• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제9권6호
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• pp.773-777
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• 1999

Scale-up experiments for hydrolysis of beef tallow, fat, and palm kernel with lipase derived from Candida cylindracea were carried out in 1-1, 100-1, and 10,000-1 reactors. The optimum agitation speed for the hydrolysis of the 1-1 reactor was investigated and found to be 350rpm, and this was a basis for the scale-up of agitation speed. The hydrolysis system in this work was the oil-water system in which the hydrolysis seems to process a heterogeneous reaction. An emulsion condition was the most important factor for determining the reaction rate of hydrolysis. Therefore, the scale-up of agitation speed was performed by using the power n = 1/3 in an equation of the rules of thumb method. The geometrical similarity for scaling-up turned out to be unsatisfactory in this study. Thus, the working volume per one agitator was used for the scale-up. In the case of scale-up from a 1-1 reactor to a 100-1 reactor, the hydrolysis of palm kernel was very much scaled-up by initiating the rules of thumb method. However, the hydrolysis of fat and beef tallow in a 100-1 reactor was a little higher than that of the 1-1 reactor because of the difference of geometrical similarity. The scale-up of hydrolysis from the 100-1 reactor to the 10,000-1 reactor was improved compared to that of the 1-1 to 100-1 reactor. The present results indicated that the scale-up of hydrolysis in the oil-water system by the rules of thumb method was more satisfactory under the condition of geometrical similarity. Even in the case where geometrical similarity was not satisfactory, the working volume per one agitator could be used for the scale-up of a heterogeneous enzyme reaction.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권3호
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• pp.330-336
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• 2014

연속교반탱크반응기, 담수화 플랜트, 증류탑, pH 중화 프로세스 등을 포함한 많은 산업용 프로세스들은 높은 비선형성과 시변 특성으로 인해 제어가 까다로워 보다 정밀하고 안정된 성능을 가지는 제어기를 설계하려는 많은 노력들이 있어 왔다. 본 논문에서는 기존 연구의 단점을 개선한 CSTR 프로세스의 농도제어용 PID 제어기를 동조하는 문제를 다룬다. 액추에이터 포화 문제를 극복하기 위해 PID 제어기에는 적분기 안티와인드업 피드백 루프가 구성되며, PID 제어기의 파라미터는 전체 제어 프로세스가 만족스러운 설정치 추종 성능을 가지도록 진화연산(EA)에 의해 동조된다. 제안하는 방법은 시뮬레이션을 통해 설정치 추종 성능, 외란 억제 성능과 파라미터 변동에 대한 강인성을 확인한다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권9호
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• pp.1273-1279
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• 2010

가압중수로 연료관은 CSA N 285.4 기술기준에 따라 주기적인 가동중검사가 수행되고 있다. 가동중검사시 발견된 결함이 CSA N 285.4 의 허용기준을 초과하는 경우, 결함 연료관의 계속 운전을 위해 가동적합성 평가를 허용하고 있다. 캐나다 COG(CANDU Owner's Group)를 중심으로 중수로 연료관의 결함 건전성 평가 기술기준인 CSA N285.8 이 개발되었다. 본 논문에서는 CSA N285.8 을 기반으로 연료관의 건전성 평가시스템 WIES(Wolsong In-service Evaluation System)를 개발 하였다. 중수로 연료관의 가동중검사시 결함이 발견되는 경우, 개발된 시스템은 신속하고 정확한 건전성 평가를 수행하여 계획예방 정비기간의 연장을 방지하여 원전 이용률 향상에 기여할 것으로 판단된다.

• 미생물학회지
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• 제44권1호
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• pp.29-36
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• 2008

질소는 하수처리과정에서 제거되어야 하는 주요 오염물질 중의 하나이며, 세균 군집을 이용한 고도처리 시스템에서 생물학적 질소제거는 중요한 기술이다. 질산화반응은 생물학적 질소제거 시스템의 첫 단계로 미생물에 의해 진행된다. 암모니아는 암모니아산화세균에 의해 아질산염으로 산화되며, 그 후에 아질산염은 아질산염 산화세균에 의해 질산염으로 산화된다. 실험실 규모의 생물학적 질소제거 시스템인 변형된 eBAF 시스템, Nutrient removal laboratory 시스템과 반추기법을 적용한 rSBR 시스템의 질산화반응조 시료에서 16S rRNA 유전자를 이용한 terminal restriction fragment length polymorphism (T-RFLP) 방법으로 아질산염 산화세균군집을 분석하였다. 제한효소로 형성된 단편의 클러스터분석에서 Nitrobacter 군집은 각각의 폐수처리 시스템에 따라 군집의 차이가 있음이 나타났다. 그러나 Nitrospira 군집의 클러스터분석에서는 액체와 담체의 서식지 환경 차이에 의해 군집이 구분되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권2호
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• pp.184-189
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• 2020

Van de Vusse 반응기는 정상상태 입출력 관계에서 최대값을 그리고 이 최대값을 기준으로 동특성의 형태가 크게 바뀌는 특성을 보인다. 운전영역에 따라 정상상태 이득의 부호가 바뀌고, non-minimum phase 동특성 등의 제어를 매우 어렵게 하는 특성들이 나타난다. 매우 많은 비선형제어 방법들과 새로이 고안되고 있는 방법들이 이 Van de Vusse 반응기 공정에 적용되어 그 성능 검증이 이루어지고 있다. 이 반응기의 실제 예가 보고되어 있으나, 화학반응 특성상 제어기 실험에 일상적으로 사용되기에는 어려움이 많아 대부분 모사연구에 그치고 있다. 여기서는 이 Van de Vusse 반응기의 특성을 모두 구현하는 액위시스템을 제작하고, 새로이 고안되는 비선형 제어기의 성능을 밝히는 기준이 될 수 있는 간단한 두 제어 방법의 실험 결과를 제안하고자 한다. 액위시스템 실험장치와 제안된 제어 방법들은 매우 간단하며, 비선형 제어기의 성능과 현장 적용 가능성을 검증하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.221-228
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• 1989

각종 섬유질 효소당화반응조내의 현탁액 혼합교반 양상이 효소당화에 미치는 영향을 검토하기 위하여 3종의 대표적인 bioreactor;vertical impeller type bioreactor-(VITB), horizonatl paddle type bioreactor(TDTB)를 제작하여 그 효용성을 비교 검토하였다. 최적 교반강도는 impel-ler나 paddle로 현탁핵을 교반하는 VITB와 HPTB가 각각 100rpm, 그리고 통자체를 회전시켜 교반하는 TDTB가 200rpm이었으며 TDTB에 부착된 baffle의 형태 및 크기는 큰 영향을 주지 않았다. 또한 VITB나 TDTB의 경우 과다한 교반은 효소의 실활을 유발시켜 오히려 섬유소당화를 저해하였다. 3종의 bioreactor의 최적 교반조건에서의 당화효율을 비교한 결과 VITB가 가장 높았으며 특히 고농도 섬유소 당화시 가장 높은 당화효율을 보여, 가장 효율적인 교반양상을 나타내는 것으로 보인다. 이로 미루어 impeller나 paddle의 물리적 충격에 의한 현탁액의 cellulose network를 파괴시키는 효소반응기가 단순히 교반혼합하는 반응기에 비하여 우수한 결과를 줌을 알 수 있었다. 반면 주어진 양의 당을 생산하는데 소요되는 동력소모를 검토한 결과 TDTB가 VITB에 비하여 다소 낮았으나 고농도의 경우는 급속히 증가되었다. 적절한 bioreactor의 선정에는 기질의 가격, 당화수율, 고농도 당화, 그리고 반응기의 scale-up의 용이성등이 종합적으로 검토되어져야 할 것이다.

• KSBB Journal
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• 제5권3호
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• pp.279-291
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• 1990

Chitin을 35 mesh로 분쇄하여 강산과 강알카리로 처리하여 CHITA와 CHITB를 만들고 여기에 glutaraldehyde를 작용시켜 $\beta$-glucosidase를 고정하여 CHITA-Gase 및 CHITB-Gase를 제조하였다. 이 두 종류의 고정화 효소를 기질 p-nitropheol-$\beta$-D-gliucopyranoside(PNG)과 회분식 반응기, 연속 흐름 반응기 및 플러그 흐름 반응기에서 반응시켜 최적 온도, 최적 pH, 반응 속도 상수, 물질 전달 계수, 효율 인자 및 효소 불활성화 속도 등을 구하여 반응기별 효율을 검토하였다. 반응 최적 온도는 세가지의 반응기 모두 5$0^{\circ}C$였으며, 최적 pH는 플러그 흐름 반응기에서는 Nat-Gase와 같이 pH5.0이었고 회분식 반응기 및 연속 흐름 반응기에서는 최적 pH의 이동이 일어나 pH6.0으로 이었다. 반응기의 최적 조건에서 km값은 회분식 반응기에서 CHITB-Gase$1.725$\times$10^-^5M/1$가 CHITA-Gase($1.725$\times$10^-^5M/1$)보다 작았으며, 연속 흐름 반응기 및 플러그 흐름 반응기에서는 유속 증가에 따라 Km'치가 감소하는 경향을 보였고, CHITB-Gase가 CHITB-Gase보다 더 작았다. $V^m^a^x'$값은 회분식 반응기, 연속 흐름 반응기, 플러그 흐름 반응기에서 모두 CHITA-Gase가 CHITB-Gase보다 높은 것으로 나타났다. 그리고, 물질전달계수 및 효율인자, 효소 불활성화 속도등의 값은 환경은 CHITB-Gase의 것이 나은 것으로 나타났다. 이들의 결과에서 CHITA-Gase 및 CHITB-Gase는 기질과의 반응 환경이 좋으므로 chitind은 $\beta$-glucosidase의 좋은 지지체라고 판단되어 공업적 응용이 기대된다.

• 한국분말재료학회지
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• 제1권1호
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• pp.72-78
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• 1994

Two kinds of $U_3Si$ powders and $U_3Si$ dispersed nuclear fuel meats have been prepared by conventional comminution process and a newly developed rotating disk atomization process. In contrast to angular shape and broad size distribution of the conventionally processed powder, the atomized powder was spherical and showed narrow size distribution. For the atomized powder, the heat treatment time for the formation of $U_3Si$ by a peritectoid reaction was reduced to about one tenth, thanks to microstructure refinement by rapid cooling of about 5$\times$104 K/s. The extruding pressure of atomized $U_3Si$ powder and Al powder mixture was lower than that of comminuted $U_3Si$ and Al powder mixture. The elongation of the atomization processed fuel meats was much higher than that of the comminution processed fuel meats and remained over 10% up to 80wt.% of $U_3Si$ powder fraction in the fuel meats. It appears therefore that the loading density of $U_3Si$ in fuel meat can be increased by using atomized $U_3Si$ powder. The atomized spherical particles were randomly distributed, while the comminuted particles with angular and longish shape were considerably aligned along the extrusion direction. Along the transverse direction of the extraction the electrical conductivity of the atomization processed fuel meats was appreciably higher than that of comminution processed fuel meats. This tendency became pronounced as $U_3Si$ content increased. Because the thermal conduction which is believed to be proportioned to the electrical conduction in the nuclear fuel meats occurs in radial direction, the atomization processed fuel can be better used in research reactors where high thermal conductivity is required.

• 대한토목학회논문집
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• 제8권2호
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• pp.77-88
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• 1988

본 연구는 SBR system에서 COD/N 변화에 따른 질소제거와 탈질화에 대한 탄소원으로서 폐수 내의 유기물의 이용을 조사하였다. 실험은 실험실에서 반응조 4개를 운전방식을 세가지로 변화시켜 행하였다. 세가지 운전방식의 차이로는 Mode I은 유입기간 동안 폭기하고 Mode II는 폭기를 중단한 상태에서 유입하였으며, Mode III는 폭기를 중단한 상태에서 1 cycle 동안 두 번 유입을 하였다. COD/N비가 증가되었을 때 총 질소 제거율은 Mode I에서 8.7에서 57.7%까지 증가되었고, Mode II에서는 28.9에서 83.2%까지, Mode III에서는 42.7에서 97.8%까지 증가되었다. COD 제거율은 전 실험기간 동안에 93에서 98%까지로 비교적 높았다. 1 cycle 동안 폭기를 하지 않은 상태에서 두 번의 유입을 하는 Mode III로 운전하는 것이 질소제거에서 가장 효과적인 방법으로 판명되었으며, 유출수에 포함된 질소농도는 유입수의 COD와 질소농도를 사용하여 추정할 수 있었다.

• 유기물자원화
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• 제16권3호
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• pp.75-82
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• 2008

상향류 혐기성 슬러지 블랭킷 반응조을 이용한 프로피온산의 처리시 고농도 황산염의 영향을 조사하였다. 반응조의 평균 유기물 부하와 수리학적 체류시간은 $1.2kg \;COD/m^3{\cdot}d$와 1.6일로 유지하였다. 황산염이 없는 조건에서 UASB 반응조의 경우 95%의 COD 제거율을 보였으며 황산염이 $2,000mgSO_4^{2-}/L$로 존재하는 경우 용존 황화물의 영향으로 COD 제거율이 83%로 감소하였다. 메탄 생성균과 황산염 환원균의 경쟁관계를 평가하기 위하여 미생물의 상호작용에 관해 조사하였다. $COD/SO_4^{2-}$ 비가 1인 경우 이용 가능한 전자 수용체의 평균 58%가 메탄 생성균에 의해 이용되며 나머지가 황산염 환원균에 의해 사용되었다. 초산과 프로피온산을 기질로 이용한 비메탄 활성도의 경우 미생물이 기질에 적응함에 따라 증가하였다.