• 한국산업융합학회 논문집
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• 제14권2호
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• pp.73-78
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• 2011

Power consumption for wire gauge impeller in cylindrical agitated vessel was measured over a wide range of Reynolds number from laminar to turbulent flow regions. The power correlation were obtained agitation power input of WM4 at gassing condition in turbulent region, at gassing condition in transient region and at gassing condition in laminar region. Also the compared with effect of impeller diameter and blade width on agitation power input at gassing condition in turbulent region, at gassing condition in transient region and at gassing condition in laminar region.

• KSBB Journal
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• 제16권3호
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• pp.307-313
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• 2001

The effects of agitaion and aeration on mycelial growth, exo-polysaccharide (EPS) production, and substrate consumption upon the submerged cultivation of G. lucidum were investigated, and the batch kinetics of the EPS fermentation of G. lucidum were interpreted as function of agitation speed and aeration rate. In a 2.6 L jar fermenter system, the optimum agitation speed and aeration rate for EPS production were determined to be 400 rpm and 1.0 vvm, respectively. The maximum production of EPS obtained was 15 g/L. The logistic model for mycelial growth fitted the experimental data better than that determined by the Monod and the two-thirds power models. The Luedeking-Piret equation adequately modelled the kinetic data obtained for product and substrate.

• 공업화학
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• 제4권3호
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• pp.537-543
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• 1993

N-헥산과 증류수로 이루어진 비혼화성 액상계에서 교반에 의한 액-액분산을 해석하였다. 교반기는 blade형태가 flat, 60mesh와 40mesh의 금망, 그리고 60mesh금망의 외부에 금속띠를 두른 4가지의 6-bladed turbine 교반기를 사용하였다. 실험결과, 동일한 교반속도에서 유기상의 분산정도와 교반기의 소요동력은 blade형태가 flat>solid edged>60mesh>40mesh의 순서이었으며 유기상의 부피비가 증가할수록 완전분산에 필요한 최소교반속도가 증가되었다. 또한 분산상의 액적의 평균직경은 교반속도의 증가에 따라 감소하였으며 동일한 교반속도에서는 Solid edged$d_{32}$)은 다음과 같이 유기상의 부피비(${\phi}$)와 Weber number($N_{We}$)의 함수로 나타낼 수 있었다.$d_{32}/D=a(1+b{\phi})N_{We}{^{-0.6}}$.

• 공업화학
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• 제2권3호
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• pp.209-215
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• 1991

n-헥산과 40 wt % p-TSA 수용액으로 이루어진 비혼화성 액상계에서 교반에 의한 유기상의 분산을 해석하였다. 사용된 교반기는 blade의 형태가 flat와 금망으로 된 4가지 형태의 6-bladed turbine 교반기를 사용하였다. 실험결과, 동일한 교반속도에서 유기상의 분산정도는 blade의 형태가 flat, 60 mesh, 40 mesh, 20 mesh의 순서로 감소하였고 계면활성제인 TBA의 농도가 증가할수록, 그리고 유기상의 부피비가 작을수록 유기상은 잘 분산되었다. 또한 완전분산에 필요한 최소교반속도는 flat, 60 mesh, 40 mesh, 20 mesh의 순서로 증가하였으나 최소소요동력은 거의 동일하였다. 이때 Power number와 Reynolds number와의 관계는 $N_p=a\;N_{Re}{^b}$ 이었으며 교반기의 형태에 따른 상수 a와 혼합계의 종류에 따른 상수 b의 값은 각각 2200~4100, -0.69~-0.63 범위이었다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제2권2호
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• pp.73-81
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• 1999

Shake mixing has been widely used in cell culture. The mixing performance for shake mixing, however, has not been reported quantitatively. The critical circulating frequency and the power consumption for complete suspension of particles, based on the definition of Zwietering, were measured in a shaking vessel containing a solid-liquid system. The critical suspension frequency was correlated by the equation from Baldi's particle suspension model modified with the physical properties of the particles. Critical suspension frequency was correlated as following ; $$N_{JS}={\frac{0.58\;d{_p}^{0.06}(g{\Delta}{\rho}/{\rho}_L)^{0.004}X^{0.03}}{D^{0.35}d^{0.17}{\upsilon}^{0.04}}}$$ The power consumption at the critical suspension condition in the shaking vessel was less than that in an agitated vessel with impeller.

• 한국해양공학회지
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• 제28권2호
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• pp.111-118
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• 2014

In drilling process of oil wells, the drilling fluid such as mud keeps the drill bit cool and clean during drilling, with suspending drill cuttings and lubricating a drill bit. In this paper, a commercial CFD package(ANSYS Fluent 15.0) was used to solve the hydrodynamic force and evaluate mud mixing time in the mud mixing tank on offshore drilling platforms. Prediction of power consumption in co-rotating and counter-rotating models has been compared with results of Nagata's correlation equation. This research shows the hydrodynamic effect inside the two phase mud mixing tank according to rotating directions(co-rotating and counter-rotating). These results, we can conclude that the co-rotating direction of the two shafts with mixing blade in the mud mixing tank can be a preferable in power consumption and mixing time reduction.

• 유기물자원화
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• 제25권4호
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• pp.41-50
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• 2017

점도, 임펠러 종류, 소비전력 등에 의해 영향을 받는 생물학적 폐기물 처리시설 및 에너지 생산 플랜트에서 적절한 교반 시스템의 설계는 필수적이다. 본 연구에서는 적절한 교반 시스템의 설계를 위해 음식물류폐기물을 이용하여 다양한 조건(운전 pH 및 농도)에서의 수소발효 시 유변학적 특성의 변화를 조사한 후, 이를 기반으로 교반강도를 설계하였다. 운전 pH에 따른 수소발효 실험에서 수소전환율은 $0.51{\sim}1.77mol\;H_2/mol\;hexose_{added}$였고, 가장 높은 수소전환율은 운전 pH 5.5에서 나타났다. 발효액은 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 Shear thinning 거동을 보였다. 탄수화물이 분해되면서 발효 이후 점도는 초기 점도보다 감소하는 경향을 보였으나, 운전 pH의 변화에 따른 발효액의 점도 변화는 크지 않았다. 탄수화물 농도 10~50 g Carbo. COD/L에서 수소전환율은 $1.40{\sim}1.86mol\;H_2/mol\;hexose_{added}$로 운전 pH 조건이 수소전환율에 미친 영향과 비교했을 때 큰 차이는 없었다. 발효액의 Zero viscosity와 Infinite viscosity는 탄수화물 농도에 따라 각각 $10.4{\sim}346.2mPa{\cdot}s$와 $1.7{\sim}5.3mPa{\cdot}s$로 나타났는데, 10 g Carbo. COD/L와 20 g Carbo. COD/L에서 발효액의 점도 값은 거의 차이가 없었다. 실험 결과에 기초하여 교반강도를 설계한 결과, 기질농도 30 g Carbo. COD/L의 수소발효 초기 및 발효 후 교반강도는 각각 26.0, 10.0 rpm으로 약 2.5배 정도의 교반강도를 줄임으로써 에너지를 절약할 수 있을 것으로 사료된다.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.509-516
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• 2006

Rushton turbine, paddle and propeller 임펠러 등 표준적인 임펠러가 부착된 기-액-고 3상교반조에서 고-액간 물질이동계수 $k_L$를 측정하였다. 표준적인 임펠러들에 대한 부유화한계회전수 $N_{js}$는 임펠러 높이와 가스유속에 따라 변했다. 입자부유가 통기에 의존한 Rushton turbine 임펠러의 물질이동계수는 Pgv에만 상관하였다. Rushton turbine, paddle and propeller 임펠러에 대한 물질이동계수 $k_L$은 임펠러의 종류에 의하지 않고 임펠러 위치에 영향을 받았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권4호
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• pp.349-357
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• 1989

전분질을 당화시킬 때 유리구와 같은 분쇄마찰매체 (attrition-milling media)를 첨가하여 교반함으로써 생전분질 -효소 현탄액에 분쇄마찰효과를 주어 전분입자를 구조적으로 변화시켜 당화를 현저히 촉진시키는 적절한 무증자 당화법을 연구해오고 있다. 본 연구는 전분질의 무증자 당화에 적합한 고효율 및 저에너지 소모형 분쇄마찰매체 함유 효소반응기의 개발을 목포로, impeller를 갖춘 agitated bead type bloattritor를 설계 제작하여 그 효용성을 검토하였다. 무증자 옥수수전분을 기질로 당화에 적합한 bioattritor의 최적 조작조건을 검토하였고, 일정한 탄성계수를 지닌 spiral spring coil을 내장한 torque 측정장치를 개발하여 부하되는 torque 및 분쇄마찰 매체의 교반에 소요되는 energy를 측정하였고 중요 변수의 영향을 검토하였다. 또한 energy 소모와 생 전분의 효소당화 촉진효과와의 상관관계를 규명하였으며, bioattritor의 경제성을 전망하였다. 전분질의 최적 당화조건에서 분쇄마찰매체의 교반에 소요되는 동력은 1.53watt/ι로서 매우 적었다. 분쇄마찰매체 함유 효소반응계는 에너지 절약형 공정으로 사료되며, 이를 이용한 무증자 전분 효소당화공정의 산업적 활용 전망이 예상된다.

• 한국산업융합학회 논문집
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• 제11권1호
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• pp.19-26
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• 2008

The gas-liquid mass transfer volumetric coefficients in gas-liquid agitated vessels with wire gauge impellers were measured to be compared with those in vessels with disk turbine and paddle impellers. Also mass transfer volumetric coefficients for disk turbine, paddle impeller and wire gauge impeller in cylindrical agitated vessel was measured over a wide range of Reynolds number from turbulent flow to transition regions. The effect of geometries on $k_La$ is clarified experimentally. Mass transfer volumetric coefficients $k_La$ depends only on the power consumption ($P_{gv}+P_{av}$) per unit volume.