• Korean Chemical Engineering Research
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• v.56 no.3
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• pp.376-380
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• 2018

The astaxanthin recovery efficiencies were compared in acetonitrile, acetone, methanol, dichloromethane : methanol (1:3, v/v) and ethylacetate : ethanol (1:1, v/v) as a extraction solvent after the grinding of the H. pluvialis cells. The astaxanthin extraction yield in acetone was 1.13~1.29 times higher than other extraction solvents. It was also found that 96.7% of astaxanthin accumulated in H. pluvialis could be recovered by a single extraction. Since astaxanthin exists mainly as astaxanthin esters in H. pluvialis, a gradient reversed-phase HPLC analysis was carried out for the separation of astaxanthin esters from the extracts of H. pluvialis. Among the astaxanthin inside the H. pluvialis cell, free astaxanthin was 45.9% and astaxanthin esters were the rest.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.246.2-246.2
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• 2010

본 연구는 저탄소 녹색성장의 국가 정책에 맞추어 주류 제조과정에서 발생하는 생전분발효 부산물인 주박(酒粕, 술지게미)을 펠릿화(pellet) 하는 것이 목적이다. 주류 제조과정에서 발생하는 주박을 100g당 물 100ml 비율로 섞어 충분히 반죽 후 녹즙기로 압축 성형화 하는 과정을 대신 하여 주박을 뽑았다. 이 주박을 온열 건조기에서 20시간이상 건조 시키면 완성이 된다. 주박펠릿은 폐기물을 재활용한 것이기 때문에 열량-가격대비를 비교해 보았을 때 등유 8950kcal-1000원/L, 경유 9050kcal-1433원/L, 면세경유 9050kcal-821/L, 우드 1812kcal-400원/kg, 주박 1989kcal-200원/kg으로 훨씬 저렴하며 열량도 높다. 주류업체에서 주박을 폐기물 처리하므로 가격 책정은 어렵다. $CO_2$ 발생량도 적어 온실가스를 절감시킬 수 있는 친환경적인 청정연료이다. 또한 연료로서 운송, 저장 및 보관이 편리하다. 주류업체도 주박 처리로 인해 연간 12억 정도 사용된다. 폐기물을 에너지화 함으로써 타 신재생에너지에 비해 초기 투자 비용이나 연료비가 저렴하다. 그리고 태우고 남은 회분은 토양개량제로 다시 재활용 되기 때문에 무해백익하다. 현재 폐목재를 사용한 우드펠릿은 원료를 수입해야 한다는 점과 삼림자원의 부족시 문제가 발생할 수 있다. 그리고 폐목재를 분쇄한 후 가공 및 성형을 해야 하기 때문에 주박이 효율성이 좋다. 현재 세계에서 가장 많이 사용되고 있는 석유나 화석연료의 매장량이 고갈 되어가고 있다. 하지만 주박은 술이 사라지지 않는 한 계속적으로 발생하기 때문에 무궁무진하게 사용이 가능하다. 또한 주류 제조시 발생하는 주박은 바로 성형 및 가공이 용이하다. 현재 주박으로 만든 펠릿은 전 세계적으로 전무하다. 막걸리 및 전통술의 특화사업으로 주박량은 더욱 증가하고 있다. 더욱이 2012년부터 해양 투기 금지로 주박 폐기물 처리가 힘들어진다. 주박 폐기물을 펠릿화해서 에너지원으로 사용하면 해결이 된다. 주박의 에너화를 통해 재생산의 열원으로 사용되고 펠릿을 연료원과 더불어 기계적인 시스템을 개발한다면 저탄소 녹색성장인 국가 정책과 부합된 미래형 에너지가 될 것이다.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.45 no.4
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• pp.411-415
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• 2009

Some microorganisms are capable of leaching Mn(II) from nonsulfidic manganese ores indirectly via nonenzymatic processes. Such reductive dissolution requires organic substrates, such as glucose, sucrose, or galactose, as a source of carbon and energy for microbial growth. This study investigated characteristics of Mn(II) leaching from manganese nodules by using heterotrophic Bacillus sp. strain MR2 provided with corn starch as a less-expensive substrate. Leaching of Mn(II) at 25.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$ was accompanied with cell growth, but part of the produced Mn(II) re-adsorbed onto residual $MnO_2$ particles after 24 h. Direct contact of cells to manganese nodule was not necessary as a separation between them with a dialysis tube produced similar amount [24.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$]. These results indicated an involvement of extracellular diffusible compound(s) during Mn(II) leaching by strain MR2. In order to optimize a leaching process we tested factors that influence the reaction, and the most efficient conditions were $25\sim35^{\circ}C$, pH 5~7, inoculum density of 1.5~2.5% (v/v), pulp density of 2~3 g/L, and particle size <75 ${\mu}m$. Although Mn(II) leaching was enhanced as particle size decrease, we suggest <212 ${\mu}m$ as a proper size range since more grinding means more energy consumption The results would help for the improvement of bioleaching of manganese nodule as a less expensive, energy-efficient, and environment-friendly technology as compared to the existing physicochemical metal recovery technologies.

• Resources Recycling
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• v.31 no.6
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• pp.73-80
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• 2022

This study investigated the mineralogical characteristics and basic flotation properties of domestic molybdenum ores. The source mineral of molybdenum was identified as molybdenite, and the main gangue minerals in the raw ore were silicate minerals. Copper, lead, and zinc were also found in trace amounts. Based on the results of basic flotation properties, molybdenite's zeta potential showed negative charges in all pH ranges. The contact angle of molybdenite increased with pH, reaching a maximum of 74° at pH 9. In optimal conditions, the grade and recovery of the concentrate by unit flotation were MoS2 82.4% and 92.04%, respectively. Further investigation of the impurities in the concentrate revealed a sulfide mineral with surface characteristics similar to molybdenite and silicate minerals combined with molybdenite, which may degrade the quality of the concentrate. To improve the concentrate quality, we intend to control silicate minerals through regrinding and liberation and use column flotation to improve fine particle separation efficiency.

• Resources Recycling
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• v.33 no.2
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• pp.24-36
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• 2024

The lithium-ion battery recycling process has been classified into direct recycling, hydrometallurgical process, and pyrometallurgical process. The commercial process based on the hydrometallurgical process produces black mass through pretreatment processes consisting of dismantling, crushing and grinding, heat treatment, and beneficiation, and then each metal is recovered by hydrometallurgical processes. Since all lithium-ion battery recycling processes under development conducts hydrometallurgical processes such as leaching, after the pretreatment process, to produce precursor raw materials, this article suggests a classification method according to the pretreatment method of the recycling process. The processes contain sulfation roasting, carbothermic reduction roasting, and alloy manufacturing, and the economic feasibility of the lithium-ion battery recycling process can be enhanced using unused by-products in the pretreatment process.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2011.05a
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• pp.76.2-76.2
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• 2011

석탄으로부터 합성석유를 생산하는 상용기술을 도입하여 건설하고 이와 더불어 원천기술 개발을 위한 국산화 기술 개발을 병행하여 향후 고유가 시대를 대비한 국가 에너지 안보 확립과 국내 기술 개발의 가속화를 추구해야 할 필요성이 대두되고 있다. 본 타당성 조사는 3종류의 석탄(호주 Wyong탄, 인도네시아 NTC탄, 인도네시아 KBB탄)으로부터 가스화에 의하여 합성석유스를 생산하는 공정에 대한 타당성 조사(Feasibility Study, FS)를 Class 5(하한 -50~-20%, 상한 30~100%)의 정확도로 수행하는 것을 내용으로 하고 있다. 플랜트의 규모는 합성석유 기준으로 20,000배럴/일이다. 플랜트의 건설을 위해서 광양제철소 슬래그처리장 내 12만평 부지에 조성 중인 포스코 SNG 생산공장 부지의 일부를 사용하는 것을 기준으로 하였다. 일반적으로 석탄의 종류에 따라서 가스화기의 종류 및 성능이 결정된다. 본 타당성 조사 연구에서 선정된 3종류의 석탄의 조성, 발열량, 회분 함량 등의 특성을 고려하여 각각의 석탄에 적합한 현존하는 상용급 가스화기를 선정하였다. 해당 석탄이 가스화기 종류에 따라 적절한 전처리 과정(건조, 분쇄, 슬러리화)을 거친 후 가스화기에 공급되는 것을 가정하여 석탄의 원소분석 조성, 발열량, 회분함량, 회분조성, 회 용융점 등의 변수에 따라서 각각 해당 가스화기에서 가스화되었을 때의 생성되는 합성가스의 조건을 시뮬레이션을 통하여 얻었다. 가스화기 시뮬레이션 결과를 토대로 합성석유 및 합성천연가스 생산을 위한 공정의 물질수지식 및 에너지수지식이 계산되었으며 이로부터 각 공정에서 발생되는 부생성물과 폐기물에 대한 양이 결정되고 이를 처리하는 방안 등도 제시되었다. 실증시설은 20,000배럴/일 규모의 CTL 및 전기 병산 시설이 적합하다. 더 큰 규모 공장은 투자비가 너무 커서 유가 또는 석탄가 변동에 따라 사업의 수익성이 크게 변하여 위험도가 큰 단점이 있기 때문이다. CTL 공장에 전기 병산이 추천되는 이유는 산소생산공장(APU), 압축 등 석탄전환공장에는 자체적인 전기수요가 막대하여 따로 스팀터빈용 발전소를 운영하므로 이를 효율적으로 대체하고자 하기 때문이다. 즉, 석탄가스화에 의해 기름을 최대한 만들고 미반응가스는 가스터빈 및 스팀터빈의 복합발전에 의해 고효율로 전기를 생산하면 최소의 비용으로 최대한 전기를 생산하여 자체소비 전력을 충당하고 남는 전기는 판매하여 수익률을 높일 수 있다.

• Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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• v.31 no.1
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• pp.69-84
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• 2023

Despite the continuous installation and regular inspection of waste treatment facilities, complaints about excessive incineration and illegal dumping stench continue to occur at on-site treatment facilities. In addition, field surveys were conducted on the waste treatment facilities currently in operation (6 type) to understand the waste treatment process for each field, to grasp the main operating factors applied to the inspection. In addition, we calculated the material·energy balance for each main process and confirmed the proper operation of the waste disposal facility. As a result of the site survey, in the case of heat treatment facilities such as incineration, cement kilns, and incineration heat recovery facilities, the main factors are maintenance of the temperature of the incinerator required for incineration and treatment of the generated air pollutants, and in the case of landfill facilities Retaining wall stability, closed landfill leachate and emission control emerged as major factors. In the case of sterilization and crushing facilities, the most important factor is whether or not sterilization is possible (apobacterium inspection).In the case of food distribution waste treatment facilities, retention time and odor control during fermentation (digestion, decomposed) are major factors. Calculation results of material balance and energy resin for each waste treatment facility In the case of incineration facilities, it was confirmed that the amount of flooring materials generated is about 14 % and the amount of scattering materials is about 3 % of the amount of waste input, and that the facility is being operated properly. In addition, among foodwaste facilities, in the case of an anaerobic digestion facility, the amount of biogas generated relative to the amount of inflow is about 17 %, and the biogas conversion efficiency is about 81 %, in the case of composting facility, about 11 % composting of the inflow waste was produced, and it was comfirmend that all were properly operated. As a result, in order to improve the inspection method for waste treatment facilities, it is necessary not only to accumulate quantitative standards for detailed inspection methods, but also to collect operational data for one year at the time of regular inspections of each facility, Grasping the flow and judging whether or not the treatment facility is properly operated. It is then determined that the operation and management efficiency of the treatment facility will increase.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.223.2-223.2
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• 2010

용융탄산염 연료전지(MCFC)는 $650^{\circ}C$에서 작동하는 고온형 연료전지 시스템이다. 이 시스템은 천연가스 등을 개질하여 생산된 수소를 바로 전기로 생산할 수 있는 시스템으로 열효율이 높으며, 현재 대체 발전시스템으로 각광을 받고 있다. MCFC는 개질방식에 따라 내부개질 방식과 외부개질 방식이 있다. 내부개질 방식은 수소를 생산하는 개질기가 스택내부에 장착된 형식으로 천연가스를 스택내부에서 개질하여 바로 전기를 생산하는 방식이다. 이 내부개질반응에 사용되는 촉매로는 알루미나에 담지된 니켈(Ni) 계열촉매이 주로 쓰이고 있다. 또한 내부개질촉매의 형태는 작은 원주형의 촉매형태로 성형되어 사용된다. 이 성형된 촉매의 크기가 바로 내부개질 스택의 크기를 결정하는 중요한 요소이다. 그래서 촉매의 크기는 되도록이면 작게 성형하는 것이 중요하다. 그러나 촉매의 크기가 너무 작으면 촉매를 성형하는데 큰 어려움이 생기게 된다. 본 연구에서는 니켈 촉매를 공침법이 아닌 균일용액침전법을 이용하여 제조하였으며, 이 촉매를 이용하여 지름이 약 2 mm 이하로 촉매를 압출성형하는 방법을 연구하였다. 먼저 요소(urea)를 이용한 균일용액침전법으로 촉매를 제조하였다. 최적의 촉매 합성조건을 살펴보기 위해서, 반응 온도를 80, 85, 90, 95, $100^{\circ}C$로 변화 시키면서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 그리고 촉매의 적절한 니켈 양을 알아보기 위해서 니켈의 양을 30, 40, 50, 60, 70 wt%로 변화 시켰으며, 조촉매로 사용되는 MgO 양을 5, 10, 15, 20 wt%로 변화 시켜서 제조된 촉매의 특성을 살펴보았다. 물성을 비교하기 위해서, X-선 회절분석(XRD) 및 TPR, 물리화학흡착을 하였다. 그 결과 침전반응온도가 $80^{\circ}C$에서 촉매가 가장 좋은 물성을 보였으며, 우수한 개질성능을 보였다. 그리고 촉매 활성물질인 니켈의 함량은 50 wt% 정도가 가장 적절한 함량이었으며, MgO의 함량이 15 wt%일 때 가장 우수한 물성과 개질 성능을 보여주었다. 이 촉매들은 공침법으로 제조된 상용촉매와 비교하였을 때, 보다 우수한 물성과 개질성능 보였다. 그래서 이 촉매를 균일침전법을 이용하여 대량으로 제조한 다음 압출성형 방법을 이용하여 촉매를 원주형으로 제조하였다. 먼저 제조된 촉매는 별도의 분쇄작업(볼밀 혹은 제트밀)을 거치지 않아도 입자사이즈가 약 $4{\mu}m$ 수준이 나오도록 촉매 제조조건을 조절 하였다. 그리고 소량의 Methyl cellulose(MC) 바이더와 물만 사용하여 촉매를 혼합한 다음 스크류 압출기를 이용하여 촉매를 성형하였다. 이 촉매는 지름이 약 2 mm 이하로 제조할 수 있었으며, 기계적 강도는 타정기로 성형한 상용촉매보다 우수하였다. 그리고 촉매 성능 또한 상용촉매와 비교하였을 때, 우수한 성능 보였다. MCFC용 내부개질 촉매로 균일용액침전법을 사용한 촉매가 적합하다고 판단되며, 압출성형에도 적합하다고 판단되었다.

• Clean Technology
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• v.30 no.2
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• pp.134-144
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• 2024

In this study, the mechanical stability of red mud was improved for its commercial use as a catalyst to effectively decompose HFC-134a, one of the seven major greenhouse gases. Red mud is an industrial waste discharged from aluminum production, but it can be used for the decomposition of HFC-134a. Red mud can be manufactured into a catalyst via the crushing-preparative-compression molding-firing process, and it is possible to improve the catalyst performance and secure mechanical stability through calcination. In order to determine the optimal heat treatment conditions, pellet-shaped compressed red mud samples were calcined at 300, 600, 800 ℃ using a muffle furnace for 5 hours. The mechanical stability was confirmed by the weight loss rate before and after ultra-sonication after the catalyst was immersed in distilled water. The catalyst calcined at 800 ℃ (RM 800) was found to have the best mechanical stability as well as the most catalytic activity. The catalyst performance and durability tests that were performed for 100 hours using the RM 800 catalyst showed thatmore than 99% of 1 mol% HFC-134a was degraded at 650 ℃, and no degradation in catalytic activity was observed. XRD analysis showed tri-calcium aluminate and gehlenite crystalline phases, which enhance mechanical strength and catalytic activity due to the interaction of Ca, Si, and Al after heat treatment at 800 ℃. SEM/EDS analysis of the durability tested catalysts showed no losses in active substances or shape changes due to HFC-134a abasement. Through this research, it is expected that red mud can be commercialized as a catalyst for waste refrigerant treatment due to its high economic feasibility, high decomposition efficiency and mechanical stability.

• Proceedings of the Korean Society of Postharvest Science and Technology of Agricultural Products Conference
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• 2005.09a
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• pp.45-72
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• 2005

쌀을 주식으로 하는 우리의 식생활과 일치하고 전통적으로 나누어 함께 먹는 식품으로 자리 잡고 있는 떡을 현대화하기 위해서는 인식의 전환과 상품화 및 유통기간연장을 위한 연구가 이루어 져야한다. 영양학적으로 우수한 전통 떡류가 있지만 현대에 이르러서 생활양식과 식문화 등의 급격한 변화로 일반화 및 다소비 되지 못함은 소비자의 변화에 맞추지 못하기 때문이나 떡에 대한 인식은 매우 긍정적이라고 한다. 떡은 언제 어디서나 먹을 수 있는 간편한 생활 음식이며, 우수한 전통음식이라고 인식시킴으로써 떡에 대한 긍정적인 이미지를 확대해 나갈 필요가 있다. 전통의 맛을 유지하면서 기능성과 영양상의 균형을 갖춘 새로운 맛의 떡으로 소비층을 확대하여야 한다. 유통기간이 짧아 떡집에 자주 가서 구매해야 한다는 인식에 탈피 할 수 있도록 제품개발이 되어야 한다. 떡집은 영세하고, 비위생적이며 포장이 깨끗하지 못하다는 인식이 전환이 되도록 작업환경, 시설 및 제품포장을 현대화 하여야 한다. 새로운 형태의 매장을 운영하는 것도 필요하다. 새로운 형태의 카페 형 또는 베이커리형의 떡집이 선보임으로써 다양한 종류의 떡이 개발되어 편의성과 고급화되면 소비층이 점차 확대되고 있는 점은 떡의 상품화와 관련하여 매우 의미 있는 변화이다. 또한 떡 공장에서 위생적으로 생산, 소규모 포장, 급속 동결, 냉동 유통, 소비자에게 전달되는 냉동제품이 활성화 되어야 한다. 노화억제에 의한 저장성 향상은 상품화 떡의 품질향상이다. 품질과 관련된 인자는 원료 쌀의 품질, 분쇄 정도, 수분함량, 제조공정, 전분분해 효소처리, 당류, 유화제, 콜로이드 물질 등의 첨가제에 의한 연구가 지속되고 있다.학적 특성에는 영향을 미치지 않고 혈중 IGF-I 농도를 증가시켰다. 또한 이들 측정항목에서 Revalor H implant는 제한사양, 저에너지 사료, 혹은 Compudose 이상의 효과를 나타내었고, 증체를 억제하였으나 사료효율은 증진시켰으며, 후자(사양, 사료)와의 상호작용은 나타나지 않았다. 이상의 결과는 거세비육돈에서 1) androgen과 estrogen은 공히 자발적인 사료섭취와 등지방 침적을 억제하고 IGF-I 분비를 증가시키며, 2) 성선스테로이드호르몬의 이 같은 성장에 미치는 효과의 일부는 IGF-I을 통해 매개될 수도 있을을 시사한다. 약 $70 {\~} 90\%$의 phenoxyethanol이 유상에 존재하였다. 또한, 미생물에 대한 항균력도 phenoxyethanol이 수상에 많이 존재할수록 증가하는 경향을 나타내었다. 따라서, 제형 내 oil tomposition을 변화시킴으로써 phenoxyethanol의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라, 피부 투과를 감소시켜 보다 피부 자극이 적은 저자극 방부시스템 개발이 가능하리라 보여 진다. 첨가하여 제조한 curd yoghurt는 저장성과 관능적인 면에서 우수한 상품적 가치가 인정되는 새로운 기능성 신제품의 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료되었다. 여자의 경우 0.8이상이 되어서 심혈관계 질환의 위험 범위에 속하는 수준이었다. 삼두근의 두겹 두께는 남녀 각각 $20.2\pm8.58cm,\;22.2\pm4.40mm$으로 남녀간에 유의한 차이는 없었다. 조사대상자의 식습관 상태는 전체 대상자의 $84.4\%$가 대부분이 하루 세끼