• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.80-87
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• 2010

발열량이 낮은 저등급 석탄이나 황함량이 많은 petroleum-coke는 그 이용이 제한적이지만 공급이 풍부하여 잠재력이 큰 에너지원이므로, 가스화공정에 적용하여 고급연료인 수소나 액체연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 상압의 열천칭 반응기(thermobalance)에서 wood chip, 저등급 석탄인 갈탄, 역청탄, 무연탄, pet-coke의 수증기 가스화 반응특성을 조사하였다. 가스화 온도 $600{\sim}850^{\circ}C$, 수증기 분압 30~90 kPa의 범위에서 조업변수들이 가스화반응속도에 미치는 영향을 조사하였다. 기체-고체 반응모델로서 modified volumetric reaction model을 적용하여 가스화반응의 거동을 묘사하고 가스화공정에 필수적인 kinetic 정보를 도출하였다. 저등급탄인 갈탄과 바이오매스인 wood chip은 휘발분 함량도 높고 비교적 높은 가스화반응속도를 보여 가스화반응공정에 적합한 연료이다. Arrhenius plot으로부터 활성화에너지는 wood chip, 갈탄, 역청탄, 무연탄, pet-coke에 대해 각각 260.3, 167.9, 134.6, 82.2, 168.9 kJ/mol으로 구해졌다. 각 연료에 대하여 수증기 가스화반응의 반응차수를 결정하였으며, 가스화공정 설계의 기초데이타로서 겉보기 반응속도식을 제시하였다.

• 한국약용작물학회지
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• 제3권2호
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• pp.100-106
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• 1995

현탁배양으로 체세포배를 대량 생산하는데 관여하는 요인 들을 조사분석하고. 생산된 체세포배를 encapsulation시켜 인공종자화가 가능한지를 검토한 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 현탁배양에서 LS(Linsmeier-Skoog) 배지가 어뢰형과 자엽기의 체세포배 형성율이 높았다. 2. 현탁배양시 체세포배 형성에 영향하는 탄소원은 sucrose가 가장 효과적이었다. Gtucose에서도 자엽 기의 체세포배가 형성되었으나 sucrose에서보다는 적었다. Fructose, lactose 및 maltose는 효과가 없었다. 3. 현탁 LS 배지에서 sucrose 농도는 3%가 체세포배 형성에 적합한 농도로 나타났다. 4. 현탁 LS 배지에서 질소원을 달리하여 체세포배 형성율을 조사한 결과 암모니아태 질소의 영향은 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 암모니아태 질소와 질산태 질소의 비율을 $413(mg/{\ell})\;:\;1900(mg/{\ell})$로 하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 5. 현탁배양에서 계대배양 3회까지는 체세포배형성에 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 그러나 불필요하게 계대배양 회수를 증가시킬 필요는 없다고 본다. 6. 고형배지에서 체세포배 형성을과 형성 수에는 BA단독보다는 NAA를 혼용하는 것이 효과적이었으며 이 효과는 BA 농도가 높은 경우에 크게 나타났다. 7. 고형배지에서 체세포배 형성율과 형성 수에는 kinetin 단독보다는 NAA와 혼용하는 것이 바람직하며 이 효과는 kinetin의 농도가 높은 경우가 좋았다. 8. 고형배지에서 체세포배 형성율과 형성 수에는polyamines 중에서 spermidine과 spermine이 효과적이었으며 spermine $10mg/{\ell}$처리에서 가장 많은 체세포배가 형성되었다. 9. 기내묘에서 발생하는 vitrification을 억제시키기 위하여 질산은을 처리하더라도 체세포배 형성이나 형성율에 별다른 영향이 없었다. 10. 체세포배를 encapsulation 할 때 인공종자의 구형 형성은 sodium alginate 농도를 3%로 인한 경우 가장 좋았으나 인공종자의 발아율은 2.5%에서 100% 발아가 되었고 3%에서는 88%가 발아하였다. 11. 인공종자는 발아하여 정상적으로 생장하면서 shoot와 root를 형성하였다.

• 한국항만경제학회지
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• 제36권3호
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• pp.21-38
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• 2020

최근들어 항만도시에서의 대기오염이 심각한 문제로 대두되고 있다. 그러나 항만의 하역기계에서 배출되는 온실가스는 선박, 트럭 등 타 수단에 비해 상대적으로 주목받지 못하였다. 본 연구에서는 인천항에서 디젤엔진으로 가동되는 하역기계로부터 배출되는 대기오염물질 배출량을 산정하였다. 이를 위해 각 항만하역사로부터 2017년 기준 하역장비의 대수, 제원, 가동시간 등 활동자료를 수집하였다. 분석 결과, CO 105.6톤, NOX 243.2톤, SOX 0.005톤, PM 22.8톤, VOC 26.0톤, NH3 0.2톤이 발생한 것으로 나타났다. CO와 NOX의 배출은 하역기계 전체 배출량의 87.71%를 차지하였으며, 크레인, 지게차, 트랙터, 로더의 배출량이 하역기계 전체 배출량의 84.79%를 차지하였다. 또한 노후화된 디젤엔진을 장착한 하역기계가 주 배출원임을 규명하였다. 분석된 대기오염물질 배출량 수치는 하역기계에 의한 항만 대기 오염의 심각성을 나타내며, 다음과 같은 친환경장비 도입이 시급함을 시사한다. 첫째, 오래된 디젤 장비의 LNG연료 또는 전기장비로의 교체가 필요하다. 둘째, NOX의 배출을 감소시킬 수 있는 선택적환원촉매(SCR)와 같은 후처리장비의 사용이 필요하다. 향후 체계적이고 공식적인 국가 대기오염배출 인벤토리 정립 방법을 설정하고, 매년 하역기계에서 배출되는 대기오염물질 배출량을 모니터링 및 평가하는 것이 필요하다.

• 청정기술
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• 제26권1호
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• pp.55-64
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• 2020

재생에너지 3020 이행계획에 따라 재생에너지 발전 비중 증가에 대비해 잉여전력 저장 및 전력 공급 안정화 기술 필요성이 대두되고 있다. 이를 위해 수요 공급의 불균형으로 활용할 수 없는 전력을 수소 또는 메탄으로 전환하여 저장하는 Power-to-Gas 기술 개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 국내 실정을 반영한 Power-to-Gas 경제성분석을 수행하였다. 균등화 수소원가를 산정하기 위하여 Total revenue requirement 방법론을 활용하여 경제성 분석 방법론을 재정립하고, 국제에너지기구의 경제성 분석 결과를 통해 검증하였다. 연구결과 국내 기준 100 MW급 Power-to-Gas 시스템 균등화 수소원가는 kg당 8,344원으로 나타났다. 전기 비용, 수전해 장비 비용, 작동 연한에 따른 민감도 분석이 수행되었고, 재생에너지 이용 수소 생산비용과 천연가스 개질 수소 생산비용을 비교하여 경제성을 확보할 수 있는 조건을 제시하였다.

• 대한지리학회지
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• 제45권1호
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• pp.49-74
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• 2010

도시는 적극적으로 온실가스배출을 저감하고 기후변화에 대한 적응전략을 구현할 수 있는 적합한 장소이다. 기존의 도시 기후변화 완화와 적응의 계획, 정책, 이행에 관한 연구를 지속가능성 과학, 세계변화 과학, 다차원 거버넌스, 구조공학의 네가지 범주로 나누어 고찰하였다. 이 네가지 학문은 관점이 서로 다르지만 모두 기후변화로 인해 야기될 수 있는 위협을 극복하는데 보편적인 주제를 공유하고 있다. 포트랜드 시의 사례연구는 도시가 현명한 성장, 국지적인 기후대응 계획, 다차원 규모의 거버넌스, 녹생성장에 기여하는 그린 인프라구조의 설치등을 통해 온실가스를 저감하고 기후변화에 능동적으로 대응할 수 있음을 제시한다. 더욱이 도시에 위치한 대학은 민간과공공부문의 다양한 조직을 연결하고, 혁신적인 연구센터와 공간적으로 명확한 그린 인프라스트럭처를 창출하며, 영향평가 방법과 캠퍼스 탄소 인벤토리를 구축하며 서비스 학습을 통해 학생과 커뮤니티를 연결하여 이러한 기후변화의 완화와 대응의 허브로서 작용할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.479-483
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• 2006

본 연구는 효모의 세포벽에 존재하는 본 연구는 효모의 세포벽에 존재하는 ${\beta}-Glucan$을 대량생산하기 위해 Saccharomyces cerevisiae JUL3의 균체량을 증가시키기 위한 연구를 수행하였다. S. cerevisiae JUL3의 배양학적 특성을 알아보기 위해 kinetic parameter를 조사하였을 때 specific growth rate (${\mu}$)는 $0.145\;h^{-1}$, yield ($Y_{x/s}$)는 0.332 g/g, glucose 소모속도($q_{s}$)는 $0.437\;h^{-1}$이며 productivity (P)는 $0.4827\;g/{\ell}{\cdot}h$을 나타내었다. 균체량이 가장 높게 나타난 탄소원과 질소원은 고과당 (high fructose syrup)과 yeast extract이었다. 효모균체 대량생산 및 scale up을 위하여 반응표면 분석법을 통하여 고과당과 yeast extract에 대한 최적농도를 조사하였다. 균체량이 가장 많이 생산되어질 수 있는 조건으로 제시된 고과당과 yeast extract의 최적 농도는 각각 8.0 %와 5.2 %였으며, 이 때 예측되는 균체량은 $16.95\;g/{\ell}$ 이었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.435-438
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• 2000

토양으로부터 2종류 그리고 해양으로부터 1종류의 원유 분해 미생물을 분리하였고, 이들을 strain A132, strain F722 그리고 strain OM1으로 각각 명명하였다. 이들 미생물은 Acinetobacter sp., Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter calcoaceticus로 각각 동정되었다. Strain A132. F722의 최적 배양 및 분해온도는 $35^{\circ}C$ 이고, 최적 생장 pH는 각각 8과 9에서 나타났다. 원유를 유일한 탄소원으로 하여 배양을 하였을 때 원유농도 2.0%(w/v)에서 생장이 높았다. 한편, 해양에서 분리된 strain OM1은 pH 7, 원유농도 3.0%(w/v)에서 생장이 높았다. 원유 분해능 조사에서는 Eleuthera (OMAN) 원유를 2.0%(w/v) 기질로 하였을 때, strain A132가 $25^{\circ}C$에서 $5.49g/\;l\;{\cdot}\;day$의 분해능을 나타내었다. 반면, L-Zakum (AFRICA) 원유에서는 strain F722가 $35^{\circ}C$에서 $1.19g/\;l\;{\cdot}\;day$의 분해능을 보였다. 등유$(nC_9-nC_{20})$와 경유$(nC_9-nC_{28})$에 대하여 분해특성을 조사한 결과 strain OM1은 배양 7일 후 95, 75%를 각각 분해하였다. Strain F722는 배양10일 후 80%의 분해율을 나타내었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권6호
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• pp.1015-1020
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• 2012

석탄 및 pet coke (petroleum coke)는 그 이용이 제한적이지만 공급이 풍부한 에너지원이므로, 가스화공정에 적용하여 고급연료인 수소나 액체연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 열천칭반응기와 실험실규모의 유동층반응기(내경 0.02 m, 높이 0.6 m)에서 갈탄, 무연탄, pet coke의 수증기 가스화 반응특성을 조사하였다. 가스화 온도 $600{\sim}900^{\circ}C$, 수증기 분압 0.15~0.95 atm 및 수증기/연료 비의 조업변수가 가스화반응속도 및 생성가스의 발열량에 미치는 영향을 조사하였다. 기체-고체 반응모델로서 modified volumetric reaction model을 적용하여 가스화반응의 거동을 묘사하고 kinetic 인자들을 도출하였다. 가스화 반응온도가 높을수록 생성가스 중의 수소농도와 가스의 발열량은 증가하였다. 생성가스 발열량은 무연탄 > 갈탄 > pet coke의 순으로 높게 나타났는데, 반응온도 $900^{\circ}C$, 수증기분압 95%의 조건에서 10.0 > 6.9 > 5.7 $MJ/m^3$로 각각 얻어졌다. 본 연구를 통하여 갈탄과 pet coke에 대해 가스화공정의 잠재적인 연료로서의 가능성을 확인하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제47권2호
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• pp.230-236
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• 2009

국내 하수슬러지는 2012년부터 런던협약에 의해 해양투기가 금지될 예정에 있어 이에 대한 처리방법이 절실한 실정이다. 본 연구에서는 하수슬러지 케익을 재활용하기 위한 방법으로 탄화공정을 이용하여 탄화물 제조 및 에너지 특성에 대한 검토를 실시하였다. 하수슬러지 케익의 기초적 특성과 조성에 의하면, 하수슬러지 케익에는 27%의 인산염이 포함되어 있으며 이는 환원제로서 유해물질 처리에 이용될 수 있다. 하수슬러지 케익의 발열량을 파악한 결과, 저위발열량은 38.7 kcal/kg으로 하수슬러지 케익을 탄화하지 않고 직접 에너지원으로 사용하는 것은 바람직하지 않다. 하수슬러지 케익의 탄화공정에서 최적 탄화온도와 최적 탄화시간은 $250^{\circ}C$와 15분으로 설정되었다. 이 조건에서의 탄화물의 발열량은 비교적 낮아 하수슬러지 케익 탄화물 자체는 신재생 에너지원으로의 가능성은 크지 않다고 판단되나 인산염이 27% 정도가 포함되어 있어 다른 유기성 폐기물과 혼합하여 탄화하는 것이 적합하다고 판단되었다.

• 생명과학회지
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• 제19권3호
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• pp.349-355
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• 2009

돈 도축 식품폐수를 처리하는 생물막 시스템인 RABC (rotating activated Bacillus contactor) 공정의 생물막과 점감식으로 운영되는 포기조의 동일한 시료를 대상으로 Biolog GN2 plate를 이용한 호기/혐기 대사지문 분석으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째 대응표본 상관관계 분석과 pairs t-test를 통하여 매일 측정값보다 일별변화량이 전반적인 군집구조의 유사성을 나타내는 것으로 판단되었다. 둘째 생물막이 포기조 시료들에 비해 높은 탄소원 이용도를 보여(p<0.01) 생물막의 높은 유기물 제거 능력을 알 수 있었고 포기조 시료사이는 이용된 탄소원의 상관관계가 높았고(78%) 활성정도도 비슷하였다(p=0.287). 셋째 활발하게 이용된 탄소원의 종류는 시료별로 차이를 보여 활성을 보이는 군집이 각 처리단계 별로 변화하는 것으로 판단되었다. 마지막으로 같은 시료라도 호기/혐기 조건에 따라 대사지문에 차이를 보여 미호기성 및 혐기성 군집구성원에 의한 활성 차이를 확인하였다. 향후 대사지문(metabolic fingerprinting)을 통한 활성군집 비교에 일별변화량과 혐기조건 분석을 병행하면 더욱 풍부한 분석이 가능할 것이다.