[논문자료] 초고압력을 이용한 굴 박신기계에 관한 연구

[논문자료] 초고압력을 이용한 굴 박신기계에 관한 연구

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안녕하세요.

We Make Your Idea Possible! 일신오토클레이브입니다.

 

 

지난 몇 주간 일신오토클레이브 관련 기술 동향으로 핵폐기물, 하수슬러지와 같은 폐기물 처리 특집을 소개해드렸는데요, 공학적인 내용이 주를 이루다보니 다소 딱딱하고 어렵게 느끼셨을수도 있을것 같아요.🥲

그래서 오늘 소개해드릴 주제는 조금 가벼운 주제로 가져왔습니다! 지금 이 글을 읽고 계신 분들 중에서도 해산물을 좋아하시는 분들이 꽤 많을거라고 생각되는데요, 오늘은 그 많은 해산물 중에서도 바다의 우유라 불리는 굴🦪에 대한 논문을 한 편 소개해드리려고 해요!

 

요즘엔 집 앞의 마트만 가도 껍질을 제거해 손질된 굴을 쉽게 구매할 수 있죠. 하지만 그렇게 간편하게 우리의 식탁에 오르기까지는 누군가의 노동력이나 기술력이 투입됐을거에요. 실제로 예능 <무한도전>에서는 통영의 굴 손질 작업장을 극한알바로 소개하며 엄청난 작업량과 작업강도를 보여준적도 있다고 합니다.

 

 

출처: 무한도전 극한알바 특집

 

 

 

이런 작업환경 개선을 위해 굴 껍질을 쉽게 제거해주는 기계가 있으면 좋겠다는 생각이 드는데요, 오늘 소개해드릴 논문에 따르면 미국과 유럽 및 일본에서는 1990년대에 굴 박신 분야에 다양한 연구와 상업화를 시작하여 40℃로 가온한 후 초고압력 처리로 굴 껍질을 까는 High Pressure Processing(HPP) 장치를 개발하고, 600리터의 용량으로 연간 2.3 ton의 알굴을 생산하는 박신기계를 시판하고 있다고 해요! 하지만 이 역시 영세한 굴 양식 어민들이 구입해 사용하기에는 다소 무리가 있겠죠?🤔 그래서 이러한 상황의 개선을 위해 오늘의 연구 논문에서는 무엇을 고민했는지 함께 보실까요?

 

 

 

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양식 굴의 박신(剝身)작업 참여인력은 대부분 고령 여성이나 외국인 인력으로, 겨울 바닷가 매서운 추위를 감내해야 하므로 박신 인건비 비율이 높아 국내 굴 양식업 경쟁력이 낮아지고 있다.

 

여기에서는 우리나라 굴 양식업의 박신 작업환경 개선과 알굴 생산성을 향상시켜 젊은 신규 굴 양식 어업인 참여확대와 접근성을 제고하기 위하여, 밀폐된 고압용기에 180∼250 MPa의 초 고압력을 가하여 굴 등의 2매패류 껍질을 자동으로 개방 또는 탈각시키는 굴 박신기계를 개발하는 과정에 압력이 굴 박신율에 미치는 영향 규명 및 박신된 알굴의 관능평가를 수행하고, 바지락, 가리비, 홍합 및 전복 등의 다양한 패류의 자동 박신기계 개발 가능성을 검토하였다.

 

출처: https://scienceon.kisti.re.kr/srch/selectPORSrchArticle.do?cn=JAKO202105953645637

 

 

굴 박신기계 시스템 레이아웃

 

수확하여 세척을 마친 각굴을 초 고압력으로 패류를 박신하는 기계는 해수와 함께 압력용기에 담은 후, 압력과 힘의 전달유체인 해수로 채우고 고압 펌프로 가압을 한다. 파스칼 원리(Pascal’s principle)에 의해 용기 내부의 해수는 가압된 전체 힘(force)을 모든 방향으로 동일한 크기로 전달된다. 해수를 매체로 전달된 압력과 힘은 압력용기 내에서 강도상으로 가장 취약한 패류의 2매껍질 접합부를 개방하고, 무기물인 굴 껍질과 유기물인 육질의 패각근을 분리시켜 박리시키는 원리이다.

박신 대상의 각굴이 목표압력에 도달하고, 필요한 유지시간(holding time)를 경과한 후, 해압과 해수배출 과정이 경과하면 압력용기 속에 굴 껍질과 알굴 육질 패각근이 깨끗하게 분리되는 박신(剝身)공정이 압력용기 내에 있는 모든 굴에게서 한꺼번에 이루어져 진다.

 

 

박신 가압력과 박신 패류들의 개체 수

 

굴 박신 실험에서 가장 높은 압력인 250 MPa를 부과하여 박신한 결과, 전체 시료 중 96%의 type A 굴(껍질이 분리되고 내부가 잘 분리된 굴)과 4%의 type B(양쪽 껍질과 내부 관자와 껍질이 분리되지 않은 굴)를 얻었다.

 

아울러 30개의 다른 시료들의 박신압력은 Fig. 6에서 알 수 있듯이 전복의 박신압력은 150 MPa, 바지락과 가리비는 180 MPa이며, 홍합이 비교적 박신압력이 높아 200 MPa이나 껍질이 깨지는 경우가 많았다. 굴의 박신압력에 비교하면 전복은 60%, 바지락과 가리비는 72%, 그리고 홍합이 80% 정도를 나타내므로 굴의 박신수요가 많은 겨울철 이외에 봄과 가을에는 바지락, 가리비 및 전복을 여름에는 홍합을 박신함으로서, 박신기계 가동효율성을 제고시킬 수도 있을 것이다.

 

 

[논문]초고압력을 이용한 굴 박신기계에 관한 연구

 

 

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해당 논문에 따르면 기계의 압력을 증가시킬수록 껍질과 내부의 알굴이 분리되는 비율이 높아졌고, 실험 상 최대 압력이었던 250MPa에서는 단 4%만 제외하고는 모두 분리되었다고 합니다. 관능평가에서도 수작업으로 박신한 굴과 유의한 차이가 없었다고하니 바람직한 결과라 할 수 있을것 같아요!

 

여기에서 한가지 더! 패류가 굴만 있는건 아니죠? 같은 박신 기계로 적용 압력만 조절하여 봄과 가을에는 바지락이나 가리비, 전복 등에 사용하고, 여름엔 홍합의 껍질 제거에 쓸 수 있으니 활용성은 더 높아질 것으로 보입니다.

 

 

 

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여기까지 초고압력을 이용한 굴 까기에 대해 알아봤는데요, 우리 일신오토클레이브와의 연결점을 찾아보자면 무엇일까요? 다들 눈치 채셨겠지만 역시 초고압 기술이라고 할 수 있겠죠!😁

 

일신오토클레이브에서는 냉간 정수압프레스(CIP)를 비롯하여 온간 정수압프레스(WIP), 열간 정수압프레스(HIP)등 다양한 프레스 제품들을 갖추고 있습니다. 정수압프레스는 압력전달 유체에 의해 대상에 등방향의 압력이 전해진다는 특징을 갖고 있는데요, 사용 목적이나 용도에 따라 선택하셔야할 모델이 달라질 수 있으니 아래의 홈페이지 링크를 참고하시면 좋을것 같아요! 유선상으로 문의 주시면 일신오토클레이브의 고압 기술 전문가들이 더욱 자세한 안내와 상담을 해드리니 그 방법도 강추합니다!

 

 

https://www.suflux.com/product/list_press.html?cate_no=166

소재부품장비 글로벌 강소기업 | 일신오토클레이브

 

 

 

오늘 소개해드린 식품가공 분야 뿐만 아니라 배터리나 고강도 복합재료, 전기·전자소재, 세라믹 파우더 성형, 반도체 등 적용할 수 있는 분야는 매우 많다고 할 수 있어요. 실험 설비부터 생산 설비까지 모든 분야에 맞춤 제작을 해드리고 있으니 프레스가 필요하실땐 잊지말고 저희 일신오토클레이브의 문을 두드려주세요!

 

 

 

 

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