• 제목/요약/키워드: optimal mixing ratio

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주정박을 이용한 고체발효 조건의 최적화 (Optimization of Solid-State Fermentation Condition Using Distiller's Dried Grain)

  • 최기욱;문세권;김율;장병욱;김영란;정봉우
    • KSBB Journal
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    • 제23권4호
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    • pp.345-349
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    • 2008
  • 본 연구는 에탄올 생산 부산물인 주정박의 사료로서의 가치를 향상시키고 효소 활성을 유지하면서 아미노산이 다량 함유된 발효 사료를 개발하기 위한 고체 발효 조건을 최적화하는데 목적을 두었다. 사용된 균주의 pH에 대한 영향을 살펴본 결과, pH 4에서 효소 활성이 우수하였으며 또한 이 조건은 낮은 pH 조건이므로 잡균에 대한 오염도 예방 할 수 있어 본 실험의 최적 액체배양 조건임을 확인할 수 있었다. 고체 배양을 위한 배양 조건 탐색에서는 60%의 수분을 함유한 고체 배양에서 가장 좋은 효소 활성의 결과를 나타내었으며 적정 배지 조성을 위한 혼합 비율 탐색의 경우 밀기울 함량이 높고 DDG 함량이 낮을수록 효소 활성은 좋았으나 아미노산 함량은 낮은 반면, DDG 함량이 높고 밀기울 함량이 낮을수록 효소 활성은 낮았지만 아미노산 함량은 높은 결과를 나타내었다. 따라서 효소활성 ($\geqq$ 1,000 U/g) 및 아미노산 함량 ($\geqq$ 28%)이 적당한 고체 발효 배지 조성의 비율은 DDG와 밀기울이 1 : 4였다. 이렇게 해서 얻어진 결과로 약 1 ton 정도의 발효 사료 시제품을 생산하였으며 시제품의 효소활성과 조단백질 함량은 각각 1,024 U/g과 33.6%였다.

지렁이를 이용한 우유가공 폐수처리장 슬러지의 효율적 퇴비화 (Vermicomposting of Sludge from Milk Processing Industry (MPS))

  • 서정윤
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.488-494
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    • 2012
  • 이 연구에서는 우유가공 : 제지 : 분뇨 슬러지의 습무게 비율을 0 : 80 : 20, 25 : 60 : 15, 50 : 40 : 10, 75 : 20 : 5 그리고 100 : 0 : 0의 5가지 비율로 섞은 혼합물을 지렁이에 급이 하여 2주 후 유기물의 분해율과 생산된 분변토의 이 화학적 특성을 조사하였다. 그 결과는 다음과 같다: 분변토를 생산하기 위하여 지렁이에 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 때와 우유가공 슬러지 25%, 제지 슬러지 60% 그리고 분뇨 슬러지 15%로 섞어 급이 하였을 때 분해율이 가장 높았으며 각각 19.9와 19.1%로 비슷하였다. 우유가공 슬러지만을 급이 하였을 경우가 우유가공 슬러지와 분뇨 및 제지 슬러지를 혼합 급이 하였을 경우보다 분해율이 높아 오히려 우유가공 슬러지만 지렁이에 급이 하는 것이 다른 슬러지와 혼합하여 급이 하는 것보다 적합하였다. 퇴비화 기간 2주 후 생성된 분변토 중 회분, T-P, $NO_2{^-}-N$, $NO_3{^-}-N$, Mg, K 함량은 증가하였으나 수분, VS, TKN, $NH_4{^+}-N$, Ca 함량은 감소하였다. 분변토의 중금속 함량은 분해율이 가장 높았던 MPS-100의 경우 Hg를 제외하고 모두 증가하였다. 나머지의 경우 As, Cd, Cu 그리고 Ni 함량은 지렁이에 급이 한 후 증가하였다. 반면에 Hg과 Pb는 감소하였다. 그러나 Zn의 함량 차이는 미미하였으며 Cr과 Ni은 뚜렷한 경향을 보이지 않았다. 분변토의 pH는 초기 혼합물의 pH 보다 감소하였다. 우유가공 슬러지만 그리고 우유가공, 제지와 분뇨 슬러지를 다른 비율로 섞은 4가지 혼합물을 지렁이에 급이 하여 생산된 분변토들은 모두 비료공정규격 부산물비료의 기준을 충족하였다.

기능성 첨가재를 적용한 급경사면용 녹생토의 경도 및 리바운드 특성 (Hardness and Rebound Properties of Sprayed Green Soil Produced with Functional Additives for the Application to Steep Slopes)

  • 이병재;김효정;김윤용
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권12호
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    • pp.258-264
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    • 2018
  • 본 연구에서는 급경사면서의 식생기반재 부착 및 녹화성능 확보를 위해 혼입한 기능성 첨가재의 성능 평가를 수행하였다. 기능성 첨가재의 혼입조건에 따른 평가 결과, 급경사면의 부착이 가능하면서 식물의 생육에 원활히 수분 공급을 위한 기능성 첨가재로서 증점제 및 고흡수성 폴리머의 적정 혼입율은 각각 5%, 1% 인 것으로 판단된다. 시멘트 계열의 경화재로 인하여 높아진 pH에 대한 대책으로서 킬레이트 수지 10% 이상 혼입시 pH가 약알칼리에서 중성으로 회복되었다. 토양 전도도 평가 결과, 모든 배합조건에서 254~340mS/m으로 측정되어 기준인 1,000mS/m이하인 기준을 만족하였다. 기능성 첨가재의 최적 배합조건으로 도로비탈면 녹화공사의 설계 및 시공 지침에서 제시하는 경도를 측정한 결과 1bar의 압력으로 시공할 때, 18~23mm의 기준을 만족하였다. 급경사면에 대한 부착강도 평가를 위해 경사면 각도조건에 따라 분사 후 리바운드량과 산중식 경도계를 이용한 경도를 측정한 결과, 75도 각도에서도 리바운드율 15%미만, 경도 18mm이상의 성능 확보가 가능하였다.

응집(凝集) 교반(攪拌) 강도(强度) 및 담전지(沈澱池) 월류(越流) 부하열(負荷率) 개선(改善)을 통한 기존(旣存) 정수장(淨水場)의 정수처리능력(淨水處理能力) 향상(向上) (Upgrading of the Existing Water Treatment Plant Through Improvement of Mixing Intensity of the Flocculator and Weir Loading of The Sedimentation Basin)

  • 최계운;곽창호;김량
    • 상하수도학회지
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    • 제8권2호
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    • pp.43-52
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    • 1994
  • In this paper, the unit processes in the typical water treatment plant, which need to be expanded because the water demand is over the existing water treatment capacity in the near future, were carefully examined to upgrade the water treatment plant. The models were installed in the fields as a distorted model based upon the hydraulic similitudes. The models having the constant discharge ratio in the unit processes between the model and the prototype were installed as two units to compare the treatment efficiencies. The capacity of the individual unit, which is a model of the prototype of $250,000m^3/day$ capacity, was $24m^3/day$. In the mixing and flocculation experiments, the mixing intensity of flocculators G was selected as the main experimental item. The optimal mixing intensities G, which are 65/sec for experimental discharge of $1m^3/hr$ and 85/sec for experimental discharge of $1.3m^3/hr$, are identified based upon the comparison the relative turbidity removal efficiencies. Also, the outlet weir loading was selected as the main experimental item in the sedimentation process. Through the continuous experiments with the main experimental items of the mixing intensity of flocculators G and the outlet loading of the weir in the sedimentation basin, about 20% upgrading compared to the existing water treatment capacity was obtained.

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고온 플라즈마 개질에 의한 메탄으로부터 고농도 수소생산 (Production of Hydrogen-Rich Gas from Methane by a Thermal Plasma Reforming)

  • 김성천;임문섭;전영남
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제17권4호
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    • pp.362-370
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    • 2006
  • The purpose of this paper was to investigate the reforming characteristics and optimum operating condition of the plasmatron assisted $CH_4$ reforming reaction for the hydrogen-rich gas production. Also, in order to increase the hydrogen production and the methane conversion rate, parametric screening studies were conducted, in which there were the variations of the $CH_4$ flow ratio, $CO_2$ flow ratio, vapor flow ratio, mixing flow ratio and catalyst addition in reactor. High temperature plasma flame was generated by air and arc discharge. The air flow rate and input electric power were fixed 5.1 l/min and 6.4 kW, respectively. When the $CH_4$ flow ratio was 38.5%, the production of hydrogen was maximized and optimal methane conversion rate was 99.2%. Under these optimal conditions, the following synthesis gas concentrations were determined: $H_2$, 45.4%; CO, 6.9%; $CO_2$, 1.5%; and $C_2H_2$, 1.1%. The $H_2/CO$ ratio was 6.6, hydrogen yield was 78.8% and energy conversion rate was 63.6%.

극초단파 전처리를 적용한 하수슬러지 혐기성소화에서 메탄수율 최적화 (Optimization of Methane Yield in Anaerobic Digestion of Sewage Sludge with Microwave Pretreatment)

  • 박운지;이관재;이동준;이서로;최유진;홍지영;양동석;임경재
    • 한국농공학회논문집
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    • 제62권2호
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    • pp.17-29
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    • 2020
  • The objective of this study was to find an optimum methane yield condition in anaerobic digestion of sewage sludge with microwave pretreatment. The pretreatment process was carried out using a lab scale industrial microwave unit (2,450 MHz frequency). The digestion efficiency of pretreated sludge was evaluated by biochemical methane potential (BMP) test. Box-Behnken design and Response Surface Analysis (RSA) were applied to determine the optimal combination of sludge mixing ratio (0 to 100%), power (400 to 1600 W), holding time (0 to 10 min) and pretreatment temperature (60 to 100℃). BMP test results showed that Volatile Solid (VS) removal efficiency was up to 48% at a condition of 0% for mixing ratio, 1600 W for power, 5 min for holding time, and 80℃ for pretreatment temperature. Methane production was up to 832.3 mL/g VSremoved at a condition of 50% for mixing ratio, 1000 W for power, 5 min for holding time, and 80℃ for pretreatment temperature. The results of the variance analysis (ANOVA) showed that the p-value of the power and pretreatment temperature among the independent variables were significant (p<0.05), and in particular, the pretreatment temperature significantly affected on the solubilization and methane production. The optimum condition for the maximum methane yield (847 mL/g VSremoved) was consist of 38.4% of mixing ratio, 909.1 W of power, 4.1 min of holding time, and 80℃ of temperature within the design boundaries.

심층혼합처리공법(DCM)의 설계, 시공 및 품질관리 사례 연구 (The Case Study on the Design, Construction, Quality Control of Deep Cement Mixing Method)

  • 김병일;박언상;한상재
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제20권4호
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    • pp.19-32
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    • 2021
  • 본 연구에서는 심층혼합처리공법에 관하여 저자들에 의해 수행된 국내/외 설계, 시공 및 품질관리에 대한 평가와 고찰을 수행하였고, 추후 DCM 공법의 발전을 위한 개선 사항들을 제시하였다. 본 연구 결과, 실내배합실험 시 강도에 대한 단면적 보정이 필요하고, 외삽법 적용 시 실제와 다른 결과가 도출될 수 있으므로 주의가 요구됨을 알 수 있었다. 설계 시 개량율과 개량형식 등을 모두 고려하여 적용 가능한 설계법을 선정해야 하며, 안전율이 적용된 허용압축강도는 안정성 검토를 위한 기준치를 의미하는 것이지 설계 지반정수가 아님을 확인하였다. 응력분담비의 경우 관행적인 값을 적용하기 보다는 설계 조건을 반영한 실험 및 이론적 응력분담비를 산정해야 경제적인 설계를 수행할 수 있었다. 시공 시 선천공이 예상되는 경우 증가된 함수비가 원지반 대비 크지 않은 경우 함수비 증가를 고려하지 못한 결과를 사용하여도 큰 문제가 발생하지 않는 경우도 있었다. 또한, 개량길이 대비 선단처리 길이의 비율이 높은 경우 시공 시 단위길이당 설계 시멘트량이 적게 주입될 수 있음을 확인하였다. 품질관리 시 개량체 코어링은 1축 개량체는 D/4~2D/4, 다축 개량체는 D/4 지점이 최적인 것으로 평가되었다. 품질관리를 위한 항목으로 개량체의 일축압축강도와 더불어 TCR을 고려하는 기준이 국내 실정에 더 적합할 것으로 판단된다.

수경재배 잎들깨의 생육과 수량에 미치는 코이어 배지의 혼합비율 효과 (Effect of Coir Substrate Mixing Ratios on the Growth and Yield of Perilla Leaves under Hydroponics)

  • 박평식;박종원;현혜경;김현숙;함수상;김학헌;최효길
    • 한국환경과학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.17-25
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    • 2024
  • This study aimed to determine the most suitable coir substrate mixing ratio for optimizing the growth and yield of the "lpduelkkae 1" cultivar. We comprehensively analyzed the physicochemical properties, growth, and yields of four different substrate combinations: perlite (coir with mixing ratios of 70:30 (PC30), 50:50 (PC50), and 30:70 (PC70)) and 100% coir (C100). The results revealed substantial differences in substrate properties. C100 exhibited the highest total porosity and the lowest solid phase, indicating excellent air permeability. The pH levels and electrical conductivity (EC) values ranged from 5.4-6.8 and 1.2-3.1 dS·m-1, respectively. Leaf growth parameters, including length, width, and dry weight, showed positive correlations with high coir ratios, except for PC30. PC70 and C100 outperformed other substrates in stem growth, exhibiting superior stem diameter and fresh and dry weights. The quantity of marketable leaves was the highest in the C100 substrate. Furthermore, C100 comprised integrated levels of essential nutrients, such as Ca and Mg, owing to its high coir content. In conclusion, a coir ratio of approximately 70% (v/v) should be maintained in the substrate for creating an optimal cultivation environment. Furthermore, the selection of humidity-resistant varieties as well as precise nutrient and moisture management for different seasons and growth stages are crucial for a successful perilla leaf hydroponic cultivation.

Sprayed FRP 공법에 의한 콘크리트 구조물의 보수.보강법 개발에 관한 연구 - Sprayed FRP를 구성하는 재료특성에 관한 연구 - (Repair and Strengthening Methods for Concrete Structures using Sprayed Fiber Reinforced Polymers - Material Property of Sprayed FRP -)

  • 이리형;이강석;손영선;변인희;임병호;나정민
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 2006년도 추계 학술발표회 논문집
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    • pp.141-144
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    • 2006
  • The main purpose of this study is to develop a Sprayed FRP repair and strengthening method, which is a new technique for strengthening the existing concrete structures by mixing carbon or glass shot fibers and the epoxy or vinyl ester resins with high-speed compressed air in open air and randomly spraying the mixture onto the concrete surface. At present, the Sprayed FRP repair and strengthening method using the epoxy resin has not been fully discussed. In order to investigate the material property of Sprayed FRP, this study carried out tensile tests of the material specimens which are changed with the combinations of various variables such as the length of shot fiber and mixture ratio of shot fiber and resin. These variables are set to have the material strength equal to one layer of the FRP sheet. As a result, the optimal length of glass and carbon shot fibers were derived into 3.8cm, and the optimal mixture ratio was also deriver into 1:2 from each variable. And also, the thickness of Sprayed FRP to have the strength equal to one layer of FRP sheet was finally calculated.

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Ecklonia cava-Hizikia fusiformis complex extract alleviates inflammation in human lung epithelia

  • Lee, Sung-Gyu;Kwon, Sang-Oh
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제49권1호
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    • pp.90-98
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    • 2022
  • This study was performed to determine the optimal ratio for preparing an extract comprising the Ecklonia cava and Hizikia fusiformis complex as a therapeutic material for alleviating inflammatory respiratory diseases. First, to examine the optimal ratio for preparing the complex (SD-EH), Ecklonia cava and Hizikia fusiformis extracts were used; four extracts with different mixing ratios were prepared. The effects of the SD-EH extract on MUC5AC mRNA expression in PMA-treated NCI-H292 cells were analyzed; it was confirmed that the MUC5AC expression was significantly reduced after treatment with the SD-EHA-001 (E(100) : H(0)), SD-EHB-001 (E(90) : H(10)), SD-EHC-001 (E(80) : H(20)), and SD-EHD-001 (E(70) : H(30)) extracts. Western blotting was used to determine whether the SD-EH extract affects the expression levels of COX-2 and MMP-9 in PMA-treated A549 cells. The protein expression levels of COX-2 and MMP-9 were significantly lower (p < 0.001) in the cells treated with the SD-EHC-001 (E(80):H(20)), SD-EHD-001 (E(70) : H(30)), and SD-EHE-001 (E(60) : H(40) extracts than in the cells treated with PMA alone. The SD-EHC-001 (E(80) : H(20)) extract markedly downregulated the expression levels of MUC5AC, COX-2, and MMP-9. Therefore, the SE-EH extract may serve as a potential therapeutic agent for treating inflammatory respiratory diseases.