• 한국재료학회지
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• 제4권7호
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• pp.837-844
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• 1994

현재까지 잘 알려진 압출이론식이 생산현장에 응용될 수 있는가를 조사하기 위하여, Al-Si합금을 대상소재로 하여 각 압출이론식에 나타난 유도응력 $K_f$, 변형저항 $K_w$ , Dead Metal Zone(DMZ)의 경각($\alpha$)등을 측정하였으며, 이들 값을 이용하여 최대압출력을 계산하였다. 550ton의 압출기를 이용하여 측정한 최대 압출력과의 비교분석을 행하였으며, 그 결과 이론식에 의해 최대압출력을 계산하기 위해 측정된 유동응력 및 변형저항 값은 신뢰할 수 있을 것으로 사료되었는데, 이것은 0.5이하에서 결정된 변형효율 $\eta _f$로서 판단 할 수 있었다. 최대 압출력은 Si함량이 증가할 수록 증가하게 되나, 압출온도가 증가할 수록 감소하고 있음을 알 수 있었다. Siebel식으로부터 계산된 최대압출력은 본 실험을 통하여 얻어진 최대압출력에 비교적 근접하고 있으나. Geleji식으로부터 계산된 최대압출력은 DMZ의경각 $\alpha$가 $50^{\circ}$일 경우 , 본 실험에 의해 얻어진 실제의 최대압출력에 급접하고 있었다. Geleji의 식은 DMZ의 경각에 매우 민감하고, 대상재료마다. DMZ를 일일이 측정해야 하는 번거로움 때문에 생산현장에서는 Siebel의 식을 이용하는 것이 보다 편리할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제30권5호
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• pp.1128-1133
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• 1998

압출성형에 의한 난소화성 전분형성효과를 알아보고자 식품산업에 널리 이용되는 쌍축형(twin-screw) 압출성형기(extruder)를 사용하여 일반적으로 난소화성 전분 형성에 많이 사용되는 고아밀로즈 옥수수 전분의 압출성형 실험을 행하였다. 압출성형시 압출조건에 따른 난소화성 전분수율을 회분식 고압가열과 냉각에 의한 난소화성 제조방법과 비교, 실험하였다. 압출성형 조건은 스크류 회전 속도를 100 rpm으로 고정하여 바렐온도(100, 120, $140^{\circ}C$) 3가지 조건과 투입원료 수분함량(25, 35, 45%) 3가지 조건으로 총 9가지 조건에서 압출성형하였다. 또한 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시의 난소화성 수율 변화를 측정하였다. 난소화성 전분 측정법으로는 생체내 소화효소 반응과 유사한 pancreatin을 이용한 방법과 내열성 아밀라제 (Termamyl)에 의한 방법 2가지를 비교 실험하였다. Pancreatin을 이용한 난소화성 전분 수율 비교시 바렐온도가 낮을 때$(100^{\circ}C)$와 원료수분함량이 높을 때(45%)의 압출성형 전분이 가장 높은 수율(38.4%)을 나타내어 회분식 가열 냉각 5회 반복 처리한 시료의 난소화성 수율(25%) 보다 높았다. 같은 압출성형조건에서는 일반 전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 내열성 아밀라제(Termamyl)에 의한 전분 수율 비교시, 회분식 가열냉각 5회 처리 시료는 27.5%의 수율을 보였으며 이는 압출 성형 전분의 난소화성 수율$(11.6{\sim}15.4%)$보다 다소 높은 값을 보였으며 같은 압출성형 조건에서 일반전분의 압출성형전분이 고아밀로즈 압출성형 전분보다 낮은 난소화성 전분수율을 나타냈다. 압출성형 고아밀로즈전분의 $4^{\circ}C$ 저장실험에서 4주 저장후 난소화성 수율은 pancreatin을 이용한 경우에는 바렐온도가 낮은 경우$(100^{\circ}C)$ 3가지 투입원료 조건(25, 35, 45%) 모두에서 60% 수준의 높은 난소화성 수율을 보였으나 내열성 아밀라제를 사용한 난소화성 수율은 상대적으로 낮은 값을 나타내었다. 이는 압출성형 전분의 $4^{\circ}C$ 저장시 호화된 전분의 일부 재결정화로 형성된 난소화성 전분이 $95^{\circ}C$ 30분간의 열처리 및 내열성 아밀라제의 처리에 의해 분해가능한 전분으로, 완전한 결정성구조를 가진 전분이 아닌 것으로 사료된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제10권2호
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• pp.234-240
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• 1997

식품산업을 포함한 다양한 분야에서 이용되고 있는 한천의 용도를 개발하기 위하여 각종 물리적인 처리가 한천의 열적 특성에 미치는 영향과 각 처리에 다른 표면구조의 변화를 조사하였다. 시차주사 열량분석기를 이용하여 w사한 일반한천의 흡열개시온도(To), 최대흡열점의 온도(Tp) 및 흡열완료온도(Te)는 81.20, 95.51 및 $112.14^{\circ}C$였으며, 분무건조한천은 60.11, 76.45 및 $89.54^{\circ}C$였고, 압출성형한천은 41.30, 61.72 및 $80.50^{\circ}C$로 압출성형한천이 가장 낮은 온도에서 진행되었다. 또한 엔탈피도 일반한천 3.22cal/g, 분무\ulcorner한천 1.53cal/g, 압출성형한천 0.73cal/g의 순서로 압출성형한천에서 가장 낮았다. 완전히 가열용해한 각 한천을 다시 냉각, 응고 후에 다시 승온하였을 때의 To, Tp 및 Te는 일반한천 80.70, 95.61 및 $110.92^{\circ}C$, 붐무건조한천 79.54, 93.76 및 $109.84^{\circ}C$, 압출성형한천 79.25, 93.19 및 $108.77^{\circ}C$로 한천의 종류에 따른 차이는 없었다. 엔탈피 역시 큰 차이를 보이지 않았다. 광학현미경과 주사전자현미경에 의해 표면구조를 관찰한 결과, 일반한천의 경우 단단한 구조로 균열이나 기공들이 관찰되지 않았고, 분무건조한천은 많은 미세입자들이 다량으로 느슨하게 붙어있는 다공질구조로 외부에 노출되는 표면적이 넓었으며, 압출성형한천은 굴곡, 요철 및 균열이 생겨서 수분침투가 용이한 구조를 이루고 있었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권3호
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• pp.271-278
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• 2011

다습한 열대지방에서 카사바는 중요한 식물자원이다. 수분함량(20, 25%)와 배럴온도(110, $130^{\circ}C$) 에 따른 압출성형 카사바전분의 물리적 특성(밀도, 팽화율, 비기계적 에너지, 색, 수분용해지수, 수분흡착지수)와 호화특성을 조사하였다. 카사바전분 압출성형공정에서 수분 투입량은 압출성형물의 비기계적 에너지 투입량, 비길이, 밀도에 유의적으로 영향을 미쳤으며(p<0.05) 직경팽화지수, 겉보기탄성계수와 절단강도에서 유의성을 보여주었다(p<0.1). 또한 수분투입량과 배럴온도의 상호관계에서 비기계적 에너지 투입량과 밀도(p<0.1), 비길이(p<0.05), 적색도(p<0.01)는 유의성을 나타내었다. 수분투입량이 증가함에 따라 밀도, 겉보기탄성계수, 절단강도, 저온최고점도, 구조파괴점도, 최종점도는 증가하였으며, 직경팽화지수와 비길이는 감소하였다. 카사바전분 압출성형공정에서 수분투입량과 배럴온도는 명도와 황색도, 수분용해지수, 수분흡착지수에 영향을 미치지 않았다. 이 연구의 결과는 카사바 전분을 압출성형하여 사료와 식품을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.785-786
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• 2009

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2009년도 추계학술대회 초록집
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• pp.201-202
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• 2009

열간금형용강인 SKD61은 압출금형재로서 널리 사용되고 있으며, Al압출금형의 장수명화를 위한 방안으로 SKD61에 높은 경도를 갖는 TiN, CrN을 코팅하여 마모 시험을 실시하였다. 마모시험하중과 온도의 변화를 통해 각각의 코팅층의 마찰.마모 특성을 비교할 수 있었으며, 마모시험의 데이터는 직선왕복동 마모시험기를 사용하여 수집하였다.

• 한국재료학회지
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• 제5권8호
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• pp.953-959
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• 1995

분말야금법으로 제조된 A6061기 입자분산강화 복합재의 열간압술가공에 있어서 압출특성에 미치는 강화입자의 종류, 빌렛특성 및 암술조건의 영향에 대하여 조사하였다. A6061기 복합재료의 열간 압술 전단 변형저항에 미치는 강화입자종류의 영향은 Si $C_{w}$ > A1$_2$ $O_{3f}$ > A1$_2$ $O_{3f}$ > Si $C_{p}$의 순으로 되었으며, 모든 강화입자에서 부피분율이 증가함에 따라서 Kw값도 증가하였다. 압출조건, 강화입자의 첨가량 및 첨가입자의 평균입도에 관계없이 A1$_2$ $O_{3p}$가 첨가된 복합재의 열간압출가공에 필요한 소요압력은 Si $C_{p}$의 경우보다 컸다. 압출압력은 압출 다이스 반각이 커질수록 감소하는 경향은 나타났다. 이것은 다이스 반각에 의해 생성되는 빌렛과의 접촉면적이 증가하여 전단마찰응력(m $k_3$)이 상승하기 때문이다. 압출시 압출온도 상승은 저온에서 ~$50^{\circ}C$ 정도 증가하였으며, 압출온도가 50$0^{\circ}C$ 이상이 되면 압출재 표면에 극심한 tearing이 발생하였다. 강화입자의 첨가량이 증가할수록 이 현상은 더 심하게 되었다.게 되었다.

• 유변학
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• 제3권2호
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• pp.135-147
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• 1991

압출공정 중에 화학반응이 수반되는 경우에 화확반응은 온도와 체류시간분포 (Residence Time Distribution (RTD))에 의해 결정되므로 압출기의 설계 및 공정조건의 확 립에 있어서 RTD를 정확히 측정하거나 예측하는 것은 매우 중요하다. RTD를 예측하기 위 해 제안된 종래의 방법은 압출기내에서의 유동을 2차원으로 단순화하여 RTD와 체류시간분 포함수 f(T)와 누적 체류시간 분포함수 F(T)를 해석적으로 구하였다. 그러나 이러한 종래의 RTD에 관한 해석방법은 실제압출기 내부에서 일어나는 3차원적 순환유동(Circulatory Flow)을 정확하게 고려하지 못하는 문제점을 갖고 있다. 본논문에서는 RTD를 정확하게 예 측하기 위하여 3차원 순환유동을 고려한 RTD를 구하는 방식을 제시하고 f(T)에 관한 새로 운 공식을 유도하였다. 새로운 방식을 적용하기 위해서 유사 3차원(Quasi-3-Dimensional) 유한요소 해석법을 이용하여 속도분포를 구한 후에 순환유동을 고려한 RTD 및 f(T), F(T) 를 계산하였다. 순환유동이 고려안된 종래의 방법에 따른 계산 결과와 비교한 결과로서 종 래의 방식은 순환유동이 고려안되었기 때문에 RTD를 과소평가하는 경향이 있음을 알수 있 었다.

• 폴리머
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• 제29권6호
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• pp.549-556
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• 2005

단축압출기의 압출공정에서 고체수송부의 열전달 현상에 미치는 무차원수의 효과를 수치 해석적인 방법으로 연구하였다. 스크루의 기하학적 구조 및 특성에 따른 압출기 내에서의 고체 흐름 상태에 대한 이해를 바탕으로 고체 수송부에 대하여 열 수지 방정식을 세우고 무차원화하였다. 이에 유한체적법과 멱법칙 도식을 적용하여 이산화 방정식을 유도한 다음 반복 대입법과 완화법으로 해를 구하였다. 고체수송부의 열전달 특성을 규정하는 무차원수인 Biot 수와 Peclet 수가 수지 공급부의 온도와 고체수송부의 길이에 끼치는 영향을 조사하였다. Biot 수가 증가하면 냉각에 의한 열 손실이 지배하여 배럴의 온도는 급격히 감소하지만 고체층의 온도와 고체수송부의 길이에 미치는 영향은 적으며, Peclet 수가 증가하면 대류 항이 지배하여 고체층의 온도가 감소하고 고체수송부의 길이가 증가한다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권8호
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• pp.1270-1277
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• 2003

두유박과 옥분 혼합물의 압출성형물을 제조하기 위한 공정 조건의 위하여 스크류 속도 150∼250 rpm, 혼합물의 수분함량 20∼30%, 온도 100∼15$0^{\circ}C$의 조건에서 압출 성형하고, 반응표면분석법 (RSM)을 이용하여 최적 조건을 분석하였다. 공정 조건에 따른 팽화율에서는 스크류 속도가 높고 수분함량이 낮을수록 팽화가 크게 일어났고, 수분함량이 많을수록 용적 밀도를 높이는 것으로 나타났다. 절단강도의 경우 수분 함량에 따라 감소하다 증가하는 추세를 보여주었고, WSI는 스크류 속도와 수분함량에 WAI는 수분함량과 온도에 많은 영향을 받았다. 색도에서는 b＊ 값을 제외하고는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 각 조건별 실험결과를 반응표면분석을 한 결과 팽화율과 용적 밀도, WSI, b＊ 값은 linear모델로 결정되었고, 절단강도와 WAI는 quadratic 모델이 유의성을 나타내었다. 압출 성형 공정의 최적화는 결정된 반응식과 반응표면 그래프를 이용한 결과 수치 최적화에서는 스크류 속도 250 rpm, 수분함량 22.43%, 온도 128.16$^{\circ}C$이었고, 모형적 최적화에서는 desirability가 0.727인 스크류 속도 250 rpm, 수분함량 22.43%, 온도 128.02$^{\circ}C$로 결정되었다.