• 제목/요약/키워드: 교반시간

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반고상 성형을 위한 과공정 Al-Si 합금의 조직 미세화 (Microstructural refinement of hypereutectic Al-Si alloys for semi-solid state processing)

  • 김인준;김도향
    • 한국소성가공학회:학술대회논문집
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    • 한국소성가공학회 1997년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.94-97
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    • 1997
  • 금속을 반고상 상태에서 성형하기 위하여 미세조직학적 거동을 밝히기 위해, 본 연 구에서는 높은 비강도, 내마모성을 가진 과공정 Al-Si 합금을 반응고 가공하였을 때의 미세 조직과 상온 가공 후 반고상 온도로 일정시간 유지하였을 때의 미세조직을 관찰하였다. 일 반주조시의 개량 원소 P과 Sr을 첨가하였으며 쐐기형 주조재, 압연재, Si 입자강화 Alrl 복 합재료를 반고상 상태로 가열한 미세조직을 관찰하여 초정 Si입자의 형상 변화를 관찰하였 다. 반응고 교반시 초기에는 P과 Sr의 첨가에 의해 초정 Si입자가 미세화 되었으나 교반이 지속되어 가면서 이러한 경향은 감소하였으며 구상에 가까운 형태로 변화 하였는데, 이는 교반이 지속되면서 첨가 원소의 효과보다 교반 자체의 미세조직 변화 기구에의 의존도가 높 아지기 때문인 것으로 사료된다. 냉각속도를 달리한 쐐기 형상에서의 금형에서 주조된 미세 조직을 관찰한 결과 냉각속도가 느릴 때에만 첨가원소의 영향이 나타났으며, 반고상 온도 유지 후 초정 크기에는 큰 변화가 없었으나 $\alpha$-halo가 형성되고 미세한 Si입자가 생성되었 다. 이는 입자 크기의 성장에 따른 주위의 농도구배로 인해 생성된 것으로 사료된다. 압연시 첨가원소는 핵생성과 재결정을 촉진시켜 초정 Si의 크기를 크게 감소시켰다. 반용융 처리시 초정 Si입자는 약간 성장하였으며, $\alpha$-halo도 생성되었다. 압출한 시료를 반용융 처리한 경 우 Si입자의 형상 변화는 거의 없었으며, Si입자에 형성되어 있던 산화막이 기지와 초정 Si 압자간의 확산장벽으로 작용하여 $\alpha$-halo가 거의 생성되지 않았다. 반응고 교반시 미세조직 변화 기구로는 취성파괴, 합체, 마모를 제안하였으며, 각 공정에서의 초정 Si결정의 크기를 비교하였을 때 45$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말을 섞어 압출하였을 때 가장 작은 초정 Si입자 크기를 얻음 을 볼 수 있었다.

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교반탱크에서 베플 형상의 영향에 관한 수치 해석적 연구 (A Numerical Analysis on Effect of Baffles in a Stirred Vessel)

  • 염상훈;이석순
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.1-10
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    • 2019
  • 교반기에서의 유동 특성은 광범위한 산업 분야에서 매우 유용하다. 일반적으로 교반되는 용기에서의 유동 패턴, 전력 소비 및 혼합 시간은 임펠러의 설계뿐만 아니라 용기 형상 및 내부 구조에 달려 있다. 본 연구에서는 베플 형상과 임펠러의 상호 작용에 의해 생성되는 불안정하고 비정상상태의 복잡한 유동 특성 분석을 ANSYS FLUENT LES 난류 모델을 사용하여 수행하였다. Axial Flow 와 Radial Flow 두 가지 타입의 회전 임펠러와 3가지 베플의 형상 사이의 상호 작용과 영향을 전산유체역학(CFD)으로 예측 비교함으로써 교반 시 임펠러와 베플 주변에서의 유동 특성과 혼합 유동장에서 상대적으로 효율적인 경향을 보이는 설계 모델을 검증할 수 있었다.

농축 사과주스를 이용한 식초 발효조건의 최적화 (Optimization of the Vinegar Fermentation Using Concentrated Apple Juice)

  • 서지형;이기동;정용진
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.460-465
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    • 2001
  • 농축사과주스의 효율적 활용을 위하여 반응표면분석으로 사과식초 발효조건을 알콜발효 및 초산발효 2단계로 구분하여 최적화 및 모니터링하였다. 알콜발효에서 최대 알콜함량을 나타내는 조건은 초기당도 $18.56\;^{\circ}Brix$, 교반속도 61.99 rpm 및 발효시간 67.32 hr으로 나타났으며, 초산발효에서 총산이 최대치를 나타내는 조건은 교반속도 201.53 rpm, 발효시간 179.42 hr으로 나타났다. 예측된 알콜발효 및 초산발효 최적 조건으로 발효를 행한 결과 총산 7.8%의 사고식초를 생산할 수 있었다. 알콜발효 과정에서 malic acid 함량이 가장 높았으며, 시간이 경과됨에 따라 lactic acid가 증가하였다. 초산발효 과정에서는 acetic acid가 급격히 증가하였으며, malic acid 함량은 거의 변화가 없었다.

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생분해성 Microgel로부터 약물을 담지한 Microsphere의 제조 및 그의 생분해성 (Preparation and Biodegradability of Microsphere Prepared from Biodegradable Microgel)

  • 김공수;강석호;김정묵
    • 공업화학
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    • 제9권4호
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    • pp.591-594
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    • 1998
  • Poly(caprolactone diol)을 기초로하여 합성한 microgel을 이용하여 bovine serum albumine (BSA)를 담지한 생분해성 microsphere를 용매증발법으로 제조하였다. 교반속도, microgel의 농도, 폴리비닐알콜의 농도등이 microsphere의 입도분포에 주는 영향을 조사하였다. Microsphere의 크기는 교반속도가 증가함에 따라 감소하였으나, 염화메틸렌 내의 microgel의 농도가 증가함에 따라서는 거의 비례적으로 증가하는 경향을 나타내었다. 100 unit/mL의 효소용액에서 microsphere의 생분해성에 관하여 조사한 결과, 3시간이 경과한 후에 microsphere의 표면에 작은 세공들이 나타나기 시작하였으며, 24시간 후에는 세공이 발달하고 크랙이 발생하기 시작하였다. 그리고 36시간 경과한 후에는 microsphere의 구형이 일그러짐을 관찰할 수 있었다.

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Sphingomonas paucibilis NK-2000 균주가 생산하는 젤란의 생산 농도 향상을 위한 포도당 첨가 및 교반속도와 통기량 변화 방법의 최적화 (Enhanced Production of Gellan by Sphingomonas paucibilis NK-2000 with Shifts in Agitation Speed and Aeration Rate after Glucose Feeding into the Medium)

  • 이남규;서형필;조영배;손창우;고와;이진우
    • 생명과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.811-818
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    • 2010
  • Sphingomnas paucibilis NK2000 균주를 사용한 젤란의 최적 교반속도 및 통기량은 각각 400 rpm 및 1.0 vvm이었다. 이 균주를 사용하여 젤란의 생산성을 향상시키기 위한 포도당의 최적 첨가시기는 배양을 시작한 36시간이었다. 젤란의 생산성을 향상시키기 위한 5가지 방법, 1) 포도당을 첨가하지 않는 방법, 2) 배양 36시간 후에 포도당을 첨가하지만 교반속도 및 통기량을 변화시키지 않는 방법, 3) 배양 36 시간 후에 포도당을 첨가하고 교반속도를 400 rpm에서 600 rpm으로 변화시키는 방법, 4) 배양 36 시간 후에 포도당을 첨가하고 교반속도를 400 rpm에서 600 rpm으로 증가시키고 통기량을 1.0 vvm에서 1.5 vvm으로 증가시키는 방법 및 5) 배양 36 시간 후에 포도당을 첨가하고 교반속도를 400 rpm에서 600 rpm으로 증가시키고 통기량을 1.0 vvm에서 2.0 vvm으로 증가시키는 방법 등을 실험한 결과, 젤란의 생산성은 각각 5.19, 5.74, 6.73, 7.93, 및 9.40 g/l이었으며, 변환률은 각각 26.0, 19.1, 22.4, 26.4, and 31.3%이었다. 최적의 방법으로 생산한 젤란의 생산농도 및 포도당 전환율은 포도당을 첨가하지 않은 방법으로 생산한 젤란의 생산농도 및 포도당 전환율에 비하여 각각 1.81 및 1.20 배 증가하였다.

감껍질을 이용한 감식초 발효조건 모니터링 (Monitoring on Fermentation of Persimmon Vinegar from Persimmon Peel)

  • 김숙경;이기동;정신교
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.642-647
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    • 2003
  • 곶감가공 부산물인 감껍질을 효율적으로 이용하기 위하여 2단계로 알콜 및 초산 발효에 의해 감식초를 제조하였다. 감껍질을 이용한 알콜발효에서 알콜함량은 가수량이 12.43 mL/g 일 때, 초기 당함량 $12.41^{\circ}Brix$ 및 발효시간이 48.05 hr의 발효조건에서 최대치(8.22%)를 나타내었다. 산함량은 가수량이 12.18 mL/g 초기 당함량 $13.72^{\circ}Brix$ 및 발효시간이 46.22의 발효시간에서 최소치(0.30%)를 나타내었다. 초산발효에서 총산의 함량은 초기산도가 2.02%, 교반속도가 67.98 rpm 및 발효시간이 6.94 day일 때 최대치(6.40%)를 나타내었고, 갈색도는 초기산도가 1.50%, 교반속도가 150.00 rpm및 발효시간이 6.00 day일 때 가장 낮은 흡광도를 나타내었다. 감껍질을 이용하여 감식초를 제조하기 위해서 1차 알콜 발효조건은 가수량 12 mL/g, 초기 당함량 $12^{\circ}Brix$ 및 발효시간 48 hr로 할 때 감 알콜발효액을 제조할 수 있으며, 2차 초산발효조건은 초기산도 1.8%, 교반속도 70 rpm 및 발효시간 6 day인 것으로 나타났다.

일체형 완속교반/침전 그물망 압착식 섬유여과장치를 이용한 하수처리장 반류수 내 고농도 인 및 부유물질 처리 (Treatment of Phosphorus and Suspended Solid in Reject Water of Sewage Using an Integrated Slow Mixing/Sedimentation and Net Fit Fiber Filtration System)

  • 김정숙;김민호;김미란;장정국
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제55권6호
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    • pp.816-821
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    • 2017
  • 하수 및 폐수 내 고농도의 인 및 부유물질 제어를 위해 개발한 일체형 완속교반/침전 그물망 압착식 섬유여과시스템을 이용하여 하수처리장의 반류수 내 부유성 고형물 및 인 처리에 적용했을 경우에 따른 성능을 검토하고자 하였다. 6가지 Mode로 실험을 하였으며, 16.7, 33.3, 41.7 및 50.0 ton/day 유량과 Al/P 몰비 2~4의 조건에서 실험을 행하였다. 응집제를 주입하였을 경우에 모두 높은 총인(T-P) 제거 효율을 보였지만 연속운전시간이 7.8 min~11.4 min으로 짧아지는 단점이 생겼다. 이를 극복하기 위해 일체형 완속교반/침전 그물망 압착식 섬유여과시스템을 응집/급속교반/공기주입/완속교반/침전공정 및 여과공정으로 진행 시 연속운전시간이 88.2 min으로 다른 모드로 운전한 결과에 비해 8~11.3배 정도 증가하였다. 역세수량율도 5.4%로 매우 낮게 나타남에 따라 이 공정이 가장 효율적인 처리방안으로 평가되었다.

응집에 의한 Bisphenol A의 제거특성 (A study on the removal characteristics of bisphenol in water by coagulation)

  • 박지현;신대윤;박선구
    • 분석과학
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    • 제19권2호
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    • pp.181-187
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    • 2006
  • 내분비계 장애물질 중 용해도가 커 환경 중에 오염이 될 가능성이 큰 비스페놀-A(BPA)를 정수과정에서 비용 경제적으로 보다 효율적인 제거 방안을 도출하기 위해 표준정수처리과정 중 응집에 의한 BPA와 유기물에 대한 최적의 제거효율을 연구하였다. H강에서 채수한 상수원수에 BPA를 가하고 응집제로서 PAC와 PAHCS를 사용하여 응집제의 주입량, pH 및 교반정도에 따른 제거효율과 활성탄 흡착 응집에 의한 BPA와 유기물의 제거특성 및 그들의 상관관계를 살펴보았다. 그 결과 PAC 8.7 Al mg/L, PAHCS 6.8 Al mg/L의 적정량 주입시 BPA는 모두 20.4%의 최적의 처리효율을 나타내었으며, BPA의 제거특성은 $UV_{254}$, DOC에 비해 더 낮은 제거율을 보였으나, 비슷한 성향을 나타내었다. PAC에 의한 BPA는 pH 6.5, 교반시간 40분에서, PAHCS에서는 pH 7.0과 교반시간 30분에서 최대의 처리효율을 나타내었으며, $UV_{254}$, DOC와 비슷한 결과를 나타내었다. 응집제만 투입하였을 경우와 분말활성탄을 첨가한 경우를 비교한 결과, 탁도와 $KMnO_4$ 소비량은 활성탄 주입량에 관계없이 처리효율이 일정하였고, BPA와 $UV_{254}$, DOC는 주입량 증가시 처리효율이 증가하였고, 특히, BPA는 5 mg/L의 적은 활성탄 주입량으로도 제거율이 크게 증가하였다.

무기염과 생물반응기의 종류가 Clavulanic acid의 생산에 미치는 영향 (Effect of Inorganic Salts and Various Bioreactors on the Production of Clavulanic Acid)

  • 김일출;김승욱
    • KSBB Journal
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    • 제14권4호
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    • pp.440-444
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    • 1999
  • S. clavulirerus ATCC 27064 균주는 약 200 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였지만, 이 균주를 NTG에 의해 돌연변이 시킴으로써 얻어진 S. clavuligerus KK를 같은 배양조건에서 약 5배 많은 1150 mg/L의 clavulanic acid를 생산하였다. 무기염이 첨가되지 않은 clavulanic acid의 기본 생산 배지에서는 clavulanic acid의 생산량은 1150 mg/L였으나 다양한 무기염 중에서 MgSO$_4$가 첨가된 배지에서는 약 2000 mg/L나 생산되었다. 따라서 기본 배지조성인 1%(v/v) glycerol, 1.5%(w/v) soybean flour, 0.1%(w/v) $KH_2PO_4$, 0.2%(v/v) soybean oil에 0.4%(w/v) MgSO$_4$를 첨가함으로써 clavulanic acid의 생산을 높일 수 있었다.Airlift 와 bubble column 및 교반식 생물반응기에서 회분식 배양을 했을 경우 clavulanic acid의 생산은 airlift 생물 반응기에서는 1100 ng/L, bubble column 생물 반응기에서는 1450 mg/L, 교반식 생물 반응기에서는 1500 mg/L가 생산되어, 교반식 반응기가 적절하다고 생각되며 이는 배양액이 시간이 지날수록 점도가 높아지기 때문에 임펠러에 의한 교반 효과가 있는 교반식 반응기에서 물질전달이 가장 용이하기 때문인 것으로 보인다. 특히 교반식 생물 반응기에서 용존산소농도에 따라 교반속도를 조절하여 회분식 배양을 했을 경우가 수율이 0.18, 생산성은 250mg/Lㆍday로 가장 우수하게 나타났다.

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비팽윤성 운모의 표면코팅 및 특성평가 (Surface coating and characterizations of non-swelling property mica)

  • 박라영;석정원;박선민;김판채
    • 한국결정성장학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.131-135
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    • 2008
  • 본 연구에서는 합성운모에 대한 코팅기술을 확립한 뒤, 비수성을 나타내는 합성운모를 제조하였다. 합성운모의 표면코팅은 고속교반기를 사용하여 행하였으며, 스테아린산으로 코팅된 합성운모의 특성은 침적실험, XRD 및 SEM을 이용하여 분석하였다. 본 연구 결과, 교반기의 내부온도는 $70^{\circ}C$를 유지하고, 10분 동안 1600 rpm/min을 행함으로써 운모 표면에 스테아린산의 코팅이 가능하였다. 또한 SEM 관찰결과로부터, 스테아린산과 운모의 혼합비율, 교반기 내부온도, 회전속도에 의해 특성이 변화하는 반면 코팅처리시간과는 무관함을 알 수 있었다.