• Title/Summary/Keyword: 연속생산공정

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CIGS 박막 태양전지 개발동향 및 발전방향

  • Yun, Jae-Ho
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.21-21
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    • 2010
  • CIGS 박막 태양전지는 저가 기판의 사용, 원소재 소비가 적은 박막 증착, 연속공정 적용 등으로 인해 결정질 실리콘 태양전지에 비해 제조단가가 낮다. 변환효율의 경우 실험실 수준에서 최고 20%의 효율이 보고되고 있어 다결정 실리콘 태양전지와 견줄 만하다. 따라서 CIGS 박막 태양전지는 제조단가와 효율 면에서 매우 우수한 경쟁력을 가진 태양전지로 인식되고 있다. 일반적으로 CIGS 박막 태양전지는 Substrate/Mo전극/CIGS 광흡수층/CdS 버퍼층/ZnO 투명전극의 기본 구조를 가지고 있으며 다양한 공정과 디자인을 적용하여 제품이 생산되고 있다. 다양한 소재와 공정들 가운데에서 유리 소재를 기판으로 사용하면서 진공증발이나 스퍼터링과 같은 Physical Vapour Deposition(PVD)을 적용하여 CIGS 광흡수층을 제조하는 기술이 가장 보편적으로 적용되고 있다. 즉 상용화에 가장 근접해 있는 기술이라고 할 수 있으며 현재는 대량생산체제 구축을 위한 기술 개발이 진행되고 있다. 또한 종래의 기판소재와 광흡수층 제조 공정의 단점을 극복하기 위한 기술들도 개발되고 있다. 특히 유리 기판 소재를 금속이나 폴리머 소재를 대체하는 기술, PVD 공정이 아닌 비진공 공정을 적용하여 CIGS 광흡수층을 제조하는 기술 등은 응용성과 제조 단가 측면에서의 파급력이 크다고 할 수 있다. 본 발표에서는 저가 고효율 CIGS 박막 태양전지 개발을 위한 이슈들을 정리하고, 이를 해결하기 위한 국내외의 연구 개발 동향을 살펴보고자 한다. 또한 이를 바탕으로 하여 CIGS 박막 태양전지의 발전방향에 대해서 전망하고자 한다.

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Biodiesel Production from Soybean Oil in Continuous Reactors (연속흐름반응기에서 바이오디젤 제조 특성 연구)

  • Kim, Deog-Keun;Lee, Jin-Suk;Park, Ji-Yeon;Park, Soon-Chul
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.06a
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    • pp.589-593
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    • 2007
  • 재생 가능한 자원인 동식물성 기름을 원료로 제조되는 수송용 연료 바이오디젤은 낮은 대기오염물질 배출과 $CO_2$ Neutral 특성으로 환경친화적인 연료로 인정을 받으며 전세계적으로 그 생산량이 급격히 증가하고 있다. 대부분의 상용화 공정은 염기촉매를 이용한 전이에스테르화 반응에 근거하고 있으며 높은 생산성을 위해 연속 공정을 채택하고 있다. 원료유 중의 유리지방산(free fatty acid, FFA)은 염기 촉매와 반응하여 지방산염(Soap)과 수분을 생성하며 반응촉매의 투입양을 증가시카고 반응 후에 글리세롤과 지방산 메틸에스테르와의 분리를 어렵게 만든다. 높은 수율과 후속공정의 부하를 줄이기 위해서는 식물성 원료유 중의 FFA는 고체 산촉매 하에서 메탄올과 에스테르화 반응시켜 전환 제거되어야 한다. 본 연구에서는 고체산 촉매인 Amberlyst-15을 충전한 4단 PBR(Packed Bed Reactor, 충전율 60%(v/v))에서 반응시간과 반응온도에 따른 대두원유의 전처리 효율을 조사하였으며 최적 전처리 조건을 도출하였다. 최적 전처리 조건에서 대두원유는 초기 산가 1.6에서 0.4-0.6으로 연속 전처리할 수 있었다. 본 연구에서는 연속 흐름 반응기인 PFR(Plug Flow Reactor)와 4단 CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)에서 균질계 촉매인 KOH 존재하에 대두유와 메탄올과의 전이에스테르화 반응 특성을 조사하였으며 각 연속 반응시스템에서 최적 운전 조건을 도출하였다. PFR 반응기에서 반응온도, 반응시간, 반응물 흐름방향, static mixer(SM) 개수에 따른 반응특성을 조사한 결과, PFR에서의 최적 반응조건은 하향류 흐름 방향과 3개의 SM를 설치한 조건에서 반응시간 5.8분, 반응온도 90$^{\cdot}C$, 메탄올:오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%로 도출되었다. CSTR 반응기에서는 반응온도와 체류시간에 따른 반응특성을 조사하였으며 최적반응 조건으로 반응온도 80$^{\cdot}C$, 메탄올/오일 몰비 9:1, KOH 농도 0.8%, 체류시간 18.4분, 교반속도 250rpm로 조사되었다.

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Economic Selection of the Lower Limit and the Process Mean for a Continuous Production Process (연속생산공정에서 규격하한과 공정평균의 경제적 설정)

  • Hong, Sung-Hoon;Lim, Hoon
    • Journal of Korean Society for Quality Management
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    • v.23 no.3
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    • pp.20-32
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    • 1995
  • This paper is concerned with the economic selection of both the lower limit and the process mean for a continuous production process. Consider a production process where items are produced continuously. All of the items are subject to acceptance inspection. The items for which the measured values of the quality characteristic are larger than the lower limit are accepted, and those smaller than the lower limit are rejected and excluded from shipment. The process mean may be set higher to reduce the costs incurred by imperfect quality. Using a higher process mean, however, results in a higher production cost when production cost is an increasing function of the quality characteristic. Assuming that the quality characteristic is normally distributed with known variability, cost models are constructed which involve production cost, cost incurred by imperfect quality, rejection cost, and inspection cost. Methods of finding optimal values of the lower limit and the process mean are presented and numerical examples are given.

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A Study on Economic Selection of the Process Target and the Screening Specification Limits in a Continuous Production Process (연속생산공정에서 공정목표값과 검사규격한계의 경제적인 결정에 관한 연구)

  • 백종석;윤덕균
    • Journal of Korean Society for Quality Management
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    • v.25 no.4
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    • pp.57-70
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    • 1997
  • Consider a production system where all manufactured products are screened through automatic inspection equipment. The products for which the measured value of quality characteristic is larger than the lower screening specification limit (SL) and smaller than the u, pp.r screeing specification limit(SU) are accepted. Those smaller than SL are reworked and those larger than SU are excluded from the process. Assuming that the quality characteristic is normally distributed with known variance, this paper suggests cost models which involve inspection cost, production cost, rework cost, exclusion cost and quality cost, and presents the methods of finding the optimal values of the screening specification limits and the process target. Numerical example is given to demonstrate the a, pp.icability of the cost models suggested in this paper.

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A Study on Industrial Media for Production of Lactic acid in Batch and Continuous Fermentations (회분식 및 연속배양에 있어서 고농도 젖산의 생산을 위한 공업용 배지연구)

  • 김양훈;이기범;문승현
    • KSBB Journal
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    • v.14 no.2
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    • pp.181-187
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    • 1999
  • We have investigated industrial media for lactic acid fermentation to reduce the cost of nitrogen sources. Corn steep liquor (CSL) was successfully used at 5% (v/v) in batch fermentations. Use of soluble CSL improved the productivity about 20% with an advantage of clearer fermentation broth. Yeast extract-complemented CSL improved the productivity about 20% with an advantage of clearer fermentation broth. Yeast extract-complemented CSL media further increased the increased the productivity. It was found that 3.1 g/L yeast extract and 5% CSL could be an effective substitute for 15 g/L yeast extract in 10% glucose medium. Brewing yeast was also used as a sole nitrogen source equivalent to 5% CSL. A continuous culture coupled with cell-recycle by microfiltration at the dilution rate of 0.05-0.065 h-1 led to the highest lactic acid productivity. Lactic acid was recovered by electrodialysis from the cell free broth. Depleted cell free broth supplemented with 5-10 g/L of yeast extract performed reasonably in batch and continuous cultures. Reuse of the fermentation broth may reduce the cost of raw materials as well as minimize the fermentation wastes.

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Decision-making system for the resource forecasting and risk management using regression algorithms (회귀알고리즘을 이용한 자원예측 및 위험관리를 위한 의사결정 시스템)

  • Han, Hyung-Chul;Jung, Jae-Hun;Kim, Sin-Ryeong;Kim, Young-Gon
    • The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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    • v.15 no.6
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    • pp.311-319
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    • 2015
  • In this paper, in order to increase the production efficiency of the industrial plant, and predicts the resources of the manufacturing process, we have proposed a decision-making system for resource implementing the risk management effectively forecasting and risk management. A variety of information that occurs at each step efficiently difficult the creation of detailed process steps in the scenario you want to manage, is a frequent condition change of manufacturing facilities for the production of various products even within the same process. The data that is not contiguous products production cycle also not constant occurs, there is a problem that needs to check the variation in the small amount of data. In order to solve these problems, data centralized manufacturing processes, process resource prediction, risk prediction, through a process current status monitoring, must allow action immediately when a problem occurs. In this paper, the range of change in the design drawing, resource prediction, a process completion date using a regression algorithm to derive the formula, classification tree technique was proposed decision system in three stages through the boundary value analysis.

효소(酵素)에 의(依)한 천연감미자원(天然甘味資源)의 개발(開發), 특성(特性) 및 이용(利用)

  • Han, Mun-Hui
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.6 no.4
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    • pp.241-248
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    • 1974
  • Amylase 를 사용(使用)하여 전분자원(澱粉資源)으로부터 maltodextrin 및 포도당(葡萄糖) 액당(液糖)에 이르기까지 단계적(段階的)으로 감미도(甘味度)와 기능적(機能的) 특성(特性)이 다른 감미료(甘味料)를 생산(生産)할 수 있으며, 다방면(多方面)으로 식품공정(食品工程)에 이용(利用)되고 있다. 근래(近來)에 와서 개발(開發)된 glucose isomerase 의 산업적(産業的) 이용(利用)은 감미료(甘味料)가 설탕에 비(比)해 떨어지는 포도당(葡萄糖)을 이성화(異性化)시켜 과당(果糖)을 생성(生成)함으로써 감미료(甘味料)를 설탕과 대등(對等)하게 높일 수 있게 되어 앞으로 설탕 대치감미료(代置甘味料)로 쓰일 수 있는 경제적(經濟的)인 감미자원(甘味資源)임을 강조(强調)하고져 한다. 따라서 전분자원(澱粉資源)으로부터 얻을 수 있는 탄수화물(炭水化物) 감미료(甘味料)는 비단 기능적(機能的) 특성(特性)뿐만 아니라 감미료(甘味料)도 각층(各層) 감미제품(甘味製品)이며, 이러한 감미료(甘味料)는 감미원(甘味源)으로만 볼 것이 아니라 적절(適切)한 기능적(機能的) 특성(特性)을 찾아서 식품공정(食品工程) 이용(利用)하는 것이 중요(重要)하다. 감미료(甘味料) 이용(利用)의 과학화(科學化)는 식료제품(食料製品)의 경제적(經濟的) 수익(收益)을 얻을 뿐 아니라 제품(製品)의 품질향상(品質向上)에도 기여(寄與)하는바 크리라 생각(生覺)한다. 우리나라에 있어서의 전분당(澱粉糖) 산업(産業)은 아직 그 규모(規模)가 작으며, 물엿 및 포도당(葡萄糖) 생산량(生産量)은 각각(各各) 연간(年間) 약(約) 30,000둔(屯)과 15,000둔미만(屯未滿)이며 그 생산공정(生産工程)도 개량(改良)해 나갈 바 적지 않다. 원당(原糖) 수급(需給)의 난황(難況)과 더부러 염가(廉價)의 전분당(澱粉糖) 및 이성화당(異性化糖)의 개발생산(開發生産)이 시급(時急)하며 이런 감미원(甘味源) 생산공장(生産工場)의 대규모화(大規模化)로 경제적(經濟的) 양산(量産)을 서둘러야 될 줄 생각(生覺)한다. 우선적(優先的)으로 소요(所要)의 효소생산(酵素生産)에 대(對)한 개발연구(開發硏究)가 앞서야 하며, 이어서 전분(澱粉)으로부터 이성화당(異性化糖)에 이르기까지 단계적(段階的) 효소처리공정(酵素處理工程)의 확립(確立)과 새로운 공정(工程)의 개발연구(開發硏究)가 이루어져야 하겠다. 나아가서 보다 더 경제적(經濟的) 감미료(甘味料)의 생산(生産)과 생산공정(生産工程)의 능율화(能率化)를 위(爲)하여 전분당화(澱粉糖化) 및 이성화(異性化) 공정(工程)의 연속화(連續化)가 필연적(必然的)이며, 이에 소요(所要) 및 불용성(不溶性) 효소(酵素)의 생산공정(生産工程)도 연구(硏究)되어야 한다.

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Production of Bioplastics from Activated Sludge in a Mixed Culture (혼합배양계에서 활성오니를 이용한 생분해성플라스틱 생산 연구)

  • Cho, Jae-Kyoung
    • Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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    • v.9 no.3
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    • pp.119-126
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    • 2001
  • A process for the production of bioplastics from wastewater with an open microbial culture was developed and evaluated. The process consists of a selection reactor to select bacteria in feast/famine regime and an accumulation reactor to produce PHA using selected bacteria. Polyhydroxyalkanoate(PHAs) accumulating bacteria could be efficiently grown in a sequencing batch reactor(SBR) without any growth limitation. For the high production of PHA limitation such as oxygen and nutrients seemed to be needed. Accumulation experiments were performed to evaluate the level of accumulation of PHA. Limited aeration had no effect, but nutrients limitation showed high accumulation. Bacteria which were selected in the SBR could accumulate PHA till 60% of cellular dry weight in accumulation experiments under nitrogen limitation. PHA accumulation rate decreased with increasing PHA content in the cells. Clearly, PHA accumulation rate has a strong correlation with the PHA content of the cells.

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생산工程의 自動化에 關하여 (I)

  • 이봉진
    • Journal of the KSME
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    • v.20 no.1
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    • pp.31-39
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    • 1980
  • Automation(자동화)은 1946년 Ford 자동차회사에서 출생한 이래 반도체공업의 기술정보를 배 경으로 한 Computer, NC, Digital 정보처리기술, 도형정보처리기술등의 개발로 급격히 발전하 였다. 1970년대에 접어들면서 공업계기의 발달로 계장 system의 Hardware가 성능이나 신뢰성이 실용화레벨에 올라서 Roqort, 인공화능, man-machine system까지도 나타나게 되었다. 생산 system의 자동화에 있어서도 생산공정의 소재관리, 기계가공, 조립, 검사, 포장등을 일관서있는 연속작업이 되도록하는 종래의 Machanical Automation이 있다. 이는 소품종 다량생산체제에서 고능율, 고도의 가공효율의 요구에 따라 제품의 품질관리 및 제조를 자동전용기에 의한 양산체 제라 하겠는데 이것이 선진국의 1950년대의 자동화의 형태라 할수 있다. 1960년대에 들어서 앞서 기술한 전기 전자 기술의 발달과 제품에 대한 사회의 요구와 그것에 부응하기 위하여서는 생산 Line의 자동화가 점차 지능화하는 경향을 보이고 있으며 이를 Mechatronical Automation이라 부르기도 하나 이 점이 종래의 자동화와 성격이 다르다고 하겠다. 여기서는 생산시스템의 자동 화에 대한 새로운 경향이 어떠한 것이며 또 앞으로의 전망등을 살펴보기로 한다.

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Modeling and Simulation on a Direct Esterification Reactor for PET Polymerization and energy analysis (PET 직접 에스테르화 중합 반응기의 모델링 및 시뮬레이션과 에너지적 분석)

  • 김주열;권태인;여영구
    • Proceedings of the Korea Society for Simulation Conference
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    • 2000.11a
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    • pp.67-72
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    • 2000
  • PET는 합성섬유, 필름, 음료수병, 성형 플라스틱 등의 다양한 용도를 가지고 있으며 특히 섬유 원료부분에서는 전세계의 약 40%이상을 차지하고 있는 상업적 입장에서 아주 중요한 소재이다.[1]그러나, PET 제조공정은 긴 반응시간과 높은 반응온도, 대용량의 다단계 공정시설을 필요로 하는 대표적인 에너지 다소비 공정으로서 현대의 치열한 고분자 제품의 시장경쟁 상황에서 에너지 투입량 감축을 위한 공정의 해석 및 개발과 그로 인한 생산원가의 절감이 필수적이다. 본 연구에서는 실제 공장에서 사용되는 단일 연속식 직접 에스테르화 반응기(CSTR Direct Esterification Reactor)를 모델링하고 Van Krevelen[2]의 Group contribution method로 계산된 올리고머의 열용량값을 이용하여 에너지 소모량을 계산하였다. 모델링 결과는 모두 실제 공장의 자료와 비교되었으며 가장 제어하기 쉬운 변수에 따른 반응물의 물성과 에너지 소모량을 분석하였다. 또한 압력이 일정한 조건 하에서 입력변화에 따른 반응기의 동적 모델링을 동시에 수행하였으며 투입에너지량과 반응기의 운전지표와의 관계를 분석하였다. 이러한 연구는 실제 공정분석과 최적화에 있어서 소모 에너지량을 고려한 보다 정확한 지표를 제시하고 에너지 사용의 효율성을 높이는 데 기여할 수 있다.

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