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배승섭,나정걸,이성목,강성균,이현숙,이정현,김태완,Bae, Seung Seob,Na, Jeong Geol,Lee, Sung-Mok,Kang, Sung Gyun,Lee, Hyun Sook,Lee, Jung-Hyun,Kim, Tae Wan The Korean Society for Microbiology and Biotechnol 2015 한국미생물·생명공학회지 Vol.43 No.3
초고온성 고세균 Thermococcus onnurineus NA1은 개미산, 일산화탄소, 또는 전분 등을 이용해서 수소를 생산하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 T. onnurineus NA1의 고정화 세포를 이용한 수소생산을 고찰하였다. 고정화 실험결과, T. onnurineus NA1은 표면에 아민기가 코팅된 규조토 담체에 정전기적 인력에 의해 효과적으로 고정화되었고, 1 g의 담체에 고정화 될 수 있는 최대 세포의 양은 71.7 mg-dcw로 확인되었다. 고정화 세포를 이용한 세 번의 반복회분식 배양을 통해 개미산으로부터 수소생산 특성을 고찰하였고, 그 결과 배양이 반복됨에 따라 고정화 세포 농도의 증가에 기인하여 초기수소생산속도가 2.3 에서 4.0 mmol l<sup>−1</sup> h<sup>−1</sup>로 상당량 증가됨이 관찰되었다. 따라서, T. onnurineus NA1의 고정화세포 시스템은 수소생산을 위한 좋은 대안이 될 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구는 초고온성 고세균의 고정화세포를 수소생산에 적용한 첫 번째 사례이다. Previously we reported that the hyperthermophilic archaeon, Thermococcus onnurineus NA1 is capable of producing hydrogen (H<sub>2</sub>) from formate, CO or starch. In this study, we describe the immobilization of T. onnurineus NA1 as an alternative means of H<sub>2</sub> production. Amine-coated silica particles were effective in immobilizing T. onnurineus NA1 by electrostatic interaction, showing a maximum cell adsorption capacity of 71.7 mg-dried cells per g of particle. In three cycles of repeated-batch cultivation using sodium formate as the sole energy source, immobilized cells showed reproducible H<sub>2</sub> production with a considerable increase in the initial production rate from 2.3 to 4.0 mmol l<sup>−1</sup> h<sup>−1</sup>, mainly due to the increase in the immobilized cell concentration as the batch culture was repeated. Thus, the immobilized-cell system of T. onnurineus NA1 was demonstrated to be feasible for H<sub>2</sub> production. This study is the first example of immobilized cells of hyperthermophilic archaea being used for the production of H<sub>2</sub>.
비재내형(非在來型) 원유(原油) 자원(資源)으로서의 오일셰일 특성(特性) 고찰(考察)
나정걸,정수현,Na, Jeong-Geol,Chung, Soo-Hyun 한국자원리싸이클링학회 2008 資源 리싸이클링 Vol.17 No.6
오일셰일은 유기물질인 케로젠을 함유한 암석으로 레토르팅을 통하여 암석 내부의 케로젠을 오일로 회수할 수 있다. 본 연구에서는 미국과 러시아산 오일셰일 시료에 대한 물성을 분석하고 레토르팅 실험을 수행함으로써 대체 원유로서의 활용가능성을 평가하였다. 열중량 분석 결과, 오일셰일은 케로젠 분해로 인한 유기물 배출과 $CaCO_3$ 분해로 인한 $CO_2$ 배출의 두 단계 열분해 과정을 거치는 것으로 조사되었다. 오일셰일 내 유기물은 수소/탄소비가 높아 레토르팅을 통하여 액체연료로 쉽게 회수할 수 있으며 Fischer assay 레토르팅에 의한 오일 회수율은 미국산이 12.7%, 러시아산이 18.5% 정도였다. 미국 및 러시아산 오일셰일로부터 회수한 셰일오일은 비중 및 비점이 재래형 원유보다 높아 정유시설 투입을 위해서 추가 업그레이딩 공정이 필요하지만 유황분 함량이 낮을뿐 아니라 바나듐과 니켈 등의 촉매독 성분이 미량이어서 후속 정제공정에 드는 비용은 적을 것으로 예상된다. 회수된 오일에 대하여 GC/MS 분석을 수행한 결과 미국산 세일오일은 파라핀 성분이 다량 존재하였고, 러시아산 세일오일은 주로 산소가 포함된 유기화합물이 많이 함유되어 있음을 알 수 있었다. Oil shale is a sedimentary rock that contains organic compounds called kerogen that are released as petroleum-like liquids by retorting. In order to evalute oil shale as alternative oil resources, the physical properties of oil shale samples from US and Russia were investigated and Fischer assays were carried out. Thermogravimetric analysis shows that thermal degradation of oil shale consisted of two stage processes, with hydrocarbon release from kerogen followed by $CO_2$ release by carbonate decomposition. Organic compounds in oil shale have an high hydrogen/carbon ratio, and therefore liquid hydrocarbons could be obtained easily. Shale oil yields from Russian and US oil shales by Fischer assay were 12.7% and 18.5%, respectively. The density and boiling point of shale oils are higher than that of Middle East crude oil, indicating that further upgrading processes are necessary for refinery. On the other hands, sulfur contents are relatively low, and the amounts of Vanadium and Nickel are extremely small in shale oil. It was found that paraffins were rich in US shale oil while main components of Russian shale oil were oxygenated hydrocarbons.
LDPE 반회분식 촉매열분해에서 조업조건이 반응 특성에 미치는 영향
나정걸(Na, Jeong-Geol),임철현(Leem, Chel-Hyen),최휘경(Choi, Hwi-Kyoung),정수현(Chung, Soo-Hyun) 한국신재생에너지학회 2006 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.11
Fueled by ballooning oil prices, waste plastics are now regarded as being cheap and abundant renewable sources, removing their stigma of dirty wastes Catalytic pryolysis of plastics in liquid phase allows recovery of light fuel oil as well as green treatment of polymerics wastes, and therefore significant efforts have been devoted to this research field. In this study, catalytic Pyrolysis of LDPE was carl ied out in semi-batch reactor which equipped a unit of separation and recirculation. The effect of react ion conditions were examined by analyzing liquid oil yield and carbon number distribution of products
생물학적 합성가스 전환에 의한 수송용 연료 및 화학원료 생산
나정걸 ( Jeong Geol Na ),이진원 ( Jin Won Lee ) 한국공업화학회 2016 공업화학전망 Vol.19 No.2
최근, CO 또는 CO가 포함된 합성가스를 생물학적으로 전환함으로써 수송용 연료 및 화학원료를 생산하는 연구가 전 세계적으로 활발히 진행되고 있다. 생물학적 가스 전환은 기존의 당류 기반 생물 전환 공정과 열화학적촉매 전환 공정의 단점을 상당 부분 해소할 수 있는 장점이 있다. 본 논문에서는 생물촉매에서 반응시스템까지 합성가스의 생물학적 전환과 관련된 기술을 정리하고, 향후 발전 방향 및 해결되어야 할 이슈들에 대하여 논하였다.
석탄비산재(石炭飛散災)로부터 저밀도(低密度) 폴리에틸렌 폐기물(廢棄物) 열분해용(熱分解用) 저가(低價) 촉매(觸媒) 합성(合成)
정병환,나정걸,김상국,모세영,정수현,Jeong, Byung-Hwan,Na, Jeong-Geol,Kim, Sang-Guk,Mo, Se-Young,Chung, Soo-Hyun 한국자원리싸이클링학회 2007 資源 리싸이클링 Vol.16 No.2
석탄화력발전소에서 부산물로 발생하는 비산재를 이용하여 저밀도 폴리에틸렌 열분해용 저가 크래킹 촉매를 합성하였다. 석탄비산재에 포함되어 있는 실리카와 알루미나를 NaOH와의 융합을 통해 용출시키고 이를 공침시킴으로써 비정질 실리카알루미나 촉매로 합성하였다. NaOH/석탄비산재 중량비와 활성화 시간 등의 합성조건이 촉매 합성에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 열중량분석기를 사용하여 저밀도 폴리에틸렌 촉매 열분해를 수행하였다. 열분해 온도 변화와 열분해 생성물의 비점분포를 분석하여 합성 촉매의 성능을 평가하였으며 합성된 촉매의 물리적 특성과 촉매 활성간의 관계를 고찰하였다. NaOH/석탄비산재의 중량비가 1.2이고 활성화 시간이 8시간일 때 합성된 촉매가 가장 우수한 성능을 나타내었다. 최적 조건에서 합성된 촉매는 상용촉매와 유사한 활성을 나타내어 우수한 효과를 나타내었으며 폐플라스틱 재활용에 효과적으로 사용할 수 있으리라 예측된다. A low-priced catalyst for pyrolysis of LDPE has been synthesized. Fly ash, which is waste material generated from coal-fired power plants was used as silica and alumna sources for solid acid catalyst. Amorphous silica-alumina catalysts (FSAs) were pre-pared by dissolution of silica and alumina from fly ash, followed by co-precipitation of the dissoluted ions. A series of LDPE pyrolysis were carried out in a thermogravimetric analyzer to investigate the effects of synthesis conditions such as NaOH/fly ash weight ratio and activation time one catalytic performance of FSAs. The physical properties of FSAs were examined and related to their catalytic performances. FSA(1.2-8) synthesized with NaOH/fly ash weight ratio of 1.2 and the activation time of 8 hours showed the best catalytic performance. The catalytic performance of FSA(1.2-8) was comparable with that of commercial catalysts and it was concluded that the FSA could be a good candidate for catalytic use in the recycling of waste polyolefins.