소수성 고운자촉매는 중수형 원자력발전소의 감속재 및 냉각재로 사용되는 중수의 제조, 그리고 발전소의 가동에 따라 중수중에 축적되는 삼중수소의 제거공정 둥에 이용된다. 여러 소수성 담체중 하나인 소수성 고분자담체를 제조하기 위하여 스티렌-디비닐벤젠의 제조 특성을 실험하였다. 제조된 담체에 백금 금속을 담지시켜 촉매를 완성한 후 삼중수소제거 실증실험을 통하여 촉매성능을 확인하였다. 스티렌-디비닐벤젠 고분자담체의 제조시 담체의 기공 특성 및 비표면적에 대한 용매의 영향을 실험하였다. 또한 용매비를 변화시킨 경우에는 solvating power 값을 계산하여 거시기공 형태의 담체 형성기준을 정하였고 여기에 따른 기공 특성 및 비표면적 변화를 부인하였다. 담체의 제조 후 후처리 방법을 변화시켜 기공 특성 및 비표면적 변화를 확인하였고, 이의 결과를 통하여 적절한 후처리 방법을 정하였다. 담체의 입자크기를 조절하기 위해 중합반응 과정중의 교반속도를 변화시켜 담체의 크기 변화를 실험하였다. 제조된 담체에 백금 금속을 담지시켜 촉매를 완성한 후 삼중수소제거 반응실험을 통해 촉매의 활성을 확인하였다.
제조법을 달리한 호박떡의 기계적 측정 및 관능적 특성을 통해 품질평가를 하였다. 호박떡의 수분함량은 제조방법에 따른 차이를 나타냈는데, 단호박을 쌀가루와 함께 빻아 만든 경우의 경우 가장 수분함량이 높았다. 색도의 경우 L 값은 단호박을 쌀가루와 함께 내려 제조한 단호박을 쌀가루와 함께 빻아 만든 경우가 유의적으로 낮았으며, a값과 b값은 단호박을 쪄서 가루에 섞는 방법으로 만든 경우, 단호박을 삶아서 가루에 섞는 경우 보다 유의적으로 높게 나타났다. 이는 carotenoids계 색소의 영향으로 제조방법에 따라 그 차이를 보였다. Two bite compression test에 의한 물성특성치를 살펴보면, hardness, gumminess, chewiness 등이 단호박을 쌀가루와 함께 빻아 만든 경우가 단호박을 쪄서 가루에 섞는 방법으로 만든 경우, 단호박을 삶아서 가루에 섞는 경우 보다 유의적으로 낮은 수치를 보였고, cohesiveness 및 springiness는 각 유의적인 차이를 보이지 않았다. 관능검사 결과에서는 항목별로 유의적인 차이 (p<0.05)를 나타냈는데, 모든 항목, 즉 color, flavor, taste, moistness, consistency, overall acceptance에서 단호박을 쌀가루와 함께 빻아 만든 경우를 선호하는 결과를 보여 가장 기호도가 높은 것으로 나타났다. 기계적 물성치와 관능적 물성치를 비교해 볼 때, 떡의 조직감이 견고한 것 보다는 부드러운 것을 선호하는 것으로 나타났다.
제조방법이 간편하고 감미도가 높은 새로운 식혜 제조 방법을 개발하였다. 역가가 높은 엿기름만을 분획하여 Tea-bag$(16{\times}20cm)$에 넣어 엿기름 추출공정을 간편하게 하였으며 여기에 ${\alpha}-amylase$, glucoamylase, glucoisomerase를 첨가하여 쌀 전분의 분해를 촉진시켜 단맛이 강한 단당류로 분해되도록 하였다. 식혜의 제조는 엿기름과 효소를 넣은 Tea-bag을 물로 추출한 후 여기에 고두밥을 넣어 당화시켰다. 재래식 방법에 의하여 만든 식혜의 당 조성은 fructose 1.8%, glucose 7.5%, maltose 49.5%, DP3 8.6% 그리고 DP4 이상이 32.5%이었으나 본 연구에서 개발된 방법에 의하여 제조한 식혜는 fructose 6.7%, glucose 89.0%, maltose 1.9%, DP3 0.9% 그리고 DP4 이상이 1.6%로 나타나 쌀 전분의 대부분이 단당류로 분해가 되어 설탕 첨가없이도 감미가 높은 식혜를 제조할 수 있었다.
최근 4차 산업혁명으로 인하여, 고객 제품형 제품 설계 및 새로운 서비스 개발을 위하여 IoT 기술이 주목받고 있다. 최근 적층제조 기술은 IoT 센서를 직접 제작하거나, 센서를 포함한 기기를 만드는 분야에 다양하게 활용되고 있다. IoT 기기를 적층제조를 활용하여 제작시, 적층제조 고유의 설계 장점을 활용하기 위해 다양한 부품들을 병합하는 설계 방법론이 큰 관심을 받고 있다. 부품병합을 통해 조립 공정을 단축하고, 부품 경량화 등의 장점을 이룰 수 있기 때문이다. 따라서, 본 연구에서는 적층제조를 활용한 부품병합을 지원하기 위한 설계 방법론을 개발하였다. 이를 통해 제품의 기능 및 제품 내 부품의 기능과 물리적 연결성을 분석한 제품 아키텍쳐를 생성하고, 인접한 기능들 및 부품을 Girvan Newman 알고리즘을 활용하여, 최종 부품병합 후보군을 선정하도록 지원한다. 제안한 설계 방법론을 검증하고자 사례연구를 통해 적층제조로 출력된 전기 자전거의 부품병합과정을 분석하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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