• 제목/요약/키워드: Optimal mixing ratio

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유기성 폐기물의 혐기성 소화효율 향상을 위한 열가용화 하수슬러지의 통합소화 (Integrated Digestion of Thermal Solubilized Sewage Sludge to Improve Anaerobic Digestion Efficiency of Organic Waste)

  • 오경수;황정기;송영주;김민지;박준규;박대원
    • 한국물환경학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.95-102
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    • 2022
  • Studies for improving the efficiency of the traditional anaerobic digestion process are being actively conducted. To improve anaerobic digestion efficiency, this study tried to derive the optimal pretreatment conditions and mixing conditions by integrating the heat solubilization pretreatment of sewage sludge, livestock manure, and food waste. The soluble chemical oxygen demand (SCOD) increase rate of sewage sludge before and after heat solubilization pretreatment showed an increased rate of 224.7% compared to the control group at 170℃ and 25 min and showed the most stable increase rate. As a result of the biomethane potential test of sewage sludge before and after heat solubilization pretreatment, the total chemical oxygen demand (TCOD) and SCOD removal rates increased as the heat solubilization temperature increased, but did not increase further at temperatures above 170℃. In the case of methane generation, there was no significant change in the cumulative methane generation from 0.134 to 0.203 Sm3-CH4/kg-COD at 170℃ for 15 min. As a result of the integrated digestion of organic waste, the experimental condition in which 25% of the sewage sludge, 50% of the food waste, and 25% of the livestock manure were mixed showed the highest methane production of 0.3015 m3-CH4/kg-COD, confirming that it was the optimal mixing ratio condition. In addition, under experimental conditions mixed with all three substrates, M4 conditions mixed with 25% sewage sludge, 50% food waste, and 25% livestock manure showed the highest methane generation at 0.2692 Sm3-CH4/kg-COD.

기체 CO2를 사용한 In-situ 탄산화 모르타르 성능평가 (The Performance Evaluation of In-situ Carbonation Mortar Using Gaseous CO2)

  • 박창건;류득현;최성우;위광우;임승민
    • 한국건설순환자원학회논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.226-233
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    • 2023
  • 본 연구에서는 국내 레미콘 산업의 산업부산 CO2 활용기술 확보를 통한 CCUS 기술의 부상을 목적으로 기체 CO2를 시멘트 모르타르, 콘크리트 등 시멘트계 재료에 직접 주입하여 사용하기 위해 총 2단계로 나누어 연구를 수행하였다. 1단계에서는 기체 CO2 사용에 따라 시멘트 모르타르의 물성에 미치는 영향인자를 도출하고, 영향인자에 대해 기준 배합과 동등한 물성발현을 위한 재료적 검토를 포함하였다. 1단계 검토결과, 물/시멘트비 조정 등이 일반적인 재료적 접근에 의한 물성확보는 한계가 있는 것을 확인하였으며, 이에 2단계에서는 CO2 사용방법, 시멘트 모르타르의 비빔방법 등 CO2를 주입한 모르타르의 최적화에 대한 전반을 포함하였다. 기체 CO2의 모르타르 주입 시 나타나는 물성변화에 대한 해결방안과 압축강도 성능증진을 위한 기체 CO2의 최적 주입율 및 주입시간을 도출하였다. 그 결과, 일반 모르타르와 비교하여 최종 비빔 후 120초 이상의 추가비빔시간이 요구되는 것을 확인하였으며 유동성 및 압축강도 발현성능을 고려한 기체 CO2의 적정 주입율은 시멘트량 중량 대비 0.1~0.2 %로 도출되었다. 기체 CO2 주입시간 증가에 따른 추가적인 강도증진효과는 나타나지 않았으며, CCUS 기술로써 활용되기 위해서는 CO2 고정화량 평가 등 미세분석을 통한 추가적인 검토가 필요하다.

제지슬러지와 돈분을 이용한 퇴비화 과정중 이화학적 특성 변화 (Changes of Physico-chemical Properties of paper Mill Sludge amended with Pig Manure in Composting Process)

  • 민경훈;장기운;유영석
    • 유기물자원화
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    • 제8권4호
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    • pp.86-92
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    • 2000
  • 본 연구는 퇴비화에 있어서 제지 슬러지(PMS)와 돈분(PM)의 최적혼합비율을 결정하기 위해 실시하였다. 제지슬러지는 풍부한 탄소와 적은 질소를 함유하고 있기 때문에 탄소의 공급원으로서 사용되었다. 또한 건조된 제지슬러지는 혼합물의 수분을 조절할 목적으로 첨가되었다. 처리구는 PMS-100(PM 0%+PMS 80%+DPMS 20%), PMS-85(15+65+20), PMS-70(30+50+20), PMS-55(45+35+20) 4개로 구성되었다. 퇴비화은 호기성조건에서 정체식(규모 $1.25m^3$)으로 실행되었으며, 일일 15분씩 공기를 공급하였고 퇴비화초기에는 주마다 뒤집기를 실시하였다. 퇴비의 부숙도를 평가하기 위해 온도, pH, C/N율과 색도의 이화학성 변화를 조사하였다. 이화학성을 분석한 결과 효과적인 퇴비화을 위한 수분과 C/N율의 최적조건은 각각 25~30과 55~60%이었다. 제지슬러지에 돈분이

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잎새버섯 봉지재배시 영양원으로서 맥주박 효과 (Effect of brewers dried grain as a nutrient supplement in plastic vinyl bag cultivation of maitake (Grifola frondosa S. F. Gray))

  • 이재홍;이남길;문윤기;정태성;권순배;박영학;김인종
    • 한국버섯학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.34-38
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    • 2016
  • 잎새버섯 봉지재배에 적합한 영양원을 구명하기 위하여 밀기울, 건비지 및 맥주박을 다양하게 혼합하여 생육 및 수량특성을 조사한 결과, 수확소요일수는 혼합배지 Mix II가 61.3일로 가장 적었으며, 수량에서는 혼합배지 Mix IV가 142.6g으로 가장 높게 나타났다. 밀기울과 맥주박의 적정 혼합율을 구명하기 위한 시험 결과, 맥주박 첨가율이 높아질수록 수확소요일수가 줄어들었으며, 수량은 맥주박 15%와 밀기울 5% 혼합율 처리에서 140.8 g으로 가장 높게 나타났다.

이온성 액체를 이용한 바이오매스 추출에 의해 얻어진 추출물의 건조 방법 (Method for Drying of Crude Extract Obtained by Biomass Extraction Using an Ionic Liquid)

  • 김슬기;김진현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.374-379
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    • 2016
  • 이온성 액체를 보조용매로 이용할 경우 바이오매스로부터 파클리탁셀의 추출 효율은 획기적으로 개선되지만 잔류 이온성 액체로 후속 농축 및 건조에 많은 어려움이 따른다. 따라서 본 연구에서는 공정 효율 향상을 위하여 이온성 액체를 이용한 바이오매스 추출물을 효과적으로 건조할 수 있는 새로운 방법을 개발하였다. 추출물을 물로 전처리하고 추가적으로 세척함으로써 잔류 이온성 액체 제거를 통해 효과적으로 건조할 수 있었다. 물 전처리을 위한 최적의 시료/물 비, 혼합시간 및 추가세척을 위한 최적의 시료/물 비는 각각 1:70 (w/v), 4분, 1:100 (w/v)이었다. 또한 진공 건조보다 마이크로웨이브를 이용한 건조의 경우 건조시간을 9배 정도 단축 가능하여 공정 효율이 획기적으로 개선될 것으로 판단된다.

계면활성제가 라텍스 블렌딩 폴리스티렌/단일벽 탄소나노튜브 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성에 미치는 영향 (Effect of Surfactant on Rheological and Electrical Properties of Latex-Blended Polystyrene/Single-Walled Carbon Nanotube Nanocomposites)

  • 강명환;노원진;우동균;이성재
    • 폴리머
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    • 제36권3호
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    • pp.364-371
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    • 2012
  • 폴리스티렌(PS)/단일벽 탄소나노튜브(SWCNT) 나노복합재료를 라텍스 기술로 제조하여 계면활성제(SDS) 첨가에 따른 SWCNT의 분산 정도와 나노복합재료의 유변학적, 전기적 물성을 고찰하였다. 나노복합재료는 단분산 PS 입자에 SDS를 첨가한 SWCNT 분산액을 혼합한 후 동결건조하여 제조하였다. SDS 함량이 증가함에 따라 나노튜브의 분산성이 향상되어 나노복합재료의 저장 탄성률과 복소 점도는 증가하지만, 지나치게 증가시킨 경우에는 저분자량의 SDS로 인해 감소하는 결과를 보여주었다. 전기 전도도는 SDS를 첨가함에 따라 급격히 향상된 후 큰 변화를 보이지 않았다. 이는 나노튜브의 분산성 향상에 의한 전기 전도도 증가와 SDS 도포에 의한 SWCNT의 전기 전도도 저하의 경쟁에 의한 것으로 추론된다. SDS를 SWCNT 함량의 2배로 첨가한 경우가 나노복합재료의 전기 전도도 및 사용 물성 향상에 최적 조건이었다. 이 경우 전도성을 부여하는 SWCNT의 임계 함량은 1 wt% 이하에서 나타났다.

Cyclodextrin의 Inclusion Complex 형성능과 Fatty Acid와의 Complex 형성조건과 특성 (Comparison of Inclusion Complex Formation Capacity of Cyclodextrins with Various Molecules and Characterization of Cyclodextrin-fatty Acid Complex)

  • 이용현;정승환박동찬
    • KSBB Journal
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    • 제10권2호
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    • pp.149-158
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    • 1995
  • 각종 CD와 여러 종류의 화합물, pH indicator, biostain, 아미노산, 천연배당체, 그리고 fatty acid 간의 inclusion complex 형성능을 비교하였다. Fatty acid가 각종 CD에 대한 포접형성능과 선택성 이 높아 CD 분리용 ligand로 적합함을 알았다. Fatty acid의 포접능과 선택성은 탄소쇄의 길이와 밀접한 상관관계를 나타내어 capric acid는 ${\alpha}$- CD와 palmitic acid는 ${\beta}$-CD와 높은 선택성을 보였다. Complex형성에 미치는 반융조건인 흔합 농도비, pH, ionic strength, 그리고 온도의 영향을 검토하였다. 적정 혼합 농도비는 CD가 50mM 그리고 lig and 인 fatty acid가 50mM 일 때 였으며 , 온도가 중 요한 형성조건으로 작용하였다. 포접되지 않은 CD 와 fatty acid가 포접 된 CD의 분자구조를 X-ray diffraction과 IR spectrum을 사용하여 비교 검토하였으며, DSC로 inclusion complex 형성반응의 en­t thalpy의 변화값(${\gamma}H$)을 측정하여 발열반응임을 확인하였다.

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느타리 수확 후 배지를 이용한 풀버섯 배지개발 (Development of medium for Volvariella volvacea cultivation using spent oyster mushroom medium)

  • 이한범;장명준;이윤혜;주영철
    • 한국버섯학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.44-47
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    • 2011
  • 느타리버섯 병 재배용으로 널리 사용되고 있는 미송톱밥, 비트펄프, 면실박(50:30:20) 혼합배지에 춘추느타리 2호를 재배한 배지를 풀버섯 재배 배지인 면실피펠릿, 밀기울, 탄산칼슘분말(90:9:1)배지에 혼합하여 상자재배시험을 통한 배양 및 생육특성을 비교분석한 결과, 느타리버섯 수확 후 배지의 첨가량이 많을수록 배지의 pH는 낮아지는 경향이었고, 총질소 함량이 높아 C/N율이 낮았다. 또한 미생물 밀도는 느타리버섯 수확 후 배지 첨가량 50%일 때 가장 높았으며 오염은 첨가량 0, 25, 50%가 10~13%로 비교적 낮은 오염율을 보였다. 균사배양기간 7일, 초발이 소요일수는 11~14일, 수확기간은 3~5일로 처리 간의 차이가 적어 총 재배기간도 큰 차이를 보이지 않았다. 수량은 기본배지인 면실피 펠릿 발효 배지(대조구, 356g/상자)보다 수확 후 배지 첨가량 50%+기본배지(면실피 펠릿 발효 배지)처리구가 같은 수량을 나타냈으며, 또한 수확 개체수 및 개체중도 대조구와 동등하여 수확 후 배지를 이용한 배지재료 절감효과가 인정되었다.

연료전지 수소재순환 이젝터 시스템에 관한 수치해석적 연구 (Numerical Study on a Hydrogen Recirculation Ejector for Fuel Cell Vehicle)

  • 남궁혁준;문종훈;장석영;홍창욱;이경훈
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2007년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.156-160
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    • 2007
  • Ejector system is a device to transport a low-pressure secondary flow by using a high-pressure primary flow. Ejector system is, in general, composed of a primary nozzle, a mixing section, a casing part for suction of secondary flow and a diffuser. It can induce the secondary flow or affect the secondary chamber pressure by both shear stress and pressure drop which are generated in the primary jet boundary. Ejector system is simple in construction and has no moving parts, so it can not only compress and transport a massive capacity of fluid without trouble, but also has little need for maintenance. Ejectors are widely used in a range of applications such as a turbine-based combined-cycle propulsion system and a high altitude test facility for rocket engine, pressure recovery system, desalination plant and ejector ramjet etc. The primary interest of this study is to set up an applicable model and operating conditions for an ejector in the condition of sonic and subsonic, which can be extended to the hydrogen fuel cell vehicle. Experimental and theoretical investigation on the sonic and subsonic ejectors with a converging-diverging diffuser was carried out. Optimization technique and numerical simulation was adopted for an optimal geometry design and satisfying the required performance at design point of ejector for hydrogen recirculation. Also, some sonic and subsonic ejectors with the function of changing nozzle position were manufactured precisely and tested for the comparison with the calculation results.

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어린보릿가루 첨가 거품형 찜케이크의 재료 혼합비율의 최적화 (Optimization of Ingredient Mixing Ratio for Preparation of Steamed Foam Cake with Barley (Hordeum vulgare L.) Sproutling Powder)

  • 서민자;정수지;장명숙
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제22권6호통권96호
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    • pp.815-824
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    • 2006
  • This study was performed to determine the optimum ratio of each ingredient in the steamed foam cake with barley (Hordeum vulgare L.) sproutling powder. The experiment was designed according to the D-optimal design of mixture design, which showed 14 experimental points including 4 replicates for three independent variables (sugar 112${\sim}$139%, barley sproutling powder 1${\sim}$8%, and oil 5${\sim}$25%). The compositional and functional properties of test were measured, and these values were applied to the mathematical models. A canonical form and trace plot showed the influence of each ingredient on the mixture final product. The results of F-test, volume, color values (L, a, b), textural properties (hardness, gumminess, chewiness) and sensory characteristics (softness) decided a linear model, while the sensory characteristics (color, smell, taste, overall acceptance) decided a quadratic model. The volume of steamed foam cake was increased by sugar addition, and a negative effect was exerted by barley sproutling powder and oil. L and a of color values increased but the b value decreased with increasing sugar and oil content, whereas barley sproutling powder tended to decrease all color values. The addition of barley sproutling powder also had a positive effect on the textural properties (hardness, gumminess, chewiness). Sensory characteristics (color, smell, softness, taste, overall acceptance) could suffer counter results with the excessive addition of sugar, barley sproutling powder, and oil. The optimum formulations by numerical and graphical methods were similar: sugar, barley sproutling powder, and oil were 130.4%, 4.0%, and 10.7% by numerical method, compared to 130.4%, 4.0%, and 10.7% by graphical method, respectively.