혼합미생물배양체를 이용한 폐활성슬러지 가용화 산물로부터 polyhydroxyalkanoate 생합성

박태준,유영재,정동훈,이선희,이영하,Park, Taejun,Yoo, Young Jae,Jung, Dong Hoon,Lee, Sun Hee,Rhee, Young Ha 한국미생물학회 2017 미생물학회지 Vol.53 No.3

SA-TSA 복합구를 이용해 폐활성슬러지로부터 VFAs를 생산하고, 이를 발효 기질로 이용해 PHA를 생산하기 위한 실험을 수행하였다. 30%의 SA-TSA 복합구를 처리하였을 때 폐활성슬러지의 가용화 효율이 가장 효과적으로 일어나서 약 3,900 mg/L의 SCOD값을 얻었으며, acetic acid, propionic acid, iso-butyric acid 및 butyric acid를 주성분으로 하는 2,961 mg/L 농도의 VFAs를 얻었다. VFAs를 외부탄소원으로 이용하는 SBR 공정을 통해 PHA를 생합성하는 미생물을 농화배양하는 실험을 수행하고 PCR-DGGE로 분석한 결과, 우점 미생물로 Vibrio spp.와 Corynebacterium glutamicum이 확인되었다. 폐활성슬러지로부터 얻은 VFAs를 탄소원으로 사용하여 농화된 혼합미생물배양체를 회분배양한 결과, 건체량의 25.9%에 달하는 PHB를 얻었다. 본 연구결과는 SA-TSA 복합구를 이용하여 폐활성슬러지로부터 VFAs를 얻음으로써 폐슬러지 감량화 효과를 얻고, 또 혼합미생물배양체를 이용하여 VFAs를 바이오폴리머로 전환함으로써 경제성을 확보할 수 있는 새로운 생물공정의 가능성을 보여준다. A new approach to the solubilization of waste activated sludge (WAS) using alginate-quaternary ammonium complex beads was investigated under controlled mild alkaline conditions. The complex beads were prepared by the reaction of sodium alginate (SA) with 3-(trimethoxysilyl)propyl-octadecyldimethylammonium chloride (TSA) in acid solution, followed by crosslinking with $CaCl_2$. Treatment of WAS with SA-TSA complex beads was effective for enhancing the efficacy of WAS solubilization. The highest value of soluble chemical oxygen demand (SCOD) concentration (3,900 mg/L) was achieved after 10 days of treatment with 30% (v/v) SA-TSA complex beads. The WAS solubilization efficacy of the complex beads was also evaluated by estimating the concentrations of volatile fatty acids (VFAs). The maximum value of VFAs was 2,961 mg/L, and the overall proportions of VFAs were more than 75% of SCOD. The main components of VFAs were acetic, propionic, iso-butyric, and butyric acids. These results suggest that SA-TSA complex beads might be useful for enhancing the solubilization of WAS. The potential use of VFAs as the external carbon substrate for the production of polyhydroxyalkanoate (PHA) by a mixed microbial culture (MMC) was also examined. The enrichment of PHA-accumulating MMC could be achieved by periodic feeding of VFAs generated from WAS in a sequencing batch reactor. The composition of PHA synthesized from VFAs mainly consisted of 3-hydroxybutyrate. The maximum PHA content accounted for 25.9% of dry cell weight. PHA production by this process is considered to be promising since it has a doubly beneficial effect on the environment by reducing the amount of WAS and concomitantly producing an eco-friendly biopolymer.

비활성 기체의 노출에 의한 금속 합금막의 수소 투과 변화 연구

박태준(Taejun Park),이채현(Chaehyeon Lee),정은혜(Eunhyea Chung) 한국신재생에너지학회 2021 한국신재생에너지학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.7

수소 에너지는 탈탄소 청정에너지로 각광받고 있다. 수소의 생산, 저장, 운반 관련 기술과 함께 수소 정제 기술에 대한 연구들이 다양하게 진행되고 있다. 수소 분리막은 분리 과정 중에 압력 손실이 없고 운영과 유지 보수가 간단하다는 장점이 있지만 주로 연구되는 팔라듐 합금막의 경제성이 없고 다른 금속막은 팔라듐 막에 상응하는 투과율을 얻을 수 없다는 난점이 있다. 때문에 다양한 합금막을 활용하여 수소의 투과율과 안정성을 높이는 연구가 진행 중이며 바나듐과 니켈은 높은 수소 투과율과 팔라듐과 유사한 촉매 작용으로 주목받고 있다. 바나듐-니켈 합금은 수소 용해도는 뛰어나지만 팔라듐 코팅 혹은 스윕 가스 없이 단독 활용 시 팔라듐 막에 비해 투과율이 낮고 단기간에 빠르게 저하된다는 단점이 있으며 바나듐의 높은 수소화합물 생성 양상이 주요 원인으로 지목되고 있다. 이를 방지하기 위해 수소 화합물 생성을 지연시키거나 수소화합물의 분해를 촉진시키는 공정에 대한 연구를 진행하고 있으며 본 연구에서는 고온에서의 비활성 기체 노출을 이용하여 바나듐-니켈 분리막의 수소 투과율을 회복시키고 그 기작을 연구하였다. 합금 분리막의 수소 투과율은 매 10분 간격으로 측정되었으며 총 5시간 투과를 진행하였고 그 후 섭씨 500℃에서 비활성 기체를 19시간, 43시간 노출시킨 후 수소 투과율을 다시 측정하는 방식으로 실험하였다. 분리막 전단의 수소의 압력은 4bar(a)이고 후단은 대기압으로 유지하였으며 스윕 가스는 사용하지 않았다. 측정 전과 후 분리막 전, 후당 모두 비활성 기체를 주입하였으며 후단은 아르곤, 전단은 질소와 아르곤을 비교 주입하여 비활성 기체의 효과를 연구하였다. 또한 비활성 기체의 노출 압력은 4 bar(a), 8 bar(a)로 실험하여 비활성 기체의 분압에 따른 투과율 회복 효과도 확인하였다. 전단에 질소 기체를 노출시킨 분리막의 경우 초기 실험에서 수소 투과율이 줄어든 후 비활성 기체의 노출 기간과 압력에 관계없이 유의미한 투과율의 회복이 관찰되지 않았다. 하지만 전단에 아르곤을 주입한 경우 투과율의 회복이 관찰되었으며 수소 투과 기간이 길고 주입 압력이 높을수록 더 높은 수준으로 투과율이 회복되었다. 8 bar(a)의 아르곤을 전단에 주입한 경우는 초기 투과도를 초과하는 투과율이 측정되고 시간에 따른 투과율의 저하도 단기간에 관측되지 않아 수소화합물의 탈착 외의 다른 기작도 함께 작용하여 투과율을 상승시킨다는 점을 추정할 수 있었다. 수소화합물의 생성과 수소의 투과는 모두 수소의 흡착으로부터 시작되기 때문에 일정량의 수소의 흡착 및 수소화합물 생성은 수소 투과에 필수적이며 이 과정을 적절히 조절할 수 있다면 수소의 금속 투과율을 장기간 유지할 수 있을 것이다. 아르곤과 질소는 둘 다 비활성 기체이지만 전자 배열의 차이로 수소 원자의 흡착에 미치는 전기적 영향이 다른 것으로 추정된다. 운동 지름은 질소가 아르곤에 비해 크지만 수소에 비해서는 두 기체 모두 월등히 크기 때문에 크기에 의한 영향은 적을 것으로 추정된다.

무인 자율 주행 자동차를 위한 횡단보도 및 정지선 인식 시스템

박태준(Taejun Park),조태훈(Tai-Hoon Cho) 한국지능시스템학회 2012 한국지능시스템학회논문지 Vol.22 No.2

최근 무인 자율 주행 자동차를 실현하기 위한 기술 개발이 활발히 이루어지고 있는 추세이다. 본 논문에서는 무인 자율 주행 자동차의 핵심 기술인 컴퓨터 비전을 이용한 무인 자율 주행 자동차를 위한 횡단보도 및 정지선 인식 시스템을 제안한다. 본 논문의 컴퓨터 비전 시스템은 먼저 무인주행을 위하여 반드시 필요로 하는 차선을 RANSAC 알고리즘과 Kalman 필터를 이용하여 인식하고 인식된 차선이 실제로는 평행하다는 점을 이용하여 원근 시점인 입력 영상을 평면 시점으로 변환하여 횡단보도의 크기가 일정하게 만든다. 그런 후, 변환된 영상에서 횡단보도의 기하학적 특징을 이용하여 횡단보도를 인식하고 횡단보도 앞의 영역을 관심 영역으로 설정한 후 설정된 관심 영역에서 정지선을 추출한다. 구현된 알고리즘을 다양하게 실험한 결과 차선, 횡단보도, 정지선에 대하여 높은 인식률을 보였다. Recently, development of technologies for autonomous vehicles has been actively carried out. This paper proposes a computer vision system to recognize lanes, crosswalk, and stop lines for autonomous vehicles. This vision system first recognizes lanes required for autonomous driving using the RANSAC algorithm and the Kalman filter, and changes the viewpoint from the perspective-angle view of the street to the top-view using the fact that tha labnes are parallel. Then in the reconstructed top-view image this system recognizes a crosswalk based on its geometrical characteristics and searches for a stop line within a region on interest in front of the recognized crosswalk. Experimental results show excellent performance of the proposed vision system in recognizing lanes, crosswalk, and stop lines.

토크 컨버터 록업클러치의 용량설계에 관한 연구

박태준(Taejun Park),홍순석(Soonseok Hong),장재덕(Jaeduk Jang),주인식(Insik Joo) 한국자동차공학회 2007 한국자동차공학회 Symposium Vol.- No.-

New torque converter clutch works at low speed area for high fuel efficiency. This trend caused heat problem of friction material in lock-up clutch. Heat may cause the damage of friction material. Friction material require cooling flow rate for guarantee of material life. In order to improve cooling, Torque converter adapted the system by introducing the cooling hole in lock-up piston. However cooling hole causes torque drop because the oil flow for cooling lowers the pressure in the clutch piston. Torque converter designers should consider proper flow rate and torque for engine. Therefore the torque and hole size estimation is required for the early stage of torque converter design. Estimation equation was derived based on the physical background such as the centrifugal force, sudden expansion, sudden contraction and Bernoulli’s equation.

전기차 폐배터리 열폭주 현상과 보관용기 안전성 연구

박태준(Taejun Park),이규정(Gyujeong Lee) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

전기차 폐배터리 열폭주 현상과 보관용기 안전성 연구

박태준(Taejun Park),이규정(Gyujeong Lee) 대한기계학회 2022 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2022 No.11

노인의 저작기능과 인지장애의 관련성

박태준 ( Taejun Park ),허효진 ( Hyojin Heo ),조민정 ( Min-jeong Cho ),김현창 ( Hyeon Chang Kim ),염유식 ( Yoosik Youm ),송근배 ( Keun-bae Song ),최연희 ( Youn-hee Choi ) 대한예방치과·구강보건학회 2021 大韓口腔保健學會誌 Vol.45 No.2

Objectives: With the surge in the elderly population, a growing interest in the prevention and treatment of geriatric diseases has been observed, along with awareness of the severity of problems associated with dementia, a cognitive impairment. The purpose of this study was to investigate the correlation between chewing ability and cognitive function among elderly people residing in a rural area. Methods: A total of 162 elderly individuals, aged between 65 and 97 years, were surveyed. Trained examiners conducted interviews and assessments of chewing ability, on the basis of the number of remaining teeth, denture status, masticatory performance evaluating gum, ShadeEye-NCC measuring overall change in color of the gum (ΔE), and T-Scan^®III analyzing distribution of occlusion patterns. Cognitive function was assessed using the Korean version of the Mini-Mental State Examination-Dementia Screening (MMSE-DS) tool. Results: Participants with a low score in the MMSE-DS were found to have distinguishably lower denture need, smaller number of remaining teeth, and lesser color change in the masticatory performance evaluating gum. In the cognitive impairment group, a tendency of having unilateral and anterior occlusion led to occlusal discomfort and chewing difficulties. Conclusions: The study highlights important associations between chewing ability and cognitive function. The finding corroborates that tooth loss may be a predictive risk factor for cognitive impairment.

블루투스를 이용한 DirectShow기반의 H.264 동영상 플레이어의 설계 및 구현

박태준(Taejun Park),조태훈(Tai-Hoon Cho) 한국지능시스템학회 2009 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.19 No.1

본 논문에서는 블루투스를 이용한 DirectShow기반의 H.264 동영상 플레이어의 구현에 대해 기술한다. 블루투스는 근거리상의 디바이스들을 무선으로 연결하여 통신하는 기술이고 DirectShow는 Microsoft사가 개발한 멀티미디어 프레임워크이자 API로 소스필터 기반이다. 동영상 스트리밍 데이터를 블루투스를 이용하여 전송을 하고 DirectShow기반의 필터가 데이터를 받아 해당 데이터를 필요로 하는 필터에게 보내게 된다. 이 때 블루투스로부터 데이터를 받게 되는 부분은 쓰레드를 생성하여 데이터를 받도록 구현하였다.

오픈플로우 흐름표 (Flow Table) 분석을 통한 이상행위 탐지 시스템

박태준(Taejune Park),신승원(Seungwon Shin) 한국통신학회 2018 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.6

신경망을 이용한 자동차 번호판 숫자 인식에 대한 연구

박태준(Taejun Park),조태훈(Tai-Hoon Cho) 한국지능시스템학회 2010 한국지능시스템학회 학술발표 논문집 Vol.20 No.1

자동차 번호판을 인식하기 위한 과정은 번호판을 추출하는 과정, 번호판 영역에서 문자/숫자 영역을 추출하는 과정 그리고 추출된 문자/숫자 영역의 문자/숫자 값을 인식하는 과정으로 나누어져 있다. 본 논문은 자동차 번호판을 인식하고 번호판 안에서의 숫자영역을 정확히 추출했다는 가정을 한다. 이러한 가정 하에 숫자 영역안의 숫자들을 신경망을 이용하여 인식하는 방법에 대해 이야기 한다.