• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.758-762
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• 2019

이동용 고분자전해질 연료전지(PEMFC)의 수소발생용으로써 $NaBH_4$는 많은 장점을 갖고 있다. 해상용으로 PEMFC가 사용될 때 해수를 이용해 $NaBH_4$를 가수분해 하면 경제적이다. 그래서 본 연구에서는 $NaBH_4$ 가수분해 과정에 증류수대신 해수를 이용해 수소를 발생시켰다. 활성탄 담지 Co-B/C 촉매를 사용해 $NaBH_4$ 가수분해 특성에 대해 연구하였다. 해수 사용시 $NaBH_4$ 농도와 NaOH농도가 증가하면서 수소수율이 감소하였다. 높은 $NaBH_4$와 NaOH농도에서 촉매 표면에 부산물이 부착되어 증류수에 비해 수소수율이 감소했다. $NaBH_4$ 가수분해 활성화에너지는 증류수와 해수 각각 59.3, 74.4kJ/mol로 해수에서 수소발생속도를 증류수와 같이 높이려면 반응온도를 $80^{\circ}C$이상 상승시켜야 함을 보였다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제2권3호
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• pp.142-148
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• 2007

Agar로부터 oligosaccharides를 제조하기 위하여 효소 (agarase)를 이용한 분해법이 시도되면서 agarase의 균주의 분리 및 유전자에 대한 많은 연구가 수행되고 있다. 본 연구에서는 해양으로부터 agarase를 생성하는 균주를 분리 동정하고 균주의 특성을 조사하였다. 분리된 균주는 AS-3균주는 16S rDNA 염기서열분석에 의하여 Algibacter lectus AS-3로 동정되었다. 정제된 효소의 최적 활성 조건 및 agar 분해산물의 항산화활성을 조사하였다. 분리된 균주의 최적배양조건은 marine broth 2216에서 온도 $27^{\circ}C$, pH 7일 때 가장 균주의 생육이 높았다. Agarase 효소는 salt 침전, ion exchange와 gel filtration chromatography에 의해 9.6 units/mg으로 6.9배 정제되었다. 최적 효소활성은 온도 $40{\sim}50^{\circ}C$, pH 7일 때 나타났다. Agar 첨가한 배지에 agar 분해균을 접종한 후 분해산물의 시간에 따른 항산화활성은 12시간 배양 후 62%의 가장 높은 전자소거능 (EDA)을 나타내었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제30권3호
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• pp.282-288
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• 2019

When liquefied natural gas (LNG) is vaporized to form natural gas for industrial and household consumption, a tremendous amount of cold energy is transferred from LNG to seawater as a part of the phase-change process. This heat exchange loop is not only a waste of cold energy, but causes thermal pollution to coastal fishery areas by dumping the cold energy into the sea. This project describes an innovative new design for reclaiming cold energy for use by cold storage warehouses (operating in the 35 to $62^{\circ}C$ range). Conventionally, warehouse cooling is done by mechanical refrigeration systems that consume large amounts of electricity for the maintenance of low temperatures. Here, a closed loop LNG heat exchange system was designed (by simulator) to replace mechanical or vapor-compression refrigeration systems. The software PRO II with PROVISION V9.4 was used to simulate LNG cold energy, gas re-liquefaction, and the vaporized process under various conditions. The effects on sensible and latent heats from changes to the array type of heat exchangers have been investigated, as well as an examination of the optimum.

• 공업화학전망
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• 제14권6호
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• pp.21-28
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• 2011

이온교환막을 이용한 전기적 탈염기술은 막모듈 내에 양이온교환막과 음이온교환막을 교대로 장착시키고 모듈의 양단 전극에 전압을 적용함으로써 물속에 용존되어 있는 양이온과 음이온들을 전기의 힘을 이용하여 선택적으로 투과시키는 원리를 기반으로 하는 청정공정 기술이다. 이온교환막 공정은 전통적으로 산/알칼리의 생산, 산업폐수의 중금속의 제거, 해수의 담수화, 반도체 산업의 초순수의 제조, 해수에서 식염의 제조, 발효산업의 유기산 및 아미노산의 회수 등 다양한 산업분야에서 응용되어 왔다. 최근에는 이러한 기존의 응용분야에서 벗어나 새롭게 응용분야가 넓어지고 있다. 이온교환막과 다공성 탄소전극을 결합한 막축전식 해수담수화기술, 해수와 담수의 염도차를 이용한 역전기투석식 해수발전 등의 새로운 선택분리기능 및 응용분야를 가진 이온교환막의 개발 및 공정에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 그러나 국내에서는 이온교환막이 아직 상용화되지 않고 있어 이온교환막을 이용한 응용연구가 활발하게 진행되지 못하고 있어 그 개발이 시급하다. 본 논문에서는 먼저 이온교환막을 이용한 전기투석식 탈염기술, 물분해 전기투석, 전기탈이온 공정에 관한 동향을 조사하였다. 아울러 미래의 이온교환막의 응용기술인 해수담수화기술로서 역삼투법과 경쟁하여 에너지를 낮게 소모할 것으로 예상되는 분리막을 이용한 막축전식 탈염기술과 무한한 신재생에너지원인 해수와 담수를 이용한 역전기투석 해수발전기술에 대해 기술의 원리들과 최근의 연구동향 등을 정리하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.557-561
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• 2006

매년 영산강 본류 수질이 악화되고 있는 영산강 유역주변은 최근 전남도청 이전에 따른 남악 신도시개발, J-Project 및 환경 문화 복원사업의 추진, 기업도시개발등과 관련하여 수질관리개선 및 주요환경현안으로 대두되고 있다. 따라서 영산강 하구역 관리방안 중 담수호 수질개선대책의 일환으로 수문개방을 통한 해수 유입에 의한 수질 개선을 효과를 도모하는 방안이 제시되고 있다. 이에 하구호 방조제의 수문 개통 및 완전 개방에 따른 수질개선 문제에 앞서 발생할 수 있는 환경변화 중 영산강 및 연안역 염분의 확산범위를 평가하기 위하여 수치모형 실험이 실시되었다. 담수 유입에 따른 염분 확산 범위 및 해수 유입에 따른 염분의 역상 범위를 평가 하기위해 수치 모델로는 EFDC를 적용하였고, 하천형상과 연안역을 동시에 고려하기 위해 수평좌표계는 직교곡선좌표로 격자 크기는 $120{\sim}1000m$, 연직방향으로 시그마좌표를 사용하였다. 담수 방류 및 염분역상 효과를 알아보기 위해 1997년부터 2005년까지의 하구 수문 방류량 및 하천 유입량으로부터 홍수기와 갈수기를 선택하여 현재 상황 및 수문의 부분 개통 하구둑 완전 개방에 시나리오를 설정하여 실시하였다. 수문의 부분개통과 하구둑 완전 개방에 따른 염분 확산 범위는 영산강 하구둑을 기준으로 홍수기에는 $13{\sim}17km$, 갈수기에는 36km 이상의 상류지역에서 해수와 담수의 분리 기준인 0.3 psu 범위가 계산됨을 알 수 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제17권9호
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• pp.1445-1451
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• 2007

A sensitive optical waveguide lightmode spectroscopy-based immunosensor was developed to detect vitellogenin in seawater flatfish (Paralichthys olivaceus). For this purpose, anion-exchange column chromatography with DE-52 resin was used to purify flatfish vitellogenin from flatfish serum containing vitellogenin that had been induced using an intraperitoneal $17{\beta}$-estradiol injection. The anti-flatfish vitellogenin antibody used as the biological component of the above immunosensor was prepared using the purified flatfish vitellogenin. The change in the incoupling angle according to the complexation between the flatfish vitellogenin and its antibody, immobilized over an optical grating coupler sensor chip, was measured to calculate the sensor response. The immunosensor was quite specific to flatfish vitellogenin binding, based on no sensor response in the case of bovine serum albumin immobilization. When plotted using double-logarithmic scales, the sensor responses increased linearly in flatfish vitellogenin concentrations of 0.00675-67.5 nM, with a detection limit of 0.0675 nM. The reusability during seven repetitive measurements was reasonably fair for the preliminary screening of flatfish vitellogenin.

• KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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• 제5권3호
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• pp.215-222
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• 2019

This work is experimental study of 10 kW specialized Combined Ocean Thermal Energy Conversion. We propose a C-OTEC technology that directly uses exhaust thermal energy from power station condensers to heat the working fluid (R134a), and tests the feasibility of such power station by designing, manufacturing, installing, and operating a 10 kW-pilot facility. Power generation status was monitored by using exhaust thermal energy from an existing power plant located on the east coast of the Korean peninsula, heat exchange with 300 kW of heat capacity, and a turbine, which can exceed enthalpy efficiency of 45%. Output of 8.5 kW at efficiency of 3.5% was monitored when the condenser temperature and seawater temperature are $29^{\circ}C$ and $7.5^{\circ}C$, respectively. The evaluation of the impact of large-capacity C-OTEC technology on power station confirmed the increased value of the technology on existing power generating equipment by improving output value and reducing hot waste water. Through the research result, the technical possibility of C-OTEC has been confirmed, and it is being conducted at 200 kW-class to gain economic feasibility. Based on the results, authors present an empirical study result on the 200 kW C-OTEC design and review the impact on power plant.

• 한국가시화정보학회지
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• 제20권2호
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• pp.13-20
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• 2022

An effective capacitive deionization process termed membrane capacitive deionization (MCDI) is newly designed and experimentally tested for seawater desalination. By preventing co-ions to be expelled, MCDI can improve the ion removal performance, but there is a trade-off between blocking co-ion transfer and increasing contact resistance. The conventional MCDI uses 2D-shaped films which increase contact resistance and reduce desalination performance in the trade-off. In this paper, with the 3-D shape of Nafion coated activated carbon cloth, the mentioned problems are expected to be solved making the desalination performance better. We visualized ion concentration and fluid flows with half-MCDI cell that can measure only efficiency of cathode. We found the optimal number of coatings which have the better efficiency than CMX, commercial cation exchange membrane in fixed current conditions of 100uA.

• ALGAE
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• 제30권2호
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• pp.121-137
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• 2015

Studies on carbon flux in the oceans have been highlighted in recent years due to increasing awareness about climate change, but the coastal ecosystem remains one of the unexplored fields in this regard. In this study, the dynamics of carbon flux in a vegetative coastal ecosystem were examined by an evaluation of net and gross ecosystem production (NEP and GEP) and $CO_2$ exchange rates (net ecosystem exchange, NEE). To estimate NEP and GEP, community production and respiration were measured along different habitat types (eelgrass and macroalgal beds, shallow and deep sedimentary, and deep rocky shore) at Gwangyang Bay, Korea from 20 June to 20 July 2007. Vegetative areas showed significantly higher ecosystem production than the other habitat types. Specifically, eelgrass beds had the highest daily GEP ($6.97{\pm}0.02g\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$), with a large amount of biomass and high productivity of eelgrass, whereas the outer macroalgal vegetation had the lowest GEP ($0.97{\pm}0.04g\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$). In addition, macroalgal vegetation showed the highest daily NEP ($3.31{\pm}0.45g\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$) due to its highest P : R ratio (2.33). Furthermore, the eelgrass beds acted as a $CO_2$ sink through the air-seawater interface according to NEE data, with a carbon sink rate of $0.63mg\;C\;m^{-2}\;d^{-1}$. Overall, ecosystem production was found to be extremely high in the vegetated systems (eelgrass and macroalgal beds), which occupy a relatively small area compared to the unvegetated systems according to our conceptual diagram of a carbon-flux box model. These results indicate that the vegetative ecosystems showed significantly high capturing efficiency of inorganic carbon through coastal primary production.

• 한국해양학회지:바다
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• 제17권4호
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• pp.243-251
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• 2012

부산시 기장군 일광 해조류양식장에서 2011년 7월 5일부터 6일까지 약 30시간동안 해양 표층수의 수온, 염분 등의 환경인자와 pH와 이산화탄소분압($fCO_2$)을 연속 관측하였다. 표층수의 수온과 염분은 $12.5{\sim}17.6^{\circ}C$, 33.7~34.0범위를 보였으며, 조석과 광주기, 해류 등의 영향으로 일변화 및 일간변화를 크게 나타내었다. 이산화탄소분압과 pH는 381~402 ${\mu}atm$, 8.03~8.15범위를 보였으며, 엽록소는 0.8~5.8 ${\mu}g\;L^{-1}$ 범위를 보였다. 이산화탄소분압, pH 그리고 엽록소는 최대 간조와 성층이 강했던 5일 오후 5시 전후에 최소 및 최고치를 보였으며, 이는 엽록소에 의한 생물생산 결과 이산화탄소는 낮고 pH는 높아진 것을 의미한다. 해조양식장 이산화탄소변화에 대한 단순 수지모델을 적용한 결과, 낮에는 생물생산에 의한 감소가 수온상승, 대기와의 교환에 의한 증가와 상쇄하는 것으로 나타났으며, 밤에는 대기와의 교환 물리적 혼합에 대한 과대 평가로 관측치보다 다소 높게 나타났다. 모델결과는 해조양식장 이산화탄소분압 총변화량의 14~40%는 해조류의 일차생산에 의한 것으로 나타났다.