자동화 탐험일지

"NL/min"은 **"리터 매분(Newton Liter per Minute)"**을 의미하며, 주로 기체 또는 유체의 유량(flow rate)을 나타낼 때 사용됩니다.

🔹 NL/min의 의미

• NL: "Normal Liter(노멀 리터)"의 약자로, 표준 상태(Standard Condition)에서의 기체 부피를 나타냅니다.
  • 일반적으로 **0°C (273.15K)와 1기압(101.325 kPa)**에서 측정됩니다.
• /min: "per minute(매분)"을 의미하며, 1분당 흐르는 유량을 나타냅니다.

🔹 NL/min vs L/min 차이점

단위 의미 적용 조건

🔹 사용 예시

• 공압 시스템에서 압축 공기의 유량 측정
• 산업용 가스(산소, 질소 등) 공급량 측정
• 반도체 및 정밀 공정에서 기체 흐름 제어

💡 참고:
기체는 온도와 압력에 따라 부피가 변하므로, 표준 상태에서 측정한 "NL/min" 값이 주로 사용됩니다.

시코쿠(SK) SK-S30 충진기로 간장을 핫필링(Hot Filling)한 후, 급속 냉각(Quick Cooling) 공정은 제품 품질 유지와 유통기한 연장을 위해 필수적입니다. SK-S30 자체에는 냉각 기능이 없으므로, 충진 후 별도의 냉각 시스템을 추가해야 합니다. 일반적으로 다음과 같은 방법이 사용됩니다.


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1. 급속 냉각(Quick Cooling) 방식

✅ 1) 공기 냉각 (Forced Air Cooling)

방식: 충진 후 냉각 터널(Cold Air Tunnel) 또는 강제 공기 순환 시스템을 이용하여 제품을 빠르게 냉각.

장점: 제품 변형이 적고, 대량 생산에 적합.

예시:

충진 후 컨베이어 벨트로 이동하며 냉각팬(Cold Air Blower) 또는 냉각 챔버에서 15~30분간 식힘.

온도는 8030°C로 낮춤.


적용 가능 환경: 일반적인 종이팩 포장 라인.



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✅ 2) 수냉 방식 (Water Cooling or Immersion Cooling)

방식: 충진 후 냉각수(Cold Water) 또는 냉각 샤워 시스템(Water Spray Cooling)으로 급속 냉각.

장점: 공기 냉각보다 빠르게 온도를 낮출 수 있음.

예시:

밀봉된 종이팩을 냉각수 탱크(Cold Water Tank) 또는 분무식 냉각기(Water Shower Cooling System)에 통과시켜 급속 냉각.

온도는 8030°C로 낮아짐.


주의점: 종이팩 내부 코팅이 물에 의해 손상되지 않도록 방수 설계가 필요.



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✅ 3) 냉각 터널 (Cooling Tunnel)

방식: 냉각 터널 내부에서 공기 및 수냉 혼합 방식으로 서서히 냉각.

장점: 대형 생산 라인에 적합, 온도를 균일하게 낮출 수 있음.

예시:

제품이 컨베이어를 따라 이동하면서 냉각 팬 + 미스트 스프레이가 적용됨.

온도는 90°C → 30°C까지 낮춘 후 포장 공정으로 이동.




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2. 왜 급속 냉각이 필요한가?

✔ 품질 유지: 간장의 맛, 향, 색이 변질되는 것을 방지.
✔ 종이팩 변형 방지: 높은 온도로 인한 변형을 줄이고 밀봉 강도를 유지.
✔ 미생물 성장 억제: 온도가 천천히 낮아지면 미생물 번식 위험 증가.


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3. 실전 적용 예시 (SK-S30 충진기와 냉각 시스템 연계)

1️⃣ SK-S30에서 85°C 핫필링
2️⃣ 자동 밀봉 후 컨베이어로 이송
3️⃣ 냉각 터널(공기 냉각) + 냉각 샤워(물 냉각) 적용
4️⃣ 제품 온도 25~30°C로 낮춘 후 박스 포장

실제 일본 간장 공장에서는 냉각 터널 + 공기 냉각 또는 수냉 방식을 병행하는 경우가 많습니다. SK-S30을 사용할 경우, 생산 라인에 적합한 냉각 시스템을 추가하는 것이 필수입니다.

m³/h는 **"세제곱미터 per 시간"**을 의미하는 단위로, **1시간당 흐르는 부피(유량)**를 나타냅니다.

예를 들어,

10 m³/h → 1시간에 10 세제곱미터(㎥)의 유체(물, 공기, 가스 등)가 흐른다는 뜻입니다.

주로 펌프, 팬, 배관 시스템, 환기 설비 등에서 유량을 나타낼 때 사용됩니다.


비슷한 단위로는 L/min(리터/분), CFM(입방피트/분, 공기유량에서 자주 사용됨) 등이 있습니다.

멸균(Sterilization)과 살균(Pasteurization)은 미생물을 제거하는 방식이지만, 개념과 목적이 다릅니다.

1. 멸균(Sterilization)

완전한 미생물 제거를 목표로 하는 방식으로, 모든 균(유해균+유익균)과 포자까지 사멸시킵니다.

온도: 100°C 이상 (예: UHT 멸균은 135~150°C)

방법: UHT(초고온 멸균), 고압 증기 멸균(121°C, 15분), 방사선 멸균 등

적용 대상: 멸균 우유, 조제분유, 의료기구, 실험실 도구 등

특징: 무균 상태로 장기간 보관 가능, 맛과 영양소 일부 변화 가능



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2. 살균(Pasteurization)

질병을 유발하는 유해 미생물을 제거하는 것이 목표이며, 모든 균을 없애지는 않음.

온도: 보통 60~85°C

방법:

저온 장시간 살균(LTLT): 63°C, 30분 (치즈 제조에 사용)

고온 단시간 살균(HTST): 72~75°C, 15초 (일반 우유에 사용)


적용 대상: 우유, 주스, 계란액, 맥주, 와인 등

특징: 냉장 보관 필요, 원래의 맛과 영양소 비교적 잘 유지



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멸균 vs. 살균 비교

결론:

멸균: 모든 균을 없애서 장기 보관 가능, 하지만 맛과 영양이 일부 변할 수 있음.

살균: 유해균만 제거하여 신선한 맛과 영양 유지, 하지만 냉장 보관 필요.












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UHT(초고온 살균, Ultra-High Temperature) 멸균은 우유, 주스, 두유 등의 액체 식품을 1355초 동안 가열하여 미생물을 제거하는 살균 방식입니다.

UHT 멸균 특징

1. 고온 단시간 처리

짧은 시간에 높은 온도로 가열하여 박테리아, 바이러스, 곰팡이 포자 등을 사멸함.

기존 저온살균(63°C, 30분)이나 고온 단시간 살균(HTST, 72~75°C, 15초)보다 더 효과적임.



2. 장기간 보존 가능

무균 상태의 포장(예: 테트라팩)에 담기면 냉장 보관 없이도 수개월~1년 보관 가능.

개봉 후에는 일반 우유처럼 냉장 보관 필요.



3. 영양 성분과 맛

고온에서 처리되므로 일부 열에 민감한 비타민(B1, C 등)이 감소할 수 있음.

그러나 단시간 가열하므로 일반적인 가열 방식보다 맛과 영양소 보존이 뛰어남.



4. 활용 제품

멸균 우유, 두유, 주스, 스프, 액상 커피, 유아용 조제분유 등 다양한 액체식품에 사용됨.




UHT 멸균과 살균 우유 차이점

UHT 멸균 우유: 상온 보관 가능, 개봉 후에는 냉장 보관

일반 살균 우유(HTST): 냉장 보관 필수, 유통기한 짧음


UHT 멸균 덕분에 냉장 유통이 어려운 지역에서도 안전한 식품을 장기간 보관할 수 있습니다.

CIP(Cleaning In Place) 시스템은 배관 내부, 탱크, 열교환기 등 장비를 분해하지 않고 세척하는 방식입니다. 주로 식품, 제약, 화학, 음료 산업에서 사용되며, 일반적인 CIP 세척 순서는 다음과 같습니다.

CIP 기본 단계 순서

1️⃣ 프리 린스 (Pre-rinse, 예비 세척)

• 배관 내부에 남아 있는 제품 잔여물을 제거하기 위해 물(온수 또는 냉수) 로 미리 헹굽니다.
• 일반적으로 5~10분 정도 진행되며, 오염도를 낮추는 역할을 합니다.

2️⃣ 알칼리 세척 (Caustic Cleaning, 알칼리 세정)

• NaOH(수산화나트륨, 1~3%) 등의 알칼리 세정제를 사용하여 유기물(지방, 단백질 등)을 제거합니다.
• 일반적으로 60~80℃의 온수를 사용하여 세척하며, 10~30분 동안 순환시킵니다.
• 배출 후 헹굼 진행.

3️⃣ 중간 린스 (Intermediate Rinse, 중간 세척)

• 알칼리 세정 후 남아 있는 화학 세정제를 제거하기 위해 온수 또는 냉수로 헹굼.
• 보통 5~10분 정도 진행됩니다.

4️⃣ 산 세척 (Acid Cleaning, 산 세정) (필요 시 적용)

• 배관 및 장비 내부에 생긴 무기물(스케일, 석회질, 미네랄 침전물) 제거.
• 일반적으로 인산(H₃PO₄, 0.52%) 또는 질산(HNO₃, 0.51%) 을 사용.
• 50~70℃ 정도의 온도에서 10~20분 동안 순환.

5️⃣ 최종 린스 (Final Rinse, 최종 헹굼)

• 남아 있는 화학약품을 완전히 제거하기 위해 정제수(RO 또는 탈이온수)로 세척.
• 5~15분 동안 진행.

6️⃣ 살균 (Sanitization, 멸균 세척) (필요 시 적용)

• 최종 세척 후 과산화수소(H₂O₂), 차아염소산나트륨(NaClO), 열수(80℃ 이상) 또는 증기 로 살균.
• 보통 5~15분 동안 진행.

7️⃣ 건조 (Drying, 건조 단계) (필요 시 적용)

• 에어 블로우(Air Blow)나 증기 건조를 통해 배관 내부를 말려줌.

CIP 조건 최적화 팁

• 온도: 알칼리 세척(6080℃), 산 세척(5070℃)
• 농도: 알칼리(13%), 산(0.52%)
• 시간: 각 단계별 5~30분
• 유속: 1.5~3 m/s 이상 유지 (세정력 강화)

CIP 순서는 세척 대상과 오염 정도에 따라 다소 변경될 수 있습니다. 특정 장비나 제품에 맞춘 CIP 프로그램이 필요하시면 말씀해주세요! 😊

정제수를 만드는 방법에는 여러 가지가 있으며, 사용 목적(실험실, 의료, 산업, 가정용)에 따라 적절한 방법을 선택해야 합니다. 일반적으로 사용되는 정제수 제조 방법은 다음과 같습니다.

1. 증류법 (Distillation)

• 물을 가열하여 증기로 만든 후, 이를 냉각하여 다시 액체로 응축시키는 방식입니다.
• 대부분의 불순물(미네랄, 박테리아, 중금속 등)이 제거됩니다.
• 실험실이나 병원에서 고순도의 정제수를 만들 때 사용됩니다.

방법:

1. 물을 끓여서 증기를 만듭니다.
2. 증기를 냉각하여 깨끗한 물만 응축시킵니다.
3. 이렇게 얻어진 물을 깨끗한 용기에 보관합니다.

2. 역삼투압 (Reverse Osmosis, RO)

• 반투막을 이용하여 미세한 불순물을 걸러내는 방법입니다.
• 가정용 정수기나 산업용 정수 시스템에 많이 사용됩니다.
• 미네랄 성분도 함께 제거될 수 있습니다.

방법:

1. 정수 필터를 이용해 큰 입자(녹, 먼지 등)를 제거합니다.
2. 역삼투막을 통해 고압으로 물을 밀어 넣어 미세한 불순물을 제거합니다.
3. 최종적으로 활성탄 필터 등을 거쳐 깨끗한 물을 얻습니다.

3. 이온교환법 (Ion Exchange)

• 물속의 양이온과 음이온을 제거하여 순수를 얻는 방식입니다.
• 전도도가 낮아야 하는 전기화학 실험이나 산업 공정에서 사용됩니다.

방법:

1. 양이온 교환 수지를 사용하여 칼슘(Ca²⁺), 마그네슘(Mg²⁺) 같은 미네랄 이온을 제거합니다.
2. 음이온 교환 수지를 이용하여 염소(Cl⁻) 등의 음이온을 제거합니다.
3. 여러 번 반복하면 고순도의 정제수를 얻을 수 있습니다.

4. 여과법 (Filtration)

• 미세 필터를 이용해 물속의 불순물을 걸러내는 방식입니다.
• 완전한 정제수라기보다는 깨끗한 식수 정도의 품질을 얻을 수 있습니다.

방법:

1. 활성탄 필터: 염소, 냄새, 유기물을 제거
2. 미세 필터 (0.2μm 이하): 박테리아 제거
3. 울트라필트레이션 (UF): 단백질, 박테리아, 바이러스 제거

5. 전기탈이온법 (EDI, Electrodeionization)

• 이온교환과 전기 분해를 결합한 방식으로, 연속적으로 초순수를 생산할 수 있습니다.
• 반도체, 제약 산업에서 초고순도 물을 만들 때 사용됩니다.

방법:

1. 물속의 이온을 전기장을 이용해 제거합니다.
2. 정제된 물은 초순수 상태에 가깝습니다.

가정에서 간단한 정제수 만드는 법

집에서 간단한 정제수를 만들고 싶다면 증류법을 사용할 수 있습니다.

필요한 것:

• 큰 냄비
• 유리 뚜껑(볼록한 형태가 좋음)
• 작은 그릇
• 얼음

과정:

1. 큰 냄비에 수돗물을 넣고 중앙에 작은 그릇을 놓습니다.
2. 냄비 뚜껑을 거꾸로 덮고, 뚜껑 위에 얼음을 올려놓습니다.
3. 물을 끓이면 증기가 발생하여 뚜껑에 맺혔다가 작은 그릇에 응축됩니다.
4. 작은 그릇에 모인 물이 정제수입니다.

마무리

• 가장 순도가 높은 방법은 증류법과 전기탈이온법입니다.
• 가정에서는 역삼투압 정수기나 증류법을 활용할 수 있습니다.
• 실험용, 의료용 정제수가 필요하면 시판되는 제품을 구매하는 것이 가장 안전합니다.

어떤 용도로 정제수가 필요한지 알려주시면 더 적합한 방법을 추천해 드릴 수 있어요! 😊