• 제목/요약/키워드: 나노 가공

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조미산업

  • 임재각
    • 좋은식품
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    • 통권181호
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    • pp.68-91
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    • 2004
  • 조미료란 식품을 조리, 가공, 섭취할 때 맛을 증진시키거나 강화시킬 목적으로 사용되는 물질을 일컫는다. 발효, 종합 및 천연계 조미료의 국내외 시장동향에 대해 살펴보고, 조미료의 향후 발전방향과 중점 연구 분야, 관련업계의 연구개발 동향에 대한 고찰을 토대로 조미료 분야의 고부가가치 산업으로의 육성방안에 대해 알아보았다. 미원, 아이미 등으로 대표되는 발효조미료의 내수시장은 성숙기를 거쳐 소폭 감소세를 보이는 쇠퇴기에 접어들고 있다. 이는 소비자의 MSG에 대한 기피현상이 주 원인으로 판단된다. 전반적으로 품질 차별화 없이 가격 경쟁이 심화되고 있는 실정이다. 국내 종합조미료 시장은 1975년 국내에 처음으로 CJ에서 다시다 제품을 출시한 후 대상에서 1982년 맛나, 1988년 감치미를 출시하면서 30여 년간 지속적으로 성장해 왔다. 현재 시장규모는 2천억원에 이르고 있으며 최근 들어서는 성장세가 완만해지고 있고 가정용은 거의 정체되어 있다. 일본 조미료 시장은 발효조미료, 종합조미료 그리고 다양한 조미식품의 소재로 활용되는 천연조미료로 구분할 수 있다. 발효조미료 시장은 국내와 비슷한 상황으로 전체적인 물량변화는 약간 감소하는 경향이며 생산기지의 해외이전 현상이 뚜렷하다. 종합조미료 시장은 한국과 유사한 풍미조미료 외에도 보다 전문화되고 다양한 형태의 조미료가 시판되고 있으며, 전통적인 풍미조미료는 정체현상을 보이고 건강지향, 전용화 조미료가 호조를 보이고 있다. 일본과 한국의 조미료 발전 단계는 조금 차이를 보이고 있다. 현재 한국은 종합조미료 시대에서 용도별 조미료 시대로 넘어가는 단계에 있는 반면, 일본은 이미 메뉴 전용 조미료시대에 접어들었고, 건강, 기능성을 강조하는 시대로 나아가고 있다. 이들 변화는 건강에 대한 소비자의 관심과 그로 인한 보다 천연에 가까운 조미소재에 대한 수요, 동시에 맛에 대한 충족까지 요구하는 시대적 변화에 따른 필연적 결과로 보인다. 미래의 조미료는 천연계 소재의 사용량이 증가할 것이고, 소비자의 건강, 안전 추구심리에 부흥하여 안전성과 기능성을 부여하는 소재에 관심이 집중될 것으로 보인다. 더불어 전반적인 생활수준 향상에 따라 제품의 고급화와 전용화도 진행될 것으로 보인다. 향후 조미료시장을 주도할 각 현상에 대해 좀더 자세히 알아보고 학계 및 업체의 최근 연구동향과 제품개발 현황에 대해 고찰해 보았다. 기술연구 동향을 보면, 나노 기술에 의한 조미신소재연구, 초미분쇄기술, 미세 캡슐화 기술, 생물공학 기술이 활용된 발효 및 효소분해에 의한 펩타이드계 조미소재 개발 등이 활발하게 진행되고 있다. 선진업체 연구 및 제품개발 동향은 아지노모트/교와의 ''코쿠미''계 조미소재 연구개발, 일연푸드/동해물산의 천연 엑기스계 조미소재 연구개발, 보조주(주)의 주류 조미료 개발 위주로 살펴보았다. 조미료 시장의 발전 과정과 선진 업체들의 연구, 개발동향을 종합해 보면 첫째는 천연 건강지향에 부응하는 차별화된 소재 및 기능성 소재 개발이고 둘째는 맛과 편리함의 추구에 대응하는 메뉴 전용화 추세이다. 이를 위한 기술적 연구도 기능성 소재(히스티딘 함유 디펩타이드)개발, 나노기술, 미세캡슐화 기술 등을 통하여 다양하게 진행되고 있다. 조미료 산업을 첨단 고부가가치 산업으로 육성하기 위해서는 R&D 투자확대와 효율성을 제고하는 것이 필수적이다. 각 기업단위에서는 장기적 차원에서 첨단식품 기반기술에 대한 연구를 수행하거나, 전문 중소기업, 벤처를 육성하는데 지원해야 한다. 그러나 현실은 당장의 수익과 회사간 경쟁으로 인해 장기적 투자, 사회적 인프라 육성 등에는 관심을 쏟지 않고 있다. 조미료를 비롯한 식품에 관련된 기술들이 다양한 기초연구와 응용기술, 개발연구 등의 총합인 경우가 많기 때문에 이들 상이한 연구 분야간의 연계를 강화하고 개발된 기술의 이전, 확산체계를 구축할 필요가 있다. 이를 위해 기업간 수평적 네트워크 외에도 국가기관이 참여하는 연구 자원의 효율적 집행 기관이 필요하리라 본다.

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항균 가식성 필름/코팅 개발 현황 (Development of antimicrobial edible films and coatings: a review)

  • 김수연;민세철
    • 식품과학과 산업
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    • 제50권2호
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    • pp.37-51
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    • 2017
  • 항균 가식성 필름/코팅은 항균 물질을 식품에 직접 적용하는 경우보다 적은 양의 항균 물질로 지속적인 항균 효과를 기대할수 있는 효율적인 식품 살균 방법의 하나로서 제안 될 수 있다. 항균 가식성 코팅 필름은 섭취 기능하고 필름/코팅의 구조를 형성할 수 있는 탄수화물 고분자, 단백질, 왁스 등의 재료를 주재료로 사용하여 만들어진다. 최근 두가지 이상의 재료를 혼합해 주재료로 사용한 항균 가식성 필름/코팅과 식품 가공 부산물로 제작한 필름/코팅의 항균 기능 및 물리적 특성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 또한, 라이신, 유산균 분리 배양액, 전통주, 고초균, 메틸시클로프로펜, 엡실론-카프로락톤 나노 섬유, 질산 은과 나노 점토, 산화 아연 등 새로운 항균 물질을 기존 필름 주재료에 사용하거나 방향유, 유기산, 효소 등 기존 항균 물질을 키토산과 알긴산 혼합물, 한천과 바나나 가루 혼합물 등 새로운 조성의 필름 주재료에 첨가하여 항균 효과와 물리적 특성을 관찰한 연구들이 보고되었다. 필름 주재료 또는 항균 물질로 인해 필름/코팅의 항균 효과 및 인장 특성, 수분 방벽 능력이 개선된 경우와 그렇지 못한 경우를 보고한 연구들을 통해 원하는 항균 효과와 물리적 특성을 갖는 필름을 제조하기 위해서는 항균 가식성 필름/코팅의 주재료와 항균 물질의 상호 반응을 고려해야 함을 알 수 있었다. 가식성 필름/코팅 항균 효과의 통계적 예측을 통해 항균 가식성 필름/코팅을 제작하는데 필요한 요건들을 결정할 수 있으며, 항균 필름의 적용으로 식중독 사고 발생율이 얼마나 감소되었는지 예측 할 수 있다. 항균 가식성 필름/코팅들은 식중독균과 오염균을 저해 할 수 있고, 항균 물질의 방출을 조절할 수 있으며 식품 수분 유입을 방지할 수 있다. 또한, 합성 포장재를 대체 할 수 있는 친환경 포장재이므로 더욱 다양한 식품의 미생물안전성 향상과 보존을 위해 사용될 수 있을 것으로 전망된다.

치과 CAD/CAM용 Nano Hybrid Ceranic 소재를 이용한 심미 치과보철물의 제작 (A Making of Aesthetic Dental restorations with Nano Hybrid Ceramic material by CAD/CAM System)

  • 최범진
    • 대한심미치과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.98-108
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    • 2016
  • 전통적인 Metal-ceramic 보철 제작 방식으로부터 All-ceramic 보철에 이르기까지 최근 신소재 개발에 영향을 주는 가장 큰 요인은 심미적인 욕구일 것이다. 우리가 사용하는 각각의 치과용 수복 재료는 재료 별로 강도, 인성, 기계 가공의 효율성 및 사용에 필요한 다양한 과정을 기반으로 임상에서 다양하게 사용되고 있다. 예를 들어 Glass ceramic과 같은 단일 소재의 경우 약한 물성을 고려하여 주로 싱글 크라운과 같은 간단한 보철에 사용하고 있으며 상대적으로 높은 파괴 인성을 가진 지르코니아 재료의 경우 싱글 크라운은 물론 브릿지의 제작에도 널리 사용하고 있다. 하지만 지르코니아 재료는 제작 과정에서 긴 Sintering 시간을 필요로 하므로 Chair side에서 빠른 보철물 제작에 쉽지 않은 부분이 있으며 주로 Lab. side에서 사용하고 있다. CAD / CAM 시스템을 이용하여 보철물을 제작하는 용도로 개발 된 Hybrid ceramic 소재는 Resin Nano Hybrid Ceramic이라고도 하며, 개선 된 물성을 포함한 나노 세라믹 요소를 기반으로 하고 있다. 이러한 특징들은 심미적이며 기능적인 보철물의 제작이 용이한 과정과 결과를 보이고 있으며 동시에 향상된 내구성을 바탕으로 보철물의 제작 과정에 유리한 조건들을 가지고 있다. 새로운 Nano Hybrid Ceramic 재료는 Composite Resin과 Glass ceramic과 같은 단일 소재들이 가진 장점들을 이용하여 술자들의 요구사항을 바탕으로 오랜 연구를 통해 개발된 치과 수복 아이템이며 Nano ceramic filler가 혼합된 구조로 되어있어 치과 수복용 복합소재로서 널리 사용하고 있다. 또한 Nano Hybrid Ceramic소재는 Composite resin의 가공 과정에서 쉽게 파절되지 않는 개선된 물성과 Glass ceramic이 가진 심미성 동시에 포함하고 있는 것이 특징이다. 따라서 Chair side와 Lab. side에서 CAD/CAM 시스템을 이용하여 보철물을 제작할 때 임상적용이 쉽고 유용한 장점을 가지고 있어 추가적인 연구가 필요하다.

복합 막분리 공정에 의한 섬유가공 공정에서의 가성소다 회수 (Recovery of Caustic Soda in Textile Mercerization by Combined Membrane Filtration)

  • 양정목;박철환;조진구;김상용
    • 대한환경공학회지
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    • 제30권12호
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    • pp.1273-1280
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    • 2008
  • 본 연구에서는 섬유가공공정 중 머서화공정으로부터 가성소다액를 회수하기 위한 최적의 운전조건을 확립하고자 하였다. 주요 인자들로는 NF/RO막의 적용을 위해 세라믹 막을 이용하여 파울링 지수를 평가, 고분자 막의 적용을 위해 가성소다액의 회수율을 측정, 막의 재생율 향상, 화학세정 조건, 유기물부하, 탁도 및 색도의 최적 제거조건, 그리고 세라믹 막과 고분자막의 복합공정에서의 투과플럭스를 조사하였다. 결과에 따르면, 1단계 공정의 세라믹 한외여과막과 2단계 공정의 나노여과막은 총부유고형물, 잔류유기물, 색도를 포함한 탁도의 제거 그리고 가성소다 용액의 회수에 적합한 공정구성임을 확인하였다. 한외여과막만을 단독으로 사용했을 경우, 총 부유물질과 탁도를 99.0%이상 제거하였고, 색도와 TOC는 각각 74.7%와 49.2%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 반면에 세라믹 UF+NF 복합막 공정에서는 총 부유물질과 탁도를 99.9%이상 제거할 수 있었고, 색도는 87.7%, TOC는 78.2%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 특히, 복합막 공정에서는 83.7%의 부피회수율일 때 91.3% 가성소다를 성공적으로 회수 할 수 있었다. 이러한 측면에서 복합공정을 통해 가성소다 폐수로부터 순도 높은 가성소다액을 회수할 수 있었으며, 회수된 가성소다액은 공정 내에 재사용이 가능하여 경제적인 이득을 기대할 수 있다.

포장용 Sodium Caseinate(CasNa)/Transglutaminase(TG) 코팅지 제조 및 특성 분석 (Preparation and Characterization of Sodium Caseinate (CasNa)/Transglutaminase (TG)-coated Papers for Packaging)

  • 황지현;김도완
    • 한국포장학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.81-87
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    • 2022
  • 본 연구에서는 CasNa와 TG를 혼합하여 5종의 CasNa/TG코팅액을 제조하였고, 제조한 코팅액을 종이 표면에 코팅하여 CasNa/TG 코팅지들을 제조하였다. 제조한 코팅지는 TG 함량에 따라 형태학적 특성, 인장강도 및 신장율, 열접착강도, 수증기 투과 특성에 대하여 분석하였다. CasNa/TG 코팅지의 경우 pristine CasNa 코팅지보다 신장율, 수증기 투과 특성이 개선됨을 확인하였다. FTIR 분석 결과, TG 함량이 증가함에 따라 피크의 세기가 변화하는 것을 확인하였다. 또한 SEM 분석 결과, TG 함량이 증가함에 따라 깨짐 없는 균일한 코팅층이 형성된 것을 확인하였다. 이는 TG의 도입으로 인한 CasNa 내 화학적 구조의 변화가 CasNa 기반 코팅액과 코팅지에 영향을 미치는 것으로 판단되며, 이로 인해 신장율, 수증기 투과 특성이 개선되는 것으로 판단된다. CasNa 기반 코팅지의 경우 지속 가능한 포장 소재로서 응용될 가능성이 클 것으로 예상된다. 하지만, 셀룰로오스 나노파이버, 폴리에틸렌 이민 등과 같은 첨가제를 활용하여 CasNa의 화학적·물리적 변화에 관한 추가적인 연구와 포장 소재로 사용하기 위해 요구되는 물성인 산소 및 수분 차단 특성, 내열성 등에 대하여 추가적인 연구가 필요한것으로 판단된다.

그래핀 기반 폴리이미드 복합재의 기계적 물성 (Mechanical Properties of Graphene-based Polyimide Composites)

  • 남기호;유재상;유남호;한학수;구본철
    • Composites Research
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    • 제30권5호
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    • pp.261-266
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    • 2017
  • 고분자 복합재료는 유기 중합체인 고분자 수지를 기지로 다양한 충전제를 균일하게 분산시킨 소재로서 가공성이 우수하며 제품의 다양성이 많은 특징이 있다. 최근에는 탄소 나노소재들이 개발됨에 따라 이를 보강재로 활용하여 보다 우수한 복합재료를 개발하기 위한 많은 노력이 있다. 보강재 본래의 특성을 최대한 복합재료로 전환시키기 위해서는 이들의 분산, 배향 및 계면특성이 매우 중요하게 여겨진다. 본 총설 논문에서는 그래핀 기반 폴리이미드 복합재료의 고강도화 및 고인성화 기술 전략으로써 그래핀 기능화에 의한 표면 화학구조와 물성간 상관관계를 도출하고 설명하고자 한다.

유도광선변화에 따른 건식중합과 마이크로파중합 아크릴레진의 물리적 성질영향 (Physical Properties Effect of Dry-Heat and Microwave-Cured Acrylic Resins depending on the Irradiation-Induced Changes)

  • 김규리
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권7호
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    • pp.4388-4397
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    • 2015
  • 이 연구는 아크릴 수지의 유도광선변화에 따른 속성 변화를 연구하여 최적의 특성을 가진 아크릴 수지를 개발할 수 있도록 건열 및 마이크로파 경화 의치상 아크릴 수지의 향상된 물성에 대한 연구이다. 굽힘강도와 경도, 색차를 관찰한 결과 Vertex RS 및 Paladent 20는 건식 열 경화 시편 5, 15, 25 kGy의 조사에 이상적인 속성을 보였다. 마이크로 웨이브 경화에서는 5 kGy의 조사에서 이상적인 속성을 보였다. 상관관계 분석은 ARD와 굴곡 강도 (0 418), E 계수 (0.675), 및 바콜 경도 (0 588) 사이의 긍정적인 상관관계를 보여 주었다. 방사선 경화형 기술은 고분자 복합 재료의 제작으로 인한 오염 문제를 완화하는 데 도움이 될 수 있으며 고분자의 가공성에 영향을 주지 않고 자외선 경화 기술과 나노 기술 융합 및 기계적 특성의 향상에 크게 기여할 수 있다.

기계적 가공과 무전해 선택적 증착기술을 이용한 나노/마이크로 금속패턴 제작에 관한 연구 (A Study on Nano/micro Pattern Fabrication of Metals by Using Mechanical Machining and Selective Deposition Technique)

  • 조상현;윤성원;강충길
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1507-1510
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    • 2005
  • This study was carried out as a part of the research on the development of a maskless and electroless process for fabricating metal micro/nanostructures by using a nanoindenter and an electroless deposition technique. $2-\mu{m}-deep$ indentation tests on Ni and Cu samples were performed. The elastic recovery of the Ni and Cu was 9.30% and 9.53% of the maximum penetration depth, respectively. The hardness and the elastic modulus were 1.56 GPa and 120 GPa for Ni and 1.49 GPa and 100 GPa for Cu. The effect of single-point diamond machining conditions such as the Berkovich tip orientation (0, 45, and $90^{\circ}$) and the normal load (0.1, 0.3, 0.5, 1, 3, and 5 mN), on both the deformation behavior and the morphology of cutting traces (such as width and depth) was investigated by constant-load scratch tests. The tip orientation had a significant influence on the coefficient of friction, which varied from 0.52-0.66 for Ni and from 0.46-0.61 for Cu. The crisscross-pattern sample showed that the tip orientation strongly affects the surface quality of the machined area during scratching. A selective deposition of Cu at the pit-like defect on a p-type Si(111) surface was also investigated. Preferential deposition of the Cu occurred at the surface defect sites of silicon wafers, indicating that those defect sites act as active sites for the deposition reaction. The shape of the Cu-deposited area was almost the same as that of the residual stress field.

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마이크로광조형에서 고 세장비 구조물 집적화 가공을 위한 UV 경화성 수지의 물성 개선 (Improvement of Mechanical Properties of UV-curable Resin for High-aspect Ratio Microstructures Fabricated in Microstereolithography)

  • 이수도;최재원;박인백;하창식;이석희
    • 한국정밀공학회지
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    • 제24권12호
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    • pp.119-127
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    • 2007
  • Recently, microstructures fabricated using microstereolithography technology have been used in the biological, medical and mechanical fields. Microstereolithography can fabricate real 3D microstructures with fine features, although there is presently a limited number of materials available for use in the process. Deformation of the fine features on a fabricated microstructure remains a critical issue for successful part fabrication, and part deformation can occur during rinsing or during fabrication as a result of fluid flow forces that occur during movement of mechanical parts of the system. Deformation can result in failure to fabricate a particular feature by breaking the feature completely, spatial deflection of the feature, or attaching the feature to neighboring microstructures. To improve mechanical strength of fabricated microstructures, a clay nanocomposite can be used. In particular, a high-aspect ratio microstructure can be fabricated without distortion using photocurable liquid resin containing a clay nanocomposite. In this paper, a clay nanocomposite was blended with a photocurable liquid resin to solve the deformation problem that occurs during fabrication and rinsing. An optimal mixture ratio of a clay nanocomposite was found through tensile testing and the minimal allowable distance between microstructures was found through fabrication experimentation. Finally, using these results, high-aspect ratio microstructures were fabricated using a clay nanocomposite resin without distortion.

태양전지 산업(産業)에서 배출(排出)되는 Si waste로부터 SiC 분말 제조에 관한 연구(硏究) (A Study on the Preparation of SiC Nano powder from the Si Waste of Solar Cell Industry)

  • 장은진;김영희;이윤주;김수용;권우택
    • 자원리싸이클링
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    • 제19권5호
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    • pp.44-49
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    • 2010
  • 태양전지산업으로부터 배출되는 Si waste로부터 탄소환원법을 사용하여 SiC 분말을 제조하였다. 태양광 산업의 실리콘 웨이퍼 가공 공정에서 다량의 실리콘 및 오일 포함된 폐액이 발생한다. 환경과 경제적인 측면에서 폐액으로부터 실리콘 성분을 재회수하는 기술의 개발은 매우 중요하다. 본 연구에서는 폐 실리콘를 milling하여 나노화한 후 카본 블랙과 혼합하고 진공분위기에서 $1,350^{\circ}C$로 열처리하여 100 nm크기의 균일한 입도를 갖는 SiC 분말을 제조하였다. 폐실리콘과 생성물의 물리적 특성을 SEM, XRD, 입도분석 그리고 원자 흡수 분광기를 사용하여 분석하였다.