• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1139-1148
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• 2000

산업 폐기물 중 다량으로 발생하는 제강슬래그의 재활용을 위하여 -14/+24mesh 정도 크기의 슬래그를 미분말로 분쇄시 최적 조건을 조사하고 경제적인 분쇄조건을 확립하기 위하여 요구되는 동력을 산출하였다. 이를 위한 분쇄조건으로 ball mill의 회전속도, 분쇄시간, ball의 충진량, 시료의 충진량과 크기 등을 선정하였고 이에 대한 분쇄효율을 산출하였다. 본 연구에서는 임계회전속도의 79% 정도에 해당되는 값이 최적의 회전속도인 것으로 조사되었다. 분쇄시간에 따른 분쇄정도는 일반적으로 시간이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났지만 분쇄 초기에 비해 분쇄가 더 진행될수록 분쇄효율은 감소하는 것으로 나타났다. Ball의 충진율은 mill내부 용량의 50%인 경우에 최척의 분쇄효율을 보였고, 시료의 충진량과 크기에 따른 입도초사 실험 에서는 시료의 충진량이 적고 원시료의 크기가 작을수록 분쇄정도는 증가하였다. 위의 결과에 의해 Bond의 식을 사용하여 동력효율을 계산한 결과 분쇄시간이 길수록 그리고 회전속도가 최적인 조건에서 동력효율이 가장 크게 나타나고 있음이 관찰되었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제9권2호
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• pp.81-88
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• 1984

현재 축산농가에서 쉽게 구할 수 있는 곡류, 조사료 및 부산물을 활용하여 사료의 자급율을 높이는 것은 농가의 소득증대를 위하여 바람직한 일이다. 이러한 사료의 자급자족 체계를 위하여 소형이며 조작이 간편한 사료분쇄기가 요구된다. 따라서 농가에 많이 보급되어 있는 5~10 마력 (3.7-7.5 kw)의 동력경운기에 의하여 작동될 수 있는 소형 햄머타입의 사료분쇄기 시작기를 설계 제작하였다. 그리고 시작기의 성능을 분석하기 위하여 보리, 옥수수, 볏짚, 건초를 사료로 하여 시료의 공급율과 스크린의 구멍크기를 변화시켜가며 실험을 수행하였다. 이상과 같은 햄머 밀 시작기의 설계 및 성능시험을 통하여 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 시작기의 평균분쇄능력은 보리의 경우 평균입자직경이 543 마이크론일 때 $82.7kg/kw{\cdot}h$였으며, 옥수수의 경우에는 평균입자직경이 408 마이크론일 때 $132.7kg/kw{\cdot}h$였다. 2. 최대 공급율로 분쇄할 때 소요동력은 보리의 경우 1.9kw, 옥수수의 경우 5.3kw, 볏짚의 경우 1.5kw, 건초의 경우 1.6kw을 필요로 하였으며, 5-10 마력(3.7-7.5kw)의 동력경운기로 개발된 햄머 밀을 작동함에는 별 문제가 없는 것으로 분석되었다. 3. 시작기로 시료를 분쇄할 때 곡류 분쇄는 물론 조사료 분쇄도 가능한 것으로 분석되었다. 4. 시작기에 의해 시료를 분쇄했을 때 분쇄물의 평균온도 상승폭은 $7.2-10.0^{\circ}C$였다. 이러한 온도는 분쇄물의 영양소 파괴및 저장상의 안정성을 고려할 때 안전한 범위의 온도상승으로 판단되었다. 5. 원료공급율과 스크린 구멍크기가 분쇄량과 분쇄정도에 5% 수준에서 유의성 있는 영향을 미쳤다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2002년도 동계 학술대회 논문집
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• pp.257-262
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• 2002

본 연구에서는 분쇄방법에 따른 감초 분쇄생성물의 특성을 분석한 결과는 다음과 같다. 1. Hammer mill의 경우 d$_{80}$=750$\mu\textrm{m}$로 중간미분쇄의 입도범위를 가지며 비표면적은 0.269m/g로 분석되었고, Pin mill의 경우 d$_{80}$=600$\mu\textrm{m}$로 Hammer mill보다 입자크기는 조금 작으나 중간미분쇄영역의 입도범위를 가지며 비표면적은 0.324m$^2$/g로 분석되었고, Turbo mill은 d$_{80}$=250$\mu\textrm{m}$와 비표면적은 0.370m$^2$/g로 입자의 크기가 가장 작아 다른 분쇄기보다 분쇄능이 가장 우수한 것으로 분석되었다. 2. Hammer mill의 분쇄메커니즘은 대부분 충격, 일부 전단과 마찰에 의해 분쇄가 행해지고, Pin mill은 핀 사이에서의 전단, 충격, 마찰에 의해 분쇄된다. 즉 충격과 마찰에 의한 분쇄는 전단력에 의한 분쇄메커니즘보다 분쇄 능이나 분쇄효율이 상대적으로 낮은 것을 알 수 있었으며 주로 전단력과 충격, 반발력에 의해 분쇄가 이루어지는 Turbo mill의 분쇄능 및 분쇄 효율이 우수함을 알 수 있었다. 본 연구에 의해서 감초와 같이 섬유질을 많이 함유하고 있는 원료를 분쇄할 경우 분쇄메커니즘이 전단력인 분쇄기가 가장 적합하고, 분쇄중 소요되는 동력 면에서도 기존 분쇄기보다 우수한 Turbo mill의 분쇄조건을 확립해야 한다고 사료된다. 사료된다.

• 농업과학연구
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• 제10권2호
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• pp.334-344
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• 1983

본(本) 연구(硏究)는 이론적(理論的)인 분석(分析)과 차원해석(次元解析)에 의(依)하여 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 성능(性能)에 영향(影響)을 미치는 인자(因子)들 간(間)의 관계(關係)를 구명(究明)하고, 우리나라 농촌(農村)의 축산(畜産) 규모(規模)에 알맞은 성능(性能)을 갖는 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 소요동력(所要動力)을 추정(推定)하여 동력(動力) 경운기(耕耘機)가 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 동력원(動力源)으로 사용(使用)될 수 있는 가능성(可能性)을 검토(檢討)하기 위하여 실시(實施)되었다. 그 결과(結果) 다음과 같은 결론(結論)을 얻었다. 1. 문헌(文獻) 조사(調査)와 이론(理論) 분석(分析)을 통(通)하여, 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機) 성능(性能)에 영향(影響)을 미치는 16개(個)의 인자(因子)를 구명(究明)하고 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 소요동력(所要動力)에 영향(影響)을 미치는 인자(因子)들 간(間)의 수학적(數學的) 관계(關係)를 차원해석(次元解析)에 의(依)하여 12개(個)의 ${\pi}$ 항(項)들로 수식화(數式化)하였다. 2. 한국(韓國) 농촌(農村)의 축산(畜産) 규모(規模)에 알맞은 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)의 동력원(動力源)으로 5HP 경운기(耕耘機)를 사용(使用)할 때 보리를 분쇄(粉碎)한다면 사료(飼料) 분쇄기(粉碎機)가 하루 1시간(時間) 작업(作業)으로 각각 한우(韓牛)는 87마리, 유우(乳牛)는 77마리, 비육우(肥肉牛)는 87마리, 돼지는 93마리, 육계(肉鷄)는 504마리, 산란계(産卵鷄)는 1,022마리의 사료(飼料) 분쇄(粉碎)에 필요(必要)한 양(量)을 분쇄(粉碎)할 수 있었으며, 이 분쇄량(粉碎量)과 사육두수(飼育頭數)와의 관계(關係)를 소, 돼지, 닭의 사료(飼料) 현황(現況)과 비교(比較)하여 분석(分析)한 결과(結果) 5HP의 동력(動力)은 사료분쇄(飼料粉碎)를 위한 동력(動力)으로 충분(充分)한 것으로 분석(分析)되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권4호
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• pp.349-357
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• 1989

전분질을 당화시킬 때 유리구와 같은 분쇄마찰매체 (attrition-milling media)를 첨가하여 교반함으로써 생전분질 -효소 현탄액에 분쇄마찰효과를 주어 전분입자를 구조적으로 변화시켜 당화를 현저히 촉진시키는 적절한 무증자 당화법을 연구해오고 있다. 본 연구는 전분질의 무증자 당화에 적합한 고효율 및 저에너지 소모형 분쇄마찰매체 함유 효소반응기의 개발을 목포로, impeller를 갖춘 agitated bead type bloattritor를 설계 제작하여 그 효용성을 검토하였다. 무증자 옥수수전분을 기질로 당화에 적합한 bioattritor의 최적 조작조건을 검토하였고, 일정한 탄성계수를 지닌 spiral spring coil을 내장한 torque 측정장치를 개발하여 부하되는 torque 및 분쇄마찰 매체의 교반에 소요되는 energy를 측정하였고 중요 변수의 영향을 검토하였다. 또한 energy 소모와 생 전분의 효소당화 촉진효과와의 상관관계를 규명하였으며, bioattritor의 경제성을 전망하였다. 전분질의 최적 당화조건에서 분쇄마찰매체의 교반에 소요되는 동력은 1.53watt/ι로서 매우 적었다. 분쇄마찰매체 함유 효소반응계는 에너지 절약형 공정으로 사료되며, 이를 이용한 무증자 전분 효소당화공정의 산업적 활용 전망이 예상된다.

• KSBB Journal
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• 제4권3호
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• pp.215-220
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• 1989

불용성 기질인 섬유소의 고효율 효소당화에 적합한 저에너지 소모형 분쇄마찰매체 함유 효소반응기의 개발을 목표로 수평형 회전축에 부착된 paddle에 의해 반응조 내부의 섬유소-분쇄마찰매체-효소의 혼합액을 교반 마찰시키는 horizontal paddle type bioreactor를 제작하여 효용성과 당화조건을 검토하였다. 여러 실험조건하에서 당생성효율과 분쇄마찰매체의 교반시 소모되는 에너지를 다른 두 형태의 bioreactor와 비교 분석함으로서 공업적 활용을 위한 기술적, 경제적 타당성을 비교평가하였다. 표준당화조건은 3mm의 분쇄마찰매체를 500g / L로 첨가하여 200rpm에서 교반할 때였으며, 특히 HPTB는 고농도 기질의 당화에 적합한 bioreactor로 판단된다. 표준당화조건에서 분쇄마찰매체의 교반시 소모되는 동력은 1.7watch/g였으며, 고농도 기질을 이용할 경우 더욱 낮은 동력소모로 당을 생산할 수 있었다. 뿐만 아니라 scale up이 용이할 것으로 예상되는 등 섬유소의 고농도 당화에 적합한 고효율 분쇄마찰매체함유 효소반응기로 판단된다.

• 한국농업기계학회:학술대회논문집
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• 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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• pp.102-102
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• 2017

제주산 감귤생산량은 51만톤(2016년)으로 수확기에 장마 등과 같은 환경적 요인에 의해 결점과의 비율이 24.9% 정도이다. 결점과로 통칭되는 비상품과는 일부 대기업의 쥬스공장에서 수매하는 량을 제외한 대부분은 자체 농장에서 폐기처분되고 있어 많은 감귤 비상품과 처리에 많은 문제점이 노출되어 오고있다. 성주군에서는 결점과 및 비상품과가 시장에 출하되는 것을 방지하기 위하여 자체 수매하여 액비, 발효퇴비, 사료화 가공 등에 많은 비용을 투자하고 있다. 따라서 본 연구는 당도가 15 Brix에 달하는 고당도 감귤 및 참외의 비상품과를 효과적으로 착즙하여 감귤 착즙액은 생산농자재로 환원하고, 참외 착즙액은 참외조청용 원료로 사용하는 기술을 개발하고자 한다. 착즙장치는 PLATE형 스크류, 테퍼 스크류 하우징, 파쇄된 과즙을 마지막 단계인 압입하는 고깔부 및 동력을 공급하는 구동부로 구성하였다. 개발한 고액분리 착즙장치의 외형은 $W1,000{\times}L2,000{\times}H1,070$이고 사용동력은 0,75kw, 1/30 감속모터를 사용하였다. 일반적인 착즙장치는 1단 분쇄와 동일 원통형의 스크류 압착으로 고액분리를 위한 착즙이 이루어지기 때문에 처리량이 150kg/hr에 불과하지만 개발한 고액분리장치는 2차 분쇄와 원통형과 원추형의 스크류 압착 후 고액분리망을 통과하도록 하여 500kg/hr 이상을 착즙이 가능하도록 개발하였다. 따라서 농산물의 고액분리를 통한 농산물의 가공을 위한 연속 착즙 장치는 2단 분쇄와 원통형 및 원추형 압착 미세망을 이용한 고액분리 착즙기는 기존 착즙기에 비하여 처리량이 3배 이상 증가되었다는 것을 알 수 있었다. 기존 감귤 착즙기의 수율은 60%정도이나 개발 착즙기의 착즙 수율은 66.5%로 나타나 본 연구에서 개발한 착즙기의 수율이 기존 착즙기의 수율보다 약간 높게 나타났다. 기존 착즙기는 원료(농산물의 종류)의 종류나 전처리에 제한이 있어 전용으로 사용하는데 비해 본 연구에서 개발한 고액분리 착즙기는 원료의 종류나 전처리 상태에 관계없이 사용 가능함을 확인하였다.

• 농업과학연구
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• 제12권1호
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• pp.101-107
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• 1985

사료(飼料)의 해외의존도(海外依存度)가 높은 우리나라의 축산경영농가(畜産經營農家)의 안정적(安定的) 발전방향(發展方向)은 사료(飼料)의 자급율(自給率)을 높이는 것이 매우 중요(重要)한 긴급과제(緊急課題)이다. 따라서 본(本) 연구(硏究)는 축산농가(畜産農家)에서 손쉽게 구(求)할 수 있는 보리와 건초(乾草)를 사용(使用)하여 사료(飼料)의 공급율(供給率)을 증가(增加)시키기 위(爲)한 대책(對策)의 하나로 현재(現在) 우리나라 농촌(農村)에 널리 보급(普及)되어 있는 3.7~7.5 kW 동력경운기(動力耕耘機)로 구동(驅動)이 가능(可能)한 소형사료분쇄기용(小形飼料粉碎機用) 햄머의 설계자료(設計資料)를 제공(提供)하고자 사료분쇄기(飼料粉碎機)의 적정회전수(適定回轉數)인 3,000rpm을 유지(維持)하면서 햄머의 폭(幅)은 20mm, 30mm, 40mm로, 두께를 2mm, 4mm, 6mm로 변화(變化)시키면서 성능실험(性能實驗)을 실시(實施)하였다. 공시재료(供試材料)는 보리와 건초(乾草)를 사용(使用)하고, 스크린은 구멍크기가 보리 4.76mm, 건초(乾草) 3.18mm인 것을 사용(使用)하여 분쇄성능실험(粉碎性能實驗)을 실시(實施)하여 분석(分析)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 시료(試料)를 분쇄(粉碎)한 결과(結果), 입자(粒子)크기는 보리 478~774 micron, 건초(乾草) 350~434 micron으로 햄머의 두께와 폭(幅)이 증가(增加)함에 따라 감소(減少)하였다. 2. 분쇄물(粉碎物)의 조도계수(組度係數)는 보리 3.07~3.62. 건초(乾草) 2.69~2.93으로 햄머의 두께와 폭(幅)에 반비례(反比例)하였다. 3. 시료(試料) 분쇄시(粉碎時) 소요동력(所要動力)은 보리 3.8~5.0 kW, 건초(乾草) 0.9~1.4 kW로 햄머의 폭(幅)보다는 두께가 더 크게 영향(影響)을 미치는 것으로 분석(分析)되었다. 4. 소형사료분쇄기(小形飼料粉碎機)의 분쇄성능(粉碎性能)은 보리 99~170 kg/kW.h, 건초(乾草) 11~21 kg/kW.h이며, 햄머의 두께가 큰 영향(影響)을 마치는 인자(因子)로서 두께가 증가(增加)할 수록 분쇄성능(粉碎性能)은 감소(減少)하나 조도계수(粗度係數) 3.2 범위(範圍)에서는 두께 4mm가 가장 양호(良好)하였다. 햄머의 폭(幅)은 소형사료분쇄기용(小形飼料粉碎機用)으로는 30mm가 적정치(適正値)인 것으로 나타났다.

• KSBB Journal
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• 제4권2호
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• pp.78-86
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• 1989

에너지소모를 최소화하고 최대의 당화효과를 얻을 수 있는 고효율 당화장치의 개발을 목표로 impeller교반형 bioattritor를 설계, 제작하여 불용성 섬유소를 기질로 실험하였다. Bioattrotor의 효용성과 효소당화촉진 mechan-ism을 규명하였으며, 최적운전조건을 검토하였다. 분쇄 마찰매체함유 반응기에 일정한 탄성계수를 지닌 spiral spring coil을 내장한 torzue측정장치를 개발, 부하되는 torque, power, 그리고 소요에너지를 측정하여 이를 당화촉진과 비교함으로서 bioattritor의 경제성을 검토하였다. 분쇄마찰매체의 첨가량 및 종류, impeller형태, 교반속도는 중요한 요소로서 작용하였다. 비록 더 연구가 필요하나 분쇄마찰매체의 교반에 소모되는 동력은 당화 촉진효과의 증대에 따른 당화시간의 단축과 섬유소의 고효율 전환에 따른 고농도당의 확보등에 의해 보상되리라 예상된다.

• 한국재료학회지
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• 제17권10호
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• pp.532-537
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• 2007

A series of wet grinding experiments have been carried out using a stirred ball mill to systematically investigate consideration of grinding characteristics. The particle size distribution and median diameter of the grinding consumption power for a given grinding time were considered. Also, the effect of grinding aids on particle size and grinding consumption energy defined as the summation of grinding power was investigated. The grinding aids had influence on the smaller products size and decrease grinding consumption energy because the function of grinding aids were to be attribute to the prevention of agglomeration and ball and grinding chamber wall coating of sample powder. The grinding process seemed to be controlled by the force of agglomeration of the ground products. It was demonstrated that the particle size and grinding consumption energy could be more decreased by the addition of grinding aids.