• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제29권4호
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• pp.48-54
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• 2000

자성재료에 자기장을 걸어주변 가열되고 자기장을 제거하면 냉각되는 성질이 있는데, 이를 자기열량효과(magnetocaloric effect)라고 하며, 이것을 이용해서 저온을 생성시키는 방법을 자기냉동(magnetic refrigeration)이라고 한다. 큐리 온도(Curie temperature) 부근의 강자성체에 자 기장이 가해지면 전자례도내에서 쌍을 이루지 않은 전자들의 자기모벤트들이 자기장에 평행 하게 배열되는데, 이로 인해 열역학적 무질서의 척도인 엔트로피는 낮아지고 이러한 손실을 보상하기 위해 재료의 온도가 올라가게 된다.반대로 자기장이 제거되면 자기모벤트가 본래의 무질서한 상태로 돌아오며, 엔트로피가 증가하 고 재료의 온도는 떨어지게 되는 것이다. 역사적으로 보면 1881년에 Warburg가 큐리온도 부근의 철에서 자기열량효과를 처음 발견하였으며. 1926년과 1927년에 Debye와 Giauque가 각각 단열소자볍 (adiabatic demagnetization)을 제안함으로써 실용화되기 시작하여 주로 극저온을 얻는 방법으로 이용되어 왔다. 1950년도 이전의 연구는 절대온도 영도(OK)에 도달하고 자 하는 순수과학적인 노력으로서 개방사이클(open cycle)을 이용한 단열냉각 방식을 추구하 였으나, 1950년 이후부터는 공학적인 응용을 목적으로 밀폐사이클(closed cycle)을 형성하는 자기냉동기에 관한 연구가 진행되었다. 1976년에 Brown은 희토류(rare earth) 금속인 가돌리늄(Gd)을 사용하여 유체(물 80%와 에틸 알코올 20%)를 재생시킴으로써 상온에서 작동 하는 자기냉동기를 보고한 바 있다. 그는 7 T의 큰 자장을 이용하였으며, 고온부와 저온부의 온도는 각각 $46^{\circ}C와\;-1^{\circ}C로서\;47^{\circ}C$의 온도간격을 얻었다. 자기냉동에 있어서의 또 하나의 중요한 진전은 1978년과 1982년에 Steyert와 Barclay에 의해서 능동자기재생기(active magnetic r regenerator)의 개념이 소개되고 개발된 것으로, 이는 자성재료가 냉매로서 뿐만 아니라 열전달 유체의 재생기로도 사용되는 방식이다. 이상과 같은 자기냉동기술의 발달에 이어서 1997년에 미국의 Astronautics사(Wisconsin주 Madison시 소재)와 Ames 연구소(Iowa주 Ames 시 소재)의 공동연구팀이 발표한 두 가지의 새로운 진전으로 인해 공기조화 및 냉동분야에 적용할 수 있는 자기냉동기의 실용화 가능성이 한층 높아졌다. 이들의 연구결과는 (1) 자기냉동이 실온에서도 실현 가능한 기술이며 증기압 축식 냉동에 필적할 만하다는 것을 보인 것과 (2) 이미 알려져 있던 자기냉동재료보다 자기 열량효과가 훨씬 큰 새로운 재료를 발견한 것이다. 이로써 자기냉동에 대한 관심과 기대가 한결 커지고 있다. 본 원고에서는 자기냉동의 원리가 되는 자기열량효과와 이를 이용한 자기냉동의 방법 그리고 최근에 이루어진 새로운 진전에 대해 소개하고 공기조화 및 냉동분야에의 적용 가능성을 전망해 보고자 한다.

• 대한두경부종양학회지
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• 제28권1호
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• pp.19-23
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• 2012

목 적 : 액체 질소를 이용한 냉동 치료는 피부 사마귀 치료에 널리 사용되어왔다. 본 연구에서는 재발성 성문부 유두종 환자에 대해 냉동 치료를 시행하여 그 치료 결과를 알아보고자 하였다. 방 법 : 냉동치료 전에 재발성 유두종으로 확진 되었고, 다른 호흡기에는 병변이 없었던 환자를 대상으로 하였다. 결 과 : 냉동 치료의 국소적, 전신적 합병증 및 부작용은 없었다. 그러나, 성문부 유두종은 냉동 치료 후 각각 3개월과 2년 후에 재발하였다. 결 론 : 냉동치료는 초기에는 성문부 유두종 병변의 치료에 효과가 있으나, 장기적인 효과는 떨어졌다. 향후 더 많은 증례와 추적관찰이 필요할 것으로 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제13권5호
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• pp.403-410
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• 2000

본 연구에서는 전분을 냉동반죽에 첨가한 효과에 대해 알아보았다. 냉동생지의 물리적 특성은 farino-graph. extensograph, amylograph를 통해 측정되었다. 측정된 결과는 전분이 첨가된 냉동반죽이 대조구에 비해 더욱 안정함을 알 수 있었다. 반죽의 물리적, 화학적 특성은 냉동보관기간에 따라서 측정되었는데 전분을 첨가한 반죽이 대조구에 비해 물리적, 화학적 변화가 작음을 보여주었다. 이는 전분이 냉동반죽의 냉동보관중 제품열화를 방지함을 의미한다. 이로부터 전분은 냉동보관중 냉동반죽의 효모활성력과 글루텐 망상구조를 냉동장애로부터 보호한다고 생각된다. 이 실험을 통하여 여러 전분 중에 특히 감자전분의 첨가가 냉동반죽의 안정성을 향상시키는데 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 2004년도 정기총회 및 제33차 춘계 학술대회
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• pp.131-134
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• 2004

EM이 돼지 사양에서 육질개선에 미치는 효과를 알아보기 위해 사양실험을 하였다. 일반적으로 사양한 돼지와 EM 축산사료첨가제와 EM 활성액을 정기적으로 급이하여 사양한 EM Pork를 도축한 후 각각의 돈육을 $4^{\circ}C$ 냉장온도와 $-18^{\circ}C$ 냉동온도에서 저장하였다. 그후 일반 돈육과 EM Pork의 일반성분 및 육질의 보존성에 관한 실험을 실시하였다. 단백질 변성에 관한 실험결과 일반 돈육을 5일간 냉동저장한 것은 3.72 mg%를 보였고 EM Pork는 3.2 mg%를 나타내 일반 돈육보다 15% 정도 단백질 변성을 지연시켰다. 또한, 일반 돈육을 5일간 냉장저장한 것은 4.9 mg%를 나타냈으나 EM Pork는 3.19 mg%를 나타내 일반 돈육보다 35% 단백질 변성 억제 효과를 보였다. 또한, 냉동 및 냉장 처리한 일반 돈육의 조단백질 함량은 각각 21.41%와 19.73%인데 비해 냉동 및 냉장 처리한 EM Pork는 각각 22.21%와 21.41%를 나타냈다. 이러한 결과는 단백질 변성과 관련된 것이라 볼 수 있다. 결론적으로 EM Pork육은 일반 돈육에 비해 단백질 변성 억제 효과가 15${\sim}$35% 정도 우수한 것으로 사료된다.

• 기계저널
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• 제49권9호
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• pp.22-27
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• 2009

자기냉동 방식은 자석 혹은 자기장을 이용하여 열 에너지 및 엔트로피를 펌핑하고자 하는 노력이다. 이 글에서는 어떻게 자기장을 효과적으로 이용하여 냉동 시스템을 구성할 수 있는지 알아보겠다.

• 한국양식학회지
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• 제12권1호
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• pp.1-5
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• 1999

황복(Takifugu obscurus) 정자의 냉동보존을 위한 기초자료를 얻고자, 냉동보존 조건에 관한 연구를 수행하였다. 황복 정자의 냉동보존을 위한 희석액으로는 다른 여러 가지 희석액에 비해 MFRS가 가장 적합하였으며, 동해방지제로는 DMSO가 glycerol에 비해 효과가 좋은 것으로 나타났다. MFRS를 희석액으로 하고 동해방지제인 DMSO를 최종농도가 5%되도록 첨가하여 정자를 냉동보존하였을 때, 해동정자의 수정률은 74.3±7.5%로 가장 보존효과가 좋았다.

• 한국가금학회지
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• 제29권1호
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• pp.45-52
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• 2002

계육 surimi에서 trehalose와 oligosaccharide의 단백질 냉동변성 방지효과를 구명하기 위하여 본 실험을 실시하였다. 기계발골노계육에 0.5% 소금물(고기:용액, 1:4)로 2회, 증류수로 1회 수세하여 surimi를 제조하였다. Trehalose와 oligosaccharide를 각각 8%씩 혼합한 후 $-18^{\circ}C$에서 10주간 냉동저장하였다. 모든 Surimi의 적색도(a*)는 냉동기간동안 감소하였다. 냉동기간중에 trehalose, oligosaccharide, 무첨가 순으로 명도가 높고 적색도와 황색도가 낮아 색택 안정성이 있는 것으로 나타났다. 냉동기간중 surimi의 gel 강도(압착력, 경도, 탄성, 점착성)는 감소하였지만, trehalose와 oligosaccharide 첨가가 무침가구에 비해 유의적으로 높은 수준을 유지하였다. 냉동기간중에 부착성은 trehalose 첨가가 가장 높았다. 따라서 이들 당류가 계육 surimi에 단백질 냉동변성방지제로 효과가 인정되었으며, trehalose는 감미도가 기존 설탕보다 낮고 색깔 및 물성에서 oligosaccharide 보다 더 우수한 것으로 판단되었다.

• 산업식품공학
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• 제14권1호
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• pp.14-20
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• 2010

본 연구에서는 냉동요구르트 제조 시 trehalose와 sorbitol 첨가가 유산균의 동결변성방지 및 향기성분의 변화에 미치는 영향을 조사하고자 실시하였다. 요구르트를 L. bulgaricus와 S. thermophilus 단독균주 및 혼합균주로 발효시켰을 때 처리구 모두 trehalose와 sorbitol 첨가에 의한 발효과정 중 유산균의 증식효과는 나타나지 않았다. 요구르트를 6주간 냉동저장하는 동안 trehalose와 sorbitol 첨가에 의한 모든 처리구에서 유산균수의 차이가 없었으며, MRS 액상배지에 trehalose와 sorbitol 을 각각 2%, 5% 첨가하여 6주간 냉동저장하였을 때는 5% trehalose 처리구의 동결변성방지 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다. 냉동저장 기간 동안 고형분 함량이 12%인 처리구와 20%인 처리구의 생균수는 큰 차이가 나타나지 않아 고형분 함량 차이에 의한 trehalose와 sorbitol 효과에는 차이가 없는 결과를 나타내었다. 요구르트의 동결과 해동을 반복하였을 경우 trehalose와 sorbitol 모두 2% 첨가구보다 5% 첨가구가 우수한 동결변성방지 효과를 나타내었다. 전반적으로 Trehalose 첨가구가 sorbitol 첨가구보다 2%, 5% 모두 동결변성방지 효과가 좋은 결과를 나타내었다. Trehalose와 sorbitol을 첨가하여 요구르트를 제조하였을때 향미성분의 함량은 대조구와 유사하였으며 일반적인 요구르트의 향미를 나타내었다. 냉동저장 중 요구르트 향미성분은 손실되거나, 함량비율의 변화가 발생하지 않았다. 이상의 결과로부터 요구르트의 풍미에는 영향을 미치지 않으면서 냉동저장에 의한 유산균의 동결변성방지제로서의 trehalose첨가가 냉동요구르트의 유산균 안정화에 효과가 있다고 하겠다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제30권6호
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• pp.49-54
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• 2001

1990년대 중반부터 후반에 결쳐 미국의 Astronautics사와 Ames연구소에 의한 공동연구결과는 자기냉동이 실현 가능한기술이며 가스액화,음식 냉동 및 저장, 대규모 건물 공조 등에 있어서 기존의 증기압축냉동에 필적할 만하다는 것을 밝혔다. 더 최근의 연구와 개발 노력은 자기장 원(source)으로 $Nd_2Fe_{14}B$ 영구자석배열을 이용한 회전식 자기냉동기가 가정용 공조기나 냉동/냉장고에 사용될 수 있음을 나타내고있다. Gd 금속구를 사용한 2단 자기 냉동/냉장고의 예비설계는 냉동실 온도가 $-12^{\circ}C(10^{\circ}F)$, 냉동실 온도가 $-1^{\circ}C(30^{\circ}F)$에서 전체 성능계수 3 그리고 냉각능력 120W를 얻을 수 있음을 제시한다. 자기장 원으로서 개선된 영구자석 배열을 이용한다면 카르노 효율의 60%와 성능계수 4.5에 이를 수 있을 것으로 보여진다. 그리고 자기냉동은 오존층 파괴물질 (CFC's)이나 온설가스(HCFC's와 HFC's)를 사용하지 않기 때문에 깨끗한 환경을 만드는데 기여한다. 동시에 상용 Gd으로부터 거대한 자기열량효과를 가진 재료인 $Gd_5(Si_2Ge_2)$를 kg 단위로 생산할 수 있는 정도로 연구가 진전되었다. 이 신재료를 저렴한 가격에 얻을 수 있게 됨으로써 Gd 금속을 자기냉매로 사용하도록 설계 되었던 공조기나 냉동/냉장고의 효율이 더 좋아질 것으로 예상된다.

• 대한설비공학회지:설비저널
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• 제33권3호
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• pp.37-42
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• 2004

흡수식 냉동기의 구성요소에 관한 성능향상 및 배열을 이용한 코제네레이션 시스템의 소개한다. 1997년 12월에 개최된 지구온난화 방지 교토회의(COP3-기후변동협조조약 제3회 체결국 회합)에서, 일본은 2008년-2012년까지 온실효과가스의 배출량을 1990년도 시점을 기준으로 6% 삭감하기로 합의하였다. 이러한 배경에 따라 $CO_2$ 배출량의 삭감에 대한 새로운 공업기술의 전개가 진행되고 있으며, 일본의 냉동공조산업 분야에서도 코제네레이션이라는 에너지 절약 관점으로부터 흡수식 냉동기가 다시 주목을 받게 되는 계기가 되었다.(중략)