이산화탄소 전환 기술은 이산화탄소를 원료로 유용한 화합물을 생산하는 기술로서 지속적인 탄소원의 활용 및 고부가 가치의 화합물 생산을 통한 이익 창출이 가능하다. 다양한 이산화탄소 전환 기술 중에서도 전기 에너지를 이용한 이산화탄소 전환 기술은 유용 화합물 생산 외에도 신재생에너지 저장 기술로 활용할 수 있어서 최근 그 중요성이 부각되고 있다. 그러나 열역학적으로 안정한 이산화탄소의 환원 반응은 많은 에너지를 필요로 하므로 기술의 경제성 확보 및 실질적인 탄소 중립을 구현하기 위해서는 생성물에 대한 높은 선택성을 가지는 촉매 개발 및 효율적인 반응 시스템 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 고분자 전해질 막을 이용하여 전기화학적 이산화탄소 전환을 통해 개미산염을 제조하였다.

분리막에 관한 최신의 연구에서는 다양한 분야의 기술을 분리막 분야에 차용하여, 분리막의 성능을 증진시키고 있다. 특히 나노기술과 분리막 제조 기술의 융합연구는 최신 분리막 연구 분야의 하나로 주목받고 있으며, 다양한 나노-하이브리드 분리막이 연구되고 있다. 본 연구에서는 1) 패터닝 기술을 도입한 패턴 분리막의 제조 - 나노 기술의 하나인 패터닝 기술을 분리막 제조 공정에 융합하여, 표면이 패턴화된 분리막을 제조하고 그 성능을 평가하였다. 2) MIL-100(Fe)/CS 등의 나노 입자를 포함하는 분리막의 제조 - 특별한 목적을 가지고 있는 나노입자(MIL-100(Fe)/CS의 경우 항균성 및 친수성)를 분리막 제조에 적용하여 분리막의 막오염 저감 효과를 증진한 분리막을 제조하였다. 에 대한 연구 결과를 발표하고자 한다.

반도체용 초순수를 생산하는 공정에서 수질관리를 위해 카트리지 필터, 한외여과막, 역삼투막, 탈기막, 이온교환막, 최종생산수용 한외여과막 등 다양한 종류의 분리막이 적용되고 있다. 분리막 공정은 종래기술과 비교하여 동등이상의 성능과 운전의 용이함과 설치면적의 최소화 등 부수적인 장점을 가지고 있다. 유입수의 수질에 따라 전처리 필터의 종류 및 기능이 결정되며, 최종수의 폴리싱 부담을 줄이기 위한 분리막 공정의 구성 등이 중요하다. 본 연구에서는 반도체용 초순수 실증파일럿플랜트의 공정 최적화를 위해 분리막 공정의 구성 및 운전방법에 따른 성능 등을 평가하는 연구를 진행하였다.

Membrane separation processes have been widely used in water purification or gas separation applications because of their process simplicity, low cost operation and small footprint. Nowadays, applications of ceramic membranes with high thermal, chemical and mechanical resistance has rapidly grown in new separation applications where the polymeric membranes cannot be used (e.g., high temperature, strong acidic/basic or solvent-contained corrosive feed solution). In this study, robust ceramic hollow fiber membranes were prepared by extrusion-phase inversion followed by sintering. The effects of preparation conditions on membrane characteristics were studied to improve the separation performance of ceramic membranes. In addition, a variety of modification methods and applications based on ceramic hollow fiber membranes will be discussed.

General D-glass(Dielectric glass) fibers are adaptable to PCBs(Printed circuit boards) because they have a low dielectric constant of about 3.5~4.5. However, very few papers have appeared on the physical characteristics of D-glass fibers. D-glass fibers were fabricated via continuous spinning process using bulk D-glass. In order to fabricate the D-glass, raw materials were put into a Pt crucible, melted at 1650℃ for 2 hrs, and then annealed at 521 ± 10℃ for 2 hrs. We obtained transparent clear glass. The transmittance and adaptable temperature for spinning of the bulk marble glass were characterized using a UV-visible spectrometer and a viscometer. Continuous spinning was carried out using direct melting spinning equipment as a function of the fiberizing temperature in the range of 1368℃ to 1460℃, while the winder speed was between 100 rpm and 200 rpm. We investigated the physical properties of the D-glass fibers. The average diameters of the glass fibers were measured by optical microscope and FE-SEM. The average diameters of the D-glass fibers were 21.36 um at 100 rpm and 34.06 um at 200 rpm. The mechanical properties of the fibers were confirmed using a UTM(Universal materials testing machine). The average tensile strengths of the D-glass fibers were 467.03 MPa at 100 rpm and 522.60 MPa at 200 rpm.

Infrared(IR) heating has many advantages, such as energy efficiency, reduced heating time, cleanliness, equipment compactness, high drying rate and easy automation. These features of IR heating provide widely industrial applications, such as surface heat treatment in semiconductor fabrication, thermoforming of polymers, drying and disinfection of food products, heating to metal forging, and drying of wet materials. In this study, the characteristics of a protected gold mirror were examined by spectrophotometer and the lifetime of the coating layers were evaluated by a cross-cutting method and salt spray test. The effects of manufacturing conditions on the protected gold mirror were seen and remedies for these effects were noted in order to improve the properties of the protected gold mirror in the drying process. The reflectance and lifetime of the protected gold mirror was influenced by manufacturing conditions, such as surface roughness and forming conditions of the anti-oxide layer, the adhesion layer, the reflecting layer and the protection layer. The results of this study showed that the protected gold mirror manufactured using a buffing method for pre-treatment resulted in the most effective reflectance. In addition, Al2O3 coating on an Al substrate as an anti-oxide layer was more effective than the anodizing process in the test of reflectance. Furthermore, the protected gold mirror manufactured by layers forming of various materials resulted in the most effective reflectance and lifetime when coated with Al2O3 as the anti-oxide layer, coated Cr as the adhesion layer, and coated MgF2 as the protection layer.

최근 두부 제조시장은 소용량 소포장, 건강한 원료를 첨가한 웰빙두부, 어린이용 캐릭터 두부 등으로 다양한 두부제품이 출시되었고, 소매시장 규모는 ’14년 4,169억원에서 ’16년 4,418억원으로 6%정도 성장하였으며, 국내산 두부로 판매가 가장 증가한 품목은 연두부로 현대인들이 식사대용으로 선호하고 있다. 또한 두부응고제로는 chloride-type, sulfate-type, glucono-δ-lactone 및 lactic acid와 같은 산성응고제 등이 있으나 대부분 화학 응고제로 최근에는 천연 응고제에 대한 소비자 요구도가 높아지고 있는 추세이다. 천연 응고제로 김치에서 분리한 유산균을 이용하여 연두부와 같은 식감을 가진 전두부를 만들고자 본 연구를 실시하였다. 전두부 재료로는 ’16년에 재배된 대원콩을 air mill로 분쇄하여 콩가루 입도를 50㎛수준으로 사용하였고, 전두부제조기(HTM-100A)를 이용하여 5배의 물을 넣고 제조하였으며, 대조구로는 압착두부를 만들어 사용하였다. 두부응고를 위한 균주로는 전북농업기술원에서 분리한 Lactobacillus sakei C-11 등 단백질분해능이 우수한 3종을 사용하였고, 시판균주로 KACC에서 분양받은 Lactobacillus sakei를 활용하였다. 제조방법은 콩분말과 물을 혼합하여 두유를 끓인 후 식혀서 균주를 넣고 30～32℃로 24시간을 배양하면서 응고되는 정도를 관찰하였다. 균주종류별 시간에 따른 응고정도는 Lactobacillus paracasei 3YC-3와 Lactobacillus sakei C-11 처리구에서 9시간 이후로 양호하였으며, 대조균주는 18시간 이후 동일한 응고가 관찰되었다. 시간별 생균수 증가를 보면 Lactobacillus paracasei 3YC-3이 2시간부터 생균수 증가가 활발하여 24시간에 가장 많은 생균수가 관찰되었으며, 균주별 이소플라본 함량을 보면 Lactobacillus paracasei 3YC-3이 압착두부 대비 41%, 시판균주 Lactobacillus sakei 대비 37%가 높게 나타났다.

21세기밀레니엄 식품으로 미국 FDA는 하루 콩 단백질 25g을 섭취하면 관상동맥질환이 예방될 만큼 기능성이 우수하다고 평가되고 있으며, 콩은 세계적인 식품으로 1,000여 가지의 용도로 이용되고 있다. 콩을 가공하여 만들어지는 두부는 콩 분말, 즉 Mesh 형태에 따라 두부의 종류가 분류되며, Nano기술을 도입하여 국산기계를 제작한 생산시스템으로 국산 콩 300 Mesh분말에 비소를 제거한 심층 해양수를 이용하여 단백질이 응고되는 원리와 침지과정이 생략되고 수용성 단백질과 불용성 단백질과 섬유소 기타 영양성분을 손실 없이 제품화 할 수 있는 전두부 제조 및 생산과정과 콩 분쇄기는 유분이 많은 국산 콩 뿐만 아니라 수입 콩 일반적인 농산물의 분쇄가 가능하여 두부식품발달에 미치는 영향을 연구하였다

Multi-walled carbon nanotube (MWCNT)–copper (Cu) composites are successfully fabricated by a combination of a binder-free wet mixing and spark plasma sintering (SPS) process. The SPS is performed under various conditions to investigate optimized processing conditions for minimizing the structural defects of CNTs and densifying the MWCNT–Cu composites. The electrical conductivities of MWCNT–Cu composites are slightly increased for compositions containing up to 1 vol.% CNT and remain above the value for sintered Cu up to 2 vol.% CNT. Uniformly dispersed CNTs in the Cu matrix with clean interfaces between the treated MWCNT and Cu leading to effective electrical transfer from the treated MWCNT to the Cu is believed to be the origin of the improved electrical conductivity of the treated MWCNT–Cu composites. The results indicate the possibility of exploiting CNTs as a contributing reinforcement phase for improving the electrical conductivity and mechanical properties in the Cu matrix composites.

Al2O3-SiC ceramic composites are produced using pressureless sintering, and their plasma resistance, electrical resistance, and mechanical properties are evaluated to confirm their applicability as electrostatic-discharge-safe components for semiconductor devices. Through the addition of Mg and Y nitrate sintering aids, it is confirmed that even if SiC content exceeded 10%, complete densification is possible by pressureless sintering. By the uniform distribution of SiC, the total grain growth is suppressed to about 1 μm; thus an Al2O3-SiC sintered body with a high strength over 600 MPa is obtained. The optimum amount of SiC to satisfy all the desired properties of electrostatic-discharge-safe ceramic components is obtained by finding the correlation between the plasma resistance and the electrical resistivity as a function of SiC amount.

클로렐라 열수 추출물을 첨가하여 제조한 물김치의 저장 기간 중 품질 안정성을 조사하기 위하여 클로렐라 추출물 분말을 0~0.1%(w/w) 첨가한 물김치를 제조하여 물김치의 숙성 적기에 이르도록 10℃에서 6일간 발효하여 시료를 준비하였다. 최적으로 숙성시킨 클로렐라 추출물 첨가 물김치를 4℃에서 보관하면서 pH, 적정산도 및 젖산균 수의 변화를 경시적으로 조사하였다. 저장 15일까지 대조구와 클로렐라 추출물 첨가 물김치의 pH는 거의 변화하지 않았다. 그러나 적정산도는 모든 물김치에서 동일하게 서서히 증가하여 저장 15일에는 저장 첫날에 비하여 약 2배까지 증가하였다. 또한 저장 중 젖산균 수는 모든 물김치에서 저장 2일 후에 107CFU/g수준으로 약간 감소하였으나 저장 15일까지 107CFU/g이상으로 유지되었다. 전체적으로 4℃에서 클로렐라 추출물을 첨가한 물김치의 저장 중 품질 안정성은 15일까지 대조구와 유사한 경향이었다.

최근 몇 년간 그리고 앞으로도 당분간 화두가 될 4차 산업혁명과 스마트공장이 실제 식품산업 현장에 적용할 때의 현실과 과제 등에 대해 논의해 보고자 한다. 타 산업에 비해 생물을 다루는 식품 산업의 특성상 원료부터 제품 제조 공정에 대한 현장 운영에 어려움이 존재하며 특히 인력에 의존하는 부분이 많아 생산성 향상, 품질 향상, 식품안전 확보, 에너지 절감에 대한 수요가 큰 편이다. 그러나 스마트 공장과 같은 해결방안이 있음에도 불구하고 공정 자동화와 솔루션 적용에 필요한 재원 투입의 우선 순위에서 밀려 실제 적용 사례는 대기업을 제외하면 부족한 것이 사실이다. 본 세미나에는 주로 농심엔지니어링에서 식품산업에 구축한 스마트 공장 사례를 중심으로 설명하고 대기업뿐 아니라 중소기업 적용 방안에 대해 함께 토의하는 시간을 갖고자 한다.

해수담수화의 빠른 증가와 함께 붕소 제거에 대한 중요성이 상승하고 있다. 본 연구는 표면개질 시 친수성 화합물을 이용하여 수투과량을 최대한 막고 붕소 제거율을 높이기 위한 연구를 진행하였다. 첫째로, Control polyamide 역삼투막을 얻기 위해 M-phenylenediamine (MPD)와 trimesoyl chloride (TMC)를 Polysulfone 한외여과막에 계면중합을 시켜 polyamide 활성층을 제조하였다. 다음으로, Control polyamide 역삼투막에 표면개질을 진행시켜 D-gluconic acid (DGCA)와 D-gluconic acid sodium salt (DGCA-Na)를 glutaraldehyde (GA)와 hydrochloric acid (HCl)을 이용하여 합성시켰다. 합성된 역삼투막의 표면 분석을 위해 XPS 분석을 진행하였으며, DGCA 및 DGCA-Na 화합물과의 반응이 되었음을 확인하였다. 또한, morphology 측정을 위해 FE-SEM과 AFM 분석을 진행하였으며, polyamide 활성층 형성 및 표면 거칠기를 확인할 수 있었다. 수투과량의 경우, 표면개질을 진행한 역삼투막은 10 GFD 수준이거나 그 이하의 값을 가졌다. 하지만, DGCA 및 DGCA-Na 화합물과 표면개질을 진행한 역삼투막의 붕소 제거율은 94.38, 94.64%로, Control polyamide 역삼투막보다 각각 12.03, 12.29 %p만큼 큰 값을 가지는 것을 확인할 수 있었다.

전체 김치시장 규모는 2조 3,886억으로 자가제조 1조 2,300억, 상품김치 1조 1,586억 규모이며, 그 중 상품김치는 업소용을 제외하고 가정용의 경우 약 3,000억 규모로 이중 리테일은 2,098억으로 추산된다. 현재의 시장규모에서 2025년까지 상품김치 시장은 어떤 규모로 변화될지 몇가지 지표를 바탕으로 예측해 보면 아래와 같다. 대한민국 가구 구조변화, HMR 취식트렌드 등의 식생활 패턴 변화, 김치조달방식 변화등으로 자가제조 김치시장에서 매년 약 1.9%씩 포장김치로 수요가 전이될 때 2017년 16%에서 2020년 19.6%, 2025년 25.6%로 성장될 것으로 전망되며 김치시장은 B2C기준 2020년 5,158억, 2025년 7,863억으로 예측된다. 인구감소와 1인당 김치취식량 변화에 따라 김치시장의 성장이 둔화, 축소되는 것이 아니라 식생활의 패턴과 김치조달 방식의 변화로 자가제조 시장에서 전이되면서 포장김치 시장의 성장율은 더 빠르고 클 것으로 예측된다. 반면, 2032년을 기점으로 인구 증가율이 마이너스로 전환되고, 노령화에 따른 15세~64세 인구가 빠르게 감소되어 가용 노동인구의 감소가 예상된다. 또한 근로자의 노동시간은 단축되는 반면 노동임금은 증가되고 있으며 노동환경 역시 빠르게 변화되고 있다. 김치의 경우 김치가 상품화 되기 시작하였던 1980년대 대비 상당부분 설비를 이용한 기계화, 자동화가 부분적으로 도입되어 수작업 의존도가 많이 낮아졌다. 그러나 포장김치 시장으로는 한국의 약 3배에 이르는 일본과의 제조경쟁력을 비교하였을 때에는 아직도 해결해야 되는 숙제들이 많은 것이 현실이다. 그럼에도 김치세계화를 위해 세계김치연구소와 기업을 중심으로 제조공정 자동화에 대한 연구가 활발히 진행되고 있으며, 일부 자동화 설비가 제조현장에 도입/상용화 되고 있는 것은 바람직하다고 할 수 있겠다. 향후 성장하는 김치시장에 대응하고 김치세계화를 위해서 제조경쟁력은 더 이상 선택이 아닌 필수요건임에는 의심의 여지가 없는 부분이다.

This paper provided the information related to the removal of 2,4,6-tribromophenol using in-situ and stable liquid ferrates(VI). This research’s goal was to observe the differences of oxidation power between in-situ liquid ferrate(VI) and stable liquid ferrate(VI). The in-situ liquid ferrate(VI) (FeO4 2-) has been successfully produced with the concentration 42,000 ppm (Fe) after 11 minutes of reaction time. The stable liquid ferrate(VI) was also successfully produced following the modification method by Sharma with the produced concentrations 7,000 ppm. The stable liquid ferrate(VI) was stable for 44 days and slightly decreased afterwards. This research has been carried out using 2,4,6-tribromophenol as the representative compound. Both of ferrates(VI) have the highest oxidation capability at the neutral condition. Furthermore, the stable liquid ferrate(VI) has higher oxidation power than the in-situ liquid ferrate(VI).

Porous graphites were synthesized by removing the template in HF after cabothermal conversion for 3 h at 900 ℃, accompanied by intercalations of pyrolyzed fuel oil (PFO) in the interlayer of Co or Ni loaded magadiite. The X-ray powder diffraction pattern of the porous graphites exhibited 00l reflections corresponding to a basal spacing of 0.7 nm. The particle morphology of the porous graphites was composed of carbon plates intergrown to form spherical nodules resembling rosettes like a magadiite template. TEM shows that the cross section of the porous graphites is composed of layers with very regular spaces. In particular, crystallization of the porous graphite was dependent on the content of Co or Ni loaded in the interlayer. The porous graphite had a surface area of 328-477 m2/g. This indicates that metals such as Co and Ni act as catalysts that accelerate graphite formation.

Nitrogen (N)-doped protein-based carbon as platinum (Pt) catalyst supports from tofu for oxygen reduction reactions are synthesized using a carbonization and reduction method. We successfully prepare 5 wt% Pt@N-doped protein-based carbon, 10 wt% Pt@N-doped protein-based carbon, and 20 wt% Pt@N-doped protein-based carbon. The morphology and structure of the samples are characterized by field emission scanning electron microscopy and transmission electron micro scopy, and crystllinities and chemical bonding are identified using X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The oxygen reduction reaction are measured using a linear sweep voltammogram and cyclic voltammetry. Among the samples, 10 wt% Pt@N-doped protein-based carbon exhibits exellent electrochemical performance with a high onset potential of 0.62 V, a high E1/2 of 0.55 V, and a low ΔE1/2= 0.32 mV. Specifically, as compared to the commercial Pt/C, the 10 wt% Pt@N-doped proteinbased carbon had a similar oxygen reduction reaction perfomance and improved electrochemical stability.