• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.1323-1328
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• 2004

This paper shows the study on the design of the spray-freeze dryer for the production of the pulmonary inhalation powders. Powder production and handling has been an integral part of pharmaceutical processing because of the wide use of oral dosage forms. There are a few commonly used powder preparation methods including mechanical milling, precipitaion, spray drying, freeze drying, and so on. In general, methods available for preparing inhalation powders are limited due to certain inhalation powder's sensitive nature to the processing environments. This is particularly true for preparing dry powder aerosols where the aerodynamic particle size$(<5{\mu}m)$ and the size distribution are pivotal. Supercritical fluid antisolvent and spray freeze drying have recently emerged as promising techniques for producing powders for use in microcapsulation. However, the aerosol applications of these powders are yet to be explored. The purpose of this study is to test the feasibility of using spray freeze-dried pulmonary inhalation powders for aerosolization.

• 한국해양공학회:학술대회논문집
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• 한국해양공학회 2004년도 학술대회지
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• pp.1-6
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• 2004

This paper shows the study on the design and another applications of the spray-freeze dryer for the production of valuable material powders. Powder production and handling has been an integral part of material extracting processing and pharmaceutical processing because of the wide use of oral dosage forms. There are a few commonly used powder preparation methods including mechanical milling, precipitaion, spray drying, freeze drying, and so on. In general, methods available for preparing inhalation powders are limited due to certain inhalation powder's sensitive nature to the processing environments. This is particularly true for preparing dry powder aerosols where the aerodynamic particle size($<5{\mu}m$) and the size distribution are pivotal. Supercritical fluid antisolvent and spray freeze drying have recently emerged as promising techniques for producing powders for use in microcapsulation. However, the aerosol applications of these powders are yet to be explored. The purpose of this study is to test the feasibility of using spray freeze-dried valuable material powders for aerosolization.

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2007년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.74-74
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• 2007

• 한국유가공학회:학술대회논문집
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• 한국유가공기술과학회 2006년도 제62회 춘계 심포지움 - 친환경유제품 개발과 소비 전망
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• pp.29-45
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• 2006

최근에 들어 웰빙(well-being)과 함께 로하스(LOHAS: Lifestyle of Health and Sustainability)란 개념이 급속도로 확산되고 있으며, 이를 만족하는 식품으로 친환경 농산물과 유기 가공 식품이 대두되고 있다. 여러 마케팅 조사에서도 친환경 농산물과 유기 가공 식품의 소비자 선호도는 상당히 높게 나타난다. 이러한 다양한 소비자의 요구에 맞춰 우리의 2세에게 더욱 안전하고 좋은 품질의 이유식을 제공하고 나아가 한계에 이른 '지구와 환경을 해치지 않는 지속가능 한 소비'를 유도하고자 업체들은 유기농 이유식을 개발하고 있다. 유기농 소비자 10명 가운데 7명은 최근의 웰빙 붐 때문에 유기농에 관심을 가지게 됐으며, 가격이 다소 비싸더라도 가족의 건강을 위해 친환경 농산물을 구입하는 것으로 나타났으며, 국내외를 막론하고 친환경 농산물과 유피 가공 식품의 시장 동향을 살펴보면 지속적으로 증가하고 있으나, 아직까지 일반 제품에 비해 미미한 수준이며, 국내는 인증 제도가 없으나, 유기 가공 식품표시기준에 따라 표시되고 있다. 일반적으로 이유식이라 함은 식품공전에서 영 ${\cdot}$ 유아용 곡류 조제식만을 말하지만 넓게 축산물의 조제유류, 영아용 조제식, 성장기용 조제식, 기타 영 ${\cdot}$ 유아식을 포함할 수 있으며, 유기농 이유식 제조 현황을 살펴보면 동결, 분무, 드럼 등의 건조와 퍼핑이나 Extruder를 통한 알파화로 원료를 가공하여 은 살균, 멸균, 균질, 혼합, 건조, 냉각, 포장 등의 다양한 공정으로 이루어진 분무건조나 유동층이나 연속식 과립기를 사용하여 분말이나 입자형 이유식을 생산하며, 동결 건조를 하여 열수를 가해 죽 상태로 먹을 수 있도록 한 제품, 데워서 떠 먹일 수 있도록 병조림이나 레토르트 유동식 제품, 바로 마실 수 있는 쥬스류, 두유류, 과자 등으로 생산하고 있다. 주된 메이저4사는 일동후디스, 남양유업, 매일유업, 파스퇴르유업으로 다양한 제품들을 생산하고 있으며, 두유를 위주로 한 정식품, 연세우유와 종근당건강, 다양한 다국적 기업들의 제품이 수입되고 있는 실정이다. 이유식 시장도 96년 하반기부터 정체를 보이는 상태다. 2002년도 이유식 시장은 약 1,300억원 규모로 업체들의 고가 신제품과 유기농 이유식 출시로 판매 금액은 소폭 상승하였으나 판매 수량은 큰 변동이 없다. 저출산에 따른 양육비 집중과 유기농 제품에 대한 저변이 크게 확산돼 베이비 웰빙은 어느 정도 예견된 일이거니와 이미 미국 등 선진국에선 유아에 그치지 않고 아동까지 유기농과 고급 원료를 사용한 고가의 웰빙 제품이 봇물을 이루고 있는 상황이어서 유아식 시장은 어느 때보다 경쟁이 치열할 것이며, 국내 식품 업체들이 너도나도 유기농 제품과 매장사업에 뛰어들고 있다. 유기 가공 식품의 지속적인 발전을 위해서 (1) 국내산/수입산 공통으로 인증 제도가 도입되고 원료 농산물뿐만 아니라, 모든 공정이나 공장에 대한 종합적 관리와 동일한 인증 표시가 이루어져야 한다. (2) 정부 부처의 이기를 타파할 수 있는 법정부적 기구나 대책이 필요하다. (3) 유기 가공 식품을 취급하는 업계에서는 기존 3%의 비의도적 혼입치의 고려나 상한선 재설정을 요구하고 진정한 유기 가공 식품으로 공정 경쟁한다. (4) 활발한 인증심사원의 교육과 배출로 인증이나 심사기관의 민간 이양을 적극 장려하고 국가관 상호 신뢰를 구축한다. (5) 각 소비자 단체나 소비자는 환경을 살리고 생명체의 공생이라는 관점에서 최선의 길이 유기농 제품임을 인식하고 소비하여 우리의 다음 세대에게서 빌려온 소중한 환경을 물려준다.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.754-759
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• 2017

100 l scale 미세조류 배양 시스템은 LED 광을 기반으로 자체 제작하였으며 Nannochloropsis oculata를 f/2 medium에서 광도($100{\mu}mol/m^2/s$), 배양온도($20^{\circ}C{\pm}1^{\circ}C$), LD cycle (12 hr)으로 배양하였다. 그 결과 LED blue (475 nm)에서 $100{\mu}mol/m^2/s$의 광도, 24 mg/l의 nitrate 농도에서 100 l 대량배양 결과 최대 biomass인 1.07 g/l를 배양하였다. 이렇게 배양된 미세조류에서 유용물질을 추출의 위한 추출방법을 확보하고 나아가 산물의 추출, 농축 및 건조공정 기술을 최적화하고자 하였다. 추출은 물리적인 방법인 sonicator, homogenizer를 이용한 파쇄법과 화학적인 방법인 0.5M HCl 파쇄법을 이용한 결과 chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid 함량은 물리적인 파쇄법인 sonicator를 이용 시 1.6, 0.5, 0.3 mg/g cell, homogenizer 이용 시 1.0, 0.6, 0.2 mg/g cell로 측정되었다. 0.5M HCl의 화학적 파쇄법 이용 시 chlorophyll a, chlorophyll b 함량은 0.9, 0.8 mg/g cell으로 측정되었다. 파쇄시간당 추출되는 영양물질이 가장 높은 시간은 15 min 파쇄 시 3.6 mg/g cell로 측정되었으며 acetone, methanol, ethanol의 3가지 용매 중 acetone이 3.6 mg/g cell로 효과적이 용매로 측정되었다. 농축은 2종류의 연속원심분리장비(tubular type, disk type), 마이크로필터, 필터프레스 4종 장비를 이용하여 시험한 결과 마이크로필터, disk type 연속원심분리기, Tubular type 연속원심분리기의 경우 16.0, 1.1, 0.5 g/l의 순으로 시간당 수율을 확인하였다. 건조공정 최적화를 위하여 열풍건조기, 진공건조기, 분무건조기, 동결건조기 등의 4종 시생산설비를 이용해 미세조류의 시간당 회수율 분무건조기는 Dextrin 0.5 kg이 첨가되면 회수율이 80%이지만 순도가 떨어졌고 동결건조기 회수율은 60%로 측정되었다.