• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권2호
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• pp.436-442
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• 2008

수용액에서 음이온을 제거하기 위하여 다양한 종류의 유기/무기 복합음이온교환수지를 제조하였다. 제조된 음이온교환수지들은 질소흡탈착 실험, 적외선분광실험, 원소분석 등을 통하여 그 특성을 조사하였다. 또한 제조된 음이온교환수지의 음이온 교환 특성을 조사하기 위하여 배치(batch) 실험과 키네틱(kinetic) 실험을 수행하였다. 제조된 시료들 가운데 트리메틸암모늄 기능기를 사용했을 때보다 트리부틸암모늄 기능기를 사용하였을 때 더욱 큰 흡착량을 나타내었는데, 이것은 호프마이스터 효과와도 부합된다. 또한, 소수성기를 다량 보유하고 있는 계면활성제인 헥사데실아민도 소수성 음이온에 대한 교환능이 있는 것을 알 수 있었다.

• 한국환경과학회지
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• 제9권2호
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• pp.165-171
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• 2000

A kinetic study for anion exchange was performed for commercially available Cl- type anion exchange resin in use to remove nitrate in water. The obtained results from the batch reactor were applied to the Langmuir and Freundlich models. The constants for Lagmuir model were qmax =29.82 and b=0.202, and for Freundlich model were K=5.509 and n=1.772. Langmuir model showed betterfit than Frendlich model for the experimental results. Ion exchange reaction rate was also calculated and the the approximate first-order reaction, rate constant k1 was 0.16 L/mg.hr. Effective diffusion coefficient was obtained in the range from $9.67$\times$10^{-8} cm^2/sec$ for initial concentration change, and from $6.09$\times$10^{-7} to 3.98$\times$10^{-6} cm^2/sec$ for reaction temperature change. Activation energy during the diffusion was calculated as 26 kcal/mol.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.271-275
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• 1989

본 논문에서는 Thalictrum rugosum 식물세포의 회분식 배양에 있어서 동역학적 특성들을 연구하였다. 본 실험에서 alkaloid의 생성은 일반적인 2차대사 산물의 생성 특성과 달리 세포성장에 비례함이 확인되었다. 세포 성장기의 비증식속도는 $0.20~0.25\;day\;^{-1}이었으며 FW / DCW 비가 배양상태를 나타내는 중요한 인자임을 알수 있었다. Cell yield는 0.36g cells/g sugar이었으며 berberine은 139mg/L까지 생성되었고 그중 120mg/L는 세포내에 존재하였다. 이를 specific content로 계산하면 dry cell weight의 1.10%가 된다. 세포 성장기에서 비증식속도와 당농도간의 관계는 Monod kinetics로 잘 기술될 수 있었다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제12권1호
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• pp.23-35
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• 2021

A POM-membrane was fabricated by immobilizing a keggin type polyoxometalate (POM) H5PV2Mo10O40 onto the surface of microporous flat-sheet polymeric polyvinylidene fluoride (PVFD) membrane using a chemical deposition method. The POM-membrane was characterized by FT-IR, SEM and EDX to confirm existing of the POM onto the membrane surface. The POM-membrane was used to remove an anionic textile dye (Reactive Black 5 named as an RB5) from aqueous phases with a cross-flow membrane filtration and a batch adsorption system. The dye removal efficiency of the POM-membrane using the cross-flow membrane filtration system and the batch adsorption system was about 88% and 98%, respectively. The influence factors such as contact time, adsorbent dosage, pH, and initial dye concentration were investigated to understand the adsorption mechanism of the RB5 dye onto the POM-membrane. To find the best fitting isotherm model, Langmuir, Freundlich, BET and Harkins-Jura isotherm models were used to analyze the experimental data. The isotherm analysis showed that the Langmuir isotherm model was found to the best fit for the adsorption data (R2 = 0.9982, qmax = 24.87 mg/g). Also, adsorption kinetic models showed the pseudo second order kinetic model was found the best model to fit the experimental data (R2 = 0.9989, q = 8.29 mg/g, C0 = 15 ppm). Moreover, after four times regeneration with HNO3 acid, the POM-membrane showed high regenerability without losing dye adsorption capacity.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제10권7호
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• pp.25-32
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• 2009

본 연구는 팽창질석을 사용하여 수용액 상의 구리이온 흡착 제거능을 평가 하고자 하였다. 질석의 화학적 조성분석은 XRF, 구리이온 농도분석은 UV-VIS를 각각 사용하여 이루어졌다. 수용액 상의 구리이온의 제거양상을 살펴보기 위해 batch kinetic test와 batch sorption test가 실시되었고, 그 결과 구리의 제거속도($K_{obs}$, 1/hr)는 초기pH 3일때 0.73, pH 4일때 1.52, pH 5일때 1.71였고 초기농도가 $1mg\;L^{-1}$ 일때 3.19, 5일때 1.90, 10일때 0.73으로 초기구리농도와 반비례하고 초기 pH와는 비례하여 증가하는 양상을 보였다. 하지만 초기용액의 농도차이보다 초기pH의 영향이 지배적일 것이라는 예상하에 동일한 농도에 pH만 달리하여 실험해본 결과 역시 예상대로 pH에 따라 제거속도가 크게 차이남을 알 수 있었다. 최종적으로 batch sorption test를 통해 얻은 결과를 각각 Freundlich와 Langmuir 등온흡착식에 대입한 결과 두 식 모두 양호한 fitting 결과를 얻을 수 있었으나 Freundlich 식의 결정계수가 0.965로 Langmuir 식의 결정계수 0.936보다 좀 더 높게 나타나 좀 더 정확한 fitting 결과를 보여주었다. Langmuir 모델로부터 얻은 최대흡착용량($Q_{max}$), Freundlich 모델의 분배계수, n 값은 각각 $1,250mg\;kg^{-1}$, $635.1L\;kg^{-1}$, 1.69였다. 이러한 결과는 팽창질석이 다양한 형태의 수용액 상에 존재하는 구리이온을 효과적으로 제거할 수 있음을 보여준다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제12권4호
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• pp.687-691
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• 2002

To enhance the production of flavonoids [baicalin, wogonin-7-Ο-glucuronic acid (GA)], which are secondary metabolites of Scutellaria baicalensis Georgi(G.) plant cells, a multilayer perceptron control system was applied to regulate the substrate feeding in a fed-batch cultivation. The optimal profile for the substrate feeding rate in a fed-batch culture of S. baicalensis G. was determined by simulating a kinetic model using a genetic algorithm. Process variable profiles were then prepared for the construction of a multilayer perceptron controller that included massive parallelism, trainability, and fault tolerance. An error back-propagation algorithm was applied to train the multiplayer perceptron. The experimental results showed that neurocontrol incorporated with a genetic algorithm improved the flavonoid production compared with a simple fuzzy logic control system. Furthermore, the specific production yield and flavonoid productivity also increased.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권7호
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• pp.1221-1225
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• 2007

A ${\beta}$-ionone-resistant mutant strain isolated from the red yeast Xanthophyllomyces dendrorhous KCTC 7704 was used for batch and continuous fermentation kinetic studies with glucose media in a 2.5-1 jar fermentor at $22^{\circ}C$ and pH 4.5. The kinetic pattern of growth and carotenoid concentration in the batch fermentations exhibited a so-called mixed-growth-associated product formation, possibly due to the fact that the content of intracellular carotenoids depends on the degree of physical maturation toward adulthood. To determine the maximum specific growth rate constant (${\mu}_m$) and Monod constant ($K_s$) for the mutant, glucose-limited continuous culture studies were performed at different dilution rates within a range of $0.02-0.10\;h^{-1}$. A reciprocal plot of the steady-state data (viz., reciprocal of glucose concentration versus residence time) obtained from continuous culture experiments was used to estimate a ${\mu}_m$ of $0.15\;h^{-1}$ and $k_s$ of 1.19 g/l. The carotenoid content related to the residence time appeared to assume a typical form of saturation kinetics. The maximum carotenoid content ($X_m$) for the mutant was estimated to be $1.04\;{\mu}g/mg$ dry cell weight, and the Lee constant ($k_m$), which was tentatively defined in this work, was found to be 3.0 h.

• 대한환경공학회지
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• 제39권9호
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• pp.505-512
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• 2017

NaA 제올라이트 분말(Z-PA) 및 펠렛(Z-BA)를 이용하여 수중의 Sr 이온의 흡착특성을 검토하였다. 회분식 실험에서 Z-BA와 Z-PA에 의한 Sr 이온의 흡착은 유사 1차식보다는 유사 2차식에 잘 부합되었고, 등온 흡착실험 결과는 Langmuir 등온식에 잘 부합하였으며, 이 등온식으로부터 구한 최대 흡착량은 Z-PA는 233.32 mg/g, Z-BA는 164.60 mg/g이었다. 연속식 실험에서 Sr 이온의 농도가 증가함에 따라 Sr 이온의 총 흡착량(q)는 증가하였으나 파과시간, 처리 부피($V_{eff}$) 및 총 제거율(R)은 감소하였다. 실험으로부터 구한 파과곡선은 Thomas 모델식에 의해 잘 모사되었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권1호
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• pp.62-70
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• 2020

Here in this work, a 4-chlorophenol (4-CP)-degrading bacterial strain Bacillus subtilis (B. subtilis) MF447840.1 was isolated from the drain outside the Hyundai car service center, Agartala, Tripura, India. 16S rDNA technique used carried out for genomic recognition of the bacterial species. Isolated bacterial strain was phylogenetically related with B. subtilis. This strain was capable of breaking down both phenol and 4-CP at the concentration of 1,000 mg/L. Also, the isolated strain can able to metabolize five diverse aromatic molecules such as 2-chlorophenol, 2,4-dichlorophenol, 2,4,6-trichlorophenol, 4-nitrophenol, and pentachlorophenol for their growth. An extensive investigation was performed to portray the kinetics of cell growth along with 4-CP degradation in the batch study utilizing 4-CP as substrate. Various unstructured models were applied to evaluate the intrinsic kinetic factors. Levenspiel's model demonstrates a comparatively enhanced R² value (0.997) amongst every analyzed model. The data of specific growth rate (μ), saturation constant (K_S), and Y_X/S were 0.11 h^-1, 39.88 mg/L, along with 0.53 g/g, correspondingly. The isolated strain degrades 1,000 mg/L of 4-CP within 40 h. Therefore, B. subtilis MF447840.1 was considered a potential candidate for 4-CP degradation.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권1호
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• pp.58-67
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• 2013

PBT (polybutylene terephthalate)는 저흡수율, 치수 안정성, 내마모성 등 기계적 특성이 우수하며, 전기전자 부품, 자동차 부품, 각종 정밀 부품에 사용된다. DMT (dimethyl terephthalate)와 BD (1,4-butandiol)를 사용하여 PBT의 원료단량체인 BHBT (bis-hydroxybutyle terephthalate)를 생산하는 에스테르 교환 반응 반응에 대해 연구 하였다. 촉매로는 zinc acetate가 사용되었다. 기존의 연구에서는 반응 중 생성 메탄올이 제거되는 반회분식 반응기를 통한 kinetics 연구가 이루어져 역반응이 고려되지 않음에 따른 모델의 부정확함이 있었다. 본 연구에서는 회분식 반응기를 사용하고 반응 중 DMT와 메탄올 양을 정량하여 생성되는 MHBT (methyl hydroxylbutylene terephthalate)와 BHBT를 추정할 수 있도록 하고, 이 반응들에서 역반응들을 고려할 수 있도록 하여 보다 정확한 모델을 제안하였다. 다양한 반응속도 모델을 제시하였고, 이 모델들이 예측한 값들이 실험 데이터와 잘 일치함을 보였다.