[논문]산업용지의 분말상 부원료 제조를 위한 맥주박의 특성에 대한 연구

최재성; 이지영; 김철환; 곽혜정; 임기백; 김병호; 김다미

[국내논문] 산업용지의 분말상 부원료 제조를 위한 맥주박의 특성에 대한 연구
Investigation of the properties of brewers grain to manufacture the powdered material for paperboard 원문보기

최재성 (경상대학교 임산공학과, 농업생명과학연구원) , 이지영 (경상대학교 임산공학과, 농업생명과학연구원) , 김철환 (경상대학교 임산공학과, 농업생명과학연구원) , 곽혜정 (경상대학교 임산공학과, 농업생명과학연구원) , 임기백 (경상대학교 임산공학과, 농업생명과학연구원) , 김병호 (경상대학교 임산공학과, 농업생명과학연구원) , 김다미 (경상대학교 임산공학과, 농업생명과학연구원)

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문제 정의

따라서 본 연구에서는 맥주박을 이용하여 산업용지의 분말상 부원료를 제조하기 위해 맥주박의 물리·화학적 특성을 분석하였다.
본 연구에서는 산업용지에 사용될 신규 부원료로 벌크상승효과가 있는 분말상 원료를 개발하고자 하였고 분말상 원료를 제조하기 위한 신규 유기물질을 발굴하고자 하였다. 현재 판지 생산공정에 적용되고 있는 분말상 원료는 목질계 바이오매스로 제조되고 있고 있으나 향후 생산원가와 환경보호 측면에서 비목질계 바이오매스로 대체가 필요 하다.

제안 방법

제조된 분말상 원료의 물리적 특성을 파악하기 위하여 섬유장 측정기, 입도분석기를 이용하여 평균 섬유장, 평균 입도, 섬유장 분포, 입도 분포 등을 측정하였다. 또한 온수, 냉수 추출을 통해 용출되어 나오는 물질의 함량과 양이온 요구량을 측정하여 제지용 원료로 사용될 경우 공정수에 미칠 영향 등을 평가하였다.
따라서 본 연구에서는 맥주박을 이용하여 산업용지의 분말상 부원료를 제조하기 위해 맥주박의 물리·화학적 특성을 분석하였다. 맥주박의 화학적 특성을 분석하기 위해 화학조성을 맥주박을 건조한 후 두 가지 종류의 분쇄기(grinder)로 분말을 제조한 후 60, 100, 200, 400 mesh의 체(sieve)로 분급을 실시하여 크기가 다른 여러 종류의 분말을 제조하였다. 제조된 분말상 원료의 물리적 특성을 파악하기 위하여 섬유장 측정기, 입도분석기를 이용하여 평균 섬유장, 평균 입도, 섬유장 분포, 입도 분포 등을 측정하였다.
비목질계 바이오매스의 경우에도 인간의 식량자원으로 사용되고 있는 물질이 많이 있기 때문에 폐기되고 바이오매스를 자원화할 필요가 있다. 이러한 기준들을 바탕으로 하여 여러 비목질계 바이오매스에 대한 조사를 진행하였고 신규 바이오매스로 맥주박(brewers grain)을 발굴하였다. 맥주박은 보리에서 전분과 당을 제거한 주류생산 부산물로 공장이 가까울 경우 수분이 있는 상태로 급여하나 보통 취급, 운반, 저장이 용이하도록 건조하여 사용된다.
맥주박의 화학적 특성을 분석하기 위해 화학조성을 맥주박을 건조한 후 두 가지 종류의 분쇄기(grinder)로 분말을 제조한 후 60, 100, 200, 400 mesh의 체(sieve)로 분급을 실시하여 크기가 다른 여러 종류의 분말을 제조하였다. 제조된 분말상 원료의 물리적 특성을 파악하기 위하여 섬유장 측정기, 입도분석기를 이용하여 평균 섬유장, 평균 입도, 섬유장 분포, 입도 분포 등을 측정하였다. 또한 온수, 냉수 추출을 통해 용출되어 나오는 물질의 함량과 양이온 요구량을 측정하여 제지용 원료로 사용될 경우 공정수에 미칠 영향 등을 평가하였다.

후속연구

본 연구에서 개발하고자 하는 제지용 신규 원료가 생산공정에서 효율적으로 사용되기 위해서는 다양한 조건을 충족시켜야 하지만 펄프 원료와 건조에너지를 절감시키기 위해서는 우선적으로 종이의 두께를 향상시킬 수 있는 기능을 가져야 한다. 산업용지를 포함한 종이제품을 생산하는 공정에서는 종이의 두께를 평량으로 나눈 값이 벌크(bulk)가 가장 중요한 제품물성이다.

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