• 한국가스학회지
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• 제19권3호
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• pp.54-59
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• 2015

가스하이드레이트(GH: Gas Hydrate)는 전 세계적으로 약 10조 톤에 이르는 엄청난 양이 대부분 해양의 대륙사면에 부존되어 있으나(동토 지역 : 2 %, 해양 대륙사면 98 %), 현재까지 가스하이드레이트 저류층으로부터 상업화할 수 있을 만큼 가스를 회수하는 기술이 개발되어 있지 않은 실정이다. 일반적으로 회수하는 방법은 감압법, 열자극법, 억제재 주입법 및 치환법 등으로 크게 나누어 볼 수 있으며, 본 연구에서는 가스하이드레이트 포화율과 감압률에 따라서 가스하이드레이트 해리시간 및 가스생산이 어떻게 달라지는 지, 그에 대한 특성을 분석하고자 하였다. 연구분석 결과 감압률과 해리시간의 상관 관계식을 도출($Y=0.0004X^2-0.499X+176.86$)할 수 있었고, 또한 감압률이 클수록 메탄생산량이 좋다는 것을 알 수 있었지만(감압률 40% 대비 50%에서 메탄가스생산량이 46.2% 향상), 감압률이 60%에서는 오히려 생산량이 줄어드는데, 이는 가스하이드레이트 재형성에 기인한 것으로 판단된다.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2012년도 춘계학술발표대회 논문집
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• pp.267-273
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• 2012

Solar reforming of methane with CO2 was successfully tested with a direct irradiated absorber on a parabolic dish capable of 5kWth solar power. And the new type of double-layer absorber-the front layer, porous metal foam which absorbs the radiation and transfers the heat from material to gas, and the back layer, catalytically-activated metal foam-was prepared, and its activity was tested by using electric furnace. Ni was applied as the active metal on the gamma-Al2O3 coated Ni metal foam for the preparation of the catalytically-activated metal foam layer. Compared to conventional direct irradiation of the catalytically activated metal foam absorber, this new type of double layer absorber is found to exhibit a superior reaction and thermal storage performance at the fluctuating incident solar radiation. In addition, unlike direct irradiation of the foam absorber, double layer absorber has better thermal resistance, which prevents the emergence of cracks caused by mechanical or thermal shock. The total solar power absorbed reached up to 3.25kW and the maximum CH4 conversion was almost 59%.

• 유기물자원화
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• 제24권3호
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• pp.45-52
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• 2016

본 연구에서는 I시 위치한 3개 도서에 대한 유기성폐기물의 성상분석 및 바이오가스 발생량을 예측하였다. 3개 도서지역의 대표 지점에서 채취한 유기성 폐기물 시료에 대하여 pH, BOD, COD, 삼성분(수분, 회분, 가연분)등의 총 6가지 항목들에 대한 성상분석을 실시하였다. 3개 도서지역의 성상검토결과를 토대로, COD값에 대한 총 메탄생성량 계산결과 연평균 $1,750,000m^3$이상의 메탄가스가 생성되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서, 도서지역 내 유기성 폐기물을 소각 등의 처리 시설이 아닌 바이오가스 생산시설로의 전환이 이루어진다면 유기성폐기물의 효율적 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제36권1호
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• pp.29-35
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• 2017

BACKGROUND: This study was carried out to assess a biochemical methane potential of giant miscanthus (Miscanthus sacchariflorus) which was a promising candidate energy crop due to a high biomass productivity, in order to utilize as a feedstock for the biogas production. METHODSANDRESULTS: Giant miscanthus was sampled the elapsing drying time of 6 months after harvesting. TS (Total Solid) and VS (Volatile Solid) contents were 94.7 and 90.8%. And CP (Crude Protein), EE (Ether Extracts), and CF (Crude Fiber) contents of giant miscanthus were 1.4, 0.46, and 46.12%, respectively. In the organic composition of giant miscanthus, the NDF (Neutral Detergent Fiber) representing cellulose, lignin, and hemicellulose contents showed 86.88%, and the ADF (Acid Detergent Fiber) representing cellulose and lignin contents was 62.91%. Elemental composition of giant miscanthus showed 47.75%, 6.44%, 41.00%, and 0.28% for C, H, O, and N, respectively, and then, theoretical methane potential was obtained to $0.502Nm^3kg^{-1}-VS_{added}$. Biochemical methane potential was assessed as the range of $0.154{\sim}0.241Nm^3kg^{-1}-VS_{added}$ resulting the lower organic biodegradability of 30.7~48.0%. CONCLUSION: Therefore the development of pretreatment technology of the giant miscanthus was needed for the improvement of anaerobic digestability.

• 한국태양에너지학회:학술대회논문집
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• 한국태양에너지학회 2011년도 추계학술발표대회 논문집
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• pp.80-86
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• 2011

Solar reforming of methane with CO2 was successfully tested with a direct irradiated absorber on a parabolic dish capable of 5kWth solar power. And the new type of double-layer absorber - the front layer, porous metal foam which absorbs the radiation and transfers the heat from material to gas, and the back layer, catalytically-activated metal foam - was prepared, and its activity was tested by using electric furnace. Ni was applied as the active metal on the gamma-Al2O3 coated Ni metal foam for the preparation of the catalytically-activated metal foam layer. Compared to conventional direct irradiation of the catalytically activated metal foam absorber, this new type of double layer absorber is found to exhibit a superior reaction and thermal storage performance at the fluctuating incident solar radiation. In addition, unlike direct irradiation of the foam absorber, double layer absorber has better thermal resistance, which prevents the emergence of cracks caused by mechanical or thermal shock. The total solar power absorbed reached up to 3.25kW and the maximum CH4 conversion was almost 59%.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.362-372
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• 2010

다양한 하 폐수 처리공정 중 혐기성 소화공정은 이산화탄소 배출을 감소시키고 생성되는 메탄을 에너지로서 사용할 수 있는 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 이러한 혐기성 소화공정의 문제점과 보완점에 대해 살펴보았다. 가수분해과정은 혐기성 소화과정 중 율속단계에 해당하여 소화공정과정을 촉진시키고 바이오가스의 생산을 증가시키기 위하여 다양한 전처리 방법이 개발되어왔다. 현재 혐기성 소화공정을 위한 전처리 방법 중 열처리 방법, 초음파 처리, 기계적 처리방법, 화학적 처리방법 등이 상업적으로 이용되고 있으며, 이들 공정은 슬러지 플록 또는 세포의 파괴를 통해 세포분획물이 생물학적으로 분해될 수 있는 형태로 전환시키는 것을 목적으로 한다. 이러한 과정들 모두는 특정 상황에 따른 장점과 단점을 모두 지니고 있으므로 각 공정과정에 대한 이해와 이를 통한 적용을 통해 특정 슬러지에 적합한 최적의 전처리 공정을 도출해 낼 필요가 있다. 또한 혐기성 소화공정의 효율증대와 경제성 확대를 위한 혐기성 소화공정 개발이 필요하다고 할 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권8호
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• pp.586-591
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• 2013

정제 질소가스 생산용 기체 분리막을 매립가스의 $CH_4$ 순도를 높이는데 활용하기 위한 연구를 수행하였다. 1단과 2단 분리막 모듈의 면적비는 1:6인 경우가 $CH_4$ 회수를 위해서 적절하였다. 분리막 장치 설치 후 총 249회에 걸쳐 실험을 하였으며, 투과율은 평균 $CH_4$ 28.4%, $CO_2$ 94.3%로서, 매립가스로부터 $CH_4$를 회수하는데 $N_2$ 분리막의 사용 가능성을 확인할 수 있었다. 다만, $N_2$ 투과율 역시 16.5%에 불과하였으며, 이에 따라 최종 정제된 LFG의 농도는 $CH_4$ 69.7%, $CO_2$ 4.3%, $N_2$ 26.0%이었다. 따라서 $CH_4$의 순도를 높이기 위해서는 매립장내 외기유입 억제를 통해 $N_2$ 농도를 적어도 2.0% 이내로 제한할 필요가 있었다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.138-139
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• 2003

국민생활 수준의 향상과 더불어 배의 생산은 꾸준한 증가추세를 보이고 있고 2010년까지 계속 증가될 전망이다. 한편 재배기술에 의한 미숙, 태풍에 의한 낙과, 수확 후 저장중 손상으로 약 15%의 배가 유실된다. 이러한 상품성이 낮은 배의 효율적인 활용 방안을 모색하기 위한 일환으로 배를 기능성식품 소재로 이용하고자 배의 페놀성물질 추출효율을 알아보기 위하여 추출용매와 농도에 따른 추출율을 비교하였다. 신고배 과피를 신선시료, 열풍건조시료와 동결건조시료 3가지 상태로 하여 methanol, ethanol, acetone과 물 추출물을 Folin-Denis법으로 총페놀성물질의 함량을 측정하여 비교하였다. 시료의 상태에 따라 추출효율에 약간의 차이를 볼 수 있었는데 신선시료에서 모든 농도범위에서 아세톤의 추출효율이 가장 높았고 메탄올, 에탄올과 아세톤 3용매에서 모두 60∼80% 농도범위에서 높은 추출효율을 보였다. 그리하여 3가지 용매에서의 최적추출농도를 알아보고자 60∼80% 범위내에서 5%농도 간격으로 페놀성물질을 추출하여 그 함량을 측정하였다. 결과 메탄올에서는 70%와 75%에서, 에탄올에서는 70%에서, 아세톤에서는 65％, 70%, 75%에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 따라서 신선시료에서 메탄올, 에탄올과 아세톤으로 페놀성물질 추출 시 약 70% 농도로 추출하는 것이 가장 효율적이라고 판단된다. 또한 물 추출은 가장 낮은 효율을 보였다. 열풍건조시료에 대한 각용매의 농도별 추출효율은 아세톤의 농도가 높을수록 추출효율이 떨어졌고 특히 무수 아세톤에서는 그 효율이 물 추출효율보다 더 낮게 나타났다. 20∼80% 범위에서 아세톤의 추출효율이 가장 높았고 다음은 에탄올, 메탄을 순이었다. 아세톤은 40∼60% 범위에서, 에탄올은 60∼80% 범위에서, 메탄올은 60∼99% 범위에서 높은 추출효율을 보여 각각 이 농도범위에서 다시 총함량을 측정하였다. 결과 각농도에 따른 추출함량에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 동결건조시료에서 아세톤에 의한 추출효율은 열풍건조시료에서와 비슷한 결과를 보였고 또한 20∼80% 농도범위에서 메탄올의 추출효율이 가장 낮았고 다음은 에탄올, 아세톤의 순으로 높았다. 물 추출효율은 20% 메탄을 추출효율과 비슷한 수준이었다. 메탄올에서는 60∼80%, 에탄올과 아세톤에서는 40∼60% 범위에서 높은 추출효율을 보였다. 마찬가지로 이 농도범위에서 최적의 추출농도를 확인하고자 각 용매와 농도별로 페놀성물질을 추출하여 그 함량을 측정한 결과 메탄올에서는 5% 농도차이가 그 추출효율에 유의적인 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 에탄올에서는 40%에서 가장 높은 함량이 측정되었고 아세톤에서는 50%에서 측정되었다. 따라서 시료의 상태와 상관없이 배 과피의 페놀성물질 추출용매로는 40∼70%의 함수 아세톤이 적합한 것으로 사료된다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권1호
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• pp.59-68
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• 2017

본 연구는 항진 항균 작용이 보고되어진 고춧가루 함량(0% ~ 1%)에 따른 음식물쓰레기와 하수슬러지 혼합 물질(1 : 5 V/V%)의 혐기성통합소화 효과를 평가하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서 고춧가루 함량 변화가 혐기성미생물 중 가수분해균과 메탄생성균보다 산생성균에 영향을 더 큰 줄 수 있음을 보였으며, 고춧가루함량이 가장 낮은 CAP0 (Capsaicin 0)에서 실험적 누적 메탄수율(ECMY)과 실험적 바이오생산량(EBEP)이 각각 0.17 L $CH_4/g$ $VS_{fed}$와 1,465 cal/g $VS_{fed}$로 최고값으로 측정되어졌다. 그리고 고춧가루 함량이 증가함에 따라 정상운전 위하여 혐기성 미생물의 순응을 위한 기간이 필요함을 보였다.

• 한국경영과학회지
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• 제15권1호
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• pp.37-46
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• 1990

Biomass to methane production is a good supply of substitutable energy resources. The economic viability of these systems depends a great deal on cost effective production methods and facilities. The operational problem is to determine the time eto allocate to each batch of several feedstocks for each digester and to determine the number of batches for each digester so as to maximize biogas production for two identical digesters over a fixed planning horizon. This paper provides an efficient approximation procedure which is based on decomposition of the problem and the analysis of incremental gas production function for each feedstock. The computational experience for the heuristic procedure was also reported.