularly, South Korea is one of the countries with great temperature variation among seasons. With this reason, South Korea supply fuel additive for smooth engine operation during winter. Therefore, experimental study and investigation about application possibility of blending fuel is necessary. This paper demonstrates the spray characteristics by using the CVC direct injection and setting the bio-ethanol blending fuel temperature close to the temperature during each seasons: -7, 25, $35^{\circ}C$. The diameter and the width of the CVC are 86mm and 39mm. High-pressure fuel supply system was used for target injection pressure. High-speed camera was used for spray visualization. The experiment was conducted by setting the injection pressure and ambient pressure according to each temperature of bio-ethanol blending fuel as a parameter. The result of spray visualization experiment demonstrates that as the temperature of the fuel is lower, the atomization quality is lower, and this increase spray penetration and make mixture formation difficult. Injection strategy according to fuel temperature and bio-ethanol blending rate is needed for improving characteristics.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.179.1-179.1
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• 2011

Pretreatment of cellulosic biomass is necessary before enzymatic saccharification and fermentation. The objective of this study was to evaluate the effect of combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment on cellulosic biomass. Miscanthus was pretreated using aqueous ammonia and dilute sulfuric acid solution under high temperature and pressure conditions to be converted into bioethanol. Aqueous ammonia treatment was performed with 15 %(w/w) ammonia solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 20 minutes of reaction time. And then, dilute sulfuric acid treatment was performed with 1.0 %(w/w) sulfuric acid solution at $150^{\circ}C$ of reaction temperature and 10 minutes of reaction time. The compositional variations of this combined aqueous ammonia-dilute sulfuric acid treatment resulted in 68.0 % of cellulose recovery and 95.7 % of hemicellulose, 81.3 % of lignin, 89.1 % of ash removal respectively. The enzymatic digestibility of 90.5 % was recorded in the combined pretreated Miscanthus sample and it was 14.7 times higher than the untreated sample. The ethanol yield in the Simultaneous Saccharification and Fermentation was 90.4 % of maximum theoretical yield based on cellulose content of the combined pretreated sample and it was about 98 % compared to the ${\alpha}$-cellulose ethanol yield.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권1호
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• pp.7-12
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• 2010

S. cerevisias의 치명적인 약점인 xylose 또는 arabinose가 상당부분을 차지하는 hemicellulose 기수분해물인 오탄당 발효의 극히 낮은 효율은 유전자 변형 및 대사적 흐름을 조절하여 세포 내로의 오탄당 섭취 및 활용 증가를 위한 연구가 꾸준히 진행되고 있다. S. cerevisie에서 오탄당은 육탄당보다 1-2 배 낮은 친화력을 가지고 있어, 오탄당 운반은 이를 이용한 바이오에탄올 발효에 있어서 중요한 초기 조절 단계이다. 오탄당 이용가능 S. cereivsiae에서 오탄당 운반기의 발현 관련 소수의 연구가 보고되고는 있으나 아직까지 눈에 띠는 효율 증기눈 보교되지 않았다. 최근 보고된 S. cerevisiae에서 C. intermeda 유래의 glucose/xylose의 확산을 용이하게 하는 운반기와 공동수송기의 이종발현이 처음으로 활성화 되었음이 보고 되었다. 따라서 그러므로 높은 친화력의 xylose 운반기의 발현은 이미 xylose로 부터 바이오에탄올 발효공정은 최적화되어 있지만 여전히 몇 가지 제한 요소들을 가지고 있는 S. cerevisiae 균주들의 xylsoe 발효공정 효율 향상에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.858-862
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• 2008

분리 당화발효(Separate Hydrolysis and Fermentation, SHF)는 당화와 발효공정을 따로 수행하는 방법으로 최종 생성물인 글루코오스에 의해 억제 영향을 받기 때문에 반응에 진행됨에 따라 축적된 글루코오스의 농도가 높아지면 반응이 종결되는 단점이 있다. 이를 극복하기 위해 효소의 양을 늘리는 방법이 있지만, 효소의 생산비용이 비싸기 때문에 경제적인 방법이 될 수 없다. 이러한 분리 당화발효 공정의 단점을 극복하기 위해서 동시당화발효 공정(Simultaneous Saccharification and Fermentation, SSF)은 하나의 반응기에서 당화와 발효를 동시에 수행한다. 동시당화발효 공정에서는 당화과정에서 글루코오스가 생성되자마자 효모가 발효과정을 통해 글루코오스를 바로 제거하기 때문에 반응기내에서 당의 축적을 최소화할 수 있다. 따라서 동시당화발효 공정은 최종 생성물의 억제 작용을 방지할 수 있고, 효소의 가수분해 반응을 향상시킬 수 있다. 본 연구에서는 동시당화발효에서 에탄올의 수율에 관여하는 조건들(pH, 반응온도, 효소 투입량, 반응시간)의 최적 조건을 찾는 연구를 수행하였다. 기질로는 감자전분을 사용하였고, 효소는 glucoamylase, 균주는 Saccharomyces cerevisiae가 각각 사용되었다. 동시당화발효의 최적의 조건은 pH 4, 온도 38로 나타났다. 최적의 조건으로 감자전분을 동시당화발효하였을 때 반응 18시간 후에 에탄올은 최대 수율 86%에 도달하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.78-84
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• 2019

최근 지속 가능형 에너지로 바이오 부탄올(bio-butanol)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 이의 상업화에는 저렴한 바이오메스 개발 및 경제적 분리 방법 등 선결해야 할 문제들이 있다. 전통적인 ABE 바이오부탄올 발효공정은 아세톤, 부탄올, 에탄올과 함께 유기산(organic acid)과 같은 부산물을 생성한다. 따라서 이들의 상호분리를 위해 아세톤, 부탄올, 에탄올 및 아세틱 산에 대한 상평형 데이터 등은 많이 발표되었으나, 탄소수가 큰 유기산에 대한 상평형 및 혼합물성 데이터는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 $C_3-C_6$ 유기산 조합의 이성분계 혼합물에 대한 고-액 상평형과 혼합물성으로 과잉부피($V^E$), 굴절율 편차(${\Delta}R$) 그리고 점도 편차(${\Delta}v$)를 298.15 K에서 실험적으로 측정하였다. 측정된 고-액 상평형 데이터는 NRTL, UNIQUAC식을 이용하여 상관시켰으며 RMSD, 0.5 K이하로 잘 상관되었다. 또한 동일 이성분계 혼합물에 대한 $V^E$, ${\Delta}R$ 및 ${\Delta}v$의 혼합물성 데이터는 Redlich-Kister 다항식을 이용해 매개변수를 상관하였으며 약 0.004 이하의 표준편차로 잘 상관됨을 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권5호
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• pp.555-563
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• 2019

본 연구는 보리수나무 잎 에탄올추출물의 피부와 관련된 생리활성을 보고하였다. 선행 연구에서 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 정량 분석을 통해 갈산이 중요한 페놀 화합물임을 확인하였고 HepG2 간암 세포의 증식에 대한 억제 효과를 보고한 바 있다. 본 연구에서는 ${\alpha}$-멜라닌 세포 자극 호르몬으로 유도된 B16-F0 세포에서의 멜라닌 생성 및 타이로시나제 활성에 대한 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 억제 효과를 측정하여 보리수나무 잎 에탄올 추출물이 피부 미백에 미치는 영향을 평가하였다. 또한 UVB가 조사된 CCD-986sk 세포를 사용하고, type I procollagen과 metalloproteinase-1 (MMP-1) 방출을 측정하여 보리수나무 잎 에탄올 추출물의 주름 개선 효과를 조사하였다. 보리수나무 잎 에탄올 추출물이 처리되지 않은 B16-F0 세포와 비교하였을 때 세포 내 멜라닌 생성을 유의적으로 감소시켰다는 것을 나타내었다($100{\mu}g/ml$에서 33.0% 억제). ${\alpha}$-멜라닌 세포 자극 호르몬으로 유도된 B16-F0 세포에서의 타이로시나제 활성은 보리수나무 잎 에탄올 추출물에 의해 감소되었다($100{\mu}g/ml$에서 47.8% 억제). 또한, 보리수나무 잎 에탄올 추출물을 처리하였을 때 UVB 조사 대조군에 비해 CCD-986sk 세포에서 용량 의존적으로 type I procollagen ($250{\mu}g/ml$에서 1.74배)의 생산을 증가시켰다. 또한, 보리수나무 잎 에탄올 추출물은 $10-500{\mu}g/ml$의 농도에서 UVB가 조사된 CCD-986sk 세포의 MMP-1 방출을 억제했다. 이상의 결과로부터, 보리수나무 잎 에탄올추출물이 피부미백 및 주름 생성 억제 활성을 나타내는 피부 건강에 유용한 식용 소재임을 확인하였다.

• 임산에너지
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• 제20권1호
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• pp.42-52
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• 2001

국내에 자생하는 몰푸레, 쇠몰푸레 그리고 들메나무의 수피를 채취하여 아세톤-물(7:3, v/v)로 추출한 후 동결건조시켜서 분말로 제조하였고 Sephadex LH-20 및 TSK 40F로 충진한 칼럼 상에서 메탄올, 에탄올 그리고 에탄올-헥산 혼합액을 용이용매로 상요하여 칼럼크로마토그래키를 실시하였다. 단리된 화합물들은 TLC로 확인한 후 NMR스펙트럼을 상용하여 정확한 구조규명을 하였고 FAB-MS로써 분자량을 측정하였다. 쿠마린 유도체들이 다량으로 포함되어 있었으며 소량의 ester형태의 화합물들도 단리 되었다. 물푸레와 쇠물푸레에서는 aesculetin, aesculin 및 fraxetin과 같은 쿠마린 화합물들과 ligstroside와 oleuropein과 같은 ester형태의 화합무들이 모두 단리 되었으며 들메나무에서는 ester형태의 화합물만 단리 되었다.