• 산업식품공학
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• 제13권3호
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• pp.183-189
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• 2009

혈압저하작용, 이뇨기능 등의 다양한 생리활성을 나타내는 $\gamma$-amino butyric acid(GABA)를 고농도로 생산하는 유산균인 Lactobacillus sakei B2-16을 이용하여 GABA의 산업적 생산 배지를 연구하였다. L. sakei B2-16의 최적 상용 배지는 Lactobacilli MRS 배지였으며, Lactobacilli MRS 배지에 1% mono sodium glutamate(MSG)를 첨가하고, L. sakei B2-16을 배양했을때 MSG의 99.3% 는 GABA로 전환되었다. MRS 배지를 기본으로 최적 배지조성을 검토한 결과, 탄소원으로 4% sucrose와 질소원으로 1% yeast extract를 첨가하였을 때 균체 증식과 GABA 생산량이 가장 우수하였다. 산업적 배지를 확립하기 위하여 미배아를 온수 추출하여 얻은 추출액 배지에 L. sakei B2-16을 배양한 결과, 7%의 MSG를 100% GABA로 전환시켰으며, 미배아 추출액을 이용한 배지는 산업적 생산용 배지로의 응용이 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제19권4호
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• pp.74-83
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• 2011

본 연구에서는 축분자원화물을 농지에 주입 시 유출 및 삭감되는 축분자원화물의 전환율을 산정하고자 현장 시험을 실시하여 조사 및 분석하였으며 결과는 다음과 같다. 축분자원화물을 농지주입 시 토양에 미치는 영향을 분석한 결과, 작물재배된 시험구 수확량은 $0.437kg/m^2$이며, 수확물 내 영양물질 함량은 N가 $0.024{\pm}0.006%$, P이 $0.020{\pm}0.004%$로 나타났다. 대조구의 경우 수확량은 $0.153kg/m^2$이며, 수확물 내 영양물질 함량은 N가 $0.007{\pm}0.001%$, P이 $0.006{\pm}0.001%$로 나타났다. 농지로 전환된 퇴비 내 오염물질 거동을 파악한 결과, 재배기간 60일 경과 후까지 오염물질 농도는 계속 감소하여 축분자원화물 주입전의 수준까지 감소하는 것으로 나타났다. 강우강도의 증가에 따라 농지로부터 유출유량도 증가하는 경향을 보였다. 시간당 10mm/h 이하의 강우강도에 대하여 농지유출비를 비교 조사한 결과, 강우강도 8mm/h 까지는 각 오염물질별 농지유출비가 강우강도의 증가에 따라 높아지는 것으로 나타났으며, 특히 SS의 경우는 다른 오염물질항목보다 편차가 크게 나타났다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.246.1-246.1
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• 2010

본 연구는 바이오가스의 에너지효율성을 높이기 위한 연구로서 바이오가스 정제공정과 초저온액화공정을 통하여 액화바이오메탄을 생산하는 바이오가스 고질화기술개발 연구이다. 바이오가스 정제공정은 탈황, 제습, 흡착, 압축, $CO_2/CH_4$ 분리공정으로 구성하고, 초저온액화공정은 열교환기, $CO_2$ 제거설비, 질소냉매 공급공정으로 구성하여 혐기성소화조에서 발생하는 바이오가스($CH_4$ 농도: 60~65%, $H_2S$: 1,500~2,500ppm)를 $200Nm^3/hr$의 유량으로 인입시켜 액화바이오메탄을 생산하였다. 연구결과, 탈황공정에서는 가성소다 세정법을 이용하여 1,500~2,500ppm으로 인입되는 $H_2S$를 100ppm 이하로 제거한 후, 흡착법을 이용하여 $H_2S$를 완전히 제거하였다. 바이오가스에 포화된 수분은 냉각제습과 흡착제습공정을 통해 Dew point $-70{\sim}-90^{\circ}C$까지 제거하여 안정적으로 $CO_2/CH_4$ 분리공정에 인입시켰다. $CO_2/CH_4$ 분리공정은 흡착방식을 적용하여 $CH_4$ 순도가 95% 이상인 바이오메탄을 생산하였으며, 이때 메탄 회수율은 약 87%이였다. $CO_2$가 분리된 바이오메탄은 초저온액화공정을 이용하여 액화바이오메탄으로 전환시켰다. 이때 초저온액화공정은 Reverse Brayton cycle로 구성하였으며, 냉매로는 질소를 사용하였다. 액화바이오메탄의 생산은 바이오메탄을 등엔트로피과정인 단열팽창을 통하여 $-155{\sim}-159^{\circ}C$의 초저온으로 냉각되는 질소냉매와 열교환기에서 열교환시켜 이루어졌으며 그 생산량은 $3.46m^3$/day(1bar, $-161^{\circ}C$)이었다.

• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.394-398
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• 1998

실리콘의 모노머로 사용되고 있는 MCS의 합성 최적조건에 관한 연구를 수행하였다. 4원촉매계($CuCl/ZnCl_2/Sn/Cd$)와 원료규소로 부터 접촉물질을 제조한 후, 염화메틸과 반응시켜 MCS를 합성할 때 실험계획법에 따라 실험하고 해석하여 하나의 공정조건을 확립하였다. 접촉물질 50g, 교반속도 60rpm, 상압에서 최적반응온도와 MeCl 유량은 각각 $300-305^{\circ}C$와 $70-80cm^3/min$이었다. 또한 연속적으로 실험을 수행하여 최적공정조건을 확인하였으며, MeCl의 전환율 67%와 규소소모율 92%에서 평균반응속도는 170(g-MCS/hr.kg-Si), 평균선택도는 0.05이었으며, 연속식 실험결과로부터 총괄반응속도식의 파라미터와 최적압력을 구하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권4호
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• pp.420-427
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• 1991

배추의 염절임 및 가열처리 중의 조직구조 변화를 현미경적으로 관찰하고 펙틴질을 분별 정량하였으며 조직의 내부구조를 cytorrhysis로 측정하였다. 배추줄기 조직의 유세포의 세포막은 염절임시 수축 파괴되며 세포간 공간의 포집공기와 세포액은 세포수축과 함께 중엽을 파괴하면서 유출되었다. 배추조직의 펙틴은 주로고 메톡실 펙틴인 pA와 저 메톡실 펙틴인 pB로 구성 되었고 염절임 및 $60{\sim}70^{\circ}C$의 저온 가열시 상당량의 pA는 작용으로 pB로 전환되었고 $80^{\circ}C$ 이상으로 가열처리하면 열분해로 pB가 감소되었으며 열처리 중 조직의 firmness는 pB의 함량과 상관관계가 높았다(r=0.996). Cytorrhysis 실험결과 염절임 및 $60^{\circ}C$의 저온처리에서는 조직의 pore size가 더 작아졌고 $80^{\circ}C$ 이상의 고온 열처리에 의하여 조직의 pore size가 커졌는데 이는 저온에서 pB의 증가에 의해 조직이 더 치밀해지고 고온 열처리에서는 가열분해된 pB가 용출되면서 조직이 더 엉성해졌기 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2005년도 춘계학술대회
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• pp.264-267
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• 2005

수소의 소규모 분산 생산 기술은 본격적 인 수소 인프라가 도입되기 전에 연료전지 자동차의 수소 충 전용이나 분산 발전형 연료전지의 수소 공급을 위해 필요하다. 생산 용량은 수소 기준으로 $10\~100 Nm^3/hr$ 정도로 현재로선 천연가스의 수증기 개질법이 가장 경제적인 공정으로 알려져 있다. 소규모 생산에 따른 열효율 저하를 줄이 기 위해 단위 공정들이 통합된 컴팩트 개질 시스템의 개발이 필요하다. 핵심 기술인 컴팩트 리포머의 국산화 기술 확보를 위하여 $20 Nm^3/hr$용량의 동심관형 리포머를 설계, 제작하였다. 내부구조는 제작의 단순화를 고려하여 중첩된 동심관이 배열되었고 압력 손실과 열웅력 발생을 억제하도록 유로를 배치하였다. 수증기개질 반응에 필요한 반응열은 리포머 본체에 부착된 버너를 이용하여 공급하였다. 성능 측정을 위한 부속 기기로 상온 흡착식 탈황기, 폐열 회수형 수증기 발생기, 반응물 예열을 위한 열교환기, 생성 가스 응축기를 설계 제작하여 전체 리포밍 시스템을 구성하였다. 반응 온도 $680\~720^{\circ}C$, 탄소 대 수중기 비(S/C ratio) $2.7\~3.2$ 조건에서 수증기 개질 반응을 수행하였다. 해당 반응 조건에서 메탄 전환율 $89\%$ 이상, 저위 발열량 기준 개질 열효율 $70\%$ 이상을 달성하였고 개질 생성가스 내 수소의 최대 유량은 $23.4Nm^3/h$였다. 개발된 리포밍 시스템은 고순도 수소 생산이 필요한 경우, 수소 수율 향상을 위한 고온 수성 가스 전화 반응기를 통합 가능하도록 열교환기 구성을 조정할 수 있으며 용융 탄산염 연료전지와 같이 고온형 연료전지의 경우 $550^{\circ}C$ 이상으로 개질 생성 가스를 공급하도록 구성할 수도 있다. 향후 리포머 본체의 개질 효율 향상 및 장치 소형화, 부속 기기의 최적화를 통한 전체 리포밍 시스템 개선, 스케일 업 설계를 위한 엔지니어링 설계 패키지 구성을 계획하고 있다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2010년도 추계학술발표논문집 1부
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• pp.503-503
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• 2010

국제협약에 따라 2012년부터 유기성폐기물의 해양배출이 금지됨에 따라 환경문제를 유발하는 축산분뇨, 음식물쓰레기, 농축산 폐기물 등의 처리가 곤란한 실정이다. 그러나 최근 저탄소 녹색성장으로 정부가 폐자원 에너지화에 관심을 기울이면서 위의 폐기물을 바이오가스로 전환하는 바이오가스 플랜트(Biogas Plant, BGP)의 이용이 보다 활성화 될 전망이다[1]. 이 바이오가스 처리방법에서 유기물은 메탄가스로 배출되고[2], 나머지 영양성분들(질소, 인산, 칼륨 등)은 모두 소화액에 남아있으므로[3] 이들은 친환경농업에서 필요한 액비로도 활용이 가능하며, 혐기소화 처리방법은 일반적인 가축분뇨 처리과정에서 발생되는 악취문제도 해결할 수 있는 장점 또한 가지고 있다. BGP는 유기성 폐기물에서 혐기성소화를 통해 바이오가스를 만드는 장점이 있는 반면, 가스를 만들고 남은 소화액은 액비로 활용이 가능하지만, 액비로 활용이 불가능할 경우 악성 폐수로 그 처리가 매우 까다로운 단점이 있다. 일반적인 생물학적인 폐수처리방법으로는 처리가 곤란하며, 환경기준을 맞추도록 처리하는데 많은 비용이 소요된다. 이러한 폐액처리를 위해 공정의 단순화와 높은 처리 효율[4]을 가지면서, 액비 또는 정화처리공정이 가능한 방법으로서 분리막공정이 바람직하나, BGP 발생폐액의 성상이 고농도의 오염물질을 함유하고 있어 적용이 쉽지 않다. 따라서 본 연구에서는 이를 보안할 수 있는 와류발생형 막모듈을 이용하여 Biogas Plant의 발생폐수에 대하여 분리막을 이용한 효과적인 처리공정을 개발하고 그에 따른 최적의 조건을 찾는 연구를 하고자 한다. 와류발생형 막모듈을 막과 막 사이에 와류를 발생시킴으로써 막에 전단력을 가하여 막의 가장 큰 단점인 막오염을 줄이는 방법으로 기존의 막모듈과 큰 차이가 있을 것으로 예상된다. 본 연구에서는 기존의 분리막 모듈[5]과 와류발생형 막모듈의 차이를 실험을 통해 확인하며, 막에 가해지는 압력, 막을 통과하는 유량 등의 차이를 두어 최적조건을 탐색하였다.

• 한국가스학회지
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• 제4권1호
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• pp.40-48
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• 2000

연료전지는 일정하게 유지되는 전극-전해질계의 공정에 의해 연료와 산화제의 화학에너지를 전기에너지로 끊임없이 전환시킬 수 있는 전기화학장치이다. 인산형 연료전지는 전해질로 진한 인산염을 사용한다. 연료전지 시스템에서 가장 중요한 부분인 스택은 연료의 산화가 일어나는 anode, 산화물의 환원이 일어나는 cathode, 그리고 anode와 cathode를 분리시키고 이온을 전도시키는 전해질로 이루어져 있다. 연료전지의 성능은 시스템의 환경에 따른 작동 및 디자인 변수들에 의해 좌우된다. 따라서 연료전지의 핵심부분이라 할 수 있는 스택의 성능향상을 위하여 전산유체역학 코드를 이용한 스택에 대한 3차원적 모델링 및 전기화학반응이 포함된 모사를 수행하였다. 이로부터 산화제의 유량변화에 따른 스택 내부에서의 연료, 산화제 및 생성물의 농도, 그리고 반응에 의해 생성된 열의 전달에 의한 스택의 온도 분포 및 변화를 전산유체 코드인 FLUENT를 이용하여 계산하였다.

• 유기물자원화
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• 제14권1호
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• pp.169-177
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• 2006

본 연구에서는 휘발성 유기 화합물의 촉매연소에 의한 제거 반응에 대하여 조사 하였다. 촉매와 VOC의 접촉형태(공간속도 및 촉매층의 높이)에 따라 완전연소온도가 조금씩 달라지며 공간속도(SV)는 처리가스의 유량(Q, $m^3/hr$)을 촉매 층의 부피(V,$m^3$)로 나눈 값(SV=Q/V)을 나타내는 값으로, 촉매연소 장치에서는 보통 $10,000{\sim}50,000hr^{-1}$을 유지한다 열교환기를 통한 VOC는 수소염 이온화 검출기를 통하여 농도를 측정하였으며 반응온도는 373K-423K에서 촉매를 활성화 시켜 VOC 농도의 제거효율을 측정하였다. 농도측정은 100회 이상하여 제거효율을 조사 하였다. 자동차 도장시설에서 VOC 배출농도는 63.37 ppm 이며 373K 촉매 활성시 제거율은 평균 70% 이며 423K 촉매 활성시 제거효율은 78.92% 이었다. 반응농도가 증가할수록 제거효율은 증가하는 경향이었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제11권2호
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• pp.240-248
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• 1997

기존 연구 문헌의 고찰로 서울시 야생조류상의 현황 및 관리방안은 다음과 같이 결론지을 수 있다. 1. 서울시 야생조류상에 대하여 물새와 산새를 모두 연구한 결과가 아직 발표되지 않아 정확한 현황은 파악하기 어려우나 번식기에는 약 40 여종, 겨울철에는 40여종이 서식하는 것으로 볼 수 있으나, 앞으로 정교하며 지속적인 모니터링이 필요하다. 2. 도시림 뿐만 아니라 주변의 패치를 동시에 고려한 통합적 접근방식(intergrated approach)으로 도시림을 연구하여 관리해야 할 것이다. 3. 도시림의 면적은 도시림에 번식하는 야생조류의 종 수에 큰 영향을 미치는 지배적인 인자로써 도시림이 더 이상 다른 토지이용 형태로 전환되지 않도록 관리하는 것이 가장 기초적인 관리 지침이다. 4. 대면적의 숲이 세분화 될 경우, 여름철새의 번식에 지장이 있을 수 있으므로 대면적 숲의 세분화를 막아야 하며, 가능한 한 생태통로(eco-corridor)로 세분화 된 숲을 연결할 수 있는 기술을 개발해야 할 것이다. 5. 도시림에 생육하는 임목 중 대경급 임목은 나무구멍을 둥지자원으로 이용하는 조류의 중요한 은신처와 둥지이므로 대경급 임목을 대신할 수 있는 인공새집의 설치는 나무구멍을 둥지로 이용하는 조류의 번식 종 수를 높이는 방법이다. 또한, 도시림이 시민에 의해 과도하게 이용될 경우, 관목층이 제거되어 관목층을 둥지자원으로 이용하는 조류의 서식에 불리한 조건을 제공할 수 있으므로 등산로 주변에 관목성 수목을 밀식하여 등산로의 확폭과 파괴를 막아야 할 것이다. 풍부한 먹이 자원을 제공하기 위하여 관목층 보호를 꾀하고 임목의 조림과 무육에 힘써야 할 것이다. 6. 동일한 면적에서 번식 조류 종 수를 높이는 방법은 엽층의 피도량을 늘이는 것이다. 현재 서울의 도시림은 엽층의 분화보다는 우선, 피도량의 증가를 위해 노력해야 하며 후에 엽층의 다양성을 높여 산림의 수직적 구조를 다양하게 만들어야 할 것이다. 7. 들고양이와 들개에 의한 소형 조류의 피해가 늘고 있으므로, 야생조류의 천적인 들고양이와 들개를 구제해야 할 것이며, 이에 앞서 서식실태가 조사되어야 할 것이다. 8. 한각을 비롯한 지천의 하변에 서식, 월동하는 물새류와 서식지에 대한 연구와 관리가 시급히 이루어져야 할 것이다. 9. 산불방지와 도시림 정비의 일환으로 실시해 온 관목층과 낙엽 및 죽은 가지를 제거하는 비과학적인 관행과, 하천유지유량을 높이고 하변 정비 및 산불 방지으 ㅣ한 방편으로 진행된 하변 식생 제거는 전문가와 충분히 제고한 후, 없어져야 할 것이다.