• 한국산업보건학회지
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• 제20권4호
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• pp.236-240
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• 2010

This study demonstrates the use of a chemical containing potassium superoxide (KO2) to convert carbon dioxide (CO$_2$) in air to oxygen (O$_2$). A oxygen generating closed-circuit SCBA (self contained breathing apparatus) removes carbon dioxide by a chemical reaction with potassium dioxide that consumes the carbon dioxide and produces oxygen. Considering the disasters, there is a need to develop strategies to enable the introduction of self-contained self rescuers (SCSR). The potassium superoxide reacts with the wears breath to produce oxygen and absorb carbon dioxide. If the respiration rate of a person is 5 MET (metabolic equivalent), to say 30 L/min, at disaster such as fire, mass of potassium superoxide was evaluated as 33.3 g with yield and safety factor. Four researchers tested on a laboratory treadmill breathing through SCSRs in a closed circuit, it appears useable for 9 minutes.

• KSBB Journal
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• 제13권3호
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• pp.223-230
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• 1998

Experiments for lignin peroxidase production have been conducted by aerobic fermentation of Phanerochaete chrysosporium under low shear rate and enriched oxygen environment. The result of flask cultures of white rot fungus indicated that high oxygen concentration and low shear force were essential for enhancement of lignin peroxidase production. Pentachlorophenol was readily degraded by lignin peroxidase produced in nutrient limited flask cultures. Polyurethane foam was fond to be an effective immobilization matrix of P. chrysosporium.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권3호
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• pp.186-190
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• 2000

It has been reported that flashing light enhances microalgal biomass productivity and overall photosynthetic efficiency. The algal growth kinetics and oxygen production rates under flashing light with various flashing frequencies (5Hz-37 kHz) were compared with those under equivalent continuous light in photobioreactors. A positive flashing light effect was observed with flashing frequencies over 1kHz. The oxygen production rate under conditions of flashing light was slightly higher than that under continuius ligth. The cells under the hight, particularly at higher cell concentrations. When 37kHz flashing light was applied to an LED-based photobioreactor, the concentration was higher than that obtained under continuous light by about 20%. Flashing light may be a reasonable solution to overcome mutual shading, particularly in high-density algal cultures.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권3호
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• pp.172-176
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• 1996

Candida parapsilosis ATCC 22019 돌연변이주를 이용하여 xylitol 생산에 영향을 주는 배양 조건인 pH와 온도 그리고 교반속도 및 산소전달속도등의 환경인자가 Xylitol의 생성에 미치는 영향을 살펴보았다. 발효조에서 pH가 증가 할수록 균체농도와 기질소비속도가 증가하여 발효시간이 단축되었다. 그러나, Xylitol생산은 pH 4.5와 5.5에서 큰 차이 없이 50g/l의 xylose로 부터 약 34g/l로 최대농도를 보여주었다. 온도가 증가 할수록 최대 비증식속도가 증가하였지만 최종 균체농도는 감소하였고, xylitol 생산성은 $30^{\circ}C$에서 최대값을 보여주었다. 산소전달속도의 영향을 조사하기 위하여 발효조의 교반속도를 변화시키면서 배양한 결과 균체농도는 산소 전달속도가 높을수록 증가하였지만, xylitol 생산은 크게 감소하였다. 교반속도를 150rpm(산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에 해당)으로 배양할때 발효시간 62시간에서 50g/l의 xylose로 부터 xylitol 농도가 35.8g/l로 최대값을 나타내었다. Xylitol 생산성을 증가시키기 위하여 1차 발효가 끝난 발효조에서 균체를 회수하여 20g/l로 농축하여 최적조건인 pH 4.5, $30^{\circ}C$, 산소전달속도 $30\;hr^{-1}$에서 재배양을 하였을 때 50g/l의 xylose가 배양시간 약 18시간만에 모두 이용되었고 전환수율 80%에 해당하는 40g/l의 Xylitol이 생성되었다. 이때 Xylitol의 생산성은 2.22g/l-hr으로 일반 발효때 얻은 $0.5{\sim}g/l-hr$ 보다 약 $3{\sim}4$배 증가되었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.45-50
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• 2000

A. pullulan ATCC 42023를 사용하여 고분자량의 pullulan을 대량생산하기 위한 연구로써, 탄소원의 농도, 용존산소량과 pH가 균체 성장 및 pullulan 생산에 미치는 영향에 대하여 연구하였다. Glucose의 당 농도에 따른 실험결과에서 glucose 농도가 0.3M (54g/1)일 때 최대의 pullulan 생산률을 나타내었고, 0.3M (54g/1)이상에서는 productivity가 급격하게 감소하는 기질 저해현상을 나타내었다. 삼각플라스크를 이용한 초기 pH의 영향에 대한 실험결과, 초기 pH 6.5는 $11.98g/{\ell}$의 pullulan을 생산하였고, pH 4.5로 일정하게 조절한 결과, pullulan 생산은 $13.31g/{\ell}$의 최대값을 나타내었다. 그러나 균체성장은 pH 6.5에서 가장 높았다. 그리고 용존산소량의 증가로 pullulan productivity를 증가시킬 수 있었다. 또한 산업적으로 유용한 고분자량의 pullulan을 생산하기 위한 탄소원으로 아미노당인 glucosamine을 사용하여 pullulan의 생성 및 분자구조 변형에 대하여 실험하였다. 탄소원 농도 50g/1 기준에서, glucose와 glucosamine을 40 : 60의 비율로 혼합하여 공급 하였을 때 분자량 20만 이상의 mediun size 및 200만 이상의 high molecular weight의 productivity가 가장 높았으며, A. pullulans의 specific growth rate도 가장 높았다.

• 생명과학회지
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• 제20권10호
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• pp.1433-1442
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• 2010

Aureobasidium pullulans HP-2001 균주를 사용하여 풀루란을 대량 생산을 위하여 7 l 및 100 l 생물배양기를 사용하여 용존산소와 관련된 조건을 최적화하였다. 풀루란의 생산에 최적인 탄소원과 질소원은 각각 50.0 g/l 포도당 및 2.5 g/l 효모추출물이었으며 플라스크 규모에서의 풀루란 변환율은 37%이었다. 풀루란 생산 균주의 생장에 최적인 배지의 초기 pH 및 배양온도는 7.5 및 30oC이었으나 풀루란의 생산에 최적인 배지의 초기 pH 및 배양 온도는 각각 6.0 및 $25^{\circ}C$이었다. 7 l 생물배양기에서 Aureobasidium pullulans HP-2001 균주의 생육에 최적인 교반속도 및 통기량은 각각 600 rpm 및 2.0 vvm이었으나 풀루란 생산에 최적인 조건은 각각 500 rpm 및 1.0 vvm이었으며 최적 조건에서 풀루란의 생산농도는 18.13 g/l이었다. 100 l 생물배양기에서 풀루란 생산 균주의 생장에 최적인 내압은 0.0 kgf/$cm^2$이었으나, 풀루란 생산에 최적인 내압은 0.4 kgf/$cm^2$이었으며 최적 조건에서 풀루란의 생산 농도는 22.89 g/l이었다. 이는 내압이 없는 상태에 비하여 풀루란의 생산 농도가 1.38배 증가한 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제3권4호
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• pp.292-297
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• 1993

Aspergillus niger No. PFST-38 was grown on complex media in 30L agitated fermentors at various aeration rates and stirrer speeds. We could correlate the mixing time as a function of the Reynolds number and the apparent viscosity, as follows. ${\theta}_M=2.95\;\NRe^{-0.52},\;{\theta}_M=1.88\;{\eta_a}^{0.57}$ Also, the effects of the apparent viscosity (${\theta}_a$), the impeller rotational speed (N), the air flow rate ($V_s$), and the mixing time (${\theta}_M$) on the oxygen transfer coefficient, $K_L a$ were determined experimentally, and equated as follows. $K_La=12.04N^{0.88}Vs^{0.71}{n_a}^{-0.83},\;K_La=30.2N^{0.88}Vs^{0.71}{\theta_M}^{-1.45}$ $K_La$ increased as the agitation speed and the air flow rate increased. The rate of $K_La$ increase was dependent more on the rotational speed of impeller than on the air flow rate. The glucoamylase production increased with the increase of the agitation speed upto at 500 rpm and increased with the increase of air flow rate upto at 1.0 vvm. The values calculated from the above equation confirmed that the experimental maximum production of glucoamylase was achieved when the $K_La$ and the apparent viscosity of the broth were $260\;hr^{-1}$ and 1800 cps, respectively.

• 대한기계학회논문집B
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• 제41권8호
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• pp.497-503
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• 2017

산소호흡기의 실질적인 개발 제작 및 안정성 파악을 위해서는 산소유동의 이론적인 연구가 필요하다. 이에 본 연구에서는 상용 해석 툴인 COMSOL 멀티피직스를 이용하여 산소호흡기의 사용시간 연장을 위한 고압용 감압기 설계를 진행하였다. 기존 감압기의 오리피스 내 핀 형태의 실린더 삽입 방법을 제안했으며, 새로 제시한 오리피스에 대해 3 mm, 6 mm 그리고 9 mm의 길이에서 유동 특성 분석 및 최적 길이를 도출하였다. 기존 감압기에서 토출되는 질량유량 0.028 kg/s 을 기준으로, 최대 감압기 입구 압력인 300 bar 경우 약 33%, 감압기 입구 압력조건인 50 bar, 75 bar 그리고 100 bar에서는 평균 32.71% 내외로 기존 질량조건을 만족하였다. 가공 용이성을 고려할 때 기존의 감압기와 길이가 동일하여 별도의 가공이 필요 없는 3 mm가 가장 적합하다고 판단된다.

• 한국기계가공학회지
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• 제17권1호
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• pp.48-56
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• 2018

Due to the growing concerns of energy resource depletion and environmental destruction, the mass production of microalgae has been studied. The scale-up of a photobioreactor (PBR) is required for the mass production of biomass. In this paper, the geometric parameters and oxygen transfer rate (OTR) are considered, to scale up a flat panel photobioreactor (FP PBR). The PBR is designed using the goal-driven optimization (GDO) method to accomplish the scale-up. The local sensitivity of each output parameter with respect to the input parameter is analyzed through the design of experiment (DOE), and the design candidates are evaluated with the screening sampling method. The volumetric mass transfer coefficient is measured by the dynamic method.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2009년도 제38회 동계학술대회 초록집
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• pp.284-284
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• 2010

Currently, hydrogen has been produced by Steam Reforming or partial oxidation reforming processes mainly from oil, coal, and natural gas and results in the production of $CO_2$. However, these are influenced greatly on the green house effect of the earth. so it is important to find the new way to produce hydrogen utilizing water without producing any environmentally harmful by-products. In our research, we use microwave water plasma and photocatalyst to improve dissociation rate of water. At low pressure plasma, electron have high energy but density is low, so temperature of reactor is low. This may cause of recombination in the generated hydrogen and oxygen from splitting water. If it want to high dissociation rate of water, it is necessary to control of recombination of the hydrogen and oxygen using photocatalyst. We utilize the photocatalytic material($TiO_2$, ZnO) coated plasma reactor to use UV in the plasma. The quantity of hydrogen generated was measured by a Residual Gas Analyzer.