• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제37권1호
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• pp.94-104
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• 2009

본 연구는 폐바이오매스로서 활엽수(hardwood, HW)톱밥, 침엽수(softwood, SW)톱밥, 산야초류(grass) 등 3종의 발효재료를 이용, 3종의 나선형 열교환기와 1종의 평판형 열교환기를 제작하여 발효과정에서 생산되는 발효열을 가장 효율적으로 회수할 수 있는 발효열 교환장치 개발을 위하여 실시하였다. 본 연구에서는 다양한 바이오매스재료의 적절한 원료 배합을 통한 발열 및 열교환 특성을 조사하고 실제 농가에 설치 및 해체가 용이한 열교환기를 개발하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 나선형 열교환기를 사용한 발효열 실험에서 활엽수톱밥 및 침엽수 : 활엽수톱밥(50 : 50) 처리보다는 활엽수톱밥 : 산야초(90 : 10)의 발효가 약 3개월간의 긴 발열기간을 나타냈으며, 발효상을 통과한 물의 온도를 100일간 측정한 결과, 중앙부가 $64.5{\sim}76.5^{\circ}C$로 매우 높았고, 물탱크 온도는 $33{\sim}48^{\circ}C$ 범위였으며, 출구의 수온은 $33{\sim}44^{\circ}C$로서 4~5인 기준의 가정용 온수공급이 가능함이 확인되었다. 수행한 4종의 열교환기 실험 결과, 나선형 열교환기 HX-H1은 수온이 $35{\sim}36^{\circ}C$범위로서 더 이상의 온도상승이 없었고, HX-H2는 수온이 $40{\sim}45^{\circ}C$로서 실험기간 중 일정한 온도분포를 보였다. 한편 HX-H3는 최고온도 $68{\sim}70^{\circ}C$, 최저온도 $30^{\circ}C$, 평균온도 $50^{\circ}C$였고, 출구의 온수온도는 $33{\sim}44^{\circ}C$ 범위로서 45일간 공급 가능하였다. 평판형 열교환기 HX-P는 수온이 $42{\sim}58^{\circ}C$로서 3개월 이상 온수공급이 가능하였으므로 4~5인 기준의 가정용 난방 및 온수공급에 문제가 없는 것으로 확인되었다. 그러므로 평판형 열교환기 HX-P는 나선형 열교환기 HX-H에 비해 발효상 내부에 열교환용 파이프가 빈틈없이 배치되어 발효상 전면적을 통해 발효열을 최대로 회수할 수 있었으며, $42{\sim}58^{\circ}C$의 발효열을 최대 3개월정도 이용 가능하였고, 장시간 운용에도 온도가 급강하 하는 등의 문제가 발생되지 않았다. 따라서 발효열교환기는 나선형 시스템보다는 발효열의 회수 효율이 매우 높으면서도, 열교환장치의 제작, 설치, 해체가 용이한 평판형 시스템이 유리한 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제14권4호
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• pp.248-258
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• 2005

본 연구는 폐 바이오매스로부터 발효에 의한 폐열을 회수하기 위한 발효열 교환기를 제작하여 에너지 회수 장치로서의 가능성을 평가 분석하였다. 개발된 발효열 교환기는 궁극적으로 폐 바이오매스를 이용한 발효열을 회수하여 가정용 온수 공급을 위한 열교환 장치를 개발하기 위함이다. 실험을 위하여 다양한 폐 바이오매스를 이용하였으며, 실험을 통하여 개발된 열교환기는 가정용 온수공급을 위한 충분한 열을 회수 할 수 있는 것으로 확인할 수 있었다. 바이오매스 열교환기는 실험을 위해 하루 20분씩 운용을 했으며, 1시간 정도 지나면 다시 바이오매스의 온도가 상승하여 지속적으로 운용가능하다는 장점이 있으며, 일일 3회 운용 시 62,400kcal/day의 에너지를 공급할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1994년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.24-25
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• 1994

한식간장은 콩을 주원료로 하여 콩속의 성분을 수용성단백질 및 아미노산으로 변화시켜만든 조미료로서, 콩으로 메주를 만든다음 20일 동안 배양해서 만든 종국(Seed)과 혼합후 발효시킴으로써 제조되며 발효공정을 통해 Total Nitrogen이 증가되게 된다. 이러한 한식간장은 탈지대두를 사용하는 양조간장과는 달리 메주를 쑤어서 만들기 때문에 탈지가 되지 않은 제조과정으로 인하여 여과 및 공정중 발생하는 잡물질의 제거가 어렵게 된다. 제조공정중 여과공정을 거치게 되는데 여과포를 사용한 압착공정으로 이루어지며 여과된 간장에는 발효에 사용된 균$\cdot$효모등이 $10^7$개/ml 수준으로 존재하여 저장안정성 및 품질보전을 위해 열처리 과정을 거치게 된다. 이 열처리가 끝난 간장은 방치$\cdot$냉각시켜 첨가제를 혼합한 후 포장된다. 냉각과정중 2차 침전물이 생성되기도 하며 멸균이 확실치 않거나 2차 오염등으로 인한 발효로 인해 $CO_2$ Gas가 발생하기도 하여 품질이 나빠지는 원인이 된다. 이러한 열살균방식은 에너지를 많이 소비하고 열살균시 간장성분으로 인한 Scale 형성등 문제점을 안고 있다. 또한 열살균을 통해 살균은 할 수 있지만 사균, 분해물질, 간장에 함유된 고약한 냄새를 풍기는 잡성분의 제거는 불가능하다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제5권2호
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• pp.113-122
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• 1999

온실에서 퇴비화 발효율을 이용하기 위하여 발효율이 토양을 직접 가온하면서 퇴비화하는 퇴비화 하우스를 제작하였다. 퇴비화가 진행되는 동안 각 단계별 열의 발생량과 발생열량이 토양에 전달되는 특성을 분석하였다. 우분과 왕겨를 혼합하여 퇴비화 처리하였다. 퇴비화 과정의 총 70일 동안 391MJ/㎥의 열량이 발생하였으며, 이중 22일의 주발효기간 동안에 약 82%의 열량이 발생하였다. 또한 총 열량중 토양의 지표면의 지표면을 통하여 방출되는 열량을 제외한 260M/㎥의 열량이 지중가온에 이용된 것으로 나타났다. 콤포스트의 열 전도계수는 1.7~0.3W/m$^{\circ}$K이었다. 퇴비화 시스템을 구비한 온실의 주 발효기간의 지중 평균온도는 27.9$^{\circ}C$인 반면, 퇴비화 시스템이 없는 온실의 경우 13.9$^{\circ}C$로 나타나 퇴비화 시스템이 지중 온도증가에 큰 효과를 나타내고 있었다.

• 월간 양돈
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• 제9권9호통권97호
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• pp.142-148
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• 1987

• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.543-549
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• 1999

본 연구에서는 미생물의 성장시 수반하는 대사열을 측정할 수 있는 직접 열량계의 기능을 가질 수 있도록 발효조를 개량하였다. 발효조의 온도제어신호의 길이를 측정하고 이 신호를 컴퓨터에서 전달하여 계산하고 발효조에 공급된 누적 열량을 측정할 수 있도록 발효조를 일부 개조하고 온라인 측정 시스템을 구성하였다. 균체 없이 발효조를 운전하면서 여러 조건에서 누적 열량을 측정하여 통기량의 따라 30.9kJ/vvm의 열손실과 공기중으로 전도 및 대류, 복사에 의한 0.5 kJ/L/hr/$^{\circ}C$의 열손실이 발생함을 측정할 수 있었다. 그리고 소형의 가열체를 반응액에 발생함을 측정할 수 있었다. 그리고 소형의 가열체를 반응액에 투입하여 열량측정의 정확도를 확인하였으며 누적열량은 $\pm$0.2%의 오차 범위 내에서 측정되었다. 본 시스템에소 효모와 대장균을 이용하여 대사열량을 성공적으로 측정할 수 있음을 보였다.

• 월간양계
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• 제22권4호통권246호
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• pp.120-123
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• 1990

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.56-66
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• 2021

본 연구에서는 가축분뇨 처리시설의 호기성 액비화 과정에서 발생하는 열을 회수하기 위한 폐열회수 시스템을 고안하여 시스템을 구성하는 요소 장치의 성능을 분석하였다. 또한, 회수된 열의 활용 가능성을 확인하였다. 실험 설정을 위해 가축분뇨 처리시설의 액비 발효조에서 발생하는 발효열을 확인하였다. 호기성 액비화를 위한 발효조의 온도가 균일성을 나타낸 특성과 34.5 ~ 43.9 ℃의 범위에서 운영되는 점을 고려하여 실험 온도 수준을 35, 40, 45 ℃로 설정하였다. PE 및 STS 파이프로 구성된 복합열교환기는 53.5, 65.6, 74.4 MJ/h 열에너지를 회수하고, 5 RT 용량의 히트펌프는 95.6, 96.1, 98.9 MJ/h 열에너지를 축열 하였으며, 이때 히트펌프의 난방성능계수는 4.53, 4.62, 4.65이었다. 발효조의 온도를 45 ℃로 가정한 열교환기의 최대 온수 생산능력을 급탕량 산정 방법으로 비교했을 때 56 360 kcal/day의 에너지 공급량을 확인하였다. 축열조와 연계된 FCU의 온풍 난방능력은 20.8 MJ/h, 에너지 이용효율은 96.1 %였다. FCU의 온풍으로 퇴비를 건조하였을 때 초기함수율 50.5 %에서 건조 후 함수율 45.8 %로 4.7 % 감소함을 확인할 수 있었다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제40권5호
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• pp.25-33
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• 2011

제습냉방기술을 이용한 태양열 냉방시스템 개발 현황을 소개한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권2호
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• pp.148-157
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• 2005

국내산 야생9차를 발효정도에 따라 몇 단계의 발효차를 제조하여 일반세균, 젖산균 및 효모 총 8균주에 대한 항균활성을 검색하고, 항균활성 물질의 미생물에 대한 최소저해농도, 열 및 pH에 대한 안정성, 에탄올추출물의 용매분획별 항균 활성을 분석한 결과는 다음과 같다. 국내산 야생녹차의 물추출물과 에탄올추출물의 최소저 해농도는 그람양성균에서는 B. subtilis가 0.2 mg/mL로 가장 낮았고, 그람음성균에서는 P fuorescens가 0.3∼0.5 mg/ mL로 가장 낮았으며, 젖산균과 효모는 1 mg/mL이하의 농도에서는 항균활성이 나타나지 않았다. 발효가 많이 진행된 차일수록 불발효차인 녹차에 비하여 항균활성은 점점 감소하였으며, 에탄올추출물이 물추출물보다 항균효과가 더 높았다. 차 항균활성 물질의 열 및 pH 안정성 은 50∼121$^{\circ}C$ 및 pH 3∼11까지 각 균주의 생육 저해환의 크기가 대조구와 비슷하게 나타나 녹차, 반발효차, 발효차 모두 열과 pH에 안정한 것으로 확인되었다. 차 에탄올추출물을 용매 분획한 결과 물분획물에서 생육억제효과가 가장 크게 나타났고, 그 다음으로는 에틸아세 테이트 분회물, 에테르 분획물의 순으로 항균활성이 높았으며, 헥산 분획물에서는 항균활성을 보이지 않았다. 각 분획물의 항균활성은 발효가 많이 진행된 차일수록 생육 저해환의 크기가 적었으며, 발효도가 높은 국내산 강발효차와 중국산 홍차의 경우 에테르 분획물에서는 항균활성이 나타나지 않았다.