The existing production and manufacturing process was manually operated and the cleaning process was not constant due to poor environmental conditions for several hours, so the production efficiency was significantly lowered and manufacturing cost was increased. In this R&D, productivity improved by doubling the production of 300 units per hour to 700 units, and in this development, manufacturing costs were lowered through this process improvement project based on automotive shoba automation technology.

본 연구는 마이크로파 저온진공건조 기술을 이용하여 고효율 인삼개발을 하고자 하였다. 홍삼 제조 공정에서 증삼 후 60-70℃에서 24시간 동안 건조하고 다시 40℃에서 72시간동안 건조한 열풍 건 조 홍삼과 증삼 후 마이크로파 저온진공건조기에서 900 watt, 2.45 MHz, 50 mmHg 조건으로 5시간동 안 건조하고 다시 750 mmHg로 2시간동안 건조한 홍삼으로 조직 관찰, 관능평가, 진세노사이드 및 조 사포닌 함량 변화 등을 비교하였다. 그 결과, 마이크로파 저온진공 홍삼은 색도가 밝은 색으로, 표면적 은 다공성 조직으로 변화하였으며, 향미를 높이고 쓴 맛을 크게 감소시킴과 동시에 단 맛을 증가시켜 종합적인 선호도를 높였다. 또한, 단시간에 진세노사이드 Rg1과 Rb1 함량을 열풍 건조 홍삼에 비해 1시 간대에서 약 6배, 8배가 증가되었으나, Rg3 함량에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 마지막으로 조사포 닌 함량은 10-20분대부터 크게 증가하여 이후 지속적으로 높은 함량이 나타났다. 이와 같은 결과를 종 합해보면, 마이크로파 저온진공홍삼은 열풍 건조 홍삼에 비해 다공성 조직 변화를 통해 단시간에 진세노 사이드 및 조사포닌에 대한 추출 수율을 높이고 향미와 식감을 개선시켜 홍삼에 대한 선호도를 높일 수 있음을 확인되었다.

현재의 역삼투막 담수화는 전체 담수화 시장의 60%정도를 점유하고 있으며, 향후 2020년에는 70%까지 증가할 것으로 예상되고 있다. 역삼투막 공정의 Cost는 전처리 공정, 멤브레인 배치, 원수 및 최종 생산수의 요구수질 조건 등에 따라 다르므로, 설계에서 운영에 소요되는 모든 비용 구성을 이해하는 것이 중요하다. 대부분 전력비와 시설투자 비용에 80% 이상이며, 운영/유지보수에 20% 정도 차지한다. 당사에서는 역삼투막 전력비저감 및 고효율 전처리 개발과 운영/유지비용을 줄이기 위한 기술개발을 하고 있다. 또한 탈황 폐수처리를 위한 증발 무방류(Zero Liquid Discharge) 공정에 역삼투막(RO) 또는 정삼투막(FO) 공정을 결합하여 증발기의 용량을 줄여 열/전기에너지를 저감하는 공정 연구와 저염분 처리를 위한 전기화학 탈염 공정(CDI) 연구 개발을 수행하고 있다.

식품 부산물의 고부가 활용을 위해서는 기본적으로 경제성 있는 추출 수율이 확보되어야 한다. 식품 소재의 효능과 추출 수율 개선을 위해 미세 분쇄를 통한 표면적 증가, 초음파 및 균질기를 활용을 통한 세포 파쇄, 용매의 극성에 따 른 용해도 증가 , 발효 및 효소 처리 공정을 통한 불용성 물질의 가용화 등 다양한 기술이 연구되고 있으나 한계를 나타내고 있다. 감 껍질, 꼭지, 잎 등 감 가공 부산물의 경제성 확보를 위해 최근 고분자 원료, 농산 가공 부산물의 제 조 및 전처리, 생물고분자의 저분자 및 기능성 변화, 물리적 변성 전분의 제조, 나노 에멀젼 형성을 통한 영양성분 전 달체 개발 등에 활용 되고 있는 초고압 균질 기술과 불용성 성분의 가용화를 위한 효소 처리 공정 기술을 접목시킨 새로운 공정을 개발하고자 하였다. 감 가공 부산물의 불용성의 식이섬유의 저분자화 및 가용화를 위해 상업용cellulase 와 pectinase 효소를 이용하였다. 각 부산물 시료들은 효소활성에 적합한 완충액(pH 5, 7)을 이용하여 5% 분산용액으 로 제조한 후, 0.1%의 효소액(20,000 U/ml)을 첨가하여 효소의 최적 활성 온도에서 2시간 가수분해하였다. 이후 시료 의 10배량으로 추출용매(70% 에탄올)를 첨가한 후 35,000 psi의 초고압 균질 처리 하였다. 효소 및 초고압 균질 처리 에 따른 추출 수율의 변화를 측정하고 추출물의 당 및 페놀성 화합물 성분을 분석하였다. 감 껍질의 경우 무처리 대조 구의 추출 수율은 52.47%였으나 효소 단독 처리시 63.39%, 초고압 균질 단독 처리시 70.05%로 추출 수율이 향상되었 고, 효소와 초고압 균질의 병행 처리시 77.22%의 추출 수율을 얻을 수 있었다. 페놀성 성분의 함량은 다소 증가하였으 나 의미있는 변화는 아닌 것으로 판단된다. 감 꼭지를 효소와 초고압 균질 병행 처리하는 경우 무처리 대조구 30.28% 의 추출 수율이 60.18%로, 감 꼭지의 경우 17.83%에서 병행 처리시 37.08%로 증가하여 매우 효과적인 병행 공정임을 확인할 수 있었다. 효소과 초고압 균질 병행 공정을 통해 감 부산물의 생산 경쟁력을 강화할 수 있을 것으로 기대되 며, 이러한 경제성을 바탕으로 향후 구조 전환을 통한 효능 및 가공 적성 개선을 위한 추가 연구를 통해 기능적 특성 이 강화된 제품으로 더욱 발전시킬 수 있을 것이다.

생명과학산업으로서의 식품산업은 품질혁신 및 효율성 향상을 위해 제약산업과 마찬가지로 중요 공정변수(process parameter)나 품질에 영향을 미치는 특성(quality attribute)을 실시간으로 또는 신속하게 효율적으로 분석하거나 측정하 는 도구 및 수단이 매우 중요하다. 실시간 또는 연속적으로 신속하게 분석하는 방법으로는 그동안 FT-IR, Raman, NIR microspectroscopy 법이 널리 사 용되어왔다. 이는 분광광도법과 현미경관찰을 조합하여 분자정보를 미세구조수준에서 큰 공간해상도로 얻는 분석기 이며, 정성 및 정량 둘다 가능하다. 대부분 주위 온도 및 압력에서 시료처리 없이 습 혹은 건 상태 그대로 이용하므로 식품에서도 오래전부터 시료의 in situ 성분 동정 등에 이용되어 왔다. In situ는 "on site" 혹은 "in position" 및 "in place"로 번역되는 라틴어원의 문구로, 물리, 화학 및 생물학 분야에서는 ‘어떤 현상이 다른 계로의 이동없이 또는 시험 원래조건의 변화없이 동일장소에서 측정하는 방법’을 의미한다. 화학에 서는 전형적으로 "in the reaction mixture"의 의미로, 많은 공정들이 중간체들을 혼합물상태에서 in situ 합성하며, 생의 약공학에서도 많은 단백질 나노겔들을 in situ 중합법으로 제조한다. 화학공학에서는 주로 공장의 현장에서 수행되는 조작 혹은 절차를 의미한다. 또, 최근 제약산업의 새로운 패러다임으로 알려진 설계기반 품질고도화(QbD)의 공정분석 기술(PAT)에서 사용하는 분석기도 이러한 in situ 분석도구라 할 수 있다. 이들 in situ 분석법은 새로운 분석도구들의 개발로 최근들어 여러 분야에서 더욱 다양하게 이용되고 있으며, 시료의 파괴없이 분자정보를 얻어 기능 및 성분 탐 색과 동정이 가능할 뿐 아니라 공정 중의 신속한 분석도 가능하여 품질 및 공정을 혁신하는 데 큰 역할을 할 수 있다. 본 특강에서는 각종 in situ 분석과 정량, 공정이용 등의 연구사례를 개괄적으로 살펴보고, 실제로 그동안 본인이 직 접 기술개발혁신이나 산학공동연구 등에서 이용하였고, 또 성과로서 경험한 이들 개념의 분석법 적용 및 신규 방법의 개발사례를 소개하였다.

The purpose of this study is to improve a process of the automatic manufacturing system for producing a phosphor bronze wire developed the previous study. For this purpose, the authors have improved the manufacturing process, such as wire tension control, discoloration, winding and the control appears as a problem when the automatic manufacturing system applied to the field. Also, performance tests for the developed system such as the straightness, tensile strength, hardness, diameter deviation, discoloration have been performed. As a result, we could product the 0.35mm of phosphor bronze wire with continuous processes. The performance of the prototype system satisfies all the objects of this study.

본 연구에서는 MF/UF/RO/MD와 같은 다양한 종류의 막여과 공정에 대하여 에너지 사용량을 분석하기 위한 기법을 개발하기 위하여 수행되었다. 에너지 흐름 분석을 위하여 공정모사 모델을 개발하였으며 이를 이용하여 각 단계별 유효에너지와 에너지 손실을 계산하였다.

The EMI shield material with narrow width has some deficiencies in shielding capability and this deficiencies are caused by the inconsistent relationship between the inductance and temperature after heat treatment. This study is performed to develop a nano crystal magnetization heat treatment process technology and design a EMI shielding material with wide width up to 350mm. As a result, the performance of the developed wide EMI shield material satisfies all the objects of this study such as the inductance, thickness, permeability, ribbon productivity, lamination productivity. Also, we find that this wide EMI shield material can be used effectively for the EMI shield room, large medical equipment and so on.

신제품 또는 신기술의 개발은 기업의 생존과 직결한 문제로써 급변하는 경영환 경과 심화하는 경쟁 속에서 성과 창출과 향상에 대한 관심이 증대하고 있다. 그러나 중소기 업은 국가 경제에서 차지하는 위상에 비해 규모와 보유자원 등의 한계를 가지므로 국가에서 는 다양한 정책적 지원을 제공한다. 조직수명주기에 관한 연구에 따르면 성장단계별로 기업 의 한계와 애로사항이 다르므로 차별적 지원이 이루어져야 할 필요가 있음을 알 수 있다. ‘2011년 중소기업기술통계’에 응답한 2,575개 기업 자료를 대상으로 기술개발공정의 기술 능력 수준과 편차가 R&D 매출성과에 어떤 영향을 끼치는지 검증하였다. 분석 결과, 기술능 력 수준은 R&D 매출성과에 정(+)의 영향을 끼쳤다. 또한, 기술능력의 편차와 R&D 매출성과 간에 관계를 정부지원이 조절하는 것을 알 수 있었다. 하지만, 정부지원이 기술수준이 R&D 매출성과에 미치는 영향을 성장단계별로 다르게 조절할 것이라는 가설에 대한 실증 분석 결 과 성장단계별로 조절효과가 유의적으로 각각 다르게 나타났다. 연구의 이론적인 시사점은 성장단계를 고려하지 않은 단순한 역학관계를 떠나 좀 더 실제 로 복잡한 중소기업 환경을 직시할 수 있는 현실적인 인과 모형을 제시하였고, 따라서 다양 성을 다각적인 방법으로 측정하여 연구변수로 활용해야하는 당위성을 마련하였다. 또한 실 무적 시사점은 성장단계별 정부지원에 대한 정책을 차별적으로 수립할 수 있고, 각자 다른 성장단계에 있는 중소기업으로 하여금 맞춤식의 정책을 순응하도록 하여 정부지원금의 효과 적으로 사용할 수 있는 가이드라인을 제시하였다는 것이다.

DME 제조공정에서 발생하는 혼합가스 중, CO2를 제거하기 위하여 폴리술폰 고분자를 이용하여 지지체 중공사막을 제조하고, Hyflon AD를 코팅하여 복합막을 제조하였다. 제조된 중공사막을 이용하여 Flaring 모사가스에 대한 모듈의 성능을 측정하였다. 분리막 1단 평가 결과 1.2 MPa에서 Stage cut 0.24 이상의 CO2농도는 3% 이하이며, 동일조건에서 CO2 제거율 및 CH4 회수율은 각각 약 80%이다. 분리막 2단 평가결과 Product 가스의 CO2 농도를 5%로 고정하였을 때, stage cut 0.074에서 recycle 되는 CO2 농도는 공급가스와 같은 농도를 가지며, 이때 CH4의 회수율은 약 99%이다.