• 제목/요약/키워드: 분무 건조

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연소전 $CO_2$ 포집용 분무건조 고체 흡수제의 물성 및 $CO_2$ 흡수 특성 (Characteristics of Solid Regenerable $CO_2$ sorbents for Pre-combustion $CO_2$ Capture)

  • 백점인;류정호;이중범;엄태형;김지웅;전원식;류청걸
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.110.2-110.2
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    • 2010
  • 현재 상용가능한 연소전 $CO_2$ 포집 기술은 습식 스크러빙 방식으로 고온의 합성가스를 상온 수준으로 온도를 낮춘 후 $CO_2$를 포집해야 하고 포집된 $CO_2$의 압력이 낮아 재압축하여 저장소로 보내야 함에 따라 큰 폭의 열효율 손실이 불가피하다. 고온 고압에서 이산화탄소를 포집할수 있는 고체 흡수제를 이용할 경우 이산화탄소 포집 치 저장 추가에 따른 시스템 효율 저하를 최소화할 수 있다. 고체 $CO_2$ 흡수제는 서로 연결된 두 개의 유동층 반응기를 순환하면서 흡수탑에서는 합성가스 중의 $CO_2$를 흡수하고 재생탑에서는 고온의 수증기와 접촉하여 흡수된 $CO_2$를 다시 배출함으로써 재생된다. 따라서 건식 재생 $CO_2$ 흡수제는 유동층 공정에 응용가능한 물성과 함께 높은 $CO_2$ 흡수능과 빠른 반응성이 요구된다. 본 연구에서는 유동층 공정에 적합한 물성을 가진 연소전 $CO_2$ 포집용 고체 흡수제를 분무건조법으로 제조하였으며, 모사 합성가스를 이용하여 열중량분석기와 기포유동층반응기를 이용하여 $200^{\circ}C$ 흡수, $400^{\circ}C$ 재생, 압력 20 bar 조건으로 반응성을 측정하였다. 개발된 고체 $CO_2$ 흡수제는 열중량분석기에서는 반응 후 10-13 wt%의 무게증가를 나타내었고 기포유동층반응기에서는 8-10 wt%의 $CO_2$ 흡수능을 보여주었다. 특히 수증기의 함량이 10% 이상에서 높은 흡수능을 나타내어 수증기가 반응에 크게 작용하고 있음을 알 수 있었다.

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자동차용 레이저 헤드램프를 위한 형광체 세라믹 제조 및 발광 특성 분석 (Fabrication and analysis of luminous properties of phosphor ceramic for laser headlamp in automotive application)

  • 최승희;권석빈;유정현;김재필;김완호;정호중;김보영;윤대호;송영현
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.73-77
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    • 2020
  • 본 연구에서는 차세대 자동차 레이저 헤드램프 적용을 위하여 분무건조법을 통하여 가넷 구조를 갖는 구형의 YAG : Ce 형광체를 합성하였으며 이를 기반으로 형광체 세라믹을 제조하고 광학적 특성을 분석하였다. 분무건조법 기반으로 합성된 구형의 YAG : Ce 형광체를 이용한 형광체 세라믹의 두께를 100 ㎛, 150 ㎛, 200 ㎛로 조절하여 두께에 따른 광변환 효율, 열 소광, 휘도 및 색온도의 광학적 특성을 비교하였다. 연구 결과, 양자효율 및 광속 값은 두께가 150 ㎛ 일 때, 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과는 기존의 액상법을 기반으로 한 YAG : Ce 나노 형광체 제조의 고 비용, 저 수율 등의 문제점을 개선한 방법으로 향 후, 형광체 세라믹 제조에 큰 역할을 할 수 있을 것이라 기대된다.

합성가스 중 $H_2S$ 정제용 탈황제의 물성 및 반응특성 (Physical Properties and Sulfur Absorption Capacity of Spray-dried Solid Sorbents for Desulfurization of Syngas)

  • 백점인;이중범;김지웅;엄태형;류정호;전원식;류청걸
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.880-883
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    • 2009
  • 석탄가스화복합발전(IGCC) 시스템에서 합성가스 중에 포함된 황화수소($H_2S$)는 후단의 가스 터빈과 같은 장치의 부식을 방지하고, 합성가스를 이용하는 연료전지 등의 연계 공정에서 요구하는 수준에 맞추어 정제되어야 한다. 본 연구에서는 $H_2S$ 정제공정 추가에 따른 IGCC 시스템의 효율저하를 최소화하기 위하여 고온고압에서 사용가능한 탈황제를 분무건조법을 이용하여 제조하고 제조된 탈황제에 대해 물성 및 황 흡수능 시험을 실시하였다. 형상, 내마모도, 평균입자크기, 충진밀도와 함께 제조된 탈황제가 적용되는 유동층 공정에 적합한 강도를 보유하는지 여부를 미국표준시험방법에 의하여 측정하였다. 황 흡수능은 열중량분석기를 반응기로 사용하여 모사 합성 가스 분위기에서 측정하였다. 분무건조 성형된 탈황제의 일부가 구형이 아닌 타원형 또는 도넛 형태를 나타내고 있어 형상 개선을 위한 제조방법 개선이 필요한 것으로 나타났다. 제조된 탈황제는 기공도가 65% 이상으로 macropore가 기공부피의 대부분을, mesopore가 비표면적의 대부분을 제공하고 있었다. 소성온도를 650 $^{\circ}C$에서 750 $^{\circ}C$로 증가시킴에 따라 대체로 강도가 감소하는 경향을 나타내었다. 열중량분석기로 측정된 황 흡수능은 약 10 wt%로 나타났다. 제조된 탈황제 중 일부는 유동층 공정에 적합한 물성을 보유하고 있었으며 반응성 또한 기존에 개발된 탈황제에 버금가는 성능을 나타내어 향후 공정 적용이 가능할 것으로 분석되었다.

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Pluronic F127을 함유하는 Poly(ε-caprolacton)/ethyl cellulose 마이크로 캡슐의 제조 및 방출 특성 (Preparations and Release Property of Poly(ε-caprolacton)/ethyl cellulose Microcapsule Containing Pluronic F127)

  • 홍연지;김진철
    • 공업화학
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    • 제20권6호
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    • pp.632-637
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    • 2009
  • Pluronic F127을 함유한 poly(${\varepsilon}-caprolacton$) / ethyl cellulose (PCL/EC) 마이크로 캡슐을 분무건조법으로 제조하였다. 20% (w/v)의 pluronic F127 수용액을 수상으로, 5% (w/w)의 PCL/EC이 녹아있는 디클로로메탄(dichloromethane)을 유기상으로 이용하여 water-in-oil (W/O) 에멀젼을 제조하였고, 이를 분무건조하여 마이크로 캡슐을 얻어낼 수 있었다. 주사전자현미경과 입도분석기로 분석한 결과, 수 마이크로부터 수십 마이크로 크기의 마이크로 캡슐이 형성을 확인되었다. 시차주사열량측정기로 마이크로 캡슐의 상전이 온도를 조사한 결과, 마이크로 캡슐 제조 시 사용된 고분자들의 상전이 온도가 관찰되었다. 마이크로 캡슐의 온도 의존적 방출 특성은 $30{\sim}45^{\circ}C$에서 관찰하였으며, 수용성 염료인 fluorescein isothiocyanate-dextran (FITC-dextran)과 blue dextran을 방출모델시약으로 하였다. 온도가 증가할수록 마이크로 캡슐로부터 방출되는 양이 증가하였으며, 방출모델시약의 분자량이 작을수록 더 많이 방출되었다.

초음파분무열분해법에 의한 TPSZ의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Titania-Partially-Stabilized Zirconia by Ultrasonic Spray Pyrolysis)

  • 서기용;이창섭
    • 대한화학회지
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    • 제44권6호
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    • pp.592-599
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    • 2000
  • 여러 가지 온도, 조성 및 농도에서 이성분계 세라믹 복합체 TPSZ(titania partially-stabilized zirconia)의 미분말을 초음파분무열분해법에 의하여 합성하였으며, 합성공정인자가 분체특성에 미치는 영향을 검토하고, 합성된 분체의 특성을 조사하였다. 출발용액의 제조는 금속염의 농도가 0.025~0.1 M이 되도록 증류수에 용해하고, 그 조성비는 $ZrO_2$ 90~97.5 wt%에 $TiO_2$ 2.5~10 wt%가 되도록 하였다. 합성시 열분해 영역에서의 온도는 건조부가 400~550$^{\circ}C$, 반응부는 800~1100$^{\circ}C$로 하였으며, 합성된 분체는 습식으로 포집하여 110$^{\circ}C$에서 3시간 동안 건조하였다. 합성된 미분체의 특성을 Raman Spectroscopy, X-ray diffraction(XRD), Scanning Electron Microscopy(SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM) 및 Particle Size Analyzer(PSA)로써 조사하였고, Inductively Coupled Plasma-Atomic Emission Spectroscopy(ICP-AES)로써 순도 및 조성을 분석하였다.

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분무수세 건조한 무세미와 부산물 쇄립의 쌀가루 특성 (Properties-of Rice Flours Prepared from Milled and Broken Rice Produced by Pre-washing Process)

  • 최소연;이상효;이영택
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권7호
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    • pp.1098-1102
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    • 2005
  • 일반 백미를 분무수세한 후 건조하여 제조한 무세미와 부산물로 생성된 무세미 쇄립의 이화학적 특성 및 오염미생물을 분석하였다. 무세미 쌀가루는 명도와 황색도가 원료쌀에 비해 다소 낮았고 수분흡수지 수(WAI)와 수분용해지수(WSI)는 원료쌀에 비해 높게 나타났으며 무세미 쇄립에서 gel consistency가 다소 높게 나타났다. 무세미 쌀가루는 amylo-graph 최고점도와 breakdown이 높았으며 setback은 가장 낮은 반면에 무세미 쇄립은 최고점도와 breakdown이 낮았으며 setback이 높은 것으로 나타났다. 무세미의 DSC 측정결과 호화개시온도와 호화최고온도가 원료쌀에 비해 약간 감소하는 경향이었으며 호화엔탈피는 다소 높게 나타났다. 무세미는 원료쌀에 비해 total bacteria, yeast-like strain의 수가 감소하여 쌀 표면 미생물의 세척 효과에 따른 미생물의 오염정도가 낮았다.

기능성 미분말의 제조공정에 관한 연구 : I. 분무건조법에 의한 microcapsule 제조 (Preparation process of functional particles : I. Preparation of microcapsule by spray drying)

  • 정철원;허화범;박종현;신건철
    • 한국결정성장학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.521-531
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    • 1996
  • 분무건조법을 이용하여 무기질막 microcapsule과 무기질/유기질막 microcapsule을 제조하였다. 무기질막 microcapsule은 core 물질로 $K_{4}SO$와 clay shell 물질로 colloidal silica를 사용하였고, 무기질/유기질막 microcapsule은 core 물질로 상기 제조된 무기질막 microcapsule을 shell 물질로는 ethyl cellulose를 사용하여 각각의 microcapsule를 제조하였다. 제조된 microcapsule이 기능성을 갖기 위하여는 구형의 균일한 표면과 세공용적이 매우 중요하다. 무기질막 microcapsule인 경우 core/shell의 체적비가 0.3/0.7인 경우 구형의 균일한 표면의 microcapsule이 제조되었으며, 무기질/유기질막 microcapsule인 경우, 무게비가 0.76/0.24일 때 균일한 표면을 갖는 microcapsule이 제조되었다. 무기질/유기질막 microcapsule인 경우, 무기질막 microcapsule보다 세공용적이 감소하였고, shell물질(ethyl cellulose)의 양이 증가할수록 피복이 균일하게 되며, 세공용적도 감소하였다.

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분무 건조 방식으로 제조한 에프로살탄 고체분산체 제조 및 특성 분석 (Preparation and Characterization of Solid Dispersions of Eprosartan Using Spray Drying Method)

  • 황준석;김소희;조선행;허강무
    • 폴리머
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    • 제37권4호
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    • pp.442-448
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    • 2013
  • 본 연구에서는 분무건조방법을 이용하여 고혈압 치료제로 사용되고 있는 난용성 약물인 에프로살탄의 고체분산체 제형을 다양한 조성 하에서 제조 및 평가하고, 효과적인 약물의 용해도 향상을 위한 제조 조건을 최적화하였다. 친수성 고분자 기제로 hydroxylpropylcellulose(HPC)와 poly(vinyl pyrrolidone)(PVP)를 사용하였고, 고분자 계면활성제로 poloxamer 407을 첨가하여 약물과 고분자의 다양한 조성비를 갖는 고체분산체를 제조한 후, 물리화학적 특성을 비교 평가하였다. 친수성 고분자의 조성비 증가와 함께 약물 결정성이 감소되었으며, HPC보다는 PVP가 약물과의 우수한 상용성을 바탕으로 결정화도 감소와 용출거동 개선 효과가 상대적으로 우수하였다. 친수성 고분자로 PVP를 사용한 경우 약물의 결정성이 대부분 사라져 고체분산체 내 대부분의 약물 분자들이 무정형으로 분산되어 있으며 약물의 용출률이 에프로살탄 대비 3~7배 이상 향상되었다.

향기 성분의 미세캡슐화를 위한 피복물질에 대한 연구 (A Study on Wall Materials for Flavor Encapsulation)

  • 조영희;신동석;박지용
    • 한국식품과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.1563-1569
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    • 1999
  • 본 연구는 분무건조를 이용한 향기성분의 미세캡슐화를 위해 maltodextrin(MD), gum arabic(GA),alkenylsuccinated modified starch(MS), gellan gum을 피복물질로 사용하여 배합비율을 최적화하는데 목표를 갖고 수행되었다. 핵물질은 특성이 다른 5종류의 향기성분을 채종유와 1 : 4의 비율로 혼합한 flavor model system으로 사용하였다. 예비실험을 통해 핵물질 : 피복물질의 비율을 1 : 4로 하였으며, MD함량은 30%로 고정하였다. GA : MS를 $2\;:\;8{\sim}8\;:\;2$의 비율로 제조하여 유화액에서의 특성을 분석한 결과, GA : MS = 4 : 6에서 유화안정성이 우수하였으며, flavor release가 가장 적었다 이 비율에 gellan gum을 $1{\sim}5%$ 첨가하여 실험한 결과, 4% 첨가한 것이 결과가 가장 우수하였다. 이상의 결과로 MD : GA : MS : gellan gum = 30 : 26.4 : 37.6 : 4의 배합비율이 분무건조를 이용한 향기성분의 미세캡슐화를 위한 피복물질의 최적 배합조건이었다.

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유기농 이유식 제품 제조 기술 현황과 소비 전망

  • 신현호
    • 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.

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