1980년대에 접어들면서 반합성유, 합성유가 산업전반에 광범위하게 적용되기 시작하였으며 많은 화학회사들이 꾸준히 성장하는 합성유 추세에 대해 관심을 가지게 되었다. 또한 광유와 합성유의 가격차가 생각보다는 크지 않다는 이유로, 광유와 합성유를 혼합하면 좀더 경제적일 수 있다는 판단하에 꾸준히 개발되고 있는 추세이다. 좀더 구체적으로 말하면, 1980-1985년 사이에는 예상보다는 성장율이 저조하였다. 그 이유는 합성유 또는 반합성유 판매로부터 이익을 얻으려는 수많은 윤활유 제조사들이나, 기계제조업체, 소비자들에게 어떤 합성유가 가장 경제적이며 우수한 것인지에 대한 접합성을 놓고 치열한 경쟁을 벌였기 때문이다. 제품별 합성유 현황을 좀더 자세히 알기 위해서는 우선 합성기유에 대한 이해가 필요하다.
에어 터보 램제트 엔진 연소기에서 연료와 공기의 혼합성능은 연소 효율과 안정성에 중요한 요인이 된다. 에어 터보 램제트 축소모형의 연소기에서 혼합기에 따른 혼합성능을 파악하기 위하여 두개의 꽃잎형 혼합기를 제작하였고, 각각에 대하여 연료 분포를 측정하였다. 2차원 연료 분포 측정에는 평면 레이저 유도 형광 기법을 사용하였다. 획득한 아세톤 형광 이미지는 이미지 처리 기법을 사용하여 정량적 연료 분포로 나타내었다. 이러한 연료 분포 이미지를 바탕으로 연료와 공기의 혼합성능이 좋은 혼합기를 알아내었다.
엔진 성능의 향상에 맞추고 에너지 절약을 위한 방법으로써 엔진 오일의 마찰 마모 특성등 오일의 성능을 높이려는 노력이 꾸준히 시도되고 있다. 특히 마찰력 손실을 감소기키기 위해서 낮은 마찰특성을 갖도록 몰리브데늄(Mo)을 유용성인 금속 착화합물로 만든 Mo-DTP를 제조하여 현재 첨가제로 널리 사용되는 Zn-DTP와 대체시키려는 연구가 활발하고 최근엠 많은 논문이 발표되고 있다. 또 일부 윤활유 제조 회사에서는 몰리브레늄을 첨가 시키는 등 제품 기술을 향상시켜 오일 교환의 기간이나 자동차 주행 거리를 대폭적으로 늘려줄 수 있는 상품도 생산되고 있다. 윤활 첨가제로써 Mo-DTP를 Zn-DTP와 대체시켜 기유에 혼합한 경우에는 마찰 감소 기능이 매우 향상 되었고 내 마모성도 비교적 좋으나 산화 억제 능력이 부족하고 온도의 상승에 따른 점도 지수의 증가도 비교적 크다는 단점을 갖고 있음이 발표된바 있다. 따라서 Mo-DTP의 단점을 보완하려는 연구가 필요되고 그의 한 방법으로써 현재 첨가제로 가장 많이 사용되는 Zn-DTP와 혼합하여 첨가 하였을 경우에 대한 연구를 하였다. 이때 기본 윤활유에 Mo-DTP와 Zn-DTP를 적당한 혼합 비율로 첨가하고 하중, 온도를 변화 시키면서 마찰, 마모등의 성질고 산화 안정성 및 마모 입자 분석 등 전반적인 윤활유로써의 특성을 살펴 보았다.
유기물이 많고 작물생육이 양호한 시설 및 논토양에서 우점하는 광합성 세균을 분리하여 대두박 등의 유기물질과 혼합하여 혼합유기질 비료를 개발하였고 상추에 대한 시용효과를 검토하였다. 광합성 세균은 시설 및 논토양에서 형태적으로 가장 분포도가 많은 균주를 선정하고 이를 SA16 균주로 명명하였다. 선발된 균주는 폭 $0.5{\sim}1.2{\mu}m$, 길이 $2{\sim}2.5{\mu}m$의 간균 혹은 구균에 가까운 형태로 관찰되었으며 16S rDNA 분석으로 1.3 kb DNA 단편을 얻어 염기서열을 분석한 결과 Rhodobacter sp.와 가장 유사한 것으로 나타났다. 질소기준으로 토양 검정시비 처리구와 동량인 혼합유기질비료 0.90 Mg $ha^{-1}$ 처리구는 대조구 보다 주당 엽수는 2장 정도 많았고 뿌리길이도 2 cm 정도 길었다. 혼합유기질 비료 시용량별 수확량은 $0.90{\geqq}0.45>1.35Mg\;ha^{-1}$ 순으로 많았으며 5% 수준에서 처리간에 유의성이 인정되었고 최대 수확량을 얻을 수 있는 적정 시용량을 2차 회귀곡선($y=-0.0008x^2+0.1174x+21.332,\;R^2=0.9951$)으로 구한 결과 0.72 Mg $ha^{-1}$로 나타났다. 수확 후 토양 공극율은 혼합유기질 비료1.35 Mg $ha^{-1}$ 처리구가 58.8%로 가장 좋은 것으로 나타났으며 혼합유기질 비료 처리에 따른 토양중 호기성세균의 분포는 혼합유기질 비료 0.90 및 1.35 Mg $ha^{-1}$ 처리구가 12.4, 및 $12.8{\times}10^6CFU\;g^{-1}$로 가장 높았다.
식물유, 어유 및 축산 폐기물을 포함한 동식물성 기름은 어느 연료든지 기관의 연료로서 사용 가능하지만, 이들 연료는 점도가 높고, 저휘발성이어서 착화지연기간동안에 가연성혼합기 생성이 어려워 저 NOx이며, 정숙한 운전이 사능할 뿐 아니라 경유정도의 열소비율 및 배기 매연농도로 디젤기관의 대체 연료로서의 충분한 가능성이 있는 연료임을 확인하였다. 그러나, 고점도에 의한 분무 특성의 악화에 기인한 분무입자의 증대로 미연소분에 의한 carbon deposit 및 piston ring stick 등이 문제점으로 지적되었다. 그러나, 이같은 문제점의 해결책으로 경질유와의 혼합, 에스테르 변환 및 연료의 가열등 여러 해결책을 제시하였고, 배기가스분석결과도 양호함을 확인하였다. 이같은 biomass 연료 일종인 식물유가 아무런 변화없이 이용되기 위해서는 고과급화, 단열 및 연소실의 적절한 설계가 필요할 것으로 생각된다. 따라서, 현재의 실황을 생각한다면 기존기관을 특별하게 개조함이 없이 사용을 전제로 할 때 식물유의 이용은 local 에너지로서, 생산, 전환 또는 이용기술의 개발과 동시에 화석에너지의 보충적인 에너지로 고려하는 것이 유효할 것으로 생각된다.
식품의 기호성과 산화안정성 및 영양학적 특징을 높이기 위해 참기름과 아마인유를 혼합하여 ${\omega}$-3와 ${\omega}$-6 지방산이 균형을 이루고 안정성이 우수한 다가불포화지방산을 갖는 혼합유를 제조하여 산화 및 관능특성을 조사하였다. ${\omega}$-3와 ${\omega}$-6 지방산이 균형 잡힌 안정성이 우수한 다가불포화지방산을 갖는 혼합유의 지방산 분석 결과 아마인유 20%와 참기름 80%를 혼합하여 제조한 혼합유(F20S80)의 ${\omega}$-3와 ${\omega}$-6의 조성 비율은 각각 8.9%와 39.7%로 약 1:5의 비율을 나타내었으며, 아마인유 10%와 참기름 90%를 혼합하여 제조한 혼합유(F10S90)의 ${\omega}$-3와 ${\omega}$-6의 조성 비율은 각각 4.4%와 42.1%로 약 1:10의 비율을 나타내었다. 이들의 비율은 ${\omega}$-3와 ${\omega}$-6에 대한 영양학적 권장 비율이 1:4~10 범위에 포함되므로 건강에 유리한 혼합유임을 알 수 있었다. 혼합유의 안정성을 평가하기 위해 $20^{\circ}C$ 상온, 상대습도 70%와 $45^{\circ}C$ 가온, 70% 상대습도 저장조건에서 16주간 저장하면서 아마 인유(F100), F20S80, F10S90 및 참기름(S100)의 산가와 관능특성을 분석한 결과, F10S90 혼합유는 $20^{\circ}C$ 상온, 70% 상대습도 저장조건과 $45^{\circ}C$ 가온, 70% 상대습도 저장조건에서 16주간 저장하였을 때에 두 조건에서 모두 S100과 통계적으로 유의차가 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 F10S90 혼합유는 ${\omega}$-3와 ${\omega}$-6 비율이 1:10으로 건강에 유리한 유지이며, 참기름을 선호하는 우리나라에서는 기호성 및 저장성이 우수한 기능성 혼합유로 사용하여도 좋을 것이다.
n-3계 EPA와 DHA의 함유 비율이 높은 정어리유와 n-6계 linoleic acid의 함유 비율이 높은 홍화유의 혼합 급여가 고지질식이 흰주의 주요 장기 및 조직의 지질 개선 작용을 구명하기 위해 Sprague Dawley계 숫 흰쥐에게 버터 식이를 대조군으로 하고 정어리유 및 홍화유의 혼합 비율을 달리한 유지를 급여하여 4주간 실험 사육한 후 주요 장기 및 조직의 지질성분을 분석 검토한 결과, 간장의 총콜레스테롤, 중성지질 및 인지질 농도는 시험유지의 P/S비 0.85, n-6/n-3P비 2.85인 5군(4% 정어리유+4% 홍화유)에서 가장 낮았고 유리 콜레스테롤 농도는 4군(6% 정어리유+2% 홍화유), 5군에서 특히 낮았다. 뇌조직중의 총콜레스테롤 및 중성지질의 농도는 5군에서, 인지질 농도는 3군(8% 홍화유)에서 유의성 있게 낮았다. 고환의 총콜레스테롤, 중성지질, 인지질 및 유리 콜레스테롤 농도는 대조군에 비해 전실험군에서 낮았으며, 신장의 총콜레스테롤, 중성지질, 인지질 및 유리 콜레스테롤 농도는 3군, 7군에서 대조군에 비해 현저히 낮았다. 이상의 결과에서 주요 장기 및 조직의 각종 지질 성분의 농도 등으로 미루어 보아, n-3계 PUFA 함유 비율이 높은 정어리유와 n-6계 PUFA 함유비율이 높은 홍화유를 동량 혼합 급여하였을 때, 주요 장기 및 조직의 지질개선 효과가 더욱 높은 것으로 나타났는데, 이는 시험 유지의 P/S비 0.85, n-6/n-3P 비가 2.85로서 적정한 혼합유지의 비율로 인한 것이라 추정된다.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제37권1호
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pp.53-58
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2013
비에스테르화 대두유의 활용 가능성을 평가하기 위해 현재 대부분의 디젤 자동차에 채택되어 있는 전자 제어 분사식 과급디젤기관에 경유, 에스테르화 바이오 디젤유 5% 및 비에스테르화 대두유 5% 혼합유를 사용하여 성능 실험을 실시하였다. 그 결과, 에스테르화 바이오 디젤유 5%와 비에스테르화 대두유 5%의 연소성능이 대부분 비슷하지만 NOx는 비에스테르화한 것이 더 적게 배출되었고 이는 Fuel NO에 의한 것을 밝혔다.
본 연구에서는 혼합 확률밀도함수를 이용한 면적감소계수의 추정법을 제안한다. 기존 면적감소계수의 추정에는 동시간 강우자료가 필요하나 그런 자료를 충분히 추하기는 쉽지 않다. 본 연구에서 제안하는 방법은 보다 가용한 일 강우자료를 이용하는 방법으로 강우의 간헐성을 고려하기 위해 연속분포가 아닌 혼합분포를 이용한다. 본 연구에서는 혼합감마분포를 이용하여 금강유역의 면적감소계수를 추정하였으며, 그 결과 보다 쉽게 아울러 기존의 방법에 의한 결과와 잘 대비되는 결과를 얼을 수 있었다.
본 실험에서는 라면제조시 미강유를 튀김유로 사용했을 때, 그 산화 안정성에 대한 ${\alpha}-tocopherol$, BHA, TBHQ, ascorbyl palmitate+구연산의 첨가효과와 미강유에 팜유를 가각 30, 50, 70%(w/w) 혼합한 혼합유의 경우 그 혼합효과 등에 대해서 조사하고자 했다. 이상의 항산화제들은 미강유에 0.02%의 수준으로 첨가했으며, 혼합유의 경우에는 전술한대로 혼합하여 실험에 사용했다. 이상의 기름으로 튀긴 시제라면들을 각각 30분식을 무색, 투명의 polypropylene 봉지에 넣어 $35.0{\pm}0.5^{\circ}C$의 항온기내에서 90일간 저장했다. 일정기간마다 각 시료구와 실험대조구에서 라면시료를 채취한 후 그 속의 유지를 추출하여, 추출유지의 과산화물가, 산가, 요오드가, 유전항수, 지방산조성 등을 측정했다. 그리고 이상의 측정치들의 변과를 토대로 추출유지의 산화 안정성과 시제라면의 저장 안정성을 추정했다. 이상의 결과들을 종합해 보면 다음과 같다. 1. 실험대조구와 각 항산화제 첨가구에서 추출한 유지의 과산화물가, 산가, 유전항수, 지방산 조성의 변화 등에서 판단할 때 ${\alpha}-tocopherol$은 항산화효과가 거의 없었으며, 한편 BHA는 약간의 효과가 있었다. 이에 반해서, ascorbyl palmitate와 구연산을 병용한 경우와 TBHQ의 경우에는 상당한 항산화효과를 보였다. 특히, TBHQ를 0.02% 첨가한 미강유를 사용했을 경우의 그 산화 안정성은 팜유를 사용했을 경우와 거의 같았다. 2. 혼합유 시료구들의 경우, 튀김에 사용한 혼합유 중의 팜유의 비율이 커질수록 그 산화 안정성은 증가했다. 즉, 팜유가 30% 혼합된 혼합유로 만든 시제라면의 추출유지의 산화 안정성은 미강유를 단독 사용했을 경우에 비해서 현저히 증가했다. 그리고 팜유가 70% 함유된 혼합유를 사용했을 경우 그 산화 안정성은 함유를 단독 사용했을 경우의 안정성과 거의 같았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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