• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.440-444
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• 1999

S. clavulirerus ATCC 27064 균주는 약 200 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였지만, 이 균주를 NTG에 의해 돌연변이 시킴으로써 얻어진 S. clavuligerus KK를 같은 배양조건에서 약 5배 많은 1150 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였다. 무기염이 첨가되지 않은 clavulanic acid의 기본 생산 배지에서는 clavulanic acid의 생산량은 1150 mg/L였으나 다양한 무기염 중에서 MgSO$_4$가 첨가된 배지에서는 약 2000 mg/L나 생산되었다. 따라서 기본 배지조성인 1%(v/v) glycerol, 1.5%(w/v) soybean flour, 0.1%(w/v) $KH_2PO_4$, 0.2%(v/v) soybean oil에 0.4%(w/v) MgSO$_4$를 첨가함으로써 clavulanic acid의 생산을 높일 수 있었다.Airlift 와 bubble column 및 교반식 생물반응기에서 회분식 배양을 했을 경우 clavulanic acid의 생산은 airlift 생물 반응기에서는 1100 ng/L, bubble column 생물 반응기에서는 1450 mg/L, 교반식 생물 반응기에서는 1500 mg/L가 생산되어, 교반식 반응기가 적절하다고 생각되며 이는 배양액이 시간이 지날수록 점도가 높아지기 때문에 임펠러에 의한 교반 효과가 있는 교반식 반응기에서 물질전달이 가장 용이하기 때문인 것으로 보인다. 특히 교반식 생물 반응기에서 용존산소농도에 따라 교반속도를 조절하여 회분식 배양을 했을 경우가 수율이 0.18, 생산성은 250mg/Lㆍday로 가장 우수하게 나타났다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.73-76
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• 2000

A novel, continuous bioreactor system combining a bubble column (absorption section) and a two-phase bioreactor (degradation section) has been designed to treat a gas stream containing benzene. The bubble column contained hexadecane as an absorbent for benzene, and was systemically chosen considering physical, biological, environmental, operational and economic factors. This solvent has infinite solubility for benzene and very low volatility. After absorbing benzene in the bubble column, the hexadecane served as the organic phase of the two-phase partitioning bioreactor, transferring benzene into the aqueous phase where it was degraded by Alcaligenes xylosoxidans Y234. The hexadecane was then continuously recirculated back to the absorber section for the removal of additional benzene. All mass transfer and biodegradation characteristics in this system were investigated prior to operation of the integrated unit, and these included: the mass transfer rate of benzene in the absorption column, the mass transfer rate of benzene from the organic phase into the aqueous phase in the two-phase bioreactor, the stripping rate of benzene out of the two-phase bioreactor, etc. All of these parameters were incorporated into model equations, which were used to investigate the effects of operating conditions on the performance of the system. Several experiments were conducted to show the feasibility of this system. This process is believed to be very practical for the treatment of high concentrations of gaseous pollutants.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.863-866
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• 2009

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.239-244
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• 2007

이산화탄소 분리 및 메탄 회수를 동시에 수행하기 위한 배출구가 두 개로 분리된 내부순환식 기포탑 반응기를 이용하여 $CO_2$ 분리용 흡수제인 모노에탄올아민(MEA)의 최적조건을 도출하였다. 5 wt% MEA 수용액에서 이산화탄소의 흡수 및 탈기 반응 시 pH 변화, 공기주입량에 따른 이산화탄소 탈기량 및 메탄 함량변화를 관찰하였다. 또한 액상수위 및 초기 MEA 흡수액 온도변화에 따른 이산화탄소 흡수 및 메탄 회수율을 측정하였다. 최적반응조건은 정상상태에서 액상수위 40 mm, 공기주입량은 1.5 L/min, 흡수액의 온도 $25^{\circ}C$이었다

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.573-579
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• 1996

공업적 기포탑 반응기의 설계, scale-up, 조절, 개발 및 운전에 매우 긴요한 기초자료들을 얻기 위하여 실험 실적 규모의 기포탑 반응기에서 각 실험변수들이 ortho 붕산으로부터 meta 붕산의 생성 반응전환율에 미치는 영향을 연구하였다. 반응시간 및 압력, 반응물의 입자크기 및 기체 유속 등을 실험변수로 선택하였으며, 이들 실험변수들이 기포탑 반응기내의 기체 체류량에 미치는 영향들을 반응의 전환율과 연계하여 또한 검토하였다. 연구의 결과, 다음과 같은 최적 반응조건을 얻을 수 있었다 : 반응시간 ; 35~40(분), 반응압력 ; 92~95(kPa), 반응입자의 크기 ; $0.6{\times}10^{-3}(m)$ 이하, 기체 유속 ; 0.07~0.08(m/s).

• KSBB Journal
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• 제5권1호
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• pp.59-67
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• 1990

생성물의 분리 및 효소의 회수를 위하여 수평흐름 한외여과장치를 부착한 기포탑에서 섬유소의 연속적인 효소 가수분해 반응을 연구하였다. 기포탑을 효소 가수분해 반응 공정에 이용할 경우 기체유속의 범위는 1-3cm / sec로 기포의 합체현상이 발생하지 않는 dispersed bubble flow 영역이 적합하며 혼합도 거의 완전하게 이루어짐을 확인하였다. 효소 회수장치에 한계분자량이 $10^4$인 여과막을 사용하였을 경우 효소의 활성이 저하되지 않은 채 대부분이 회수되었고 glucose 및 cellobiose의 배제율은 0이었다. 따라서 수평흐름 한외 여과장치는 효소의 연속회수장치로 작합하였으며 반응생성물이 연속적인 분리로 섬유소의 당화율을 증가시켰다. 화분식 반응의 경우 반응시간이 8시간이내에서 실험치는 성능식에 잘 부합되었으나 반연속식 및 연속식 반응의 경우에는 이론값과 차이가 있었다. 이는 반응기 내에서의 효소의 변성에 기인된다. 반연속식 및 연속식 반응의 경우 희석율을 증가시킴에 따라 전환율은 증가하나 반응액중의 환원당의 농도는 낮아진다. 따라서 적정한 기질 공급속도 및 희석율은 효소의 회수비용, 생성물의 농축비용 및 기질의 공급비용등의 경제적 요소를 고려하여 판단하여야 한다. 이상의 결과로부터 수평흐름 한외여과장치를 효소 회수장치로 기포탑에 응용할 경우, 효소의 재사용이 가능할 뿐 아니라 당화율을 증가시킴으로서 연속반응기로 효과적이라고 판단되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.77.1-77.1
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• 2011

슬러리 기포탑 반응기는 열 및 물질 전달의 용이성, 낮은 운전비용 및 장치의 간단성의 장점을 가지고 있어서 Fischer-Tropsch 반응, bio-reaction 등에 많이 응용되고 있다. 특히, 반응물은 기체 상태로 반응기에 투입이 되는데, 이 기포입자의 상승하는 힘을 바탕으로 기상/액상/고상이 균일하게 혼합되게 된다. 많은 연구자들이 이러한 기포탑 반응기의 성능을 개선하고자, 다양한 반응기 디자인에 대하여 보고하고 있다. 특히 반응기 내부에 tray를 설치함으로써, 기포 포집율을 증진시기고 액상의 역류를 최소화시키는 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는, 다양한 기공크기를 갖는 tray를 활용함으로써 높이에 따른 기포 포집율의 변화 및 반응기 내에 기포 입자의 거동 특성에 대하여 살펴보았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.543-547
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• 2016

직경 0.152 m이고 높이 2.5 m인 전해질용액 기포탑에서 기포의 크기(chord length)와 상승속도 등 기포의 물성에 대해 고찰하였다. 기포의 크기와 상승속도는 이중저항탐침법을 사용하여 측정하였다. 기체와 액체의 유속 그리고 액상의 이온강도가 기포의 크기와 상승속도에 미치는 영향을 결정하였다. 기포의 크기는 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하였으나 액체의 유속과 액상의 이온강도가 증가함에 따라서는 감소하였다. 기포의 상승속도는 기체의 유속이 증가함에 따라 증가하고 액상의 이온강도가 증가함에 따라 감소하였으나 액체유속의 변화에 따라서는 약한 최대값을 나타내었다. 기포의 크기와 상승속도는 운전변수들의 상관식으로 잘 나타낼 수 있었다.

• 한국약용작물학회지
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• 제12권5호
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• pp.378-383
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• 2004

Scopolamine and hyoscyamine are important anticholinergic compounds. To increase the productivity, we have selected various elicitors and developed culture system using a bubble column bioreactor (BCB). As the same manner of elicitation in flask cultures, the elicitors were introduced into BCB cultures and the productivity was investigated. Except the bacterial elicitor of Staphyllococcus aureus, the elicitors inhibited hyoscyamine production. In scopolamine production, the elicitors revealed different responses from the results obtained in flask cultures. The elicitors of KCl and Candida albicans less increased the production than flask cultures. However, methyl jasmonate and S. aureus showed stronger positive effects on tropane alkaloid production. In particular, S. aureus was the most effective elicitor on scopolamine production and the elicitor resulted in the highly increased production, approximately 10 times higher than the control culture.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제14권4호
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• pp.139-146
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• 2015

본 연구에서는 매립지역의 지반을 대상으로 구리와 납으로 복합 오염된 지반의 오염원 제거를 위하여, 나노버블을 이용한 컬럼실험을 수행하였으며, 실험결과 바탕으로 나노버블의 정화효율 및 적용된 중금속 오염물 제거에 미치는 영향을 분석하였다. 실험결과, 구리 단일오염물의 경우 세립토 함유량에 관계없이 증류수에 비하여 나노버블이 오염물 제거효과가 높은 것으로 나타났으며, 구리/납 복합오염물의 경우에는 나노버블이 구리보다 납의 제거에 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다. 또한 실험결과를 바탕으로 나노버블 이동경로로 활용되는 지반의 간극비에 기인한 흐름경로 및 투수성 등과 같은 공학적 특성이 오염물 제거효과에 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 본 연구를 바탕으로 나노버블은 복합오염지반에서 농도에 기인한 우선제거 대상 오염물에 적합한 세정제로의 적용이 가능할 것으로 판단되었다.