• 멤브레인
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• 제24권2호
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• pp.79-87
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• 2014

최근 바이오 화학산업, 특히 바이오 리파이너리를 위한 발효공정에서 물질 분리를 위하여 분리막이 적용되고 있다. 이에 본 논문에서는 바이오 화학산업에서 분리막을 응용하고 있는 연구들을 살펴보고자 한다. 특히 전처리로서의 분리막 응용과 발효산물의 분리막 응용을 알아보았다. 다양한 바이오 물질의 분리 및 정제를 위한 공정에서 분리막의 사용을 알아보고 특히 리그노셀룰로스를 이용한 바이오 리파이너리에서의 분리막 사용을 강조하였다.

• KSBB Journal
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• 제20권3호
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• pp.192-196
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• 2005

Chromatography has been a method of choice in the separation of complex biological mixtures for the analytical purpose in particular for the last half of century. In current years, chromatographic method extends its use to the preparative separation where the productivity per resin amount and solvent use become a matter of concern. Recently, simulated moving bed (SMB) method which claims high separation efficiency of the ideal counter-current moving bed chromatography has become a workhorse of preparative separation. SMB technology was developed in the early 1960s for large-scale hydrocarbon separation by UOP and approximately 120 Sorbex units have been licensed to date. Recently, SMB separation technology has been successfully extended from hydrocarbons and sugars to fine chemicals, particularly biochemicals, from laboratory to pilot to production plant. In this paper, the current status of SMB and its modifications were reviewed.

• 한국재료학회지
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• 제28권7호
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• pp.376-380
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• 2018

Microalgae produce not only lipids for biodiesel production but also valuable biochemicals which are often accumulated under cellular stress mediated by certain chemicals. While the microcarriers for the application of drug delivery systems for animal cells are widely studied, their applications into microalgal research or biorefinery are rarely investigated. Here we develope dual-functional magnetic microcapsules which work not only as flocculants for microalgal harvesting but also potentially as microcarriers for the controlled release of target chemicals stimulating microalgae to enhance the accumulation of valuable chemicals. Magnetic microcapsules are synthesized by layer-by-layer(LbL) coating of PSS-PDDA on $Fe_3O_4$ nanoparticle-embedded $CaCO_3$ microparticles followed by removing $CaCO_3$ sacrificial templates. The positively charged magnetic microcapsules flocculate microalgae by electrostatic interaction which are sequentially collected by the magnetophoretic separation. The microcapsules with a polycationic outer layer provide efficient binding sites for negatively charged microalgae and by that means are further utilized as a chemical-delivery and flocculation system for microalgal research and biorefineries.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권5호
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• pp.609-617
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• 2017

목질계 바이오매스는 바이오 연료 및 바이오 화학제품 생산을 위한 재생 가능 자원이다. 푸르푸랄(furfural, FF)은 목질계 바이오매스의 헤미셀룰로스로부터 화학적 촉매전환으로 유도되는 주요한 플랫폼 케미칼이다. 테트라히드로푸르푸릴 알코올(Tetrahydrofurfuryl alcohol, THFA)은 FF의 유도체로 열적 화학적 안정성을 지닌 친환경 용매로 이용 가능하다. FF를 THFA로 전환하는 실험적 연구가 다수 존재함에도 불구하고, FF로부터 THFA의 대량생산에 관한 경제적 실현가능성에 관한 연구는 거의 수행되지 않았다. 개발된 전환기술의 상용화 단계에서 기술적 병목점 확인과 스케일업 문제의 해결을 위한 정보를 얻기 위해 실증플랜트 규모의 연구가 필요하다. 본 연구에서는 FF의 THFA로의 화학적 촉매전환에 대해 공정 시뮬레이션 및 기술경제성 평가가 수행되며, 3가지 단계(통합 공정 디자인, 열 통합, 경제성 평가)를 거친다. 실험연구 결과를 기반으로 전환공정과 분리공정을 포함하는 실증플랜트 규모의 통합공정이 설계된다. FF 처리량은 일일 255톤이며, FF로부터 THFA로의 수율은 63.2~67.9 mol%이다. 통합공정에 대해 열 통합을 수행하여 가열요구량을 최초 대비 14.4~16.4% 감소시킬 수 있었다. 최종적으로 경제성 평가를 통해 전체 공정의 주요 비용원을 분석하고 THFA의 최소판매가격을 결정하였다. 개발된 공정에서 생산되는 THFA의 최소판매가격은 1톤당 2,120~2,340 달러로, 현재 THFA의 시장 가격에 근접한다.