• Applied Biological Chemistry
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• 제41권6호
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• pp.431-436
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• 1998

통전가열(ohmic heating)을 사과주스의 가열 살균에 적용해보기 위하여 가열기 형태와 전압, 파형, 주파수 등 전기적 요소가 사과주스 모델용액의 통전가열 속도에 미치는 영향을 알아보았다. 100 VAC, 60 Hz의 상용전류를 이용한 통전가열시 컬럼형 가열기에서 전극간의 간격이 29, 22, 17 mm로 줄어듬에 따른 모델용액의 가열속도는 $7.8,\;21.0,\;47.4^{\circ}C/min$으로 크게 증가하였으며 또한 전극의 수를 병렬로 1, 2, 3쌍으로 증가시킬 시에도 $29.2,\;49.8,\;74.6^{\circ}C/min$으로 비례적으로 증가하여 전극의 간격이 작을수록, 전극의 표면적이 증가할수록 가열속도는 크게 빨라지는 것으로 나타났다. $60\;Hz{\sim}60\;kHz$ 범위의 주파수 변화에 따른 가열속도 차이는 나타나지 않았으며 파형에 따른 가열속도는 positive saw tooth wave를 제외하고 변화가 거의 없었다. 전압을 40에서 100 VAC로 높임에 따라 가열속도는 $9.5^{\circ}C/min$에서 $83^{\circ}C/min$로 크게 증가하여 전압과 가열속도는 정비례 관계가 있음을 알 수 있었다. 통전가열과 상업적 살균방법으로 제조한 사과주스 간에는 이화학적 특성의 차이가 없었다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권3호
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• pp.438-442
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• 2005

전분의 가열, 호화과정에서 ohmic heater를 이용하여 가열속도를 변화시키면서 가열속도가 전분현탁액의 팽윤특성 및 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 3% 옥수수 전분현탁액을 가열속도를 변화시키면서 $90^{\circ}C$까지 가열한 후 냉각시키고 현미경 관찰과 입도분포를 측정한 결과 생옥수수 전분입자의 평균 직경은 $13.7{\mu}m$이었으며 $0.6^{\circ}C/min$의 가열속도로 가열했을 경우 $30.97{\mu}m$, $16.4^{\circ}C/min$로 가열한 경우는 $37.88\;{\mu}m$로 평균직경이 급속히 증가하였으나 $16.4^{\circ}C/min$ 이상의 가열속도에서는 완만히 증가하여 $45.5^{\circ}C/min$일 때는 $41.56\;{\mu}m$로 증가하였다. 즉, 가열속도는 전분입자의 팽윤에 영향을 주며, 가열속도의 증가는 전분입자의 팽윤을 촉진하는 것으로 나타났다. $7.5^{\circ}C/min$ 이하의 낯은 속도로 가열한 3% 옥수수 전분현탁액은 Newtonian fluid에 가까운 유동곡선 특성을 보였다. 그러나 가열속도 $16.4^{\circ}C/min$ 이상에서는 전분현탁액이 pseudoplastic fluid의 거동을 나타내었으며, yield stress가 현저히 증가되었다. 또한 겉보기 점도는 가열속도가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 15%의 옥수수전분현탁액을 각각 다른 가열속도로 $90^{\circ}C$까지 가열한 후, 전분겔을 조제하여 가열속도에 따른 전분겔의 견고성(hardness)을 측정한 결과, 완만 가열하여 제조한 전분겔의 견고성은 높은 값을 나타내었으며, 가열속도가 증가함에 따라 차츰 감소하다가 가열속도 $9.4-23.2^{\circ}C/min$의 범위에서는 거의 일정한 값을 나타내었다. 그러나 이후에는 가열속도가 증가함에 따라 전분겔의 견고성이 다시 증가하였다.

• 에너지공학
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• 제9권4호
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• pp.279-287
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• 2000

코크스 오븐에서 석탄 건류과정 중에 발생하는 석탄 중심의 가스압 특성에 대한 장입탄 수분, 가열속도 및 일반탄 배합비의 영향을 조사하기 위해 이동벽이 있는 pilot 규모의 코크스 오븐(0.45mW$\times$0.1mH$\times$1.2mL)에서 석탄 건류 실험을 수행하였다. 석탄 중심에서의 가열속도가 상업용 코크스 오븐과 비슷한 건류조건에서 장입탄 수분을 감소시켰을 때, 수분 증발 이후 가열속도는 비슷하였으며, 건류 초기 수증기압은 크게 증가하였고, 석탄 중심에서의 가스압은 습탄에 비해 대략 2.5배 증가하였다. 석탄 중심에서의 가열속도가 상업용 코크스 오븐보다 훨씬 빠른 건류조건에서 장입탄 수분을 감소시켰을 때, 수분 증발 이후 가열속도는 크게 감소하였고, 건류 초기 수증기압은 크게 증가하였으며, 석탄중심에서의 가스압은 습탄에 비해 대략 2배 증가하였다. 석탄 가열속도가 상업용 오븐보다 빠른 건류조건에서 장입탄에 일반탄을 첨가하여 일반탄 배합비를 증가시켰을 때 배합탄 중심에서의 가스압은 현저히 감소하였다.

• 공업화학
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• 제18권4호
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• pp.344-349
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• 2007

마이크로파 가열(microwave heating)에 의하여 제올라이트 NaY를 합성하였으며, 그 결과를 기존의 가열 방법(conventional heating)에 의하여 합성한 결과와 비교하였다. 같은 승온 속도를 사용하였을 때는 마이크로파에 의하여 가열하였을 때가 기존의 가열 방법에 비하여 NaY 결정 생성의 유도 기간(induction period)이 감소하였으며 결정의 생성 속도가 증가하였다. 또한 마이크로파의 사용 여부와 관계없이 승온 속도가 빠를 때도 유도 기간이 감소하고 결정 생성 속도가 증가하였다. 빠른 승온 속도에서 합성하였을 때 최종 결정의 크기가 크며, 이는 마이크로파의 사용에 의하여 더욱 증가하였다. 빠른 승온 속도에서는 반응 시간이 짧아져서 NaY의 합성에 소모되는 에너지 소모량은 감소하였다. 본 연구의 조건에서는 에틸렌글리 콜조(ethylene glycol bath)를 사용한 기존 가열 방법에서의 에너지 소모량이 마이크로파 가열보다 적게 나타났는데, 이는 마이크로파 에너지를 사용하는 것이 항상 효율적인 것만은 아니라는 것을 말해준다. 그러나 승온 속도를 적절히 조절하면 마이크로파 가열에 의해서 에너지 면에서 보다 효율적으로 NaY를 합성할 수 있다는 것을 알 수 있었다

• 한국식품영양과학회지
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• 제22권2호
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• pp.181-185
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• 1993

동부앙금(6~9%)을 연속가열법과 순간가열법으로 각 온도(80, 85, 90, 95$^{\circ}C$)에 도달시키고 20분간 유지시킨 다음 호화액의 흐름성질을 회전점도계를 이용하여 회전속도 6~180rpm, 측정온도 6$0^{\circ}C$의 조건에서 분석하였다. 호화액은 항복응력을 가진 의가소성 유체의 성질을 보였고 각 전단속도에서의 전단응력값은 순간 가열호화액이 연속가열호화액 보다 컸다. 순간 가열호화액은 농도와 가열온도에 관계없이 연속 가열호화액보다 항복응력과 점조도 지수값이 컸고 흐름지수 값은 작았다. 점조도 지수의 대수값은 농도와 가열온도와 정의 상관관계 (p<0.05)를 보였다. 동일한 농도에서 순간 가열호화액은 연속 가열호화액보다 가열온도에 따른 점조도 지수의 대수값의 증가 속도가 컸다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권3호
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• pp.355-359
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• 1991

글루타민산 나트륨(MSG)의 열안정성을 조사하기 위하여 가열온도 및 pH를 변화시키면서 가열 중 MSG의 분해정도를 비교하였다. 가열온도와 pH의 범위는 각각 $100{\sim}120^{\circ},\;4{\sim}9C$로 하였고, MSG는 2% 용액으로 만들었으며 가열 중 잔류 MSG 농도를 HPLC로 측정하였다. 그 결과 pH 4와 $120^{\circ}C$의 3시간 가열로 약 73% MSG가 감소한 반면, $100^{\circ}C$에서의 3시간 가열은 12% 정도만이 감소함을 보였다. 가열온도와 pH에 따른 초기 MSG의 분해속도와 분해 속도상수{(%MSG/log(hrs)}를 비교한 결과 $110^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$에서의 초기 분해속도는 pH 4가 가장 빨랐으며 분해 속도상수도 상당히 높은 값을 보였다. 분해가 가장 적었던 pH 범위는 $pH6{\sim}8$ 범위였다. 또한 가열온도에 영향을 가장 많이 받았던 pH 4와 pH 5의 MSG 열분해 속도상수와 1/T의 관계에서 계산된 활성화에너지는 각각 18.3 kcal/mole과 9.2 kcal/mole이었다.

• 한국식품과학회지
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• 제26권6호
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• pp.791-798
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• 1994

점성이 높고 열전도도가 낮아 기존의 열전도 가열방식으로는 효과적인 살균이 어려운 고추장, 된장 등의 페이스트상 식품의 효율적인 살균 공정을 개발하기 위한 기초 연구로서 전기 저항열(Ohmic heaing)을 이용한 실험실 규모의 정치 회분식 가열 시스템을 고안하고 전기적 요소가 가열 특성에 미치는 영향을 연구 검토하여 다음의 결론을 얻었다. 1. 고추장과 된장의 상온에서의 전기 전도도는 각각 1.865 S/m 2.510 S/m였으며, Ohmic heating에 의하여 온도가 증가함에 따라 전기전도도가 거의 비례적으로 증가하는 전기적 특성을 나타내었다. 2. 상용 주파수(60 Hz)에서는 전압을 증가시킬수록 비가열 속도$(^{\circ}C/g{\cdo}s)$가 거의 비례적으로 증가하였다. 일정한 전압에서 주파수를 증가시켰을 때 1KHz 이상에서부터 주파수의 증가에 따라 비가열 속도는 급격히 증가하여 고추장의 경우에는 5KHz에서 최고 가열속도 틀 나타내었으며 그 이상의 주파수에서는 감소하였으나 된장의 경우에는 계속 증가하여 실험범위의 최고값인 20KHz에서 최대 가열속도를 나타내었다. 3.고추장의 경우 전압, 전극 간격 및 시료량과 비가열속도와외 관계를 검토한 결과 비가열 속도 $35^{\circ}C/g{\cdot}s$ 이하일때 균일하게 가열이 이루어졌으며, 그 이상의 가열속도에서는 전극 부근에서 cake 생성 현상이 일어나 효과적으로 가열되지 않았다. 4. Ohmic heating 동안에 시료의 위처에 따른 온도 분포를 관찰한 결과 낮은 주파수 범위에서는 시료의 표면과 중간 부위외 온도차가 거의 없이 균일하게 급속히가열되었다. 그러나 5 KHz 이상의 높은 주파수 영역에 서는 표피 효과로 인하여 시료의 중심과 표면사이에 $10^{\circ}C$내외의 온도차가 생겼으며, 전극 부근의 온도가 중심부근 보다 5${\sim}10^{\circ}C$ 높았으므로 적절한 주파수의 선정이 중요하였다. 5. 고추장과 된장의 수분함량이 습량 기준으로 30% 이하일 때는 전류가 흐르지 않아 Ohmic heating의 적용이 불가능 하였으나, 30% 이상에서는 수분함량의 증가에 따라 가열속도는 급속히 증가하였다.

• 콘크리트학회논문집
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• 제24권5호
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• pp.605-612
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• 2012

콘크리트의 폭렬 발생 메커니즘에 대해서는 수증기압력에 의한 파괴, 내 외부의 온도 차이에 의해 발생하는 표면 압축력에 의한 파괴, 앞선 두 가지 요인의 복합작용에 의한 파괴가 있다. 이러한 폭렬에 영향을 주는 요인은 콘크리트 자체의 재료적 특성과 관계된 내부 요인과 환경에 의한 외부 요인으로 나눌 수 있으며 폭렬 현상을 이해하기 위해서는 두 가지 요인에 대한 충분한 고려가 필요하다. 외부 환경의 요소로써 가열 속도가 다른 경우 콘크리트 내부의 수분응집 및 수증기압력의 거동이 달라질 것으로 판단된다. 따라서 이 연구에서는 30, 50, 70, 90, 110 MPa의 다양한 강도 영역의 콘크리트를 대상으로 ISO-834 표준가열곡선과 $1^{\circ}C/min$의 가열 속도를 적용하여 가열 속도에 따른 콘크리트의 폭렬 성상 및 수증기압력, 열팽창 변형을 평가하였다. 실험 결과 콘크리트의 폭렬은 급속 가열조건에서 발생하며, 콘크리트가 고강도화될수록 폭렬에 의한 단면손실량이 증가하였다. 또한, 가열 초기에 콘크리트 표면부의 수증기압력 상승 속도 및 가열 속도에 따른 열팽창에 의한 초기압력 상쇄효과가 콘크리트의 폭렬 발생에 중요한 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2018년도 전력전자학술대회
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• pp.3-5
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• 2018

유도 가열 (Induction Heating; IH) 기기는 빠른 가열 속도, 안전성, 청결성 등의 장점으로 산업계와 가정에서 널리 사용되고 있다. 하지만 기존 IH 기기는 낮은 저항을 갖는 비자성체 용기를 가열할 때 1차측 스위치에 높은 전류가 유도됨으로써 스위칭 손실과 전도 손실이 증가하고 스위치 정격 전류량을 초과하는 문제가 발생하였다. 본 논문에서는 용기 재질에 따른 임피던스 특성을 분석하여 비자성체 용기를 가열하기 위한 적절한 유도 가열용 직렬 공진형 컨버터의 새로운 스위칭 변조방식을 제안한다. 2 kW의 정격 전력을 가지는 유도 가열용 컨버터의 시작품을 사용하여 설계 방법론과 스위칭 변조 방식의 타당성과 성능을 검증하고자 한다.

• 공업화학
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• 제17권3호
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• pp.296-302
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• 2006

산소농도에 따른 폐폴리우레탄의 열적 산화분해에 관한 속도론적 연구를 $10{\sim}50^{\circ}C/min$ 사이의 여러 가열속도에서 비등온 질량감소 기술을 이용하여 수행하였다. 폐폴리우레탄의 열적 산화분해를 묘사하기 위하여 Arrhenius식에 근거한 미분법과 적분법을 이용하여 산소농도에 대한 영향을 고려할 수 있는 속도론 모델을 제시하였으며 활성화 에너지 및 반응차수 그리고 pre-exponential 인자와 같은 속도 상수들에 대한 정보를 얻기 위하여 본 연구에서 제시한 속도론 해석 방법을 이용하여 질량감소 곡선 및 그 미분값을 해석하였다. 본 연구로부터 산소농도에 대한 반응차수는 모두 음의 값을 나타내었으며 활성화 에너지는 산소농도가 증가함에 따라 감소함을 확인할 수 있었다. 또한 단일 가열속도에서의 실험값을 이용하는 적분법의 경우 가열속도에 따라 반응속도 상수의 값이 변화함을 알 수 있었다. 따라서 여러 가열속도에서의 실험값을 이용하는 미분법이 폐폴리우레탄의 열적 산화분해 반응을 보다 효율적으로 나타내고 있는 것으로 판단된다.