• 제목/요약/키워드: 산업원료물질

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라이너지 제지공장의 습부공정 모니터링 경험 (Wet-end Monitoring Experience in Liner Paper Mill)

  • 신종호;류정용;김용환;송봉근
    • 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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    • 한국펄프종이공학회 2001년도 추계학술발표논문집
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    • pp.57-58
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    • 2001
  • 용수 다소비 산업으로 분류되는 제지공업의 특성 상, 용수사용의 억제 및 용수의 무방류화에 대한 압력이 증가되고 있는 반면, 초지환경은 날로 열악해지고 있는 실정이다. 한 예로써, 용지의 재활용율 및 재사용 비율이 증가함에 따라 원료의 저급화가 심 각한 수준에 이르고 있으며, 이러한 초지환경의 변화는 각질화되고 극도로 미세화된 다량의 미세섬유 발생 및 잡고지로부터 유입되는 점착성 이물질과 무기 충진제의 도입 등을 유발함으로서 제품의 물리적 성질 저하, 탈수부하 증가로 인한 생산성 저하, 약품사용량 증가 등을 초래하여, 결과적으로는 폐수처리장의 부하를 증대시킴과 동시에 청수사용량 및 폐수방류량을 증가시키는 악순환을 되풀이하게 된다. 국내 제지산업이 국제적 경쟁력을 갖추기 위해서는 제품의 증대가 필수적이나, 원료와 설비의존도를 감안할 때, 제품특성과 공정 분을 결정하는 습부공정을 정확히 파악하여 최적 운전조건을 확립하는 것이 가장 경제적이고 용이한 방법일 뿐만 아니라 전체 제지공정의 정정화에도 기여할 수 있을 것으로 판단된다. 일정규모이상의 종이를 생산하는 제지공장은 거의 대부분 컴퓨터로 처리되는 온라인 공정조절 시스템(On-line process control system)을 구비하고 료의 도입에서부터 설비운전 및 제품의 기본적인 품질관리까지 실시간의 자동화되고 안정적인 운전과 관리시스템을 유지하고 있다. 그러나 전체 제지공정 중, 제품 물성과 운전조건의 대부분을 결정하는 습부공정만큼은 아직도 주기적인 분석이 행해지고 있지 않을 뿐만 아니라, 슬러리의 농도나 보류도 정도를 제이하면 분석항목 조차도 변변히 확립되어 있지 않을 실정이다. 이는 다량의 물 속에 존재하게 되는 용전물질(Dissolved solids, DS), 부유물질(Suspended solids, SS), 섬 유(Fibers), 무기 미 세분(Inorganic f fines), 그리고 투입되는 약품간에 발생하는 계면동전현상 및 이러한 현상과 최종 지제 품의 물성간의 상관관계에 대한 이해 정도나 경험 부족에서 기인하는 것으로 생각된다. 1 1983년 미국제지기술연합회(T APpI)의 제지용 첨가제 분과위원회(Papermaking A Additive Committee)에서는 습부공정의 적절한 조절을 위해 어떤 항목들이 필요하며 그 중요도는 어떠한가를 조사하였으며, 그 결과로 전하밀도, 제타전위, 보류도 및 여수 도, 무기 미세분 함량 등이 중요하다고 보고하였다. 그러나 지료의 전기적 특성을 실시 간으로 측정하는 기자재류가 최근에 이르러서야 도입되고 있는 실정이기 때문에 충분 한 현장적용 사례가 보고되지 못하고 있으며, 결과적으로 얻어진 정보와 최종 지제품의 물성 및 초지기 운전조건과의 상관관계를 확립하는 작업결과는 더욱 찾아보기 어렵다. 따라서, 본 연구에서는, 라이너지 제조공장의 습부공정에 투입되는 약품이 지료 의 전기적 성질, 즉 전하밀도와 제타전위에 미치는 영향을 모니터링함으로서 지료의 전기적 성질들과 습부 공정상태와의 상관관계를 살펴보고자 하였다. 본 연구는 다음과 같은 순서로 진행하였다.

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나트륨 저감화 소재의 개발 동향 (Development Trend of Sodium Reduction Material)

  • 조용준;정용진
    • 식품산업과 영양
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    • 제20권2호
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    • pp.8-12
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    • 2015
  • 나트륨(소금)의 경우 식품에 관능적 특성 부여 및 가공과정에 필수적인 물질이나 과다 섭취의 경우 고혈압 등 심혈관계 질환을 발생을 증가시키는 등 사회적인 문제가 되고 있다. 특히 한국인의 경우 장류, 젓갈 및 김치 등의 식품문화가 발달되어 WHO의 권장섭취량의 2배 이상 섭취하고 있는 실정이다. 나트륨 저감화의 경우 국민복지 향상, 의료비용 절감 및 사회적 편익비용 발생 등의 이유로 국가적 차원에서 나트륨 절감이 시급한 상황이다. 현재 식품의약품안전처 및 보건복지부 등에서 나트륨 저감화를 위한 다양한 정책 등을 추진하고 있다. 또한 세계적으로 무기염류 대체소금, 염미증진제 및 향미개선제 등의 개발 노력이 활발히 이루어지고 있는 상황이다. 그러나 낮은 관능적 특성 및 무기염류의 과량 사용에 관한 부작용 등으로 인하여 급증하는 소금대체 및 보완제 시장수요에 미치지 못하는 실정이다. 따라서 저염화 및 관능적으로 우수한 소금 대체소재 및 염미 증강물질 개발이 요구된다. 염미 및 지미상승 식물성 발효 조성물(SAP)의 경우 분리대두단백 등의 식물성 원료와 전통 장류의 제조원리를 응용한 염미증진제 또는 향미개선제이다. 관능적 특성을 조사한 결과 기존 사용되는 저염 소재에 비하여 염미 등의 관능적 특성이 우수하여 염미 및 관능적 특성 증진 소재로 활용 가능성이 높았으며 무기염류의 단점인 낮은 관능적 특성 및 무기염류에 의한 부작용 등의 우려가 없는 소재이다. 향후 염미 및 지미 상승 식물성 발효 조성물(SAP) 등의 활용방안 개발 및 적용분야 확대 등으로 국내 저염 식품 산업의 전반적 발전에 도움이 될 것으로 생각된다.

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산업별 물발자국 산정에 관한 연구 (A Study on Estimating the Water Footprint in the 1st and 2nd Industries)

  • 유시생;이현화;박은희;박성제
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2017년도 학술발표회
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    • pp.427-427
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    • 2017
  • 물발자국은 국가별 실제 물소비량을 파악하고 물 부족 상황에 효율적으로 대비하기 위하여 도입된 지표로서, 제품의 생산과 서비스 전 과정에서 직접 및 간접적으로 사용되는 물의 총량을 의미한다. 선진국에서는 물 사용 패턴에 대한 인식을 제고하고자 국가, 도시, 산업분야 등 다양한 물발자국 데이터베이스를 구축하여 활용하고 있다. 그러나 우리나라의 경우, 물 수입 의존도가 높지만 물발자국 산정에 대한 연구가 부족하여 효율적인 물 관리 및 안정적인 수자원 확보를 위한 국가전략 수립에 어려움을 겪고 있다. 물발자국 산정 연구는 국가적 차원의 정확한 물 수지 계산과 수자원계획 수립에 유용한 기초자료로서 활용이 가능하다. 이에 본 연구에서는 우리나라의 제1차 및 제2차 산업의 물발자국을 산정하였으며, 산정 방법으로는 상향식 접근법과 하향식 접근법을 적용하였다. 제1차 산업의 농업계 및 축산업계의 물발자국은 단위 물발자국에 기초한 상향식 접근법과 용수사용량에 기초한 하향식 접근법을 적용하여 산정하였다. 산업별 물발자국 산정결과는 다음과 같다. 주요 농작물 생산량 및 작물 품목별 단위 물발자국을 이용한 국내 농업계 물발자국 산정 결과, 1980년부터 2014년까지의 쌀 외 18개 농작물에서 연간 78억~109억 $m^3$로 산출되었다. 반면 농업용수 사용량에 기초한 하향식 접근법을 통해 산정한 농업계 물발자국은 118억 $m^3$으로 분석되었다. 다음으로 제1차 산업의 축산업계 물발자국을 산정하였다. 2011년부터 2015년까지 주요 가축 사육두수와 지육량, 사료작물의 단위 물발자국을 활용한 축산업계 물발자국은 평균 73억 $m^3$, 축산용수사용량을 활용한 물발자국은 평균 309억 $m^3$으로 나타났다. 축산용수사용량에 기초한 분석결과가 크게 나타난 것은 축산업분야에서 간접수의 비율이 높기 때문이다. 한편 제2차 산업의 공업계는 제품생산 공정의 물 사용량, 부품 및 원료의 단위 물발자국 등 세부사항의 파악이 곤란하여 하향식 접근법을 적용하였다. 공업용수 사용량과 공업용수 오염물질의 배출부하량에 따른 물발자국 산정 결과, 연간 26억 $m^3$으로 분석되었다. 이와 같은 산업별 물발자국 산정결과를 활용하여 산업별로 차별화되는 물 이용 패턴을 분석하고 산업별 용수 수요를 파악하면 국가적으로 효율적인 수자원 관리방안을 제시할 수 있다.

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청미래덩굴 뿌리 열수 추출물로부터 칼슘 결합 물질의 분리 (Isolation of a Calcium-Binding Fraction from a Hot-Water Extract of Smilax rhizoma)

  • 이지혜;전소정;송경빈
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권6호
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    • pp.903-907
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    • 2010
  • 청미래덩굴 뿌리(Smilacis rhizoma)로부터 칼슘과 결합하는 물질을 분리하고자 열수로 추출한 추출물을 ion exchange, normal-phase HPLC 및 gel filtration chromatogarphy를 이용하여 칼슘 결합 물질을 순차적으로 분리하였다. 그 결과 ion exchange chromatography에서 7개의 major peaks를 얻었으며, 이 중 F6 fraction이 0.083 mM로 칼슘과 가장 높은 결합력을 가졌다. 또한 F6를 $NH_2$ column으로 분획한 결과 F61에서 0.130 mM의 가장 높은 칼슘함량을 나타내었으며, 최종적으로 $Superdex^{TM}$를 이용하여 F611 fraction으로 분리하였다. 따라서 청미래덩굴 뿌리 추출물 중 F611 fraction을 이용하여 biomineral을 제조함으로써 칼슘 보충제나 기능성 성분의 원료로써 식품산업에 활용될 수 있다고 판단된다.

기능성 유제품과 개선된 기능성 물질로서 미국에서 개발된 유청 단백질과 그 분획물 (U.S. Whey Proteins and New Fractions as Ingredients in Functional Dairy Products and Innovative Nutraceuticals)

  • Lagrange, V.
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제16권2호
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    • pp.106-118
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    • 1998
  • 유청은 치즈제조시 부산물로 얻어지는 천연물이며, 새로운 기술발전에 따라 유청단백질의 농축물과 유청분획물들이 여러모로 이용 가능하게 되었고, 또한 여러 종류의 식품의 원료로 제공하게 되었다. 농축 유청단백질은 겔화, 유화성, 휩핑, 수분결합성, 지방대체성 등의 다양한 기능성을 함유하고 있다. 유청의 새로운 분획물인 알파락트알부민, 락토페린, 락토페록시다아제, 펩타이드 등은 이들의 생활성이나 건강향상성때문에 전세계적으로 관심이 높다. 이들 분획물에서 천연 항생물질, 천연 보존료 및 면역 향상 물질 등으로 새롭게 사용이 가능한 것으로 발견되었다. 기능성 식품산업의 성장에 힘입어 증가 추세에 있는 많은 제조업자들이 새로운 제품개발을 성공적으로 하는데 유청의 영양적, 기능적 조건들이 유리하다. 미국은 유청생산이 전세계에서 가장 큰 유일한 생산국이고 또한 수출국이다. 1997년에는 백만톤 이상의 유청제품들이 미국에서 제조되었다.

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유도 열플라즈마 공정을 이용한 고순도 카본분말 합성 (Synthesis of high purity carbon powders using inductively thermal plasma)

  • 김경인;한규성;황광택;김진호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.309-313
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    • 2013
  • 실리콘카바이드(SiC)는 높은융점과 내마모성 및 열전도 특성으로 산업적으로 널리 활용되고 있다. 특히 고순도 SiC는 고효율 전력 변환용 SiC 반도체 및 LED 공정에 적용되는 미래소재로 각광받고 있다. 본 연구에서는 고순도 SiC를 합성하기 위한 원료인 고순도 카본(C)을 유도 열플라즈마(RF Inductively thermal plasma)를 이용하여 합성하였으며, 출발원료로서 탄화수소계 액상물질인 도데칸이 사용되었다. 유도 열플라즈마 합성된 고순도 카본은 반응관과 필터에서 포집되며, 필터에서 포집된 카본 분말은 반응관에서 포집된 카본 분말보다 작은 입도(10~20 nm)와 낮은 결정성을 갖는 것으로 확인하였다. 반응관과 필터부에서 포집된 카본 분말의 순도는 각각 99.9997 %(5N7)와 99.9993 %(5N3)로 측정되었으며, 카본 분말에서 검출되는 불순물은 열플라즈마 합성장비에서 기인한 것으로 확인되었다.

후박피(Magnoliae bark)로부터 항충치활성을 갖는 물질의 분리 (Isolation of an Anticariogenic Compound from Magnoliae Bark)

  • 이윤수;박헌주;유재선;박형환;권익부;이현용
    • 한국식품과학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.230-236
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    • 1998
  • 충치 원인균인 S. mutans가 생산하는 불용성, 부착성 glucan 합성효소인 GTase의 활성을 저해하는 물질을 생약재로 부터 탐색, 개발하여 기능성 식품 또는 의약품의 소재로 응용하는 것을 목적으로 연구를 수행하였다. 32종의 생약재 추출물에 대하여 GTase 저해활성을 측정한 결과, 후박피에서 가장 높은 활성이 관찰되었다. 후박피 추출물에 대하여 용매분획을 행한 결과 ethylacetate층에 대부분의 활성이 존재하였으므로, 이 획분을 silicagel column chromatography, prep. HPLC 등을 이용하여 더욱 분리, 정제하여 순수한 GTase 저해물질을 분리하였다. 이 물질의 분리수율은 0.013% (w/w)였다. 이 화합물을 UV, FAB-MS 및 NMR spectrometry 등을 이용하여 화학구조의 해석을 실시한 결과 이 물질은 coniferyl alcohol의 중합체로 lignan계 화합물인 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethoxylignan (분자량 330)으로 확인되었다. 이 화합물은 후박피에서는 최초로 확인된 물질이다. 또한 충치 원인균인 S. mutans를 포함한 11종의 구강 미생물에 대한 항균성을 검토한 결과 비교 화합물에 비해 비교적 강력한 활성$(MIC;\;31.3\;{\mu}g/ml)$이 나타났다. 지금까지 후박피는 반하후박탕, 후박삼물탕 등 한방약재의 중요한 원료로 이용되어 왔으며, 복통의 치료효과 및 건위 작용 등이 알려져 있다. 또한 후박피 중에는 diphenyl계 화합물인 magnolol 및 honokiol등이 함유되어 있어 이들 물질이 건위작용을 돕는 것으로 알려져 있을 뿐이다. 따라서 이번에 새롭게 확인된 4,4'-dihydroxy-3,3'-dimethoxylignan이 충치 예방효과를 지니고 있다는 사실은 금후 산업적 응용면에서도 매우 중요한 결과로 여겨져 지속적인 연구가 기대된다.

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무기고분자의 합성과 열분해 (Synthesis and Pyrolysis of Inorganic Polymers)

  • 김명희;이준;모수용;조명식;우희권
    • 통합자연과학논문집
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    • 제2권3호
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    • pp.177-184
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    • 2009
  • 신소재(고분자, 금속, 세라믹)는 기존의 재료와는 다른 우수한 특성과 새로운 기능이 있어 우리 인류 복지에 매우 중요하며 우리는 무한대 생존 경쟁에 몰리고 있다. 이 중 무기고분자는 유기고분자의 단점을 보완하는 동시에 새로운 기능성을 가지므로 산업발전에 매우 중요하다. 다양한 무기고분자의 응용분야 중 세라믹 전구체로의 사용은 첨단 산업 분야에 막대한 발전을 초래하였다. 특히 규소를 함유하는 비산화성 세라믹인 탄화규소 (SiC) 및 질화규소 ($Si_3N_4$) 세라믹은 그 산업적 용도가 다양하다. 규소 고분자는 원료 물질이 값싸고 중합 수율이 높아서 경제적이고, 분자 내 Si와 C 또는 N의 비율을 자유자제로 조정할 수가 있고, 용융성 또는 용해성이 있으므로 성형가공이 가능하며, 세라믹 잔여 수율을 증대시키기 위해서 여러 화학반응에 의해 가교도 시킬 수가 있다. 열분해 조건에 따라서 SiC와 $Si_3N_4$ 등 선택의 조절이 쉬우며, 금속과 섞어서 열분해 함으로서 세멧도 제조할 수가 있다. 이런 종류의 연구는 신소재의 총아인 금속, 고분자, 세라믹 연구들이 함께 어우러진 종합 작품이라 할 수 있겠다. 여러 유형의 유기규소 고분자들을 다양하게 합성해서 그 열분해 과정을 좀 더 면밀히 연구한다면 산업적 응용 가능성은 매우 크리라 기대된다.

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산업단지 고압매설배관의 점검 관리 운영 모델 개발 (A Development Inspection Management Operation Model of High Pressure Underground Pipeline in Industrial estate)

  • 최지헌;김진준;이광원;김태훈
    • 한국가스학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.62-69
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    • 2019
  • 울산, 여수 등 산업단지의 고압매설배관은 주변의 석유화학사의 원료 물질 및 스팀 등 유틸리티 지원을 위해 많은 배관이 매설되어 있음은 물론 독성, 가연성 불활성 가스 등이 고압으로 거미줄처럼 복잡하게 매설되어 공급되고 있다. 이에 산업단지배관과 도시가스 매설배관의 안전 관리 현황을 심층 비교 분석한 것을 바탕으로 타 공사에 의한 배관손상 영향인자인 굴착빈도, 굴착 깊이, 순찰 주기 등을 분석하고, 타 공사 위험감소 전략에 따른 위험변화 및 상관관계를 비교하여 산업단지 고압 매설배관에 대한 안전 점검 운영 모델을 제시한다.

석유계 잔사유(PFO)의 피치 합성 시 압력조건에 따른 피치 특성 변화 (Identification of Synthesized Pitch Derived from Pyrolyzed Fuel Oil (PFO) by Pressure)

  • 서상완;김지홍;이영석;임지선
    • 공업화학
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    • 제29권6호
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    • pp.652-656
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    • 2018
  • 본 연구에서는 석유계 잔사유를 원료로 피치 합성반응 중 압력변수에 의한 영향을 고찰하였다. 압력변수를 달리하여 두 단으로 나누어 반응을 진행하였다. 실험은 두 단을 연속적으로 진행하였고, 첫 번째 단에 가압, 상압, 감압으로 열처리를 진행하였고, 두 번째 단은 상압과 감압으로 실험하였다. 합성 온도는 $400^{\circ}C$, 합성 시간은 총 2 h으로 피치 합성을 진행하였다. 각 조건에 의해 제조된 피치의 열적 특성과 분자량 분포는 연화점 측정과 MALDI-TOF 분석을 통해 고찰하였다. 또한, GC-SIMDIS를 이용해 피치 합성 반응 중 휘발된 액상 성분에 대한 특성을 고찰하였다. 첫 번째 단에서 가압 조건을 이용한 경우, 저비점 물질들이 상대적으로 다른 두 조건보다 많이 피치 합성 반응에 참여하였으며, 저비점 물질들의 반응참여 효과로 낮은 연화점을 갖는 피치를 얻을 수 있었다. 반대로 첫 번째 단에서 감압 조건을 사용한 경우, 저비점 물질들이 효과적으로 휘발되어 반응기 외부로 빠져나가 낮은 피치 수율을 얻었고, 일부 코크스화가 진행된 결과를 얻을 수 있었다. 압력 공정변수를 제어하여 피치의 수율 및 연화점 등 물성을 효과적으로 조절할 수 있는 공정변수를 도출하였다.