• 설비공학논문집
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• 제3권2호
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• pp.142-151
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• 1991

In the present investigation, it has been proposed to utilize a direct contact heat exchanger as an evaporator to solve the difficulties such as scaling, corrosion and law thermal efficiencies, associated with the conventional evaporator. Liquified nitrozen was utilized as a working fluid to investigate basic natures of bubble dynamics in the evaporator, and spray nozzles were adopted to inject liquified nitrozen into the spray column with varying flow rates of dispersed phase fluids. Experimentations were carried out in the range of $6.54{\times}10^{-4}kg/s$ - 0.030 kg/s for dispersed phase flow rates with one, three and five nozzle holes. Observing the bubble dynamics for the evaporator the feasibility of utilizing a direct contact heat exchanger as a LNG evaporator has been evaluated. The results show that no eruption phenomena was observed in the present investigation with $LN_2$ and the interface between $N_2$ bubbles and water was fully turbulent. It is believed that the high injection velocity of $LN_2$ through the spray nozzles provide good mixing effects for both heat and mass transfers between water and $N_2$ bubbles. Ice was formed on the surface of the spray nozzle for higher $LN_2$ flow rates. However, even in this case, it is observed that the ice was detached as soon as it was formed. Under the present experimental conditions, the shapes of $LN_2$ bubbles were in the spherical-cap region according to the Clift, Grace and Weber Graphs. The height of foam region caused by the breakup of larger bubbles keeps increasing with high injection velocities until it reaches it's maximum height.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.298-300
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• 2001

본 실험의 결과, H. pluvialis의 배양에 있어서 고농도의 $CO_2$를 공급함으로서 세포의 성장속도가 의미 있게 증가함을 알았고, 더불어 $CO_2$가 공급되는 경우, acatate 와 같은 유기탄소원이 오히려 세포의 성장을 저해함을 알 수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권12호
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• pp.1890-1896
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• 2006

Lumostatic operation for cultivation of Haematococcus pluvialis was assessed to test the scale-up strategy of photobioreactors. Lumostatic operation is a method of maintaining a proper light condition based on the specific light uptake rate ($q_e$), by cells. Lumostatic operations were performed in 0.4-, 2-, 10-, and 30-1 scale bubble column photobioreactors and the results were compared with cultures illuminated with constant light intensity. Significant differences were observed in the maximal cell concentrations obtained from 0.4-, 2-, 10-, and 30-1 scale photobioreactors under constant light intensity, yielding the maximal cell concentrations of $2.8{\times}10^5$, $2.2\times10^5$, $1.5\times10^5$, and $1.1\times10^5$ cells/ml, respectively. The maximal cell concentration in a 0.4-1 photobioreactor under lumostatic operation was $4.3\times10^5$ cells/ml. Furthermore, those in 2-, 10-, and 30-1 scale photobioreactors were about the same as that in the 0.4-1 photobioreactor. The results suggest that lumostatic operation with proper $q_e$ is a good strategy for increasing the cell growth of Haematococcus pluvialis compared with a constant supply of light energy. Therefore, lumostatic operation is not only an efficient way to achieve high cell density cultures with minimal power consumption in microalgal cultures but it is also a perfect parameter for the scale-up of photobioreactors.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.229-232
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• 2000

본 연구에서는 균주의 배양과 동시에 생산물을 회수할 수 있는 동시추출공정을 건조질량의 $15{\sim}75%$의 탄화수소를 생산한다고 알려진 B. braunii 배양에 적용하고자 한다. 일반적인 two-phase 동시추출공정의 적용시 B. braunii의 경우 생산된 탄화수소가 균주 외벽의 matrix에 강하게 부착되어 있기 때문에, two phase 추출공정 적용시 bubble column내에서 단지 폭기에 의한 교반만으로는 충분한 탄화수소의 회수율을 얻을 수가 없었다. 본 연구에서는 배양액과 유기용매층의 접촉기회를 증대시킨 two-stage 동시추출 공정을 개발하여 기존의 two-phase 동시추출 공정보다 2배 이상 높은 56.2%의 탄화수소 회수율을 얻을 수가 있었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.112-115
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• 2002

본 연구에서는 균주의 배양과 동시에 생산물을 회수할 수 있는 동시추출공정을 건조질량의 $15{\sim}75$ %의 탄화수소를 생산한다고 알려진 B. braunii 배양에 적용하고자 한다. 일반적인 tow-phase 동시 추출공정의 적용시 B. braunii의 경우 생산된 탄화수소가 균주 외벽의 matrix에 강하게 부착되어 있기 때문에, two phase 추출공정 적용시 bubble solumn내에서 단지 폭기에 의한 교반만으로는 충분한 탄화수소의 회수율을 얻을 수가 없었다. 본 연구에서는 배양액과 유기용매층의 접촉기회를 증대시킨 two-stage 동시추출 공정을 개발하여 기존의 two-stage 동시추출 공정보다 2배 이상 높은 57 %의 탄화수소 회수율을 얻을 수가 있었고, 이를 회분배양후 후속분리공정으로 이용할 경우 6시간 추출후 62 %의 회수율을 얻을 수가있었다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.99.1-99.1
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• 2012

We report the results of our analysis of far ultraviolet (FUV) observations made for the broad region around the ${\alpha}$ Vir (Spica) including the interaction zone of the Loop I and the Local Bubble. We employed the datasets of the GALEX and the FIMS, which made observations at similar FUV wavelengths. First, we noted that the GALEX image was enhanced in the southern region where the interaction zone exists. We attribute this enhanced FUV emission to dust scattering of the stellar photons, mostly from the background field stars with small contributions from the central star Spica. While the region is optically thin in general, the FUV intensity did not correlate well with the dust extinction level, indicating that the local radiation field has significant fluctuations. On the other hand, the GALEX FUV intensity well with the $H{\alpha}$ intensity as well as the dust extinction level in the northern part. In fact, the neutral hydrogen column density correlated very well with the dust extinction level throughout the whole region in consideration. The relationship between the neutral hydrogen column density and the color excess was estimated to be ${\sim}7{\times}10^{21}atoms\;cm^{-2}$, which is a little higher than the previous observations made for a diffuse interstellar medium. The spectral analyses of the FIMS observations showed the enhanced C IV emission throughout the whole region, indicating that the C IV emission arises by the interaction of the hot gases with the shell boundaries. A simple model showed that a large portion of the C IV emission comes from the Loop I side of the interaction zone, compared to the Local Bubble side. The FIMS spectrum also showed indications of the molecular hydrogen fluorescence lines for the interaction zone.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제11권6호
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• pp.484-488
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• 2006

Alteration of illumination with optimum carbon dioxide fixation-based curve in this research successfully enhanced the $CO_{2}-fixation\;(q_CO_{2}$ capability of Chlorella vulgaris Buitenzorg cultivated in a bubble column photo bioreactor. The level of $CO_{2}$ fixation was up to 1.91 times that observed from cultivation with intensification of illumination on an optimum growth-based curve. During 144 h of cultivation, alteration of light intensity on an optimum $CO_{2}-fixation-based$ curve produced a $q_CO_{2}$ of $12.8\;h^{-1}$. Meanwhile, alteration of light intensity with a growth-based curve only produced a $q_CO_{2}$ of $6.68\;h^{-1}$. Increases in light intensity based on a curve of optimum $CO_{2}-fixation$ produced a final cell concentration of about 5.78 g/L. Both cultivation methods were carried out under ambient pressure at a temperature of $29^{\circ}C$ with a superficial gas velocity of $2.4\;m/h(U_{G}$. Cells were grown on Beneck medium in a 1.0 L Bubble Column Photo bioreactor illuminated by a Phillips Halogen Lamp (20 W/12 V/50 Hz). The inlet gas had a carbon dioxide content of 10%.

• 한국물환경학회지
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• 제22권5호
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• pp.824-830
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• 2006

Several tests were conducted to optimize the design parameters of ln-situ soil flushing processes for diesel contaminated soil. According to the batch extraction test for three anionic surfactants evaluation, Calgonit limiting bubble occurrence was selected for its higher oil cleaning efficiency. After optimum surfactant selection, there were many sets of column flushing test. Over 70% of BTEX was removed in this surfactant dose with 400% of soil volume. In the case of no surfactant addition flushing in column, so called "blank flushing test", BTEX removal rate was 64%. But when we reused the effluent for the cleaning solution, the removal rate was decreased to 46.9%. This result showed reabsorption of oil occurred on the soil. With the addition of Calgonit solution to the diesel contaminated column, BTEX was removed up to 98.9% during the first flushing and 99.4% for the second recirculation flushing. In microcosm tests, diesel contaminated soils were cleaned by both surfactant flushing and biological activities. In anoxic condition, nitrate was used as an electron acceptor while the surfactant and the oil were used an electron donor. BTEX removal efficiency could be achieved up to 80% by biological degradation.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.112.2-112.2
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• 2010

슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 그러나 기포탑 반응기 내의 물질 거동은 매우 복잡하기 때문에 많은 연구가 이루어지고 있음에도 불구하고 그 현상에 대한 명확한 이해는 어려운 상황이다. 특히 기포탑반응기내에 기체의 포집율(gas hold-up)을 증가시키는 것을 목적으로 하는 연구들이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 기체의 분사 방향에 따른 기체 포집율의 변화를 관찰하였다. 기체 분사는 0.6 mm의 pore가 66개로 구성된 perforated plate를 통해서 이루어졌고, 수직방향, 수평방향, 45도 그리고 수직/수평 조합의 네 가지 분사방향에 대해서 실험을 수행하였다. 반응기는 내경이 0.15 m이고 높이 2.0 m 아크릴 반응기를 이용하였다. 사용된 연속상은 수돗물을 사용하였고 분산상 기체로는 압축 공기를 이용하였다. 전체적인 기체 포집율은 수직방향의 분사방향에서 가장 높게 측정되었다. 그리고 수직/수평의 조합 분사방향의 경우, 기체 포집율이 가장 낮게 관찰되었다. 이것은 분사방향이 수직/수평으로 서로 엇갈릴 경우, 기포간의 충돌 가능성이 높아지고 bubble coalescence가 증가하였기 때문인 것으로 보인다. 실제로 homogeneous flow regime에서 heterogeneous flow regime으로 전환되는 기체선속도는 분사방향이 수직, 45도, 수평, 수직/수평 조합의 순서로 감소하였다. 즉 이 순서로 기체흐름의 와류가 증가하는 것을 알 수 있었다. 또한 Dynamic Gas Disengagement(DGD) 분석을 통하여 큰 기포가 발생하기 시작하는 기체 선속도의 변화를 관찰하였다. 이 경우, 예상되듯이 수직/수평 조합에서는 1.5 cm/sec 기체 선속도에서 큰 기포가 발생하기 시작한 반면 수직 방향 분사의 경우에는 2.5 cm/sec의 보다 높은 기체 선속도에서 관찰되기 시작하였다. 이러한 현상들을 종합하였을 때, 기체 분사방향을 수직으로 일정하게 했을 때, 기포간 출동을 최소화하고 와류발생을 최대한 지연시키며 전체 기체 포집율을 증가시킬 수 있음을 알 수 있다.

• 한국균학회지
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• 제31권2호
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• pp.89-93
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• 2003

송이균사의 대량배양에 적합한 공기부양식 생물반응기 형태를 찾고자 풍선형 및 칼럼형의 공기부양식 생물반응기와 external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서 송이균사체를 심부배양하여, 반응기 형태별 송이균사체의 생장특성을 비교하였고, 반응기 형태가 세포에 주는 스트레스 정도를 비교하기 위하여 배양기 형태별 균사체의 에르고스테롤의 함량 변화를 비교하였다. 반응기 형태별 송이 균사체의 생산량은 풍선형 생물반응기에서 평균 12g, external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서 평균 11.4g, 칼럼형 생물반응기는 평균 9.5g을 생산하여, 풍선형 생물반응기가 가장 우수하였다. 생장기간도 풍선형 생물반응기에서 균사 접종 후 16일 이후부터 정체기에 이르는 것으로 20일 이후에 나타난 칼럼형 및 기포통기형 생물반응기 보다 빠르게 생장하는 것으로 나타났다. 균사체의 생장시기별 에르고스테롤의 함량은 풍선형 공기부양식 생물반응기에서 가장 높이 나타났으며 이어서 칼럼형, 기포통기식 순으로 나타나, 송이 균사체 배양시 반응기 형태에 의한 물리적 스트레스는 풍선형 공기부양식 생물반응기가 가장 적게 받는 것으로 추정되었다. 송이 균사체 배양에 가장 적합한 공기부양식 생물반응기의 형태는 풍선형인 것으로 추정 할 수 있었다. 그러나 칼럼형 및 풍선형 공기부양식 생물반응기는 스파자 부근에서 균사체가 침적, 착생하여 점차 크게 뭉쳐 성장하면서 공기공급을 차단하는 현상이 있었으나 external-loop형의 기포통기식 생물반응기에서는 유체의 순환으로 이러한 현상은 적게 나타나 대용량의 송이 균사체 배양에 적합한 반응기 형태로는 배양기의 상부가 풍선형 반응기의 형태를 유지하고, 스파자가 위치한 하부는 external-loop형의 기포통기식 생물반응기의 유체 순환식 형태를 유지하도록하는 혼합형의 형태가 좋을 것으로 추정되었다.