• 한국식품과학회지
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• 제24권5호
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• pp.428-439
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• 1992

고추건조에 대한 에너지사용의 효율성을 표현할 수 있는 건조효율 지표를 유도하고 정의하였으며 건조효율에 미치는 공정변수의 영향을 분석하고 carotenoids 보존의 제한조건하에서 건조효율을 최대화시키는 최적건조조건을 찾았다. 전체 사용에너지에 대한 증발에너지의 비로 단순화시켜서 열풍의 건구 및 습구온도의 함수로 표현된 건조효율이 건조공정중 실제의 에너지 사용의 효율성을 표현할 수 있는 것으로 확인되었고, 이를 이용하여 주어진 조건에서의 최적화가 가능하였다. 최적화 결과 1단계 건조에 비해서 2단계 건조가 같은 품질제한 조건하에서 건조효율을 증가시킬 수 있었다. 한편 배기공기 온도를 포함하는 간단한 변환변수와 건조되는 고추의 수분함량 사이의 관계에 의하여 건조시간 종료를 제어할 수 있는 가능성도 검토되었다. 전체적으로 본 연구에서 고추 건조시 좋은 품질을 유지하면서 건조효율을 향상시키고 에너지소비를 절감할 수 있는 건조기 운전의 방향을 제시하였다.

• 기계와재료
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• 제25권3호
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• pp.86-91
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• 2013

최근 식품, 정밀화학, 바이오와 같은 다양한 산업분야에서 건조 기술에 대한 관심이 늘고 있다. 이에 다양한 피건조물의 건조를 위하여 다양한 건조기술이 사용되고 있으며, 그 중에서 동결건조 기술은 물리적/화학적 안전성, 생화학적 보존성 및 복원성 등의 특성을 갖기 때문에 각광받고 있다. 이러한 동결건조 기술을 기반으로 미세 입자 형태의 분말 제조를 가능하게 하기 위하여, 한국기계연구원에서는 고효율의 분무동결건조를 위한 장치의 개발을 진행하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.6023-6028
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• 2013

최근 생분해성 고분자 수지의 수요가 증가함에 따라 그의 원료인 호박산의 수요도 증가하고 있다. 일반적으로 호박산은 화학적 공정인 수소화 반응으로 합성된다. 합성된 호박산은 일정량의 수분을 함유되고 있으며 이를 제거하기 위한 건조공정으로는 열풍건조가 일반적으로 사용된다. 그러나 최근 건조시간 단축과 제품의 균일한 건조가 가능하다는 장점을 가진 마이크로파 건조공정이 각광받고 있다. 따라서 본 연구에서는 건조공정에서 열풍건조와 마이크로파 건조 효율을 비교하였으며 마이크로파 건조 시 최적 조건을 찾아내어 가장 효율적인 호박산 건조 방법 및 운전조건을 확립하였다. 또한 호박산 건조공정에서 마이크로파건조의 상업적 적용가능성을 검토하였다. 실험결과 호박산 샘플의 두께가 1 cm일 때 마이크로파를 이용한 건조가 열풍건조보다 70%의 높은 효율을 확인하였다. 또한 마이크로파건조와 열풍건조 시 호박산의 완전건조까지 소비되는 전력량 검토를 통하여 경제적 효율성을 비교하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제25권3호
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• pp.111-118
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• 1982

밀폐식(密閉式)물 교환태양(交換太陽) 열집열건조장치(熱集熱乾燥裝置)를 이용(利用)하여 홍삼(紅蔘)을 건조(乾燥)할때의 집열효율(集熱?率), 건조효율(乾燥?率). 건조특성(乾燥特性) 및 제품(製品)의 품질(品質)을 각각(各各) 조사(調査)하였다. 건조기간(乾燥期間)은 태양열집열장치(太陽熱集熱裝置)를 이용(利用)한 것이 관행법(慣行法)보다 3분(分)의 1정도(程度)를 더 단축(短縮)할 수 있었다. 건조기간중집열기(乾燥期間中集熱機)의 최대효율(最大?率)은 14.42% 최저효율(最低?率)은 4.73%였고 건조효율(乾燥?率)은 집열장치(集熱裝置)를 이용(利用)한 것이 28.34%, 대조구(對照區)가 13.45%로서 순수건조효율(純粹乾燥?率)은 14.89%이었다. 홍삼(紅蔘)의 건조율곡석(乾燥率曲線)은 감율건조기(減率乾燥期)만을 나타내었으며, 이때의 식(式)은 $Y=50.7023t^{-0.4138}$이었다. 건조홍삼(乾燥紅蔘)의 색도(色度)는 관행법(慣行法)과 비교(比較)하여 더 높았으며, diphenyl picryl hydrazyl 환원능(還元能)도 같은 경향(傾向)을 보였다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.126-136
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• 2011

지구 온난화에 따라 이산화탄소를 비롯한 온실가스의 감축은 세계적인 관심사이며 모든 산업 분야의 1차 목표가 되고 있다. IEA는 시스템의 고효율화 기술이 2035년까지 목표 감축량의 50% 이상을 달성할 수 있는 기술로 판단하고 있다. 건조기는 대부분의 산업 분야에서 사용되는 필수기계이고 에너지 다소비 기기이므로 건조기의 에너지 효율을 향상시키는 것을 온실가스 감축에 있어서 중요한 부분이라 할 수 있다. 열펌프 건조기는 건조기 중에서도 가장 높은 효율을 달성할 수 있는 장치로서 산업 분야에 활용된다면 큰 역할을 담당할 것으로판단된다. 특히 산업의 많은 분야에 활용되기 위해서는 고온용 열펌프 건조기의 개발이 매우 중요하다. 최근에 국내외에서 고온용 열펌프에 대한 관심이 증가하고 있고, 개발이 일부 진행되었으나 많은 산업분야에 적용 가능하도록 기술을 성숙시키려면 지속적인 연구개발이 필요하다.

• 한국가금학회지
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• 제20권3호
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• pp.141-149
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• 1993

현 단계에서 우리의 양계농은 효율적인 계분건조기의 개발을 절실히 필요로 하며, 이를 위한 설계 및 개발에 필요한 계분의 물성 및 건조특성의 구명이 또한 시급한 선결과제로 대두되고 있다. 이와 같은 시대적 요청에 따라 본 연구는 다음과 같은 목적을 가지고 연구를 수행하였다. 1. 환경공해의 주원인인 계분의 비료화 적정처리를 위한 계분건조기의 설계 및 개발에 필요로 하는 계분의 건조특성을 구명한다. 2. 이를 위하여 시작기를 제작하고 시작기의 건조특성과 성능을 분석하고 발전방향을 제안하는 데 있다. 상기와 같은 연구목적을 달성하고자 본 연구에서는 시작기를 제작하였으며, 1992년 3월 13일과 14일 양일에 걸쳐 시작기를 이용하여 건조시험을 3회 실시하였다. 시험결과의 분석에 따라 다음과 같은 결론을 유도할 수 있겠다. 1. 시작기는 계분건조작업을 연속적으로 아무런 문제없이 수행할 수 있었으며, 건조작업 중에 배기가스로부터 예상되는 악취의 발생은 감지하기가 어려울 정도의 수준으로 나타났으므로 대기오염 공해는 문제가 되지 않을 것이 예상되었다. 2. 비료로서의 가치 및 영양적 가치를 지닌 계분의 건조특성을 보면, 함수율 80%에서 50%까지는 1단계 항률건조를 하며, 그 후 50%에서 40%까지는 1단계 감률건조를 한다. 다시 40%에서 23%까지 2단계 항률건조가 있고, 그 뒤에 2단계 감률건조가 있다. 3. 일반적으로 물 1kg을 제거하는데 필요한 소요열량을 2,512kJ/kg(600kcal/kg)로 계산하여 건조기를 설계하면 적정설계를 할 수 있겠다. 4. 계분의 건조에 따른 성분변화를 분석하고자 실험실에서 건조에 사용된 생계분의 샘플을 사용하여 함수율 70%, 30%, 15%, 0%로 건조하여 각각의 성분변화를 분석하였다. 5. 함수율 79.2%의 생계분을 건조할 때, 시작기에 의하여 건조된 계분의 최종함수율은 건조조건의 변화에 따라 38.7~57.9%의 범위를 나타났으며, 이때의 건조작업능률은 189.8~197.0 kg/h로 분석되었다. 6. 건조작업 중에 소요되는 전력은 9.5~19.3 Wh/kg이었으며, 연료효율 6.9~9.3kg-$H_2$O/L와 열효율 50.2~65.1%에 의한 수분증발량은 124.0~125.4 kg-$H_2$O/h 로 나타났다. 7. 건조기의 열효율을 70%를 기준으로 평가한다면, 시작기의 열효율은 조금 낮은 수준이며, 열관리 계통의 개선을 필요로 하였다. 8. 제작된 계분건조기의 시작기를 15,000수 규모의 양계농장에서 사용한다면 관행의 계분처리 방법에 비하여 약 590,700(원/월)의 비용을 절감할 수 있을 것으로 추정되었다

• 한국산업정보학회논문지
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• 제23권3호
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• pp.25-34
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• 2018

본 논문은 세탁물 건조기의 고효율과 건조성능 향상을 위한 탄소나노섬유의 열원(히팅모듈)을 설명하였고, 이 열원의 적용 가능성을 평가하는데 집중하였다. 제안된 히팅모듈의 설계를 위해, 탄소나노섬유램프의 표면온도와 표면온도분포특성에 관한 실험이 수행되었다. 그 램프의 표면온도는 램프에 흐르는 전류의 증가와 함께 선형적으로 증가하였고, 그 램프의 길이가 짧을수록 증가하는 패턴을 보였다. 제안된 히팅모듈은 건조효율, 세탁물의 수분증발률, 건조동작 중 드럼의 내부온도를 기반으로 평가되었다. 건조효율은 KS C 9319의 기준인 45%를 충족하였고, 수분증발률과 드럼의 내부온도는 각각 98.88%와 평균 $61.1^{\circ}C$로 S사의 제품과 대등한 건조성능을 보였다. 그 평가와 실제 건조실험 결과로부터, 제안된 탄소나노섬유램프 히팅모듈은 건조효율과 건조성능의 측면에서 세탁물 건조기의 열원으로 적용 가능할 것으로 판단되며, 높은 온도의 열원, 우수한 발열량, 원적외선 방출에 의한 건조성능의 향상과 세탁물의 살균효과를 얻을 수 있다. 추가적으로, 그 건조기들 사이에 건조효율 성능차이가 열원의 소비전력을 기반으로 상세히 분석되었다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.47-55
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• 2017

유기성폐기물의 수열처리 기술은 고온에서 운전하여 에너지 소비가 큰 열분해 탄화기술의 단점을 보완하기 위한 방법으로, 세포벽을 파괴하여 탈수성을 향상시켜 탈수공정에서 함수율을 약 40% 수준까지 낮출 수 있는 장점을 가지고 있어 유기성폐기물의 고형연료화 분야에서 전 세계적으로 많은 연구가 진행되고 있다. 이에 본 연구에서는 수열처리가 유기성폐기물의 건조효율에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 대상물질로는 대표적인 유기성폐기물인 하수슬러지와 음식물류폐기물을 이용하여 $200^{\circ}C$에서 1시간동안 수열처리한 후 건조효율 변화를 관찰하였다. 유기성폐기물은 수열처리 후에 건조시간이 단축되어 $100^{\circ}C$에서 건조한 음식물류폐기물의 경우 원시료보다 건조시간이 52.9% 감소하였다. 따라서 수열탄화 반응이 하수슬러지와 음식물류폐기물의 건조효율을 상승시킬 수 있음을 확인하였다. 또한, 건조특성곡선의 예열기간에서 건조속도가 원시료 대비하여 각각 148%($80^{\circ}C$ 하수슬러지), 151%($100^{\circ}C$ 하수슬러지), 209%($80^{\circ}C$ 음식물류폐기물), 366%($100^{\circ}C$ 음식물류폐기물)로 모든조건에서 증가되는 것으로 보아 수열반응에서 세포벽이 파괴되면서 표면적이 늘어났음을 간접적으로 파악할 수 있었다. 건조시간이 단축됨에 따라 한계함수율이 높아져 감율건조기간이 증가하였으므로 이에 주의하여야 하며, 탄화정도에 따라 건조효율이 더 개선될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.138-139
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• 2003

국민생활 수준의 향상과 더불어 배의 생산은 꾸준한 증가추세를 보이고 있고 2010년까지 계속 증가될 전망이다. 한편 재배기술에 의한 미숙, 태풍에 의한 낙과, 수확 후 저장중 손상으로 약 15%의 배가 유실된다. 이러한 상품성이 낮은 배의 효율적인 활용 방안을 모색하기 위한 일환으로 배를 기능성식품 소재로 이용하고자 배의 페놀성물질 추출효율을 알아보기 위하여 추출용매와 농도에 따른 추출율을 비교하였다. 신고배 과피를 신선시료, 열풍건조시료와 동결건조시료 3가지 상태로 하여 methanol, ethanol, acetone과 물 추출물을 Folin-Denis법으로 총페놀성물질의 함량을 측정하여 비교하였다. 시료의 상태에 따라 추출효율에 약간의 차이를 볼 수 있었는데 신선시료에서 모든 농도범위에서 아세톤의 추출효율이 가장 높았고 메탄올, 에탄올과 아세톤 3용매에서 모두 60∼80% 농도범위에서 높은 추출효율을 보였다. 그리하여 3가지 용매에서의 최적추출농도를 알아보고자 60∼80% 범위내에서 5%농도 간격으로 페놀성물질을 추출하여 그 함량을 측정하였다. 결과 메탄올에서는 70%와 75%에서, 에탄올에서는 70%에서, 아세톤에서는 65％, 70%, 75%에서 유의적으로 높은 함량을 나타내었다. 따라서 신선시료에서 메탄올, 에탄올과 아세톤으로 페놀성물질 추출 시 약 70% 농도로 추출하는 것이 가장 효율적이라고 판단된다. 또한 물 추출은 가장 낮은 효율을 보였다. 열풍건조시료에 대한 각용매의 농도별 추출효율은 아세톤의 농도가 높을수록 추출효율이 떨어졌고 특히 무수 아세톤에서는 그 효율이 물 추출효율보다 더 낮게 나타났다. 20∼80% 범위에서 아세톤의 추출효율이 가장 높았고 다음은 에탄올, 메탄을 순이었다. 아세톤은 40∼60% 범위에서, 에탄올은 60∼80% 범위에서, 메탄올은 60∼99% 범위에서 높은 추출효율을 보여 각각 이 농도범위에서 다시 총함량을 측정하였다. 결과 각농도에 따른 추출함량에 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 동결건조시료에서 아세톤에 의한 추출효율은 열풍건조시료에서와 비슷한 결과를 보였고 또한 20∼80% 농도범위에서 메탄올의 추출효율이 가장 낮았고 다음은 에탄올, 아세톤의 순으로 높았다. 물 추출효율은 20% 메탄을 추출효율과 비슷한 수준이었다. 메탄올에서는 60∼80%, 에탄올과 아세톤에서는 40∼60% 범위에서 높은 추출효율을 보였다. 마찬가지로 이 농도범위에서 최적의 추출농도를 확인하고자 각 용매와 농도별로 페놀성물질을 추출하여 그 함량을 측정한 결과 메탄올에서는 5% 농도차이가 그 추출효율에 유의적인 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 에탄올에서는 40%에서 가장 높은 함량이 측정되었고 아세톤에서는 50%에서 측정되었다. 따라서 시료의 상태와 상관없이 배 과피의 페놀성물질 추출용매로는 40∼70%의 함수 아세톤이 적합한 것으로 사료된다.

• 한국염색가공학회:학술대회논문집
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• 한국염색가공학회 2011년도 제45차 학술발표회
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• pp.60-60
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• 2011

염색폐수의 정화에는 필연적으로 다량의 슬러지 폐기물이 발생한다. 염색폐수 슬러지는 그간 인근 공해 해상에 투기하는 해양 배출로 저렴하게 처리하였으나, 해양오염을 우려하는 국제협약(1972년 런던협약, 1996년 교토의정서)에 의하여 2008년 8월부터 배출기준이 강화되고 2012년 2월부터는 해양배출이 금지 될 예정이다. 염색폐수 슬러지의 해양 배출이 금지되면 대체 처리방법으로는 지정매립장을 통한 매립처리 방법이나 고온 소각시설에서의 소각처리 방법이 거론되고 있다. 그러나 매립처리는 슬러지 내 함유 수분으로 인한 침출수의 문제와 더불어 장기간 안정적으로 저렴하게 사용할 수 있는 대규모 처분장을 확보하기 어려운 실정이며 소각처리는 슬러지의 높은 함수율로 인해 소각 시보조 연료의 투입이 필연적으로 최근 원유가 급등 등 에너지 비용이 지속적으로 상승함을 고려할 때 소각처리비용 또한 상당한 고가가 될 것으로 예측된다. 이와 같이 슬러지 해양배출이 금지되면 섬유 염색업체들은 많은 환경비용 부담을 안을 것이다. 본 연구에서는 대규모 염색산업단지 공동폐수처리장에서 발생하는 염색폐수 슬러지의 효율적인 건조를 위해 산업단지 내의 열병합발전소에서 발생하는 보일러 폐열을 이용하였으며, 조건 특성 및 효율을 파악하기 위해 보일러 폐열의 특성을 고려하여 슬러지 두께 및 체류시간 등 건조공정 운영조건에 따른 변수별 연구를 수행하였다. 열병합발전소 보일러에서 배출되는 폐열은 온도가 $150^{\circ}C$ 정도로 기존의 슬러지 건조에서는 사용되는 $700^{\circ}C$에 비해서는 매우 저온이다. 하지만 보일러 배가스의 경우, 온도에 비해 많은 풍량을 가지고 있으므로 열량으로 환산시 충분히 가치가 있는 것으로 조사되었다. 염색폐수 슬러지의 경우, 함수율 70% 이내의 탈수 Cake 형태이므로 두께가 두꺼울수록 건조효율이 감소하였으며, 체류시간이 길어질수록 건조효율은 증가하나 20mm 이상에서는 건조효율이 급격히감소하였다. 이를 바탕으로 5톤/일 규모 슬러지 건조 Pilot Plant를 제작하여 운영하였는데, 염색폐수슬러지의 투입공정에서 슬러지와 열풍의 접촉면적을 넓혀 건조효율을 높이기 위하여 슬러지를 압출노즐을 이용하여 슬라이스 칩 형태로 제조하여 건조공정에 투입하였으며, 건조실 내에서도 건조효율의 상승을 위하여 내부열풍순환팬을 설치하여 운영하였다. Pilot 운영결과, 체류시간 52분에서 슬러지의 함수율은 70%에서 10%이하로 감소하였다.