• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권5호
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• pp.612-620
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• 2016

산화 칼슘 수용액을 통해 이산화탄소를 포집하는 수성 광물 탄산화 공정은 안정적으로 이산화탄소를 고립시킬 뿐 아니라 생성물의 부가 가치를 기대할 수 있는 대표적인 CCU (Carbon Capture & Utilization) 기술이다. 이 공정의 핵심은 고체 반응물인 산화칼슘의 용해 속도를 최대로 높이는 것인데, 이를 위해 반응기 전체에 고체 반응물이 균일하게 분포되도록 혼합하는 적절한 반응기의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 하루에 40ton의 이산화탄소 포집이 가능한 파일럿 규모의 광물 탄산화 반응기를 대상으로, 반응기의 내부 구조 설계에 따라 고체 반응물의 분산도가 어떻게 변하는지에 대해 전산 유체 역학적 모델링(Computational Fluid Dynamics (CFD) modeling)을 통해 연구하였다. 교반 탱크 반응기(stirred tank reactor) 형태를 기반으로 외부 구조는 고정한 상태에서 교반기의 종류/갯수/지름/유격/회전 속도, 칸막이의 높이/너비를 변수로 선정하여 다양한 조합의 경우(case)들을 해석하였다. 각 설계 변수에 대한 민감도를 분석함으로써 각 변수의 영향을 파악하고, 중요한 변수를 판별할 수 있었다. 동시에 고체 부피 분율(solid volume fraction)의 높이 방향 표준 편차가 0.001에 가까운 균일한 분포를 만들 수 있는 내부 설계안을 제안하였다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2005년도 추계 학술대회논문집
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• pp.45-47
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• 2005

We have investigated the mixing behavior of a tubular heat exchanger reactor using CFD and compared its mixing performance with different type of reactors such as jet mixer and continuous stirred tank reactor (CSTR). The mixedness in each reactor was quantified introducing a statistical average value, the coefficient of variation (CoV), which is a normalized standard deviation of concentration of a component over the whole fluid domain. Through the analysis of the flow pattern and turbulent energy distribution, we suggested a simple but effective way to improve the mixing performance of the tubular heat-exchanger reactor, which include the addition of the internals and/or the increase of the recycle flow rate. It was found that the CoV value of the tubular reactor could be nearly equivalent to that of CSTR by applying those two alternatives suggested here.

• 대한기계학회논문집B
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• 제26권8호
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• pp.1145-1152
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• 2002

A non-intrusive Planar Laser-Induced Fluorescence(PLIF) technique was applied to study the turbulent mixing process in a Rushton turbine reactor. Instantaneous and ensemble averaged concentration fields was obtained by measuring the fluorescence intensity of Rhodamine B tracer excited by a thin Nd:Yag laser sheet illuminating the whole center plane of the stirred tank. The gray level images captured by a 14-bit cooled CCD camera could be transformed to the local concentration values using a calibration matrix. The dye injection point was selected at the tank wall with three quarter. height (3/4H) from the tank bottom to observe the mixing characteristics in upper bulk flow region. There exist distinct two time scales: the rapid decay of mean concentration after the dye infusion reflects the large scale turbulent mixing while the fellowed slow decay reveals the small scale molecular mixing. The temporal change of concentration variance field conjectures the two sequential processes for the batch type mixing. An inactive column of water is existed above the impeller disk, in which the fluid rotates with the shaft but is isolated from the mean bulk flow.

• 한국가스학회지
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• 제5권4호
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• pp.70-78
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• 2001

설비가 공정에 어느 정도 중요도를 가지고 있는지 분석하기 위해 연속교반탱크 반응기를 대상으로 민감도 분석을 수행하였다. 그리고 민감도 분석결과가 가지는 불확실성을 평가하기 위해 불확실성 분석을 수행하였다 또한 비용효과 분석을 통하여 장치가 가지는 신뢰도 데이터 대 가격을 고려하여 보다 좋은 신뢰도를 가지는 장치를 사용함으로써 경제적 효율을 높일 수 있음을 보여주었다. 불확실성 분석의 수행결과로 연속교반탱크 반응기의 파열사고는 $8.09{\times}10^{-04}/year{\~}5.50{\times}10^{-02}/year$의 범위에서 가능성을 가지친 있다. 비용효과 분석은 VLU(Voting Logic Unit) 장치를 교체함으로써 가장 큰 위험성 감소효과를 제시하였다.

• 대한수학회지
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• 제49권3호
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• pp.641-658
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• 2012

The goal of this paper is to develop a nonlinear observer-based control strategy for a multi-variables continuous stirred tank reactor (CSTR). A new robust nonlinear observer is constructed to estimate the whole process state variables. The observer is coupled with a nonlinear controller, designed based on the input-output linearization for controlling the concentration and reactor temperature. The closed loop system is shown to be globally asymptotically stable based on Lyapunov arguments. Finally, computer simulations are developed for showing the performance of the proposed controller.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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• pp.520.3-521
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• 1986

L-Lysine 생성균인 Corynebacterium glutamicum의 동종간 융합주 RS 99를 담체인 Alginate와 여기에 TiCl$_4$로부터 제조된 Titanium hydroxide를 혼합하여 각각 고정하고 이들의 Gel strength, 활성도 및 회분식 발효조건을 비교하였다. 그 결과 Alginate-Titanium hydroxide를 담체로 선정하여 고정화 C, glutamicum 융합주의 재사용성 및 안정성을 검토하였으며, Continuous-Flow Stirred-Tank Reactor를 구성하여 L-Lysine 의 연속발효를 시도하였다.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1986년도 한국자동제어학술회의논문집; 한국과학기술대학, 충남; 17-18 Oct. 1986
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• pp.232-237
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• 1986

Theoretical studies are performed for a nonisothermal CFSTR in which consecutive reactions take place. The local dynamic stability of an unstable steady state is investigated with relation to variations in the controller gain when the temperature is subjected to a proportional control. The control has significant in fluences upon the stability of the high temperature steady state as well as that of the intermediate steady state.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제22권3호
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• pp.304-308
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• 1994

A suitable culture method and bioreactor type for itaconic acid production were chosen by comparing the maximal concentration of itaconic acid produced in various systems. In batch culture, the maximal concentration of itaconic acid produced in a bubble column reactor was about 5% greater than that produced in stirred-tank or external-loop airlift reactor. These results were thought to be due to lower shear force and higher mass transfer efficiency in a bubble column reactor in comparison with other reactors. Moreover, the fed-batch mode in a bubble column was found to be a suitable one, producing about 25% higher concentration of itaconic acid compared to batch mode.

• 한국버섯학회지
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• 제6권1호
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• pp.27-31
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• 2008

현재까지 연구로는 흰목이 균사체에서 EPS 생산과 균사생장에 대한 적정 정치배양 조건이 연구되었다. 본 연구로부터 탄소원과 질소원의 처음 농도, 균사 형태와 발효조의 타입의 선택은 흰목이 균사체 EPS 생산에 가장 영향을 미친다는 것을 알게 되었다. 이들 결과는 공기주입식 반응기에서 EPS 생산성은 진탕탱크 반응기 보다 더 높았다는 점을 증명하였다. 또한 흰목이 균사의 정치배양의 생리적 생장에 대한 지식은 아직도 제한적이다.

• 공업화학
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• 제8권3호
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• pp.347-356
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• 1997

스티렌(St)과 n-부틸메타크릴레이트(n-BMA)를 용매인 톨루엔에서 과산화벤조일(BPO)를 개시제로 사용하여 $80^{\circ}C$에서 연속반응기를 사용하여 용액공중합을 행하였다. 반응물 부피, 체류시간은 각각 0.6L, 3시간으로 하였다. 단량체 반응성비 $r_1$(St)과 $r_2$(BMA)는 Kelen-Tudos방법 (또는 Fineman-Ross방법)으로 결정하였다. : $r_1$=0.75(0.67), $r_2$=0.61(0.56). 공중합체의 가교정지인자, $\phi$값은 스티렌의 전체 조송에 대해 0.44~0.78값을 가지고 공중합체내 스티렌 조송이 증가할수록 $\phi$값도 증가하고 있다. 스티렌과 부틸메타크릴레이트의 공중합반응은 2차 반응속도식에 따랐으며 시뮬레이션한 전환율과 공중합 속도를 실험결과와 비교하였다. 동족인 정상상태에 도달하는 평균시간은 체류시간의 3.5배였다.