• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.45-47
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• 2005

We have investigated the mixing behavior of a tubular heat exchanger reactor using CFD and compared its mixing performance with different type of reactors such as jet mixer and continuous stirred tank reactor (CSTR). The mixedness in each reactor was quantified introducing a statistical average value, the coefficient of variation (CoV), which is a normalized standard deviation of concentration of a component over the whole fluid domain. Through the analysis of the flow pattern and turbulent energy distribution, we suggested a simple but effective way to improve the mixing performance of the tubular heat-exchanger reactor, which include the addition of the internals and/or the increase of the recycle flow rate. It was found that the CoV value of the tubular reactor could be nearly equivalent to that of CSTR by applying those two alternatives suggested here.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1992년도 한국자동제어학술회의논문집(국제학술편); KOEX, Seoul; 19-21 Oct. 1992
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• pp.100-105
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• 1992

A mathematical model is developed for a CSTR in which free radical solution polymerization of methyl methacrylate(MMA) takes place. It turns out that five ordinary differential equations are to be treated simultaneously in order to predict the reactor performance. Although the reaction proceeds under the conditions of relatively low temperature and pressure, the system shows very complex bifurcation features due to the diffusion limitation (gel effect) and the temperature dependence of the kinetic parameters and physical properties. The effects of various system parameters on the reactor performance as well as on the polymer properties are investigated by using the bifurcation analysis. The application of the singularity theory enables us to divide the parameter space into several different regions, in each of which the system takes a unique steady state structure. Under certain circumstances, complex dynamic features such as HB points and limit cycles are observed and these should be taken into consideration in the reactor design.

• 상하수도학회지
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• 제25권3호
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• pp.375-382
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• 2011

The usages of CFD (Computational Fluid Dynamics) which is simulating turbulent flows in CSTRs (Complete Stirrer Tank Reactors) have been reported. Considering model strategies and simulation techniques, this paper is focused on the turbulence models. The results of this study would suggest multiple reference frameworks relevant to rotational flow simulation. Specifically, the analysis of turbulence dissipation rates referred to this study would solve the relevant environmental engineering problem and would be beneficial to the CFD in CSTRs using mechanical mixer.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제10권3호
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• pp.1212-1220
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• 2015

This article presents a new nonlinear joint (state and parameter) estimation algorithm based on fusion of Kalman filter and randomized unscented Kalman filter (UKF), called Kalman randomized joint UKF (KR-JUKF). It is assumed that the measurement equation is linear. The KRJUKF is suitable for time varying and severe nonlinear dynamics and does not have any systematic error. Finally, joint-EKF, dual-EKF, joint-UKF and KR-JUKF are applied to a CSTR with cooling jacket, in which production of propylene glycol happens and performance of KR-JUKF is evaluated.

• 한국생명과학회:학술대회논문집
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• 한국생명과학회 2002년도 제35회 학술심포지움 및 춘계학술대회
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• pp.115-115
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• 2002

• 상하수도학회지
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• 제11권1호
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• pp.33-41
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• 1997

An attempt was made to enhance anaerobic treatment efficiency by adopting the anaerobic sequencing batch reactor(ASBR) process at a thermophilic temperature. Operational characteristics of the ASBR process were studied using laboratory scale reactors and concentrated organic wastewater composed of soluble starch and essential nutrients. Effects of fill to react ratio (F/R) were examined in the Phase I experiment, where the equivalent hydraulic retention time(HRT) was maintained at 5 days with the influent COD of 10g/L. A continuous stirred tank reactor(CSTR) was operated in parallel as a reference. Treatment efficiency was higher for the ASBRs because of continuous accumulation of volatile suspended solids(VSS) compared to the CSTR. However, the rate of gas production and organic removal per unit VSS in the ASBRs was much lower than the CSTR. This was caused by reduced methane fermentation due to accumulation of volatile acids(VA), especially for the case of low F/R, during the fill period. When the F/R was high, maximum VA was low and the VA decreased in short period. Consequently, more stable operation was possible with higher F/R. Effects of hydraulic loading rate on the efficiency was studied in the Phase II experiment, where the organic loading rate was elevated to 3333mg/L-d with the F/R of 0.12. Reduction of organic removal along with rapid increase of VA was observed and the stability of reaction was seriously impaired, when the influent COD was doubled. However, operation of the ASBR was quite stable, when the hydraulic loading rate was doubled and a cycle time was adjusted to 12 hour. It is essential to avoid rapid accumulation of VA during the fill period in order to maintain operational stability of the ASBR.

• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.58-64
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• 1996

K-carrageenan에 고정화시킨 Zymomonas mobilis를 이용한 연속적인 sorbitol 생산에 대하여 연구하였다. Toluene과 glutaraldehyde로 처리하여 투과성을 증대시킨 세포를 alginate나 chitin 고정화 공정에서 어느 정도의 효소활성을 보였으나 210시간 이상의 공정반응에서는 sorbitol 생성량이 감소되었다. 독성이 적고 투과성을 증가시키는 물질로서 toluene 대신 CTAB(Cetyltrimethylammoniumbromide)를 사용하였다. CTAB로 투과성을 증가시킨 세포를 k-carrageenan에 고정화하여 CSTR과 packed bed reactor를 이용하여 sorbitol 생산을 시도하였으며 CSTR보다도 (25일) packed bed reactor에서 (30일) 더 긴 시간 효소활성도가 유지되었다. Two-stage 연속공정에서는 희석비율이 (dilution rate, $h^{-1}$) 증가함에 따라서 sorbitol 생성률이 증가되었으며 희석비율 0.32 $h^{-1}$에서 첫번째와 두번째 반응조에서 각각 $15g/\ell-h,$ $22g/\ell-h의$ sorbitol 생성률을 얻었다. 0.32$h^{-1}$보다 높은 희석비율에서는 생성를이 감소되었다.

• 생명과학회지
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• 제13권6호
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• pp.970-975
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• 2003

생촉매 및 생물막 반응기를 이용한 TCE 생분해는 TCE를 무해한 최종산물로 처리할 수 있는 환경친화적 방법이며, 초기 시설비와 운영비도 낮아 경제성도 우수한 기술로 평가할 수 있다. 그러나, TCE 및 독성 분해산물로 인하여 생촉매 불활성화가 일어나서 장기간 안정된 반응기 운전이 어렵고, TCE와 성장기질사이의 경쟁적 저해로 인하여 처리효율이 저하된다는 단점이 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 TCE 처리 단계와 생촉매 재활성화 단계를 구분시킨 2단계 CSTR/TBF 시스템에 대하여 TCE 연속처리용 시스템으로써의 실규모 적용 가능성을 평가해 보았다. B. cepacia 및 M. trichosporium을 생촉매로 사용한 2단계 CSTR/TBF 시스템은 고농도 유입 TCE와 다양한 운전조건에서도 28∼525mg TCE/1$.$day수준의 높은 TCE 처리효율을 안정되게 유지할 수 있어 산업폐가스 처리를 위한 실규모 처리 시스템으로 적용 가능성이 높다고 평가할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권10호
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• pp.1726-1734
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• 2004

백미밥에 비하여 기능성과 기호성이 향상된 다시마밥의 최적조건을 구하기 위하여, 관능검사를 실시하였고, 그 결과를 반응표면 분석하여 다시마편 첨가비율, 가수량과 침지시간 등의 최적 수준을 정하고, 최적수준으로 제조한 다시마밥과 백미밥의 물성검사와 영양적 품질평가를 비교하였다. 40대 이상을 대상으로 한 결과로부터 얻어진 2차 회귀 방정식에서 맛, 찰기, 색상, 전반적기호도의 관능적 특성에서 유의성이 인정되었고(p<0.03), 예측되는 최적조건은 다시마편 첨가비율 14%, 가수량 1.67배, 침지시간 47분이었다. 이 최적조건으로 지은 다시마밥의 경도는 압력솥으로 지었음에도 불구하고 경도는 상압에서 지은 백미밥과 비슷하였다. 부착성은 상온에서 지은 백미밥보다는 낮았고 압력솥에서 지은 백미밥과는 큰 차이 없었다. 씹힘성은 상온에서 지은 백미밥에 비해 2배 높았으나 압력솥에서 지은 백미밥보다는 약간 낮았다. 밥을 지은 뒤 30분 경과 후의 물성의 변화는 백미밥보다 다시마밥의 변화가 더 적었다. 다시마밥의 식이섬유소 함량은 5.4%이었고, 백미밥에 비해 식이성 섬유소, 회분, 단백질의 보강효과는 현저하였다. 다시마밥의 단백질 소화율(in vitro), 단백질 효율비 (C-PER)과 전분호화도는 백미밥에 비해 낮게 나타났다. 따라서 다시마밥은 열량섭취량이 높고, 섬유소 섭취량이 낮은 현대인의 식생활에 이을 보완해주는 저열량 고섬유소의 기능적 식품으로 권장할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제41권3호
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• pp.243-249
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• 2008

본 연구에서는 지표흐름 습지의 수질관리를 위하여 습지 내 오염물질을 적절히 모의할 수 있는 연속교반탱크반응기(CSTR) 모델을 구축하였다. 이 모델은 4차 Runge-Kutta법을 사용하고, 실측치와 계산치의 차이를 최소화 하는 최적화 기법으로 해를 구하며, 미국 EPA 습지 데이터베이스에 수록된 자료중 수질 및 수리자료가 충분하며, 분석이 용이한 하나의 수생대를 갖는 습지를 선택하여, 수질항목중 관심도가 높은 BOD, TSS (Total Suspended Solid)의 모의에 적용하였다. 습지의 체적이 일정할 경우와 체적 및 유량이 일정할 경우 각각에 대해 반응속도상수만을 고려할 경우, 물질흐름양만을 고려할 경우 및 반응속도상수와 물질흐름양 모두를 고려할 경우로 나누어 모의를 실시하였다. 모의 결과 기존의 반응속도상수만을 고려한 경우보다 반응속도상수 및 물질흐름양 모두를 고려하는 것이 실제현상을 잘 나타냈으며, 습지의 TSS 침강속도는 $0.3{\sim}0.4\;m/d$의 값을 나타내는 것으로 파악되었다. 이 모델은 습지의 수질관리에 적절히 활용할 수 있을 것으로 판단된다.