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생물학적 수소 발효를 통한 수처리 시스템 (Fermentative Water Purification based on Bio-hydrogen)

  • 이정열;진설교;민경석
    • 한국물환경학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.926-931
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    • 2011
  • 유기성폐수의 혐기발효 공정은 빠른 수소생성속도를 나타내며, 동시에 수중의 유기물을 처리한다. 반면, 수소생성 수율이 낮고 처리 수 내 혐기발효 산물인 복합 유기산이 다량 존재하게 된다. 따라서, 본 실험에서는 수소생성 수율을 높이고 처리수의 수질 제고를 위해 광발효미생물을 이용하였다. 광발효미생물의 기질에 따른 수소생산 속도 및 미생물 성장율을 조사하기 위해 아세트산, 복합 유기산 (인공) 및 글루코스 대상 혐기발효 상등액을 각각 기질로 이용하는 회분식 실험을 실시하였다. 아세트산을 이용한 R. sphaeroides의 최대 비증식속도는 2.93 h로서 복합유기산을 이용할 때보다 높았다. 아세트산은 미생물 증식에 유리한 기질인 반면, 수소생산속도 면에서는 복합유기산보다 느리게 나타났다. 글루코스 혐기 발효액 상등액을 기질로 이용한 광발효에서 전단의 혐기발효를 통한 수소생산량의 약 50%가 추가로 발생하였다. 혐기 및 광발효미생물의 혼합발효 연속시스템을 통해 $15.9mL-H_2/L$의 안정적인 수소를 생산하였다.

시공책임형 CM의 국내 공공부문 도입을 위한 제도적 기반 수립 연구 (Institutional Research for the Introduction of Construction Management at Risk in the Public Sector)

  • 박지호;김경래;배병윤
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제22권4호
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    • pp.20-28
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    • 2021
  • 국내 건설산업은 시공자 중심의 일방적인 생산방식에서 발주자와 시공자의 협업이 가능한 생산방식으로 변화하는 과정에 있다. 발주 방식에 따라 입·낙찰 방식, 계약 방식, 그리고 발주자의 사업 관여 정도도 달라질 수 있다. 본 논문에서는 국내 환경에 적합한 '시공책임형 건설사업관리' 도입을 위해서 국·내외 제도 분석과 입·낙찰 프로세스 분석, 계약이행 및 관리 분석, 사후관리 분석을 하고, 법제화를 위한 관련 법령 조문화와 제도의 효율적 운영을 위한 방안을 제시하고자 국·내외 시공책임형 건설사업관리의 제도 및 사례분석을 실시하였다. 건설산업기본법에 정의된 '시공책임형 건설사업관리'는 Pre-Con 업무를 수행하는 용역계약인 본 계약 이전 계약과 건설사업관리 및 공사계약인 본 계약으로 구분된다. 그러므로 '시공책임형 건설사업관리'는 해외의 사례와 같이 낙찰제도가 아니라 발주 방식의 하나로 보아야 하며, 도입을 위해서 설계/시공 일괄입찰, 기술제안 입찰과 동등한 입찰제도로서의 법제화가 필요하다. 국내 환경에 적합한 '시공책임형 건설사업관리' 도입을 위해서 국·내외 제도 분석과 입·낙찰 프로세스 분석, 계약이행 및 관리분석, 사후관리 분석을 하고, 법제화를 위한 관련 법령 조문의 개정과 제도의 효율적인 운영을 위한 방법을 본 제도의 본래 장점은 유지하면서 국내 시장에서 적용이 가능하도록 제시하였다.

Pad-steam 법을 활용한 PTT BCF에 대한 vat 염료의 염색 특성과 내열성 및 내광성 효과 (Thermal and UV Resistance of Polytrimethylene Terephthalate Bulked Continuous Filament (PTT BCF) dyed with Vat Dye via Pad-steam Method and its Dyeing Properties)

  • 이헌
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권12호
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    • pp.23-32
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    • 2020
  • 본 연구는 PTT에 vat 염료의 염색성을 살펴보고, vat 염료로 염색된 PTT의 취화거동 및 퇴색거동을 연구하였다. PTT 소재에 vat 염료의 염착을 개선하기 위하여 pad-steam 법을 응용하였으며, 염색 중에 산 처리 효과를 살펴보았다. 염색 과정에서 산 처리는 vat 염료의 입자 크기를 작게 만들어 소재 내부 침투를 용이하게 하고 염료의 과환원을 방지하여 염색성을 향상시켰다. 여기에 pad-steam 염색법은 일반적인 침염법보다 염료의낯 고착성을 증가시켜 균염을 개선하였다. Vat 염료로 염색된 PTT의 취화와 퇴색거동은 열과 자외선에 일정시간 동안 노출시킨 후 인장강도와 K/S 값으로 분석하였다. 열과 자외선의 온도가 올라갈수록, 또 노출 시간이 증가할수록 시료의 인장강도 저하되었으나, 이러한 취화 속도는 산화방지제와 함께 분산염료로 염색된 시료보다 더 느리게 나타나서 향상된 거동을 보였다. 퇴색거동 역시 vat 염료로 염색된 시료가 자외선흡수제가 포함되고 분산염료로 염색된 시료보다 훨씬 뛰어난 특징을 나타냈다. 결과적으로 vat 염료는 pad-steam 법으로 PTT 소재에 효과적으로 적용시킬 수 있으며, 이때의 내열성과 내광성은 우수하게 나타났다.

Trametes velutina JS18 유래 멜라닌 탈색 효소의 생산, 정제 및 특성 (Production, Purification and Characterization of a Melanin Bleaching Enzyme from Trametes velutina JS18)

  • 전숭종;김태윤
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제48권4호
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    • pp.463-470
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    • 2020
  • 삼림지역의 고목에서 분리한 JS18 균주는 합성 멜라닌을 탈색하는 세포 외 분비효소를 생산했다. JS18 균주의 internal transcribed spacer (ITS) 염기서열을 분석하고 계통학적으로 확인한 결과 본 균주는 Trametes velutina로 동정되었다. JS18 균주는 laccase 활성을 나타냈지만 manganese peroxidase 및 lignin peroxidase 활성은 나타내지 않았다. 본 균주를 회분배양한 결과 멜라닌 탈색 활성은 laccase 활성으로부터 유래하는 것으로 확인되었다. Laccase 유도인자로써 Syringic acid 및 CuSO4를 첨가하고 25℃에서 7일간 배양한 결과 배양상등액에서 98 U/ml의 laccase 활성을 나타내었다. GYP 배지에서 배양한 T. velutina의 배양상등액에서 ammonium sulfate 침전, Hi-trap Q Sepharose 컬럼 및 gel filtration을 이용하여 효소를 정제하였고, SDS-PAGE에서 약 67 kDa의 분자량을 나타내었다. 정제된 효소의 멜라닌 탈색율은 효소 단독으로는 24 시간 만에 단지 4% 만을 나타내는 반면, HBT의 존재 하에서는 80%로 향상되었다. 또한 1.5 mM HBT의 농도에서는 최대 81%의 멜라닌 탈색율을 나타내었다. 본 효소의 멜라닌 탈색에 대한 최적 pH 및 온도는 각각 5.0와 37℃를 나타내었다. 본 연구에서는 T. velutina JS18 유래 laccase가 촉매하는 멜라닌 탈색 반응에서 redox mediator로써 HBT의 적용 가능성을 확인하였다.

SWAT-CUP을 이용한 SWAT 모형 검·보정 III: 다중 관측 지점 및 변수를 고려한 분석 (SWAT model calibration/validation using SWAT-CUP III: multi-site and multi-variable model analysis)

  • 조영현
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제53권12호
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    • pp.1143-1157
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    • 2020
  • 본 연구에서는 SWAT-CUP을 이용한 SWAT 모형의 검·보정 과정에서 다중 관측 지점 및 변수를 고려한 분석의 기준을 제시하였으며, 이의 적용을 위해 용담시험유역에서 장기 관측된 유량, 토양수분량, 그리고 증발산량을 활용한 모의수행 및 유역의 수문 유출특성과 물순환 관점의 물수지를 검토하였다. 모형은 유역 내 다중 관측 자료의 특성을 반영할 수 있도록 순차적 보정 방법과 SWAT-CUP에서의 최적 매개변수 값 산정을 위한 모의 실행 및 반복 횟수 설정(초기 1,000회 모의 실행, 이후 500회 모의 반복), 그리고 전체 및 부분 수행 등을 통해 소유역별 각기 다른 매개변수 값으로 보정하였으며(유역출구 유량 ENS 0.85, R2 0.87, 그리고 PBIAS -7.6%), 이를 유역출구 지점에 대해 순차적이 아닌 일괄 적용한 분석결과(ENS 0.52, R2 0.54, 그리고 PBIAS -22.4%)와 비교하여 그 방법상의 우위를 확인하였다. 총 15개년의 모의 결과로부터 용담댐 유역의 직접유출은 35%, 기저 및 중간유출과 회귀유량을 합한 값은 65%로 전체 유출률은 53%이며, 증발산량은 전체 강우의 39%에 상당하는 양이 발생하는 것을 파악할 수 있었으며, 아울러 소유역별 연간 총 유출량(일평균 21.8 m3/sec) 등을 포함한 물이용 가능 수량은 연간 총 6.96억 m3으로 소유역별로는 약 540 ~ 900 mm로 분석되었다.

청소년의 공격성에 영향을 미치는 요인: 개인·부모·친구 요인과 소셜네트워크서비스(SNS) 이용 정도를 중심으로 (The Effect of Factors on Aggression in Adolescents: Focusing on Individual, Parent, Friend Factors and SNS Usage)

  • 이예진;김경범;허민희;노진원;임유미
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제21권4호
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    • pp.699-706
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    • 2021
  • 본 연구는 청소년의 공격성에 영향을 미치는 요인을 개인·부모·친구 요인과 SNS 이용 정도를 중심으로 하여 탐색하고자 한다. 자아형성이 불안정한 청소년기의 성장기적 특성을 감안하여, 주요 주변인인 부모와 친구 관계를 중심으로 청소년 공격성 문제 개선을 위한 근거를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 한국아동·청소년패널조사 초1패널의 7차년도 데이터 중 총 1,437명의 자료를 활용하여, 빈도분석, t-test, 일원배치 분산분석(ANOVA), 다중선형회귀분석을 실시하였다. 그 결과, SNS를 자주 이용하는 학생이 적게 이용하는 학생보다 공격성이 높은 것으로 나타났다. 부모 요인 중 학대가 심할수록, 과잉간섭이 심할수록 공격성이 높은 것으로 나타났으며, 감독은 높을수록 공격성이 낮은 것으로 나타났다. 또한 친구 요인 중 소외를 높게 경험할수록 공격성이 높은 것으로 나타났다. 청소년의 공격성으로 인해 발생하는 문제의 개선을 위하여 단순히 청소년의 SNS 사용을 제한하는 것이 아니라, 가장 영향력이 높은 주변인인 부모와 친구의 관계를 고려한 통합적인 프로그램의 마련이 필요하다.

CTR 예측을 위한 비전 트랜스포머 활용에 관한 연구 (A Study on Utilization of Vision Transformer for CTR Prediction)

  • 김태석;김석훈;임광혁
    • 지식경영연구
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    • 제22권4호
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    • pp.27-40
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    • 2021
  • Click-Through Rate(CTR) 예측은 추천시스템에서 후보 항목의 순위를 결정하고 높은 순위의 항목들을 추천하여 고객의 정보 과부하를 줄임과 동시에 판매 촉진을 통한 수익 극대화를 달성할 수 있는 핵심 기능이다. 자연어 처리와 이미지 분류 분야는 심층신경망(deep neural network)의 활용을 통한 괄목한 성장을 하고 있다. 최근 이 분야의 주류를 이루던 모델과 차별화된 어텐션(attention) 메커니즘 기반의 트랜스포머(transformer) 모델이 제안되어 state-of-the-art를 달성하였다. 본 연구에서는 CTR 예측을 위한 트랜스포머 기반 모델의 성능 향상 방안을 제시한다. 자연어와 이미지 데이터와는 다른 이산적(discrete)이며 범주적(categorical)인 CTR 데이터 특성이 모델 성능에 미치는 영향력을 분석하기 위해 임베딩의 일반화(regularization)와 트랜스포머의 정규화(normalization)에 관한 실험을 수행한다. 실험 결과에 따르면, CTR 데이터 입력 처리를 위한 임베딩 과정에서 L2 일반화의 적용과 트랜스포머 모델의 기본 정규화 방법인 레이어 정규화 대신 배치 정규화를 적용할 때 예측 성능이 크게 향상됨을 확인하였다.

석유계 잔사유 피치를 이용한 수중에서 저농도 세슘 이온의 제거효율 향상 (Enhanced Removal Efficiency of Low-Concentration Cesium Ion in Water Phase by Using Petroleum Residue Pitch)

  • 최태령;하정협;최석순
    • 유기물자원화
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    • 제29권4호
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    • pp.25-31
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    • 2021
  • 본 연구에서는 석유계 잔사유 피치를 효과적으로 활용하고자, 세슘 이온의 제거를 위한 흡착제로 사용하였다. 이 실험에서는 수중에 용해된 저농도 세슘 이온의 제거능력 향상을 위하여 흡착제에 산 개질(염산, 황산)처리가 수행되었다. 그 결과, 9 M 황산으로 개질된 흡착제가 25 ℃에서 240 min 반응이 이루어졌을 때, 1.0과 2.5 mg/L의 세슘 이온의 제거효율은 각각 66, 51%를 나타내었다. 또한, 회분식 공정에서 흡착 시간이 증가할수록 1.0과 2.5 mg/L의 세슘 이온 제거능력이 향상되었으며, 32 hr 흡착에 도달하였을 때 각각 72, 68%의 제거효율을 나타내었다. 그리고 잔존하는 세슘 이온의 제거 능력을 높이고자, 온도 변화(25, 37, 49 ℃)에 의한 실험이 이루어졌으며, 49 ℃와 32 hr의 운전 조건에서 수중에 함유된 1.0과 2.5 mg/L 세슘이온은 각각 90, 81%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 따라서 이러한 실험 결과들은 수중에 함유된 저농도 세슘 이온을 경제적으로 처리할 수 있는 흡착 기술로 사용하고자 하였다.

Optimization of an Industrial Medium and Culture Conditions for Probiotic Weissella cibaria JW15 Biomass Using the Plackett-Burman Design and Response Surface Methodology

  • Yu, Hyung-Seok;Lee, Na-Kyoung;Kim, Won-Ju;Lee, Do-Un;Kim, Jong-Ha;Paik, Hyun-Dong
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제32권5호
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    • pp.630-637
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    • 2022
  • The objective of this study was to optimize industrial-grade media for improving the biomass production of Weissella cibaria JW15 (JW15) using a statistical approach. Eleven variables comprising three carbon sources (glucose, fructose, and sucrose), three nitrogen sources (protease peptone, yeast extract, and soy peptone), and five mineral sources (K2HPO4, potassium citrate, ⳑ-cysteine phosphate, MgSO4, and MnSO4) were screened by using the Plackett-Burman design. Consequently, glucose, sucrose, and soy peptone were used as significant variables in response surface methodology (RSM). The composition of the optimal medium (OM) was 22.35 g/l glucose, 15.57 g/l sucrose, and 10.05 g/l soy peptone, 2.0 g/l K2HPO4, 5.0 g/l sodium acetate, 0.1 g/l MgSO4·7H2O, 0.05 g/l MnSO4·H2O, and 1.0 g/l Tween 80. The OM significantly improved the biomass production of JW15 over an established commercial medium (MRS). After fermenting OM, the dry cell weight of JW15 was 4.89 g/l, which was comparable to the predicted value (4.77 g/l), and 1.67 times higher than that of the MRS medium (3.02 g/l). Correspondingly, JW15 showed a rapid and increased production of lactic and acetic acid in the OM. To perform a scale-up validation, batch fermentation was executed in a 5-l bioreactor at 37℃ with or without a pH control at 6.0 ± 0.1. The biomass production of JW15 significantly improved (1.98 times higher) under the pH control, and the cost of OM was reduced by two-thirds compared to that in the MRS medium. In conclusion, OM may be utilized for mass producing JW15 for industrial use.

은행 껍질 기반 활성탄의 메틸오렌지 흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Methyl Orange on Ginkgo Shell-Based Activated Carbon)

  • 이정문;이은지;심왕근
    • 공업화학
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    • 제33권6호
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    • pp.636-645
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    • 2022
  • 이 연구에서는 은행껍질기반 활성탄으로 음이온성 염료인 메틸오렌지(MO)의 흡착 특성을 조사하였다. 이를 위해 은행껍질과 대표적인 화학활성화제인 수산화칼륨(KOH)을 이용하여 서로 다른 기공 특성을 지닌 다공성 활성탄(GS-1, GS-2, GS-4)을 제조하였다. 제조한 활성탄의 구조적 특성값과 KOH 혼합비율과의 상관관계는 질소 흡/탈착등온선으로 조사하였다. 활성탄에 대한 MO 흡착 평형 실험은 서로 다른 pH (pH 3~11) 및 온도(298~318 K) 조건에서 실시하였으며 그 결과를 Langmuir, Freundlich, Sips 및 온도 의존 Sips식으로 살펴보았다. 그리고 Langmuir 무차원 분리계수값으로 제조한 활성탄의 MO 흡착처리공정의 타당성을 조사하였다. 흡착에너지분포함수(AED)로 비교 분석한 활성탄에 대한 MO의 불균일 흡착 특성은 온도와 활성탄의 구조적 특성과 밀접한 관련이 있었다. 서로 다른 온도에서 수행한 회분식 흡착 속도 실험 결과는 외부물질전달, 입자 내 확산 및 활성사이트의 흡착을 고려한 균일표면확산모델(HSDM)로 만족스럽게 설명할 수 있었다. 또한 표면확산계수값을 Arrhenius 플롯으로 나타내어 구한 활성화에너지와 흡착에너지분포 함수값과의 상관관계를 살펴보았다. 그리고 Biot 수를 이용하여 제조한 활성탄에 대한 MO의 흡착 공정 메커니즘을 평가하였다.