• International Journal of Fluid Machinery and Systems
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• 제8권1호
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• pp.46-54
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• 2015

Thrust-ring-pump is a kind of extreme-low specific speed centrifugal pump with special structure as numerous restrictions from thrust bearing and operation conditions of hydro-generator units. Because the oil circulatory and cooling system with thrust-ring-pump has a lot of advantages in maintenance and compactness in structure, it has widely been used in large and medium-sized hydro-generator units. Since the diameter and the speed of the thrust ring is limited by the generator set, the matching relationship between the flow passage inside the thrust ring (equivalent to impeller) and oil bath (equivalent to volute) has great influence on hydrodynamic performance of thrust-ring-pump. On another hand, the head and flow rate are varying with the operation conditions of hydro-generator units and the oil circulatory and cooling system. As so far, the empirical calculation method is employed during the actual engineering design, in order to guarantee the operating performance of the oil circulatory and cooling system with thrust-ring-pump at different conditions, a collaborative hydrodynamic design and optimization is purposed in this paper. Firstly, the head and flow rate at different conditions are decided by 1D flow numerical simulation of the oil circulatory and cooling system. Secondly, the flow passages of thrust-ring-pump are empirically designed under the restrictions of diameter and the speed of the thrust ring according to the head and flow rate from the simulation. Thirdly, the flow passage geometry matching optimization between thrust ring and oil bath is implemented by means of 3D flow simulation and performance prediction. Then, the pumps and the oil circulatory and cooling system are collaborative hydrodynamic optimized with predicted head-flow rate curve and the efficiency-flow rate curve of thrust-ring-pump. The presented methodology has been adopted by DFEM in design process of thrust-ring-pump and it shown can effectively improve the performance of whole system.

• 한국해양공학회지
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• 제29권6호
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• pp.418-426
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• 2015

Recently, shipping operators have been making efforts to reduce the fuel cost in various ways, such as trim optimization and bulb re-design. Furthermore, IMO restricts the hydro-dioxide emissions to the environment based on the EEDI (Energy Efficiency Design Index), EEOI (Energy Efficiency Operational Indicator), and SEEMP (Ship Energy Efficiency Management Plan). In particular, ship speed is one of the most important factors for calculating the EEDI, which is based on methods suggested by ITTC (International Towing Tank Conference) or ISO (International Standardization Organization). Many shipbuilding companies in Korea have carried out speed trials around the Korea Straits. However, the conditions for these speed trials have not been exactly the same as those for model tests. Therefore, a ship’s speed is corrected by measured environmental data such as the seawater temperature, density, wind, waves, swell, drift, and rudder angle to match the conditions of the model tests. In this study, fundamental research was performed to evaluate the ship resistance performance due to changes in the water temperature and salinity, comparing the ISO method and numerical simulation. A numerical simulation of a KCS (KRISO Container ship) with a free-surface was performed using the commercial software Star-CCM+ under three conditions that were assumed based on the water temperature and salinity data in the Korea Straits. In the simulation results, the resistance increased under low water temperature & high salinity conditions, and it decreased under high water temperature & low salinity conditions. In addition, the ISO method showed the same result as the simulation.

• 미생물학회지
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• 제50권1호
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• pp.84-86
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• 2014

길항균을 생물 농약으로 개발하기 위해서는 저렴한 산업용 배지를 이용한 대량 생산 체계를 확립하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 풋마름병 방제 효과가 뛰어난 Bacillus amyloliquefaciens SKU-78 균주의 배양조건을 확립하였다. 저가의 산업용 기질로는 콩가루와 옥수수 전분 배지가 균 생장에 가장 효과적이었고, 최초 pH 5.5, 배양 온도 $30^{\circ}C$, 교반속도 150-250 rpm의 조건으로 30 L fermenter를 이용한 배양에서 20 시간째에 최대 생균수($1.2{\times}10^{11}$ CFU/ml)에 도달하였다. 저가의 산업용 배지로 배양한 배양액을 관주 처리하였을 때 65%의 발병 억제 효과를 나타냄으로써 SKU-78 균주의 산업용 배지를 이용한 대량배양의 기초가 마련되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제10권3호
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• pp.367-374
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• 2000

The composition of dissolved gases and nutrients in a liquid medium were determined for establishment of the optimum conditions for in vitro culture of Helicobacter pylori. A microaerobic condition facored by the organism was prepared by adjusting the partial pressure of the gas, agitation speed, and viscosity of the medium. The gaseous concentrations were controlled by utilizing CampyPak Plus that reduced oxygen while augmenting carbon dioxide. Agitation of the broth facilitated the oxygen transfer to the cells, yet inhibited the growth at high rates. An increase of viscosity in the medium repressed the culture although this variable was relatively insignificant. The chemical constituents of the liquid broth were examined to establish an economic model for H. pylori cultivation. The microbe required a neutral pH for optimum growth, and yet was also able to proliferate in an acidic condition, presumably by releasing the acidity-modulating enzyme, urease. Cyclodextrin and casamino acid were investigated as growth enhancers in place of serum, while yeast extract unexpectedly inhibited the cells. A low concentration of glucose, the unique carbon source for the organism, increased the cell density, yet high concentrations resulted in an adverse effect. Under optimally dissolved gas conditions, the cell concentration in brucella broth supplemented with serum substitutes and glucose reached $1.6{\times}10^8$ viable cells/ml which was approximately 50% higher than that obtained in the liquid medium added with only cyclodextrin or serum.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권7호
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• pp.1125-1132
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• 2013

종균용 김치를 제조를 하기 위해서는 김치 공장에서 저가로 종균이 대량배양 되어야 한다. 그러나 현재의 유산균배지는 종균 생산용으로 사용하기에는 비용이 많이 든다. 이를 해결하기 위해서는 새로운 배지를 개발해야 하는데 새로운 배지를 개발하기 위한 기본적인 요소에는 배추 추출액, 탄소원, 질소원, 무기염류가 있다. 선정된 최적배지 조성은 배추 추출액 잎 30%, maltose 2%, yeast extract 0.25%, $2{\times}$ salt stock(2% sodium acetate trihydrate, 0.8% disodium hydrogen phosphate, 0.8% sodium citrate, 0.8% ammonium sulfate, 0.04% magnesium sulfate, 0.02% manganese sulfate)으로 나타났다. 그리고 새롭게 개발된 배지의 이름은 MFL로 명명하였다. Leuconostoc(Leuc.) citreum GR1을 $30^{\circ}C$에서 24시간 배양하면 MRS 배지에서는 $3.41{\times}10^9$ CFU/mL, MFL 배지에서는 $7.49{\times}10^9$ CFU/mL의 생균수로 MFL 배지에서 배양하면 MRS 배지에서 배양했을 때보다 2.2배 더 높은 성장을 보였다. 또한 최적화 배지의 scale-up을 위해 5 L 발효조를 이용하여 2 L의 working volume으로 Leuc. citreum GR1을 배양하였다. 교반속도는 50 rpm에서 생균수 $8.60{\times}10^9$ CFU/mL를 얻었다. 발효조의 pH 조절은 pH-stat mode로 하였으며, 균체 성장의 최적 pH는 수산화나트륨 수용액을 이용한 pH 6.8이었고, 이 조건으로 20시간 배양 후 $11.42{\times}10^9(1.14{\times}10^{10})$ CFU/mL의 균체를 얻을 수 있었다. 이는 MRS 배지로 사용하여 얻은 생균수의 3.34배에 해당하는 높은 값으로, 본 연구에서 개발된 MFL 배지는 김치 종균용 Leuc. citreum GR1 배양을 위한 배지로 배지 단가 절감, 높은 균체 수율 등 충분한 경제적 장점을 기대할 수 있다.

• 한국추진공학회지
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• 제2권3호
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• pp.99-106
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• 1998

현재 국내에서 개발되어왔던 중형항공기 후보엔진인 터보팬 엔진의 성능해석과 성능최적화를 위한 제어기법을 연구하였다. 선행된 연구에서 동적모사 및 실시간 선형모사를 수행한 결과 지상 정지조건 하에서 70% 엔진로터 회전수에서 100% 엔진로터 회전수로 급상승하는 경우 고압터어빈 입구온도에서 오버슈트가 발생하여 제한온도인 3105 $^{\cire}R$ 을 넘어감을 확인할 수 있었다 또한 압축기의 서지여유도 협소하여 엔진에 손상을 가져올 수 있다. 이에 본 연구에서는 보다 빠른 가속성능과 함께 엔진 성능의 최적화를 위해 LQR 제어기를 설계하였다. 제어기의 설계를 위해서는 선형모델을 구성해야하며 엔진의 비선형 거동에 보다 근접한 선형화를 위해서는 실시간 선형모사가 요구된다. 선형모델에 필요한 행렬은 자동점에 %의 섭동을 주어 5% 간격으로 구하였으며, 최소자승법을 이용하여 저압 엔진로터 회전수의 함수로 보간하는 방법으로 실시간 선형모사를 수행하였다. 제어변수는 연료유량의 증가속도와 압축기 블리드 공기유량으로 하였으며, 제어 결과 고압 터빈입구온도의 오버슈트를 제거하였으며 최대 압축기 서지여유도 0.55 이하로 확보였다. 비연료소모율도 0.353에서 0.43으로 안정됨을 확인할 수 있었다.