• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권7호
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• pp.50-55
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• 2018

압출기술에서 중요한 것은 금형의 설계 및 제작이며, 원하는 형태의 압출이 원활히 이루어지는 동시에 금형의 수명을 최대한 연장하고 효율성을 높이기 위한 금형의 설계가 필수적이다. 압출 온도, 압출 속도 등이 압출시의 주된 변수이며, 압출비 및 재료의 물성, 압출 형태에 따라 각기 다른 조건이 부가되어야 한다. 본 연구에서는 고속전철 내외장재 부품용 알루미늄 6xxx 계열 주조 합금의 압출공정에 대해 연구하였다. 6063, 6061, 6N01, 6005, 5083 and 6060 알루미늄 합금의 압출 금형 단면을 설계하였으며 이에 대한 실험을 실시하였다. 또한, 빌렛온도, 압출온도 및 재료의 변화에 따른 압출 압력과 같은 압출 조건들을 분석하였다. 6063 알루미늄 합금이 가장 낮은 온도와 압력에서 압출이 가능한 반면 6061 합금은 가장 높은 온도와 압력에서 압출이 가능하였다. 이들 실험결과로부터 수립된 조건들을 이용하여 성공적인 압출제품을 제조할 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제35권8호
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• pp.847-853
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• 2011

본 연구는 압출 시 성형온도를 유지하여 Zn-22Al 합금분말의 성형성을 향상시키는 하이브리드 분말 압출 공정의 개발 및 온도 유지시간이 압출된 스퍼기어의 기계적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 피치원 지름 1.8mm 의 소형 스퍼기어는 압출온도 290, 300, $310^{\circ}C$에서 성형되었다. 볼밀시간 32h 의 Zn-22Al 합금분말을 압출온도 $310^{\circ}C$에서 압출 시 표면 결함이 없는 소형 기어가 제조되었다. 경도분포는 기어 중심부와 치형부에서 불균일하였고 소결공정 후 내부 변형에너지의 차이로 인해 내부균열이 발생하였다. 위와 같은 문제를 해결하기 위해 온도 유지시간 제어를 이용한 하이브리드 압출 연구를 수행하였다. 압출된 스퍼기어의 평가는 압출하중, 비커스 경도 및 치수정밀도 측정을 통해 이루어졌다. 온도 유지시간 15min 에서 압출된 스퍼기어의 기계적 성질이 가장 우수하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.660-665
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• 2014

다량의 무기물이 첨가된 고분자제품을 초박막의 두께로 고속생산 할 경우 가장 중요한 요소는 적절한 원재료의 선정도 중요하지만 대개의 경우 한정된 범위의 수지를 사용할 수밖에 없기 때문에, 가장 중요한 요소는 압출기내에서 흘러나온 용융수지의 흐름을 균일하게 유지할 수 있도록 고분자의 용융 유동에 적합한 최적의 다이스 설계와 압출기의 공정 파라미터의 제어를 통해 균일한 두께 유지와 연신이 필요하다. 이와 관련하여 고분자 압출필름의 적절한 연신을 위하여 압출조건이 연신에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하지만 관련된 연구는 아직 충분히 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구는 통기성 필름의 압출필름에 주로 사용되는 LLDPE(Linear Low Density Polyethylene)에 대하여 압출기의 실린더 온도, 압출속도, 압출기의 다이스온도, 냉각롤의 온도, 연신비, 그리고 연신롤 온도 등의 압출 조건의 변화가 압출필름의 연신에 미치는 영향에 대하여 압출실험을 통하여 연구하였다. 연구결과에서 연신비가 2.0:1일 때 고분자압출필름의 연신에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권6호
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• pp.921-927
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• 2015

본 실험은 사출구 온도와 반복 압출성형이 백삼압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 조건은 수분 함량 20%와 스크루 회전속도 200 rpm을 고정시키고 독립변수로서 사출구 온도 $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $140^{\circ}C$로 1회, 2회 반복 압출성형 실험을 하였다. 비기계적 에너지 투입량은 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회 압출성형물이 295.0 kJ/kg으로 가장 낮게 측정되었다. 조직감 특성 중 탄성계수에서는 사출구 온도 $100^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $7.53{\times}10^8N/m^2$로 가장 높게 측정되었으며, 사출구 온도 $120^{\circ}C$에서 1회 압출성형물이 $1.78{\times}10^8N/m^2$로 가장 낮은 결과값을 나타냈다. 또한 파괴력은 사출구 온도 $100^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $7.49{\times}10^5N/m^2$로 가장 높게 측정되었으며, 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $1.33{\times}10^5N/m^2$로 가장 낮게 측정되었다. 팽화 특성에서 $120^{\circ}C$ 1회 백삼압출성형물의 직경팽화율이 $2.283{\pm}0.011$로 가장 높게 측정되었으며, 비길이 체적밀도에서는 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회 압출성형물과 사출구 온도 $100^{\circ}C$에서 2회 백삼압출성형물이 각각 $123.790{\pm}2.802m/kg$, $0.260{\pm}0.020g/cm^3$로 가장 높게 측정되었다. 수분흡착지수(WAI)와 수분용해지수(WSI)는 백삼압출성형물 모두 백삼분말보다 증가하였다. WAI는 1회 압출성형을 하였을 때 증가하였으며, 2회 압출성형을 하였을 때는 감소하였다. 또한 사출구 온도가 증가할수록 WAI도 증가하였다. WSI의 경우 WAI와 반대로 사출구 온도가 증가하면 감소하는 경향이 나타났다. 위 연구를 통하여 백삼의 압출성형 조건을 달리하여 물리적 특성의 향상과 새로운 백삼제품 및 소재의 개발 가능성을 확인할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제34권6호
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• pp.579-587
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• 2010

PET 필름의 물성을 연구하기 위하여 PET의 $T_m$ 보다 높은 다양한 온도에서 압출 후, $18^{\circ}C$로 급냉하였고, 종방향(MD)과 횡방향(TD)으로 각기 다른 연신비 및 다양한 열고정 온도로 제조되었다. 압출 온도, 연신비, 열고정 온도에 따른 PET 필름의 열수축 거동, 밀도, 결정화거동, 열적거동 및 광학적 물성 등의 변화에 대하여 고찰한 결과, MD와 TD 방향의 열수축률은 열처리온도와 압출 온도가 감소함에 따라 증가하였고 연신비가 증가함에 따라 증가하였다. 결정화도와 밀도는 열처리온도와 압출 온도가 증가함에 따라 증가하였고, 융해열(${\Delta}H$)과 예비융점($T_m'$)의 경우 열처리온도와 압출 온도의 증가와 함께 증가하였다. 수평균 분자량과 고유점도는 압출 온도가 증가함에 따라 감소하였고, 인장강도와 탄성률의 경우 연신비가 증가함에 따라 증가하였으나, 열처리온도를 증가하였을 때에는 감소하는 경향을 보였다. 연신 방향과 두께 방향의 굴절률은 연신비와 열처리온도가 증가함에 따라 증가함을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권5호
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• pp.757-762
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• 2005

압출성형공정을 곡류식품 소재개발에 적용하기 위한 기초연구로서 압출성형으로 곡류를 처리한 후 압출성형 곡류, 원료 곡류, 동결건조 곡류의 수용성지수, 수분흡착지수, 페이스트점도와 미생물지표로서 일반세균수를 측정하였다. 압출성형 시료는 배럴온도(70, 90, $110^{\circ}C$)와 수분함량(25, 30%)을 달리하여 제조하였다. 원료 곡류, 동결건조 곡류, 압출성형 단일곡류와 압출성형 혼합곡류의 수용성지수와 수분흡착지수는 압출성형시료가 원료곡류와 동결건조 곡류에 비해 증가하였다. 압출성형 혼합곡류에서 수분용해지수는 배럴온도 $70^{\circ}C$, 수분함량 25%일 때 가장 높았고 수분흡착지수는 배럴온도 $110^{\circ}C$, 수분함량 25%일 때 가장 높게 나타났다. 원료 곡류, 동결건조 곡류, 압출성형 단일곡류와 압출성형 혼합곡류의 최고점도, 최저점도, 구조파괴점도, 최종점도는 압출성형시료가 원료 곡류와 동결건조 곡류에 비해 현저히 감소하였다. 압출성형 혼합곡류에서 최고점도와 구조파괴점도는 배럴온도 $70^{\circ}C$, 수분함량 25%일 때 가장 낮았고 최저점도는 배럴온도 $110^{\circ}C$, 수분함량 25%일 때 가장 낮은 값을 나타내었다. 최종점도는 배럴온도 $90^{\circ}C$, 수분함량 25%일 때 가장 낮게 나타났다. 미생물지표로서 일반세균수를 측정한 결과는 압출성형 공정으로 처리한 원료곡류와 혼합곡류에서 미생물이 검출되지 않았다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권2호
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• pp.258-264
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• 2014

본 실험은 사출구 온도와 반복 압출성형이 백삼압출성형물의 화학적 조성 및 항산화 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 조건은 수분함량과 스크루 회전속도를 고정시키고 사출구의 온도를 $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$, $140^{\circ}C$로 1회, 2회 반복 압출성형 실험을 하였다. 압출성형백삼의 일반성분은 백삼과 비교하여 크게 변화하지 않았지만 조지방은 감소하였다. 환원당과 총당은 백삼이 각각 $64.76{\pm}0.06$ mg/g, $187.12{\pm}2.02$ mg/g으로 측정되었으며 백삼압출성형물의 환원당은 백삼보다 감소하고 총당은 백삼보다 증가하였다. 총 페놀성 화합물은 압출성형공정에서 모두 증가하였는데 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 $120^{\circ}C$에서 2회 백삼압출성형물은 각각 $5.70{\pm}0.03$ mg/g, $8.55{\pm}0.03$ mg/g, $4.91{\pm}0.08$ mg/g으로 홍삼보다 많이 추출되었다. DPPH 라디칼 소거능도 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 $120^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 홍삼보다 높게 측정되었다. 환원력 또한 압출성형백삼이 백삼보다 높게 측정되었고, 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 1회, 2회 그리고 사출구 온도 $120^{\circ}C$, 2회 압출성형물은 각각 $0.58{\pm}0.002$, $0.59{\pm}0.003$, $0.80{\pm}0.004$로 홍삼보다 높게 측정되었다. 조사포닌은 백삼이 $38.84{\pm}0.35$ mg/g으로 나타났고, 사출구 온도 $140^{\circ}C$에서 2회 압출성형물이 $50.07{\pm}1.00$ mg/g으로 가장 높게 측정되었으며 다른 백삼압출성형물도 백삼보다 모두 증가하였다. UPLC로 측정한 진세노사이드의 조성은 압출성형과 반복 압출성형을 통하여 증가하였고, 백삼에서 추출되지 않았던 Rh1은 압출성형공정 후 추출되었다. 또한 $140^{\circ}C$에서 2회 압출성형물은 Rg3s, Rg3r이 추출되어 홍삼의 특유성분도 확인할 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권5호
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• pp.636-642
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• 2007

본 연구는 식미가 뛰어난 압출성형 발아현미 식품소재 개발에 대한 기초 연구로서 원료 발아현미와 압출성형 발아현미의 물리적 특성, 페이스트 점도, 색도 및 항산화성 등을 비교 검토하였다. 발아는 24 hr, 48 hr 동안 $30^{\circ}C$에서 실시하였으며, 현미 및 24시간, 48시간 발아현미를 시료로 하였다. 쌍축 동방향 압출성형기를 사용하여 수분함량 20%, 배럴온도는 $100^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$로 조절하여 압출성형하였다. 압출성형물의 발아시간에 따른 팽화율은 배럴온도 $100^{\circ}C$에서는 증가, $120^{\circ}C$에서는 감소하였으며, 밀도는 $100^{\circ}C$에서 감소, $120^{\circ}C$에서 증가하여 팽화율과는 음의 상관관계를 나타내었다. 발아시간에 따른 파괴력은 배럴온도 $100^{\circ}C$에서는 증가하였으며, $120^{\circ}C$에서는 감소하였다. 페이스트 점도는 발아현미는 발아시간에 따라 페이스트 점도가 감소하였으나, 압출성형물은 발아시간에 관계없이 배럴온도 $100^{\circ}C$가 $120^{\circ}C$보다 약간 높은 페이스트 점도를 나타내었다. 색도의 명도는 압출성형물간의 유의적 차이는 나타나지 않았으며 갈색도는 배럴온도 $100^{\circ}C$에서는 24 hr 발아현미가, $120^{\circ}C$에서는 48 hr 발아현미가 가장 높은 값을 나타내었다. 환원당 함량은 발아시간이 증가할수록 증가하였다. $\gamma$-Oryzanol의 함량은 발아시간이 증가할수록 약간 감소하였으며, 압출성형에서는 배럴 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었다. Polyphenolic compound 함량은 발아시간이 증가할수록 감소하는 것으로 나타났으나 압출성형물에서는 발아시간이 증가하고 배럴 온도가 증가할수록 polyphenolic compound 함량은 증가하는 것으로 나타났다.

• 유변학
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• 제3권1호
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• pp.56-67
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• 1991

압출공정에서 발생하는 전달현상을 이해하기 위하여 싱글-스크류 압출기에서의 비 뉴톤성 유체의 비등온유동에 대한 수치해석을 위한 유한요서법(FEM)을 개발하였다. FEM 은 준-3차원 물리적 모델을 기본으로 하였고 온도분포해석을 위하여 전진방법을 도입하였 다. 본 연구에서 도입한 수치해석적 모델과 더 간단한 준-2차원 모델을 온도분포의 예측에 관하여 초점을 맞추어서 비교 하였다. 압출기의 내부채넬에서 순환유동이 온도분포에 미치 는 영향의 중요성이 강조되었다. 순환유동의 효과를 파악하기 위하여 유한 요소식에서 순환 과 관련된 대류항을 빼도록 유한요소 프로그램을 개조 하였고 개발된 원래의 프로그램과 개 조된 프로그램의 해석을 수행한후 해석결과 중에서 특히 온도분포에 있어서의 차이점을 비 교하였다. 이로부터 간단한 준-2차원 모델은 순환효과를 무시했기 때문에 속도분포의 예측 에서는 별문제가 없으나 온도분포의 예측에 있어서는 크게 잘못될 수 있음을 알수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권9호
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• pp.1211-1218
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• 2007

본 연구는 압출성형온도가 인삼의 발효에 미치는 영향을 알아보기 위하여 압출성형온도를 달리한 백삼 압출물의 미세구조, 당화특성 및 발효액의 특성을 비교하였다. 압출성형백삼의 미세구조는 $110^{\circ}C$ 백삼압출성형물은 불균일한 기공구조를 보였으며, $120^{\circ}C$, $130^{\circ}C$ 백삼압출성형물은 균일한 기공구조를 보였다. 인삼의 당화율과 당화속도상수는 $130^{\circ}C$ 백삼압출성형물이 가장 높았다. 발효액의 최종 pH는 홍삼발효액이 3.79로 가장 높았다. 발효액의 최종 산도는 $120^{\circ}C$ 압출성형백삼이 4.45%로 가장 높았다. 인삼 현탁액의 환원당 함량은 $110^{\circ}C$ 압출성형백삼이 32.36 mg/mL로 가장 높았으며, 발효시간 5일까지 인삼 발효액의 환원당 함량이 급격히 감소하였고, 이후에는 큰 변화가 없었다. 발효액의 알코올 함량은 발효기간 5일까지 급격히 증가했으며, 이후에는 변화가 없었다. 압출성형백삼이 백삼보다 알코올 함량이 높았고, 압출성형온도가 증가했을 때 알코올 생성율이 증가하였다. 본 연구에서 백삼을 압출성형하였을 때 알코올 발효적성이 높아졌고, 압출성형온도가 증가하였을 때 백삼의 알코올 발효적성도 증가하는 결과를 확인할 수 있었다.