• 제목/요약/키워드: Coupled-Feed

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혐기성 박테리아균인 Zymomonas mobilis을 이용한 알코올 발효와 투과증발법을 이용한 알코올의 분리 농축에 관한 연구

  • 조병주;최철호;이영무;이의상
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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    • pp.256-259
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    • 2000
  • 혐기성 박테리아균인 Zymomonas mobilis을 이용한 에탄올 발효에서 사용한 균주가 pH변화에 대하여 강한 내성을 지니고 있으므로 pH 변화에 대한 생산성의 변화는 나타나지 않았다. 다만 주입 기질의 농도가 증가함에 따라 생성되는 알코올의 농도도 증가함을 알 수 있으나 생산성을 고려하여 glucose의 농도가 10%일 때 가장 경제성이 있음을 알 수 있었다. 연속발효에서 glucose의 농도를 10%로 하고 CSL을 1.2%로 하여 실험한 결과 Maximum Productivity는 14.06g EtOH/L/hr을 나타냈으며 glucose의 전환율은 0.47g EtOH / g glucose을 나타냈다. 알코올의 분리 농축을 위한 투과증발 실험에서는 공급액의 유속이 482ml/min이고 공급액의 농도가 8%, 온도가 $70^{\circ}C$에서 투과물의 Flux는 $0.04kg/m^2/hr$ 이었으며 Selesctivity는 7.5로 나타났다. 5{\sim}8%$의 희석된 에탄올 수용액을 투과증발실험을 한 결과 7배 이상 농축되었다.

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Fundamentals of Particle Fouling in Membrane Processes

  • Bhattacharjee Subir;Hong Seungkwan
    • Korean Membrane Journal
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    • 제7권1호
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    • pp.1-18
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    • 2005
  • The permeate flux decline due to membrane fouling can be addressed using a variety of theoretical stand-points. Judicious selection of an appropriate theory is a key toward successful prediction of the permeate flux. The essential criterion f3r such a decision appears to be a detailed characterization of the feed solution and membrane properties. Modem theories are capable of accurately predicting several properties of colloidal systems that are important in membrane separation processes from fundamental information pertaining to the particle size, charge, and solution ionic strength. Based on such information, it is relatively straight-forward to determine the properties of the concentrated colloidal dispersion in a polarized layer or the cake layer properties. Incorporation of such information in the framework of the standard theories of membrane filtration, namely, the convective diffusion equation coupled with an appropriate permeate transport model, can lead to reasonably accurate prediction of the permeate flux due to colloidal fouling. The schematic of the essential approach has been delineated in Figure 5. The modern approaches based on appropriate cell models appear to predict the permeate flux behavior in crossflow membrane filtration processes quite accurately without invoking novel theoretical descriptions of particle back transport mechanisms or depending on adjust-able parameters. Such agreements have been observed for a wide range of particle size ranging from small proteins like BSA (diameter ${\~}$6 nm) to latex suspensions (diameter ${\~}1\;{\mu}m$). There we, however, several areas that need further exploration. Some of these include: 1) A clear mechanistic description of the cake formation mechanisms that clearly identifies the disorder to order transition point in different colloidal systems. 2) Determining the structure of a cake layer based on the interparticle and hydrodynamic interactions instead of assuming a fixed geometrical structure on the basis of cell models. 3) Performing well controlled experiments where the cake deposition mechanism can be observed for small colloidal particles (< $1\;{\mu}m$). 4) A clear mechanistic description of the critical operating conditions (for instance, critical pressure) which can minimize the propensity of colloidal membrane fluting. 5) Developing theoretical approaches to account for polydisperse systems that can render the models capable of handing realistic feed solutions typically encountered in diverse applications of membrane filtration.

디젤엔진의 $NO_X$ 저감을 위한 SCR $DeNO_X$ 촉매의 모델링 및 성능해석 (Modeling and Performance Analysis of SCR $DeNO_X$ Catalyst for Reducing $NO_X$ Emissions in Diesel Engine)

  • 김영득;김우승;이천환
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제17권1호
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    • pp.137-145
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    • 2009
  • The steady-state kinetics of the selective catalytic reduction (SCR) of $NO_X$ with $NH_3$ has been investigated over a commercial ${V_2}{O_5}/TiO_2$ catalyst. In order to account for the influence of transport effects the kinetics are coupled with a fully transient two-phase 1D+1D monolith channel model. The Langmuir-Hinshelwood (L-H) mechanism is adopted to describe the steady-state kinetic behavior of the ${V_2}{O_5}/TiO_2$ catalyst. The reaction rate expressions are based on previously reported papers and are modified to fit the experimental data. The steady-state chemical reaction scheme used in the present mathematical model has been validated extensively with experimental data of selective $NO_X$ reduction efficiency for a wide range of inlet conditions such as space velocity, oxygen concentrations, water concentration, and $NO_2/NO$ ratio. The parametric investigations are performed to examine how the $NH_3$ slip from a SCR $DeNO_X$ catalyst and the conversion of $NO_X$ are affected by the reaction temperature, $NH_3/NO_X$ feed ratio, and space velocity for feed gas compositions with $NO_2/NO_X$ ratios of 0 and 0.5.

자당으로부터 프럭토올리고당의 효소적 생산 연구 (Enzymatic production of Fructo-oligosaccharides from Sucrose)

  • 신형태;백순용;이수원;서동상;권석태;김종남;임유범;이재흥
    • KSBB Journal
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    • 제17권6호
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    • pp.555-559
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    • 2002
  • 프럭토올리고당 합성효소의 생산능력이 우수한 균주를 선발하기 위하여 Aureobasidium pullulan 3종을 배양하여 비교해본 결과 ATCC 9348이 비효소활성 측면에서 가장 우수했으며, 세 균주 모두 균체성장과 효소생산패턴과는 대체적으로 선형적인 관계가 있었다. 균의 형태학적 측면에서 볼 때 배양초기에는 대부분 mycelia cells 형태이었으나 배양이 점차 진행되면서 yeast-like cells 및 chlamydospores 형태로 바뀌었고, 이러한 형태변화와 더불어 균체외효소에 대한 균체내효소의 활성비율도 변화됨을 알 수 있었다. 2.5-L 발효조를 사용하여 pH 영향을 조사해본 결과 pH 7.0 범위에서 효소생산이 최대로 나타났고 pH 4.0 또는 pH 8.0 조건에서는 균체외효소에 대한 균체내효소 활성이 높게 나타나는 것으로 보아 배양조건에 따라 효소의 배출효율이 달라지는 것을 알 수 있었다. 또한 값싼 원료인 당밀로부터 A. pullulans 효소를 사용하여 사료첨가제로서의 프럭토올리고당 생산이 가능함을 확인하였다.

슬롯결합구조를 갖는 직렬급전 마이크로스트립 배열 안테나에 관한 연구 (A study on the series-fed microstrip array anteena with coupling-slots)

  • 장병준;김덕수;문호원;윤영중;박한규
    • 한국통신학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.495-504
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    • 1996
  • 본 논문에서는 슬롯결합 급전구조를 갖는 직렬급전 마이크로스트립 배열 안테나의 정확한 해석 및 설계방식을 제시하고 그 특성을 분석하였다. 슬롯결합 급전구조의 정확한 해석은 급전선에서의 진행파 모드와 비진행파를 모드를 모두 고려하는 full-wave방법과 안테나간의 회로적인 결합을 이용하여 해석하였다. 수치해석에 사용된 기저함수는 해의 수렴도, 정확도 및 계산시간을 비교하여 패치는 3개의 EB모드, 슬롯은 1개의 PWS모드, 급전선은 5개의 PWS모드를 사용하였다. 이러한 안테나 해석을 바탕으로 직렬급전 배열 안테나가 정재파형 구조로 설계되었다. 정재파형 구조에서 각 소자의 여기량을 조절하는 설계방식으로는 슬롯의 길이를 변화시키는 방식과 슬롯과 급전선과의 이격거리를 변화시키는 방식을 사용하였다. 본 논문에서 사용한 이론을 이용하여 8소자 Cheyshev배열 안테나를 설계하여 실험한 결과 슬롯과 급전선간의 이격거리를 조절하여 설계하는 방식이 각 소자간의 공진 주파수의 변화가 없으므로 슬롯의 길이를 가변시키는 방식보다 설계가 간편함을 알 수 있었고, 측정 결과도 우수하게 나타났다.

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분리벽형 증류탑의 구조 설계 및 분리 특성 연구 (The Study of Structure Design for Dividing Wall Distillation Column)

  • 이승현;이문용
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권1호
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    • pp.39-45
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    • 2007
  • 분리벽형 증류탑의 구조 설계를 위한 shortcut 방법으로서 기존의 Fenske-Underwood 식을 3기 일반 증류탑 배열에 확장 적용하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법으로 초기 설계 단계에서 분리벽형 증류탑의 공급단 위치, 분리벽 구간, 중간 제품 생산단의 위치를 간편하면서도 효과적으로 결정할 수 있는 것을 확인하였다. 제안된 방법에 의하여 구조 설계가 이루어진 분리벽형 증류탑과 기존의 연속 2기 증류공정 간의 분리 효율을 비교하기 위해 HYSYS를 사용하여 다양한 원료 조건에 대하여 전산모사 실험을 수행하였다. 그 결과 제안된 분리벽형 증류탑이 기존 연속 2기 증류공정 대비 16%에서 65%까지 에너지를 절약할 수 있음을 확인하였다. 또한 분리벽형 증류탑에 의한 분리 성능 향상 정도는 중간 비점 물질의 조성에 크게 의존하며 중간비점 조성이 우세할수록 유리함을 확인하였고, 최적 에너지 분포 영역 경향은 원료 혼합물의 ESI 값에 의하여 결정됨을 알 수 있었다.

Catalytic Supplementation of Urea-molasses on Nutritional Performance of Male Buffalo (Bubalus bubalis) Calves

  • Sahoo, A.;Elangovan, A.V.;Mehra, U.R.;Singh, U.B.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제17권5호
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    • pp.621-628
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    • 2004
  • Twenty male buffalo calves of 6-9 months of age (average body weight, 97 kg) were randomly allocated into two main groups of four (control) and sixteen (supplemented) calves. The supplemented group was further divided in to four equal sub-groups, with the two groups supplemented with a liquid preparation of urea-molasses, UML1, containing fish meal and UML2, containing formaldehyde treated deoiled mustard cake (FDMC) and the other two, with a semi-solid preparation, UMC1 with FDMC and deoiled rice bran (DORB) contributing similar level of CP as in UML2 and UMC2 with double the level of FDMC to that in UMC1. The control group was fed with DORB along with ad libitum wheat straw at 40:60 ratios. The rest of the groups were fed on the above diet supplemented with 500 g (as fed basis) of urea-molasses preparations. The experimental feeding was carried out for 24 weeks including a metabolism trial towards the end of experimental feeding. Daily feed intake and fortnightly change in live weight were also recorded during the study. Catalytic supplementation of 500 g urea-molasses induced 8-25% higher voluntary feed intake of wheat straw, resulting in 15-25% higher DM and OM intake. The digestibility of DM, OM, total carbohydrate, NDF, ADF, hemicellulose and cellulose in all the dietary groups were comparable. The CP digestibility of calves in supplemented groups were higher (p<0.05) than the control group. The balance of nutrients, viz. N, Ca and P, was also higher in the supplemented groups. Significantly higher intake of digestible CP coupled with other digestible nutrients attributed to higher TDN (1.67-1.78 vs. 1.37 kg) and ME (5.94-6.31 vs. 4.87 Mcal) intake in urea-molasses supplemented groups which resulted in higher live weight gain compared to that in control group (p<0.01). Between the supplements, UML2 and UMC2 faired non-significantly, indicating formalin treated mustard cake as a suitable replacement to fishmeal in the supplement. The overall ranking based on intake and digestibility of nutrients, live weight gain, economic evaluation and input-output relationship revealed that the rations with UML2 and UMC1 to be of greater value compared to other types. From the study it can be concluded that young ruminants can be reared successfully on a basal diet of deoiled rice bran and wheat straw supplemented with cheaper urea-molasses-mineral mix.

A Novel Approach for Controlling Process Uniformity with a Large Area VHF Source for Solar Applications

  • Tanaka, T.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2011년도 제41회 하계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.146-147
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    • 2011
  • Processing a large area substrate for liquid crystal display (LCD) or solar panel applications in a capacitively coupled plasma (CCP) reactor is becoming increasingly challenging because of the size of the substrate size is no longer negligible compared to the wavelength of the applied radio frequency (RF) power. The situation is even worse when the driving frequency is increased to the Very High Frequency (VHF) range. When the substrate size is still smaller than 1/8 of the wavelength, one can obtain reasonably uniform process results by utilizing with methods such as tailoring the precursor gas distribution by adjustingthrough shower head hole distribution or hole size modification, locally adjusting the distance between the substrate and the electrode, and shaping shower head holes to modulate the hollow cathode effect modifying theand plasma density distribution by shaping shower head holes to adjust the follow cathode effect. At higher frequencies, such as 40 MHz for Gen 8.5 (2.2 m${\times}$2.6 m substrate), these methods are not effective, because the substrate is large enough that first node of the standing wave appears within the substrate. In such a case, the plasma discharge cannot be sustained at the node and results in an extremely non-uniform process. At Applied Materials, we have studied several methods of modifying the standing wave pattern to adjusting improve process non-uniformity for a Gen 8.5 size CCP reactor operating in the VHF range. First, we used magnetic materials (ferrite) to modify wave propagation. We placed ferrite blocks along two opposing edges of the powered electrode. This changes the boundary condition for electro-magnetic waves, and as a result, the standing wave pattern is significantly stretched towards the ferrite lined edges. In conjunction with a phase modulation technique, we have seen improvement in process uniformity. Another method involves feeding 40 MHz from four feed points near the four corners of the electrode. The phase between each feed points are dynamically adjusted to modify the resulting interference pattern, which in turn modulate the plasma distribution in time and affect the process uniformity. We achieved process uniformity of <20% with this method. A third method involves using two frequencies. In this case 40 MHz is used in a supplementary manner to improve the performance of 13 MHz process. Even at 13 MHz, the RF electric field falls off around the corners and edges on a Gen 8.5 substrate. Although, the conventional methods mentioned above improve the uniformity, they have limitations, and they cannot compensate especially as the applied power is increased, which causes the wavelength becomes shorter. 40 MHz is used to overcome such limitations. 13 MHz is applied at the center, and 40 MHz at the four corners. By modulating the interference between the signals from the four feed points, we found that 40 MHz power is preferentially channeled towards the edges and corners. We will discuss an innovative method of controlling 40 MHz to achieve this effect.

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원편파용 광대역 마이크로스트립 크로스 슬롯 어레이 안테나의 설계에 관한 연구 (A Study on the Design of Wideband Microstrip Cross Slot Array Antennas with Circular Polarization)

  • Min, Kyeoung-sik;Ko, Jee-Won
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제8권4호
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    • pp.894-900
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    • 2004
  • 원편파용 마이크로스트립 안테나 소자들은 많은 형태가 있는데, 이것은 훌륭한 단위 방사기로 사용되었다. 원편파용 안테나의 이점은 송$.$수신시스템 사이에 엄격한 설정을 요구하지 않기 때문에 원편파용 프린트 안테나는 많은 위성과 이동무선시스템에 자주 사용되었다. 원편팍용 마이크로스트립 안테나의 3 dB 축비와 임피던스의 광대역을 실현하기 위해서 복잡한 급전구조와 3층의 패치 소자가 연구되었다. 본 논문은 원편파용 광대역 마이크로스트립 크로스 슬롯 어레이 안테나의 설계를 나타낸다. 제안한 안테나는 급전부인 마이크로스트립 라인과 원편파 발생을 위한 방사부인 크로스 슬롯으로 구성되어 있다. 광대역을 위해서 3충 구조가 고려되었고, 크로스 슬롯은 급전선과 전자기적 결합을 한다. 1소자 크로스 슬롯 안테나의 최적 파라미터가 모멘트 법에 의해 해석 및 설계되었다. 이러한 파라미터들은 방사소자들 사이의 상호결함을 고려한 어레이 안테나 설계에도 적용되었다. 제안한 안테나의 우현편파와 좌현편파는 비대칭 크로스 슬롯 구조와 슬롯 위치에 의해 쉽게 제어된다. 1소자와 15소자 크로스 슬롯 안테나에서 1 dB 이하의 축비와 안테나의 광대역 특성을 얻었다.

원형편파를 갖는 원형 링 마이크로스트립 슬롯 안테나 (Printed Annular Ring Slot Antenna for Circular Polarization)

  • 이태훈;김명석;김영두;이홍민
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.75-80
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    • 2003
  • 본 논문에서는 기존 원형 링 마이크로스트립 슬롯 안테나의 방사소자 일부를 제거하고, 길이가 서로 다른 십자슬롯을 부설하여 원형편파를 구현하고, 안테나 크기를 소형화시킨 새로운 구조의 안테나를 제안하였다. 급전구조는 입력단 설계가 간단하고 정합이 쉬운 전자파 결합방식을 사용하였고, Ansoft HFSS V8.0으로 최적화한 후 제작 및 측정하였다. 제안된 안테나는 GPS(1.5 GHz)대역에서 1.9 %의 축비 대역폭(AR$\leq$3 dB)을 나타내었고, LHCP$.$RHCP 각각의 구조에서 7.74 %의 임피던스 대역폭(VSWR$\leq$2)을 나타내었다. 이는 기존의 원형링 마이크로스트립 슬롯 안테나의 임피던스 대역폭 및 축비 특성을 보다 더 개선한 것이다.