• 한국세라믹학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.337-345
• /
• 1994

The reaction-sintered alumina and zirconia-alumina ceramics having low firing shrinkage were prepared from the Al/Al2O3 or Al/ZrO2(Ca-PSZ) powder mixtures via the attrition milling. And in this milling process the effect of the characteristics of used powders was investigated. Attrition milling was much more effective in reducing the particle size of ceramic/metal mixed powders than ball milling. Powder mixtures of flake-type Al with coarse alumina was much more effectively comminuted by the attrition milling than the mixtures of globular-type Al with coarse alumina powders. And coarse alumina than fine alumina was much more beneficial in cutting and reducing the ductile Al particles. In the contrary to Al/Al2O3 powder mixtures, Al/ZrO2 powder mixtures was not effectively comminutd. But whether using the alumina ball media or attrition milled with Al2O3 powder rather than Al, the milling efficiency was much more increased.

• KSBB Journal
• /
• 제4권2호
• /
• pp.78-86
• /
• 1989

에너지소모를 최소화하고 최대의 당화효과를 얻을 수 있는 고효율 당화장치의 개발을 목표로 impeller교반형 bioattritor를 설계, 제작하여 불용성 섬유소를 기질로 실험하였다. Bioattrotor의 효용성과 효소당화촉진 mechan-ism을 규명하였으며, 최적운전조건을 검토하였다. 분쇄 마찰매체함유 반응기에 일정한 탄성계수를 지닌 spiral spring coil을 내장한 torzue측정장치를 개발, 부하되는 torque, power, 그리고 소요에너지를 측정하여 이를 당화촉진과 비교함으로서 bioattritor의 경제성을 검토하였다. 분쇄마찰매체의 첨가량 및 종류, impeller형태, 교반속도는 중요한 요소로서 작용하였다. 비록 더 연구가 필요하나 분쇄마찰매체의 교반에 소모되는 동력은 당화 촉진효과의 증대에 따른 당화시간의 단축과 섬유소의 고효율 전환에 따른 고농도당의 확보등에 의해 보상되리라 예상된다.

• 한국세라믹학회지
• /
• 제35권4호
• /
• pp.406-412
• /
• 1998

The reaction bonded alumina ceramics was prepared through the addition of each SiC and ZrO2 powder to the mixture of Al metal powder and Al2O3 The mono sized (3mm) and biodal sized (3mm+5mm) balls were used in attrition milling of Al and starting powders. The milling efficiency of both cases was compared by the analysis of particle size and X-ray diffraction. After the forming and sintering of each powder batchs the weight gains dimensional changes and densities were determined. The specimens were investigated by X-ray diffraction analysis and scanning electron microscope. Bimodal sized balls had better milling effect than single ball size in the milling of Al powder. However in the milling which ceramic powders mono sized the green body during the reaction sintering at 1$600^{\circ}C$ for 5 hour was about 10% The densities attained the values of 92-98% theoretical. The SiC added specimen that was milled with 3mm ball media had 96% theoretical density and dense microstructure.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.349-357
• /
• 1989

전분질을 당화시킬 때 유리구와 같은 분쇄마찰매체 (attrition-milling media)를 첨가하여 교반함으로써 생전분질 -효소 현탄액에 분쇄마찰효과를 주어 전분입자를 구조적으로 변화시켜 당화를 현저히 촉진시키는 적절한 무증자 당화법을 연구해오고 있다. 본 연구는 전분질의 무증자 당화에 적합한 고효율 및 저에너지 소모형 분쇄마찰매체 함유 효소반응기의 개발을 목포로, impeller를 갖춘 agitated bead type bloattritor를 설계 제작하여 그 효용성을 검토하였다. 무증자 옥수수전분을 기질로 당화에 적합한 bioattritor의 최적 조작조건을 검토하였고, 일정한 탄성계수를 지닌 spiral spring coil을 내장한 torque 측정장치를 개발하여 부하되는 torque 및 분쇄마찰 매체의 교반에 소요되는 energy를 측정하였고 중요 변수의 영향을 검토하였다. 또한 energy 소모와 생 전분의 효소당화 촉진효과와의 상관관계를 규명하였으며, bioattritor의 경제성을 전망하였다. 전분질의 최적 당화조건에서 분쇄마찰매체의 교반에 소요되는 동력은 1.53watt/ι로서 매우 적었다. 분쇄마찰매체 함유 효소반응계는 에너지 절약형 공정으로 사료되며, 이를 이용한 무증자 전분 효소당화공정의 산업적 활용 전망이 예상된다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.407-413
• /
• 1986

분쇄마찰매체에 의한 무증자 생전분의 효소당화촉진 mechanism을 전분의 구조적 측면을 중심으로 규명하였다. 당화촉진 효과를 줄 수 있는 수준의 분쇄마찰매체의 기계적 교반운동은 생전분의 미세결정구조(microcrystalline structure) 파괴는 물론 전분입자를 붕괴 (fragmentation) 시키는 효과도 없었다. 생전분 입자구조 변화의 중요한 특징은 입자구조의 팽윤(swelling) 현상으로써 팽윤된 전분은 보수능력이 2.5배 정도까지 증가되었다. 이와 같은 기계적 충격에 의한 전분입자의 팽윤현상은 가열호화에 의한 $\alpha$-전분화에 따른 팽윤현상가는 상이하였다. 생전분을 장시간 bead-milling하여 전처리하며 팽윤시킨 생전분은 당화가 촉진되었으나 bead와 효소를 동시에 첨가시킨 경우의 당화속도와 수율에는 미치지 못하였다. 분쇄마찰 반응계에서 효소를 첨가 무증자 전분을 당화시킬 경우에는 생전분입자 2시간 전후하여 수많은 입자로 fragmentation되었다. 생전분의 당화촉진 mechanism은 분쇄마찰매체에 의하여 전분입자가 균열팽윤되고 이 팽윤된 생전분은 보다 쉽게 효소작용을 받아 침식되며 이 침식된 전분입자는 분쇄마찰매체에 의하여 더욱 가속적으로 fragmentation되어 효소작용이 촉진된다고 판단된다. 옥수수, 감자, 고구마 등 각종 생전분은 그 종류에 따라 분쇄마찰 반응계를 활용한 무증자 당화에 많은 차이가 있었으며 이를 전분입자의 구조와 연결시켜 고찰하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
• /
• 제9권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 1999

Most carbohydrates exist in nature in an insoluble state, which reduces their susceptibility towards various carbohydrases. Accordingly, they require intensive pretreatment for structural modification to enhance an enzyme reaction. The direct conversion of insoluble carbohydrates has distinct advantages for special types of reaction, especially exo-type carbohydrase; however, its application is limited due to structural constraints. This paper introduces two novel heterogeneous enzyme reaction systems for direct conversion of insoluble carbohydrates; one is an attrition coupled enzyme reaction system containing attrition-milling media for enhancing the enzyme reaction, and the other is a heterogeneous enzyme reaction system using extruded starch as an insoluble substrate. The direct conversion of typically insoluble carbohydrates, including cellulose, starch, and chitin with their corresponding carbohydrases, including cellulase, amylase, chitinase, and cyclodextrin glucanotransferase, was carried out using two proposed enzyme reaction systems. The conceptual features of the systems, their reaction characteristics and mechanism, and the industrial applications of the various carbohydrates are analyzed in this review.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.399-405
• /
• 1986

무증자 전분의 효소당화시 분쇄마찰매체를 첨가하여 분쇄마찰 효과를 주어 당화를 촉진시키는 새로운 무증자 전분 당화법을 이용하여 HFCS의 제조에 적합한 포도당 함량이 높은 고농도 당액을 얻기 위해 연구하였다. 생전분을 고농도 당화를 위해 22.5, 39, 그리고 45%(w/v)와 같이 농도를 고농도까지 증가시켜 가면서 당화시킨 결과, 분쇄마찰 반응계를 활용할 경우 39%(w/v)와 같은 높은 전분 농도에서도 효율적인 당화가 가능하였으며, 8시간 후 75%, 24시간 후에는 92% 이상이 분해되었고 이때 당 농도는 425g/L 수준에 이르렀다. 초 고농도로 전분을 투입한 경우에도 전분을 batch식으로 투입하지 않고 분할 투입하는 fed-batch식으로 분할 투입한 결과 45%(w/v)와 같은 초 고농도에서도 우수한 결과를 얻었다. 또한 고농도에서는bead size가 큰 것이 당화촉진 효과가 컸다. 생성된 당조성을 HPLC로 분석한 결과 증자법의 당조성과 거의 유사한 glucose 95%, maltose 0.7%, 그리고 higher saccharide 4.5%로써 HFCS 제조에 적합한 특성을 갖추었다. 분쇄매체의 shearing에 의한 효소실활을 검토한 바 본 실험과 같은 교반하에서는 효소가 비교적 안정하였고. 특히 $Ca^{++}$은 효소 안정화에 매우 중요한 역할을 수행하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.157-162
• /
• 1993

Raw starch can be effectively saccharified in an enzyme reaction system containing sttrition-milling media. In order to develop an effcient attrition-coupled bioreactor(bioattritor), a rotating drum type bioattitor was construced, and its optimal operation conditions and power consumptions were evaluated. The optimal conditions for 3l bioattritor were 4 baffled, baffle size of 1:0.05 (the ratio of drum diameter to baffle), drum rotation speed of 100 rpm, and 1.33g of 3 mm glass bead/g of raw corn starch.

• 자원환경지질
• /
• 제37권1호
• /
• pp.143-151
• /
• 2004

광산 폐기물의 순환자원화 방안을 모색하기 위해 상동중석광산 광미를 대상으로 그의 물리적ㆍ화학적 특성, 광물학적 조성, 중금속 용출특성 및 분쇄특성, 그리고 그를 출발원료로 하여 포말법으로 제조한 세라믹 담체의 특성 등을 조사하였다. 광미의 화학적, 광물학적 특성은 심도별 큰 차이가 없고 광미의 중금속 용출량은 환경기준값 보다 낮아 광미 자체를 물질전환법에 의해 재활용하는데는 문제가 없다고 판단되었다. 그러나 광미의 median경(d$_{50}$ )은 10∼30$\mu\textrm{m}$ 이었다. 따라서 환경소재인 다공성 담체의 제조에 적합한 입도분포인 median경 3$\mu\textrm{m}$을 얻기 위해서는 슬러리 농도 40 vol% 기준일 때분산제인 PEI를 첨가하여 교반밀로 700 rpm으로 1시간이상 습식분쇄하여야만 가능함을 알 수 있었다. 그리고 광미 슬러리의 발포율을 3배로 하여 제조한 큐빅형 greenbody를 1,075$^{\circ}C$에서 90분 소결한 담체의 물성은 겉보기 밀도 0.52g/$cm^{3}$, 전체 기공율 80%, 열린 기공율72%, 기공의 크기분포가 30∼350$\mu\textrm{m}$이었다. 즉, 광산 폐기물인 광미를 출발원료로 하여 폐수처리용 환경소재로서 활용성이 매우 큰 매크로 기공을 가진 다공성 세라믹 담체를 제조 할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
• /
• 제18권3호
• /
• pp.260-267
• /
• 1990

분쇄마찰매체 함유 효소반응계에서 순수분리된 glucoamylase 또는 $\alpha$-amylase에 의한 옥수수 생전분의 효소당화 mechanism을 규명코자, 생성된 당조성, SEM을 이용한 전분입자의 구조, 효소흡착량 그리고 amylose 함량 등의 변화를 관찰하였다. 생성당 조성은 분쇄마찰매체 효소반응계에서도 큰 변화없이 glucoamylase의 경우 반응초기부터 glucose가 주로 생성되었고, $\alpha$-amylase의 경우에는 maltopentaose (G5)를 포함한 oligosaccharide(G2-G8)가 주고 생성되었고 약간의 glucose가 포함되었으며, 당조성은 경시적으로 크게 변하지 않았다. SEM으로 전분입자의 구조를 관찰한 결과, 효소를 첨가하지 않을 경우 분쇄마찰매체의 기계적 충격은 전분입자의 구조변화에 큰 영향을 미치지는 못하였고 다만 전분입자를 균열시켰다.