• 한국식품영양과학회지
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• 제34권7호
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• pp.1109-1113
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• 2005

압출성형 온도에 따른 백삼과 홍삼분말의 팽화현상을 살펴보기 위해 팽화율, 미세구조 및 유동특성을 분석하였다. 압출성 형 공정 변수는 원료(백삼과 홍삼가루)와 사출구 부위온도($100^{\circ}C$ 와 $115^{\circ}C$)로 설정하였다. 사출구 부위온도가 $120^{\circ}C$ 이상의 고온에서 잘 팽화되지만, 백삼분말과 홍삼분말은$100^{\circ}C$에서 사출구 직경방향으로 팽화율이 높았으나 $115^{\circ}C$로 증가와 함께 사출구 직경방향 팽화율은 감소하였으나 가로 방향으로 팽화율이 증가하여 비연속적인 팽화가 일어나 압출성형물 표면은 기공의 파열에 거칠었다. 또한 백삼 압출물의 미세구조는 사출구 온도$100^{\circ}C$에서 기공이 작고 균일하였지만 $115^{\circ}C$로 증가와 함께 기공의 파열에 의해 기공의 크기가 불균일하고 크기도 증가한 것을 관찰하였다. 백삼분말과 압출성형 백삼분말은 의가소성유체였으며 고유점도는 사출구 부위온도가 증가함에 따라 감소하여 사출구 부위온도의 증가와 함께 백삼전분의 구조가 파괴되어 분자량이 감소하는 것으로 판단되었다. 분자량의 감소와 함께 용융반죽의 점도가 낮아져 압출성형 온도 $115^{\circ}C$에서 직경 팽화율의 감소와 함께 불연속적인 팽화가 일어난 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권6호
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• pp.912-920
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• 2015

본 연구는 사출구 온도와 $CO_2$ 주입이 쌀 토마토 압출성형의 물리적 및 항산화 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 조건은 수분 함량 25%, 스크루 회전속도 150 rpm으로 고정하였고, 사출구 온도 80, 110, $140^{\circ}C$와 $CO_2$ 주입량 0, 300 mL/min으로 조절하였다. 비기계적 에너지는 사출구 온도가 증가할수록 감소하였으며 $CO_2$ 주입을 하였을 때 직경 팽화율은 증가하였다. 사출구 온도가 증가할수록 직경팽화율과 비길이는 증가하였으며 체적밀도는 $CO_2$ 주입에 따라 감소하였다. 수분용해지수와 수분흡착지수는 압출성형 후 모두 증가하였으며 사출구 온도가 증가함에 따라 압출성형물의 수분용해지수도 증가하였다. 명도는 토마토 분말을 첨가하지 않았을 때 가장 높았으며, 적색도와 황색도는 토마토 분말을 첨가하였을 때 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 압출성형 후 모두 증가하였다. 토마토 분말을 첨가하였을 때 사출구 온도 $140^{\circ}C$, $CO_2$ 주입량 300 mL/min에서 59.41%로 가장 높았으며, $CO_2$ 주입에 따른 유의적인 영향은 없었으나 사출구 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 압출성형후 총 페놀 함량도 증가하였으며 사출구 온도가 높아짐에 따라 증가하였다. 토마토 분말을 첨가하였을 때 사출구 온도 $140^{\circ}C$, $CO_2$ 주입량 0 mL/min에서 16.11 mg/g으로 가장 높았다. 총 카로티노이드와 라이코펜 함량은 압출성형 후 감소하였으나 사출구 온도가 $80^{\circ}C$보다 고온인 $140^{\circ}C$에서 함량이 높게 나타났다. 총 카로티노이드와 라이코펜 함량은 토마토 분말을 첨가하여 사출구 온도 $140^{\circ}C$, $CO_2$ 주입량 0 mL/min으로 압출성형 하였을 때 각각 $6.65{\mu}g/g$과 2.69 mg/kg으로 가장 높았다. 결론적으로 $CO_2$ 주입에 따른 압출 성형은 쌀 토마토의 팽화 특성 변화에 영향을 미치며, 사출구 온도의 증가에 따라 DPPH 라디칼 소거능 및 총 페놀 함량이 증가되었다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.214.2-215
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• 2003

압출조리 공법에 의한 한국형 쌀 이유식 제조에서 아밀라제 첨가가 압출미분의 물성 변화에 미치는 영향을 알아보았다. 압출조리기의 스크류 회전수는 200rpm, 원료의 사입속도는 180g/min로 고정하여 작동하였다. 원료 쌀가루의 수분함량은 18, 23, 28%로 가수하였고 첨가된 아밀라제는 Bacillus licheniformis로부터 분리한 Termamyl 120LS(NOVO사), Bacillus amylolichuefaciens로부터 분리한 BAN 240L(NOVO사) 및 맥아분말이다. 아밀라제 첨가에 의해 압출미분의 수용성지수는 3배까지 증가했고, 환원당 생성량은 원료의 수분함량에 크게 영향을 받아 28% 수분함량에서 급격히 증가하여 수용성지수와는 다른 경향을 나타내었다. 겔 투과크로마토그래피에 의한 분자량적 구조 변화 측정 결과 아밀라제 첨가에 의해 고분자 획분이 상당히 감소했으며 상대적으로 저분자 획분이 증감함을 알 수 있었다. 아밀라제의 잔존환성은 아밀라제 종류에 따라 다르며 가장 내열성인 Termamyl 120LS의 경우 용융부위 온도 14$0^{\circ}C$에서 27%까지 감소하였다. 침전법에 의한 분산특성은 아밀라제 작용에 의해 수용성 물질이 증가함에 따라 침전층의 감소를 나타내었으나 처리온도가 14$0^{\circ}C$로 증가하면 침전층의 높이는 증가하였다. 겉보기 점도는 아밀라제 첨가에 의해 무처리 압출미분의 1/4~1/200로 감소하였다. 시판 이유식의 권장농도에서의 점도와 같은 점도 수준에 도달하기 위해서는 원료의 수분함량(18, 23, 28%), 아밀라제 종류 및 첨가량, 계량부위 온도에 따른 각 작동조건의 압출미분을 최고 1.8배의 양을 사용할 수 있었다. 이상에서 살펴본 바와 같이 원료 쌀가루에 첨가된 아밀라제가 압출조리기내를 통과하면서 쌀가루의 가수분해를 일으켜 환원당 등 수용성 물질이 증가하고 분산특성이 좋아지며 점도가 낮아지고 결국 이유식의 열량밀도를 증가시킬 수 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회
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• pp.28-28
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• 2001

$Bi_2Te_3$계 열전반도체 재료는 200 ~ 400K 정도의 저온에서 에너지 변환 효율이 가장 높은 재료로서 열전냉각 및 발전재료로 제조볍 및 특성에 관한 많은 연구가 진행되어 왔다. 전자냉각 모듈의 제조에는 P형 및 N형 $Bi_2Te_3$계 단결정이 주로 사용되고 있으나. $Bi_2Te_3$ 단결정은 C축에 수직한 벽개면을 따라 균열이 쉽게 전파하기 때문에 소자 가공사 수윤 저하가 가장 큰 문제점으로 지적되고 있다. 이에 따라 최근 열전재료의 가공방법에 따른 회수율 증가 및 열전특성 향상에 관한 열간압출, 단조와 같은 연구가 활발히 이루어지고 있다. 본 연구는 가스분사법(gas atomizer)을 이용하여 용질원자 편석의 감소, 고용도의 증가,균일고용체 형성, 결정립미세화 둥 급속응고의 장점을 이용하여 화학적으로 균질한$Bi_2Te_3$계 열전재료 분말을 제조하고, 제조된 분발을 압출가공하여 기계적성질, 소자의 가공성 및 열전 성능 지수율 향상시키는데 연구 목적이 있다. 본 설험에서는 99.9%이상의 고순도 Bi. Te. Se. Sb를 이용하여, 고주파 유도로에서 Ar 분위기로 용융하고, 가스분사법를 이용하여 균질한 $Bi_2Te_3$계 열전재료 분만을 제조하였다. 분말표면의 산화막을 제거하기 위하여 수소분위기에서 환원처리를 행하였고, 된 분말을 Al 캔 주입하여 냉간성형 한 후 진공중에서 압출온도를 변화시켜 열간압출 가공을 행하였다. 압출 온도변화에 따른 압출재의 미세조직 및 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C면 배향에 대한 결정방위 해석, 압출재의 압축강도 등을 분석하였으며, 압출온도에 따삼 미세조직 변화와 결정방위의 변화에 따른 열전특성의 관계를 해석하였다성시켰고 이들이 산인 HNO3에서 녹았기 때문이다. 본 연구에서 개발된 새로운 에칭 용액인 90H2O2 - 10HNO3 (vol%)의 에칭 원리가 똑같이 적용 가능한 다른 종류의 초경 합금에서도 사용이 가능할 것으로 판단된다.로 판단된다.멸과정은 다음과 같다. 출발물질인 123 분말이 211과 액상으로 분해될 때 산소가스가 배출되며, 이로 인해 액상에서 구형의 기공이 생성된다. 이들 중 일부는 액상으로 채워져 소멸되나, 나머지는 그대로 남는다. 특히, 시편 중앙에 서는 수십-수백 마이크론 크기의 커다란 기공이 다수 관찰된는데, 이는 기공의 합체로 만들어진 것이다. 포정반응 열처리 시 기공 소멸로 만들어진 액상포켓들은 주변 211 입자와 반응하여 123 영역으로 변한다. 이곳은 다른 지역과 비교하여 211 밀도 가 낮기 때문에, 미반응 액상이 남거나 211 밀도가 낮은 123 영역이 된다. 액상으로 채워지지 못한 구형의 기공들 중 다수가 123 결정 내로 포획되며, 그 형상은 액상/ 기공/고상 계면에너지에 의해 결정된다.단의 경우, 파단면이 매끄럽고 파변상의 결정립도 매우 미세하였으며, 산확물 의 용집도 찾아보기 어려웠 나, 접합부 파단의 경우에는 파변의 굴곡이 비교척 심하고 연성 입계파괴의 형태를 보였￡며, 결정립도 모채부 파단의 경우에 비해 조대하였다. 조대하였다. 셋째, 주상기간 중 총 에너지 유입률 지수와 $Dst_{min}$ 사이에 높은 상관관계가 확인되었다. 특히 환전류를 구성하는 주요 입자의 에너지 영역(75~l13keV)에서 가장 높은(0.80) 상관계수를 기록했다. 넷째, 회복기 중에 일어나는 입자들의 유입은 자기폭풍의 지속시간을 연장시키는 경향을 보이며 큰 자기폭풍일수록 현저했다. 주상에서 관측된 이러한 특성은 서브스톰 확장기 활동이 자기폭풍의

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권8호
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• pp.1212-1218
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• 2015

본 연구는 저온 및 재래식 압출성형 공정에 따른 쌀 야채류 압출성형의 항산화 활성에 대해 분석하였다. 압출성형 조건은 수분 함량 25%, 스크루 회전속도 150 rpm으로 고정하였다. 저온 압출성형 조건은 사출구 온도 $80^{\circ}C$, $CO_2$ 주입량 300 mL/min, 재래식 압출성형은 사출구 온도 $140^{\circ}C$, $CO_2$ 0 mL/min으로 조절하였다. 원료는 쌀 분말에 단호박, 토마토, 딸기 및 녹차 분말을 각각 10%씩 혼합하여 사용하였다. 단호박 및 토마토 첨가한 압출성형물의 DPPH 라디칼 소거능은 저온 압출성형 공정보다 재래식 압출성형 공정에서 더 높았다. 단호박, 토마토 및 딸기를 첨가한 압출성형물은 압출성형 후 총 페놀 함량이 증가하였으며, 저온 압출성형물보다 재래식 압출성형물에서 총 페놀 함량이 다소 높았다. 총 플라보노이드 함량은 녹차를 첨가한 재래식 압출성형물이 18.82 mg/g으로 가장 높았다. 압출성형 후 단호박을 첨가한 압출성형물의 총 카로티노이드 함량은 낮아졌으나 토마토 압출성형물은 증가하였다. 토마토 압출성형물의 라이코펜 함량은 압출성형 후 증가하였으며, 재래식 압출성형에서 더 높았다. 딸기 압출성형물의 안토시아닌 함량은 저온 압출성형보다 재래식 압출성형 공정에서 높았다. 압출성형 후 녹차 압출성형물의 총 클로로필 함량은 감소하였으며 클로로필 a, b 및 총 클로로필은 저온 및 재래식 공정에 따른 유의적인 차이는 없었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권6호
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• pp.3990-3996
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• 2014

나일론66/유리섬유 복합체의 경우 $300^{\circ}C$ 이상의 고온에서 사출가공 될 때 물성 저하가 일어날 수 있어, 재이용시 열이력에 대한 체계적인 연구가 필요하다. $305/290/273/268/265/260^{\circ}C$ 온도조건의 이축압출기(twin screw extruder)를 이용하여 나일론66/유리섬유 복합체의 압출시료를 압출횟수에 따라 제조하였다. 압출횟수에 따른 화학구조, 열적특성, 용융지수, 결정구조, 아이조드 충격강도 및 유변학적 특성을 FT-IR, 용융지수 측정기, DSC, TGA, XRD, Izod 시험기, 그리고 유변물성 측정기를 이용하여 분석하였다. 적외선분광 스펙트럼을 이용하여 확인한 결과 압출횟수에 따른 압출시편에서의 화학구조 변화는 확인되지 않았다. 압출횟수에 따라 분자량이 감소하는 것을 용융지수와 복소점도를 이용하여 확인하였다. 나일론66/유리섬유 복합체의 용융온도는 큰 변화가 없으나, 압출횟수 증가에 따라 분해온도가 $20^{\circ}C$ 정도까지 감소하는 것을 DSC와 TGA를 이용하여 확인하였다. 압출시편의 아이조드 충격강도는 압출횟수가 증가함에 따라 감소하였다. 또한 나일론66/유리섬유 복합체 압출시편의 G'-G" 곡선의 기울기나 형태가 변하지 않는 것으로부터 압출시편에 가교와 같은 구조변화가 크게 나타나지 않음을 알 수 있었다.

• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.116-125
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• 2017

본 연구는 조직감과 영양적으로 뛰어난 쌀 팽화 스낵 제조를 위하여 쌀가루에 부족한 단백질과 불포화 지방산이 풍부하며 미래식량 자원으로써의 가치를 지닌 갈색거저리(mealworm)를 첨가한 쌀 압출성형물의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 95%에 갈색거저리 5%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%를 첨가한 것으로, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 $120^{\circ}C$와 $130^{\circ}C$, 수분함량을 30%와 35%로 조절하였고 압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 밀도, 파괴력 및 겉보기탄성계수, 조직감 분석, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH radical 소거활성, 산패도를 측정하였다. 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 비길이는 증가하였으며 밀도는 감소하였고 팽화율은 다소 증가하였으나 유의적 차이가 없었다. 온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 온도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율, 비길이는 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값은 증가하였다. 수분용해 지수는 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 상승하였다. 수분흡착지수는 갈색거저리 첨가함량이 높을수록 증가하였으며 사출구 온도가 증가할수록 높은 값을 나타내었다. DPPH radical 소거 활성에서는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였고 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 50일 이후에는 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 높은 상승 폭을 나타내었다. 쌀가루에 갈색거저리의 첨가는 쌀 팽화 스낵의 조직감과 영양적인 면을 개선하고 항산화성을 부여하였으며 사출구 온도와 수분함량도 압출성형 쌀 팽화 스낵의 품질에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권3호
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• pp.404-413
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• 1995

밀기울의 물리화학적 변형을 유도하기 위하여 3가지 형태의 스크류 조합을 달리한 이축 압출성형 가공시 수반되는 시스템 변수(압출온도, 압출압력, 기계적에너지 소모율, 평균 체류시간)의 변화를 분석하였다. 스크류는 reverse screw element(RSE)를 바렐의 중앙부에 3, 4 및 5개를 조합한 형태를 사용하여 스크류의 회전속도 $280{\sim}380\;rpm$, 원료의 공급속도 $22{\sim}38\;kg/hr$, 원료의 수분함량 $17{\sim}33%$ 범위에서 압출성형을 실시하였다. 압출온도는 RSE의 갯수가 증가할수록 상승하였고, 원료의 공급량과 수분함량이 증가할수록 감소하였다. 압출압력은 원료의 충진율이 감소하면 낮아졌으며, RSE가 많을수록 압출온도가 상승함으로서 용융물질의 점도가 떨어져 압력이 감소하였다. 또 원료의 공급량이 증가하고 원료의 수분함량이 낮을수록 압출압력이 감소하였다. 기계적에너지 소모율(specific mechanical energy; SME)은 원료의 공급량과 수분함량이 증가할수록 감소하였으며, RSE의 갯수를 3개에서 5개로 조합하여 사용함에 따라서 SME가 증가하였다. 평균체류시간(RT)은 RSE를 4개 조합한 경우가 가장 길었고, die hole의 크기가 작을수록 RT도 증가하였다. 원료의 공급량이 증가함에 따라서 RT는 감소하였으며, 원료의 수분함량이 증가될수록 RSE가 3개인 경우에는 RT가 증가하였고 4개 및 5개인 경우는 감소하였다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제29권2호
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• pp.107-112
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• 2005

본 실험은 수분함량 $15\%$로 건조한 수삼을 사출구온도($100^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$), 스크루 회전속도(200과 300 rpm)에서 압출성형처리하여 조사포닌,진세노사이드, 말톨, 환원당, 색도와 같은 홍삼성분의 변화를 분석하였다. 압출성형공정을 통해 조사포닌 함량이 증가하는 것으로 보아사포닌의 압출성형공정동안 생성되는 것을 알 수가 있었다. 홍삼에 존재하는 진세노사이드 $Rg_l$과 $Rg_2$는 사출구온도를 $100^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$로 증가함에 따라 0.227 mg/g에서 0.2835 mg/g$(Rg_l)$, 0.1164 mg/g에서 0.2230 mg/g$(Rg_2)$증가하였고, 스크루 회전속도를 300rpm에서 200rpm으로 감소시켰을 때 진세노사이드 $Rg_1$ 과 $Rg_2$는 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 수삼이나 백삼에는 함유되지 않고 홍삼에만 함유된 특이성분으로 알려진 말톨을 압출성형 수삼에서 확인할 수가 있었다. 사출구의 온도가 $100^{\circ}C$에서 $120^{\circ}C$로 증가함에 따라 총당의 함량은 크게 변화가 없었지만 환원당은 온도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 결론적으로 사출구온도와 스크루 회전속도 이외의 압출성형 공정변수의 조절을 통해 압출성형공정을 홍삼제조 공정에 적용할 수 있는 가능성을 알 수가 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.77-83
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• 2018

열가소성 탄성체 (Thermo-Plastic Elastomer-TPE)는 우수한 탄성을 지니면서도 보통의 열가소성 플라스틱과 동일한 성형성과 재생 가능성 때문에 산업계 전반에 걸쳐 사용이 증가하고 있다. 현재 열가소성 탄성체와 관련된 연구는 다양한 소재와의 결합에 의한 복합탄성체 개발이나 이를 구현하기 위한 장비 개발 등에 집중되고 있다. 반면 중소기업 등의 현장에서는 이러한 신소재의 적용뿐만 아니라 저렴한 일축 스크류 장비에서 열가소성 탄성체의 압출이 가능하게 하는 공정조건에 대한 연구가 필요하다. 열가소성 탄성체는 일반적으로 트윈 스크류 방식으로 압출을 하게 된다. 반면에 중소기업 등에서는 단축 스크류 방식의 압출기를 주로 보유하고 있는데 단축 스크류 방식의 압출기에서 압출이 가능하게 하려면 정교한 공정제어를 통해 균일한 두께 유지가 중요하다. 본 논문에서는 열가소성 탄성체 TPE-800L 단축 압출가공에 있어서 압출공정변수인 출력부 가공 온도가 튜브의 성형성에 미치는 영향을 연구하였다. 열가소성 탄성체 TPE-800L의 압출에서는 출력부 온도가 가장 중요한 요소이며 165-170도일 때 가장 우수한 성형성을 확인하였다.