• 한국자원식물학회지
• /
• 제17권2호
• /
• pp.75-81
• /
• 2004

본 연구는 산림 수목 종자를 대상으로 다양한 초저온 동결 조건을 적용하고, 초저온 저장 후에 나타나는 종자의 발아 특성 및 유묘의 생장 특성 조사하기 위해 수행되었다. 유리화 과정을 기초로 한 초저온 저장은 다릅나무 종자의 발아율을 크게 감소시켰으나, 초저온 저장 전 동결보호제 처리와 초저온 저장 후의 빠른 해빙은 종자의 발아율 감소를 완화시켰다. 초저온 저장 전 동결보호제 노출 시간은 종자의 발아율에 영향을 주었다. 즉 동결보호제 노출시간이 길어짐에 따라 종자의 발아율은 감소하였다. 그러나 초저온 저장 기간은 종자의 발아율에 영향을 주지 않았다. 또한 동결보호제의 노출 시간과 초저온 저장 기간은 유묘의 생장 특성에 영향을 주지 않았다. 따라서 수목 종자의 초저온 저장은 조직의 손상이나 변형이 없이 장기간 저장할 수 있는 현지 외 보존 기술로 적절하다고 판단된다. 그러나 산림 종자의 보다 효율적인 초저온 저장을 위해서는 각 수종의 종자 특성에 맞는 동결보호제 및 처리 기술이 개발되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국도로학회논문집
• /
• 제13권1호
• /
• pp.21-32
• /
• 2011

포장의 동결깊이는 30년간의 기온자료를 분석하여 만든 동결지수를 근거로 하여 동상방지층의 두께를 결정한다. 본 연구에서의 현장계측 지역은 동결지수에 따라 동결지수 550~650$^{\circ}C{\cdot}$일, 450~550$^{\circ}C{\cdot}$일, 350~450$^{\circ}C{\cdot}$일로 구분하여 지역을 선정하였고, 각 지역별로 절토부, 절성경계부, 저성토부(2m 이하 성토부) 구간으로 단면을 구분하였다. 각 단면에 동상방지층 유 무를 구분하여 포장층별로 계측기(온도, 함수비)를 설치하고 데이터를 수집하였다. 현장 모니터링 시스템을 통하여 수집된 데이터 분석을 통하여 포장된 도로의 동결깊이를 결정하는데 이용할 수 있다. 연구 결과, 동상방지층이 없을 경우 동결지수 550~650$^{\circ}C{\cdot}$일 지역에서는 대기온도에 따라 겨울철 노상층의 온도가 $0^{\circ}C$ 이하로 나타났고, 동결지수 450~550$^{\circ}C{\cdot}$일 지역에서는 지역별로 상이했으며, 동결지수 350~450$^{\circ}C{\cdot}$일 지역에서는 동상방지층이 없어도 노상층의 온도가 $0^{\circ}C$ 이하로 나타나지 않았다. 또한, 포장 단면별로 동결깊이를 비교한 결과 대기온도에 따라 동결깊이는 절토부가 가장 높았으며, 절성경계부, 저성토부 순으로 단면별 차이가 나타났다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제16권3호
• /
• pp.42-50
• /
• 1992

다공성 물질이 충전된 밀폐용기 내에서 수용성 이원혼합용액($H_2O{+}NaCl$)이 수평한 상부전열면으로 부터 동결될 때 혼합용액의 초기농도, 액체의 과열 및 다공성물질의 입자직경 크기가 온도와 농도분포에 미치는 영향을 실험하였으며, 동결이 진행됨에 따라 이동하는 고액상 혼합영역의 계명위치를 측정하였다. 다공성물질은 평균직경이 2.85mm, 6mm인 구형의 유리구슬을 이용하였다. 수용성 혼합용액의 초기농도는 공융농도도 이하로 하였으며 상부 전열면은 공융온도 이하로, 하부전열면은 액상선온도 이상으로 유지하여 동결 실험한 결과 상부 전열면으로 부터 고체 영역, 고액상혼합영역, 액체영역으로 구분되었다. 액체의 초기농도가 5%인 경우 과냉현상이 관찰되었으나 10%, 15%인 경우 액체온도는 액상선 온도보다 더 높았다. 용액의 초기농도를 감소시킬수록 고체와 고액상혼합영역의 범위는 증대되었으며 고액상혼합영역과 고체영역의 계면은 더욱 강해진 자연대류에 의하여 2차원성이 증가된 형상을 보였다. 용액의 자연대류는 다공성물질의 직경이 클수록 증가되었으며 계면에서의 제융해현상은 관찰되지 않았다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제27권5호
• /
• pp.783-788
• /
• 1995

본 연구는 동결속도 및 동결저장온도가 취반된 쌀의 이화학적 특성에 미치는 영향을 살펴보고자, 단열재를 이용하여 최대 빙결정 형성신간이 3시간, 5시간, 7시간 그리고 12시간인 동결속도로 24시간 동안 동결하였고, 동결된 시료는 각각 $-20^{\circ}C$와 $-70^{\circ}C$의 냉동고에서 3개월간 저장하여 동결저장동안에 각 시료의 노화도 그리고 조직감의 변화를 조사하였다. 동결된 쌀밥의 미세구조 및 표면구조는 빙결정을 동결치환에 의해 제거한후 scanning electron microscopy(SEM)으로 관찰하였다. 취반된 쌀의 노화도는 동결속도, 동결저장온도, 저장기간에 따라 큰 영향을 받아 최대 빙결정 형성시간이 3시간에서 12시간으로 길어짐에 따라 노화도는 14.85%에서 40.00%로 증가하였고, 동결된 쌀밥의 동결저장 중 노화도는 $-20^{\circ}C$에서 저장한 것이 $-70^{\circ}C$의 경우보다 노화된 정도로 크고, 빠른 진행을 보였다. 동결된 시료를 해동한 후의 경도는 동결시키지 않은 대조구와 비교할 때 크게 증가하였으며, 또한 동결속도가 늦어질수록 더 큰 증가를 보였다. 하지만, 3개월간 저장한 후에는 경도가 다시 감소하였다. 한편, 부착성은 대조구와 비교하여 24시간 동안 동결된 쌀밥에서는 감소하였으며 3개월간 저장한 후에는 다시 증가하는 경향을 보였다. 동결된 취반된 쌀의 빙결정의 크기는 동결속도가 늦어짐에 따라 커졌고 그 수는 상대적으로 적었다. 또한 3개월간 저장한 후에는 얼음의 재결정화에 의해 시료의 빙결정은 더욱 커져 취반된 쌀의 구조가 많이 파손되었음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 최대빙결정형성시간을 단축하여 취반된 쌀을 동결시키는 것과 낮은 온도에서 저장하는 것이 빙결정의 형성과 성장에 따른 전분의 노화와 조직감의 변화를 억제할 수 있다고 판단되었다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제43권4호
• /
• pp.509-512
• /
• 2011

동결건조 쌀죽의 품질특성에 미치는 동결속도의 영향을 조사하기 위하여 쌀죽을 -20, -40, -70$^{\circ}C$의 동결 온도에서 동결시킨 후 동결건조시킨 제품을 제조하여 이들 제품의 미세구조, 물리적 강도, 조직감 및 재수화율을 조사하였다. 전자주사현미경을 통한 이들 제품의 미세구조를 관찰한 결과 완만동결(-20$^{\circ}C$)시킨 것이 급속동결(-70$^{\circ}C$)에 비해 공극의 크기가 크고 그 수가 적었다. 반면에 급속동결시킨 제품은 보다 조직이 치밀하고 물리적인 강도가 유의적(p<0.05)으로 큰 값을 나타냈다. 수화복원율은 -20$^{\circ}C$에서 동결시킨 제품이 -40, -70$^{\circ}C$에서 동결시킨 제품보다 높았다. 따라서 품질이 우수하고 사용이 간편한 동결건조 쌀죽을 제조하기 위해서는 최적의 동결 온도의 선택이 필수적임을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.207-212
• /
• 1992

식품의 동결장치 설계 및 최적조작조건의 설정을 위해 필요한 식품중의 온도분포, 동결시간, 동결계면의 이동속도의 측정을 위하여 기존의 모델과 3단계동결 모델(3단계 수치계산모델)을 식품에 적용한 결과는 대략 다음과 같다. 1. Neumann왜와 체적변화를 고려한 Neumann해는 물의 경우 거의 일치하여 동결에 따른 체적팽창은 큰 영향이 없으며, 중간상을 고려한 Weiner때가 Neumann해보다 빠른 냉각속도를 나타내었다. 2. 체적팽창을 고려한 Neumann해를 물, 2% 한천겔, 20% 젤라틴 겔, 돈육에 적용시킨 결과, 결합수의 영향을 무시할 수 있는 물과 2% 한천겔에 잘 적용되었다. 또한, 잠열분산형 모델인 Weiner 해에는 결합수가 각각 16%, 23%로 그 값이 상대적으로 높은 젤라틴 20%겔과 돈육에 잘 적용되었으며, 돈육의 경우 중간상은 $0^{\circ}C$~-7$^{\circ}C$로 고려 할 때 실측치와 잘 일치하였다. 3. 3단계동결모델을 이용한 수치 해석해를 물과 20% 제라틴겔에 적용시킨 결과, Neumann해가 Weiner해보다 양호한 적용성을 보였다. 4. 이상과 같은 3단계동결모델에 의한 수치해는 수분의 존재상태 및 과냉각현상등의 문제를 포함한 식품의 동결현상을 기술하기에 그 범용성과 정도가 높은 모델임이 판명되어 금후에 상기 연구를 바탕으로 초기온도와 동결매체온도의 변화에 따른 빙결정의 크기 및 동결시간과 최대빙결정생성대 통과시간의 상관관계를 추정할 수 있다면 식품의 동결중 동결장치의 설계 및 최적조작조건의 설정이 가능하리라 사료된다.

• 한국지반공학회논문집
• /
• 제27권10호
• /
• pp.13-23
• /
• 2011

동토기반 말뚝기초의 지지력은 말뚝구조물 표면과 주변 토사의 접촉면에서 발현되는 동착강도에 의해 산정되며, 이는 동착-강도가 동토지반 기초설계를 위한 가장 주요한 설계정수임을 의미한다. 동착강도는 토사종류, 동결온도, 말뚝표면에 수직방향으로 작용하는 지중응력, 재하속도, 말뚝구조물의 표면 거칠기 등 다양한 인자들에 동시다발적인 영향을 받는 것으로 보고되고 있다. 1960년대부터 동토지반 기초설계를 위한 동착강도 산정방법들이 제안되어 왔으나, 대부분 동결온도와 말뚝구조물 표면특성에 대한 영향은 고려하고 있는 반면 동착강도의 주요 영향인자 중 하나인 지중응력에 의한 영향을 고려하지 않고 있어 소정깊이 이상의 말뚝기초 설계를 위한 동착강도 산정방법으로 활용되기에는 한계가 있는 것으로 판단된다. 본 연구에서는 동결온도뿐 아니라 지중응력이 동착강도에 미치는 영향을 파악하기 위하여 직접전단시험기를 활용한 동결토 전단강도 및 동착강도 측정실험을 각각 수행하였다. 실험결과 전단강도와 동착강도는 모두 동결온도 조건이 낮아질수록, 혹은 수직응력 조건이 커질수록 증가하는 경향을 보였다. 전단강도와 동착강도의 정량적 관계분석을 위해 정의된 전단강도와 동착강도의 비 $r_s$는 초기 동결온도에서는 급격하게 감소하는 경향을 나타냈으나, 동결온도가 낮아질수록 증가하며 수렴구간을 형성해가는 경향을 보였다. 본 연구에서는 최종적인 연구결과로서 동결온도 및 수직응력 조건을 바탕으로 결정된 $r_s$값을 이용하여 동결토의 전단강도로부터 동착강도를 예측할 수 있는 방법을 제안하고 있다.

• 콘크리트학회논문집
• /
• 제19권5호
• /
• pp.647-653
• /
• 2007

레디믹스트콘크리트 공장에서 동절기에 고분자 화학 혼화제, 특히 조기강도 확보를 위해 개발된 액상형 조강제를 사용할 경우, 해당 혼화제의 저장 안정성을 검토할 필요가 있다. 본 연구에서는 액상형 조강제의 동결 및 겔화 특성을 검토하고, 이를 방지할 수 있는 재료적, 설비적 해결 방안을 제시하여, 실무 적용시의 품질관리 방안으로 제시하고자 하였다. 검토 결과, 액상형 조강제의 동결온도는 $-11.8^{\circ}C$ 정도로 확인되어 콘크리트의 강도 발현 온도한계보다 낮은 온도 범위로서 안정적인 것을 확인하였으며, $SiO_2$와 $Na_2O$의 mol비를 0.31 수준으로 디자인한 sodium silicate를 $37{\pm}0.5%$ 포함시켜 제조함에 따라 저온에서의 겔화를 최소화하는 한편, 이의 저장 및 공급을 위해 고안된 설비 시설은 공급탱크의 온도를 $40^{\circ}C$ 정도로 설정하여 설비 전단계의 온도 분포가 실무 활용상 문제가 없음을 확인할 수 있었다.

• 대한토목학회논문집
• /
• 제38권4호
• /
• pp.555-565
• /
• 2018

최근 임시 지보, 보강 및 지하수 차수와 같은 다양한 지질공학분야에서 차수 및 지반보강 공법으로 인공동결공법(artificial ground freezing method)이 적용되고 있다. 인공동결공법은 지중에 매설된 동결관 내로 냉매를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 할 수 있는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 본 연구에서는 해성 점토지반(marine clay)에 대한 인공동결공법 현장실증시험을 수행함으로서 인공동결공법에 따른 해성 점토지반에서의 동결속도(freezing rate)를 평가하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2m 깊이로 매설된 동결관 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 단일공 시험과 동결벽체 형성 시험을 수행하였다. 자동밸브를 통해 유출되는 액화질소의 온도를 일정하게 유지시켰으며, 동결과정에서 동결관 외벽 및 지중의 온도변화를 측정하였다. 시험결과, 단일공 시험은 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일 동안 약 11.9ton의 액화질소가 소요되었고, 동결벽체 형성 시험은 부피 약 $7.04m^3$의 동결벽체를 형성하는데 총 4.1일 동안 약 18ton의 액화질소가 소요된 것으로 산정되었다. 임의의 깊이에서 동결면적이 동결반경의 제곱에 비례하기 때문에 동결반경이 증가할수록 방사방향 1차원 동결속도가 감소하였고, 이를 바탕으로 방사방향 1차원 동결속도 예측식을 제시하였다.

• 한국수산과학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.131-136
• /
• 1979

옥돔을 6개월간 두가지 다른 온도로 동결저장하면서 동결온도의 차이, 동결저장기간의 차이에 따른 조직의 변화를 광학현미경으로 관찰한 결과는 다음과 같다. 1. 동결저장온도의 차이에서 오는 근육조직 변화는 많았으며, $-5^{\circ}C로 저장한 것이 $-35^{\circ}C$로 저장 한 것 보다 그 변호가 많았다. 2. 조직변화에서본 선어로서 옥돔의 동결저장기간은 $-5^{\circ}C$의 경우는 길어서 1개월, $-35^{\circ}C$의 경우는 3개월 정도였다. 3. 3. $-5^{\circ}C$ 동결은 $-35^{\circ}C$ 동결에 비하여 세포외 세포외 동결이 많았었다. 4 동결에 대한 옥돔의 근조직의 피해는 비교적 심한편 이었다. 본 연구느 문교부 연구조성비로서 이루어 졌음.