• Resources Recycling
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• v.21 no.5
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• pp.18-30
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• 2012

Zirconium is one of the most important material used as cladding of fuel rods in nuclear reactors because of its high dimensional stability, good corrosion resistance and especially low neutron-absorbing cross section. However, Hf free nuclear grade Zr sponge is commercially produced by only three countries including USA, France and Russia. So, Zr has been thoroughly managed as a national strategic material in Korea. Most of the zirconium is used for Korean nuclear industry as nuclear fuel cladding materials manufactured from Hf free Zr alloy raw material. Also, there are some other applications such as alloying element and detonator. In this review, zirconium production and recycling technologies have been reviewed and current industrial status was also analyzed. And recent achievements in innovative reduction technologies such as electrolytic reduction process and molten oxide electrolysis were also introduced.

• The Journal of Natural Sciences
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• v.16 no.1
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• pp.15-29
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• 2005

To produce a thermostable cyclodextrin by using thermotolerant cyclomaltodextrin glucanotransferase(CGTase), a thermophilic and alkalophilic bacterium isolate, designated B-13 showing the highest CGTase activity was isalated from natural sources and identified as Bacillus cereus B-13 based on the morphological and physiological characteristics, and 16S rRNA sequence. The maximal CGTase activity (130 U/ml) was obtained when Bacillus cereus B-13 was cultured in SYC medium containing 2.0% soluble starch, 1.0% yeast extracts, 1% corn steep liquor and 1% $Na_2CO_3$ (pH 8.5) at $50^{\circ}C$ for 24 h and about 80% of maximal activity was also showed in he culture broth of $60^{\circ}C$ for 18 h. Optimum reaction temperature and pH of the partial purified CGTase for soluble starch were $65^{\circ}C$ and pH 8.5-9.0 respectively. The partial purified CGTase were also stable below $80^{\circ}C$ and pH 5.0-10.0. When 1% soluble starch was digested with the partial purified CGTase, the yield of cyclodextrin was 49%.

• Korean Journal of Microbiology
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• v.36 no.2
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• pp.91-96
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• 2000

The cultural and physiological conditions for the T-2 toxin [4,15-diacetoxy-8-(3-mety1butyloxy)-12,13- epoxy-trichothec-9-en-3-01, $C_{24}H_{30}O_9$] production by Fusarium spp. were studied. Thin layer chromatography (TLC) assay and the microbiological assay uslng Rhodotomla rubra were used to quantitate tbe T- 2 toxin. Among the four strains of Fusarium spp., F tn'cinctum NRRL 3299 was best for T-2 toxin production. In solid culture, white com grit medium was best for T-2 toxm production. Temperature played a critical role in the production of T-2 toxin. T-2 toxin production was favored by long duration of low-temperature incubation. The growth and toxin production were relatively high on galactose, fructose, glucose, and sucrose media, when each was used as a sole carbon source, and relatively low on sorbitol, glycerol, and lactose media. For nitrogen sources, $NH_4^(+) and NO_3^{-}were used well as a sole nitrogen source, but $NO_2^-$ was not used. Initial pH and speed of shaker also affected the production of T-2 toxin. From temperature shifting experiment, it is clear that T-2 toxin metabolic pathway is regulated by temperature-dependent enzyme depression or enzyme induction system.

• Journal of Conservation Science
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• v.32 no.4
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• pp.501-510
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• 2016

In this study, we investigated the degradation of adhesives when exposed to ultraviolet light irradiation using samples of lacquer (L), treated lacquer (TL), lacquer mixed with glue (LG), and urushiol mixed with glue (UG). Four types of film specimens were collected under the ultraviolet exposure time, and gloss test, tensile shear strength test, scanning electron microscope analysis, and infrared spectroscopic analysis were conducted for the specimens. LG and UG showed lowering rate of gloss is somewhat later than L. Also, it was observed that with increasing exposure time to ultraviolet irradiation, the surface of L began to show spherical pits and cracks when the polysaccharide layers started to be exposed, whereas the surfaces of LG and UG remained smooth. The Infrared spectra of L and TL showed that the intensity of the overall peak decreased with increasing ultraviolet irradiation time. There was no change in the peak intensity of LG, but for UG, the peaks at $3013cm^{-1}$, $1593cm^{-1}$ and so on disappeared and the overall intensity declined. The tensile shear strength of LG and UG was maintained or increased as compared to the initial test, whereas the tensile shear strength of L decreased sharply after 600 h. LG and UG exhibited fewer changes as a result of high temperature and humidity conditions, and they retained their strength under UV exposure. These results indicate that LG and UG are more durable than L when subjected to environmental change.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.8 no.4
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• pp.230-235
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• 1976

The current experiment has been carried out in order to find the chemical and physical properties of three species of the acorn starch. The results of the experiment are as follows. 1. Acorn is made up of 3.5-5.0% of lipid, 7.2-7.7% of protein, 71.6-76.3% of carbohydrate, and 1.9-2.2% of ash. 2. The purifying method of ether treated is better than that of 85% methanol treated for isolating pure starch. 3. Initial gelatinization temperature of the acorn starches ranged from $61-68^{\circ}C$; Quercus crispula Blume was the lowest and Quercus mongolica Fischer was the highest. On viscosity, Quercus mongolica Fischer shows the highest and Quercus crispula Blume shows the lowest. 4. It is estimated that the acorn starch lie halfway between those of the potato starch and the corn starch. By drying at $100^{\circ}C$, the crystal structure is destroyed first in the farther part of the lattice distance.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2016.05a
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• pp.520-520
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• 2016

석유 화학공장에서 발생하는 spent sulfidic caustic (SSC) 폐수는 액화석유가스(LPG)나 천연가스(NG)의 정제과정에서 발생되는 것으로 고농도의 sulfide와 cresylic, phenolic 그리고 mercaptan 등이 포함된 독성과 냄새를 유발하는 물질이다. 이러한 물질들은 LPG나 NG의 정제과정에서 높은 산도를 가진 휘발성 황화합 물질들을 제거하기 위해 사용된 NaOH가 $H_2S$와 반응하여 발생하는 것이다. 진한 갈색 또는 검은색을 띄는 SSC 폐수는 12 이상의 높은 pH를 가지고 있으며 5~12 wt%의 높은 염분도를 가지고 있다. 또한 강한 부식성과 독성을 가진 황화합물의 농도가 1~4 wt%이며, 방향족 탄화수소 물질 (i.e. methanethiol, benzene, tolune and phenol)들도 다량 함유되어 있다. 따라서 이러한 유해 물질들은 기존의 하수처리 공정으로 방류하기 전에 완벽하게 처리해야만 하수처리 공정의 오염 부하량을 줄일 수 있다. 습식산화공정은 SSC 폐수를 처리하기 위해 흔히 사용되고 있는 물리-화학적 처리 공정이지만 고비용, 고에너지가 필요하며, 고온 및 고압에서만 작동되어 안전상의 문제점을 갖고 있다. 또한 습식산화공정을 거친 폐수는 배출허용기준을 만족하기 위해 생물학적 2차 처리가 반드시 필요하다. 철-과산화수소를 이용하는 펜톤산화 공정, 그리고 sulfide를 sulfate로 전환시키는 생물학적 처리 공정은 황화합물의 완전한 무기물화가 힘들며, 현장 적용 시 기술적 경제적 부담이 크다. 이러한 단점을 극복하고, SSC 폐수를 효과적으로 처리하기 위해 본 연구는, 높은 흡착력과 광산화력을 가진 흡착광산화 반응 시스템(Adsorption Photocatalysis System, APS)을 개발하였다. APS는 SSC 폐수를 시스템 내부로 유입하여 수중의 오염물질을 흡착광산화제로 구성된 반응구조체가 흡착하고, 흡착된 오염물질을 UV에너지와 이산화티타늄 광촉매의 광화학반응에 의해 최종적으로 무해한 물질로 환원시키는 폐수처리시스템이다. APS의 반응구조체는 태양에너지 및 인공에너지원에 의해 활용 가능하며, 난분해성 유기화합물질을 물과 이산화탄소로 분해할 수 있는 친환경적이고 경제적인 소재로서 널리 쓰이고 있는 이산화티타늄 광촉매와 화력발전소의 높은 소성온도에 의해 연소된 후 발생되는 bottom ash를 이산화티타늄의 지지체로 사용하여 높은 흡착력과 광촉매 산화력을 가진 복합물이다. 개발된 APS에 의해 SSC 폐수를 처리한 결과, COD 86.1%, 탁도 98.4%, sulfide 99.9%의 높은 처리효율을 보여주고 있다. 따라서 본 연구를 통해 개발된 APS는 강한 부식성과 독성 그리고 높은 농도를 가지고 있는 SSC 폐수를 효과적으로 처리할 수 있다.

• Applied Chemistry for Engineering
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• v.31 no.5
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• pp.453-466
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• 2020

As the demand for eco-friendly energy increases to overcome the energy shortage and environmental pollution crisis, hydrogen economy has been proposed as a potential solution. Accordingly, an economical and efficient hydrogen production is considered to be an essential industrial process. Research on applying hydrogen separation membranes for H₂/CO₂ separation to the production of highly concentrated hydrogen by purifying H₂ and capturing CO₂ simultaneously from synthetic gas produced by gasification is in progress nowadays. In high temperature environments, the membrane separation process using glassy polymeric membrane with H₂ selectivity has the potential for CO₂ capture performance, and is an energy and cost effective system since polybenzimicazole (PBI)-based separators show excellent chemical and mechanical stability under high-temperature operation conditions. Thus, the development of high-performance PBI hydrogen separators has been rapidly progressing in recent years. This overview focuses on the recent developments of PBI-based membranes including structure modified, cross-linked, blended and carbonized membranes for applications to the industrial hydrogen separation process.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.106.1-106.1
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• 2010

석탄가스화기술은 매장량이 풍부하여 안정적인 공급이 보장되는 석탄을 이용함과 동시에 환경오염물질 감소라는 사회적 요구조건을 충족시키면서 화학제품, 석탄-가스화, 석탄-디젤화, 연료전지, 복합발전 등 다양한 분야에 응용이 가능한 장점이 있다. 특히 석탄가스화복합기술(Intergrated Coal Gasification Combined Cycle, IGCC)은 석탄을 고온, 고압하에서 가스화시켜 일산화탄소(CO), 수소($H_2$)가 주성분인 합성가스를 제조, 정제 후 가스터빈 및 증기터빈을 복합으로 구동하여 전기를 생산하는 친환경 차세대 발전기술로 주목을 받고 있다. 현재 IGCC 기술은 세계적으로 볼 때 상용화단계에 있고, 우리나라의 경우 한국형 IGCC 기술의 확보를 위한 연구사업이 진행중에 있다. 본 연구는 IGCC 발전플랜트의 발전효율을 결정하는 가장 중요한 부분이라 할 수 있는 가스화반응기의 모델링 기술을 개발하는 목적으로 진행되었다. 본 연구에서는 석탄가스화 반응기에서 발생하는 석탄의 휘발화와 Char의 표면반응 그리고 기상에서의 가스화반응등의 현상을 전산유체역학(Computational Fluid Dynamics)을 이용하여 모델링하는 방법론이 연구되었다. 해석을 위한 형상은 해석에 소요되는 시간을 줄이고, 형상이 해석결과에 미치는 영향을 줄이고자 2차원으로 구성하였다. 해석을 위한 수학적모델으로는 난류모델, 가스화반응모델, Lagrangian particle tracking, Char reaction 등을 포함하였고, 해석을 위한 Solver는 Fluent를 이용하였다. 모델링결과에 의해 예측되는 합성가스의 조성을 상용급 IGCC 가스화기의 운전결과와 비교해 본 결과 본 연구에서 설정한 모델로 예측되는 온도 및 가스농도가 실험치와 유사하게 나타남을 알 수 있었고 이를 통하여 본 연구에서 설정한 모델링방법이 적절함을 알 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 2010.06a
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• pp.107.1-107.1
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• 2010

고체 흡수제를 이용한 석탄합성가스 중의 황제거 기술은 습식 스크러빙 방식에 비해 고온에서 운전가능하므로 석탄가스화복합발전의 효율 향상을 가져올 수 있다. 고체탈황제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $H_2S$로부터 황을 흡수하고 재생탑에서는 공기 중의 산소와 흡수된 황이 반응하여 $SO_2$를 배출하고 재생된다. 따라서 고체 황 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 황흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 기존 개발된 고체 탈황제가 가졌던 소성시 수축 현상, 낮은 내마모도 등을 개선하기 위해 지지체 조성을 변경하여 개발한 분무성형 탈황제의 흡수 재생 온도에 따른 황흡수 특성 변화를 조사하였다. $H_2S$ 1 vol. %를 함유한 모사 합성가스를 이용하여 흡수온도 450, $500^{\circ}C$, 재생온도 500, 550, 600, $650^{\circ}C$에서 황 흡수능을 열중량분석기를 이용하여 측정하였다. 개발된 흡수제는 유동층 공정 적용에 적합한 훌륭한 물성(형상, 밀도, 강도 등)과 함께 $500^{\circ}C$ 흡수와 $650^{\circ}C$ 재생을 기준으로 10 wt% 이상의 높은 황흡수능을 보여주었다. 흡수온도 변화는 황 흡수능 변화에 큰 영향을 미치지 않았으나, 재생온도가 $600^{\circ}C$ 이하인 경우 황흡수능이 5 wt% 이하로 크게 떨어져 재생온도를 $650^{\circ}C$ 이상 유지시키는 것이 중요함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.52 no.6
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• pp.727-735
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• 2014

For improved sustainability of the biorefinery industry, biorefinery-byproduct glycerol is being investigated as an alternate source for hydrogen production. This research designs and optimizes a hydrogen-production process for small hydrogen stations using steam reforming of purified glycerol as the main reaction, replacing existing processes relying on steam methane reforming. Modeling, simulation and optimization using a commercial process simulator are performed for the proposed hydrogen production process from glycerol. The mixture of glycerol and steam are used for making syngas in the reforming process. Then hydrogen are produced from carbon monoxide and steam through the water-gas shift reaction. Finally, hydrogen is separated from carbon dioxide using PSA. This study shows higher yield than former U.S. DOE and Linde studies. Economic evaluations are performed for optimal planning of constructing domestic hydrogen energy infrastructure based on the proposed glycerol-based hydrogen station.