• KSBB Journal
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• 제17권2호
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• pp.142-147
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• 2002

기포탑 회분식 xanthan 발효에서 xanthan 생성속도와 분자량에 영향을 미치는 산소전달제한을 피하기 위하여 과산화수소수를 산소공금 보조수단으로 사용하였다. 과산화수소수 주 입은 xanthin 생성을 가역적으로 저해하였다. 반면이 직경 8 mm 유리구슬 유동화 입자는 기-액 산소전달속도를 증가시켜서 기-액-고 삼상유동충 생물반응기에서의 xanthan 발효는 기포탑 발효에 비하여 높은 단위균체량 당 xanthan 생성속도 및 점도수윤 그리고 반응기 공간-시간 수윤(space-time yield)을 보였다.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.473-480
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• 1996

불소계 계면활성제 및 정밀화학제품의 precursor로 널리 쓰이는 n-perfluorooctanesulfonyl fluoride(n-PFOSF)를 전해불소화 반응으로 제조하는 과정에서 전극 및 반응물의 분극특성의 조사와 불소발생 전위를 측정하였다. 그리고 회분식 전해반응기를 사용하여 정전위법으로 전해반응을 실시하고 반응 종료후 전극과 생성물을 GC, GC/MS, IR 등으로 분석하여 반응과정에 대한 기초자료를 얻으려 하였다. 불소기체의 생성전위는 침적전위 붕괴곡선으로 부터 약 2.8V(vs. $Cu/CuF_2$)로 보이며 니켈불화물이 덮힌 상태의 전극에서 불소화반응이 진행된다. 회분식 반응기에서 정전위법에 의한 전해불소화 반응은 초기의 전기화학 반응과 후반의 화학반응의 두 단계로 구분된다. 생성물은 전극에 부여된 전위가 낮을수록 적게 생성되며 7V(vs. $Cu/CuF_2$) 이상 반응물의 무게비로 약 100% 정도를 유지하며 일정해지며 생성물의 분포도 7V(vs. $Cu/CuF_2$) 이상에서 부터 PFOSF의 생성율이 일정해진다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.312-315
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• 2004

염색가공 공정에서 배출되는 염색폐수는 염색 가공공정이나 사용하는 염료등에 따라 폐수량과 성상의 변화가 심하기 때문에 처리에 많은 어려움이 있다. 일반적인 염색폐수 처리방법으로는 물리화학절인 응집침전법과 생물학적인 활성슬러지법을 단독 또는 조합하여 주로 사용하여 왔다. 그러나 최근에는 기존시설의 처리 향상을 위한 다각적인 기술개발이 시도되고 있으며 그 일환으로 본 연구에서는 활성탄을 담지한 폴리우레탄 담체를 개발하여 염색폐수를 처리하고자 하였다. 본 연구에서는 담체를 이용한 염색폐수의 생물학적 처리 시 여러 인자들, 즉 COD/N 비, DO 농도, 담체의 충진율 등의 영향을 조사하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다. 또한 회분식 실험에서 얻은 최적조건을 이용하여 파일럿 실험도 함께 수행하였다. COD/N 비가 COD 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위해 COD/N 비를 조절하지 않은 경우와 COD/N 비를 2-3으로 조절한 경우에 대해서 비교하였다. 실험결과 염색폐수의 초기 COD 농도가 1,000 ppm일 때, 처리 후 COD 농도는 COD/N 비를 조절하지 않았을 경우 860 ppm (제거효율 ＝ 18%), COD/N 비가 2일 경우 550ppm (제거효율 ＝ 52%), COD/N 비가 3의 경우 390 ppm (제거효율 ＝ 57%)으로 각각 나타났다. DO 농도가 COB 제거에 미치는 영향을 알아보고자 DO 농도를 1, 6, 7 mg/L로 변화시켰다. 그 결과 DO의 농도가 1 mg/L일 경우 COD 제거효율은 20% 정도였으나, DO 농도가 6 mg/L이상에서는 모두 80%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 담체 충진율의 경우, 10% 충진시 40%, 20% 충진시 50%, 30% 충진시 70%의 제거효울을 각각 나타내었다. 회분식 실험에서 얻은 최적조건으로 파일럿 반응기를 100일 이상 운전한 결과 염색폐수의 COD 농도변화는 1,000ppm에서 380ppm로 평균 60%이상 제거되는 높은 효율을 보였다. 또 담체 첨가의 영향을 살펴보기위해, 담체를 충진하지 않은 조건에서 파일럿 반응기를 운전한 결과 평균 COD 제거율은 50%로 비교적 낮은 효율을 보였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2003년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.117-121
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• 2003

SBR과 SBBR 모두 대부분의 유기물은 포기기간에 소모되었으며, SBBR의 경우 부족한 유기물 조건에서도 원활한 탈질화 반응이 일어난 것을 볼 때, 유기물 농도가 낮은 우리나라의 하수에 적합한 공정으로 생각된다. 질산화 속도에 있어서는 유기물과 용존산소의 접촉기회에 있어 유리한 조건을 가진 SBR이 더 크게 나타났다. 그러나 탈질화 반응에 있어서는 SBBR이 더 높은 것으로 나타났다. SBR의 경우 높은 $NO_3$의 존재로 인해 1차 비포기 기간중 인의 방출은 거의 발생하지 않았으나, SBBR의 경우 1차 비포기 기간에 인 방출과 1차 포기기간에 인 섭취가 일어났다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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• pp.81-86
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• 1991

The iterative learning operation has been utilized in the temperature Control of a batch reactor. A generic form of feedback-assisted first-order learning control scheme was constructed and then various design and operation modes were derived through convergence and robustness analysis in the frequency domain. The proposed learning control scheme was then implemented on a bench scale batch reactor with the heat of reaction simulated by an electric heater. The results show a great improvement in the performance of control as the number of batch operations progressed.

• 공업화학
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• 제16권1호
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• pp.28-33
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• 2005

본 연구는 재자원화 기술개발의 일환으로 폐기물 생선내장으로부터 아미노산을 회수하기 위하여 아임계 및 초임계 가수분해반응을 수행하였다. 반 회분식 및 회분식 반응기를 이용하여 아미노산의 최적수율에 영향을 미치는 온도, 시간 등의 반응인자에 대한 영향에 관하여 연구하였다. 회분식 반응결과, 폐기물 생선내장으로부터 얻어진 전체적인 아미노산의 최적수율(137 mg/g-dry entrails)은 온도 $250^{\circ}C$ (p=4 MPa), 반응시간 60 min에서 얻을 수 있었다. 초임계조건(e.g., T=$400^{\circ}C$, P=45 MPa)에서는, 아미노산의 생성속도보다 분해속도가 빠른 관계로 수율이 감소하는 경향을 나타내었다. 본 연구결과 고수율의 아미노산을 생성하기 위해서는 저온 및 짧은 반응시간에서의 조작이 필요한 것을 알았다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권7호
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• pp.700-704
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• 2008

혐기성 암모니아 산화공정에서 nitrite는 저해인자로 잘 알려져 있고, 최근에는 유리 암모니아 역시 anammox bacteria에 저해 영향을 주는 것으로 보고되고 있다. 유입수의 암모니아와 아질산의 비율이 연속운전에서 효과적인 질소제거에 중요한 인자가 되며, 연속운전 반응기에서는 유리 암모니아와 아질산의 축적을 방지하기 위해 유입수의 NH$_3$-N/NO$_2$-N-N비를 조절할 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 다섯 가지 종류의 NH$_3$-N/NO$_2$-N-N비를 회분식 실험을 통해 잔류 암모니아성 질소와 아질산성 질소의 농도를 최소화하는 비를 조사하였다. 회분식 실험 결과 실험 26시간 후에 1.00 : 1.30의 비에서 88%에 달하는 총질소 제거율이 나타났다. 그리고 혐기성 암모늄 산화 반응은 0차 반응을 나타내었고, 암모니아와 아질산의 반응 속도상수는 1.00 : 1.30의 비에서 각각 7.66 mg/L$\cdot$hr과 11.89 mg/L$\cdot$hr로 가장 높게 나타났다. 혐기성 암모늄 산화균 활성도를 측정해본 결과 1.00 : 1.15의 비에서 미생물의 활성도가 가장 우수한 것으로 나타났다. 회분식 실험의 결과를 통해, 이론적 반응비과 비슷한 1.00:1.30에서는 반응속도가 크고 총질소 제거율도 높은 반면 혐기성 암모늄 산화균은 이론적 반응비보다 다소 낮은 아질산 농도에서 안정하다는 것을 확인할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제9권3호
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• pp.119-126
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• 2001

혼합배양계에서 활성오니를 이용하여 유기성폐수로부터 생분해성프라스틱 생산 공정이 연구 검토되었다. 공정은 크게 PHA를 생산할 수 있는 미생물을 선택 분리하는 선택반응기와 분리된 미생물을 이용하여 PHA를 축적 생산하는 축적반응기로 구성되었는데 선택반응기로는 연속회분식반응기(SBR)가 이용되어 초기 접종된 활성오니로부터 PHA 축적미생물을 분리하기 위해 부영양/빈영양 영역을 반복 운전하였으며 PHA 축적미생물은 어떠한 성장 제한이 없는 SBR에서 잘 성장하였으나 PHA 축적률은 미미하였다. 미생물내 PHA 축적을 증대시키기 위해서는 비탄소원의 영양원이 제한된 조건에서 배양이 필요하게되어 별도의 축적반응기를 이용 실험을 실시한 결과 산소 제한은 효율적이지 못하였고 인과 질소 성분의 제한 조건에서 PHA 축적이 비교적 높게 나타났다. 특히 질소 제한조건하의 유가식 기질 공급 실험에서 PHA가 건량기준으로 미생물내 60%까지 축적되는 결과를 보여주었고 PHA 축적속도는 미생물내 PHA 함량에 크게 의존하여 PHA의 함량이 증가됨에 따라 감소하였다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.487-490
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• 2005

재생 가능한 자원인 동식물성 기름으로부터 만들어지는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정올 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다 한국에서는 년간 20만톤의 폐식용유가 배출되며 이중 약 10만톤이 회수 가능한 것으로 추산된다. 폐식용유의 무단 폐기로 인한 수질오염과 폐기물의 자원 재활용 및 에너지 생산 관점에서 폐식용유를 바이오디젤 원료로 사용하는 연구가 많이 진행되었다. 높은 함량의 유리지방산을 함유한 폐식용유를 효율적으로 전이에스테르화(methanolysis) 하기 위해서는 먼저 산 촉매를 이용한 유리지방산의 전환 제거가 필요하다 본 연구에서는 다양한 종류의 강산성 이온교환 수지를 폐식용유의 전처리(pre-esterification)용 고체 산 촉매로 회분식 반응기에서 테스트하였으며 그 결과 Amberlyst-15가 유리지방산의 에스테르화 반응에 가장 적합한 것으로 나타났다. 회분식 반응기에서 도출된 최적 전처리 반응조건을 적용한 200시간 이상의 연속 전처리 운전결과 폐식용유에 함유된 $5\%$의 유리지방산이 $90\%$이상 전환제거 되었다 전처리 반응 후의 폐식용유를 균질계 염기촉매(KOH) 존재하에 메탄올과 전이에스테르화 반응을 시킨 결과 바이오디젤로 불리는 지방산메틸에스테르(Fatty Acid Methyl Ester, FAME)의 생산 수율은 $85\%$로 얻어졌으며 국내 바이오디젤 표준 규격에 따른 연료특성 분석 결과 FAME의 농도 규격을 제외한 모든 항목이 국내 규격을 만족하였다 폐식용유 바이오디젤의 FAME 농도가 $94.3\%$로 국내 규격$96.5\%$에 미달하는 문제는 식물성 원료유로 제조한 고순도 바이오디젤과 혼합 사용하거나 감압 증류 공정을 통해 고농도의 폐식용유 바이오디젤을 제조하여 해결 가능하다. 대전시 신성동 소재의 음식점에서 수거한 폐식용유를 원료로 하여 생산한 바이오디젤의 차량 배출가스 실증 테스트 결과 경유 차량의 주 오염물질인 PM과 Soot 및 기타 오염물질의 배출량은 감소하였으나 NOx의 배출량은 약간 증가하는 것으로 나타났다

• 대한환경공학회지
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• 제37권6호
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• pp.363-370
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• 2015

인공폐수로 연속회분식 하수처리시스템에서 바이오플라스틱인 PHAs의 생산에 대하여 연구하였다. 실험은 하수처리장에서 식종슬러지를 채취하고, 실험실 내에서 제작된 인공하수를 이용하여 4 L 규모의 2조의 연속회분식반응기로 수행하였다. 인공하수의 영양조건(C/N/P)은 42:10:1로 운전되었으며, 연속회분식반응기는 호기상태에서 Feast/Famine 조건을 부여하는 ADF (aerobic dynamic feeding)의 SBR 1과 혐기/호기조건에서 Feast/Famine 조건을 부여하는 AODF (anaerobic/oxic dynamic feeding)의 SBR 2로 운전하였다. PHAs의 생산은 AODF가 ADF 보다 우수하였으며, ADOF 에서 바이오매스 대비 최대 40.0%(w/w)로 높게 생산되었으며, 구조적 및 열적 물성도 우수한 것으로 나타났다.