'이달의 과학기술자상' 11월 수상자 경희대 김우식 교수 선정 - 테일러 와류를 이용한 신개념 고효율 결정화기 개발 -
2013년도 11월 이달의 과학기술자상 수상자 연구개발이야기
□ 기존 불규칙한 난류 유동을 이용하는 방식은 결정화 효율에 한계가 있었다. 이에 김 교수는 내부 원통을 회전시켜 테일러 와류를 유도하고 이 와류가 용액 내 분자배열과 물질전달을 촉진하는 현상을 이용하는 새로운 방식의 결정화기를 설계했다.
o 이를 통해 결정화 효율을 기존 대비 수십 내지 수백배 까지 향상시킨 것이다. 실제 개발한 고효율 결정화기를 적용해 식품첨가제 GMP 결정화를 수행한 결과 최대 280배의 효율향상을 달성했다.
□ 결정화 과정은 불안정한 과포화 용액이 고체를 석출하면서 자발적으로 안정을 찾는 과정으로 결정의 핵생성과 결정성장 두가지가 결정입자의 구조, 크기, 분포, 모양 등의 특성을 결정한다.
o 이때 테일러 와류의 강한 힘이 용질분자를 와류흐름 방향으로 배열하여 결정의 씨앗이 되는 핵생성을 촉진하며, 용질분자의 고체액체 계면 물질전달을 촉진하는 차별화된 방식으로 결정화 효율을 높이는 것이다.
이달의 과학기술자상 11월 수상자 선정
결정화 과정에서 결정입자의 구조, 크기, 분포, 모양 등의 특성을 결정하는 두 가지는 뭘까
결정의 핵생성과 결정성장