• 한국에너지공학회:학술대회논문집
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• 한국에너지공학회 2002년도 춘계 학술발표회 논문집
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• pp.227-234
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• 2002

With the increasing environmental consideration and stricter regulations, gasification of waste is considered to be more attractive technology than conventional incineration for energy recovery as well as material recycling. The experiment for combustible waste mixed with plastic and cellulosic materials was performed in the fixed bed gasifier to investigate the gasification behavior with the operating conditions. Waste pelletized with a diameter of 2~3cm and 5cm of length was gasified at the temperature range of 1100~145$0^{\circ}C$. It was shown that the composition of H$_2$ was in the range of 30~40% and CO 15~30% depending upon oxygen/waste ratio. Casification of waste due to thermoplastic property from mixed plastic melting and thermal cracking shows a prominent difference from that of coal or coke. It was desirable to maintain the top temperature up to foot to ensure the mass transfer and uniform reaction through the packed bed. As the bed height was increased, the formation of H$_2$ and CO was increased whilst $CO_2$ decreased by the char-$CO_2$ reaction and plastic cracking. From the experimental results, the cold gas efficiency was around 61% and heating values of product gases were in the range of 2800~3200㎉/Nm3.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권4호
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• pp.511-517
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• 2013

In this work, a fibrous bed bioreactor with high specific surface area and good adsorption efficacy for S. cerevisiae cells was used as the immobilization matrix in the production of ethanol. In batch fermentation, an optimal ethanol concentration of 91.36 g/l and productivity of 4.57 g $l^{-1}\;h^{-1}$ were obtained at an initial sugar concentration of 200 g/l. The ethanol productivity achieved by the immobilized cells was 41.93% higher than that obtained from free cells. Ethanol production in a 22-cycle repeated batch fermentation demonstrated the enhanced stability of the immobilized yeast cells. Under continuous fermentation in packed-bed reactors, a maximum ethanol concentration of 108.14 g/l and a productivity of 14.71 g $l^{-1}\;h^{-1}$ were attained at $35^{\circ}C$, and a dilution rate of 0.136 $h^{-1}$ with 250 g/l glucose.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제9권6호
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• pp.465-470
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• 2004

Optimal conditions for the in situ immobilization of lipase in aldehyde-silica packed columns, via reductive amination, were investigated. A reactant mixture, containing lipase and sodium borohydride (NaCBH), was recirculated through an aldehyde-silica packed column, such that the covalent bonding of the lipase, via amination between the amine group of the enzyme and the aldehyde terminal of the silica, and the reduction of the resulting imine group by NaCBH, could occur inside the bed, in situ. Mobile phase conditions in the ranges of pH $7.0{\~}7.8$, temperatures between $22{\~}28^{circ}C$ and flow rates from $0.8{\~}1.5\;BV/min$ were found to be optimal for the in situ immobilization, which routinely resulted in an immobilization of more than 70 mg­lipase/g-silica. Also, the optimal ratio and concentration for feed reactants in the in situ immobilization: mass ratio [NaCBH]/[lipase] of 0.3, at NaCBH and lipase concentrations of 0.75 and 2.5 g/L, respectively, were found to display the best immobilization characteristics for concentrations of up to 80 mg-lipase/g-silica, which was more than a 2-fold increase in immobilization compared to that obtained by batch immobilization. For tributyrin hydrolysis, the in situ immobilized lipase displayed lower activity per unit mass of enzyme than the batch-immobilized or free lipase, while allowing more than a $45\%$ increase in lipase activity per unit mass of silica compared to batch immobilization, because the quantity of the immobilization on silica was aug­mented by the in situ immobilization methodology used in this study.

• KSBB Journal
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• 제16권3호
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• pp.281-285
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• 2001

실험실 규모의 생불여과기에 peat들 패깅하여 휘발성 유기 화합물 (isoprene, dimethyl 야dfide, 블로르포륨, 벤젠, 삼염화에 헬렌, 툴루엔. m-자일렌. 0-자일렌, 스타이렌)의 분해 정도를 가스 처l류시간을 3.2분으로 하여 80일간 측정하였다. 34일의 적응기간이 지난 후 $65~83 g/m^3$로 유입되는 VOC의 분해율 이 $25^{circ}C$액서는 93%이었으나 $45^{circ}C$에서는 여 보다 낮은 73%이었다. $25^{circ}C$에서 77일 후 도달한 최고 세포농도논 초기 농도 의 약 100배인 $1.12\times10^8$세포/g 이었다, 그러나 $45^{circ}C$C에서 도 달한 최고 세포농도는 이의 10분의 1에 불과하였다. m-자이렌과 툴루엔의 분해율 (91 %)에 비하여 벤젠의 분해율 (86%)이 낮았다. 생불여과기의 패정된 부분을 네 구간으로 나누었 을 때 가스가 유입되는 저음 사분회 일에 해당하는 부분에서 VOC의 분해율이 60%에 도달하였다 본 연구는 휘발생 유해 물질 혼합처l를 생붙여과법에 의해 처리하는 것이 가능함을 보여주었고 이러한 기술을 현장에서 배출되는 대기유해풀 칠의 효율적 저감에 적용하면 대기보첸에 기여할 수 있을 것이다.

• Environmental Engineering Research
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• 제21권3호
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• pp.311-317
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• 2016

A new type of biofilter packed with composite carriers was designed for tertiary denitrification of the secondary effluent with removal of both oxidized nitrogen and suspended solids (SS). At the empty bed residence time of 15 min and organic carbon to nitrate nitrogen ($C/NO_3-N$) ratios of 2, 1.5 and 1 g/g, the removal percentage of $NO_3-N$ was 67%, 58% and 36% in the ethanol biofilter, and was 61%, 43% and 26% in the acetate biofilter, respectively. The biofilters packed with composite carriers removed SS effectively, with the effluent turbidity in both biofilters of less than 3 NTU. During the operating cycle between the biofilter backwashings, the $NO_3-N$ removal percentage decreased initially after backwashing, and then gradually increased. Under $C/NO_3-N$ ratios of 2, 1.5 and 1 g/g, the $NO_3-N$ reduction rate was 1.75, 1.04 and $0.68g/m^2/d$ in the ethanol biofilter, and was 1.56, 1.07 and $0.76g/m^2/d$ in the acetate biofilter, respectively. In addition, during denitrification, the ratio of the consumed chemical oxygen demand to the removed $NO_3-N$ was 5.06-8.23 g/g in the ethanol biofilter, and was 4.26-8.6 g/g in the acetate biofilter.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권2호
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• pp.244-252
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• 2010

본 연구에서는 Triple-bed 흡착튜브를 제작하여 열탈착장치와 GC-MS로써 다성분 복합 악취성물질 및 휘발성유기 화합물을 동시분석 가능성을 평가하고자 하였다. Triple-bed 흡착튜브는 하나의 튜브에 Tenax-TA와 소량의 Carbopack B 및 Carbosieve SIII 흡착제를 흡착강도 순으로 3단 배열된 것이다. GC-MS의 분석조건은 mass range 20~350 m/z, 불순물 1 ppm 이하의 헬륨을 운반가스로 하여 저비점 저분자량 물질의 분리동정에 효과적일 수 있도록 하고, 목적이온 추출을 통하여 정량하였다. 그 결과 ppbv 수준의 $C_1{\sim}C_5$의 알콜(4), 알데히드(6), 케톤(2) 그리고 황화합물(2)을 포함한 14종의 물질 모두 99%이상의 회수율과 양호한 재현성 및 직진성으로 동시분석이 가능하였다. 비교적 휘발성이 강하고 분자량이 낮은 물질인 메틸알콜, 아세트알데히드는 상대습도 45% 이하, 흡착유속 50 mL/min, 흡착량 2 L 이하에서 높은 회수율로 보다 안정적으로 정량분석이 가능하였다. 또한 목적이온 추출은 물질피크가 겹쳐 나타난 경우에도 다성분 물질을 각각 정량 가능하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.917-922
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• 2005

섬유 염색폐수는 PVA, 유기정련제, 각종 염료 등이 함유되어 있어 처리가 매우 어려운 난분해성 유기폐수로 분류되어 있다. 본 연구에서는 생물학적 처리방법으로 염색폐수의 난분해성 유기물질을 효과적으로 처리할 수 있는 방안으로 활성슬러지를 PEG(Polyethylene glycol)에 포괄고정화한 담체를 고정상 반응기를 이용한 공정에 적용시켜 난분해성 유기물질의 처리효율을 평가하고 적정 운전인자를 검토하였다. 별도로 적응과정을 거치지 않은 활성슬러지를 고정화한 담체를 고정상 반응기에 충전하여 호기성 상태에서 연속식으로 운전하였다. 이때 유입수는 $SCODE_{Cr}$ 약 330 mg/L, $SBOD_5$ 20 mg/L 이하의 생물학적 1차 처리수를 사용하였다. 체류시간의 변화에 따른 각 반응기의 난분해성 유기물질 제거효율을 비교한 결과 EBCT 6 hr을 제외하고는 모두 50% 이상의 유기물($CODE_{Cr}$) 제거효율을 보였고 $COD_{Mn}$의 경우 배출허용기준치 90 mg/L보다 평균 18 mg/L 이상 낮았다. EBCT $6{\sim}24\;hr$ 결과들을 비교한 결과 EBCT 8 hr이 유기물 제거효율과 배출허용기준을 고려할 때 경제적이고 안정된 효율을 얻을 수 있는 적정 체류시간으로 나타났다. 또한 반응기에 충분한 DO를 공급하기 위하여는 주입공기 선속도를 $7\;m^3/m^2{\cdot}hr$ 이상으로 해 주어야 하는 것으로 나타났다. 또한 담체내부 미생물을 동정한 결과 PAH, PVA, Phenol 등 난분해성 물질을 분해하는 균주가 성장하고 있었다. 한편, 고정화담체를 131일에 걸쳐 관찰한 결과 압축강도와 담체내부로의 물질확산에 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 포괄고정화 담체를 이용한 염색폐수처리에서 고정상 반응기는 기존 활성슬러지 공정의 후처리로서 적용 가능할 것으로 판단되어진다.

• 분석과학
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• 제10권1호
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• pp.66-74
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• 1997

지름 2.54cm, 길이 10cm인 유리관에 tyrosinase(EC. 1.14.18.1)를 입자의 크기 $550{\mu}m$인 탄소에 고정시켜 충진하고, 페놀과 산소를 기질로 사용하여 tyrosinase의 반응 특성을 조사하기 위해 axial dispersion 모델을 제안하였다. 본 논문에서 페놀의 농도는 55.5mM로 고정시키고 산소(2.7ppm, 5.4ppm, 그리고 9.5ppm)와 유속 (1~3mL/s)을 변화시키면서 탄소에 고정된 tyrosinase의 반응을 관찰하였다. 또한, Damkolher수를 계산하고 분산 특성과 식으로부터 효소반응 속도 및 분산의 영향을 예측하기 위해 수치적 해석을 하였다. 연구 결과 물질저항은 주로 외부 전달과 내부확산이었으며, 제안된 모델에서 Biot수는 64.25였다. 페놀은 1.0mL/s 정도의 느린 속도에서 산소의 농도가 높을수록 높은 전환율을 나타내었다. 한편, axial dispersion 모델과 plug flow 모델의 비교에서는 모두 같은 전환율을 나타내어 axial dispersion 모델이 반응속도와 무관함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.475-483
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• 2019

화학적 무기 중 혈액작용제는 전자전달계 내 효소의 철 이온과 반응하고 세포호흡을 정지시켜 사망을 초래한다. 혈액작용제는 활성탄의 미세공보다 분자크기가 작아 화학적 흡착이 유일한 제독방법이다. 본 연구는 SG 생활안전에서 개발한 SG-1 가스 여과기를 이용하여 혈액작용제 시아노겐 클로라이드(CK) 가스의 유입에 따른 유동해석을 수행하였다. 구리, 은, 아연 및 몰리브데늄 이온이 첨착된 ASZM TEDA 활성탄을 적용하여 가스 여과기 제작 시험 규정에 따라 화학적 흡착 모사를 수행하였으며 흡착 Kinetic을 적용하기 위해 선 수행된 흡착 베드에서 CK 가스 흡착 실험 결과를 분석하였다. 화학적 흡착을 통해 발생되는 가스 여과기 내부 압력강하 및 가스 흡착 질량 등 주요 변수의 동적거동을 예측하였다. CFD에서 다공성 물질을 적용할 때 사용하는 Ergun 방정식 대신 Granular와 Packed bed를 사용하여 활성탄 적용 가능 결과를 확인하였으며 시간에 따른 흡착 및 유속에 따른 흡착의 유동 해석에 대한 동적 모사를 수행하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제13권1호
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• pp.33-39
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• 1985

The effects of initial concentration, flow rate, and recycle ratio on the removal efficiency of phenol were studied in a tapered fluidized bed reactor packed with activated carbon which was attached with Candida tropicalis. The optimum conditions of Candida tropicalis were showed that pH was 7.0 and temperature was $30^{\circ}C$, and the specific growth rate of Candida tropicalis was satisfied with the Monod equation up to 500 mg/L of phenol, and beyond it the inhibition of substrate was found. According to the increases of initial concentration and flow rate, the removal efficiency was decreased, as the recycle ratio was increased, the removal efficiency was increased. In the case of flow rate of 10mL/sec and the recycle ratio of 2, the removal efficiency was 90% above for the all of initial concentration. The removal rate of phenol was the first order reaction in this system, and the rate equation of reaction was as follows.