• 제목/요약/키워드: 점성가열 효과

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점성가열 효과에 의한 곡관 내 극저온 유체의 온도 변화 (Temperature Changes of Cryogenic Fluid Flow in Pipe Bends due to Viscous Heating Effect)

  • 강효림;고인재;한승호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제35권4호
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    • pp.428-436
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    • 2024
  • Liquid hydrogen, which operates in cryogenic environments has a density 800 times greater than gaseous hydrogen, making it advantageous for large-scale storage and transportation. However, continuous evaporation due to external heat intrusion and internal heat generation poses challenges. To mitigate heat conduction, various insulation materials are used. In pipe systems, viscous heating effects from turbulence and viscosity, especially in bends, cause heat generation. This study employs computational fluid dynamics (CFD) to analyze the impact of fluid velocity, pressure drop, inner diameter, and curvature radius of pipe bends on viscous heating. Using liquid nitrogen at 77 K as a working fluid, the CFD results showed that increased velocity and pressure drop along with smaller inner diameter and curvature radius enhanced viscous heating, raising fluid temperature.

된장 및 고추장의 Ohmic heating 특성 (Ohmic Heating Characteristics of Fermented Soybean Paste and Kochujang)

  • 조원일;김도언;김영숙;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.791-798
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    • 1994
  • 점성이 높고 열전도도가 낮아 기존의 열전도 가열방식으로는 효과적인 살균이 어려운 고추장, 된장 등의 페이스트상 식품의 효율적인 살균 공정을 개발하기 위한 기초 연구로서 전기 저항열(Ohmic heaing)을 이용한 실험실 규모의 정치 회분식 가열 시스템을 고안하고 전기적 요소가 가열 특성에 미치는 영향을 연구 검토하여 다음의 결론을 얻었다. 1. 고추장과 된장의 상온에서의 전기 전도도는 각각 1.865 S/m 2.510 S/m였으며, Ohmic heating에 의하여 온도가 증가함에 따라 전기전도도가 거의 비례적으로 증가하는 전기적 특성을 나타내었다. 2. 상용 주파수(60 Hz)에서는 전압을 증가시킬수록 비가열 속도$(^{\circ}C/g{\cdo}s)$가 거의 비례적으로 증가하였다. 일정한 전압에서 주파수를 증가시켰을 때 1KHz 이상에서부터 주파수의 증가에 따라 비가열 속도는 급격히 증가하여 고추장의 경우에는 5KHz에서 최고 가열속도 틀 나타내었으며 그 이상의 주파수에서는 감소하였으나 된장의 경우에는 계속 증가하여 실험범위의 최고값인 20KHz에서 최대 가열속도를 나타내었다. 3.고추장의 경우 전압, 전극 간격 및 시료량과 비가열속도와외 관계를 검토한 결과 비가열 속도 $35^{\circ}C/g{\cdot}s$ 이하일때 균일하게 가열이 이루어졌으며, 그 이상의 가열속도에서는 전극 부근에서 cake 생성 현상이 일어나 효과적으로 가열되지 않았다. 4. Ohmic heating 동안에 시료의 위처에 따른 온도 분포를 관찰한 결과 낮은 주파수 범위에서는 시료의 표면과 중간 부위외 온도차가 거의 없이 균일하게 급속히가열되었다. 그러나 5 KHz 이상의 높은 주파수 영역에 서는 표피 효과로 인하여 시료의 중심과 표면사이에 $10^{\circ}C$내외의 온도차가 생겼으며, 전극 부근의 온도가 중심부근 보다 5${\sim}10^{\circ}C$ 높았으므로 적절한 주파수의 선정이 중요하였다. 5. 고추장과 된장의 수분함량이 습량 기준으로 30% 이하일 때는 전류가 흐르지 않아 Ohmic heating의 적용이 불가능 하였으나, 30% 이상에서는 수분함량의 증가에 따라 가열속도는 급속히 증가하였다.

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돈육에서 추출한 염용성 단백질에 수용성 키토올리고당 및 키토산을 첨가한 혼합액과 가열 겔의 물성특성 (Rheological Properties of the Mixture and Heat-induced Gel Prepared from Pork Salt Soluble Protein in Combined with Water Soluble Chitooligosaccharide and Chitosan)

  • 박성용;왕승현;진구복;김영대
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.594-597
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    • 2004
  • 본 연구는 돈육후지에서 추출한 염용성 단백질을 키토올리고당과 키토산의 분자량과 첨가량을 달리하여 pH와 점도를 측정하였으며, 가열 겔의 pH와 수분함량 및 경도를 측정하여 키토산첨가가 육제품의 물성에 어떤 영향을 주는지 알아보기 위하여 실시하였다. 키토산과 염용성 단백질 혼합물의 pH는 저분자 키토올리고당의 경우 0.45% 첨가 시 pH가 높아졌으나, 중분자 키토산을 0.45% 첨가 시 또는 고분자 키토산을 0.3% 이상을 첨가하였을 경우 pH가 오히려 낮았다(p<0.05). 점도는 첨가량이 0.3% 이상의 수준에서 중분자와 고분자 키토산 처리구가 저분자 키토올리고당 처리구나 대조구보다 높은 값을 나타냈다(p<0.05). 반면 가열 겔의 pH, 수분함량 및 경도에서는 키토산의 분자량과 첨가량에 따른 효과가 나타나지 않았다(p>0.05). 이상의 결과를 종합하면 키토산과 염용성 단백질의 혼합물에서 중분자나 고분자 키토산을 0.3% 이상 첨가 시 증가되었던 점성이 가열처리에 의해 겔이 형성됨으로써 경도의 차이가 미미해졌으나 다양한 첨가물과 가열공정에 의한 실제적인 육제품에서는 그 결과가 달라질 수 있을 것으로 판단된다. 앞으로의 연구에서 키토산을 실질적인 육제품에 첨가했을 때 어떠한 효과를 나타내는지 모델연구와 비교 및 평가가 요구된다.

키토산을 첨가한 저지방 기능성 소시지의 향미 성분 분석과 냉장 저장 중의 이화학적인 특성 (Flavor Compounds and Physicochemical Properties of Low-fat Functional Sausages Manufactured with Chitosans during Refrigerated Storage)

  • 박성용;진구복;유승석
    • 한국축산식품학회지
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    • 제25권3호
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    • pp.285-294
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    • 2005
  • 본 연구는 기능성 육제품 개발로 키토산이 육제품 내에서 어떠한 조직적인 특성을 나타내는지 알아보기 위해 저지방 소시지에 키토산을 첨가한 기능성 소시지를 제조하여 향미를 분석하였고 저장기간에 따른 이화학적 특성의 변화를 조사하였다. 돈육 후지로부터 추출한 염용성 단백질에 키토산을 첨가하여 pH와 점도를 측정한 결과 중분자 키토산 처리구의 pH는 대조구에 비해 첨가량이 증가할수록 증가하는 경향이며, 점도는 이와는 반대로 저분자 키토산 처리구는 첨가량에 따라 차이를 보이지 않았으나(p>0.05) 중분자 및 고분자의 경우 첨가량이 증가할수록 점도 값이 증가하는 경향을 나타냈다(p<0.05). 대조구와 유의적 차이를 보인 처리구는 중분자 그리고 고분자 키토산을 $0.6\%$ 첨가한 처리구로 특정 분자량의 키토산이 일정수준 첨가되면 점성이 증가되는 것을 알 수 있었다. 이는 조직감 검사에서도 볼 수 있듯이 중분자와 고분자 키토산을 첨가한 소시지가 저지방 대조구에 비해 대부분의 조직감에서 높은 값을 나타내었다. 가열 전 반죽의 pH, 가열 후 소시지의 pH, 가열 감량, 진공 감량 그리고 보수력에서는 저지방 대조구와 비교해서 키토산 첨가 효과는 나타나지 않았다. 향미 성분 분석 결과 저지방과 고지방의 경우 차이를 보일 뿐 대조구와 비교하여 키토산 첨가에 따른 향미의 효과는 없었으며 저분자 키토산을 $0.6\%$ 첨가한 처리구가 유화형 대조구와 유사한 향미 특성을 나타내는 것을 알 수 있었다.

쉘-튜브 열교환기에서의 쉘쪽 유체의 특성에 따른 열교환기 성능 변화 예측 사례 (Shell and Tube Heat Exchanger Performance Estimation by Changing Shell-side Fluid Characteristics)

  • 백승환;정영석;조기주
    • 한국추진공학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.27-37
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    • 2019
  • 쉘-튜브 열교환기가 나로우주센터 추진기관종합시험장(PSTC)에 설치되었으며, 이 열교환기는 극저온의 헬륨을 고온의 열매유와 열교환하여 약 500 K 까지 가열시키는 역할을 한다. 열교환기에서 토출되는 헬륨의 온도가 설계보다 100 K 낮게 나옴에 따라, 성능저하의 원인으로 열매유의 격막효과가 지목되었다. CFD 해석을 통해 격막효과의 유무를 확인하였으며, 격막효과에 의한 열교환기 성능저하는 미미한 것으로 판단되었다. 추가적으로 열교환기의 성능을 증가시키기 위하여 열매유 교체에 따른 열교환기 성능 변화를 알아보았다. 열매유를 사용하는 열교환기의 성능향상을 위해서는 500 K 부근에서 점성이 낮아야 하고, 열전도도가 높아야 한다는 것을 확인할 수 있었다. 추진기관종합시험장에서 운용된 극저온 헬륨과 고온 열매유의 열교환 시스템의 시험 결과를 본 논문에서 확인할 수 있다.

적소두단백질(Red Bean Protein)과 Transglutaminase를 첨가한 돈육 근원섬유 단백질의 물성 증진 효과 (Effect of Red Bean Protein and Microbial Transglutaminase on Gelling Properties of Myofibrillar Protein)

  • 장호식;진구복
    • 한국축산식품학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.782-790
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    • 2011
  • 본 연구는 TGase 첨가에 따른 근원섬유 단백질과 비육류 단백질인 적소두단백질 또는 대두단백질간의 상호작용을 비교 평가하기 위해 수행되었다. 실험 1에서는 비육류 단백질 함량에 따른 물성 변화를 평가하였으며 실험 2에서는 TGase 반응시간에 따른 최적 조건을 평가하였다. 가열수율은 비육류 단백질을 첨가한 처리구에서 유의적으로 증가하였으며 특히 적소두단백질 1%을 첨가하였을 때 가장 높은 가열수율을 나타내었다(p<0.05). 반면에 겔 강도 및 점성도는 근원섬유 단백질 단독 처리구와 비육류 단백질을 첨가한 처리구와 비교하였을 때 유의적으로 차이가 나타나지 않았다(p>0.05). 또한 전기영동 결과는 가열 전 TGase 첨가 후 4시간 반응시켰을 때는 모든 처리구에서 변화를 보이지 않았지만(실험1), TGase 첨가 후 10시간 반응시킨 모든 처리구에서는 biopolymer 밴드가 나타났다(실험2). 또한 TGase 반응시간에 따른 겔 강도는 10시간째에 유의적으로 증가하였다(p<0.05). 하지만 10시간의 반응시간은 배양시간이 너무 길어 산업적으로 이용하기 부적합 하기 때문에 TGase함량을 0.5%로 증가시켜 효소와 단백질간의 최적 반응시간을 평가하고 비육류 단백질과의 상호작용을 통한 물성을 증진시키는 연구가 앞으로 필요할 것으로 사료된다.

과숙청과물 연화제를 첨가한 소시지의 물성 연구 (Rheological Studies of the Sausage Added the Over-matured Fruits Tenderizer)

  • 곽지혜;백무열;김병용
    • 산업식품공학
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    • 제15권2호
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    • pp.116-121
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    • 2011
  • 과숙청과물에서 추출한 조효소액을 연화제로 사용하여 소시지 제조 과정에 있어 첨가 후 물성학적 성질의 변화를 파손강도와 응력완화현상을 이용하여 측정, 분석하였다. 키위, 포도, 배 중에서 키위가 가장 뛰어난 연육 효과를 보였으며 함량이 증가할수록 연화되는 정도가 컸다. 가열온도는 $70^{\circ}C$에서 최대의 연육 효과를 나타내었으며 온도를 높일수록 점탄성의 성질이 크게 나타났다. 각 제조조건에 따른 응력완화 실험에서는 모든 초기응력, 잔존평형응력, 탄성성분과 점성성분이 파손강도의 변화와 같은 경향을 나타내었다. 응력완화실험을 통하여 측정한 연화제 사용 소시지의 물성을 수학적 모델에 적용하여 조직의 변화를 수치화 하여 설명하였다.

다시마 (Laminaria japonicus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리$\cdot$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 8. 저분자 Alginate투여에 의한 랫드의 혈청지질의 성분 변화 및 경구급성독성 실험 (Studies on Physicochemical and Biological Properties of Depolymerized Alginate from Sea tangle, Laminaria japonicus by Thermal Decomposition 8. Effects of Depolymerized Alginate on Serum Lipid Composition and Its Single-Dose Toxicity yin Oral Route in Rats)

  • 김육용;조영제
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.173-178
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    • 2001
  • 저분자 alginate인 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 랫드에 35일간 섭취시켰을 때, 혈청중의 지질성분과 동맥경화지수의 측정으로 특성이 가장 좋은 저분자 alginate인 HAG-50의 안전성을 확보하기 위해 랫드에 경구급성독성실험을 실시하였다. 혈청중 total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides 및 phospholipid 함량과 동맥경화지수는$5\%$$10\%$HAG-50에서 모두 유의적으로 뚜렷히 감소하여 지질대사 개선효과를 나타내었다. HAG-50의 경구급성독성실험을 검토한 결과, 투여할 수 있는 최고 용량인 랫드 체중 kg당 5.0g의 용량에서도 암$\cdot$수 모두 일반상태의 이상 반응과 폐사 및 병리$\cdot$조직학적 이상을 나타내는 예는 전혀 관찰되지 않아서 $LD_{50}$치의 산출이 불가능하였으므로 HAG-50은 아주 안전한 제재임이 검증되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 평균분자량 50,000 정도의 저분자 alginate인 HAG-50이 가장 우수한 지질대사 개선효과의 기능적 특성을 발휘하였으며, 경구급성독성실험 에서도 독성이 전혀 없었고, alginate가 가지고 있는 고유의 생리적 기능을 유지 향상시키면서 이용에 제한이 되고 있는 점성을 줄이고 용해도를 높혀서 alginate의 이용성을 높일 수 있는 새로운 형태의 식품소재라고 사료된다.

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아마란스(Amaranth) 종실의 가공에 따른 비스킷 제품에의 적용 (Application to the Biscuits Manufacture of Processed Amaranth Seeds)

  • 김진수;유희중
    • 한국식품영양학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.321-325
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    • 2002
  • 아마란스를 충분한 양의 물에 침지한 후 물기를 제거하고 수분함량이 30~50중량%일 때 가열솥에서 이취가 없어지고 고소한 냄새가 나며 색이 더 노랗게 변하면서 입자가 puffing될 때까지 볶아준 다음 비스킷에 첨가하여 관능성과 상품성을 향상시켰다. 가수량에 따른 팽창용적 측정 결과 1.3배에서 1.6배 가수량에서 가장 큰 부피의 팽창이 있었고, 가공 방법에 따른 호화도 측정 결과 취반의 경우는 가수량이 증가함에 따라 호화도가 증가하였고, 볶은 아마란스의 호화도가 64.10%로 쪄서 말린 아마란스의 호화도 57.59%보다 높은 것을 알 수 있었다. 또한 찐 후 말린 아마란스와 생 아마란스는 경도($\times$$10^{5}$dyn/$\textrm{cm}^2$)가 각각 16,197과 13,601로 단단한 것으로 측정되었고 볶은 아마란스가 1,580으로 가장 무른 것으로 측정되었다. 생 아마란스와 볶은 아마란스, 찐 후의 아마란스를 첨가하여 비스킷을 제조한 결과 생 아마란스는 이취와 이질감이 문제가 되었고 찐 후 말린 아마란스는 점성은 제거 할 수있었으나 색이 검게 변화하는 것을 개선할 수 없었으며 볶은 아마란스의 경우 비스킷 첨가시 이취나 이질감이 거의 없었고 흰색으로 변화함에 따라 비스킷의 색을 더욱 밝게 해주는 효과도 있었다. 또한 비스킷에 첨가될 볶은 아바란스의 함랑은 5%일 때 가장 적절한 미감을 보이는 것으로 여겨진다. 볶은 아마란스를 5% 첨가한 비스킷과 볶은 아마란스 자체의 시간에 따른 산패도 변화를 측정하였을 때 볶은 아마란스 자체의 산가와 과산화물가는 어느 정도 높고 서서히 산패가 진행되지만, 이를 5% 함유한 비스켓의 산가와 과산화 물가는 매우 낮게 나타나 실험결과로 미루어 제품의 품질은 약 6개월 정도의 유통기한에서는 매우 안정한 것으로 추정되었다.다.of NAA/Cr ratios of lentiform nucleus between the symptomatic and the nonsymptomatic side, the present $^1$H MRS study shows a significant neuronal laterality in Parkinson's disease with unilateral symptom. In vivo $^1$H MRS may provide a diagnostic marker for neuronal dysfunction in Parkinson's disease with unilateral symptom.작용(作用)시켰으나 구등(?等)의 영향(影響)을 받지 아니 하였고 physostigmine의 작용(作用)은 길항(拮抗하였다. 이상(以上)의 결과(結果)로 보아 $PGE_1$은 동물(動物)의 정관(精管)에 대(對)한 작용(作用)에는 종(種)의 차이(差異)가 있으며 $PGE_1$은 교감신경효능제(交感神經效能劑)에 의(依)한 기니아-픽 정관수축작용(精管收縮作用)에 대(對)하여 supersensitivity를 야기(惹起)시켰으며, 이는 정관평활근(精管平滑筋)에 대(對)한 직접작용(直接作用)이 아닌 다른 작용기전(作用機轉)에 기인(基因)할 것으로 사료(思料)되는 바이다.10.41-12.63으로서 호기적 탈질을 일으킨다고 보고된 T. pantotropha 균주를 사용한 실험결과와 비슷한 값을 나타내었고, $N_2$로의 변환에 의한 질소제거를 N-balance로부터 구해보면, R3 반응조의 경우가 가장 높은 제거율(40.9%)을 보였다. 이상의 결과들을 볼 때, Bncillus 균주는 호기적 탈질을 일으킬 수 있는 가능성이 있고, Bncillus 균주를 이용한 B3 공정은 탈질에