• 식품기술
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• 제22권4호
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• pp.808-815
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• 2009

Joule heating은 내부 가열법 중의 하나이며, Ohm의 법칙에 따라서 식품에 직접전기를 통전하여 식품이 갖고 있는 전기저항성에 의해서 식품자체를 자기 발열시키는 가열방법이다. 따라서 Joule 가열을 Ohmic heating 또는 통전가열이라고도 부르고 있다. 열전달성이 느린 고형물 또는 고점도의 Paste형 식품도 어느 정도 전도성이 있으면 신속하면서도 균일하게 열처리를 할 수 있다. 최근 일본에서는 통전가열에 대한 연구가 활발히 진행 중에 있으며, Joule 가열 연구 및 산업화 동향의 일부를 소개하고자 한다.

• 에너지공학
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• 제9권2호
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• pp.138-145
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• 2000

고체재료의 열확산계수나 열전도계수와 같은 열물성을 비접촉식 방법으로 측정하기 위하여 광열변위법에 대한 이론적인 해석을 수행하였다. 가열빔의 파형을 코사인파, 삼각파 그리고 사각파로 가정하여 2차원 열전도 방정식과 열탄성 방정식의 엄밀해를 구하였고, 이를 가열빔으로부터 직접 구한 실제파의 결과와 비교하였다. 코사인파의 결과가 다른 파형에 비하여 실제파와 가장 유사한 것으로 보아 비교적 해석이 복잡한 실제파를 코사인파로 가정하여도 무방하다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권6호
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• pp.1478-1485
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• 1993

본 연구에서는 압축 성형다이 가열선의 최적위치를 결정하는 문제를 다이의 형상 최적설계 문제로 정식화하고자 한다. 최적화 문제의 목적은 다이 내면의 온도를 지정된 온도로 균일하게 유지하는 것이다. 또한 Lee, Choi와 Kwak의 형상 설계 민감 도 해석을 위한 직접 미분 방법을 응용하여 가열선 위치변화에 관한 민감도 계산을 위한 경계 적분 방정식을 유도하고, 경계요소법으로 온도와 온도의 민감도를 해석하고 자 한다. 수치적 응용의 예로서, 넓은 평판의 성형을 위한 압축 성형다이의 가열선의 최적위치를 결정하는 문제를 다루고, 최적위치에서 가열선의 개수가 온도의 균일성에 미치는 영향을 검토한다.

• 한국식품과학회지
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• 제22권5호
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• pp.575-581
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• 1990

일정한 열처리 공정에 대해 Equivalent point가 존재함을 이상적인 두가지의 직접가열곡선 즉, $120^{\circ}C$에서 10분간 $135^{\circ}C$에서 10초간의 등온가열 곡선을 이용하여 예시하였다. 이러한 조건하에서 Arrhe nius model을 적용한 경우 임의의 Ea-값을 사용하여 G-값을 결정하고 Bigelow model을 적용한 경우, 임의의 z-값을 사용하여 F-값을 결정하였다. 이들 값을 사용하여 Equivalent time과 Equivalent Temperature를 두가지 방법 즉, 직교좌표법과 회기분석법에 의해 결정하였다. 이들 두 방법에 의해 결정된 Equivalent Point는 서로 일치하였으며 각각의 값은 초기에 가정했던 직접가열곡선의 가열시간 및 온도와 일치하였다.

• Applied Microscopy
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• 제31권4호
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• pp.315-323
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• 2001

Kaolinite분말 시료를 이용한 TEM 직접 가열 실험에서 얻은 결론은 아래와 같다. (1) Gatan사의 가열 시료지지대에서 사용하고 있는 증류수 순환장치는 $500^{\circ}C$이상의 가열 실험에서 시료의 유동을 막는 필수적인 장비이다. (2) $600^{\circ}C$이하의 가열 실험에서는 분말의 두께에 따른 상전이 진행정도의 차이가 나타나기 때문에 앙은 시편과 두꺼운 시편을 고루 관찰하는 노력이 필요하다. (3) $900^{\circ}C$ 이상의 고온 가열 실험에서는 융점이 높은 Mo-grid의 사용이 필수적이다. 전체적으로 온도 상승률이나 온도 지속 시간이 상전이 과정에 미치는 영향이 증가하기 때문에 이들의 정량적인 제어가 가능한 자동제어방식의 사용이 필요하다. (4) 단면 관찰을 위해 고온용 epoxy에 포매된 kaolinite분말의 TEM가열 실험은 고온 가열시 epoxy의 유동 문제를 극복할 새로운 방법의 개발이 필요하다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제10권1호
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• pp.48-53
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• 1985

농산물 건조를 위하여 평판형 태양열 집열기를 이용할 경우 가열된 출구공기는 각종 농산물건조적온보다 일반적으로 고온이므로 이의 조절을 위한 출구공기 온도의 예측이 중요시 된다. 본 연구에서는 차원해석법(dimensional analysis)을 이용하여 평판형 집열기의 출구에서 나오는 가열된 공기의 온도를 예측하는 방법이 제시되었으며, 이 방법을 이용하여 집열기의 출구공기온도 예측방정식들이 유량별로 유도되었다. 이 방정식들로부터 구한 출구온도들은 실측한 값들과 잘 일치하였으며($R^2$=0.917~0.957) 또한 집열기의 효율을 나타내는 이론식이 출구공기온도 예측방정식으로 부터 직접 유도되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제11권1호
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• pp.45-53
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• 2006

본 연구에서는 토양의 전기가열 특성을 실험을 통해 규명함으로서, 전기저항열을 이용한 토양증기추출법을 실제 현장에 적용 시 토양가열 효율을 증가시키는 방안을 도출하기 위하여, 반응조를 이용한 토양 종류별 자체 특성에 따른 가열 특성과 외부에서의 전기적 특성의 조절을 통한 가열 특성을 살펴보았다 토양의 업자가 작을수록, 토양 내 이 온이 풍부할수록 전기가열 효율이 증가되었으며, 토양이 물로 포화된 경우에도 전기 가열 효율이 증가하였으나 공극률 이상으로 수분이 있는 경우는 오히려 효율이 떨어졌다. 전압이 증가할수록, 전극 사이가 짧아질수록, 유류 오염된 토양일수록 효율은 증가되었다 본 연구에서는 초기 전류와 전기전도도의 정량적 상관관계를 도출함으로써 직접적인 전기가열 실험 없이 전기전도도로 반응조 내 토양이 $100^{\circ}C$ 온도 상승의 가능성을 예측할 수 있게 됐다.

• 한국결정성장학회지
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• 제10권3호
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• pp.211-218
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• 2000

$PbZrO_3$의 전구체 용액을 준비하여 spin coating법으로 Pt/Ti/$SiO_2$/Si 기판 위에 박막을 입힌 후 두가지 방법으로 열처리하여 $PbZrO_3$박막 결정의 형성을 조사하였다. 즉, 하나는 $500^{\circ}C$, $550^{\circ}C$, $600^{\circ}C$, $650^{\circ}C$ 및 $700^{\circ}C$로 가열된 전기로 속에 직접 삽입하여 결정화시켰으며, 다른 한가지 방법은 동일한 온도조건하에서 급속가열방식(RTA)으로 열처리하여 박막을 결정화시켰다. 또 전기로에 삽입하여 $700^{\circ}C$에서 1분, 10분, 20분, 30분 동안 열처리하여 시간의 변화에 따른 결정의 형성과정도 살펴보았다. PZ 박막을 전기로에 직접 삽입한 경우 $600^{\circ}C$에서 30분간 그리고 RTA의 경우 $650^{\circ}C$에서 1분간 열처리 하였을 경우 결정이 형성되었고, $700^{\circ}C$의 전기로에 삽입한 경우에는 10분 이상의 시간이 요구되었다. 그러나 양호한 결정 grain의 형성을 위해서는 $700^{\circ}C$에서 30분간 열처리하는 것이 4가지 열처리 시간 중 가장 좋은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2001년도 추계산학기술 심포지엄 및 학술대회 발표논문집
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• pp.169-172
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• 2001

다층 MEMS구조의 기초기판쌍 소재로 쓰일 수 있는 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍의 직접접합 가능성을 확인하기 위해서 2000Å-SiO₂와 500Å-Si₃N₄층을 가진 직경 10cm의 실리콘 기판을 각각 친수성 및 소수성 표면세척을 하고 청정분위기에서 경면끼리 가접을 실시하였다. 가접된 기판쌍을 통상의 박스형 전기로를 이용하여 400, 600, 800, 1000, 1200℃ 범위에서 2시간 동안 가열하여 접합을 완료하였다. 완성된 기판쌍을 적외선분석기를 이용하여 접합면적을 확인하였고, 면도칼 삽입법으로 접합계면에너지를 측정하였다. 실험온도 범위 내에서 Si∥SiO₂/Si₃N₄∥Si 기판쌍은 1000℃ 이상에서 접합계면에너지는 2,344mJ/㎡을 나타냈으며, 이는 기존의 Si/Si의 동종접합기판쌍과 동등한 수준의 접합강도로서 부가가치가 큰 새로운 조합의 기판쌍 제조가 가능하였다.

• 대한조선학회논문집
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• 제39권1호
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• pp.82-89
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• 2002

선상가열에 의한 판 변형 예측은 고유변형도법에 의해 효율적으로 예측할 수 있다. 종래의 용접에서의 고유변형도 결정 방법은 용접 실험을 통하여 온도분포와 강의 상변태 영역(Ac3)을 시편을 절단하여 계측하고 이를 고유변형도 영역으로 간주하는 것이었다. 선상가열의 현상은 용접과 유사하므로, 용접과 같은 조건 하에서 얻어진 결과를 그대로 선상가열 해석에 이용하여 왔으나 이 결과는 가열 패턴이나 판 두께에 제한을 가지고 있다. 또한 현장에서는 선상가열 후 수냉 처리하는데 그 과정에서 강이 원래의 상으로 돌아가지 않고 마르텐사이트가 되면서 전단 소성 변화를 일으킨다는 점에 착안하여, 본 연구에서는 종래에 시편의 온도계측과 상변태 영역을 직접 계측하는 파괴검사법을 FEM을 이용한 이론해석으로 대체하였다. 즉 임의의 적절한 열속 모델에 대한 온도 분포를 얻고, 조직변화에 따라 추가적으로 발생하는 소성 영역을 고려하기 위하여 공석 온도 영역까지 포함시켜 온도계측과 파괴실험 없이 순수한 이론만으로 고유변형도 영역을 결정하는 새로운 방법을 제안하였다. 이 방법으로 결정한 영역을 이용하여 판의 변형을 예측하고 실험 결과와 비교하여 잘 일치함으로써 본 논문에서 제안한 방법의 유효성을 입증하였다.