• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권3호
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• pp.392-397
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• 2022

Methane is one of the major greenhouse gases, recently, the biotechnological conversion from methane to high-value added chemicals have emerged as an effort to reduce methane gas emission. In this study, we optimized ectoine bio-milking conditions in which cells were repeatedly used to improve intracellular and extracellular ectoine yield from methane by using Methylomicrobium alcaliphilum 20ZDP2. First, the cultivation and intracellular ectoine accumulation conditions were optimized with respect to the growth phase and medium salinity to achieve the highest yield of synthesis. Second, ectoine excretion was optimized by determining the ectoine secretion time (15 min) in appropriate medium salinity under hypoosmotic conditions (1% NaCl). Finally, bio-milking of ectoine was successfully repeated more than 10 times using M. alcaliphilum 20ZDP2, and the ectoine yield was improved up to 129.29 mg/ DCW g.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제21권1호
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• pp.9-20
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• 2015

The livestock manure recycling have been performed worldwide because of its environmental and economic benefits. However, domestic standard protocol was nothing for high solid manure. Therefore, This paper was conducted to review database configuration of manure characteristics, analysis methods, bio-methane potential test for high solid manure recycling. In American society of agricultural engineers standard, manure characteristics indicated about sort of thirty types. This is important information to determine for manure recycling method. Furthermore, in order to determine exact manure characteristics recommended that synchronized chemical analysis method among studies. Bio-methane potential tests are widely performed in studies about estimation of organic substrates methane production. Although various methods and parameters were used, was no standard protocol and guideline in domestic. Bio-methane potential test methods and parameters were reviewed through various researches. Consequently, this paper is expected that assist to additional studies and manure characteristic database.

• 대한환경공학회지
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• 제30권9호
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• pp.933-938
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• 2008

유기성 폐기물을 이용하여 생산된 수소를 환원제로 활용하여 이산화탄소를 유용한 에너지원인 메탄으로 전환시키고자 하였다. 3 개월 동안 혐기성 미생물을 이산화탄소와 수소만을 이용하여 배양하였으며, 그 결과 acetogenotrophs의 영향에 의한 메탄의 생성은 없었고, 이산화탄소를 8 mL/min으로 주입하였을 때 이산화탄소와 수소의 주입비가 1:5에서 메탄의 생성량이 2.2 m$^3$/m$^3$ day로 가장 많았으며, 이때의 이산환탄소 저감률 또한 92%로 가장 우수하였다. 회분형태로 수소 생산과 메탄발효조와의 연계실험을 통하여, 연속적으로 수소를 생산하면서 이산화탄소를 같이 메탄발효조에 주입하여, 이산화탄소의 메탄으로의 전환을 확인하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.124-129
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• 2018

Methane is the cleanest fuel and supplies by many distributed type: liquefaction natural gas (LNG), compressed natural gas (CNG), and pipeline natural gas (PNG). Natural gas is mainly composed by methane and has been discovered in the oil and gas fields. Coal bed methane (CBM) is also one of them which reserved in coalbed. This significant new energy sources has emerge to convert an energy source, hydrogen and hydrogen-driven chemicals. For this CBM, this paper was written to analyze the geological analysis and reserves in Mongolian Tavan Tolgoi CBM coal mine and to examine the application field. This paper is mainly a preliminary feasibility report analyzing the business of Tavan Tolgoi CBM and its exploitable gas.

• KSBB Journal
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• 제25권6호
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• pp.547-552
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• 2010

The recent bloom of a very large jellyfish Nemopilema nomurai has caused a danger to sea fishery and sea bathers. Presently, Nemopilema nomurai is thrown away through a separator system in the sea. The objective of this work was to produce bio-gas from Nemopilema nomurai by using anaerobic digestion. The bio-gas includes the hydrogen or the methane gases. It relates that Nemopilema nomurai is effectually changed into the renewable energy. When the jellyfish biomass was used as an organic carbon source the bio-gases were evolved. The aim of this study was to determine the optimal conditions for hydrogen and methane gases production according to the substrate concentrations of Nemopilema nomurai, optimal culture condition and the sludge-pretreatment without pH control. The optimal culture condition was found to be $35^{\circ}C$ and the heat-treatments of jellyfish was done at $120^{\circ}C$ for 30 min. The production rate of hydrogen and methane gas were found to be 8.8 mL/L/h, 37.2 mL/L/h from 1.5 g of dry Nemopilema nomurai.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.130-137
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• 2018

Now discusses the potential use and applications of coal bed methane (CBM) in various industries. One of the options for gas monetization is gas to power (GTP), sometimes called gas to wire (GTW). Electric power can be an intermediate product, such as in the case of mineral refining in which electricity is used to refine bauxite into aluminum; or it can be an end product that is distributed into a large utility power grid. For stranded gas, away from the regional markets, the integration of the ammonia and urea plants makes commercial sense. These new applications, if established, could lead to a surge in demand for methanol plants.

• 한국환경과학회지
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• 제28권2호
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• pp.203-209
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• 2019

Organic wastewater generated from polyester manufacturing processes was selected from H company to investigate the feasibility of anaerobic digestion that produces gases including methane. Bio Methane Potential (BMP) tests were conducted to measure the gas production and methane concentration for 7 process wastewater and 2 kinds of sludges from the H company. Also, along with monitoring pH and alkalinity during the anaerobic digestion process, the concentrations of COD and 1,4-dioxane were measured with 4 different operating conditions for N Emulsion (NE) and Ethylene Glycol (EG) wastewater. The BMP tests showed that 65% of methane was produced from NE and EG wastewater. This suggests that the organic wastewater from H company can be effectively treated by an anaerobic digester by which more than 90% of COD was removed.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제37권5호
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• pp.1106-1115
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• 2020

막 분리 운전방식에 따른 음폐수 소화가스의 도시가스용 바이오메탄 생산연구를 상업용 시설을 대상으로 수행하였다. 연구결과 바이오메탄의 순도는 4SBR과 3SDR 모두 98.9%를 달성할 수 있었다. 소화가스 내 메탄 회수율은 4SBR 88.1%, 3SDR 79.4%이었고, 처리 소화가스량 대비 바이오메탄 생산율도 4SBR이 53.5%로 3SDR의 49.4%보다 높았다. 그러나 막 분리시설에 공급되는 가스 중 반송가스의 비율은 4SBR이 56.5%로 3SDR 보다 두 배가량 컸으며, 이로 인해 최대 처리량에 있어서는 3SDR이 양호한 결과를 보였다. 따라서 소화가스 200 N㎥/day 이하는 4SBR, 240 N㎥/day 이상에서는 3SDR이 경제성이 좋은 것으로 판단되었다. 공정 운전변수들의 평균값 대비 운전 값들의 상대편차는 전반적으로 4SBR이 컸으며, 또한 주 운전조절 수단인 바이오메탄 인출압력 대비 주요 지표들의 상관관계에 있어서는 3SDR가 보다 직접적인 관계를 보여주었다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.62-73
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• 2014

본 연구는 혐기성소화조에서 발생된 바이오가스로부터 바이오메탄을 생산하기 위한 고질화 공정의 운전조건을 최적화하기 위하여 반응표면 분석모델을 적용하였다. 반응표면 분석법의 하나인 Box-Behnken 설계법을 이용하였으며 바이오가스 고질화 공정의 메탄농도와 메탄회수율을 극대화하기 위한 수학적인 최적운전조건을 도출하였다. 도출된 반응표면모델의 적합성을 검증한 결과 각 모델의 p Value가 0.05 이하로서 유의성이 매우 높게 나타났으며, 결정계수($R^2$)는 각각 0.9788, 0.9710 이었다. 그리고 이산화탄소/메탄분리공정에서 메탄농도에 대해 운전압력이 가장 크게 영향을 미치고 다음으로 바이오메탄 생산량, PSA 회전밸브 속도의 순이다. 메탄회수율에 대해서는 PSA 회전밸브 속도가 가장 크게 영향을 미치고 있으며, 바이오메탄 생산량, 운전압력의 순으로 나타났다. 액체바이오 메탄 생산량이 $100Nm^3/hr$일 때의 최적 운전조건을 도출한 결과, 운전압력이 8.0bar 그리고 PSA 회전 밸브 속도가 31.55RPM일 때 바이오메탄의 메탄농도와 메탄회수율을 최대화할 수 있었고, 이때의 바이오메탄의 메탄농도는 97.13%이고, 메탄회수율은 75.89%이었다.

• 한국가스학회지
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• 제22권3호
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• pp.65-73
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• 2018

석탄층 메탄가스는 압력에 따라 비선형적인 탈착곡선을 보이므로 이를 고려하여 적절한 생산시스템이 구성되어야 한다. 석탄층 메탄가스 생산설비의 용량 및 규격은 시스템의 경계조건인 탄층 내 가스 유량과 압력조건에 의해 결정되며 이러한 특성을 분석하는 것은 가스 생산 증진을 위해 필수적이다. 본 연구를 위해 대표적인 미국 CBM 상용가스전인 San Juan 지역의 저류전산 모델을 구성하여 가스 유입방정식을 산출하였고, 이를 전체 생산시설의 경계조건으로 활용하였다. 또한 생산시설 내 가스 유량에 따른 압력감소의 영향을 분석하기 위해 생산설비 유동 분석시뮬레이터를 이용하여 노달분석을 수행하여 생산시설의 적정 규격 및 운영조건을 결정하였다. 이를 통해 석탄층 메탄가스 가스전의 최적 수송, 생산 및 포집시스템 설계 기준을 제시하였다.