• 제목/요약/키워드: 비균일 혼합

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고에너지밀도 리튬전지를 위한 망간이 첨가된 LiFePO4 양극재료 (Manganese Doped LiFePO4 as a Cathode for High Energy Density Lithium Batteries)

  • 김둘선;김재광;안주현
    • 전기화학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.157-161
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    • 2013
  • 다공성 $LiMn_{0.6}Fe_{0.4}PO_4$ (LMFP)를 졸-겔법을 이용하여 합성하였고, 원료물질을 양론비로 혼합한 후 혼합물을 $600^{\circ}C$에서 10시간 동안 가열하여 입자 표면 전체에 전도성 탄소물질이 균일하게 형성된 LMFP을 제조하였다. LMFP의 결정구조는 리트펠트법에 의해 조사하였고, 표면구조와 기공특성은 주사전자현미경, 투과전자현미경, BET로 분석하였다. 제조된 LMFP는 표면적이 크고, 입자 표면에는 웹(web) 형태의 다공성 탄소층이 균일하게 형성되어 있는 것을 확인하였다. 상온에서 LMFP를 양극으로 사용하여 0.1 C의 전류밀도에서 초기방전용량은 152 mAh/g, 에너지밀도는 570 Wh/kg로 높았고 사이클 성능도 장기적으로 안정적이었다. 졸-겔법에 의해 제조된 LMFP는 높은 기공도와 균일한 탄소코팅에 의한 시너지효과로 이온확산이 용이하여 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다.

액체로켓엔진용 가스발생기의 연소성능시험 (Combustion Performance Tests of Fuel-Rich Gas Generator for Liquid Rocket Engine at Design Point)

  • 한영민;김승한;문일윤;김홍집;김종규;설우석;이수용;권순탁;이창진
    • 한국연소학회:학술대회논문집
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    • 대한연소학회 2003년도 제27회 KOSCO SYMPOSIUM 논문집
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    • pp.125-130
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    • 2003
  • 본 논문에서는 액체로켓엔진에서 터보펌프의 160kW급 터빈을 구동하고, 액체산소와 케로신을 추진제로 사용하는 가스발생기의 설계점 연소성능시험 결과에 대해 논의하였다. 충돌형 F-O-F 인젝터, 물냉각 채널을 가진 연소실, torch ignitor, turbulence ring 그리고 측정 링을 갖는 가스발생기에 대해 기술하였고, 점화, 연소, 종료 등의 시험 cyclogram에 대해 언급하였다. 설계점에서의 연소시험 및 turbulence ring 장착여부, 연소실 길이 변화에 따른 연소시험의 결과들에 대해 기술하였다. 연소시험 결과 가스발생기는 설계점에서 안정된 작동성을 보여주었고, 연소압력 및 온도 등의 성능이 예측치에 근접하는 결과를 보여 주었다. Turbulence ring은 출구에서의 가스온도를 균일하게 분포시켜 효과적인 혼합 장치임을 보여 주었고, 4-6msec 정도에서의 잔류시간에서는 연소효율의 차이가 크지 않음을 알 수 있었다. 가스발생기 출구에서의 온도는 공급되는 추진제의 O/F ratio에 따라 매우 민감하게 반응함을 알 수 있었다.

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아르곤과 산소 대기압 플라즈마 방전 효과를 이용한 살균처리 (Treatment of Ar/O2 Atmospheric Pressure Plasma for Sterilization)

  • 손향호;이원규
    • 공업화학
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    • 제22권3호
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    • pp.261-265
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    • 2011
  • 아르곤과 산소 대기압 플라즈마를 이용한 미생물인 E. coli의 살균효과를 분석하였다. 유전체 격막 방전 형태의 플라즈마 반응기는 아르곤과 산소 혼합기체에서 균일한 플라즈마 방전과 오존 생성에 효과적이었다. 직접적인 대기압 플라즈마 조사에 따른 E. coli의 살균처리 공정에서 산소에 대한 혼합비와 인가전력의 증가는 방전기체의 오존 발생농도를 높여 미생물의 살균효과를 증가시켰다. 반응기와 시료와의 거리는 살균효과를 증가하기 위하여 가급적 작게 하는 것이 효율적이었다. 본 연구를 통하여 대기압 플라즈마는 오존과 같은 산화촉진제의 발생으로 저온에서 E. coli와 같은 미생물을 효과적으로 살균할 수 있어 기존의 살균법을 대체 할 수 있는 차세대 살균기술로서의 개발 가능성을 확인 할 수 있었다.

PET 검사에서 Iterative 재구성 방법과 True X 재구성 방법에 따른 영상의 균일성 및 대조도 비교 평가 (Performance Test of the Iterative Method and Newly Developed True X Method)

  • 최재민;남궁창경;박승용;남기표;임기천
    • 핵의학기술
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    • 제13권1호
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    • pp.20-24
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    • 2009
  • 목적 : 최근 기존의 PET 영상에 비하여 신호 대 잡음비를 높이고, 전체 가시영역에서 우수한 공간분해능을 보이는 새로운 영상 재구성 방법이 소개되었다. 본 연구는 Siemens PET/CT장비에 새롭게 적용된 True X 재구성 방법의 임상적용에 대한 유용성 평가를 위해 현재 일반적으로 사용되고 있는 Iterative 재구성 방법과의 차이를 모형시험을 통해 영상의 균일성과 대조도를 비교 평가하였다. 실험재료 및 방법 : 본 연구를 위한 모형의 제작은 열소와 배후방사능의 비율이 4:1이 되도록 F-18을 물에 혼합하여 모형에 채웠다. 영상의 획득시간은 Bed당 2분으로 하였고 영상의 재구성 조건은 Iteration은 2,3 Subset은 14로 변경하여 재구성하였다. 재구성 방법의 차이에 따른 영상의 균일성을 평가하기 위해 Iterative와 True X로 재구성한 영상에 각각 관심 영역을 설정하여 관심영역의 변이 계수를 측정 비교하였고, 대조도 평가는 열소와 배후방사능에 관심영역을 설정하여 평균섭취 계수를 측정 비교하였다. 결과 : 균일성을 평가하기 위한 변이계수는 Iterative, 2 Iteration 14 Subset에서 13.84%, 3 Iteration 14 Subset에서는 19.04%로 측정되었다. True X, 2 Iteration 14 Subset에서 6.06%, 3 Iteration 14 Subset에서는 10.76%로 측정되었다. 대조도 평가에서 재구성 방법을 Iterative, 2 Iteration, 14 Subset으로 설정했을 때 열소의 크기 25, 16, 12, 8 mm에서 평균섭취 계수비는 각각 3.08:1, 2.89:1, 2.32:1, 1.66:1로 나타났고 평균치는 2.458:1이였다. True X에서는 25, 16, 12, 8 mm에서 각각 3.65:1, 3.53:1, 2.7:1, 1.66:1이였고 평균값은 2.882:1로 나타났다. 재구성 조건을 3Iteration, 14 Subset으로 변경하였을 때 Iterative에서는 25, 16, 12, 8 mm에서 각각 3.08:1, 2.90:1, 2.47:1, 1.87:1로 평균치는 2.596:1이였고 True X는 25, 16, 12, 8 mm에서 각각 3.5:1, 3.45:1, 2.93:1, 1.83:1로 평균 비율은 3.33:1이였다. 결론 : 균일성 비교 평가에서 True X와 Iterative 재구성 방법 모두 2 Iteration, 14 Subset이 3 Iteration, 14 Subset 보다 균일한 영상을 형성하였으며, 전반적으로 True X가 Iterative 재구성 방법보다 균일성이 고르게 나타났다. 대조도는 Iterative 재구성 방법, True X 모두 3 Iteration, 14 Subset에서 2 Iteration, 14 Subset보다 실제와 가까운 평균섭취 계수비를 나타냈다. 그러나 이러한 데이터는 모형만을 이용한 방법이므로 실제 임상에서 가장 정확하고 유용한 진단적 정보를 제공하기 위한 연구를 더 해야 하며, 임상 검사에 맞는 최적의 Iteration과 Subset 조건을 찾아야 할 필요성이 있다고 사료된다.

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3차원 지표하 시스템에서 Lagrangian-Eulerian 유한요소법에 대한 입자추적 알고리즘 (A Particle Tracking Method for the Lagrangian-Eulerian Finite Element Method in 3-D Subsurface System)

  • 이재영;강미아
    • 지질공학
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    • 제19권2호
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    • pp.205-215
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    • 2009
  • 지표하 다공성매체에서 비정상상태의 유동을 해석하기 위한 종래의 수치적 모형들은 초기 건조한 토양으로의 강우로 인한 침투와 같은 한계적인 유입경계조건인 경우에 국지적 유동영역으로 인해 수치적 진동 및 불안정성을 초래한다. 이러한 경우 주로 공간적으로 세분된 격자와 작은 계산시간 간격을 요구하는데 이는 계산의 효율성을 떨어뜨린다. 따라서 본 연구에서는 유입 경계조건을 포함하는 비정상 상태의 지표하 유동해석을 위해 입자추적 알고리즘을 적용하여 불연속영역에서의 수치적 불안정성을 제거하고자 하였다. 즉, 수치적 안정성이 개선된 혼합 LE 유한요소기법을 제시하였다. 제시된 모형의 수치적 검증을 위해 비정상 균일 유동장과 불균일 유동장의 가상예제에 적용한 결과 해석해와 유사한 결과를 얻을 수 있었고 이를 토대로 함양 및 양수에 대한 3차원 가상유역 모의에 적용되었다. 본 연구에서 제시한 입자추적 알고리즘은 포화 및 불포화 다공성 매체의 유동을 보다 실질적으로 모의할 수 있으며 계산의 정확성 및 안정성에 크게 기여할 것으로 판단되었다.

난류예혼합 플랫버너의 화염 안정성 및 배출가스 특성 (The Flame Stability and the Emission Characteristics of Turbulent Premixed Flat Burner)

  • 이용후;이진석;이도형
    • 한국가스학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.1-8
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    • 2007
  • 본 논문에서는 메탈화이버를 이용한 난류예혼합 플랫버너를 제작하여 다양한 연소조건하에서 화염의 안정화범위를 확인하였으며, 연료유량과 공기유량의 변화에 따른 균일가열 능력과 배기가스 특성에 관한 실험을 실시하였다. 그리고 화염의 안정성 평가를 위한 실험을 통해 화염을 공기유량 변화에 따라 청녹염, 복사염, 청염 영역으로 나눌 수 있었고, 이들 영역은 청염>복사염>청녹염 영역 순으로 연소상태가 양호하였다. 공기비에 따른 영향을 살펴보면, 본 실험에서는 연료유량 1과 4l/min에서는 공기비 ${\alpha}=1.5$가 적합하였으며 연료유량 2l/min에서는 ${\alpha}=2.0$이 적합한 것으로 나타났다. 한편 연료유량과 관계없이 공기비 ${\alpha}=1.3{\sim}2.1$범위에서는 연소소음이 발생했다.

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충돌형 가스발생기 탈설계점 연소시험

  • 김승한;한영민;서성현;문일윤;이광진;김종규;설우석
    • 항공우주기술
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    • 제3권2호
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    • pp.81-90
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    • 2004
  • 액체로켓엔진에서 터보펌프의 160kW급 터빈 구동용의, 액체산소와 케로신을 추진제로 사용하는 가스발생기의 탈설계점 연소성능시험 결과에 대해 논의하였다. 가스발생기의 탈설계점 연소시험에서 연소압력은 O/F비와 추진제 공급유량의 함수로 나타나는데, 출구 온도편차는 turbulence ring이 있는 경우 ±7.5K 이내로 매우 균일한 공간적 온도분포임을 확인하였다. 각각의 탈설계점 연소시험에서 가스발생기 출구 온도는 가스발생기로 공급되는 추진제의 O/F 비의 함수로 나타낼 수 있었다. 본 가스발생기의 탈설계점 연소시험 결과, 특히 가스발생기의 혼합비와 가스온도와의 관계는 향후 개발되어질 가스발생기 설계나 저혼합비 연소해석 코드를 작성 시 매우 유용하게 사용되어질 것이다.

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93-PCGC-2을 이용한 천연가스 연소와 미분탄 연소 모사 (Simulation of Natural Gas and Pulverized Coal Combustion using 93-PCGC-2)

  • 조석연;서경원;이진욱
    • 한국에너지공학회:학술대회논문집
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    • 한국에너지공학회 1995년도 추계학술발표회 초록집
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    • pp.50-55
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    • 1995
  • 향상되어진 93-PCGC-2는 기존의 PCGC-2와 같이 미분탄 연소를 포함하는 다양한 반응성흐름과 비반응성 흐름을 설명하기 위해 2차원 정상상태 모델로 제시되어 졌다. 93-PCGC-2는 실린더형의 축 대칭계에 응용되어질 수 있고, 난류(Turbulence)는 유체역학식과 연소기구 양쪽을 위해 고려되어졌으며, 불연속 세로좌표 방법(Discrete Ordinates Method)을 이용하여 기체, 벽 및 입자들로부터의 복사열(Radiation)을 모사하였다. 입자상은 입자 무리들의 평균 경로들을 따라 해석하는 Lagrangian계의 해석법으로 모델화되어졌다. 석탄의 팽윤(Swelling)과 촤의 반응성에 관한 부모델과 더불어 새롭게 일반화된 석탄 탈휘발화 부모델 (FG-DVC)도 첨가되어졌다. 비균일 반응기구는 확산과 화학반응 둘 모두를 고려하였다. 주요 기상반응은 국부 순간 평형을 가정하여 모델화하였다. 그래서 반응속도는 혼합의 난류속도에 의해 제한되어진다. Thermal NOx과 Fuel NOx의 유한속도 화학론(Finite Rate Chemstry)에 대한 부모델은 화학반응속도론와 난류성의 통계치를 통합하여 만들어져 있다. 기상은 반복적인 line-by-line기교에 의해 풀려지는 elliptic partial differential equation으로 묘사되어진다. 수치적인 안정을 고려하기 위해 under-relaxation이 이용되어졌다. 이렇게 코드화된 93-PCGC-2는 연소를 위해 모사되어졌다. 또한 더 나아가 이 수치모델의 활용범위는 미분탄의 가스화에도 활용되어질 것으로 기대되어진다.

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세 종류 잔디지반 구조에서 주요 초종의 엽색품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화 특성비교 (Comparison of Color Quality, Winter Color, and Spring Green-up among Major Turfgrasses Grown under Three Different Soil Systems)

  • 김경남
    • 원예과학기술지
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    • 제31권3호
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    • pp.259-268
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    • 2013
  • 다단 구조, USGA 구조 및 약식 구조에서 자란 난지형 및 한지형 잔디의 연중 잔디색상 품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화 특성을 파악하고자 본 연구를 수행하였다. 다단 구조, USGA 구조 및 약식 구조의 전체 깊이는 각각 60cm, 45cm 및 30cm 이었다. 공시 초종은 들잔디 세 품종과 켄터키 블루그래스, 퍼레니얼 라이그래스 및 톨 페스큐 조합종 및 이들 한지형 혼합구가 각각 세 종류이었다. 연구결과 잔디지반 및 초종별로 잔디색상 품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화에 대해 유의한 차이가 나타났다. 잔디색상은 지반 및 초종에 따라 계절적인 차이가 나타났는데 다단 구조와 USGA 구조에서 자란 잔디의 색상이 약식 구조에 비해 지속적으로 우수하였다. 지반에 관계없이 난지형 및 한지형 잔디 모두 겨울에 비해 봄부터 가을까지 색상이 양호하였으며 초종 간 차이는 특히 계절적으로 12월 초에서 겨울 휴면기를 벗어나 녹화되기 시작하는 이른 봄 사이 크게 나타났다. 공시 초종 간 잔디색상은 다단 구조, USGA 구조 및 약식 구조에서 한지형 잔디가 난지형 들잔디보다 훨씬 양호하였다. 한지형 잔디의 색상 품질은 켄터키 블루그래스 > 퍼레니얼 라이그래스 > 혼합구 > 톨 페스큐 순서로 나타났다. 그리고 난지형 들잔디의 경우 '야지' 및 '제니스'의 잔디색상이 '중지'에 비해 양호하였다. 동절기 잔디색상의 지반 간 우열관계는 USGA 구조 > 다단 구조 > 약식 구조 순서로 나타났으며, 초종 간 차이는 난지형 '야지', '중지' 및 '제니스'의 경우 모두 완전히 갈색으로 나타났고, 반면 한지형 잔디는 모든 지반에서 녹색을 유지하였다. 이 중 퍼레니얼 라이그래스의 색상이 가장 양호하였으며, 톨 페스큐는 탈색이 빨리 진행되어 녹색이 가장 옅게 나타났고, 켄터키 블루그래스는 퍼레니얼 라이그래스와 톨 페스큐 사이의 색상을 나타내었다. 이른 봄 잔디녹화 속도는 난지형 및 한지형 잔디 모두 다단 구조에서 생육 시 가장 빨랐고, 반면 약식 구조에서 잔디녹화가 초종에 관계없이 가장 느리게 나타났다. 잔디지반에 관계없이 모두 난지형에 비해 한지형 잔디의 이른 봄 녹화속도가 훨씬 빨랐다. 한지형 잔디 중에서는 톨 페스큐의 색상 균일도가 가장 양호하였으며, 퍼레니얼 라이그래스의 경우 녹화 속도는 빨랐지만 색상의 균일도가 떨어졌다. 그리고 켄터키 블루그래스의 녹화 속도는 가장 느리게 나타났는데, 이는 근계 발달이 낮게 분포하기 때문이라 판단되었다. 종합적으로 잔디지반에 따라 색상 품질 차이가 크게 나타났고, 또한 동일 지반에서도 초종별로 그 차이가 크기 때문에 잔디 초종 및 지반 선정 시 주의 깊게 결정하는 것이 필요하다. 우수한 잔디 색상품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화를 위해서는 약식 구조 대신 다층 구조(다단 구조 및 USGA 구조)가 바람직하다. 또한 혼합구의 경우 켄터키 블루그래스, 퍼레니얼 라이그래스 및 톨 페스큐 혼합 정도에 따라 연중 잔디색상품질, 동절기 색상 및 이른 봄 녹화가 다르게 나타났기 때문에 정원, 공원, 경기장 및 골프장 등 잔디밭 조성 시 컨셉에 의한 초종 선정 및 혼합율을 결정하는 것이 필요하다.

품질개량제 첨가가 냉동반죽의 Microwave 가열특성에 미치는 영향 (The Additional Effects of Various Materials on Microwave Heating Property of Frozen Dough)

  • 김은미;한혜경;김인호
    • 한국식품과학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.873-881
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    • 2005
  • 본 연구는 전분성 냉동제품의 저장기간 중 발생하는 제품표면의 노화현상과 전자레인지 조리 후 식품표면의 수분증발에 따른 마름(경화)현상 등 제품의 품질저하특성을 일차적으로 원료측면에서 개선하고자 기존에 사용되고 있는 전분성 물성개량제의 첨가효과와 polyethylene(PE)포장에 따른 품질변화를 전자레인지 조리특성과 함께 검토하였다. 첨가원료에 대한 효과는 현재 산업체에서 적용되고 있는 기본반죽조성물에 34종의 첨가원료를 농도별로 혼합하여 증숙 및 전자레인지 가열조리에 대한 기호도 조사로 검토하였다. 기호도 조사로 전분류(TA, ST), 검류(AR, XT), 유화제(E, S1)의 총 6종의 시료가 선별되었으며, 선별된 6종의 첨가원료 중 TA 혼합반죽물이 텍스쳐, 외관, 색감에 따른 기호도가 가장 높은 것으로 조사되었다. 선별된 시료가 첨가된 혼합반죽물의 amylogram 결과, TA 혼합반죽물의 호화개시온도는 $61.5^{\circ}C$로 가장 낮았고, 최고점도는 227 B.U.로 가장 높았다. 노화경향을 예측할 수 있는 setback값 또한 24-79 B.U.까지 낮은 191 B.U.로 노화개선에 효과적임을 보였다. ${\alpha}-amylase-iodine$법을 이용한 노화측정은 전자레인지 가열조리 중 대조구는 31.59%(비포장), 34.52%(PE포장)로 가장 높게 나타났고, 20.08%, 20.48%로 비포장 처리된 E와 TA 혼합반죽물의 노화정도가 가장 낮게 나타났다. 전자레인지 가열조리 처리구에서는 비포장처리 시료보다 PE 포장처리 시료의 노화가 5-10% 정도 노화정도가 심화된 것을 확인하였다. 기계적 물성변화는 증숙조리 시 대조구의 hardness, cohesiveness, springiness, chewiness 등이 높은 경향을 보였다. 전자레인지 가열조리 시에는 증숙처리구보다 hardness, cohesiveness, gumminess. chewiness가 감소하는 경향이 나타났고, 대조구에 비해 hardness는 감소, cohesiveness는 증가하였다. 미세구조변화는 전자레인지 가열조리에서는 대조구가 격자무늬 형태가 붕괴되고 작은 균일한 기공을 갖는 것으로 조사되어 첨가구간의 미세구조 차이를 식별할 수 있었으며, 특히 TA 냉동만두피의 경우 균일한 크기의 기공으로 보아 망상구조의 재배열이 다른 첨가구에 비해 덜 붕괴되었고, 대조구는 기공이 크고 불규칙하였다. 전반적인 TA 전분 첨가구가 전자레인지 가열조리에 의한 품질 저하를 개선하는 것으로 나타났으며, PE 포장조리에 따른 노화억제효과는 크게 나타나지 않았다.