• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2007년도 춘계학술대회
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• pp.589-593
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• 2007

재생 가능한 자원인 동식물성 기름을 원료로 제조되는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정을 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 대부분의 상용화 공정은 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 근거하고 있으며 높은 생산성을 위해 연속 공정을 채택하고 있다. 원료유 중의 유리지방산(free fatty acid, FFA)은 염기 촉매와 반응하여 지방산염(Soap)과 수분을 생성하며 반응촉매의 투입양을 증가시카고 반응 후에 글리세롤과 지방산 메틸에스테르와의 분리를 어렵게 만든다. 높은 수율과 후속공정의 부하를 줄이기 위해서는 식물성 원료유 중의 FFA는 고체 산촉매 하에서 메탄올과 에스테르화 반응시켜 전환 제거되어야 한다. 본 연구에서는 고체산 촉매인 Amberlyst-15을 충전한 4단 PBR(Packed Bed Reactor, 충전율 60%(v/v))에서 반응시간과 반응온도에 따른 대두원유의 전처리 효율을 조사하였으며 최적 전처리 조건을 도출하였다. 최적 전처리 조건에서 대두원유는 초기 산가 1.6에서 0.4-0.6으로 연속 전처리할 수 있었다. 본 연구에서는 연속 흐름 반응기인 PFR(Plug Flow Reactor)와 4단 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 균질계 촉매인 KOH 존재하에 대두유와 메탄올과의 전이에스테르화 반응 특성을 조사하였으며 각 연속 반응시스템에서 최적 운전 조건을 도출하였다. PFR 반응기에서 반응온도, 반응시간, 반응물 흐름방향, static mixer(SM) 개수에 따른 반응특성을 조사한 결과, PFR에서의 최적 반응조건은 하향류 흐름 방향과 3개의 SM를 설치한 조건에서 반응시간 5.8분, 반응온도 90$^{\cdot}C$, 메탄올:오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%로 도출되었다. CSTR 반응기에서는 반응온도와 체류시간에 따른 반응특성을 조사하였으며 최적반응 조건으로 반응온도 80$^{\cdot}C$, 메탄올/오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%, 체류시간 18.4분, 교반속도 250rpm로 조사되었다.

• 제어로봇시스템학회지
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• 제10권3호
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• pp.17-20
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• 2004

정유 및 석유화학, 철강산업계는 제품수요의 변화, 에너지 및 원료단가 상승, 운전비용 상승 및 환경 규제 강화 등 다양한 주위 상황 변화로 인하여 기존 프로세스의 최적운전을 통한 비용절감이나 친환경적 운전이 매우 중요한 이슈가 되고 있다. 공정 개선을 통해서 이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로는 새로운 설비를 도입하거나 기존 설비를 고치거나 기존의 공정 설비 및 장치를 최대한 이용할 수 있도록 조업 조건을 설정해 주는 방법 등이 있다. 그 중 비용 측면에서 유리하며 짧은 시간 내에 공정의 생산성을 향상시킬 수 있는 방법은 환경변화에 맞춰 공정이 유연하게 대처하도록 최적의 조업을 유지하는 것이다.(중략)

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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• pp.118-118
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• 2012

현재 정부는 친환경녹색성장을 모티브로 환경기준을 강화하고 있으며, 오염 발생원을 최소화 하고자 현재 가동중인 환경기초시설을 대상으로 고도산화공정을 추가하여 오염 배출량을 최소화 하도록 정부와 지자체가 독려하고 있는 중이다. 따라서 대표적인 환경오염 업종인 섬유/염색 관련업체는 강화되는 환경기준을 만족하기 위한 공정검토가 불가피한 현실이다. 특히 대구 OO염색공단은 염색업체가 집적되어 있어 난분해성 오염물질과 색도유발물질이 다량 발생되고 있으며, 폐수처리장에서 운영 중인 재래식 폐수처리공정으로는 강화되는 방류수 수질기준을 충족할 수 없다. 따라서 본 연구에서는 방류수 수질기준을 만족하기 위한 고도산화 공정을 검토하였으며, 그 공정의 최적인자를 도출하고자 하였다. 고도산화 공정에서 오존산화, Peroxone AOP, Fenton oxidation 공정을 검토하였으며, 강화되는 수질기준을 만족할 수 있는 최적인자 및 처리효율을 검토하였다. 그 결과 조건에 따라 COD, T-N, T-P, 색도 등에서 처리효율은 40 ~ 90% 범위로 경제성을 고려하여 최적의 운전조건을 도출 하였다.

• 한국경영과학회:학술대회논문집
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• 한국경영과학회/대한산업공학회 1999년도 춘계공동학술대회:정보화시대의 지식경영
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• pp.490-491
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• 1999

• 생명과학회지
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• 제2권1호
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• pp.26-34
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• 1992

유전자 재조합 균주의 발효에 있어서 플라스미드의 안정성과 발효공정의 최적화에 대해 개략적으로 서술하였다. 클론된 DNA의 발현은 플라스미드의 안정성을 크게 저해하며, 저하된 플라스미드의 안정성은 재조합 균주의 생산성을 많이 떨어뜨린다. 최적 발효 조건은 각각의 숙주-벡터 시스템, 사용한 배지, 생성물 등에 따라 크게 변한다. 동일한 숙주-벡터 시스템의 경우도, 사용하는 배지에 따라 온도, 희석률 또는 성장속도에 의존하는 정도가 달라지고 또 최적값도 다 변한다. 또한 발효조건의 최적화가 균체 내 플라스미드의 자기복제,mRNA로의 전사, 단백질로의 translation, 더 나아가 미생물 전체의 생리와 밀접하게 관련이 있다.

• Composites Research
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• 제30권6호
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• pp.416-421
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• 2017

CFRP와 금속간의 접합공정이 개선된 구조용 접착제가 제조되었다. 구조용 접착제에 대한 경화시간, 기지재료의 표면상태 그리고 접착제의 양에 따른 최적의 접합공정 조건을 랩쉐어 실험을 통하여 파악하였다. 적합한 접합조건을 확인하기 위해 이종재료간의 접합 파단면 상태를 반사현미경을 이용하여 평가하였다. 이종재료간 접합력 향상을 위해 접착제의 개선뿐만 아니라 CFRP의 표면처리 또한 중요하였다. 구조용 접착제의 경우 180도 조건에 20분의 경화온도 조건이 최적이였으며, CFRP의 표면 처리에 따라 접합특성이 향상됨을 확인하였다. 이종재료 간 접합을 위해 구조용 접착제의 양은 $1.5{\times}10^{-3}g/mm^2$ 조건일 때 최적이었다. 접합공정의 개선 및 최적화를 통해 기존의 접착력 대비 10% 이상의 물성 강화를 나타냄을 확인하였다.

• 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.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.143-143
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• 2010

GTL(Gas-to-Liquids)공정 중 합성가스 제조공정(Reforming Process)인 ATR(Auto-Thermal Reforming), SCR(Steam Carbon Reforming), POx(Partial Oxidation)의 시뮬레이션 연구를 수행하였다. Reforming 공정에서 생산된 합성가스는 GTL 합성유 제조공정인 FT(Fischer-Thropsch) 반응기로 주입되며, 합성유 생산에 최적의 효율을 보이는 H2/CO 비(합성가스에 포함된 반응물비)는 2.0으로 알려져 있다. FT공정은 합성가스를 원료로 고온 및 고압 반응을 거쳐 GTL 공정의 최종 생산품인 FT합성유를 제조하는 공정이다. 본 연구에서는 FT공정 효율 극대화를 위해 reforming 공정에서 생성되는 합성가스 내 H2/CO의 비를 2로 수렴토록 모사조건을 설정하였으며, 상기 조건을 만족하는 reforming 공정들의 운전 온도 및 feed 조성을 분석하고 비교하고자 한다. 현재 GTL 플랜트관련 산업계에 적용 혹은 주 연구대상인 reforming 공정으로는 ATR, SCR, POx 공정이 있다. ATR 공정은 $850{\sim}1100^{\circ}C$에서 메탄, 스팀 및 산소를 원료로 활용하여 H2 및 CO를 생산하는 공정으로 발열/흡열 반응이 상존하여 에너지 비용이 낮지만 공정구조 상 열회수설비 및 ASU(Air Separation Unit)이 필요하기에 CAPEX(초기설비 설치비용)가 높은 편이다. SCR공정은 CH4, Steam 및 CO2를 연료로 하기에 이산화탄소가 일정부분 포함된 가스전에도 적용이 가능하나 공정 운전 중 지속적으로 외부에서 열을 공급해야 하기에 에너지 투입비용이 높은편이며, 탄소침적의 문제가 있어 대용량 플랜트에는 적합하지 않다. POx공정은 약 $1,500^{\circ}C$의 고온에서 CH4가 O2에 의해 부분 산화되는 방식으로 촉매가 필요없어 설비비가 타 공정에 비해 저렴하나 생산가스의 H2/CO비가 다소 낮아 전체적인 GTL 공정효율이 저하되는 단점이 있다. 상기 세 공정은 GTL 산업계에서 실증 및 효율증대를 위해 주로 연구되는 공정이기에 본 연구의 분석대상으로 설정하였다. 본 연구에서는 상용공정모사기인 Aspen Plus를 활용하여 reforming 공정별로 FT합성공정의 최적 조건(H2/CO=2)을 만족하는 합성가스 생산조건 분석 및 비교를 수행할 예정이다. 운전조건인 공정 운전온도 및 feed 가스조성 등을 모사하기 위해 합성가스 reforming 공정을 모델링하고 공급유량 및 압력 등의 운전변수는 GTL국책과제 1단계 연구수행 결과를 토대로 선정하고자 한다. GTL공정의 경우, 설비의 운전조건이나 연료가스의 구성 및 유량에 따라 적합한 reforming 공정이 다르기에 본 시뮬레이션 결과를 향후 GTL 플랜트 공정모델 설계시 reforming 공정선정에 참고자료로 활용하고자 한다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2008년도 제39차 학술발표회
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• pp.109-110
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• 2008

본 연구에서는 신축성이 우수한 친수형 무공 PET필름을 사용해서, 소취성, 보온성 및 투습방수성이 우수한 신발용 소재를 개발하였다. 이상의 목적을 달성하기 위해서 최적 소재의 선정, PET필름의 특성평가, 최적 라미네이팅 공정조건 확립, 첨가제 선정 및 가공조건 확립 등에 대해서 실험고찰을 하였으며, 얻어진 주요 결과는 다음과 같다. (1) 신발의 갑피용 및 안창용 최적소재로서 경편직물을 선정하였으며, PET필름의 최적 요구특성은 내수성 9460mmH2O, 투습성 10,000g/m2/24hrs, 인장강도42kgf/cm2, 신도249% 였다. (2) Hot-melt 라미네이팅 공정에서의 투습방수성을 좌우하는 Dot roll No, Coating gap의 최적조건은 CP75(Engraved dot roll no), -0.2mm(Coating Unit gap) 였다. (3) EVA base polymer 및 기타 조제의 최적 배합비를 확립하고 이를 바탕으로 compound를 제조하여 Press로 molding하여 안창용 Sponge를 얻었다. (4) 안창 sponge 위에 점착된 knit 소재의 소취효과는 우수하였으며, 갑피용 투습방수 경편직물의 보온성도$15{\sim}20%$로 우수하였다.

• Elastomers and Composites
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• 제34권4호
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• pp.321-331
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• 1999

타이어 가황공정(curing process)은 타이어 제조를 위한 최종공정으로 여러 개의 고무배합물 층으로부터 성형된 그린타이어(green tire)를 가황기(mold)내에서 고압/고온 조건하에 유지시킴으로써 원하는 형상을 얻게 하고, 아울러 각 고무배합물이 고탄성을 갖도록 물성을 변화시키는 공정이다. 본 연구에서는 타이어 품질의 향상을 위해 가황공정을 수치적으로 최적화하는 기법을 개발하였다. 먼저, 가황공정 중 가황매체(cure media)의 최적공급 조건을 경정하기 위해 제약조건을 갖는 동적최적화문제(dynamic constrained optimization problem)로 정형화하였다. 즉, 가황기 내의 전열 및 가황 반응 현상을 묘사하는 공정모델로 표현되는 등위제약조건(equality constraint)과 가황매체가 갖는 온도의 한계를 표현하는 부등위제약조건(Inequality constraint) 아래 목적함수를 최적화 시켰다. 다음, 공급되는 가황매체의 최적조건을 결정하기 위해 구성된 최적화문제를 유한요소법(FEM)과 complex 알고리즘을 적용하여 풀었다.