• 공업화학
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• 제28권2호
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• pp.206-213
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• 2017

활성탄을 사용하여 수용액으로부터 crystal violet 염료의 흡착에 대해 조사하였으며, 흡착제의 양, 초기농도와 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 수행하였다. 흡착평형관계는 Langmuir 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Langmuir 분리 계수($R_L=0.02{\sim}0.106$)를 바탕으로 이 흡착공정이 효과적인 처리(0 < $R_L$ < 1)가 가능하다는 것을 알았다. 흡착동력학 데이터는 유사 2차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. Gibbs 자유에너지(-1.61~-11.66 kJ/mol)와 엔탈피(147.209 kJ/mol)는 흡착공정이 자발적이고 흡열반응으로 진행된다는 것을 나타냈다. 등량흡착열은 표면덮임이 증가됨에 따라 흡착제-흡착질의 상호작용이 제한되어 표면부하량이 증가할수록 작아졌다.

• 공업화학
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• 제29권4호
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• pp.369-375
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• 2018

폐감귤박 활성탄(WCAC, waste citrus peel based activated carbon)에 의한 항생제 아목시실린(AMX)의 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험을 수행하였다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로부터 계산된 WCAC에 의한 AMX의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. WCAC에 의한 AMX의 흡착은 흡착 과정에서 막 확산(외부 물질 전달)과 입자 내부 확산이 동시에 일어난다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도는 WCAC의 입자 크기가 증가함에 따라 외부 물질 전달보다 입자 내부 확산에 의해 더 영향을 받았고, 입자 내부 확산이 율속 단계였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에 의한 AMX의 흡착 반응은 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.

• BMB Reports
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• 제36권4호
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• pp.409-416
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• 2003

The isoform 1 of cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) from Paenibacillus sp. A11 was purified by a preparative gel electrophoresis. The importance of histidine, tryptophan, tyrosine, and carboxylic amino acids for isoform 1 activity is suggested by the modification of the isoform 1 with various group-specific reagents. Activity loss, when incubated with diethylpyrocarbonate (DEP), a histidine modifying reagent, could be protected by adding 25 mM methyl-$\beta$-cyclodextrin substrate prior to the modification. Inactivation kinetics of isoform 1 with DEP resulted in second-order rate constants ($k_{inactivation}$) of $29.5\;M^{-1}s^{-1}$. The specificity of the DEP-modified reaction for the histidine residue was shown by the correlation between the loss of isoform activity and the increase in the absorbance at 246 nm of N-carbethoxyhistidine. The number of histidines that were modified by DEP in the absence and presence of a protective substrate was estimated from the increase in the absorbance using a specific extinction coefficient of N-carbethoxyhistidine of $3,200\;M^{-1}cm^{-1}$. It was discovered that methyl-$\beta$-CD protected per mole of isoform 1, two histidine residues from the modification by DEP. To localize essential histidines, the native, the DEP-modified, and the protected forms of isoform 1 were digested by trypsin. The resulting peptides were separated by HPLC. The peptides of interest were those with $R_t$ 11.34 and 40.93 min. The molecular masses of the two peptides were 5,732 and 2,540 daltons, respectively. When the data from the peptide analysis were checked with the sequence of CGTase, then His-140 and His-327 were identified as essential histidines in the active site of isoform 1.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권4호
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• pp.519-524
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• 1996

The kinetics of growing microalga, Spirulina platensis was investigated to treat swine wastes with optimum growth conditions. Temperature was varied from 15 to 40$\circ$C at three different light intensities, 6 W/m$^{2}$, 12 W/m$^{2}$ and 24 W/m$^{2}$. The specific growth rate was increased as temperature increased up to 30$\circ$C. The activation energy was estimated as 13.5 kcal/mol by an Arrhenius relationship. 0.24 (1/day) of specific growth rate was obtained from batch cultivation with 30% swine wastes, compared to 0.31 (1/day) from clean culture. It was found that Spirulina platensis was able to reduce 70-93% of PO$_{4}$$^{3-}$ -P, 67-93% of inorganic nitrogen, 80-90% of COD and 37-56% organic nitrogen by adding various concentrations of swine wastes for 12 days of batch cultivation. Rate constants for removing nitrates and phosphates in treating swine wastes were estimated as 0.17 (1/day) and 0.14 (1/day) in the first order reaction, respectively. 1.52 (g/L) of maximum cell density was maintained at 0.20 (1/day) of dilution rate in continuous culture, adding 20% swine wastes for 30 days. The chemical composition of the biomass obtained from the process showed 58.7% of protein, 11.0% of lipid and 15.6% of ash.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권5호
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• pp.425-434
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• 2010

Integrated gasification combined cycle (IGCC) is an efficient and environment-friendly power generation system which is capable of burning low-ranked coals and other renewable resources such as biofuels, petcokes and residues. In this study some process modeling on a conceptual entrained flow gasifier was conducted using the ASPEN Plus process simulator. This model is composed of three major steps; initial coal pyrolysis, combustion of volatile components, and gasification of char particles. One of the purposes of this study is to develop an effective and versatile simulation model applicable to numerous configurations of coal gasification systems. Our model does not depend on the hypothesis of chemical equilibrium as it can trace the exact reaction kinetics and incorporate the residence time calculation of solid particles in the reactors. Comparisons with previously reported models and experimental results also showed that the predictions by our model were pretty reasonable in estimating the products and the conditions of gasification processes. Verification of the accuracy of our model was mainly based upon how closely it predicts the syngas composition in the gasifier outlet. Lastly the effects of change oxygen are studied by sensitivity analysis using the developed model.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권6호
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• pp.471-484
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• 2019

The complex combination of organic contaminants in the wastewater made water treatment challenging; hence, organic matter in water bodies is usually measured in terms of organic carbon. Since it is important to identify the types of compounds when deciding suitable treatment methods, this study implemented a quantitative and qualitative analysis of the organic matter content in an actual graywater sample from Ulsan, Republic of Korea using mass spectroscopy (MS). The graywater was treated using adsorption to remove the organic contaminants. Using orbitrap MS, the organic matter content between an untreated graywater and the treated effluent were compared which yielded a significant formula count difference for the samples. It was revealed that CHON formula has the highest removal count. Isotherm studies found that the Freundlich equation was the best fit with a coefficient of determination ($R^2$) of 0.9705 indicating a heterogenous GAC surface with a multilayer characteristic. Kinetics experiments fit the pseudo-second order equation with an $R^2$ of 0.9998 implying that chemisorption is the rate-determining step between the organic compounds and GAC at rate constant of $52.53g/mg{\cdot}h$. At low temperatures, the reaction between GAC and organic compounds were found to be spontaneous and exothermic. The conditions for optimization were set to achieve a maximum DOC and TN removal which yielded removal percentages of 94.59% and 80.75% for the DOC and TN, respectively. The optimum parameter values are the following: pH 6.3, 2.46 g of GAC for every 30 mL of graywater sample, 23.39 hrs contact time and $38.6^{\circ}C$.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.190-197
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• 2019

활성탄을 사용하여 수용액으로부터 메틸 그린 염료의 흡착에 대해 초기농도와 접촉시간 및 온도를 흡착변수로 사용하여 조사하였다. 흡착평형관계는 Freundlich 등온식에 잘 맞았다. 평가된 Freundlich 분리계수(1/n = 0.212~0.305)로부터 이 흡착공정이 효과적인 처리영역(0 < $R_L$ < 1)에 속하는 것을 알았다. BET식으로부터 얻은 등온포화용량은 온도가 증가할수록 커졌다. Dubinin-Radushkevich식으로 구한 흡착에너지값(E = 316.869~340.049 J/mol)으로부터 흡착공정이 물리흡착공정임을 알았다. 흡착속도실험결과는 유사 2차 반응속도식에 잘 맞는 것으로 나타났다. 자유에너지(-5.421~-7.889 kJ/mol)와 엔탈피(31.915 kJ/mol)는 흡착공정이 자발적이고 흡열반응으로 진행되었다고 알려주었다. 등량흡착열은 평형흡착량이 증가함에 따라 커졌으며, 표면 덮임이 증가됨에 따라 흡착제-흡착질의 총 상호작용도 증가하였다.

• 한국추진공학회지
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• 제26권4호
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• pp.28-43
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• 2022

고에너지 물질의 노화로 인하여 성능 감소를 최소화하기 위해 현재 노화 연구가 활발하게 진행되고 있지만, 개별 재료에 집중한 연구가 대부분이며 일반적인 노화 메커니즘 파악에는 미흡한 상태이다. 본 연구에서는 이러한 맹점을 해결하기 위해서 금속(W, Ti, Zr)과 KClO₄ 산화제를 기반으로 하는 고에너지 물질에 대하여 열/표면 분석을 수행하였으며, 이를 통해 고습도-고온 조건하에 노화된 해당 물질에서 보인 열역학적 특성 및 화학반응인자의 변화를 확인하였다. 그 결과, 금속 원소의 상태가 화학반응인자의 상당한 변화를 결정하였다. 즉, 금속의 산화 및 산화막 두께의 증가는 활성화에너지 평균값의 상승을 초래하였으며, 금속 원자의 전기음성도는 활성화에너지 값의 표준편차의 변화를 이끌어냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.723-730
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• 2017

폐감귤박으로 제조한 활성탄(WCAC)에 의한 2,4-디클로로페놀(2,4-DCP) 흡착에서 온도, 초기농도, 접촉시간 및 흡착제 투여량과 같은 운전변수의 영향을 조사하기 위해 회분식 실험 및 반응표면분석법(Response Surface Methodology: RSM)을 적용하였다. 2,4-DCP 흡착부터 도출된 회귀식은 반응변수의 함수로 나타낼 수 있었다. 이 모델의 적합성은 응답에 대한 실험값과 예측값 간의 상관관계에 의해 평가되었다. $R^2$ 값은 0.9921로서 높은 상관성을 가지며, 회귀 모델에 의해 대부분의 데이터 변동을 설명할 수 있었다. 독립변수 및 그 상호작용의 유의성은 분산분석(ANOVA)과 t-검정 통계 기법으로 평가하였다. 이들 결과는 사용된 모델이 응답변수를 유의미하게 잘 부합되며, 응답과 독립 변수 간의 관계를 적합하게 잘 설명한다는 것을 보여 주었다. 흡착 속도 및 등온 실험결과는 각각 유사 2차 속도식 및 Langmuir 등온 모델에 의해 잘 설명될 수 있었다. Langmuir 등온 모델로부터 계산된 WCAC에 의한 2,4-DCP의 최대 흡착량은 345.49 mg/g이었다. 흡착과정에서 막확산과 입자내부확산이 동시에 일어나는 것을 흡착 메커니즘 연구로부터 확인하였다. 열역학적 파라미터는 WCAC에서 2,4-DCP의 흡착 반응이 흡열반응이고 자발적인 과정임을 나타내었다.

• 공업화학
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• 제10권5호
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• pp.796-803
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• 1999

스티렌(St.)과 메타크릴산 메틸(MMA), 메타크릴산 에틸(EMA), 및 메타크릴산 부틸(n-BMA)을 용매인 톨루엔에서 과산화벤조일(BPO)를 개시제로 사용하여 $80^{\circ}C$에서 연속반응기를 사용하여 용액공중합을 행하였다. 반응물 부피와 체류시간은 각각 0.6 L와 3시간으로 하였다. Kelen-Tudos법(또는 Fineman-Ross법)으로 결정한 단량체 반응성비 $r_1(St.)$과 $r_2(RMA)$는 $r_1(St.)=0.60(0.61),\;r_2(MMA)=0.59(0.60);\;r_1(St.)=0.65(0.62),\;r_2(EMA)=0.55(0.52);\;r_1(St.)=0.75(0.67),\;r_2(BMA)=0.63(0.56)$와 같았다. 공중합체의 가교정지인자, $\Phi$값은 스티렌의 전체 조성에 대해 0.26~0.96을 보였으며 공중합체내 스티렌 조성이 증가할수록 $\Phi$값도 증가하였다. 시뮬레이션한 전환율과 공중합 속도를 실험 결과와 비교하였다. 동적인 정상상태에 도달하는 평균시간은 체류시간의 3.5배였다.