• 제목/요약/키워드: filtration performance

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생태지표를 이용한 거제한산만 굴양식장의 생태학적 수용능력 산정 (Estimation of Ecological Carrying Capacity for Oyster Culture by Ecological Indicator in Geoje-Hansan Bay)

  • 이원찬;조윤식;홍석진;김형철;김정배;이석모
    • 해양환경안전학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.315-322
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    • 2011
  • 전 세계적으로 연안양식산업의 중요성은 날로 증대되고 있지만, 반폐쇄성 내만의 연안환경은 양식의 장기화 및 과밀식에 의하여 연안 오염이 가중되고 있다. 지속적인 연안양식을 위하여, 해양생태계에 부하를 주지 않는 생태학적 수용능력 산정을 통한 친환경적 어장관리의 필요성이 대두되고 있다. 생태학적 수용능력 산정 모델링의 경우, 전체 생태계와 모든 양식활동을 고려해야 하기 때문에, 그 개발 및 적용에 있어 아직 초기단계에 있다. 대안으로, 양식장의 생태학적 능률을 산정하는 생태지표에 대한 요구가 있다. 본 연구는 대상해역의 기초생산력과 굴 양식장의 섭취율을 고려한 여과압 지표를 사용하여 생태학적 수용능력 산정을 시도하였다. 2008년, 거제한산만에 시설되어있는 굴 양식장의 여과압 지표값은 0.203으로 나타났으며, 생산량은 4,935M/T로서 49개체/$m^3$로 시설되어 있다. 거제한산만의 현재 시설된 굴 양식장과 환경적 특성에 따라, 해양생태계에 부하를 주지 않는 생태학적 수용능력에 관해 새로이 산정된 여과압 지표는 0.102였다. 결과적으로, 거제한산만의 굴 양식장의 생태학적 수용능력은 현 생산량에서 49.8% 저감된 2,480M/T, 25개체/$m^3$였고, 이는 생태학적 과정, 종, 군집에 현저한 변화를 주지 않고서 거제한산만에 도입될 수 있는 양식장의 수용능력을 나타낸다. 본 연구는 굴 양식장의 지속적인 생산을 위하여 생태학적 수용능력을 산정할 수 있는 생태지표를 활용하였으며, 이는 친환경적 어장관리의 과학적 근거로 활용될 수 있다.

실리카겔에 고정화된 산성 이온성 액체 촉매를 이용한 올레산의 에스터화 반응연구 (The Esterification of Oleic Acid Using Acidic Ionic Liquid Catalysts Immobilized on Silica Gel)

  • 최재형;박용범;이석희;천재기;우희철
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제48권5호
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    • pp.583-588
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    • 2010
  • 유리지방산 함량이 높은 원료의 효율적인 바이오디젤 생산을 위해 다양한 고체산 촉매를 사용하여 회분식 반응기에서 유리지방산의 에스터화 반응에 대한 연구를 수행하였다. 고체산 촉매는 상용 촉매인 황산기를 지닌 이온교환수지(Amberlyst-15, Dowex 50Wx8)와 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기 지닌 산성 이온성 액체가 고정화된 촉매($SiO_2-[ASBI][HSO_4]$, $SiO_2-[ASCBI][HSO_4]$), 단순히 실리카겔에 술폰기 및 염화술폰기의 산성적 기능기를 도입한 촉매들을 사용하여 반응특성을 비교하였다. 또한 에스터화 반응 실험변수로써 반응시간, 온도, 반응물간의 몰 비율(메탄올:올레산), 촉매량에 대한 영향을 조사하였다. 사용된 고체산 촉매들 중 실리카겔에 고정화된 알릴이미다졸리움을 포함한 산성 이온성 액체 촉매가 가장 우수한 반응성을 나타내었다. 특히 실리카겔에 3-allyl-1-(4-sulfobutyl)imidazolium hydrogen sulfate가 고정화된 $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$ 촉매가 같은 반응조건에서 기존의 알려진 Amberlyst-15보다 더 나은 성능을 보였으며, 353 K 반응온도와 5 wt%의 촉매량, 메탄올/올레산의 몰 비율 20의 조건에서 2시간 동안 약 96%의 높은 전환율을 나타내었다. $SiO_2-[ASBI][HSO_4]$의 높은 촉매 활성은 실리카에 고정화된 강한 브뢴스테드산의 작용기에 기인한 것으로 생각된다. 바이오디젤로부터 촉매의 분리 및 회수는 간단한 경사법 혹은 여과법에 의해 쉽게 분리할 수 있고, 이를 회수하여 재사용이 가능하다.

필터 분리기를 이용한 여재별 도로퇴적물의 오염물질 제거효율 비교 (Comparison of Pollutant Removal Efficiency in Road Sediment with Media Using Filter Separator)

  • 방기웅;이준호;최창수;이상일
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.332-340
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    • 2007
  • 강우 시 도로에서의 초기 유출수는 유 무기물질, 중금속 등 유해물질이 부유물질에 흡착되어 거동되는 비율이 높으므로 부유물질을 분리할 수 있다면 상당량의 오염부하를 줄일 수가 있다. 따라서 본 연구의 목적은 도로에서 배출되는 강우유출수의 오염저감을 위해 필터를 이용한 수리동력학적 필터분리기를 이용하여 부유물질을 처리함에 있어 필터별 오염물질 처리효율을 비교 평가함으로서 도로유출수에 대한 오염물질 저감을 위한 현장에의 적용 방안을 모색함에 있다. 사용한 여재는 perlite, 활성탄, zeolite와 이들의 혼합소재를 대상으로 하여 칼럼여과실험과 필터분리기를 이용한 현장에서의 처리실험을 통해 여재별 처리정도 및 처리효율을 비교하였다. 칼럼여과실험결과 대체로 SS는 활성탄과 perlite, 활성탄, 소성한 zeolite의 혼합여재가, 중금속은 zeolite 및 활성탄이 양호하였다. HDFS에 의한 처리실험은 perlite와 활성탄 혼합여재가 도로유출수 처리에 적합할 것으로 조사되었다. 혼합여재에 대한 평균 처리 효율은 여재층이 9 cm, 수면적부하율 192-1,469 $m^3/m^2/d$의 범위에서 SS 48.1%, BOD 31.9%, COD 32.6%, TN 15.5%, TP 17.3%의 제거율을 나타내었고, 중금속인 경우 Fe 26.0%, Cu 19.4%, Cr 25.7, Zn 16.6%, Pb 15.0%로 조사되었다. 도로유출수의 처리를 위한 HDFS의 여재로서는 perlite와 활성탄을 혼합한 여재가 적절하였다.

개량된 방법에 의한 사람혈소판으로부터 TGF-$\beta$ 1의 분리 (Purification of TGF-$\beta$ 1 from Human Platelets by an Improved Method)

  • 신충건;김상국;문병조;김평현;전계택;남상욱;김장환;이종원
    • KSBB Journal
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    • 제14권1호
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    • pp.9-16
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    • 1999
  • Transforming growth factor $\beta$1(TGF-$\beta$1)은 여러 가지 생물학적 활성을 가지는 관계로 의학적 치료제로서 사용될 가능성이 크다. 본 연구에서는 혈소판추출, 젤여과, 양이온교환 크로마토그래피 및 역상 HPLC등 네 단계의 정제과정으로 이루어져 있는 정제공정을 이용한 TGF-$\beta$1을 값싸고 효울적으로 정제하였다. 이 과정을 거쳐 최종적으로 얻어진 TGF-$\beta$1은 비환원조건하에서 SDS-PAGE를 행한 결과 구매된 TGF-$\beta$1 표준품과 일치한 위치에서 한 개의 band가 관찰되어 순수하다는 것을 확인하였으며 또한 이것이 Westem blot를 통하여 TGF-$\beta$1 항체와 결합하는 것으로부터 TGF-$\beta$1임을 확인하였다 또한, mink lung epithelial cell line 을 이용한 성장저해 실험을 통해 정제된 TGF-$\beta$1이 구매되TGF-$\beta$1 표준품보다 조금 높은 활성을 가지는 것을 확인하였다 최종적으로 농축혈소판 10단위로부터 약 3.7$\mu$g의 정제된 TGF-$\beta$1이 얻어져 그 최종수율은 약 21%였다.

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A Study on the Method for the Removal of Radioactive Corrosion Produce Using Permanent and Electric Magnets

  • 공태영;송민철;이건재
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.113-123
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    • 2005
  • 자기필터시스템을 이용한 원자로 냉각재로부터의 방사성 부식생성물 제거는 원자력 발전소의 운전 및 유지보수 종사자에 대한 방사선 피폭 준위를 낮추는 방법으로 많은 연구가 이루어지는 분야 중 하나이다. 그 결과, 보다 높은 신뢰성과 여과성능을 갖춘 자기필터를 개발하고자 수화학 분야에서는 많은 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 부식생성물의 자기적 성질을 이용하여 원자력 발전소 냉각재내의 방사성 부식생성물을 제거하기 위해 영구자석과 전자석 이 조합된 자기필터 시스템을 개발하였다. 영구자석은 부식생성물의 여과를 위해 사용되며 전자석은 아주 미세한 콜로이드 부식생성물 입자의 크기를 증가시키기 위한 응집에 이용된다. 선행 연구에서 영구자석만을 사용한 필터 실험결과 대부분의 부식생성물 입자에 대해 만족할만한 수준의 제거효율을 달성하였으며 특히, 크기가 5$\mu$m 이상인 입자의 경우 제거효율은 90$\%$를 상회하였다. 전자석을 이용한 응집 실험결과 화학응집제의 첨가 없이 대부분의 부식생성물 입자가 전자기장에 의해 응집하여 크기가 5$\mu$m 이상으로 증가되어 응집실험에 대해 전반적으로 만족스러운 결과를 도출하였다. 따라서, 영구자석과 전자석이 조합된 자기필터시스템은 방사성 부식생성물 제거를 위한효과적인 방법으로 높은 제거효율을 보여주리라 여겨진다.

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원수의 물리.화학적 특성에 따른 막 분리 공정의 전처리 공정 적용성 평가 (Effect of Pretreatment Process on Hybrid Membrane Filtration Performance)

  • 정철우;손희종;배상대
    • 대한환경공학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.613-619
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    • 2006
  • [ $MIEX^{(R)}$ ]와 응집에 의한 분자량 크기별 제거특성에서는 10 kDa 미만의 유기물질에 대해서는 $MIEX^{(R)}$ 처리가 우수한 제거능을 나타내었으나, 10 kDa 이상의 유기물질은 응집 공정에서 높은 제거능을 가지는 것으로 나타났다. 막의 공극 크기에 대한 투과 flux 실험결과 UF 공정에 비하여 MF 공정에서의 투과 flux 감소율이 낮게 나타나고 있으며, MF 공정에 적용된 전처리 공정중 $MIEX^{(R)}+MF$ 공정의 경우 응집+MF 공정에 비하여 투과 flux 감소율이 낮게 나타나고 있다. $MIEX^{(R)}+UF$ 공정의 경우 입자상 물질의 존재 유무에 상관없이 flux 감소율은 거의 유사하게 나타났으나, 응집+UF 공정의 경우에는 용존성 유기물질만이 존재하는 시수에 비하여 입자상 물질이 존재하는 경우 투과 flux 감소율은 작게 나타났다. 응집 공정의 적용 후 다양한 입도분포 변화가 발생하였으며, pH 7에서 $MIEX^{(R)}$ 입자의 제타전위 측정결과 $MIEX^{(R)}$ 입자의 전하는 평균 -2.3 mV로 나타나 전기화학적으로 입자상 물질의 흡착이 가능하며 $MIEX^{(R)}$가 침전됨에 따라 입자상 물질이 sweep되어 입도분포 변화를 보였다.

탄화규소 캔들형 필터의 제조 및 고온고압 하에서의 성능평가 (Fabrication of Silicon Carbide Candle Filter and Performance Evaluation at High Temperature and Pressure)

  • 이상훈;이승원;이기성;한인섭;서두원;박석주;박영옥;우상국
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.503-510
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    • 2002
  • 가압유동층 복합발전용으로 사용 가능한 탄화규소 캔들형 필터를 압출성형법으로 제조하였다. 필터의 기공율을 조절하기 위해 2.5 vol%의 탄소분말을 첨가하였고, 필터의 강도를 부여하기 위해 무기결합제로써 점토와 $CaCO_3$를 첨가하였다. 평균 기공율이 약 40%, 평균 기공크기가 약 $47{\mu}m$인 지지체 위에 평균 기공크기가 약 $10{\mu}m$를 갖도록 탄화규소 분말을 분무 코팅하였고, 이후 대기압 분위기 하에서 1400${\circ}C$의 온도로 소결하였다. 코팅층이 형성된 캔들형 필터를 500${\circ}C$, $5kgf/cm^2$의 고온, 고압 하에서 성능평가를 행한 결과 입자크기별 집진 성능이 모두 99.99% 이상을 나타내었다. 따라서 제조된 탄화규소 캔들형 필터는 가압유동층 연소가스에 포함되어 있는 미세한 먼지를 효과적으로 제거할 수 있을 것으로 판단되었다.

융합 단백질을 이용한 재조합 인간 혈관내피세포 성장인자의 정제공정 개발 (Development of Purification Process of Recombinant Human Vascular Endotherial Growth Factor (VEGF) using Fusion Protein)

  • 성기현;김인호
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권3호
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    • pp.369-378
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    • 2017
  • 혈관 내피세포 성장인자(Vascular endotherial growth factor, VEGF)는 혈관 투과율 조절이나 혈관 생성에 관련된 단백질로 임상용으로 쓰일 가능성이 높다. 이 단백질은 고순도와 고효율로 상업적으로 대량생산이 필요하다. 유비퀴틴 융합 단백질로 온화한 조건에서 용해시키기 위해 다양한 조건을 연구하였고, pH와 변성제 변화를 시도하였다. BL21 (DE3) 대장균 숙주세포에서 pET28-a 벡터를 사용하여 재조합 대장균을 제조하여, 20 L의 회분식 배양으로 14 g/L농도의 세포배양을 하였다. 발효 후UBP1 효소 분해와 재접힘 단계를 포함한 4단계의 크로마토그래피 공정으로 구성된 정제공정으로 VEGF를 정제하였다. 유비퀴틴 융합단백질로 2 M 요소와 pH10 온화한 조건에서 VEGF의 정제가 가능하였다. 2번의 Ni-affinity 크로마토그래피컬럼을 이용하여 고효율의 재접힘과 이합체화 공정을 수행하였다. DEAE (Diethyl Amino Ethyl) 음이온 교환 컬럼을 통하여 변형체(multimeric, misfolded)단백질과 endotoxin을 제거 할 수 있었다. 젤 여과 크로마토그래피를 이용하여 dimer와 monomer를 분리 하여 이합체화 VEGF를 제조하였다. 최종 VEGF의 특성분석을 SDS-PAGE (Soidum Dodecyl Sulfate-Polyacrylamide Gel Electrophoresis) 전기영동, RP-HPLC (Reversed Phase High Performance Liquid Chromatography)으로 하여 순도 97% (RP-HPLC기준)를 얻었다.

Nitrogen Removal from Milking Center Wastewater via Simultaneous Nitrification and Denitrification Using a Biofilm Filtration Reactor

  • Won, Seung-Gun;Jeon, Dae-Yong;Kwag, Jung-Hoon;Kim, Jeong-Dae;Ra, Chang-Six
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권6호
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    • pp.896-902
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    • 2015
  • Milking center wastewater (MCW) has a relatively low ratio of carbon to nitrogen (C/N ratio), which should be separately managed from livestock manure due to the negative impacts of manure nutrients and harmful effects on down-stream in the livestock manure process with respect to the microbial growth. Simultaneous nitrification and denitrification (SND) is linked to inhibition of the second nitrification and reduces around 40% of the carbonaceous energy available for denitrification. Thus, this study was conducted to find the optimal operational conditions for the treatment of MCW using an attached-growth biofilm reactor; i.e., nitrogen loading rate (NLR) of 0.14, 0.28, 0.43, and $0.58kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ and aeration rate of 0.06, 0.12, and $0.24\;m^3\;h^{-1}$ were evaluated and the comparison of air-diffuser position between one-third and bottom of the reactor was conducted. Four sand packed-bed reactors with the effective volume of 2.5 L were prepared and initially an air-diffuser was placed at one third from the bottom of the reactor. After the adaptation period of 2 weeks, SND was observed at all four reactors and the optimal NLR of $0.45kg\;m^{-3}\;d^{-1}$ was found as a threshold value to obtain higher nitrogen removal efficiency. Dissolved oxygen (DO) as one of key operational conditions was measured during the experiment and the reactor with an aeration rate of $0.12\;m^3\;h^{-1}$ showed the best performance of $NH_4-N$ removal and the higher total nitrogen removal efficiency through SND with appropriate DO level of ${\sim}0.5\;mg\;DO\;L^{-1}$. The air-diffuser position at one third from the bottom of the reactor resulted in better nitrogen removal than at the bottom position. Consequently, nitrogen in MCW with a low C/N ratio of 2.15 was successfully removed without the addition of external carbon sources.

제주도 토양방선균의 수집과 항균물질 생산균의 선별 (Collection of Soil Actinomycetes from Cheju Island and Screening for their Antibacterial Activities)

  • 정완석;김창진;고영환
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제42권2호
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    • pp.99-104
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    • 1999
  • 제주도내 25개 지점의 토양시료로부터 총 703 주의 방선균을 분리하였다. 네 종류의 배지 중 soil extract를 함유한 arginine glycerol salts agar가 다양한 방선균을 분리하는데 가장 적합하였으며, 목장초지 토양이 다른 지역의 토양에 비해서 방선균의 다양성과 밀도면에서 가장 좋은 분리원이었다 순수분리된 526개의 균주를 대상으로 Escherichia coli, Staphylococcus aureus 및 Pseudomonas solanacearum을 검정균으로 하여, 항균성 물질 생산여부를 검정한 결과, 생산균주의 발생빈도는 분리 및 배양에 사용한 배지의 종류에 따라서 $0{\sim}32.8%$로 많은 차이를 보였다. 세 종류의 검정균에 대하여 동시에 항균활성을 나타내는 10개 균주 중에서 pH 안정성과 열 안정성이 비교적 높은 물질을 생산하는 BL106Ba균주를 선택하여 등정한 결과, Streptomyces속에 속하며 S. albosporeus와 가장 유사한 것으로 추정되었다. B1106Ba의 배양액을 양이온 교환수지(AG MP-50)통과와 3차의 분자량 분획(Sephadex G-10)으로 정제하여 얻은 백색의 결정은 그람 음성균 및 양성균에 대해서는 강한 항균활성을 나타내었으나, 효모에 대해서는 약한 활성을 나타내었다. 이 결정 물질을 TLC와 HPLC로 분석한 결과 네 종류의 서로 다른 항균성 화합물이 혼합되어 있는 것으로 나타났다.

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