• 한국정보통신학회논문지
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• 제27권1호
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• pp.15-26
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• 2023

본 연구의 목적은 고온부품의 소재로 사용하는 니켈기 초합금인 DA-5161 SX에 대한 크리프시험으로 얻은 시편 의 주사전자현미경으로 촬영한 미세조직 단면의 이미지로부터 인공지능 기반 열화인덱스(Degradation Index)로 정 량화 하는 새로운 방법을 제시하고 운전 중인 기기의 고온부품의 구성품을 파괴하지 않고 베이지안 추론 기반 열화 도를 예측하는 모델과, Larson-Miller Parameter(LMP)를 예측하여 크리프 수명 예측 모델을 제안하는 것이다. 니켈 기 초합금 미세조직인 감마프라임 상(γ')의 기하학적 특징 및 베이지안 추론 기반으로 소량의 이미지로 일관성 있는 대푯값을 추론하는 새로운 열화인덱스 방법과 고온부품을 파괴하지 않고 소재의 환경조건 정보만으로 열화인덱스 와 LMP를 예측할 수 있는 방법을 제안한다.

• 유기물자원화
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• 제2권1호
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• pp.51-64
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• 1994

본보는 종합병원에서 발생되는 유기성쓰레기인 음식물찌꺼기를 미생물에 의해 고속발효공법을 동원하여 24~48시간 이내에 퇴비 또는 토양개량제로 전환시키기 위한 중간처리방법이 된다. 처리를 위한 발효조건은 함수율이 60%, 발효온도는 $50{\sim}60^{\circ}C$, 산소공급을 위한 송풍량은 $50{\sim}200L/min{\cdot}m^3$ 정도가 필요하다. 함수율을 60%정도로 조정하기 위해서 두부비지와 톱밥을 사용하였고 고속발효에 필요한 미생물균주는 호기성 균주로서 발효물의 전체중량의 1/300정도 투입하였다. 운전방법은 1차발효가 끝난 다음 감량 및 인출량을 체크하고 그 상태에서 새로운 음식물찌꺼기를 투입하는 형식을 취하였다. 발효물에 대한 감량은 비교군과 실험군에서 각각 56.6%와 35.6~47.7%를 나타내었고 발효물에 대한 감량은 bulking agent에 따라 차이가 다소 있었으나 대략 50% 수준이었다. 발효시에 발생되는 탄산가스 농도는 1,000~1,500ppm 정도였고 연속발효일수록 황색에서 갈색, 검은색으로 변하였다. 발효물에 대한 퇴비화의 이화학적 분석에서는 pH는 약산성, 함수율은 10%미만이였고, 수분조정제에 따라 퇴비화 시간과 T-N, $P_2O_5$, $K_2O$에는 차이가 있었고, C/N 비에도 차이가 컸다. 보편적으로, 음식물찌꺼기를 대상으로한 고속발효화는 퇴비 또는 토양개량제로서 가치는 있으나 완숙정도가 부족하기 때문에 중간처리 방법으로서는 가능하다고 사료된다.

• 공업화학
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• 제22권5호
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• pp.562-565
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• 2011

본 연구에서는 합성가스를 기질로 Clostridium ljungdahlii를 생물촉매로 바이오에탄올을 생산하는 공정을 개발하고, pH가 미생물 성장 및 에탄올 생산에 미치는 영향을 분석하였다. 다양한 초기 pH 조건(pH 5~8)에서 pH제어 없이 발효실험을 수행한 결과, 부산물인 acetic acid의 축적에 따라 모든 조건에서 24 h 이내에 pH 4.5 이하로 감소되고 미생물의 성장과 에탄올 생산이 중단되는 것을 확인하였다. 사용된 pH 조건 중에서 가장 높은 초기 pH 8의 경우가 가장 높은 미생물 성장과 에탄올 생산량(0.53 g/L)을 보였으며, 이는 상대적으로 pH의 감소가 늦게 일어나기 때문으로 생각된다. pH를 제어할 수 있는 생물반응기를 사용하여 pH 7로 유지시키며 생물공정을 운전한 결과, 최대 미생물 농도 1.65 g/L과 최대 에탄올 농도 1.43 g/L를 24 h 이내에 얻을 수 있었으며, 이는 pH를 중성영역에서 유지할 경우 C. ljungdahlii의 성장을 최대화할 수 있고, growth-associated production의 특성을 보이는 에탄올의 생산량을 최대화할 수 있는 것을 확인시켜준다.

• 공업화학
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• 제24권4호
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• pp.423-427
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• 2013

본 연구에서는 코크스공장의 Coke Oven Gas (COG) 정제 과정에서 발생되는 폐수의 특성을 규명하고 폐수를 안정적으로 처리하기 위한 최적 운전조건을 도출하였다. 코크스 제조공장에서 발생되는 폐수 중에는 미생물에 유해한 $S^{-2}$, $SCN^-$이 각각 6.8~11.2 mg/L, 190~320 mg/L로 높은 농도로 함유되어 있다. $S^{-2}$ 이온농도가 10 mg/L 이하인 경우 활성슬러지의 $SV_{30}$값이 280~340 mL로 슬러지 침강성이 양호했지만 $S^{-2}$ 이온농도가 15 mg/L 이상에서는 $SV_{30}$가 560~680 mL로 슬러지 침강성이 악화되었다. 또한 $SCN^-$ 이온의 경우는 $SCN^-$ 이온의 농도가 300 mg/L 이하인 경우 $SV_{30}$값이 245~320 mL로 슬러지 침강성이 양호했지만, $SCN^-$ 이온농도가 400 mg/L 이상에서는 $SV_{30}$ 값이 470~567 mL로 슬러지 침강성이 악화되었다. 따라서 코크스공장 가스 정제공정에서 발생되는 폐수를 효율적이고 안정적으로 처리하고 미생물활성을 양호하게 유지하기 위해서는 폐수처리설비의 유입원수 중 $S^{-2}$와 $SCN^-$ 이온농도를 각각 15 mg/L, 400 mg/L 이하로 유지해주어야 바람직하다는 것을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회지
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• 제21권2호
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• pp.188-193
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• 2015

일반적으로 선박용 디젤엔진의 아산화질소($N_2O$)배출률은 이산화황($SO_2$)배출률과 밀접한 상관성을 갖고 있고, 선박에서 사용되는 연료의 다양성은 $N_2O$배출특성에 영향을 미친다고 받아들여져 왔다. 최근의 연구보고에 의하면 연료 연소에서 발생한 충분한 일산화질소(NO)가 존재할 경우, 배기의 $SO_2$배출률이 $N_2O$생성에 미치는 영향은 NO의 영향보다 막대하게 크다. 그러므로 $SO_2$성분으로부터 기인하는 $N_2O$생성은 NOx저감을 위한 배기가스 재순환(EGR) 시스템에서 중요한 인자로 작용한다. 본 실험적인 연구의 목적은 $SO_2$유량 증가를 갖는 디젤엔진의 흡기가 배기의 $N_2O$배출률에 미치는 영향에 대하여 조사하는 것이다. 실험에 사용된 테스트 엔진은 2600rpm에서 12kW의 출력을 갖는 4행정 직접분사식 디젤엔진이고, 운전조건은 75% 부하에서 실시되었다. 0.499%($m^3/m^3$)의 $SO_2$표준가스는 흡기의 $SO_2$농도를 변화시키기 위해 사용되었다. 결과적으로 황 성분을 포함하지 않는 연료는 $SO_2$를 배출시키지 않았고, 흡기 중에 $SO_2$표준가스의 증가에 따른 배기의 $SO_2$배출률은 $SO_2$흡입률과 비교하여 거의 같은 비율이었다. 또한, 흡기의 $SO_2$유량 상승은 $N_2O$배출률을 상승시켜 배기 중의 $N_2O$는 흡기의 $SO_2$혼합기에 의해 생성되었다. 결국 황 성분을 함유한 연료는 연소 중에 $SO_2$를 형성하고 배기 중의 $N_2O$는 연소실에 존재하는 NO와 $SO_2$의 반응에 의해 발생된다고 할 수 있다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권6호
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• pp.409-414
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• 2006

황산화 미생물인 Genus Thiobacillus 중 몇 종류의 탈질균은 여러 종류의 황 화합물($S^{2-}$, So, $S_2O{_3}^{2-}$, $S_4O{_6}^{2-}$, $SO{_3}^{2-}$)을 황산염이온으로 산화시키면서 동시에 질산성질소를 질소 가스 형태로 전환시킨다. 이는 독립영양 미생물이므로 외부 탄소원이 필요치 않으며, C/N비가 낮은 폐수에 에탄올 대신 값이 싼 황 입자의 투입으로 경제적이며 효과적인 탈질화를 유도할 수 있다. 후탈질시 인위적인 유기물의 투입대신 값 싼 황입자를 사용하여 질소를 제거하며, 처리효율이 안정적이고, 운전이 쉬워, 최근 이 공정은 세계적으로 많이 연구되고 있다. 그러나 탈질시 알칼리도가 파괴되어 특히 알칼리도가 낮은 폐수의 경우 고농도 탈질시 pH가 떨어져 탈질이 더 이상 진행되지 않으며, 고농도의 질산성질소를 처리할 경우 부산물로서 고농도의 황산염이온이 생성된다는 부수적인 단점을 안고 있다. 본 연구에서는 MCR로부터 독립영양 미생물을 분리 characterization 및 미생물 동정을 하였다. MCR내에는 주로 Paracoccus denitrificans and Paracoccus versutus (formerly Thiobacillus versutus)가 주종을 이루었으며 이들 미생물들은 유기물도 에너지원으로 이용할 수 있는 facultative autotrophic denitrifier이었다. 이들 미생물을 탈질에 이용할 시 유기물이 있는 조건에서도 성장하기 때문에 유입 폐수 내 유기물 농도에 영향을 받지 않고 또는 인위적으로 소량의 유기물을 넣어 독립영양탈질과 종속영양탈질을 동시에 일어날 수 있도록 함으로서 독립영양탈질의 단점인 높은 황산염이온 생성 및 알칼리도 파괴를 막을 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권8호
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• pp.561-569
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• 2014

본 연구는 인제거를 위한 하수처리시설에서 발생하는 약품 잉여슬러지의 혐기성소화 특성을 조사하기 위한 것이다. 잉여슬러지의 최종생분해도 값은 Biogas발생량을 기준으로 약 31%, PACl 슬러지는 24%이며, Alum 슬러지는 26%이었다. 20일 동안 잉여슬러지는 $S_1$이 75%로써 $k_1$ ($0.1129day^{-1}$)의 속도로 분해되었으며, PACl 슬러지는 $k_1$ ($0.0998day^{-1}$)의 속도로 $S_1$인 74%의 BVS를 분해시켰고, Alum 슬러지는 $S_1$이 76%로써 $k_1$ ($0.1091day^{-1}$)의 속도로 분해되었다. SCFMR 반응조 운전시 모든 슬러지는 pH 6.7~7.0을, Alkalinity는 1,800~2,200 mg/L 범위로 차이가 미미하며 유사한 값을 유지하였다. HRT 20일에서 PACl 슬러지와 Alum 슬러지 Biogas 발생량은 각각 0.089, 0.091 v/v-d로 Control 0.124 v/v-d에 비해 낮은 27~28%이었다. 운전 전반에 걸처 메탄의 함량은 세 반응조 모두 70~76%로 PACl과 Alum을 주입함에 따른 영향은 없는 것으로 판단된다. PACl과 Alum을 주입한 슬러지의 TVS 제거효율은 HRT 20일에서 각각 평균 19.6%, 19.9%로 Control (23.8%)에 비해 약 4% 가량 작은 값을 나타내었으며, BVS 제거효율은 HRT 20일 조건에서 Control 반응조의 경우 평균 34.5%, PACl과 Alum 슬러지는 각각 평균 25.8%, 26.9%로 나타내어 PACl과 Alum 슬러지가 Control 보다 약 8% 낮은 제거효율을 보였다.