• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 1999년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.523-530
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• 1999

연속살균장치는 $130^{\circ}C$에서 $140^{\circ}C$의 초고온에서 연속적으로 식품을 열처리 하는 공정으로 재래 배치식 공정에 비하여 순간적인 짧은 시간이 소요되는 경제적인 공정이나, 액상과 고상으로 구성된 저산도 식품은 고상입자의 대류열전달 계수와 장치내 체류시간이 정확히 구명되지 않아서 연속살균기술이 성공적으로 적용되지 못하고 있다. 본 연구에서 연속살균장치에서의 액상식품과 고상식품사이의 대류열전달 계수를 예측하기 위하여 연속살균장치의 Hold tube에서 정육면체 모델 식품내부의 온도를 측정할 수 있는 장치를 개발하였다. 연속살균장치의 홀드튜브에서 정육면체 모델 식품의 온도변화를 예측할 수 있는 유한차분법을 이용한 시뮬레이션 모델을 개발하고 소고기를 대상으로 이 시뮬레이션 모델의 입력변수인 비열, 열전도도를 실험적으로 측정하여 사용하였다. 0.0에서 15.0 centipoise의 점도를 가지는 모델 액상식품의 15.6에서 45.2liter/min 의 유속에 대하여 액상과 소고기 정육면체의 대류열전달계수는 792에서 2107W/$m^2$K으로 예측되었다.

• 상하수도학회지
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• 제25권6호
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• pp.815-824
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• 2011

In this study, a non-thermal plasma system was employed to simultaneously remove odorous compounds and organic sludge. The system consisted of two reactors; the first one was the non-thermal plasma reactor where ozone was produced by the plasma reaction and the ozone oxidized hydrogen sulfide, the model odorous compound, and then the ozone-laden gas stream was introduced to the second reactor where wasted sludge was disintegrated and solubilized by ozone oxidation. In this study, the gas retention time (GRT) and the hydraulic retention time (HRT) were changed in the two-reactor system, and the effects of GRT and HRT on reduction efficiencies of odor and sludge were determined. As the GRT increased, the ozone concentration increased resulting in an increasing efficiency of hydrogen sulfide removal. However, the overall ozone loading rate to the second sludge reactor was the same at any GRT, which resulted in an insignificant change in sludge reduction rate. When HRTs in the sludge reactor were 1, 2, 4 hours, the sludge reduction rates were approximately 30% during the four-hour operation, while the rate increased to 70% at the HRT of 6 hours. Nevertheless, at HRTs greater than 4 hours, the solubilization efficiency was not proportionally increased with increasing specific input energy, indicating that an appropriate sludge retention time needs to be applied to achieve effective solubilization efficiencies at a minimal power consumption for the non-thermal plasma reaction.

• 한국자원리싸이클링학회:학술대회논문집
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• 한국자원리싸이클링학회 2006년도 춘계임시총회 및 제27회 학술발표대회
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• pp.105-109
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• 2006

본 연구는 Karr column을 이용하여 희토류 염화물 수용액상에서 비희토성분인 철의 분리에 대한 기초 연구로서, 아민계 추출제인 Alamine336을 이용하여 염화물 수용액상에서 유기상의 농도, 염소이온 농도, 염산 농도에 따른 철 성분의 분리특성을 파악 하였다. Batch 실험결과 추출제 농도가 증가함에 따라 철성분 제거율이 급격히 상승하였으며, 염산 및 염소이온 농도의 경우도 유사한 결과를 나타내었다. Batch 실험을통해 확인된 불순물(Fe)을 추출하기위한 최적 조건은 염산농도 2M, 추출제 농도 0.1M, 상비 1, 추출시간 30분으로서, 이때 희토류 염화물 수용액상의 철 성분 함량은 0.7ppm 이하로서 제거율은 99.9%였다. 또한 최적의 batch 실험조건에서 반응시간(=체류시간)을 변화시키며 실험한 결과, 반응시간 60분의 조건에서 batch 실험과 유사한 결과를 얻을 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제7권1호
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• pp.59-65
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• 1992

외부 순환식 공기리프트 반응기에서 기상유속과 액상의 점도를 변수로 하여 기체체류량과 액체의 순환시간, 혼합시간, 순환속도 및 축방향분산계수를 측정하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 기체체류량은 기체유속이 증가함에 따라 증가 하였으며, 점도가 증가함에 따라서는 약간 감소하는 경향을 보였다. 또 기체유속이 증가함에 따라 상승관에서는 기체체류량의 증가율이 감소한 반면 하강관에서는 증가하였다. 2. 기체유속이 증가함에 따라 순환시간 및 혼합시간은 초기에 급격히 짧아지다가 거의 일정한 값을 나타내었으며, 액체의 점도가 증가함에 따라 순환기산과 혼합시간은 모두 증가하였다. 3. 순환 액체의 속도는 기체의 속도에 따라 초기에 급격히 증가하나 기체속도가 약 5cm/sec이상이 되면 그 증가율이 매우 둔화되었으며, 점도가 증가함에 따라 약간 감소함을 알 수 있었다. 또한 압력수지식으로 예측한 이론값과 실험값은 낮은 기체유속 영역에서는 잘 일치하였으나 기체유속이 증가함에 따라 실험값이 이론값보다 작은 값을 나타내었다. 4. 기체유속이 증가함에 따라 Bodenstein number는 감소하였고, 축방향분산계수는 증가하였으며, 점도가 증가함에 따라 약간 감소하는 경향을 보였다. 본 실험범위에서 분산이 많이 일어나mixed folw에 근접함을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권2호
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• pp.304-309
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• 2012

동력학적 기체유출방법(dynamic gas disengagement method)과 이중전기저항 탐침방법(dual electrical resistivity probe method)을 동시에 사용하여 기포탑에서 큰 기포와 작은 기포의 크기를 구별하였다. 기포탑의 일정한 운전조건에서 기포탑 내부에 체류하는 큰 기포와 작은 기포의 체류량은, 기포탑에 유입되는 기체의 유입을 차단한 후 시간의 흐름에 따른 기포탑 내부의 압력강하 변화를 측정하여 동력학적 기체유출방법에 의해 측정하였다. 기포의 크기와 빈도수는 동력학적 기체유출방법에 의해 큰 기포와 작은 기포의 체류량을 측정하는 동일한 운전조건에서 측정하였으며 이들 자료들로부터 기포의 크기에 따른 기포의 체류량을 결정하였다. 기포탑에서 큰 기포와 작은 기포의 크기결정은 동력학적 기체유출방법에 의해 얻은 큰 기포와 작은 기포의 체류량과 이중전기저항 탐침법에 의해 구한 크기의 범위를 아는 기포들의 체류량을 비교하여 결정하였다. 여과된 압축 공기와 물을 기체상과 연속액상을 사용하였으며, 기포탑의 직경은 0.102 m이고 높이는 1.5 m이었다. 기포탑에서 큰 기포와 작은 기포의 경계 크기는 4.0~5.0 mm 이었는데, 기체의 유속이 낮은 범위에서는 큰 기포와 작은 기포의 경계 크기가 5.0 mm 정도이었으나 기체의 유속이 상대적으로 큰 범위에서는 큰 기포와 작은 기포의 경계 크기가 4.0 mm 정도가 되었다.

• 산업기술연구
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• 제6권
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• pp.19-31
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• 1986

The residence time distribution of liquid flow in a 4.0cm diameter column packed with porous $Al_2O_3$ spheres of 0.37cm diameter were measured with pulse injections of a tracer under cocurrent trickling flow conditions. The mean residence time of liquid flow and liquid hold-up calculated by the transient curve of tracer were unaffected by gas flow rates under experimental ranges of liquid flow rates from 2.4 to $4.5(kg/m^2\;sec)$ and gas flow rates from 0 to $0.13(kg/m^2\;sec)$. The axial dispersion coefficient of liquid stream and apparent diffusivity of tracer in a micropore of solid particle were estimated from the response curve of tracer. The calculated Peclet No. were increased in ranges of 68-to 82 with a increasing of liquid mass velocity, and the external effective contacting efficiency between liquid and solid which can be expressed. by $(D_i)_{app}/D_i$ varied in ranges of 0.54 to 0.68 depending on the liquid flow rates. The gas to liquid(water) volumetric mass transfer coefficient were determined from desorption experiments with oxygen at $25^{\circ}C$ and 1 atm. The measured mass transfer coefficients were increased with liquid flow rates and the effect of gas flow rates on the mass transfer coefficient was insignificant.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.458-463
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• 2005

Polyurethane foam이 충진된 trickle bed reactor에서 통성혐기성 미생물인 Citrobacter amalonaticus Y19을 이용하여 일산화탄소와 물로부터 연속적인 수소생산을 살펴보았다. C. amalonaticus Y19은 설탕을 탄소원으로 할 때 호기적 조건에서 13 g/L까지 성장하였고 혐기조건에서 CO 가스를 주입하였을 때 약 60시간만에 최대 수소 생산 활성을 나타내었다. TBR 반응기에서 유입가스의 CO의 분압이 증가할수록 혹은 기체 체류시간이 감소할수록 수소 생성속도가 증가하였으나 CO의 전환율은 반대로 감소하였다. 그러나 액상의 유속변화는 반응기 운전 결과에 큰 영향을 주지 못했다. 본 실험에서 얻은 최대 수소 생성속도는 기체 체류시간 25분, 유입 CO 압력 0.4 atm에서 16 mmol/L/hr(전환율 33%)이었다. 이 값은 비슷한 반응기에 대해 보고된 Cowger의 결과보다 약 2배 이상 높은 값으로 통성혐기성균주의 고농도 배양과 다공성 충진물의 사용에 의한 높은 기-액 물질 전달 속도가 그 원인으로 추정되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.603-610
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• 2009

본 연구는 휘발성유기화합물질의 분해능력을 가진 yeast인 Candida tropicalis를 이용하여, 대표적인 휘발성 유기화합물질인 톨루엔과 MEK의 제거효율을 향상시키기 위하여 수행되었다. 반응기는 가스상으로 유입되는 톨루엔과 MEK의 물질전달 능력을 향상시키기 위하여 airlift loop 형태로 선택하였고, yeast 미생물의 효과적인 포괄고정화를 위해 분말활성탄(PAC)과 알지네이트(Alginate), PEG로 고분자 담체를 형성하였다. Airlift loop bioreactor의 물질전달성능을 평가하기 위한 실험을 수행하였으며, 기체체류시간 15초에서 담체를 첨가하지 않은 액상의 톨루엔 물질전달계수($K_La$) 값이 1.29 $min^{-1}$이었으나, 고분자 담체를 첨가한 경우 톨루엔의 $K_La$는 4.07 $min^{-1}$로 증가하였다. 따라서 고분자담체를 적용하는 것이 기상으로 유입되는 휘발성유기화합물의 물질전달을 향상시키는 것으로 확인되었다. 이러한 airlift loop bioreactor와 yeast 포괄고정 담체를 적용하여 체류시간을 60초, 30초, 15초에서 유입부하에 변화를 주며 실험을 진행한 결과, 톨루엔 5, 10, 19, 37 g/$m^3$/hr, MEK 4.5, 8.9, 17.8, 35.1 g/$m^3$/hr의 유입부하 변화에도 전체 80% 이상의 안정적인 처리효율을 나타내었다. 또한 airlift loop bioreactor의 분해능을 확인하기 위하여 유입부하를 단기간 변화시켜 주며 실험한 결과, 톨루엔과 MEK의 최대분해능은 각각 70.4 g/$m^3$/hr, 56.4 g/$m^3$/hr로 확인되었다.

• 공업화학
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• 제17권1호
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• pp.37-43
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• 2006

원수의 pH, 응집제의 주입량, 희석배수에 따라 알루미늄계 응집제(Alum, PACS, PACC)의 원수내 인과 탁질의 제거효과를 고찰하였다. 저탁도(20 NUT) 및 적정 pH 6~9하에서 알류미늄계 응집제간의 탁도 제거율의 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 그러나 인의 제거율에 있어서는 20~40 ppm의 주입량에 대해서 응집제의 염기도가 증가할수록 감소함을 알 수 있었다. Alum (0%)>PACS (45~50%)>PACC (70%), 고탁도(100 NUT) 하에서는 고분자 응집제인 PACS와 PACC의 응집성능이 단분자 응집제인 Alum보다 뛰어남을 알 수 있었다. 20 NUT의 저탁도에서 직접 주입한 경우와 비교해서, 500~2000배로 희석한 Alum의 경우에는 응집효율의 감소가 나타났으나 희석된 응집제의 체류시간이 증가함에 따라 탁도 및 인의 제거율이 증가하는 경향을 나타내주었다. 반면에 희석된 PACC의 경우에는 분산도의 증가에 기인한 응집성능의 향상이 나타났으나 희석된 응집제의 체류시간이 증가함에 따라 응집효율의 감소가 나타났다. 100 NTU의 고탁도 조건하에서는 Alum과 PACC를 희석하여 주입시 모두 응집성능이 향상됨을 알 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.139-147
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• 2021

가축분뇨는 고액분리 후 액상 가축분뇨를 호기생물반응조에서 충분히 부숙시켜 화학비료를 대체한 유기질비료(액비)로 이용하고 있다. 그러나 액비는 작물 생장 중인 여름철에는 토양 살포가 제한되기 때문에 액비 처분 문제가 반복 발생되고 있다. 액비를 추비(웃거름)로 이용하기 위해서는 액비 내 슬러지 저감, 병원성 미생물에 대한 안정성 문제가 확보되어야 한다. 본 연구에서는 가축분뇨 액비의 추비 이용을 위해 부유물질(SS) 제거와 살균 효과가 있다고 알려져 있는 마이크로버블 장치(FeMgO 촉매 삽입)의 액비 내 부유물질과 대장균군의 저감효과를 알아보고 마이크로 필터 장치를 연계한 시스템의 부유물질 제거 효율 향상 여부를 확인하였다. 마이크로버블 장치의 부상분리 과정을 거치면서 액비 내 부유물질은 57.9% 제거되었으며, 대장균군은 검출되지 않았다(16,200 MPN/100mL → 0 MPN/100mL). 마이크로 버블 장치와 마이크로 필터 연계 시스템의 수리학적 체류시간 최적화을 통해 액비 내 부유물질 제거 효율은 수리학적 체류시간이 0.1h 조건에서 92.9%까지 향상된 것을 확인하였다. 같은 조건에서 처리수의 성상을 확인한 결과 유기오염물질은 64.5%(TCOD), 70.1%(SCOD) 제거되었으며 인산염인(PO4-P)과 총질소(TN)의 농도도 각각 54.9%와 51.5%까지 감소되었다. 이러한 연계 시스템으로부터 처리된 유출수는 기존 액비의 조성보다 부유물질 및 오염물질 농도 감소, 대장균군이 포함되지 않아 추비로 직접 이용이 가능할 것으로 판단된다.