김문일 연구실
한양대학교 건설환경공학과
김문일 교수
Anaerobic digestion
Data-driven process modeling
Multivariate statistics
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김문일 연구실
한양대학교 건설환경공학과 김문일 교수
김문일 연구실은 혐기성 소화 공정과 음식물 자원화 공정에서 발생하는 수질·자원화 지표를 데이터와 실험 기반으로 해석하는 연구를 수행합니다. 특히 다변량 통계 방법과 다층 회귀 모델을 적용하여 공정 상태를 예측하고 결측이 포함된 데이터에서의 모델링 절차를 개발합니다. 또한 음식물류폐기물 건식사료화 공정의 응축수에서 유기탄소를 추출하여 자원 회수 관점을 제시합니다. 더불어 혐기성 소화에서 아산화질소(N2O) 생성을 완화하기 위한 미량금속 활용 가능성을 환경화학 관점에서 평가합니다.
Anaerobic digestionData-driven process modelingMultivariate statisticsOrganic carbon recoveryFood waste condensate
대표 연구 분야
연구 영역 전체보기
다층 통계 기반 혐기성 소화 공정 데이터 모델링
Multi-layer statistical modeling for anaerobic digestion process
연구 분야 상세보기
다층 통계 기반 혐기성 소화 공정 데이터 모델링
Multi-layer statistical modeling for anaerobic digestion process
연구 분야 상세보기
식품폐기물 건식사료화 응축수로부터 유기탄소 자원 회수
Organic carbon recovery from condensate in food waste dry-feed process
연구 분야 상세보기
혐기성 소화에서 N2O 생성을 저감하기 위한 미량금속 활용
Trace metals for mitigating nitrous oxide generation in anaerobic digestion
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연구 성과 추이
표시된 성과는 수집된 데이터 기준으로 산출되며, 일부 차이가 있을 수 있습니다.
주요 논문
5
논문 전체보기
1
Article
|
·
인용수 0
·
2025Utilization of trace metals for mitigating nitrous oxide generation in anaerobic digestion
Dokyun Kim, Chul B. Park, Minkyung Kim, Minkyung Kim, Moonil Kim, Moonil Kim, Fenghao Cui
IF 9 (2025)
Bioresource Technology
https://doi.org/10.1016/j.biortech.2025.132709
Anaerobic digestion
Nitrous oxide
TRACE (psycholinguistics)
Environmental chemistry
Chemistry
Environmental science
Digestion (alchemy)
Waste management
Pulp and paper industry
Methane
2
Article
|
·
인용수 6
·
2023Multiple-layer statistical methodology for developing data-driven models of anaerobic digestion process
Moonil Kim, Fenghao Cui
IF 8 (2023)
Journal of Environmental Management
https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2023.119153
Anaerobic digestion
Principal component analysis
Linear regression
Multivariate statistics
Statistical model
Chemical oxygen demand
Biogas
Missing data
Partial least squares regression
Regression analysis
3
Preprint
|
인용수 1
·
2023Multiple-Layer Statistical Methodology for Developing Data-Driven Models of Anaerobic Digestion Process
Moonil Kim, Fenghao Cui
SSRN Electronic Journal
http://dx.doi.org/10.2139/ssrn.4530550
Process (computing)
Computer science
Anaerobic digestion
Layer (electronics)
Data mining
Biology
Materials science
Nanotechnology
Ecology
최신 정부 과제
21
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1
주관|
2020년 5월-2023년 2월
|50,000,000원혐기성소화 공정의 최적화를 위한 PCA-MLR 빅데이터 분석 플랫폼 개발
혐기성소화 데이터를 통합 및 표준화한 데이터베이스 구축
-기존의 혐기성소화 실험 데이터와 외부자료 수집 및 검토
-실증 혐기성소화 처리시설의 운전 데이터 확보
-실증 혐기성소화 시설을 모의한 Bench-scale 반응기를 제작 및 운전하여 데이터 생성
-수집한 정보의 명칭, 정의, 형식, 규칙에 대한 원칙을 수립하여 표준화된 데이터 관리 시스템 구축
PCA-MLR 데이터 분석 플랫픔 개발
- 혐기성소화 데이터의 분석에 특화된 PCA 기법 개발
- PCA-MLR 기법을 이용한 혐기성소화 모델링
- 통계적 유의성을 도출하기 위한 데이터 분석
- 분석 결과를 가시화하여 나타내는 소프트웨어 개발
데이터 분석 플랫폼을 이용한 혐기성소화 운영 최적화
- PCA-MLR 데이터 분석 플랫폼 테스트 및 오류 진단
- Full-scale 및 Bench-scale 혐기성소화 데이터 통합분석
- 혐기성소화 시스템의 오류감지, 최적화 및 효율 개선을 위한 의사결정 매뉴얼 제시
- 최적화 조건을 적용한 Bench-scale 운전 성능 테스트
혐기성소화
빅데이터
주성분 분석
다중 선형 회귀 분석
유기성 폐기물
바이오가스
에너지
최적화
2
주관|
2020년 5월-2023년 2월
|50,000,000원혐기성소화 공정의 최적화를 위한 PCA-MLR 빅데이터 분석 플랫폼 개발
혐기성소화 데이터를 통합 및 표준화한 데이터베이스 구축
-기존의 혐기성소화 실험 데이터와 외부자료 수집 및 검토
-실증 혐기성소화 처리시설의 운전 데이터 확보
-실증 혐기성소화 시설을 모의한 Bench-scale 반응기를 제작 및 운전하여 데이터 생성
-수집한 정보의 명칭, 정의, 형식, 규칙에 대한 원칙을 수립하여 표준화된 데이터 관리 시스템 구축
PCA-MLR 데이터 분석 플랫픔 개발
- 혐기성소화 데이터의 분석에 특화된 PCA 기법 개발
- PCA-MLR 기법을 이용한 혐기성소화 모델링
- 통계적 유의성을 도출하기 위한 데이터 분석
- 분석 결과를 가시화하여 나타내는 소프트웨어 개발
데이터 분석 플랫폼을 이용한 혐기성소화 운영 최적화
- PCA-MLR 데이터 분석 플랫폼 테스트 및 오류 진단
- Full-scale 및 Bench-scale 혐기성소화 데이터 통합분석
- 혐기성소화 시스템의 오류감지, 최적화 및 효율 개선을 위한 의사결정 매뉴얼 제시
- 최적화 조건을 적용한 Bench-scale 운전 성능 테스트
혐기성소화
빅데이터
주성분 분석
다중 선형 회귀 분석
유기성 폐기물
바이오가스
에너지
최적화
3
주관|
2019년 3월-2021년 12월
|598,480,000원고농도 산업폐수 내 미세 플라스틱 회수 용수 재이용 시스템 개발
본 과제는 고농도 산업폐수에서 미세 플라스틱을 효과적으로 제거하고 처리된 물을 재이용하기 위한 시스템을 개발하는 연구임. 이는 환경 오염을 줄이고 물 자원을 효율적으로 활용하는 데 중요한 기여를 할 것으로 기대됨.
연구 목표는 1 ㎥/h 규모의 Cone DAF PFR 시스템과 Cyclone 전처리 기술을 통합하여 미세 플라스틱 회수 및 용수 재이용 시스템을 구축하는 데 있음. 이를 위해 나노버블-응집플럭 가속화 및 마이크로버블 부상분리 시스템 개발, 그리고 DAF 나노버블 응집반응 인자 평가를 통한 최적화가 포함됨.
핵심 연구 내용은 1 ㎥/h 규모의 Cyclone 전처리 시스템 및 응집 PFR 반응기 개발, 그리고 Cone DAF 시스템 제작 및 성능 최적화임. 또한, 산업폐수 내 미세 플라스틱 종류 및 밀도 분석, 응집플록 가속형 나노버블 발생 용해 시스템 및 DAF 부상분리용 마이크로버블 용해 시스템 개발, 마이크로버블 부상속도 추적 시스템 구축, 그리고 DAF 나노버블 응집반응의 최적 pH 및 주입량 결정 연구를 수행함.
기대 효과는 폐쇄형 디자인의 Cone DAF를 통해 설치 공간 제약을 극복하고, 미세기포 기술로 응집제 사용량을 획기적으로 줄이며, 저에너지 방식으로 스컴 제거가 가능함. 경제적으로는 매출 증대 및 일자리 창출에 기여하고, 하수처리 공정 기술의 경쟁력을 강화함. 사회적으로는 미세 플라스틱으로 인한 환경 문제 해결에 기여하고, 산업계 내 미세 플라스틱 분석 및 처리 가이드라인을 제시할 것으로 전망됨.
미세플라스틱
고농도 산업폐수
용수 재이용
용존공기부상
나노버블
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호기성 입상 슬러지가 포함된 처리조를 이용한 수 처리 방법 및 수 처리 시스템
상태
거절출원연도
2018출원번호
1020180105651분리막이 포함된 처리조를 이용한 수 처리 방법, 및 수 처리 시스템
상태
등록출원연도
2017출원번호
1020170140202호기성 입상 슬러지를 이용한 부분 질산화 방법
상태
거절출원연도
2016출원번호
1020160173723