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[cad/cam]CATIA V5를 이용한 Digital Manufacturing 적용기법에 관한 연구

제 출 문본 보고서를 2005학년도 기계공학과제 “ CATIA V5를 이용한 Digital Manufacturing 적용기법에 관한 연구 ”의 최종 보고서로제출합니다.2005. 11. 11▣ 지도교수 / 교 수▣ 보 고 자 /요 약 문Ⅰ 제 목CATIA V5를 이용한 Digital Manufacturing 적용기법에 관한 연구Ⅱ 과제요약본 연구의 목적은 CATIA V5R14를 이용하여 모형 탱크 등의 제품을 대상으로 설계를 수행하면서 Digital Manufacturing을 구체적으로 이해하고 체득하는 것이다. 현재 제조업의 위기를 타개하기 위해서는 글로벌 경쟁력을 갖춘 제품을 적기에 빠르게 출시할 수 있는 제조 능력을 길러야 한다. 이를 위해서는 제품 기획, 설계에서부터 제작 공정 계획, 생산에 이르는 전 단계를 디지털화함으로써 제품 출하 소요시간을 단축시키고 각종 생산 비용을 줄이는 Digital Manufacturing이 필연적이다. 시판되고 있는 모형 탱크(M1A2 ABRAMS)를 구입하여 작업해본 내용은 다음과 같다.? Digital Manufacturing 학습과 연구? 조립품 모델링 및 검증? 조립도 및 상세도 파악, 치수파악? 조립품의 모델링? Digital Mock Up(DMU)적용SUMMARYⅠ. TITLEDigital Manufacturing by using CATIA V5R14Ⅱ. SUMMARYThe purpose of the research is to study digital manufacturing as I carried out with a model tank(M1A2 ABRAMS) design to produce process by using CATIA V5R14 possessed in mechanical engineering. These days, it is necessary to bring up manufacturing abilities which can produce and develop manufactured goods to 전시켜가고 있는가?어떻게 해야 빠른 시간 내에 제품을 시장에 출시할 수 있을까?막연한 질문이지만 우리는 답을 알고 있다. 설계와 동시에 제품을 만들 수 있으면 된다 .즉 설계가 진행중에 생산을 바로 할 수 있도록 조치를 취하면 된다. 대부분의 경우 설계만으로는 생산을 할 수 없기 때문에 생산준비를 하는 것이 필요하다는 것이다. 이제 진짜 문제는 어떻게 빨리, 정확히 준비하는 가이다. 가장 바람직하기로는 설계와 동시에 생산준비를 할 수 있는 시스템과 능력을 보유하는 것이다.고객은 변하고 있다. 고객들은 다양한 제품을 기대하고 있다. 그래서 지금 이 시간에 100여종의 차량이 길거리를 달리는 사회가 되었다. 어느 특정 모델이 출시되자마자 10만대 이상씩 팔리던 경향도 점차 축소되어 가고 있다. 한 모델이 많이 팔리기 보다는 다양한 차종으로 수요가 분산되고 있는 증거이다. 일부 계층은 아예 외국의 수입차로 눈을 돌리기도 한다. 따라서 어렵지 않게 주변에는 수입 자동차를 보게 된다. 이 모두 고객의 마음이 변하고 있다는 증거이다. 따라서 그만큼 고객의 다양한 욕구를 만족시키지 않으면 살아남을 수 없는 세상이 된 것이다. 즉 고객이 힘을 갖는 시기가 온다는 말이다. 고객이 힘을 갖는 시대가 온다면 공급자는 더욱 정신을 바짝 차려야 한다. 당연히 고객을 철저히 만족시킬 방법을 연구해야 한다.이제는 고객을 일반적인 특성에 대해 알아보기로 하자.연도199319941995199619971998~20012002차종New Excel엑센트없음SM5엘란트라엘란트라아반떼아반떼아반떼세피아세피아세피아티코프라이드소나타Ⅱ소나타Ⅱ소나타Ⅲ소나타Ⅲ표 1 연도별.10만대 이상 팔린 국내 자동차 모델 출처: 자동차 산업 2003은 과거 10년간 국내에서 10만대 이상 판매된 차량을 정리한 것이다. 이 표를 살펴보면 1993년부터 1997년까지는 10만대이상 판매된 차량이 2~4종정도 있었으나 그 이후부터는 2002년 SM5이외에는 없다는 점이다. 물론 차량의 절대 판매대수는 늘어나고 있어도 한차종이 나 자동차 기업에서 디지털 매뉴팩처링을 도입하고 있다. 국내 시장에서도 IT분야 이어 자동차 기계 소비재 분야 급속 확산되고 있는 실정이다.우리나라에서도 지난 20여 년간 CAD/CAM이 대중화되어 이제는 컴퓨터를 이용하지 않은 설계를 상상할 수 없듯이 향후 수년 내에 디지털 매뉴팩처링도 생산 분야에서 대중화되어 확산도리 것으로 전망하고 있다. 특히 글로벌 기업으로서 경쟁력을 갖추기 위해서는 디지털 매뉴팩처링은 그 필수 수단으로서 각광을 받을 것으로 보이며, 이에 대비하지 않은 기업은 뒤처질 수밖에 없다고 본다. LG필립스 LCD, 삼성SDI, LG전자, 삼성전자 등 그동안 PLM시스템 도입을 활발하게 도입해온 전기전자 분야 제조업체들에 이어 최근 자동차 중공업 기계 소비재 등 제조 산업 전 분야에 걸쳐 디지털 매뉴팩처링 시스템을 도입하려는 것은 국내 제조 산업의 인프라가 글로벌 아웃소싱과 해외생산체제로 급속히 전환하면서 해외 협력업체를 비롯해 생산 공장과의 온라인 협업 인프라가 절실해진 것이 첫 번째 이유로 꼽힌다. 또 글로벌 경쟁이 갈수록 치열해지고 제품의 수명주기가 짧아지면서 제품의 효율적인 기획설계 생산등, 제조 프로세스를 혁신해 원가절감과 적기출하를 실현하기 위한 것으로 풀이 된다.CAD기술은 2D와 3D를 거쳐 디지털 목업(Mockup), 디지털 매뉴팩처링까지 구현하는 과정으로 발전하고 있다. IBM과 다쏘가 제공하는 CATIA V5는 1백7개 다양한 모듈을 갖고 설계도면 작성을 물론 3D모델링, 제조과정 분석 및 해석에 이르는 다양한 솔루션을 제공, CAD 기술경쟁을 주도하고 있다.CATIA V5를 이용하여 설계 검토에서 품질검증과 시뮬레이션까지의 요구사항들을 처리한다. 본 공학과제를 통하여 하나의 제품을 설계에서부터 생산까지를 CATIA V5의 여러 기능을 이용해 제품을 시뮬레이션 해보며 실제 디지털 매뉴팩처링에 대한 방안을 습득함으로서 자신의 경쟁력을 높일 것이다.저는 본 연구에서 RC탱크를 이용하여 디지털 매뉴팩처링을 적용해보고자 한다. RC의 Hole 부분의 면부분을 면 접촉으로 Assembly를 하였다.포탑부분은 DMU를 생각하여 기어부분과의 Assembly가 많은 시간이 소모 되었다.우선 포신부분을 상하로 움직임을 생각하여 Assembly를 하였으며, 포탑부문의 하판부분과 Body 부분의 Hole 부분의 면접촉을 통해 Assembly를 하였다. 그리고 포탑부분의 상판과 하판의 Assembly를 하였다. Assembly도중 필요 없는 부분과 시각적으로 방해가 되는 부분은 hide/show 기능을 이용하여 부품을 숨겨 놓았다.완성된 Assembly에 재질을 부여해보았다. Apply material 기능으로 하였으며 재질은 티타늄으로 했으며 스킨은 feline skin으로 하였다.2.4 DMU ( Digital MockUp ) and Analysis2.4.1 DMU kinematics먼저 바퀴가 돌아가는 Body와 모터부분을 고정 시킴으로써 새로운 Mechanism을 생성한다.모터와 바퀴와 축 구속으로 주었으며 축 끝부분의 면과 구동바퀴의 안쪽 부분의 평면을 선택하여 구속조건을 주었다. 그래서 회전력을 부여하기 위하여 바퀴 부분에 Revolute joint 구속의 대화상자에 Angle Driven을 선택했다.Simulation 아이콘을 클릭하여 대화상자가 나오면 Mechanism을 선택하여 OK를 누르면 다음과 같은 상자가 나오게 된다.Simulation With Commands 아이콘을 클릭하면 위와 같은 창이 나타난다. Simulation에 On request를 클릭하고 Number of step에 적당한 값을 넣었다.(200) 그리고 난 후 Command.1의 스크롤바를 좌우로 움직인다. 그 후 Play Forward 버튼을 누르면 Mechanism이 작동하게 된다.Tank에 동적 Mechanism을 주기 위해 모터와 연결된 부분에 바퀴를 회전하였다. 그 바퀴가 돌면 궤도에 의한 마찰에 의해서 앞바퀴들은 따라 움직이게 되는 것이다. 그래서 뒷바퀴에 Mechanism을 적용하여 회전해보았다. gital Manufacturing의 RC TANK에 대하여 알아보았다. 현장에서 쓰이고 있는 Catia V5를 이용한 Digital Manufacturing의 쓰임새와 그 필요성에 대하여 이번 과제를 하면서 많은 것을 느끼게 되었다. 우선 혼자 수행하였기 때문에 많은 어려움이 있었지만 그 어려움만큼 많은 보람을 느끼게 하였다.“가상의 생상을 통한 의사결정이” 얼마나 효율적이고 비용을 절감하면서 시간을 절감하고 Concurrent Engineering을 추구하는 지에 대하여 막연한 상상이 아니라 현실에서 쓰인다는 점이 참 놀랍기만 하다. 예로 자동차를 만드는 기업에서는 신차 개발을 위하여 엄청난 투자비를 투자하는데, 시장에서 요구하는 것은 빠른 시간 내에 양산 판매까지 하여서 그 신차로 고객의 마음을사로 잡고 , 또한 값싸게 차를 만들어서 경쟁에서 이겨야 한다. 이것은 그냥 원가절감과 기업의 종업원들의 조업시간을 단지 늘이는 데에서 부족하다 , 그리고 지금과 같은 글로벌시대에서 다른 외국기업과의 치열한 경쟁에서 살아남아야 한다는 관건이 있다. 비단 자동차 업계뿐만 아니라 다른 모든 제조업체에서도 상황은 같다. 첫째로 시장에 제품을 출시해야 하는 시간 (time to market)이 짧아야 하고 , 협업(collaboration)즉, 설계자와 생산자가 함께 일하는 것이 필요하며, 신속한 의사결정, 비용축소, 품질의 향상, 생산성 향상, 커뮤니케이션의 향상 등이 있다. 이런 것을 만족시키고 충족시키는 것이 내가 수행한 CATIA V5를 이용한 Digital Manufacturing이라고 보여도 무방한 것이다. 이러한 기업은 실제로 현지 업체들 간에 활용하지 않는 곳이 없을 정도로 대중화가 되어 가는 것을 이 연구를 통해 느꼈으며, 장차 현장에서 일할 때 없어서는 안 될 것을 이번 연구를 통하여 배웠다는 것에 감사한다.마지막으로, 이번과제를 수행하면서 도움을 주신 교수님과 조교님에게 깊은 감사를 표한다.부록) 과제와 관련된 국내외 기술동향1 Digital Manuf 한다.

공학/기술| 2005.12.10| 57페이지| 5,000원| 조회(1,625)

공학과제, Digital manufacturin, CATIA V5, 디지털 매..

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[독후감]누가 내 치즈를 옮겼을까?

“누가 내 치즈를 옮겼을까?”를 읽고.."세월은 하루가 다르게 변했고, 우리 모두는 수년동안 미처 예상하지 못한 변화에 대처하기 위해 여러 가지 노력을 했지만 그에 대한 적절한 대응방법을 찾을 수가 없었다."이 책의 내용은 시카고의 한 레스토랑에 모인 고등학교 동창모임에서 각자의 변화된 생활에 대해 담소를 나누는데, 그들 중 한 명이 두 마리 생쥐와 두 꼬마인간을 등장인물로 한 우화를 들려주는데서 시작된다.스니프와 스커리라는 생쥐, 헴과 허라는 꼬마인간. 모두 미로 속에서 치즈가 있는 창고를 찾아 그것을 즐기며 나날을 보냈다. 어느 날 갑자기 치즈가 없어졌다. 단순하고 비능률적인 시도와 실패를 거듭하면서도 매일 하던 일을 게을리하지 않은 스니프와 스커리는 본능적으로 이런 일이 일어날 것을 감지하고 새 치즈창고를 찾으러 미로 속으로 길을 떠났다. 그러나 매일 조금씩 일어나고 있는 변화를 주의 깊게 관찰하지 않았던 헴과 허는 치즈창고에 치즈가 없어졌다는 현실을 도저히 믿을 수가 없었다. '누가 내 치즈를 옮겼어?'라고 하며, 하루 이틀동안 창고를 지키고 있다가 세월이 지날수록 치즈가 바닥이 났다는 것을 실감하면서도 그 자리에 주저앉아 어떻게 해야되냐고 되뇌며 많은 시간을 낭비했다. 막막한 미래에 대한 불안한 마음으로 과거의 즐거웠던 일만 생각하며 주위만 바라보고 있었다. 그들은 새로운 사태를 받아들일 준비가 되어있지 않았다. '치즈'에 걸고 있던 희망은 현재 자신의 삶, 즉 생활의 보장인 동시에 미래의 안정이었던 것이다. 이들이 아무런 결정을 내리지 못하고 갈팡질팡하고 있는 사이, 스니프와 스커리는 이미 수많은 시행착오 끝에 마침내 새로운 치즈창고에 도착했다. 난생 처음 보는 온갖 종류의 치즈가 그들을 반겼다.허는 깨달았다. 사라진 치즈에 대해 집착하면 할수록 상황은 악화되기만 할 뿐 자신들에게 아무런 도움이 되지 않는다는 사실을... 그는 불안한 마음이지만 친구인 헴과 함께 새 치즈를 찾으러 떠나고 싶었다. 그러나 헴은 아직도 '누가 내 치즈를 옮겼을까?' 라는 어리석은 질문에 빠져있었다. "우리주위의 환경은 시시각각 변하고 있는데, 우리는 항상 그대로 이길 원하지. 이번에도 그랬던 것 같아. 그게 삶이 아닐까? 봐, 인생은 변하고 계속 앞으로 나아가고 있잖아. 우리도 그렇게 해야 돼." 허는 쇠약해진 친구를 바라보며 설득하려고 노력했지만 헴은 두려움이 분노로 바뀌어 허가 하는 말을 들으려 하지 않았다. 그는 어두운 미로 속으로 무거운 발걸음을 옮겼다. 역경을 이겨내면서 희망을 가지게 되었고 벽에 교훈을 남기며 지나갔다. 아직도 과거에 대한 집착과 미래에 대한 불안으로 망설이고 있는 헴을 위한 것이기도 했지만, 자기 자신을 위한 교훈이기도 했다. 그는 과거에 미련을 두지 않고 미래에 적응해가고 있었으며 지금까지 경험하지 못한 힘이 그를 더욱 빠른 속도로 달리게 했다. 마침내 허는 자신의 영혼을 쉴 만한 쉼터를 발견하게 되었다. 미로 속을 영원히 헤매게 될 것이라는 생각이 드는 순간, 갑자기 여행이 신속하고 행복하게 끝나버린 것이다. 그 쉼터에서는 옛 친구 스니프와 스커리가 허를 반겨주었다. 그들의 통통한 모습을 보고 오래 전에 이곳을 발견했다는 것을 알 수 있었다.허는 변화에 대처하는 방법을 벽에 적었다. 『변화는 항상 일어나고 있다. 변화는 치즈를 계속 옮겨 놓는다. 변화를 예상하라. 치즈가 오래된 것인지 자주 냄새를 맡아 보라. 변화에 신속히 적응하라. 사라져버린 치즈에 대한 미련을 빨리 버릴수록, 새 치즈를 보다 빨리 발견할 수 있다. 자신도 변해야 한다. 치즈와 함께 움직여라. 변화를 즐기라. 모험에서 흘러나오는 향기와 새 치즈의 맛을 즐겨라. 신속히 변화를 준비하고 그 변화를 즐기라. 변화는 치즈를 계속 옮겨놓는다』. 허의 경험은 변화의 시기가 늦었다고 생각할 때도 너무 늦지 않았다는 교훈을 주고 있었다.

독후감/창작| 2005.12.10| 2페이지| 1,000원| 조회(251)

독후감, 치즈, 누가 내 치즈를 옮겼?

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[목재]21C 첨단 기술이 접목된 목재

21C 첨단 기술이접목된 목재목 차제 1 장 서론 …………………………………………………………………………………… 3제 2 장 본론 …………………………………………………………………………………… 42-1 목재의 구조와 특성 ……………………………………………………………………… 42-2 첨단기술을 사용한 목재 ………………………………………………………………… 62-2-1 자동차 내장재로의 목재 …………………………………………………………… 62-2-2 목질바이오매스의 에너지 전환 …………………………………………………… 72-2-3 열화학적 전환기술 ………………………………………………………………… 10제 3 장 결론 …………………………………………………………………………………… 12참고문헌 ………………………………………………………………………………………… 13제 1 장 서론인간의 삶에 있어서 목재가 차지하는 비중은 과거에서부터 현재에 이르기까지 매우 광범위한 영향력을 행사하고 있다. 산업혁명이 일어나기 전, 아직 과학이 그리 발달하지 않은 과거에는 작은 일상 생활용품에서부터 집이나 건물에 이르기까지 금속이나 석류(石類)가 사용되어야 하는 부분을 제외하곤 거의 모든 곳에 목재가 사용이 되어졌었다. 그러나 산업혁명으로 과학의 비약적인 발전과 현대의 중요 에너지원인 석유의 발견과 그것의 이용은 목재가 차지하는 비중을 줄어들게 하였다. 발전된 과학, 기술이 많은 석유화학제품들을 만들어 냈으며 이것이 목재를 대신하게 되었기 때문이다. 그러나 이러한 석유화학제품들이 목재를 대신하였다고 목재가 쓸모없어진 것은 아니다. 석유화학제품들을 가능하게 한 과학과 기술이 목재에도 응용이 되어 과거 단순히 나무를 잘라 모양만 바꾸던 것에서 물리적, 화학적 방법을 이용하여 목재를 석유화학제품 못지않는 제품들로 탈바꿈하게 되었다. 또한 석유화학제품과 석유연료의 사용으로 날로 지구의 환경이 오염되어 가고 있으며 현재 중요 에너지원인 석유가 머지않아 고갈될 상황에서, 목재는 이러한 환경오염과 석유 에너지의 대체 에너지로써의 에 따라 껍질 안쪽에는 새로운 세포가 생기고, 중심 부분에는 오래된 세포들로 구성된다. 껍질 근처의 새로운 세포들은 생활 기능을 가지고 있는 반면, 중심 부분의 오래된 세포는 세포막만이 남아 나무를 지탱하는 역할을 담당하는데, 이 부분에는 나무의 특이한 물질인 수지, 타닌, 리그닌 등이 침적되어 색깔이 진하다.Fig 3. 옹이와 갈라짐Fig 3은 옹이와 갈라짐을 보여준다. 옹이는 나무의 줄기에서 가지가 갈라져 나간 부분으로 제재되었을 때 나타나며, 건조되면 빠지는 경우가 있다. 이것은 줄기의 섬유 조직과 가지의 섬유 조직이 완전히 연결되지 못했기 때문이다. 갈라짐이란 목재의 수분이 건조되면서 생기는 것으로, 마구리가 갈라지는 것, 수심에서 바깥 쪽으로 갈라지는 것, 나이테 방향으로 갈라지는 것 등이 있다.목재는 수분을 포함하고 있으므로 건조시키면 부피가 줄어드는데, 수축된 양과 수축되기 전의 양과의 비율을 수축률이라 한다. 수축률은 목재의 방향에 따라 다르며, 그 비율은 줄기 방향 : 나이테 직각 방향 : 나이테 방향 = 1 : 10 : 20 이다.목재는 세포막질?공극?수분의 3요소로 구성되어 있는 다공질이기 때문에 공극을 함유하지 않은 목재의 실질 비중을 진비중이라고 하며, 공극을 포함한 목재의 무게를 부피로 나눈 값을 통상 비중이라 한다. 목재의 비중은 수분의 양, 변재와 심재, 목재의 종류에 따라 다른데, 일반적으로 수분의 양이 많거나 심재의 양이 많을수록 크다.목재의 강도는 건조 상태가 좋을수록 증가하며, 목재의 비중이 클수록 강하다. 목재는 나뭇결 방향으로 당기거나 누르는 힘에는 강하나, 나뭇결과 직각 방향으로 당기는 힘에는 약하므로, 목제품을 제작할 때에는 나뭇결의 방향을 고려하여야 한다.목재를 얼마나 오래 사용할 수 있는가를 말하며, 나무의 종류?조직?건조 상태 등에 따라 다르다. 내구성의 크기는 나무의 종류에 따라 밤나무?미송?육송?나왕의 순이며, 일반적으로 심재가 변재보다 내구성이 크다. 같은 종류라도 건조되어 있으면 잘 썩지 않아 내구성이 증 합성된다. 폴리유산의 물성면에서는 일반적인 석유계 폴리머에 비하여 내열성이 낮고 내충격성이 낮다는 과제가 남아있으나, 용융 방사에 의한 분자쇄의 연신 배향?결정화로 내열성이나 기계적 강도를 향상시킬 수 있기 때문에 폴리유산 섬유로서의 용도 전개가 의류용 소재, 잡화용 자재를 중심으로 널리 채용되고 있다. 자동차와 같은 내구소비재 용도에 대하여는 내구성, 특히 내마모성, 고온역학특성이나 염색공정에서 수축률 등의 과제가 많이 있으나 섬유직경이나 섬유단면 형상 등의 개량으로 플로어 매트로의 실용화가 가능하게 되어지고 있다.② 케나프 섬유천연 섬유로는 울, 실크가 일부의 시트 표피에 사용되는 것이 있으나, 자동차 내장재로서의 내구성, 특히 태양광에 의한 취화?변색 면에서 불리하다. 한편 소나무나 노송나무 등 침엽수의 칩파이버를 매트릭스로, 수지를 바인더로 하여 도어트림 등 내장 부품의 일분에 사용하고 있다. 최근에는 삼림자원보호의 관점으로부터 침엽수의 대안으로 1년 초인 케나프를 자동차용 부재로서 활용하는 시도가 있다.케나프 섬유는 당초 열가소성 수지인 폴리프로필렌(PP)을 바인더로 이용하여 도어트림 기재로서 1999년 실용화되었다. 해섬한 케나프 껍질은 폴리프로필렌 섬유와 혼합?적층한 후 가열공정에서 폴리프로필렌 섬유를 용융, 케나프 섬유와의 밀착성을 확보한다.자동차 내장재용 섬유재료에 있어, 안전성과 쾌적성이라는 개념은 중요한 요소이다. 이로 인해 에어백, 시트벨트 등의 성능향상과 적용이 확대되었으며, 실내 승차시 차음, 크리닝 룸, 심미성 등 쾌적성 요소가 중요하게 되었다. 이러한 기본적 요소를 바탕으로 재료에 대한 연구와 개발은 자동차 산업의 발전과 함께 계속될 것이다.Fig 4. Cartoon Neutron2-2-2 목질바이오매스의 에너지 전환20세기에 전세계 에너지의 대부분을 공급했던 에너지 자원 중 석유, 석탄, 천연가스의 매장량은 앞으로 매년 현재의 사용량을 그대로 반영하면 각각 40년, 190년, 65년 정도 사용할 양밖에 남아 있지 않다.(이필렬 어 혼합물 처리가 가능하며 혼합물 처리가 가능하며, 발효장치는 비교적 간단하고, 소규모로도 처리됨 생성물은 가스이므로 회수가 쉽다. 그러나, 유기물중의 탄소의 50 ~ 70%정도가 가스화되고, 많은 양의 잔사를 남기므로 에너지효율이 낮고 2차 처리가 필요하다. 메탄발효의 기본처리공정은 Fig 5와 같이 발효조를 중심으로 하여 스러지의 분해,반송,생성가스의 저유 등에 관한 제설비로 구성된다.Fig 5. 기본적인 메탄발효 공정메탄발효는 각종의 유기질 폐기물 처리와 에너지회수를 위하여 이미 실용화되고 있으나, 그 효율향상을 위하여 폐기물의 성질에 따라 다양한 발효조가 개발되고 있다. 일반적으로 보급되고 있는 재래형, 스러지를 반송하여 조내 고농도의 균체를 유지하며 저농도 폐수에 적합한 고효율형, 제당공장 폐수처리에 적용한 스러지층형(상승류식, 네덜란드), 작은 돌, 플라스틱 단편 등에 미생물을 부착하여 희박 폐수나 고형물 농도가 낮은 폐수에 적합한 바이오필터형, 소립자의 유동체에 미생물 부착, 조내사각공간 최소화한 유동층형 등이 있다. 그 외에도 Ghosh s. 등의 발상에 기초를 둔 이단분리 발효법이 개발되고 있어 유망시되고 있다. 이 산생성발효와 메탄발효를 각각 별개의 발효조에서 분리, 실시하여 관여 미생물의 최적 환경 조건을 조성해줌으로써 처리능력을 높이는 방법이다.메탄 발효는 실용화된지 오래이나 관여미생물과 그 대사메타니즘에 불명확한 점이 많고, 안정된 고효율발효를 위하여서는 이들의 해명이 필요하다.메탄의 에너지효율은 높으나 사용에 편리한 액체가 아니므로 이를의 합성가스로 개질하여 메탄올로 전환하는 등의 방법이 고려되고 있다. Fig 6은 이 점을 고려하여 메탄발효를 변형한 액체연료 전환방법의 개발이 도식화한 것이다. 메탄 생성균의 증식을 억제시켜 산생성반응만을 진행시키고 생성되는 유기산을 추출농축하여 전기분해에 의해 액상의 탄화수로로 전환하는 방법이다.Fig . 유기산 발효-전기분해 액체연료화 시스템② 알콜발효A. 당질원료의 알콜발효당질원료는 알콜 제조시에미 공업화되고 있었다. 공업화된 발효법에는 목재에 살산과 고압을 사용시켜 셀룰로오스를 glucese로 전환하는 Scholler법이나 그 개량법인 Madoson법, Bergius법이나 그 개량법인 Peoria법 등이 있다. 그 당시는 에너지 생산적 견지에서 경제적인 문제는 그다지 인식하지 않았으나 현재는 경제성을 감안한 산이나 효소(Cellulase), 또는 양자의 혼합처리에 의한 에너지 절약형의 셀룰로스 알콜 효소법이 연구, 개발되고 있다.자연상태의 셀룰로오스의 원료는 리그닌과 복합구조를 형성한 리그노-셀룰로오스형으로 존재하며, 이는 효소만으로는 분해가 곤란하다. 그 때문에 알칼리나 산, 또는 오존 등에 의한 화학적 전처리, 기계적 분쇄, 동결분쇄, γ-선 등의 물리적 전처리가 필요하고 이들 전처리가 경제적으로 에너지수지를 만족시킬 수 있는 공정으로 되기까지는 아직 많은 시간과 노력이 필요할 것으로 본다. 이 방면의 균주개발에 있어서는 셀룰로오스를 알콜로 전화하는 균이 탐색되고 있으며 고온성의 Clostridium thermocellum 등은 유망시 되고 있다. 최근에 Trichoderma reesei 등의 강력한 Cellulase생산에 관여하는 유전자를 알콜 생산균에 도입하는 연구가 행해지고 있다.C. 세균에 의한 알콜발효효모이외에 알콜을 생산하는 세균인 Zymomomas mobills가 알콜 생산성이 우수하여 주목되고 있다. Rogers 등의 연구에 의하면 에탄올의 비생산정도에 있어서 Sacharomyces carlsbergensis가 0.87g인데, 비해 z. mobills는 2.53g으로 2배 이상 우수하였다. 그러나 Z. mobills는 효모에 비해 알콜내성이 약하고, 균체의 안정성이 떨어지는 등의 문제점이 있다. 이를 해결하기 위하여 유전 공학적인 균주개량이 실시되고 있다.2-2-3 열화학적 전환기술열화학적처리에 적당한 원리로서는 목재나 수분함량이 적은 바이오매스인 종이류를 주성분으로 하는 도시쓰레기가 이용 가능하다. 이러한 바이오매스에도 석탄과 마합하다.

농/수산학| 2005.12.10| 13페이지| 1,500원| 조회(477)

21세기 목재, 목재의 구조, 목질바이오매스, 목재의 구조와 특성

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