• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2000년도 정기총회 및 봄 학술발표회
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• pp.257-258
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• 2000

충남 지역에서 발생되는 하수 슬러지를 대상으로 재활용을 위한 물리$\cdot$화학적 특성을 조사하였고, 이를 기초로 유기물 중심의 퇴비화 및 연료화 방안을 검토하였다. 하수 슬러지의 함수율은 약 80 % 정도 되며, 유기물이 고형물의 50 % 정도로 퇴비화를 위해서는 다른 폐기물과의 적절한 혼합이 이루어져야 할 것이며, 부숙기간에 따른 C/N비, 식물 독성 및 중금속의 거동 등과 같은 안정성의 신중한 관리가 절실히 요구된다. 또한, 하수 슬러지에 석유 코우크스를 혼합함으로서 무연탄 수준을 넘는 5,000 kcal/kg 이상의 열량을 확보하여 자체 착화가 가능할 것으로 사료된다. 그리고, 하수 슬러지의 함수율을 낮추기 위한 연구 개발이 시급하게 요구되고 있으며, 건조 공정의 연구개발이 성공적으로 이루어진다면 하수 슬러지의 중량감소에 의한 경제적인 면과 재활용방안의 다각화도 함께 이루어 질 수 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제29권6호
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• pp.652-656
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• 2018

본 연구에서는 석유계 잔사유를 원료로 피치 합성반응 중 압력변수에 의한 영향을 고찰하였다. 압력변수를 달리하여 두 단으로 나누어 반응을 진행하였다. 실험은 두 단을 연속적으로 진행하였고, 첫 번째 단에 가압, 상압, 감압으로 열처리를 진행하였고, 두 번째 단은 상압과 감압으로 실험하였다. 합성 온도는 $400^{\circ}C$, 합성 시간은 총 2 h으로 피치 합성을 진행하였다. 각 조건에 의해 제조된 피치의 열적 특성과 분자량 분포는 연화점 측정과 MALDI-TOF 분석을 통해 고찰하였다. 또한, GC-SIMDIS를 이용해 피치 합성 반응 중 휘발된 액상 성분에 대한 특성을 고찰하였다. 첫 번째 단에서 가압 조건을 이용한 경우, 저비점 물질들이 상대적으로 다른 두 조건보다 많이 피치 합성 반응에 참여하였으며, 저비점 물질들의 반응참여 효과로 낮은 연화점을 갖는 피치를 얻을 수 있었다. 반대로 첫 번째 단에서 감압 조건을 사용한 경우, 저비점 물질들이 효과적으로 휘발되어 반응기 외부로 빠져나가 낮은 피치 수율을 얻었고, 일부 코크스화가 진행된 결과를 얻을 수 있었다. 압력 공정변수를 제어하여 피치의 수율 및 연화점 등 물성을 효과적으로 조절할 수 있는 공정변수를 도출하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.316-329
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• 2008

최근의 급변하는 시장 상황의 변화와 제품의 수요에 대한 다양한 요구는 회분식 공정에 의한 다품종 소량생산으로의 전환을 가져오게 하였다. 이러한 회분식 공정은 주로 정밀 화학 관련 제품들인 의약품, 생화학 제품, 농약, 고분자 소재 등의 생산에 사용되어 왔지만, 근래에는 윤활유, 섬유, 석유 화학, 식품 같은 제품의 생산에도 널리 적용되고 있다. 그러나 회분식 공정은 원료의 공급, 제품의 가격 등과 같은 불확실 변수에 의한 조업의 변화가 자주 발생하는 단점이 있다. 이러한 조업의 변화는 조업시간의 변동과 각 부분별 예측량이 달라져 시장 경쟁력을 잃게 된다. 이에 공급망 상에 위치한 각 부서별, 기업별 협력과 조정을 통한 총체적 관점에서의 최적화를 추구하는 공급사슬 관리에 관한 관심이 고도되고 있다. 이에 본 논문에서는 회분식 공정에 공급사슬 관리 기법을 도입하여 원자재의 구매에서부터 분배에 이르는 전과정에 대한 총체적인 최적해를 찾고 각 공급사슬간의 영향력을 조사, 분석하였다. 또한 본 논문에서는 생산계획과 상세일정계획 모델의 통합과 수요에 대한 단계별 예측을 통해 시장 변화와 불확실 변수(uncertainty)에 대한 적절한 대응방안을 모색하여, 회분식 공정에서의 공급사슬 관리 모델을 개발하였다. 이와 함께 각각의 공급사슬간 인터페이스를 통하여 정보와 물류의 통합이 이루어지게 하여, 실제 주문과 수요의 변화에 대하여 생산계획, 구매계획, 일정계획 및 분배계획을 수립하여 안정적인 공급이 이루어지게 하였다.

• 한국가스학회지
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• 제15권5호
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• pp.57-62
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• 2011

현대의 화학공장 및 석유 가스산업 시설은 공정 및 설비가 더욱 복잡해지고 세분화됨으로써 산업현장에서는 다양한 잠재위험으로 인하여 화재, 폭발, 독성물질 누출 등의 중대 산업사고의 발생 가능성 및 사고결과의 피해가능 범위가 증가되고 있다. 이러한 위험요소를 줄이기 위하여 공정 내 안전장치를 설치하여 공정의 위험도를 줄여야 하지만, 공장 운전 효율성과 안전도는 서로 적절한 수준을 유지하지 않으면 잦은 검사와 확인으로 효율성을 저해할 수 있다. 그를 위하여 이번 연구에서 SIL(Safety Integrity Level)을 이용한 SIF(Safety Instrument Function)의 추가로 장치의 적절한 사양, 설계를 이루고 공정내의 잠재위험이 사고로 이어지는 것을 방지하여, 화학공장의 안전성을 향상시켰다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권9호
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• pp.961-976
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• 2006

최근에 배출수를 고도 처리하여 재이용하는 기존의 방법에서 벗어나 공정 내에서 용수를 절약함과 동시에 생산 공정의 과학적이고 체계적인 분석을 통하여 용수의 이용률을 극대화한 후 최종 방류함으로써 물이용의 효율성을 높이고자 하는 용수재이용 기술이 많은 관심을 받고 있다. 이에 따라 제지, 석유화학 및 철강 산업 같이 용수를 많이 필요로 하는 용수 과소비 산업의 경우 공정수의 내부 재순환을 최적화 하여 유입되는 공업용수를 저감하는 동시에 재이용수의 사용으로 전체 용수 사용량을 줄이고 폐수의 방류량을 줄이고자 하는 워터핀치기술(water pinch technology)에 대한 관심이 높아지고 있다. 이 기법은 공정수의 재이용을 최적화 시켜 주는 방법을 사용하기 때문에 폐수의 방류량을 줄이면서 전 생산 공정을 대상으로 최적의 공정용수 재이용 라인을 구축할 수 있는 것으로 알려져 있다. 본 총설에서는 공정 설계 단계에서 병목을 찾아 재이용 최적화를 통해 용수 및 폐수 최소화하는 워터핀치 기술과 국내외 산업체에서 용수 재이용 네트워크 설계의 사례연구를 소개하고자 한다. 또한 최근 각광을 받는 에너지와 용수 재이용 네트워크의 동시 설계와 생태산업단지에서 기업간 용수 재이용 네트워크 설계 같은 최신 연구 동향을 소개한다.

• 한국잡초학회지
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• 제30권4호
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• pp.340-360
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• 2010

이제 바야흐로 21세기 탈석유 시대에 대비하기 위해서는 범국가적 차원의 새로운 산업전략이 필요하게 되었다. "바이오리파이너리"란 원유로부터 각종 화학제품을 생산하는 기존의 기술과 달리 석유대신 나무나 볏짚 등과 같은 식물을 원료로 해서 바이오화학제품이나 바이오연료 등을 생산하는 기술을 총칭한다. 바이오리파이너리를 통한 바이오매스 기반의 화학산업은 석유로부터 생성되는 많은 역기능적인 문제점들을 해결할 수 있다. 바이오리파이너리 기술을 이용해서 생산할 수 있는 제품을 특성별로 분류하면, 바이오 연료, 대체원료, 특수 기능물질, 바이오폴리머 등이 있으며, 이러한 공정기술 개발이 미래지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이다. 바이오 연료에는 에탄올, 디젤, 수소 등이 있고, 대체원료(chemical feedstock)로서는 글리세롤, 젖산, 아세톤, 부탄올, 프로피온산, 부틸산, 부탄디올, 프로판디올, 구연산, 숙신산, 각종 아미노산 등이 해당된다. 특수기능물질 중에는 항생제, 다당류, 미생물농약, 생리활성물질 등과 각종 생촉매 전환반응 생산제품, 바이오 식품소재 등이 있고, 바이오 폴리머는 미생물 대사산물 유기산을 원료로 하는 고분자와 미생물이 직접 생산하는 바이오 폴리머 등이 있다. 이러한 공정기술 개발이 미래 지속 성장 화학기술의 중심기술이 될 것이며, 공정기술 중에서 가장 핵심이 되는 것은 충분한 양의 바이오매스 확보 및 생화학적/열화학적 전환기술이다. 바이오매스 확보를 위하여 환경적응성이 큰 잡초의 이용이 기대된다. 바이오리파이너리는 농업으로 시작되며, 농업과 화학산업의 다리역할을 하는 기술이 바로 바이오리파이너리인 것이다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.117-117
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• 2010

석탄 가스화에서 유도된 합성가스는 합성반응 공정을 통하여 합성석유, 메탄올(& DME), 합성천연가스(SNG) 등의 다양한 화학원료를 제조할 수 있어 이의 활용이 점차적으로 확대될 것이다. 이 중 SNG 공정의 경우, 석탄가스화기에서 생산된 합성가스는 집진, 탈황, 수성가스전환($H_2$/CO 비를 조절), $CO_2$ 제거 등의 공정을 거쳐 메탄화 반응기로 유도되는데, 메탄화 반응에서 $CO_2$가 반응에 참여하면 탄소포집 및 저장(CCS)의 부담을 크게 줄일 수 있어 이에 대한 관심이 커지고 있다. 특히, 상업용으로 활용되고 있는 단열반응기를 직렬로 연결할 경우, 메탄화반응의 발열로 인한 반응기내의 온도 상승으로 $CO_2$가 생성되는데 이후의 2차 또는 3차의 단열반응기에서 $CO_2$ 수소화반응이 진행되면 최종 생성물인 메탄의 수율이 증가하며, 뿐만아니라 생성물 중 포함된 수소의 농도를 낮출 수 있는 장점을 가지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 Ni계 촉매를 사용하여 풍부한 $H_2$ 분위기에서 Fe를 첨가하여 이의 함량이 $CO_2$ 수소화반응의 탄소 전환율과 생성되는 메탄의 수율에 미치는 영향을 고찰하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.837-847
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• 2000

고농도의 유기물과 질소성분을 포함하는 맥주공장과 석유화학 산업폐수를 처리하기 위하여 실험실 규모의 혐기/호기 순산소-생물막 공정 (POB)이 이용되었다. 그리고 A/O POB process와 장기폭기법의 경제성분석도 수행되었다. TOC 농도기준으로 70에서 150 mg TOC/L 범위의 맥주공장폐수가 유입되었을 때 TOC 제거율은 각각 92% 이상으로 좋은 효율을 보였다. 석유화학폐수의 경우 초기 TOC제거율은 52%로 매우 낮았지만 32일 이후에는 86%의 TOC 제거율을 나타내었으며, TKN의 제거율은 유입부하가 증가함에도 불구하고 27일 이후에 71%의 제거율로 유지되었다. 순산소 생물막공법은 초기 건설비인 순산소 발생장치 (PSA)와 메디아 설치비가 소요되기 때문에 장기폭기법에 비하여 약 2.9배 정도 높았다. 이에 반해서 순산소 생물막공법은 극히 적은 잉여슬러지 발생량과 슬러지의 재순환의 불필요, 낮은 에너지 소요량 등의 많은 장점들로 인하여 운전비와 유지비가 약 2.5배 정도 장기폭기법 보다 적었다. 그러므로 장기적인 측면에서 보면 순산소 생물막공법이 높은 처리효율을 가지면서도 장기폭기법보다 경제적인 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권7호
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• pp.599-606
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• 2019

위험물질에 의한 제조물을 취급하는 설비와 시설은 대부분 고온, 고압으로 공정을 운전을 한다. 이로 인해 화재폭발로 인한 위험성이 증대되고 있다. 특히, 폭발 사고는 석유 화학 가스설비 등 위험물 시설의 가장 주된 위험요인으로 작용하고 있으며, 그 중, 프로필렌은 석유화학 플랜트의 기초 원료 및 첨가 중합반응에 의한 합성물질을 제조하는 현장에서 많이 사용되고 있다. 산소농도의 변화에 대한 폭발범위를 구함으로써 프로필렌을 사용하는 사업장에서 발생 될 수 있는 폭발을 예방하기 위하여 불활성 가스인 $CO_2$를 이용하여 온도와 압력의 변화에 따라 산소농도의 변화에 대한 폭발범위를 구하였다. 온도는 $25^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $200^{\circ}C$로 변화시켜 측정하였으며, 용기 내 압력을 $1.0kgf/cm^2.G$, $1.5kgf/cm^2.G$, $2.0kgf/cm^2.G$, $2.5kgf/cm^2.G$로 $CO_2$를 가압시켜 측정하였다. 폭발한계는 온도, 압력 및 산소농도와 관계가 있으며, 온도와 압력이 높아질수록 최소산소농도는 낮아지고, 산소농도가 낮아질수록 폭발범위는 좁아졌다. 또한, 최소산소농도 이하의 농도에서는 프로필렌의 증기와 점화원이 존재하여도 폭발이 발생하지 않는 것을 알 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권6호
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• pp.545-550
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• 1998

재생가능한 대체원료로서 가치있는 탄소 4개의 디카르복실산인 숙신산은 현재 석유화학공정에 의해 상업적으로 생산되고 있으나, 최근 생물화학공정에 의한 숙신산 대량생산 공정개발을 위한 연구가 집중되고 있다. 본 연구에서는 전자공여체로 포도당과 전자수용체로서 푸마르산을 이용하여 숙신산으로의 생물전환을 연구하였다. 먼저 고수율로 푸마르산을 숙신산으로 생물전환하는 통성박테리아 Enterococus sp. RKY1 KCTC 8890P를 분리하여 그 특성을 조사하였다. 초기 푸마르산 농도 40, 70, 100g/L으로 회분식 배양한 결과 푸마르산의 농도가 증가함에 따라 숙신산 생성량이 증가하였다. 초기 푸마르산 농도 70 g/L에서 평균비생산속도, 평균부피생산속도및 몰수율은각각 0.64 g/g.h, 4.87 g/L.h, 96.5%이었고 최대 숙신산 농도는 초기 푸마르산 농도 100 g/L에서 발효 20시간에 89%의 몰 수율로 88.9 g/L가 얻어졌다.