근적외선 분광기를 이용한 폐식용유의 원료 혼합비 분석 = Analysis of Blended Ratio of Waste Cooking Oil Using Near-infrared Spectroscopy
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2017
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Korean
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학술저널
수록면
204-204(1쪽)
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폐식용유로 바이오디젤을 생산하고자 많은 연구들이 진행되어 왔다. 폐식용유의 원료는 주로 폐대두유, 폐해바라기씨유, 폐카놀라유, 폐올리브유들이다. 폐식용유를 이용한 바이오디젤의 생산 공정은 어떤 종류의 폐식용유가 어떤 비율로 섞였는가에 따라 공정에 필요한 유기용매의 양, 촉매의 종류와 양이 결정되고 바이오디젤 수율에 영향을 미친다. 하지만, 폐식용유의 원료 혼합비를 측정하고자 시도된 연구사례를 찾기 어렵다.
본 연구는 혼합된 폐식용유의 근적외선흡광스펙트럼 분석을 통해 폐식용유의 원료 혼합비를 측정하는 시스템 개발을 목표로 한다. 4종의 폐식용유 원료들(폐대두유, 폐카놀라유, 폐해바라기유, 폐올리브유) 중 3종류를 농도별로 혼합하여(1:1:8, 1:2:6, 1:3:4, …) 36개의 시료를 준비하였다. 혼합한 폐식용유의 흡광도는 할로겐 광원과 898.677~2132.65㎚ 파장대 영역의 NIR분광기(NIRQUEST, Ocean Optics, USA)사이에 12 mm의 광투과거리를 갖는 큐벳에 폐식용유를 담아 3반복 측정하였다. 이들 흡광 스펙트럼은 The Unscrambler (ver.9.7, CAMO Software, Norway)를 통해 원료별 농도에 대한 PLSR (Partial Least Squares Regression)을 수행하는데 이용하였다. 이를 통해 12개의 PLS 모델들을 생성하였고, R<sup>2</sup>_cal>0.98, R<sup>2</sup>_cal >0.97, RMSEC < 0.310, RMSEP < 0.326의 높은 선형성과 낮은 예측오차를 보였다.
혼합 폐식용유의 흡광 스펙트럼을 측정하여 각 원료의 함량을 측정할 수 있음을 확인하였다. 폐식용유를 이용한 바이오디젤 생산에 근적외선 분광기와 PLS 모델을 바이오디젤 생산 공정에 적용하면 바이오디젤 수율 향상에 큰 기여를 할 것으로 기대한다.
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