• 대한환경공학회지
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• 제35권6호
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• pp.449-455
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• 2013

소규모 하수처리시스템에 다양한 반송비와 고정식 담체를 적용하여 합성폐수에서 질소, 인의 제거를 검토하였다. 담체를 첨가 시 질소의 제거율은 40.1%에서 65.1%로 증가하였으나 COD와 인의 제거에는 영향이 없었다(<5%). 반송을 통해 유량을 2배(2Q)로 증가시킨 경우 질소의 제거율은 7% 정도가 증가하였으나, 인 제거율은 반송비가 증가됨에 따라 31.8에서 26.6%로 감소하였다. 무산소조에서 담체에 부착된 미생물은 약 73.4 $mg/cm^2$로 존재하였으며, FISH분석 결과 탈질 미생물인 Pseudomonas aeruginosa 존재 (약 58%)를 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제20권1호
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• pp.63-70
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• 2006

Biosorption characteristics were investigated at various temperature and pH conditions in order to establish lead(II) removal using Zoogloea ramigera 115SLR. Biosorption equilibrium isotherms and kinetics were obtained from batch experiments. The Freundlich and Langmuir model could be described the biosorption equilibrium of lead(II) on Z. ramigera 115SLR, Ca-alginate bead and immobilized Z. ramigera 115SLR. The maximum biosorption capacity of Z. ramigera 115SLR increased from 325 to 617mg $pb^{2+}/g$ biomass as temperature increased from 288.15 K to 308.15K from the Langmuir model. Fixed-bed column breakthrough curves for lead(II) removal were also obtained. For regeneration of the biosorbent, complete lead(II) desorption was achieved using 5mM HCl in fixed-bed column. This study shows the possibilities that well-treated immobilized Z. ramigera 115SLR with the mechanical intensity like TEOS (Tetraethyl orthosilicate) treatment and the optimum acid solution for desorption can be used for the effective treatment for lead(II) containing wastewater.

• KSBB Journal
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• 제6권2호
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• pp.115-121
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• 1991

본 연구의 목적은 생물막 유동층 반응기내에서 높은 유기물 부하를 처리하는데 있어 지지체에 부착된 미생울의 특성과 유기물의 처리효율을 조사하는데 있다. 실험은 글루코오즈를 주 기질로 한 합성폐수를 이용하여, 상향유속은 0.47cm / sec, 체류시간을 5시간, 운전 온도는 $22{\pm}1{\circ}C$, pH는 $7{\pm}0.1$로 일정하게 하고 유기물 부하를 $10kgCOD\;/\;{\textrm{m}^3}$.day에서 $80kgCOD\;/\;{\textrm{m}^3}$.day로 증가시켰을 때, 각각 95%, 73%의 높은 COD 처리효율을 얻었다. 고정 생물막 반응기에 사용된 Andrew의 유기물 제거율 모델을 본 생물막 유동층 반응기에 적용시켜본 결과, 실제 유기물 제거율과 예측한 유기물 제거율은 85% 정도로 일치하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제112권2호
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• pp.127-135
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• 2023

본 연구는 도시림 주요 식재 수종인 양버즘나무와 메타세쿼이아 2개 수종을 대상으로 탄소 배출 계수를 산정하고, 수목 부위별 바이오매스 상대생장식을 개발하였다. 메타세쿼이아 20본, 양버즘나무 25본을 벌채하여 주간, 가지, 잎, 뿌리 (>5 mm)의 건중량과 줄기 재적을 산출하였다. 메타세쿼이아와 양버즘나무의 목재 기본 밀도 0.293±0.008 g cm^-3, 0.509± 0.018 g cm^-3이었으며, 바이오매스 확장계수는 1.738±0.031, 1.561±0.035였다. 마지막으로 뿌리 대 지상부 비율은 0.446± 0.009, 0.402±0.012이었다. 각각의 불확도 검사(CV, %)를 진행하여 목재 기본 밀도 2.8%, 3.5%, 바이오매스 확장계수 1.8%, 2.3%, 뿌리 대 지상부 비율 2.1%, 2.9%로 계산되었다. 개발된 상대생장식은 흉고직경을 활용한 Model I이 적합하였다. 이에, 메타세쿼이아와 양버즘나무의 지상부는 Y=1.679(DBH)^1.315, Y=0.505(DBH)^1.896, 뿌리 Y=0.746(DBH)^1.315, Y=0.301(DBH)^1.751이었으며, 전체는 Y=2.422(DBH)^1.316, Y=0.787(DBH)^1.858이었다. 산정된 탄소 배출 계수와 개발된 세 개 모델의 상대생장식을 활용하여 정주지 수목의 탄소저장량과 바이오매스를 산정한다면, 고정계수의 사용과 환경적 차이에 따라 발생하는 오차를 줄일 수 있을 것이다.

• 에너지공학
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• 제19권4호
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• pp.215-220
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• 2010

근래의 무분별한 화석연료의 사용은 에너지자원의 고갈과 환경오염의 문제를 야기하여 이의 해결을 위한 청정신에너지에 대한 연구가 전 세계적으로 집중되고 있다. 이 중 바이오매스는 화석연료보다 비교적 높은 H/C비를 갖기 때문에 신에너지인 수소 또는 Syngas를 생산하기 위한 가스화 특성이 우수한 특징을 가지고 있으며, 구성성분 내 중금속, 타르 질소를 거의 함유하지 않는 점에서 환경오염 저감과 동시에 대체 신에너지로써 각광을 받고 있다. 본 연구에서는 목질계 바이오매스인 Wood pellet에 대하여 고정층 반응기를 이용하여 질소 분위기하에서 온도 및 Steam/Biomass Ratio(SBR)조건 변화에 따른 가스화 특성으로 고찰하는데 그 목적을 둔다. 온도의 영향에 대하여, 높은 온도 범위에서 수소 수율이 증가함을 알 수 있었다. SBR에 대한 영향으로서, 상대적 저온 조건에서는 SBR이 1 이상인 조건에서는 수소 수율이 거의 일정한 경향을 보였고, $900^{\circ}C$의 고온에서는 SBR 증가에 따라 증가하는 결과를 얻었다. 또한 $H_2$/CO ratio에 비하여 $H_2/CH_4$ ratio의 변화가 더 큰 결과로부터, 본 실험 조건에서의 반응은 Steam reforming이 Water gas shift reaction 보다 더욱 지배적임을 확인하였다. 최적의 $H_2$ 수율 생산 조건은 열분해의 경우 $800^{\circ}C$이며, 저온 스팀가스화의 경우에는 SBR=1, $900^{\circ}C$의 고온인 경우에는 SBR=3 이었으며, 최대 수소 수율은 $900^{\circ}C$, SBR=3의 조건에서 38.5 vol.%(56.01 L/min kg) 이었다.

• 청정기술
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• 제27권4호
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• pp.325-331
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• 2021

본 연구에서는 미이용 바이오매스인 3급 목재펠렛 및 커피박을 이용하여 바이오카본을 생산하고 이를 통하여 저분자 극성 휘발성 유기화합물인 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 성능 실험을 수행하였다. 바이오카본 생산 실험은 이산화탄소를 활성화제로 사용하여 고정층 반응기에서 수행하였다. 활성화 실험 시 반응온도 900 ℃ 및 이산화탄소 1 L min^-1으로 반응조건을 고정하여 진행하였다. 활성화 실험 결과 1급 목재펠렛으로부터 생산한 바이오카본의 BET 비표면적이 약 788 m² g^-1으로 가장 높음을 알 수 있었고 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 약 544 m² g^-1으로 가장 낮게 나타났다. 본 실험을 통해 생산된 바이오카본은 대부분 마이크로 기공을 가진 것으로 나타났다. 바이오매스 원료 내 회분의 함량이 낮을수록 바이오카본의 비표면적이 높아지는 것으로 나타났다. 포름알데하이드 및 아세트알데하이드 제거 실험 결과 1급 및 3급 목재펠렛으로 부터 생산한 바이오카본에 비해 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 더욱 우수한 흡착 성능을 보여주었다. 추가적으로 상용 첨착 활성탄과 커피박으로부터 생산한 바이오카본의 비교 실험을 진행하였다. 포름알데하이드 제거 성능은 상용 첨착 활성탄이 우수한 반면 아세트알데하이드 제거에는 커피박으로부터 생산한 바이오카본이 우수한 것으로 나타났다.

• 한국산림과학회지
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• 제111권1호
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• pp.177-185
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• 2022

이 연구의 목적은 산림바이오매스를 이용한 에너지 시설의 경제적 타당성을 검토한 것이다. 산림청 산림에너지자립마을 사업의 자료를 이용하여 에너지 시설의 운영 수지를 분석하였다. 에너지 시설은 열병합 발전기와 목재칩 보일러로 구성되며 목재칩을 연료로 사용한다. 목재칩은 목재펠릿보다 발열량이 낮지만 가격도 낮다. 시설 운영의 수입은 전기, 열, REC로 구성되며 추가로 화석연료 대체에 의한 탄소배출권을 고려하였다. 비용에는 연료비용과 고정비용이 포함되며, 초기 시설투자는 매몰비용으로 간주하였다. 가동률 55%, 목재칩 가격 95,000원/톤의 조건에서 에너지 시설의 연간 순수입은 양으로 나타났다. 시설 운영의 중요한 요소는 가동률과 연료비용이다. 두 요소를 조정하면서 시뮬레이션한 결과 가동률 50%, 목재칩 가격 100,000원/톤의 조건에서 연간순수입은 음으로 나타났다. 운영 수지를 개선하기 위해 가동률을 올리거나 연료 가격을 낮추는 노력이 필요하다. 탄소배출권을 판매한다면 시설 운영의 수익성을 개선한다. 또, 산림바이오매스의 에너지 이용을 촉진하기 위해 재생에너지로 공급한 열에 가격 보조를 할 필요가 있다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2008년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.256-259
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• 2008

The gasification of biomass, sawdust, was carried out in order to investigate gasification characteristics. The experiment was performed using a down-draft fixed bed gasifier to surpass tar components generation in the gasification process. In the experiments, we investigated synthetic gas composition by varying reaction temperature, steam/carbon ratio, and excess ratio (ER), respectively. Higher reaction temperature, $700^{\circ}C$ to $900^{\circ}C$, could obtain higher $H_2$ yield. However, we could not obtain any meaning data by varying S/C ratio. Using $O_2$-LNG burner in the top of the gasifier may surpass water-gas shift reaction by increasing $CO_2$ concentration from the LNG-$O_2$ combustion reaction.

• 한국경영과학회지
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• 제15권1호
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• pp.37-46
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• 1990

Biomass to methane production is a good supply of substitutable energy resources. The economic viability of these systems depends a great deal on cost effective production methods and facilities. The operational problem is to determine the time eto allocate to each batch of several feedstocks for each digester and to determine the number of batches for each digester so as to maximize biogas production for two identical digesters over a fixed planning horizon. This paper provides an efficient approximation procedure which is based on decomposition of the problem and the analysis of incremental gas production function for each feedstock. The computational experience for the heuristic procedure was also reported.

• 산업기술연구
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• 제16권
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• pp.51-60
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• 1996

This research was performed for the fundamental data using a advanced treatment process of piggery wastewater. Characteristics of influent wastewater was divided with various methods in fixed biofilm batch reasctor. Fractons of organic were divided into readily biodegradable soluble COD(Ss), slowly biodegradable COD(Xs), nonbiodegradable soluble COD($S_I$), and nonbiodegradable suspended COD($X_I$). Experimental results were summerized as following : i) biodegradable organics fraction in piggery wastewater was about 88.1 percent, and fraction of readily biodegradable soluble COD was about 66.1 percent. ii) Fractions of nonbiodegradable soluble COD was 11~12 percent, and soluble inert COD by metabolism was producted about 6~8 percent. iii) Active biomass fraction of attached biofilm was about 54.7 percent, and substrate utilization rate and maximum specific growth rate of heterotrophs were $8.315d^{-1}$ and $3.823d^{-1}$, respectively.