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- 저자 : 최오경 ( Oh Kyung Choi ) (검색결과 13 건)
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수생태 미세조류 동정을 위한 세포 이미지 데이터베이스 구축
최오경 ( Oh Kyung Choi ),서준호 ( Jun Ho Seo ),임해찬 ( Hae Chan Lim ),박정수 ( Jung Su Park ),김종락 ( Jong Rack Kim ),이재우 ( Jae Woo Lee ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
수생태 생물 다양성 보전과 지속 가능한 이용뿐만 아니라 정수처리장 기능 저하 및 남조류의 독성 피해 방지를 위해 미세조류에 대한 유전자원 정보를 확보하고 특정 유해 미세조류 종에 대한 관리 정책을 수립하기 위한 다양하고 방대한 정보 확보는 매우 중요하다. 현재 환경부에서 시행 중인 조류경보체계를 위한 하천의 유해 남조류 세포 분석은 숙련된 분석자가 현미경으로 직접 인식하고 계수하는 방식을 따르고 있어, 분석자의 숙련도 차이와 주관이 실제 계수에 영향을 줄 수 있을 뿐만 아니라 많은 시간이 소모되는 한계가 있다. 최근 인공지능(artificial intelligence, AI) 기술의 획기적인 발전에 따라 머신러닝을 통한 이미지 학습효과에 기반을 두는 기술이 부각되고 있으며, 이를 자동화된 미세조류 측정장치에 적용 시 미세조류 종 분석시간과 정확도의 개선이 가능할 것으로 기대되고 있다. 그러나 AI 기반 이미지학습을 통한 분석기법의 정확성을 높이기 위해서는 정확하고 방대한 미세조류 이미지 데이터베이스 구축이 반드시 선행되어야 한다. 본 연구에서는 Redmon et al. (2015)에 의해 제안된 YOLO (You Only Look Once) 모델을 이용한 종 분류 알고리즘을 이용하여 국내 주요 하천에서 채취한 미세조류 종을 분류하고 동정하는 기법을 평가하였다. 종 분류 알고리즘은 국립생물자원관에서 발간한 미세조류 종 목록에 수록된 이미지 및 실험실에서 배양된 국내 하천 주요출현 종의 고배율 이미지를 이용하여 학습하였으며, PC 카메라를 이용하여 국내 하천에서 채취한 미세조류를 분류하는 테스트를 수행을 통해 80% 이상의 높은 정확도로 종 분류가 가능한 것을 확인하였다. 본 연구에서 개발된 미세조류 이미지 분석기술은 녹조 사전 예방, 수생태계 환경관리, 물 공급 안전성 제고와 같은 물 환경보호를 위한 4차 산업기반의 지능형 기술로 향후 많은 활용성이 기대된다.
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최오경(Oh Kyung Choi) 유기성자원학회 2022 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2022 No.추계
혐기성 소화공정은 휘발성 고형분을 감소시켜 하수슬러지를 안정화시키는 대표적인 방법으로, 바이오가스를 회수하기 위한 전통적인 슬러지 처리 방법이다. 한편, 하수슬러지의 지질과 일부 지방산은 매우 천천히 생분해되는 특성으로 인해 혐기성 소화조에서 스컴 또는 거품을 형성하는 방해물질로 알려져 있으며, 대부분의 혐기성 소화 공정은 이러한 방해물질의 가수분해를 개선하기 위해 전처리 공정을 사용하고 있다. 최근 수행된 일부 연구는 하수슬러지의 지질을 바이오디젤의 대체 공급원료로 활용하는 방안을 제안한 바 있으나, 바이오디젤의 사전 회수가 잔류 고형물의 혐기성 소화성능에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 이 연구의 목적은 바이오디젤을 생산하기 위한 전이에스테르 반응과 결합된 혐기성 소화 반응을 통해 하수슬러지로부터 다양한 형태의바이오에너지 회수 가능성을 조사하는 것이다. 본 연구에서는 지방산 메틸에스테르 (Fatty acid methyl ester, FAME) 조성으로 추정한 바이오디젤 생산 가능성과 바이오디젤 추출 잔류 고형물의바이오가스 생산 가능성 및 혐기성 소화슬러지의 탈수 특성 및 연료 특성 분석을 통해 하수슬러지의복합 바이오에너지화 기술에 대한 실험적 고찰이 이루어졌다.
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최오경 ( Oh Kyung Choi ),( Dandan Dong ),김경수 ( Gyeong Soo Kim ),서준호 ( Jun Ho Seo ),이재우 ( Jae Woo Lee ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
미세조류는 성장 속도가 빠르고, 육상에 배양 경작지가 필요하지 않은 점에서 국토면적이 협소한 국내에서 매우 활용도가 높은 매력적인 바이오 연료 자원으로 인정받고 있다. 미국 에너지청(Department of Energy, DOE)에서 발표된 로드맵에 따르면, 미세조류 유래 바이오 연료의 상업화를 위해서는 빠른 성장, 지방 함유량 증가, 조류 및 오일 생산의 용이성, 생산가격 저렴화 및 다양한 상품 생산의 5가지 전략을 핵심으로 제시하고 있으며, 특히 미세조류로부터 에너지 효율적으로 지질을 추출하기 위한 공정기술의 개발이 가장 시급하게 요구되고 있다. 미세조류로부터 지질을 추출하는 방법은 물리적, 화학적 방법이 널리 이용되고 있으며, 특히 유기용매를 이용한 용매추출 기술이 상용화되어 있다. 하지만 용매추출 기술은 최종 단계에서 순수한 오일을 회수하기 위해 분별증류와 같은 용매 분리 과정이 필수적으로 요구되며, 이를 위해 상당량의 에너지가 소모되는 단점이 있다. 최근 CO<sub>2</sub>와의 화학적 결합 반응을 통해 극성이 전환되는 극성전환용매(Switchable polarity solvent)를 이용하여 증류 과정이 없는 지질 추출 기술의 적용 가능성이 일부 연구를 통해 증명되었으나 아직 이론적인 접근에 불과하며, 공정화를 위한 연구는 아직 진행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 증류 과정 없이 지질을 회수하기 위한 극성전환용매의 선정을 위한 조사를 수행하였다. 아민계열의 비수용성 용매 후보들은 옥탄올-물 분배계수 (Octanol-water partitioning coefficient, Kow)를 기준으로 6가지 용매를 1차 선정하였다. 선정된 후보 용매 중 CO<sub>2</sub>와의 결합 반응을 통해 Amide 결합을 형성할 수 있는 용매 2종을 2차로 선정하였으며, 최종적으로 극성도 분석을 통해 CO<sub>2</sub> 결합 후 비극성 용매가 극성으로 전환될 수 있음을 확인하였다. 최종 선정된 용매는 Bligh and Dyer가 제시한 총 지질 추출 방법과 유사한 지질 추출 효율을 나타내, 증류 과정 없이도 CO<sub>2</sub> 주입/제거를 통해 단일 공정에서 높은 효율의 지질 회수가 가능한 것으로 나타났다.
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비수용성 용매를 이용한 탈염화 가능한가?: 적용 가능한 용매선정 기법 제안
최오경 ( Oh Kyung Choi ),서준호 ( Jun Ho Seo ),김경수 ( Gyeong Soo Kim ),김두일 ( Dooil Kim ),이재우 ( Jae Woo Lee ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회지 Vol.36 No.1
This paper presents a screening protocol for the selection of solvents available for the solvent extraction desalination process. The desalination solvents hypothetically and theoretically require the capability of (1) Forming hydrogen bonds with water, (2) Absorbing some water molecules into its non-polar solvent layer, (3) Changing solubility for water-solvent separation, and (4) Rejecting salt ions during absorption. Similar to carboxylic acids, amine solvents are solvent chemicals applicable for desalination. The key parameter for selecting the potential solvent was the octanol-water partitioning coefficient (Kow) of which preferable value for desalination was in the range of 1-3. Six of the 30 amine solvents can absorb water and have a variable, i.e., temperature swing solubility with water molecule for water-solvent separation. Also, the hydrogen bonding interaction between solvent and water must be stronger than the ion-dipole interaction between water and salt, which means that the salt ions must be broken from the water and only water molecules absorbed for the desalination. In the final step, three solvents were selected as desalination solvents to remove salt ions and recover water. The water recovery of these three solvents were 15.4 %, 2.8 %, 10.5 %, and salt rejection were 76 %, 98 %, 95 %, respectively. This study suggests a new screening protocol comprising the theoretical and experimental approaches for the selection of solvents for the desalination method which is a new and challenges the desalination process in the future.
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최오경 ( Oh Kyung Choi ),( Dandan Dong ),김경수 ( Gyeong Soo Kim ),서준호 ( Jun Ho Seo ),이재우 ( Jae Woo Lee ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
미세조류는 성장 속도가 빠르고, 육상에 배양 경작지가 필요하지 않은 점에서 국토면적이 협소한 국내에서 매우 활용도가 높은 매력적인 바이오 연료 자원으로 인정받고 있다. 미국 에너지청(Department of Energy, DOE)에서 발표된 로드맵에 따르면, 미세조류 유래 바이오 연료의 상업화를 위해서는 빠른 성장, 지방 함유량 증가, 조류 및 오일 생산의 용이성, 생산가격 저렴화 및 다양한 상품 생산의 5가지 전략을 핵심으로 제시하고 있으며, 특히 미세조류로부터 에너지 효율적으로 지질을 추출하기 위한 공정기술의 개발이 가장 시급하게 요구되고 있다. 미세조류로부터 지질을 추출하는 방법은 물리적, 화학적 방법이 널리 이용되고 있으며, 특히 유기용매를 이용한 용매추출 기술이 상용화되어 있다. 하지만 용매추출 기술은 최종 단계에서 순수한 오일을 회수하기 위해 분별증류와 같은 용매 분리 과정이 필수적으로 요구되며, 이를 위해 상당량의 에너지가 소모되는 단점이 있다. 최근 CO<sub>2</sub>와의 화학적 결합 반응을 통해 극성이 전환되는 극성전환용매(Switchable polarity solvent)를 이용하여 증류 과정이 없는 지질 추출 기술의 적용 가능성이 일부 연구를 통해 증명되었으나 아직 이론적인 접근에 불과하며, 공정화를 위한 연구는 아직 진행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 증류 과정 없이 지질을 회수하기 위한 극성전환용매의 선정을 위한 조사를 수행하였다. 아민계열의 비수용성 용매 후보들은 옥탄올-물 분배계수 (Octanol-water partitioning coefficient, Kow)를 기준으로 6가지 용매를 1차 선정하였다. 선정된 후보 용매 중 CO<sub>2</sub>와의 결합 반응을 통해 Amide 결합을 형성할 수 있는 용매 2종을 2차로 선정하였으며, 최종적으로 극성도 분석을 통해 CO<sub>2</sub> 결합 후 비극성 용매가 극성으로 전환될 수 있음을 확인하였다. 최종 선정된 용매는 Bligh and Dyer가 제시한 총 지질 추출 방법과 유사한 지질 추출 효율을 나타내, 증류 과정 없이도 CO<sub>2</sub> 주입/제거를 통해 단일 공정에서 높은 효율의 지질 회수가 가능한 것으로 나타났다.
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최오경 ( Oh Kyung Choi ),( Dandan Dong ),김경수 ( Gyeong Soo Kim ),서준호 ( Jun Ho Seo ),이재우 ( Jae Woo Lee ) 한국물환경학회 2020 한국물환경학회·대한상하수도학회 공동 춘계학술발표회 Vol.2020 No.-
미세조류는 성장 속도가 빠르고, 육상에 배양 경작지가 필요하지 않은 점에서 국토면적이 협소한 국내에서 매우 활용도가 높은 매력적인 바이오 연료 자원으로 인정받고 있다. 미국 에너지청(Department of Energy, DOE)에서 발표된 로드맵에 따르면, 미세조류 유래 바이오 연료의 상업화를 위해서는 빠른 성장, 지방 함유량 증가, 조류 및 오일 생산의 용이성, 생산가격 저렴화 및 다양한 상품 생산의 5가지 전략을 핵심으로 제시하고 있으며, 특히 미세조류로부터 에너지 효율적으로 지질을 추출하기 위한 공정기술의 개발이 가장 시급하게 요구되고 있다. 미세조류로부터 지질을 추출하는 방법은 물리적, 화학적 방법이 널리 이용되고 있으며, 특히 유기용매를 이용한 용매추출 기술이 상용화되어 있다. 하지만 용매추출 기술은 최종 단계에서 순수한 오일을 회수하기 위해 분별증류와 같은 용매 분리 과정이 필수적으로 요구되며, 이를 위해 상당량의 에너지가 소모되는 단점이 있다. 최근 CO<sub>2</sub>와의 화학적 결합 반응을 통해 극성이 전환되는 극성전환용매(Switchable polarity solvent)를 이용하여 증류 과정이 없는 지질 추출 기술의 적용 가능성이 일부 연구를 통해 증명되었으나 아직 이론적인 접근에 불과하며, 공정화를 위한 연구는 아직 진행되지 못하고 있다. 본 연구에서는 미세조류로부터 증류 과정 없이 지질을 회수하기 위한 극성전환용매의 선정을 위한 조사를 수행하였다. 아민계열의 비수용성 용매 후보들은 옥탄올-물 분배계수 (Octanol-water partitioning coefficient, Kow)를 기준으로 6가지 용매를 1차 선정하였다. 선정된 후보 용매 중 CO<sub>2</sub>와의 결합 반응을 통해 Amide 결합을 형성할 수 있는 용매 2종을 2차로 선정하였으며, 최종적으로 극성도 분석을 통해 CO<sub>2</sub> 결합 후 비극성 용매가 극성으로 전환될 수 있음을 확인하였다. 최종 선정된 용매는 Bligh and Dyer가 제시한 총 지질 추출 방법과 유사한 지질 추출 효율을 나타내, 증류 과정 없이도 CO<sub>2</sub> 주입/제거를 통해 단일 공정에서 높은 효율의 지질 회수가 가능한 것으로 나타났다.
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