증기 재압축을 활용한 증발공정에서 스팀 절감에 대한 연구

노상균(Sang Gyun Noh) 한국청정기술학회 2016 청정기술 Vol.22 No.4

본 연구에서는 2중 효용 증발관을 이용하여 21.0 wt%의 NaCl 수용액에서 고형물의 NaCl을 1,524.58 kg h<SUP>-1</SUP>만큼 석출시키는 공정에 대해서 증기 재압축을 활용하여 스팀 소모량을 3,139 kg h-1에서 496 kg h<SUP>-1</SUP>로 줄이는 공정에 대한 전산모사 및 최적화작업을 수행하였다. 디에틸렌 글리콜(diethylene glycol)을 포함한 NaCl 수용액을 농축시키기 위한 증발농축 공정의 전산모사를 위해서는 AspenTech사의 Aspen Plus V8.8을 활용하였으며, 중간에 냉각기를 가지는 증기 재압축 공정의 전산모사를 위해서는 Schneider Electric사의 PRO/II with PROVISION V9.4를 이용하였다. 증기 재압축 공정에 대해서는 1기의 압축기를 사용한 공정과 중간에 냉각기를 가지는 2단 압축 공정을 상호 비교하였다. In this study, modeling and optimization study have been performed to obtain 1,524.58 kg h<SUP>-1</SUP> of a solidified NaCl by evaporating a 21.0 wt% of NaCl aqueous solution in order to reduce the steam consumption from 3,139 kg h<SUP>-1</SUP> to 496 kg h<SUP>-1</SUP> using a two-stage evaporation and a vapor recompression processes. Aspen Plus release 8.8 at AspenTech was utilized for the modeling of two stage evaporation process and PRO/II with PROVISION release 9.4 at Schneider Electric was also used for the simulation of two-stage vapor recompression process with an inter-cooler. For the simulation of the evaporation process containing NaCl aqueous solution, Aspen Plus release 8.8 at AspenTech Inc. was utilized and for the modeling of vapor recompression process PRO/II with PROVISION release at Schneider Electric Inc. For the vapor recompression process, single stage compression and two-stage compression system was compared.

Dimethyl Sulfoxide와 Ethylene Glycol을 이용하여 에탄올 수용액으로부터 고순도 에탄올을 생산하기 위한 추출증류공정

노상균(Sang-Gyun Noh) 한국청정기술학회 2016 청정기술 Vol.22 No.4

본 연구에서는 디메틸설폭사이드(dimethyl sulfoxide, DMSO)와 에틸렌글리콜(ethylene glycol, EG)을 이용하여 에탄올 수용액으로부터 99.7 wt% 이상의 고순도 에탄올을 생산하기 위한 추출증류공정에 대해서 2기의 증류탑 배열과 3기의 증류탑 배열 사이의 공정을 비교하였다. 두 가지 용매를 사용한 3기의 증류탑 배열에 대해서는 총 재비기의 heat duty의 합이 최소가 되는 농축기 상부에서의 에탄올의 조성을 최적화 작업을 통해서 결정하였다. 열역학 모델식으로는 NRTL 액체활동도계수 모델식을 사용하였으며 Schneider electric 사의 PRO/II with PROVISION 9.4를 사용하였다. 용매의 성능은 EG보다는 DMSO가 더 좋은 것으로 나타났으며, 전체적인 유틸리티 소모량에 있어서는 농축기 하부에서 원료 중에 포함되어 있는 액상의 물의 일부를 액상으로 제거하기 때문에 3기의 증류탑 배열이 2기의 증류탑 배열보다 더 우수한 것을 알 수 있었다. In this study, comparative work has been performed between two-columns and three-columns configurations for an extractive distillation process to produce highly purified ethanol with not less than 99.7 wt% using dimethyl sulfoxide (DMSO) and ethylene glycol (EG) as extracting agents. Optimal ethanol concentration at a concentrator top stream which minimized the total reboiler heat duties was determined for a three-columns configuration for two different solvents. For the thermodynamic model, NRTL liquid activity coefficient model was used and PRO/II with PROVISION 9.4 at Schneider electric company was utilized. DMSO was proved to be a better solvent than EG and three-columns configuration is better than two- columns configuration in the total utility consumptions since some of the liquid water contained in the feed stream was removed at a concentrator bottom liquid stream.

에탄올-n-헵탄 공비 혼합물의 분리를 위한 압력변환 증류공정 연구

노상균(Sang Gyun Noh) 한국청정기술학회 2015 청정기술 Vol.21 No.4

본 연구에서는 에탄올-n-헵탄 이성분계 공비 혼합물의 분리를 위해 압력변환 증류공정(pressure-swing distillation, PSD)을 사용하여 전산모사 및 공정 최적화를 진행하였다. 저압-고압 컬럼 배열과 고압-저압 컬럼 배열을 통해 고순도 에탄올과 고순도 n-헵탄을 얻기 위한 압력변환 증류공정을 수행하였다. 전산모사 결과, 저압-고압 컬럼 배열 공정보다 고압-저압 컬럼 배열 공정을 사용할 경우 heat duty 값이 약 5.8% 정도 감소되어 에너지 소모량 면에서 더 경제적임을 확인할 수 있었다. In the present study, modelling and optimization of ethanol-n-heptane separation process were performed using pressure-swing distillation. The pressure-swing distillation process optimization was performed to obtain high purity ethanol and high purity n-heptane into a low-high pressure columns configuration and a high-low pressure columns configuration. The results of pressure-swing distillation process simulation and optimization using high-low pressure column configuration showed a reduced total reboiler heat duty at 5.8% which confirmed a more economical energy consumption.

병합 이전 한국 정부의 근대적 교육체제 개혁과 관학

전상숙(Jeon, Sang Sook),노상균(Noh, Sang Gyun) 한국동양정치사상사학회 2013 한국동양정치사상사연구 Vol.12 No.1

이글은 기존의 서양 학문 수용과 한국 근대 교육사 연구에서 상대적으로 주목되지 않았던 국가를 중심으로 한 서양 학문의 수용과 이를 위한 근대적 교육 개혁을 고찰하고 그것이 당대의 근대적 전환기라는 시점에서 갖는 정치사회적 의미를 살펴보고자 하였다. 1880년대 한국 정부는 개국이 더 이상 피할 수 없는 세계적 대세라는 것을 인지하고 서양의 신문물을 수용하기 위한 각종 개화정책을 추진하였다. 개화정책은 필히 서양제국과 교섭하는데 필요한 서양의 근대 법제와 학술에 관한 지식과 인재의 양성을 요구하였다. 이에 따라 한국 정부는 동문학과 육영공원 등 관립교육기관을 설치하는 한편, 전통적인 관학의 요체인 성균관의 개혁도 함께 도모하며 근대적 개혁을 추구하였다. 특히 전자는 한국의 근대적인 관학의 효시라고 할만한 것이었다. 그러나 갑오개혁으로 성균관의 교육 기능이 폐지되고 전문적인 근대 교육 기관을 중심으로 정비된 근대 교육체제에서는, 근대적인 국가 발전을 견인할 고등교육체계까지는 준비되지 못하였다. 때문에 최고 고등교육 기관의 필요에서 성균관을 급변하는 시대적 추이에 맞추어 명실 공히 최고 학부로서 근대적으로 개혁 하고자 하였다. 성균관의 근대적 개혁은, 대한제국을 선포하고 황제권이 강화되는 것과 함께 본격화되었다. 성균관 개혁은 구본신참을 개혁이념으로 내건 대한제국의 근대적 개혁의 핵심이었다. 그러나 성균관 개혁을 통해서 관학체계를 구축하고 구본신참하고자 한 대한제국의 노력은 일제에 의하여 좌절되고 말았다. This paper aims to study the Korean government"s acceptance of western knowledges and the reformation of modern education that was relatively less noted in studies of Korean modern educational history. And its" socio-political meaning in the modern transitional era will be examined. In 1880s, Korean government recognized that opening is an inevitable and global trend. Thus, the government executed a series of open door policy to accommodate western new culture. Open door policy required knowledge on modern western laws and academia along with the training of talent to negotiate with the Western nations. Accordingly, Korean government established government educational institution such as Dongmunhak, Yukyungongwon. This was allegedly the first modern Korean national school. In the meanwhile, the government seeked to reform Sungkyunkwan, the essence of traditional academics in order to promote modernization. During the Reformaion of Kabo, the educational function of Sungkyunkwan was abolished and the modern educational system was aligned around modern professional educational institutions. However, higher educational system, with which to endorse modern national development, was not established. Therefore, in need of the highest educational institution, the government aimed to modernized Sungkyunkwan along with the rapidly changing historical trend. A full-blown modern reformation of Sungkyunkwan was initiated with the proclamation of Daehan Empier. Strengthening of the power of the emperor and the modern reformation of Sungkyunkwan was the key to the Korean empire"s modern reform. However, such efforts of Daehan Empier was thwarted by the Japanese annexation.

Mn (III)-porphyrin 유도체의 합성과 그 광반응성

박용태(Yong Tae Park),노상균(Sang Gyun Noh),정재규(Jae Gew Chung) 한국수소및신에너지학회 1990 한국수소 및 신에너지학회논문집 Vol.2 No.1

We are interested in studying the artificial photolyais of water which mimics the natural plant photosynthesis. In the artificial system there should be a proper photosensitizer, electron donor and electron acceptor. Since Mn-tetramer is known to be the essential part for the oxygten-evolving system in the natural photosynthesis, it is important to know or study the reactivity of Mn-porphyrins. As a model for the Mn-tetramer in the natural photosynthesis, we prepared the lipophilic and hydrophilic Mn-porphyrins. For the lipophilic porphyrin with long hydrocarbon chain, the long hydrocarbon chain was inserted in the porphyrin ring formation step. For the hydrophilic porphyrin, the porphyrin was sulfonated with sulfuric acid. These syntheses of lipophilic and hydrophilic Mn-porphyrins are significant, since the behaviors of these compounds will be different in the microemulsions or vesicles. We also found that the Mn-porphyries were photoreduced in the microemulsion and water in the presence of amines.

구리 촉매 상에서 C9-알데히드의 수소화 반응에 의한 C9-알코올 합성

박영권 ( Young Kwon Park ),노상균 ( Sang Gyun Noh ),조규상 ( Kyu Sang Cho ),전종기 ( Jong Ki Jeon ) 한국화학공학회 2006 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.44 No.4

DME 분리공정의 열역학적 해석에 대한 연구

조정호 ( Jung Ho Cho ),노상균 ( Snag Gyun Noh ),한원희 ( Won Hee Han ),조규상 ( Kyu Sang Cho ),임계규 ( Kye Kyu Rhim ) 한국공업화학회 2007 응용화학 Vol.11 No.1

홍삼액의 알코올 발효 특성 모니터링

김성호(Seong Ho Kim),강복희(Bok Hee Kang),노상균(Sang Gyun Noh),김종국(Jong Guk Kim),이상한(Sang Han Lee),이진만(Jin Man Lee) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.4

홍삼액의 첨가에 따른 발효가능성을 알아보기 위하여 홍삼액의 첨가량을 달리하여 발효특성을 조사하였다. 본 실험에서는 Saccharomyces cerevisiae JF-Y3을 이용하여 발효를 실시하였으며, 홍삼액(20 °brix) 함량 10~50%, yeast extract 0.5~2.5%의 범위로 중심합성계획법에 의하여 10개의 구간으로 홍삼액의 알코올 발효특성을 살펴보았다. 효모수는 홍삼액 및 yeast extract 농도 모두에 영향을 받고 있었으며, 홍삼액 농도에 더 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 농도가 감소하고, yeast extract 농도가 증가할수록 효모수가 증가하는 것으로 나타났다. 알코올 함량이 가장 높게 나타난 발효조건은 홍삼액 함량 30%, yeast extract 함량 0.50%이었으며, 이때의 최대값은 12.45%로 예측되었다. 당도 및 총당 함량의 경우 각각 1%이내의 유의수준에서 유의성이 인정되었고, 당도의 경우 홍삼액 및 yeast extract 함량 두 조건에 모두 영향을 받는 것으로 나타났으며, 총당 함량의 경우 주로 홍삼액 농도에 영향을 받는 것으로 나타났다. 홍삼액 20°brix의 함량을 10~50%까지 증가하여도 발효액의 알코올 함량이 모두 10% 이상이었으며, 전반적으로 홍삼액 첨가에 따른 발효의 저해는 크게 일어나지 않는 것으로 나타나 홍삼의 유효한 성분을 이용한 기능성 주류 개발 시 홍삼농축액을 효율적으로 활용할 수 있을 것이다. 또한, 앞으로 홍삼액 발효 시의 알코올 성분에 대한 분석, 발효액에 대한 관능적 특성, 유효성분 등에 대한 특성 변화 등을 통한 고품질 홍삼주 제조와 관련하여 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다. This study focused on alcohol fermentation properties of red ginseng extracts using Saccharomyces cerevisiae JF-Y3. Central composite design was employed to investigate the influence of red ginseng extract content (10~50%, v/v) and yeast extract (0.5~2.5%, w/v) on the properties of alcohol fermentation added with red ginseng extracts. Yeast cell growth was affected both by red ginseng extract content and yeast extract content, and red ginseng extract content had a greater effect on yeast cell number than yeast extract content. Yeast cell number increased along with decrease of the red ginseng extract content and with increase of yeast extract content. Alcohol content was maximal at 30% red ginseng extracts and 0.50% yeast extract and the predicted maximum value of alcohol content was 12.45%. Brix degree and total sugar content were significant within 1% level (p<0.01), and brix degree was affected both by red ginseng extract and yeast extract content. Total sugar content was significantly affected by red ginseng content.

반응표면분석을 이용한 홍삼주 발효조건 최적화

김성호(Seong Ho Kim),강복희(Bok Hee Kang),노상균(Sang Gyun Noh),김종국(Jong Guk Kim),이상한(Sang Han Lee),이진만(Jin Man Lee) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.4

인삼의 다양한 식품소재개발을 위하여 반응표면분석법을 이용한 홍삼주의 최적발효조건을 모니터링하였다. 중심합성 계획법에 의하여 독립변수로서 발효온도, 발효기간 및 초기 pH를 설정하여 종속변수 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분에 대한 영향을 조사하였다. 홍삼주의 알코올 함량과 총당함량은 발효온도와 발효기간에 영향을 많이 받고 있는 것으로 나타났으며, 조사포닌 함량은 발효기간에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 발효 후의 pH는 초기 pH에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. 홍삼주의 유효성분인 Ginsenoside 함량을 조사한 결과 주로 발효온도보다는 발효기간 및 초기 pH에 의해 영향을 받고 있는 것으로 조사되었으며, 발효기간이 길고 초기 pH가 높을수록 함량이 증가하는 것으로 나타났다. 홍삼주의 이화학적 특성과 유효성분 함량에 대하여 superimposed counter map으로 최적 조건을 예측한 결과 발효온도 21~27℃, 발효기간은 15~20일, 초기 pH의 경우 4.6~5.2로 각각 예측되었다. Response surface methodology was used to monitor the optimization of fermentation conditions for red ginseng wine. A central composite design was applied to investigate the effects of independent variables, fermentation temperature (X₁), fermentation time (X₂) and initial pH (X₃) on dependent variables, physicochemical characteristics and effective ingredients. Alcohol and total sugar content were significantly affected both by fermentation temperature and time. Crude saponin content was greatly affected by fermentation time, and pH was significantly affected by initial pH. Fermentation time and initial pH had a greater effect on ginsenoside content than fermentation temperature. Ginsenoside content increased along with fermentation time and initial pH. We elicited a regression formula for each variable, and superimposed the total optimum points of fermentation conditions for physicochemical characteristics and the effective constituents. The predicted values at the optimum fermentation conditions were at 21~27℃ for 15~20 day in initial pH 4.6~5.2.

(E)-2-(substituted benzylidene)-2,3-dihydro-1H-cyclopenta[a]naphthalen-1-one 유도체들의 tyrosinase 활성억제 효과

이은경(Eun Kyeong Lee),김주현(Ju Hyun Kim),문경미(Kyoung Mi Moon),하수경(Sugyeong Ha),노상균(Sang-Gyun Noh),김대현(Dae Hyun Kim),이봉기(Bonggi Lee),김도현(Do Hyun Kim),김수정(Su Jeong Kim),울라술탄(Sultan Ullah),문형룡(Hyung Ryong Moo 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.2

본 연구에서는 (E)-2-(substituted benzylidene)-2,3-dihydro-1H-cyclopenta[a]naphthalen-1-one 유도체들을 합성했으며, 합성된 유도체들이 멜라닌 생성과정의 주요 효소인 tyrosinase 활성을 저해할 수 있는지에 대하여 확인하였다. 19종류의 유도체들의 tyrosinase 저해활성을 측정해본 결과, MHY3655 (IC50 = 0.1456 μM)가 가장 큰 저해활성을 나타냈으며 이는 대조군인 코직산(IC50 = 17.2 μM) 보다 큰 효능을 보였다. 게다가, Lineweaver-Burk 분석법을 이용하여 MHY3655가 경쟁적 저해 기전으로 tyrosinase 활성을 저해하였고, docking simulation으로 MHY3655가 tyrosinase에 직접 결합함을 재확인하였다. 마지막으로, B16F10 melanoma 세포에서 MHY3655의 세포독성을 평가한 결과 1-20 μM 사이의 MHY3655는 세포독성을 나타내지 않았다. 이상의 결과에서, 신물질 MHY3655은 우수한 tyrosinase 저해활성을 나타내며, 이는 미백 화장품 소재로서 활용할 가치가 있으리라 사료된다. The inhibition of tyrosinase, a key enzyme in mammalian melanin synthesis, plays an important role in preventing skin pigmentation and melanoma. Therefore, tyrosinase inhibitors are very important in the fields of medicine and cosmetics. However, only a few tyrosinase inhibitors are currently available because of their toxic effects on skin or lack of selectivity and stability. Therefore, we synthesized a novel series of (E)-2-(substituted benzylidene)-2,3-dihydro-1H-cyclopenta[a]naphthalen-1-one derivatives and evaluated their inhibitory effects on mushroom tyrosinase, with the aim of discovering a novel tyrosinase inhibitor. Among 19 derivatives, MHY3655 (IC50 = 0.1456 μM) showed the strongest inhibitory effect on tyrosinase activity compared to kojic acid (IC50 = 17.2 μM), a well-known tyrosinase inhibitor. In addition, MHY3655 showed competitive inhibition on Lineweaver-Burk plots. We confirmed that MHY3655 strongly interacts with mushroom tyrosinase residues through the docking simulation. Substitutions with a hydroxy group at both R2 and R4 in the phenyl ring indicated that these groups play a major role in the high binding affinity to tyrosinase. Further, MHY3655 did not show cytotoxicity at the concentrations tested in B16F10 melanoma cells. In conclusion, the novel compound MHY3655 potentially shows tyrosinase inhibitory activity, and it could be used as an ingredient in whitening cosmetics.