• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.106.2-106.2
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• 2010

동식물성 기름과 메탄올의 전이에스테르화 반응에 의해 생산되는 바이오디젤은 환경친화성과 지속가능성이 인정됨에 따라 그 생산량이 급격히 증가하고 있어 대두유, 유채유, 팜유 등의 원료유 부족과 가격 상승, 수급 불안정 등의 문제가 대두되고 있다. 이를 해결하기 위한 방안으로 유리지방산 함량이 높은 저가유지 자원(폐식용유, 폐돈지, 폐우지, soapstock, trapped grease)과 새로운 오일 작물을 이용한 생산 기술 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 비활용 해외 열대작물 씨앗에서 착유한 식물성 오일을 정제하여 바이오디젤 원료유를 생산하는 과정에서 발생하는 폐기물(폐유, 폐수)의 경제적 처리 방안으로 유화유 제조 원료(벙커C유, 물)와 유화유 제조 첨가제(무기계, 유기계)로 활용 가능성을 검토하였다. 열대작물 오일의 물성 분석 결과 고형물, 수분, 인지질(phospholipid), 유리지방산(free fatty acid) 함량이 기존 원료유보다 매우 높게 나타났다. 인지질은 바이오디젤 제조 반응후 에스테르와 글리세린의 층분리를 방해하고 유리지방산은 염기촉매와 결합하여 지방산염을 생성해 생산 수율을 감소시킨다. 고형물과 수분 역시 촉매반응에 악영향을 가지나 여과와 감압증발에 의해 쉽게 제거가 가능하다. 유리지방산은 산촉매 에스테르화 반응에 의해 제거가 가능하다. 인지질은 탈검(degumming) 과정을 통해 제거하며 탈검은 수용성 탈검, 산 탈검, 세정 공정으로 구성된다. 착유한 원료유의 고형물을 제거 후 물과 수세하여 수용성 인지질을 수화하여 층 분리해 제거하고 상층의 오일은 추가적인 산 탈검을 수행한다. 그 뒤 세정을 통해 사용된 탈검제인 산과 추가적으로 수화된 인지질을 제거하게 된다. 이러한 3단계의 탈검 과정에서 하층으로 오일과 물이 폐기물로서 배출되며 본 연구에서는 배출 폐기물을 다시 층분리하여 오일층과 물 층으로 구분하여 유화유 제조에 사용되는 벙커C유, 물, 그리고 기존 유기계 및 무기계 유화제의 대체 가능성을 조사하였다. 유화 연료유는 기름과 물을 균일한 분산상으로 혼합한 연료유로 연소시 오일계 성분의 미연분을 감소시켜 연료 효율 제고와 배출가스 성상을 개선하기 위해 개발되어 왔다. 본 발표에서는 다양한 종류의 상용 첨가제 및 바이오디젤 원료유 생산 폐기물을 활용해 유화 연료유를 제조하였으며 각 유화유의 장시간의 상(phase) 안정성을 비교하였다. 바이오 폐기물 중에는 천연 계면활성제(surfactant)인 인지질이 다량 함유되어 있어 기존의 무기계 및 유기계 유화제보다 상 안정성이 우수하게 나타났으며 바이오디젤 원료유 생산 공정의 폐기물인 폐유과 폐수의 활용이 가능한 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제51권6호
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• pp.531-536
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• 2019

본 연구에서는 현미유 음료 가공과 관련하여 현미유 유화물을 제조하기 위해 가공적성을 높이고 저장안정성을 증대시키기 위한 공정을 최적화하였다. 이를 위해 유상 대비 수상 비율과 유화제 첨가량, 균질 속도를 독립변수로 하고 유화안정지수(ESI)를 반응값으로 설정하여 실험을 진행하였다. 예비실험을 통해 2종의 유화제를 사용하였는데 HLB가 낮은 슈가에스터(HLB 3)와 수중 유적형 유화계 형성을 위한 HLB 10의 폴리글리세린지방산에스터(PGE)를 선정하였다. 안정한 유화계를 형성하는 조건은 다양한 변수들이 복합적으로 작용하여 최적점에 도달할 때라는 가설을 바탕으로, 반응 표면분석법을 이용하여 유화물 형성에 관여하는 반응조건을 최적화하였다. 그 결과, 유화제 함량은 현미유 유화물 총량의 0.2 g%, 호모믹서 회전속도는 60℃에서 6,700 rpm, 현미유와 물의 비율은 1:1.3 일 때 ESI 예측치가 94.5%로 최대치를 나타냈으며, 실측값은 95.7%이어서 통계적으로 유의하였다. 최적 조건에서 제조한 유화물의 분산안정성을 확인한 결과, transmission 및 backscattering 값이 시간경과에 따라 일치하는 것으로 나타났고, TSI global result는 0.7 미만으로 나타나 응집이나 상층부유 현상이 적어 분산성이 유지되는 것으로 나타났다. 이같은 최적화 조건에서 제조된 현미유 유화물을 쌀 이용 음료에 사용한다면 고소한 풍미와 유지에 함유된 다양한 생리활성 성분을 부여함으로써 기능적인 면에서의 긍정적인 효과를 나타내어 이러한 제품은 국내 쌀 소비 촉진에 기여할 것으로 예상된다.

• 분석과학
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• 제7권2호
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• pp.233-236
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• 1994

유중수적형 유화계의 유화안정지수를 산출하는 방법을 확립하기 위하여 간편하면서도 예민한 "부피 직접 측정법"을 개발하였는 바, 먼저 강력한 혼합기인 일종의 Ultra-turrax T25를 이용하여 유지방, 유화제 및 물로 구성되면서 유지방이 물보다 많이 함유되는 유중수적형의 유화계를 형성시킨 후 상온에서 시간이 경과함에 따라 분리되어지는 수분층의 부피를 측정하였으며, 유화안정지수는 $(1-V_s/V_a){\times}100$(단, $V_a$는 유화계내에 함유되어 있는 총 수분의 부피이며, $V_s$는 시간이 경과함에 따라 유화계로부터 분리되어지는 수분층의 부피를 의미한다)의 계산식에 대입하여 산출하였다. 한편, sorbitan trioleate, span 60 및 tween 20을 첨가하여 유중수적형 유화계를 형성시킨 후 90분이 경과한 다음 "부피 직접 측정법"에 의하여 유화안정지수를 산출하였는바, 각각 $95.4{\pm}1.8$, $56.1{\pm}2.8$ 및 $41.6{\pm}2.2$였으며, 이러한 값은 유화안정지수의 산출방법으로서 일반적으로 사용하고 있는 "Titus의 방법"과 비교해 볼 때 5.0 이내의 차이-유화안정지수가 평형에 도달하였을 때의 차이 값-를 나타냄을 알 수 있었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제6권3호
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• pp.45-53
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• 2003

본 연구에서는 선저폐수 중에 유화된 상태의 유분이 존재할 경우엔 기존의 유처리 분리장치에 의해 선박의 배출허용기준치를 만족하는데 어려움이 있는 것을 감안하여 기존의 유처리 분리시스템에 전기화학적 처리장치를 추가하는 방안을 검토하고자한다. 이를 위해 실험실 규모의 전기화학적 처리장치를 설계ㆍ제작하여 각종 변수인 수력학적 체류시간, 전류밀도, 양극과 음극간의 간격 등을 변화시키며 유화유 폐수중의 유분 제거성능실험을 실시하였으며, 유화된 선저폐수 중의 유분 제거성능실험을 수행하였다. 본 실험결과 전기화학적 처리장치에 의해 유화유 폐수를 효과적으로 처리할 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제17권4호
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• pp.20-27
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• 1993

Emulsified oily wastewater is generally hard to treat in separating oil and water by conventional separators. In this paper the magnetohydrodynamic water treatment device was used to separate oil from emulsified oily wastewater which contained high conductivity. The emulsified oil removal rates and economic ranges of oil separation at various factors were investigated to confirm the influence of the magnetic field in MHD water treatment device according to the characteristics of emulsion brake. Experimental results proved that the oil removal rates were proportional to Lorentz force which depends on the intensity of magnetic field, conductivity and velocity of wastewater.

• 공업화학
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• 제32권5호
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• pp.562-568
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• 2021

천연 밀배아유와 복합 sugar ester를 이용하여 밀배아유 원료 O/W (oil in water) 유화액을 제조하였다. HLB 값, 유화제의 첨가량 및 유화시간이 O/W wheat germ oil 유화액의 평균 입자크기, 유화점도 및 ESI에 미치는 영향을 조사하였으며, 반응표면분석방법인 중심합성계획모델에 의해 제조된 유화과정의 파라미터를 모의하고 최적화하였다. O/W wheat germ oil 유화액의 제조를 위한 최적의 공정조건은 HLB 값(hydrophile-lipophile balance value)은 8.4, 유화제의 첨가량은 6.4 wt%, 유화시간은 25.4 min이며, 최적조건에서 중심합성계획(central composite design, CCD-RSM) 모델을 통한 예측 반응치는 7일 후의 유화액을 기준으로 MDS (mean droplet size)= 206 nm, 점도 = 8125 cP, ESI 98.2%이었다. 또한 실제 실험을 통해 얻어진 유화액의 MDS, 점도 및 ESI는 각각 209 nm, 7974 cP 및 98.7%로 나타났다. 따라서 중심합성계획 모델을 통해 밀배아유 원료 유화액의 안정성을 평가하는 최적화 과정을 설계할 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제16권5호
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• pp.384-388
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• 1988

우리나라 연근 해역의 유류 오염물질중 주종을 이루는 고황 함유 Bunker-C유를 대상으로 이를 유화 분산 처리시키는 해양세균 Achromobacter sp. M-1220 균주를 분리하여 그 유화분산에 미치는 영향을 조사하였다. 우선 Bunker-C유에 유도된 세포를 사용할 경우 생균수가 최고 1000배까지, 유탁도는 대략 10정도까지 증가되나, 적응되지 않은 세포를 사용할 경우는 5일 정도의 적응기를 거친 다음 유화를 시작하였으며 pH 완충제를 첨가하지 않으면 적응된 세포나 적응되지 않은 세포 모두 유탁도의 변화를 나타내지 못하였다. 유화능력은 염분농도 3%, 온도 18$^{\circ}C$, pH 7.5 부근에서 가장 높게 나타났으며 또한 분리균의 유화처리에 있어서 해수배지에 질소원과 인산원의 첨가가 필수적으로 요구되고 기질 유류의 양은 7.5g/$\ell$까지 잘 유화 분산시켰다. 그리고 고황함량의 Bunker-C유와 원유를 잘 유화처리시킬 수 있었으며 석유계 화합물중에서 n-hexadecane, n-paraffin, benzene 등의 자화능력도 보여주었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2001년도 추계학술발표대회
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• pp.787-790
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• 2001

대두유의 유화전이에스테르화에 의한 바이오디젤의 생산기술을 연구개발함에 있어서 지방산메틸에스테르의 수율에 미치는 메탄올 몰비, 알칼리 촉매량, 유화제 첨가량 및 반응시간의 영향을 규명하고 유화전이에스테르화 공정의 반응조건을 최적화한 결과, 반응온도 $45^{\circ}C$, 대두유에 대한 에탄올 몰비 1:6, 대두유에 대한 유화제의 첨가량 l(v/v)%에서 0.8wt% 수산화캄륨과 1.2wt% 소디움메톡시드로 대두유를 각각 30분과 50분간 전이에스테르화 하여 $95{\sim}96%$수준의 총괄수율을 얻었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제25권1호
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• pp.118-122
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• 1996

난황을 이용한 유화식품인 마요네즈 제조시 천연고분자 물질인 chitosan의 사용가능성을 조사하기 위하여 난황의 유화력과 유화 안전성에 미치는 chitosan의 효과와 마요네즈 제조시 chitosan 첨가특성을 조사하였다. Chitosan을 난황 무게에 대해 0.1% 첨가한 결과난항의 유화력은 약 10%증진되었으며 유화 안정성은 뚜렷이 증진되었다. 마요네즈 제시 0.1% chitosan 첨가에 의해 마요네즈의 유화 안정성을 증가되었으며 대조구의 첨가 대두유에 비해 40% 증량 처리구에 있어 유화 안정성 및 점도는 대조구에 비해 우수하였으며 색택은 비슷한 경향을 나타내었다. 마요네즈의 퍼짐서, 점성, 맛, 종합적 기호도에 관한 기호성은 0.1% chitosan 첨가구가 대조구에 비해 양호하였으며, 40% 증량한 경우 더욱 우수하였으며 60% 증량한 겨웅 대조구와 유사하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제11권3호
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• pp.11-14
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• 1982

인삼(人蔘) extract를 원료(原料)로 하는 연질(軟質)캡슐충입용(充入用) 내용물(內容物) 조제(調劑)에서 첨가유(添加油)가 내용물(內容物)의 물성(物性)에 미치는 영향을 조사(調査)하였다. 쇼팅유(油) $20{\sim}25%$ 첨가(添加)로 함수(含水) $36{\pm}1%$의 인삼(人蔘) extract를 사전처리(事前處理)없이 그대로 원료(原料)로 사용(使用)할 수 있으며 유화유(乳化油)로는 고상(固狀)의 식물성(植物性) 팜쇼팅 유(油)가, 기질유(基質油)로는 액상(液狀)의 옥수수유(油)가 내용물(內容物)의 유화(乳化)와 균질화(均質化) 유지(維持)에 효과적(效果的)이었다. 유류별(油類別) 조성(組成)은 동량비(同量比)가 적합(適合)하였으며 인삼(人蔘) extract 로의 첨가(添加) 가능량(可能量)은 내용물의 총량대비 최대(最大) 50%이었고 내용물(內容物)의 균질화(均質化)는 $40^{\circ}C$에서 10,000 r.p.m으로 5분간(分間) 교반처리(攪拌處理)하는 것이 가장 안정(安定)하였다.