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문제 정의
- 본 연구에서는 수용성 절삭유에서 미생물 생장에 의한 물성 변화와 구리합금에 의한 수용성 절삭유의 물성 유지 및 구리합금 섬유를 이용한 필터의 현장적용 가능성에 대하여 연구하였다.
제안 방법
- 62 g/ml의 농도로 첨가하고 진탕 항온장치(30 ℃, 374 rpm)에서 회분식 실험을 실시하였다. 구리합금 섬유에 의한 수용성 절삭유의 부패 방지 및 물성유지 능력은 생균수 및 pH, 수용성 절삭유 농도 변화를 분석을 통하여 확인하였다.
- 구리합금섬유를 이용한 수용성 절삭유의 부패 방지 및 물성유지 성능을 확인하기 위해 (경상남도 양산소재) 유압호스의 헤드를 제조하는 N사 CNC 가공장비에 구리합금섬유를 이용한 필터를 설치하여 30L/min의 유속으로 수용성 절삭유를 순환 처리하여 수용성 절삭유의 생균 수, pH, 수용성 절삭유의 농도 및 가공 면의 변화를 확인하여 구리합금 섬유의 수용성 절삭유의 부패방지 및 물성유지 성능을 시험하였다.
- 구리합금섬유를 이용한 필터의 현장 적용 가능성을 확인하기 위해 수용성절삭유를 사용하는 공작기계 구리합금섬유를 이용한 필터를 제작하여 설치하고 수용성 절삭유에서 항균효과를 2일 간격으로 분석하였다. Fig 4는 시간에 따른 미생물 균체수를 나타내었다.
- 미생물 성장에 의한 수용성 절삭유의 물성 변화를 확인하기 위해 W1 종 수용성 절삭유( MUSE Cut Oil, 제우스유화공업주식회사, 부산) 신유를 1: 10으로 제조하여 3L삼각플라스크에 1L를 준비하고, 수용성 절삭유의 부패가 진행된 N사의 수용성 절삭유를 위의 조건으로 배양한 배양액을 10ml를 첨가하여 미생물 성장에 의한 수용성 절삭유의 부패 및 물성변화를 생균 수 및 pH, 수용성 절삭유 농도변화를 확인하므로써 미생물 성장에 의한 수용성 절삭유의 물성 변화를 진탕 항온장치(30℃, 374 rpm) 에서회분식 실험을 통하여 시험하였다.
- 이용하였다. 반응조건은 30℃, pH 6에서 진탕 항온장치(30 ℃, 374 rpm)에 9 시간을 배양한 배양액을 10ml를 첨가하여 구리합금 섬유를 0.62 g/ml의 농도로 첨가하고 진탕 항온장치(30 ℃, 374 rpm)에서 회분식 실험을 실시하였다. 구리합금 섬유에 의한 수용성 절삭유의 부패 방지 및 물성유지 능력은 생균수 및 pH, 수용성 절삭유 농도 변화를 분석을 통하여 확인하였다.
대상 데이터
- 구리합금섬유에 의한 수용성 절삭유의 부패방지 및 물성유지를 확인하기 위해 수용성 절삭유의 부패가 진행된 N사의 수용성 절삭유를 nutrient 배지 (DIFCO, Bacto Nutrient Broth Dehydrated)를 이용하였다. 반응조건은 30℃, pH 6에서 진탕 항온장치(30 ℃, 374 rpm)에 9 시간을 배양한 배양액을 10ml를 첨가하여 구리합금 섬유를 0.
- 본 실험에 사용된 금속은 구리 합금 섬유로서 평균 직경이 5 inn로 된 황동섬유를 이용하여 실험하였고 수용성 절삭유 부패는 단일 미생물에 의한 부패 보다는 복합미생물에 의한 수용성 절삭유의 부패가 이루어짐으로 복합 미생물에 의한 수용성 절삭유의부패방지 및 물성 변화를 확인하기 위해 수용성 절삭유의 부패가 진행된 N사의 수용성 절삭유를 nutrient 배지 (DIFCO, Bacto Nutrient Broth Dehydrated) 를이용하였다. 반웅조건은 30℃, pH 6에서 진탕 항온장치(30 ℃, 374 rprG에 9시간을 배양하여 시험하였다.
이론/모형
- 생균수법에 사용된 고형배지는 plate count agar(Difco)를 이용하여 항균효과를 분석하였다. pH의 측정은 pH 측정기(713 pH Meter, Metrohm)을 이용하여 측정하였으며, 수용성 절삭유 내의 Cu와 Zn 이온의 함량은 수질오염공정시험법의 원자흡광광도법을 이용하여 원자흡광 광도계 (AAS 6701F, Shimadzu Co., 일본)로 분석하였다.
- 구리합금섬유에 의한 수용성 절삭유의 부패방지 및 물성유지를 시험하기 위해 항균효과는 미생물 시험법의 생균수법을 이용하여 항균효과를 시험하였다. 생균수법에 사용된 고형배지는 plate count agar(Difco)를 이용하여 항균효과를 분석하였다.
- 시험하였다. 생균수법에 사용된 고형배지는 plate count agar(Difco)를 이용하여 항균효과를 분석하였다. pH의 측정은 pH 측정기(713 pH Meter, Metrohm)을 이용하여 측정하였으며, 수용성 절삭유 내의 Cu와 Zn 이온의 함량은 수질오염공정시험법의 원자흡광광도법을 이용하여 원자흡광 광도계 (AAS 6701F, Shimadzu Co.
성능/효과
- 1. 수용성 절삭유에 부패 미생물을 접종하였을 때 25일 경과 후에는 pH가 6.5까지 감소하였고 또한 10일 후 부터는 수용성절삭유 농도가 감소하였다.
- 2. 구리합금섬유를 이용한 수용성 절삭유 부패방지 장치를 설치 하였을 때 10일 후에는 미생물이 대부분 사멸하였다.
- 3. 수용성 절삭유에 구리합금섬유를 이용한 항균 장치를 현장에 설치하였을 때 4일 경과 후 대부분의 미생물이 사멸하였으며 pH도 pH 9로 증가됨을 확인할 수 있었다.
- 4. 구리합금섬유를 이용한 수용성절삭유 부패방지의 현장 실험을 통해 수용성 절삭유 내의부패 미생물의 제거 및 적정 pH의 회복을 확인 할 수 있었다.
- Fig. 1~3의 결과로 미생물의 사멸과 수용성절삭유의 pH 및 농도의 감소를 통하여 수용성절삭유의 물성변화를 확인할 수 있으며, 물성 변화와 함께 심한 악취와 갈색의 침전물 등이 발생하여 수용성 절삭유의 부패를 육안으로도 확인할 수 있었다.
- 수용성 절삭유의 부패로 인한 수용성 절삭유 열화를 방지하기 위해 부패방지 소재로서 구리합금 섬유의 항균 효과를 확인하였으며, 수용성절삭유에 구리합금섬유를 적용하여 수용성 절삭유 열화의 원인인 미생물에 의한 수용성 절삭유의 부패를 방지하기 위한 구리합금섬유 소재의 적용 가능성을 확인할 수 있었다. 수용성절삭유에서의 구리합금섬유를 이용한 수용성절삭유 부패 방지에 대하여 다음과 같은 결론을 확인할 수 있었다.
- 5에서는 수용성 절삭유의 pH 가신 유수준의 pH로 증가된 것을 확인할 있었다. 위의 결과로부터 구리합금섬유를 이용한 현장에서의 사용 가능성을 확인할 수 있었고, Fig. 6 은 구리합금세사를 이용한 부패 미생물 처리 전과 처리후의 가공물 표면을 전자현미경을 이용하여 분석한 결과로서 처리전에는 가공물의 표면에 칩이 많고, 칩의 크기와 표면 거칠기도 처리 후와 비교할 때 거친것을 확인할 수 있었다.
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