• KSBB Journal
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• 제16권5호
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• pp.511-515
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• 2001

TCE및 TCE 분해산물의 높은 독성으로 인하여 TCE 분해 효소 및 세포 불활성화가 일어나서 장기간 안정되게 반응기 운전이 어렵다는 단점을 극복하고, TCE와 성장기질사이의 경쟁적 저해관계로 인한 처리효율 감소도 막기 위하여 TCE분해단계와 세포 및 효소 재활성화 단계를 구분시킨 2단계 CSTR/TBF 시스템을 개발하였다. B. ceapcia G4를 분해 미생물로 사용하였으며, 탄소원인 phenol과 공기 및 배지가연속적으로 공급되는 CSTR에서 효소 및 세포 재활성를 도모하고, TBF에서는 폐가스에 포함된 기사의 TCE를 공기와 함께 공급하여 B. cepcia G4 미생물막에의한 TCE가 분해되도록 구성하였다. 2단계 CSTR/TBF 시스템은 유입 TCE 농도가 15pp $m_{v}$까지도 100% 수준의 처리 효율을 보여주었으며, 고농도의 TCE를 안정적으로 장기간 처리할 수 있었다.다.

• 상하수도학회지
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• 제21권3호
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• pp.315-322
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• 2007

The purpose of this study was to investigate the biodegradability and performance of organic removal and methane production rate when treating piggery wastewater using a granule of two-phase anaerobic process applied UASB. BMP test was conducted as simple means to monitor relative biodegradability of substrate and to determine methane production of an organic material. The two-phase anaerobic process is consisted of a continuous flow stirred-tank reactor (CFSTR) for the acidification phase and an Upflow Anaerobic Sludge Blanket reactor (UASB) for the methanogenesis. The acidogenic reactor played key roles in reducing the periodically applied shock-loading and in the acidification of the influent organics. A stable maximum biogas production rate was 400mL. The methane contents ranged from 73 to 80% during the experimental period. It is known that most of the removed organic matter was converted to methane gas, and the produced biogas might be high quality for its subsequent use.

• KSBB Journal
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• 제7권1호
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• pp.79-83
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• 1992

Erwinia rhapontici를 Ca-alginate에 고정화시켜 고정화 세포의 반응특성을 고찰하고, STR, PBR을 이용하여 Palatinose의 생산을 검토하였다. Free cell과 고정화 세포의 반응최적 pH는 5.5-6.0, 반응 최적온도는$30-35^{\circ}C$로 동일하였으나 고정화에 의해 pH 및 온도 범위가 보다 넓어졌고, 이때 Free cell및 고정화 세포의 겉보기 Km갑슨 각각 0.13, 0.28M이었다. STR을 이용한 Palatonose 생산시 고정화 세포의 반감기는 약 380 시간으로 낮았으나, PBR을 통해 30일까지 안정운전이 가능하였다. PBR 운전시의 운전온도 30, $33^{\circ}C$에서 Palatinose수율 및 고정화 세포의 안정성은 거의 동일한 결과를 나타내었으며 이때 PBR생산성은 약 120g/l$\cdot$h이었고, Pilot scale인 50L 까지 성공적으로 Scale up 되었다.

• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.58-64
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• 1996

K-carrageenan에 고정화시킨 Zymomonas mobilis를 이용한 연속적인 sorbitol 생산에 대하여 연구하였다. Toluene과 glutaraldehyde로 처리하여 투과성을 증대시킨 세포를 alginate나 chitin 고정화 공정에서 어느 정도의 효소활성을 보였으나 210시간 이상의 공정반응에서는 sorbitol 생성량이 감소되었다. 독성이 적고 투과성을 증가시키는 물질로서 toluene 대신 CTAB(Cetyltrimethylammoniumbromide)를 사용하였다. CTAB로 투과성을 증가시킨 세포를 k-carrageenan에 고정화하여 CSTR과 packed bed reactor를 이용하여 sorbitol 생산을 시도하였으며 CSTR보다도 (25일) packed bed reactor에서 (30일) 더 긴 시간 효소활성도가 유지되었다. Two-stage 연속공정에서는 희석비율이 (dilution rate, $h^{-1}$) 증가함에 따라서 sorbitol 생성률이 증가되었으며 희석비율 0.32 $h^{-1}$에서 첫번째와 두번째 반응조에서 각각 $15g/\ell-h,$ $22g/\ell-h의$ sorbitol 생성률을 얻었다. 0.32$h^{-1}$보다 높은 희석비율에서는 생성를이 감소되었다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제7권3호
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• pp.163-170
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• 2002

This report describes the use of a transtubular bioreactor to study the relative effects of diffusion versus perfusion of medium on antibody production by a hybridoma cell line. The study was performed with a high-density cell culture maintained in a serum-free, low-protein medium for 77 days. It was determined that the reactor possessed a macro-mixing pattern residence time distribution similar to a continuous stirred tank reactor (CSTR), However, due to the arrangement of the medium lines in the reactor, the flow patterns for nutrient distribution consist of largely independent medium path lengths ranging from short to long. When operated with cyclic, reversing, transtubular medium flow, some regions of the reactor (with short residence times) are more accessible to medium than others (with long residence times). From this standpoint, the reactor can be divided into three regions: a captive volume, which consists of medium primarily delivered via diffusion; a lapped volume, which provides nutrients through unilateral convection; and a swept volume, which operates through bilateral convection. The relative sizes of these three volumes were modified experimentally by changing the period over which the direction of medium flow was reversed from 15 min (larger captive volume) to 9 h (larger swept volume). The results suggest that antibody concentration increases as the size of the diffusion-limited (captive) volume is increased to a maximum at around 30 min with a sharp decrease thereafter. As reflected by changes in measured consumption of glucose and production of lactate, no significant difference in cellular metabolism occurred as the reactor was moved between these different states. These results indicate that the mode of operation of the transtubular bioreactor may influence antibody productivity under serum-free, low-protein conditions with minimal effects on cellular metabolism.

• 대한환경공학회지
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• 제35권7호
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• pp.479-484
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• 2013

본 연구에서는 회분식 실험 및 $A_2/O$ 공법의 연속식 실험으로 구리가 생분해, 산소소모율 및 질산화에 미치는 영향을 검토하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. 구리 영향 실험 결과 유기물 분해는 회분식 실험의 경우 구리 농도 4.5 mg/L 이상, 연속식은 구리 농도 2.0 mg/L 이상일 때 영향을 미쳤다. 질산화 및 질소 제거의 경우 회분식은 구리 농도 4.5 mg/L 이상에서 질산화에 영향을 미쳤으며, 연속식의 경우 구리 농도 1 mg/L 이상일 때 질소 제거에 영향을 미쳤다. 인 제거의 경우 회분식은 구리 농도 4.5 mg/L, 연속식은 구리 농도 2 mg/L 이상일 때 영향을 미치는 것으로 나타났다. 산소소모율의 경우 회분식과 연속식 모두 구리 농도 1.5 mg/L 이상일 경우 미생물 활성에 나쁜 영향을 주어 산소소모율이 낮아졌다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제4권6호
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• pp.669-681
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• 2006

In this work, a new method of design adaptive controllers for SISO systems based on multiple models and switching is presented. The controller selects the model from a given set, according to a switching rule based on output prediction errors. The goal is to design, at each sample instant, a predictive control law that ensures the robust stability of the closed-loop system and achieves the best performance for the current operating point. At each sample the proposed control scheme identifies a set of linear models that best characterizes the dynamics of the current operating region. Then, it carries out an automatic reconfiguration of the controller to achieve the best possible performance whilst providing a guarantee of robust closed-loop stability. The results are illustrated by simulations a nonlinear continuous and stirred tank reactor.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권2호
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• pp.886-889
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• 2017

An active Fault Tolerant Model Predictive Control (FTMPC) using Fuzzy scheduler is developed. Fault tolerant Control (FTC) system stages are broadly classified into two namely Fault Detection and Isolation (FDI) and fault accommodation. Basically, the faults are identified by means of state estimation techniques. Then using the decision based approach it is isolated. This is usually performed using soft computing techniques. Fuzzy Decision Making (FDM) system classifies the faults. After identification and classification of the faults, the model is selected by using the information obtained from FDI. Then this model is fed into FTC in the form of MPC scheme by Takagi-Sugeno Fuzzy scheduler. The Fault tolerance is performed by switching the appropriate model for each identified faults. Thus by incorporating the fuzzy scheduled based FTC it becomes more efficient. The system will be thereafter able to detect the faults, isolate it and also able to accommodate the faults in the sensors and actuators of the Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) process while the conventional MPC does not have the ability to perform it.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.570-575
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• 1993

화학 공정에서의 이상 진단 시스템 개발 및 응용에 대한 연구는 지난 5년간 많은 발전이 이루어졌다. 화학 공정의 본질적인 특성으로 대형 시스템, 비선형 특성, 모델링 자체의 어려움, 공정 변수의 large dead time 및 복잡한 인과 관계등을 들수 있으며, 이러한 어려움에도 불구하고 적절한 이상 진단 시스템의 중요성을 인식하여, 초기에는 주로 rule-based approach가 도입되어 현장에서의 조업에 많은 도움을 주었었다. 그러나 개발 기간의 단축화, 개발 과정의 표준화 뿐 아니라 개발된 시스템 자체의 일관성 등을 위하여 체계적인 접근 방법이 필요하게 되었으며, 그중 지식 베이스 합성 문제는 그 동안 활발하게 연구되어 오고 있는 분야이다. 이에 본 연구에서는 기호화된 정성적인 정보를 얻기위한 기존의 실험 방법의 한계를 극복하고자 동적 모사를 이용하여 정량적인 정보로부터 정성적인 정보를 생성시키는 방법론에 대해 연구하였다. CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 나타날수 있는 이상의 종류에 대한 동적 모사를 수행하여 이상 진단 시스템을 위한 지식이 생성되는 과정을 보였다.

• International Journal of Control, Automation, and Systems
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• 제2권4호
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• pp.407-422
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• 2004

A new method for the design of predictive controllers for SISO systems is presented. The proposed technique allows uncertainties and constraints to be concluded in the design of the control law. The goal is to design, at each sample instant, a predictive feedback control law that minimizes a performance measure and guarantees of constraints are satisfied for a set of models that describes the system to be controlled. The predictive controller consists of a finite horizon parametric-optimization problem with an additional constraint over the manipulated variable behavior. This is an end-constraint based approach that ensures the exponential stability of the closed-loop system. The inclusion of this additional constraint, in the on-line optimization algorithm, enables robust stability properties to be demonstrated for the closed-loop system. This is the case even though constraints and disturbances are present. Finally, simulation results are presented using a nonlinear continuous stirred tank reactor model.