• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1998년도 제13차 학술회의논문집
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• pp.461-467
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• 1998

In spite of significant nonlinearities even in the simplest model, some types of steady-state and dynamic behavior common for nonlinear systems have never been associated with distillation columns. In recent years, multiplicity of steady states has been a subject of much research and is now widely accepted. Subsequently, stability of steady states has been explored. Another phenomenon that. although widely observed in chemical reactors, has not been associated with models of distillation columns is the existence of periodic oscillations. In this article we study the steady-state and dynamic behavior of the azeotropic distillation of the ternary homogeneous system methanol-methyl butyrate-toluene. Our simulations reveal nonlinear behavior not reported in earlier studies. Under certain conditions, the open-loop distillation system shows a sustained oscillation associated with branching to periodic solutions. The limit cycles are accompanied by traveling waves inside the column. Significant underdamped oscillations are also observed over a wide range of product rates.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제20권3호
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• pp.134-140
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• 2005

식품첨가물공전의 일반시험법 중 비점 및 유분측정법, 융점측정법 및 확인시험법에 대하여 국내에 유통되는 식품 첨가물을 대상으로 한국, 일본, JECFA및 미국의 시험법에 따라 비교?분석하였다. 한국의 식품첨가물공전에서 비점을 측정하는 품목은 프로필렌글리콜 1품목이었고, 이 품목에 대하여 한국방법에서는 비점으로, 일본방법은 유분으로, JECFA와 미국방법은 증류가 일어나는 온도로 표시하도록 되어 있었으며, 측정결과 규격에 적합하였다. 유분측정법은 한국과 일본방법에서는 유분으로, JECFA와 미국방법에서는 증류온도로 표시하였다. 프로피온산의 유분은 4 기관의 규격에 모두 적합하였으며, 일본방법에는 이소프로필알콜에 대한 규격기준이 없었다. 응점측정법은 4 기관의 방법이 동일하였으며, 한국 식품첨가물공전에서는 28품목이 해당되었다. D-Mannitol의 경우 기관마다 규격기준이 약간 달랐으며, 미국방법에서는 L-ascorbic acid, calciferol 및 fumaric acid에 대한 규격이 설정되어 있지 않았다. 한국 식품첨가물공전에서 확인시험을 하는 화학적합성품은 251품목이었으며, 과망간산염, 글리세로인산염, 브롬산염, 치오황산염 및 브롬화물 등 5항목에 해당하는 개별품목은 없었다. 안식향산염 시험에서 안식향산칼슘은 가열해야 녹았으며, 구연산철은 한국과 일본방법 (2)에서 모두 구연산염의 확인이 불가능하였다. 암모늄염, 젖산염, 마그네슘염, 제이동염, 황산염, 인산염 및 아연염 시험법은 4기관에 모두 동일하였으며, 현행 시험법에 의해 모두 확인이 가능하였다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제9권6호
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• pp.435-445
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• 2018

In this work, desalination experiments were performed on vacuum membrane distillation (VMD). Process parameters such as feed flow rate, vacuum degree on permeate side, feed bulk temperature and feed salt concentration were optimized using sensitivity analysis and Taguchi method. The optimum values of process parameters were found to be 2 lpm of feed flow rate, $60^{\circ}C$ of feed bulk temperature, 5.5 kPa of permeate-side pressure and 5000 ppm of salt concentration. The permeate flux at these conditions was obtained as $26.6kg/m^2{\cdot}hr$. The rejection of salt in permeate was found to be 99.7%. The percent contribution of various process parameters using ANOVA results indicated that the most important parameter is feed bulk temperature with its contribution of 95%. The ANOVA results indicate that the percent contribution of permeate pressure gets increased to 5.384% in the range of 2 to 7 kPa as compared to 0.045% in the range of 5.5 to 7 kPa.

• Membrane and Water Treatment
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• 제4권4호
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• pp.223-236
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• 2013

The paper presents an experimental set-up for osmotic membrane distillation, which can be operated continuously for several weeks. NaCl solutions were used as an osmotic solution. The influence of osmotic solution concentration on the obtained permeate flux is presented. The experimental set-up was equipped with a system for the regeneration of dilute brine. The regeneration was carried out using a method of natural evaporation to the air surrounding the installation. The evaporation area was created by the Białecki rings, assembled in the form of tower. The obtained evaporation rate was sufficient to maintain a constant NaCl concentration (over 300 g/L), for air with the relative humidity in the range of 30-80%. Accurel PP S6/2 hydrophobic polypropylene membranes were used in the study. The membranes exhibited 100% rejection for 600 h of the process duration.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권4호
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• pp.550-564
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• 2020

증류탑은 경제적 효율성, 높은 신뢰성 및 자료 확보의 용이성으로 석유화학 공정 설계 시 화학 성분의 분리를 위해 적용되는 주된 기술 중 하나이다. 하지만, 기본적으로 에너지 소비 및 투자비가 높은 설비이기 때문에, 운전비와 투자비에 대한 Trade-Off 분석을 진행하여 가장 경제적인 증류탑 설계 진행이 필요하다. 본 연구에서는 가능한 많은 공정 엔지니어의 활용을 위해 대중적 공정 모사 프로그램인 Aspen Plus를 사용하여 검토를 진행하였다. 증류탑 최적화 진행시의 설계 변수를 정의하여 공정 엔지니어의 주관적인 판단에 의한 설계 품질의 편차를 최소화 하였으며, 불필요한 검토 과정 배제 및 체계적/효율적인 절차를 수립하여 설계에 소요되는 시간 및 인력 소요를 최소화 하였다. 또한, 증류탑 단수 최적화 검토시 투자비의 신뢰성 있는 산출을 위해 APEA (Aspen Process Economic Analyzers) 프로그램을 도입하고, APEA 사용에 대한 효율적인 방법에 대해서도 다방면으로 검토하여 최적화 절차를 수립하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제16권1호
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• pp.56-60
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• 2013

Non-conventional oil resources such as shale gas are becoming increasingly important and have drawn the attention of several major oil companies all over the world. Nevertheless, the market-changing growth of shale gas production in recent years has resulted in the emergence of environmental and water management challenges. This is because the water used in the hydraulic fracturing process contains large amount of pollutants including ions, organics, and particles. Accordingly, the treatment of this flowback water from shale gas plant is regarded as one of the key technologies. In this study, we examined the feasibility of membrane distillation as a treatment technology for the water from shale gas plants. Direct contact membrane distillation (DCMD) is a thermally-driven process based on a vaper pressure gradient across a hydrophobic membrane, allowing the treatment of feed waters containing high concentration of ions. Experiments were carried out put in the lab-scale under various conditions such as membrane types, temperature difference, flow rate and so on. Synthetic feed water was prepared and used based on the data from literature. The results indicated that DCMD is suitable for treating not only low-range flowback water but also high-range flowback water. Based on the theoretical calculation, DCMD could have over 80% of recovery. Nevertheless, organic pollutants such as oil and surfactant were identified as serious barriers for the application of MD. Further works will be required to develop the optimum pretreatment for this MD process.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.21-27
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• 2018

나프타분리공정은 원유에서 증류 공정에 의해 얻어지는 풀레인지납사(Full Range Naphtha)를 원료로 하여 끓는점 차이에 의해 각각 경질납사, 중질납사 및 등유 반제품으로 순차적으로 분리한다. 이러한 전통적인 분리 방법은 2성분을 분리하는 Column을 연속으로 설치하여 생산한다. 이러한 분리방법은 리보일러에서 소비되는 에너지가 증류탑 내부 고비점 성분을 분리시키는 데 사용되고 이 에너지의 대부분은 탑정의 냉각기에서 응축열로 버려지게 때문에 에너지 낭비가 큰 것으로 알려져 있다 본 연구에서는 납사분리공정의 2개의 Column을 Petlyuk Column으로 설계하였다. 탑내 조성분포가 평형관계만으로 계산되는 이상적 단수 효율 하에서 stage to stage 계산방법으로 구조적 설계를 하였고 일반 증류탑과 비교한 결과 제시된 Petlyuk Distillation Column의 설계 방법이 기존의 3-column 모델법보다 설계 시간이 단축될 뿐만 아니라 증류탑내의 액의 조성분포를 평형증류 조성곡선과 유사하도록 설계함으로써 에너지 효율 측면에서도 효율적임을 입증하였다. 또한 같은 tray 단수하에서 Petlyuk Column은 일반 증류탑 대비 약 12.3% 에너지가 절약될 뿐만 아니라 초기 투자비도 절약됨을 알 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권2호
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• pp.181-192
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• 2015

본 연구는 Liquid Crystal Display (LCD) 세척 후 발생하는 Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate (PGMEA)폐액 재활용을 위한 2기 증류탑을 사용하는 공정의 최적 조건을 산출하였다. 공정조건 최적화 기법으로 다중회귀분석을 이용하여 1차 증류 시 Bottom 온도(BTM 온도), Reflux 량, Feed 량 및 Feed 온도에 따라 PGMEA 함량에 대한 최적 조건과 2차 증류 시 BTM 온도, Reflux 량, Feed 량에 따른 PGMEA 함량에 대한 최적 조건과 공정인자를 산출하였다. 1차 증류탑의 공정인자 중 Reflux 량, Feed 온도 및 Feed 량이 중요한 인자로 산출되었다. 본 연구의 공정조건 범위에서는 BTM 온도범위가 PGMEA함량에 크게 영향을 주지 못하였다. 따라서 최적 공정 조건은 Feed 량 $5,700{\ell}$, Reflux 량 $2,500{\ell}$, BTM 온도 $165^{\circ}C$ 및 Feed 온도 $130^{\circ}C$이며 이때 예측된 PGMEA 함량은 92.12~94.62%로 산출되었다. 2차 증류탑에서는 Reflux 량이 함량에 많은 영향을 미치고 있으며, Feed 량과 BTM 온도도 영향을 미치는 인자로 산출되었다. 다중공선성(Multicollinearity)이 Reflux 량과 BTM 온도 간에 강한 양의 상관관계가 있어, 두 인자 중 다중회귀식에 영향이 지배적인 인자 하나를 선택하였으며, 최적조건은 BTM 온도 $199^{\circ}C$ 기준에서 최적 공정 조건은 Feed 량 $4,275{\ell}$ 및 Reflux 량 $6,200{\ell}$이며, 이때 예측 PGMEA 함량은 99.0~99.5%로 산출되었다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권6호
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• pp.631-636
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• 2022

막걸리라고도 불리우는 전통 병행복발효주 탁주의 중요한 규격인 알코올분은 풍미와 연관이 깊은 요인이다. 알코올분 분석은 증류과정과 주정계 측정으로 구성된 부칭법이 주로 사용되고 있다. 본 연구에서는 GC법을 개선하여 신뢰성을 검증한 후 시중 유통 탁주 14종의 알코올분을 부칭법과 개선된 GC법으로 분석하였다. GC법의 정밀성 및정확성은 만족스러운 수준이었으며, 정량한계 및 정성한계는 0.5도 및 0.1도로 확인되었다. 표시도수 ±1을 초과한 비살균 탁주 3종 중 표시도수 6.0도를 초과하는 9.9도 (GC법) 및 10.1도 (부칭법)로 측정된 1종을 제외한 나머지는 -1.1도를 초과하였으나, 분석법의 에러범위에 해당되는 수준이었다. 14종 탁주의 알코올분 평균 정밀도 (%RSD)는 부칭법 36.2%에 비하여 GC법이 12.8%로 우수하였다. 본 연구에서 개선된 GC법은 넓은 범위의 탁주 중 알코올분 규격 관리 및 개선에 효율적 사용이 가능할 것으로 평가되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제35권6호
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• pp.1028-1032
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• 2003

절임류에 함유된 이산화황함량의 정확한 분석을 위해 산 증류후 HPLC-UV detector를 이용한 방법과 Monnier-Williams변법으로 실험해보았다. 산증류-HPLC-UV법은 절임류중의 아황산염을 산증류 시킨 후 발생하는 이산화황을 1% triethanolamine용액에 흡수시켜 이를 UV 240nm에서 정량하는 것으로서, 고정상은 음이온 교환컬럼을, 이동상으로는 1.8mM $Na_2Co_3$와 1.7mM $NaHCO_3$용액을 사용하였다. 이 방법으로 단무지에 아황산염을 첨가하여 실험 한 결과 $84.0{\sim}91.7%$의 회수율을 얻었다. 시중에 유통되는 48종의 절임류에 대해 모니어윌리암스변법과 산증류-HPLC-UV법을 이용하여 이산화황 함량을 조사해본 결과, 산증류-HPLC-UV법에 비해 모니어월리암스법에서 휘발성 산으로 인해 높은 농도를 나타내었다. 산증류-HPLC-UV법으로 분석한 절임류의 이산화황 농도는 불검출${\sim}173.05ppm$이었고, 기준인 30ppm을 초과하는 제품은 3건이었다.