• 제목/요약/키워드: wet nano grinding technology

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Ultra-fine Grinding Mechanism of Pharmaceutical Additive by Stirred Ball Mill - Consideration of particle size distribution on ground nano-particle

  • Park, Woo-Sik;Choi, Hee-Kyu
    • 대한약학회:학술대회논문집
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    • 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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    • pp.234.2-234.2
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    • 2003
  • Recently, the need for ultra-fine particles, especially nano-sized particles has increased in the fields preparing raw powders such as pharmaceutical additive and high value added products in the Nano-Technology processes. Therefore, the research in ultra-fine grinding is very important, especially, in nanometer grinding. In the previous paper, a series of wet grinding experiments using grinding aids using a stirred ball mill have been performed on grinding rate constant based on grinding kinetics. (omitted)

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초미세습식분쇄공정의 공정변수에 따른 해조칼슘의 입자크기 분석 (Preparation of Seaweed Calcium Microparticles by Wet-grinding Process and their Particle Size Distribution Analysis)

  • 한민우;윤광섭
    • 산업식품공학
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    • 제13권4호
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    • pp.269-274
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    • 2009
  • 습식분쇄의 최적조건을 얻고자 부형제 종류, 농도, 습식 분쇄시 rotor speed, bead size, feed rate, 분쇄회수를 달리하여 분쇄한 결과, 부형제로는 gum arabic을 사용하여 5%의 농도로 첨가할 때 가장 좋은 분쇄효과를 나타내었다. Rotor speed를 달리하여 습식분쇄한 결과, rotor speed가 증가할수록 좋은 결과를 나타내어 4,000 rpm에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 원료와 직접 부딪혀 분쇄를 하게 되는 bead는 0.4 mm의 크기를 사용하였을 때 가장 작은 사이즈로 분쇄되는 것으로 나타났다. 분쇄가 이루어지는 chamber내에 원료를 공급하는 비율에 따른 결과에서는 40 L/h 의 속도로 공급했을 때 가장 작은 입도분포를 보였다. 분쇄회수에 따른 영향은 횟수에 따라서는 8회 이상으로 분쇄하였을때 0.6 $\mu$m이하의 입도분포가 90% 이상으로 나타나 10회를 분쇄하였을때 가장 좋은 효과를 나타내었다. 연속운전과 비연속운전의 비교에서는 연속운전이 더 효율적이었으며 부형제 종류에 따른 영향은 gum arabic을 첨가하여 분쇄하였을때 가장 우수한 결과를 나타내었다. 따라서 적절한 농도와 종류의 부형제 사용과 rotor speed, bead size, feed rate, 용매와의 혼합비의 최적공정을 수립한 습식 분쇄기술로 초미세액상칼슘의 제조가 가능하였고, 습식분쇄기술을 식품가공기술로 활용할 수 있는 가능성을 확보하였다.

분무방식에 의한 NFC(Nano-Fibrillated Cellulose)의 제지공정 적용 방안 탐색 연구 (Studies on Application of Spray of Nano-fibrillated Cellulose to Papermaking Process)

  • 이광섭;김창근;이재훈;이태주;류정용
    • 펄프종이기술
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    • 제47권4호
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    • pp.5-12
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    • 2015
  • In recent years, it had focused on the improvement of paper properties by addition of NFC (Nano-fibrillated Cellulose). Although the addition of NFC to wet-end of papermaking process could be suggested as a new solution to improve the strength properties of paper, it was not possible to avoid the bad drainage caused by the added NFC's chocking pores of wet web. Instead of the direct addition to wet-end, spraying of NFC to web in wire-section was tried in this study and evaluated by checking various paper properties including surface smoothness, tensile strength, folding endurance and stiffness. According to the increase of spraying amount of NFC, above mentioned paper properties were enhanced without excessive deterioration of drainage. Compared with direct introduction to wet-end, spraying could be regarded as a more proper method to enhance the surface smoothness and strength properties of paper.

습식 나노화 공정기술 적용 식물 영양제를 살포한 사과의 칼슘과 마그네슘 이동 및 흡수율 비교 (Comparison of the Migration and Absorption of Calcium and Magnesium in Apple Leaves Sprayed with Plant Nutrients Prepared by Wet Nano-grinding Technology)

  • 박재령;김은경;이승현;정일경;김경민
    • 생명과학회지
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    • 제29권7호
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    • pp.769-773
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    • 2019
  • 본 연구에서는 습식 나노화 공정 기술을 적용하여 제조한 식물영양제를 이용하여 사과 잎에 흡수되는 칼슘과 마그네슘의 이동 경로 및 흡수율을 비교 분석하였다. 습식 나노화 공정을 통해 불용성 칼슘과 마그네슘을 나노화 처리한 식물영양제의 성분 함량 및 이동경로를 확인하기 위하여 식물 영양제 살포 후 2주, 4주 및 8주 경과 후 잎자루, 잎몸, 옆면으로 구분하여 SEM, EDS 촬영을 통해 분석하였다. 잎자루는 식물 영양제 살포 후 4주차부터 증가하여 8주차에서는 1,115%까지 증가했으며, 사과 잎몸의 경우 2주차의 미살포구에 비해 살포 후 칼슘과 마그네슘의 함량이 감소하였으나, 4주 이후부터는 증가하였으며, 4주차의 뒷면 증가율이 539%로 가장 높았다. 또한, 잎몸의 옆면은 미살포구에 비해 살포구 모두 칼슘과 마그네슘 함량이 증가하였는데 특히, 4주차에 673% 증가하여 가장 높은 증가율을 보였다. 시간이 경과함에 따라 모든 살포구가 미살포구에 비해 칼슘, 마그네슘 함량이 점점 증가하여 나노화 식물영양제의 불용성 칼슘과 마그네슘 성분이 사과의 잎자루에서 잎몸까지 이동한 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 보았을 때 습식 나노 공정 기술을 통해 제조된 식물영양제를 활용하면 사과 이외의 다른 작물 에서도 칼슘과 마그네슘 흡수 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단하였다. 또한, 식물영양제 이외에도 천연물이나 바이오산업에도 나노 공정 기술의 적용이 가능할 것으로 기대된다.

습식분쇄하여 분무건조한 초미세 분말 칼슘의 품질특성 (Quality Characteristics of Spray Drying Microparticulated Calcium after Wet-grinding)

  • 한민우;윤광섭
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권6호
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    • pp.657-661
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    • 2009
  • 해조칼슘을 습식분쇄한 초미세액상칼슘을 분무건조하여 부형제 종류에 따른 분말칼슘의 품질특성을 알아보고자 gum arabic, cyclodextrin, Na-caseinate를 첨가하여 품질특성을 비교하였다. 분무건조한 초미세분말칼슘의 수분함량은 2% 내외의 안정한 분말을 얻을 수 있었고, 색도는 원료인 해조칼슘보다 L값은 높았으며, b값은 감소하는 것으로 나타났다. 입자크기는 당류의 부형제 첨가로 초미세 크기로 분쇄되는 것을 확인할 수 있었으며, gum arabic을 첨가하여 제조한 초미세액상칼슘을 분무건조한 분말이 식초와 pH에 대한 용해도에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 칼슘함량은 해조칼슘분말이 28%의 칼슘함량을 나타내었고, 부형제를 달리하여 제조한 초미세액상칼슘을 분무건조한 분말은 27% 내외로 비슷한 칼슘함량을 나타내어, 습식분쇄나 분무건조 공정에서 칼슘의 손실은 없는 것으로 나타났다. 흡습에 대한 안정성실험에서는 해조칼슘분말이 흡습에 안정하였으며, gum arabic을 첨가하여 분무건조한 분말이 흡습이 많이 발생하였다. 전자주사 현미경 관찰을 통하여 습식분쇄로 입자크기가 작아지는 것을 확인할 수 있었고, gum arabic을 사용하여 얻은 초미세칼슘분말이 단백질계나 사용하지 않았을 때보다 더 균일한 입자분포를 보였다. 따라서 습식분쇄한 초미세액상칼슘을 분말화하여 용해성등 품질특성이 개선됨을 확인하였으며 습식분쇄기술과 분무건조법을 식품가공기술로 활용할 수 있는 가능성을 확보하였다.

삼차원 집적화를 위한 초박막 실리콘 웨이퍼 연삭 공정이 웨이퍼 표면에 미치는 영향 (Effect of Si Wafer Ultra-thinning on the Silicon Surface for 3D Integration)

  • 최미경;김은경
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.63-67
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    • 2008
  • 전자산업의 소형화와 경량화 추세에 맞추어 최근 집적 칩(IC)이나 패키지를 적층시키는 삼차원 집적화(3D integration) 기술 개발은 차세대 핵심기술로 중요시되고 있다. 본 연구에서는 삼차원 집적화 공정 기술 중 하나인 초박막 실리콘 웨이퍼 연삭(grinding)공정이 웨이퍼 표면에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. 실리콘 웨이퍼를 약 $30{\mu}m$$50{\mu}m$ 두께까지 연삭한 후, 미세연삭(fine grinding) 단계까지 처리된 시편을 건식 연마(dry polishing) 또는 습식 애칭(wet etching)으로 표면 처리된 시편들과 비교 분석하였다. 박막 웨이퍼 두께는 전계방시형 주사전자현미경과 적외선 분광기로 측정하였고, 표면 특성 분석을 위해선 표면주도(roughness), 표면손상(damage), 경도를 원자현미경, 투과정자현미경 그리고 나노인덴터(nano-indentor)를 이용하여 측정하였다. 표면 처리된 시편의 특성이 표면 처리되지 않은 시편보다 표면주도와 표면손상 등에서 현저히 우수함을 확인 할 수 있었으나, 경도의 경우 표면 처리의 유무에 관계없이 기존의 벌크(bulk)실리콘 웨이퍼와 오차범위 내에서 동일한 것으로 보였다.

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교반 볼밀에 의한 방해석, 납석, 활석의 분쇄 시 분쇄속도론에 관한 연구 - 선택함수의 고찰 (Grinding Kinetics of Calcite, Pyrophyllite and Talc During Stirred Ball Milling - Consideration of Selection Function)

  • 최희규;김성수;황진연
    • 한국광물학회지
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    • 제20권2호
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    • pp.135-145
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    • 2007
  • 최근 서브미크론 영역의 초미분쇄는 세라믹, 전자재료 등 새로운 기능성 물질의 개발과 더불어 매우 중요하게 인식되고 있다. 특히, 초미립자에 대한 수요증가에 따라 분쇄기로서 교반볼밀의 중요성도 증가하고 있다. 본 연구에서는 1 mm의 볼을 사용하고 700 rpm의 회전속도로 조작한 교반볼밀을 이용하여 방해석, 납석, 활석 등의 무기분말을 시료로 분쇄실험을 행하였다. 무기분말의 분쇄 시, 분쇄 특성의 정량적인 규명을 위하여, 입자의 크기 및 그 분포특성의 분석을 통해 분쇄산물의 입도분포를 얻음과 동시에 중위경의 변화를 관찰하였다. 방해석의 경우 원시료의 중위경이 $6.49{\mu}m$에서 $0.47{\mu}m$로, 납석의 경우 $3.91{\mu}m$에서 $1.14{\mu}m$까지 입자크기가 크게 작아졌으나, 활석의 경우 $10.30{\mu}m$에서 $6.67{\mu}m$까지만 작아져서 많은 변화를 보이지 않았다. 또한, 분쇄산물의 여러 가지 측정 결과를 토대로 분쇄조작 시 분쇄산물의 특성이 분쇄조건에 따라 분쇄속도에 미치는 영향을 알고자 하였다. 같은 실험 조작 조건에서 선택함수를 관찰한 결과, 방해석과 납석은 비슷한 분쇄거동을 보이는 것을 알 수 있었으나, 본 실험범위 내에서 활석의 분쇄거동은 크게 변화하지 않는 것이 관찰되었다.

테스토스테론-유도 양성전립선비대증에서 나노화 벌 화분의 효능 연구 (Beneficial Effects of Nano-sized Bee Pollen on Testosterone-induced Benign Prostatic Hyperplasia in Rodents)

  • 박지아;편해인;소수정;이승현;이승민;서화진;강재선;최윤식;정일경
    • 생명과학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.465-471
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    • 2018
  • 벌 화분은 오랫동안 전 세계적으로 이용되어 온 대체요법 중 하나이다. 벌 화분은 항진균 및 항균작용, 항암작용, 면역조절, 그리고 세포의 증식 등 다양한 생리활성을 갖고 있는 것으로 알려져 있다. 본 연구는 설치류를 이용하여 벌 화분의 양성전립선비대증의 개선 효과를 밝히기 위해 진행되었다. 벌 화분은 활성 성분의 추출률을 극대화하고, 생체 흡수율을 높이기 위하여 나노 크기로 분쇄하여 이용하였다. 먼저, 나노 크기의 벌 화분은 만성 testosterone 투여에 의한 전립선 크기 증가를 유의하게 완화하였다. 게다가 나노 크기의 벌 화분은 혈중 전립선 특이 항원의 농도를 뚜렷하게 감소시켰다. 흥미롭게도 나노 크기의 벌 화분은 testosterone에 의한 혈중 prostaglandin $E_2$ 증가에는 유의한 영향을 미치지 않았다. 이러한 나노 크기 벌 화분의 약리 효능은 dutasteride의 효과와 유사하였다. 마지막으로 나노 크기의 벌 화분은 androgen-반응성 인간 전립선 샘암종 세포인 LNCaP 세포의 손상을 유도하지 않았다. 이러한 결과를 종합하면, 나노화 된 벌 화분은 양성전립선비대증의 치료에 대체요법으로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

생체 외 및 생체 내 실험조건에서 나노화 벌 화분의 안전성 규명 (Safety of Nano-sized Bee Pollen in both In-vitro and In-vivo Models)

  • 편해인;소수정;박지아;이승현;이승민;서화진;임제오;김정우;김선연;이세라;이용현;정일경;최윤식
    • 생명과학회지
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    • 제28권5호
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    • pp.605-614
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    • 2018
  • 벌 화분은 영양보조제와 전통의약품으로 오랫동안 사용되어 왔다. 그러나 벌 화분은 두터운 외피를 갖고 있어 산이나 알칼리는 물론 위장관의 소화효소와 기계적 압력에 의해서도 잘 파괴되지 않는 단점이 있다. 이로 인해, 벌 화분을 경구로 섭취할 때 생체이용률은 10-15%에 불과한 실정이다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 본 연구진은 이전의 연구에서 습식나노분쇄 기술을 소개하였고 이를 통해 활성성분의 추출률이 약 11배 증가함을 보고하였다. 본 연구에서는 습식나노분쇄를 통해 제조한 나노화 벌 화분의 안전성을 증명하고자 하였다. 먼저, 흰쥐와 비글견에서 단회 투여 독성 시험을 진행하였다. 나노화 벌 화분의 투여 용량은 흰쥐는 5, 10 또는 20 g/kg, 비글견은 1.5, 3 또는 6 g/kg으로 설정하였다. 흰쥐에서는, 10 g/kg 또는 그 이상의 용량을 투여한 동물에서 색변이 관찰되었다. 비글견에서는 6 g/kg 투여군에서 나노화 벌 화분 투여 4시간 후에 설사가 관찰되었다. 그러나, 흰쥐와 비글견 모두에서 뚜렷한 임상증상이 관찰되지 않았으며 안락사 후 부검을 진행한 결과에서도 장기의 이상이 관찰되지 않았다. 다음으로 나노화 벌화분의 유전독성을 복귀돌연변이시험, 염색체이상시험 및 소핵시험을 이용하여 확인하였다. 소핵시험에서는 시험에 사용한 최대용량인 2,000 mg/kg에서도 독성이 발견되지 않았다. 마찬가지로 복귀돌연변이시험과 염색체이상시험에서는 실험에 사용된 최고 농도에서도 독성을 나타내지 않았다. 종합하면 나노화 벌 화분은 본 실험에서 설정한 최고 용량인 20 g/kg/day의 용량까지는 매우 안전한 것으로 판단되며 이러한 결과는 나노화 벌 화분을 기능성 식품 또는 천연물 의약품으로 개발하는 데 중요하게 이용될 것으로 기대된다.