• 한국식품과학회지
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• 제53권4호
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• pp.486-494
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• 2021

본 연구에서는 지역특화 수요자 참여형 SPP벼 품종이 보급된 지역에서 재배한 알찬미(AM)와 해맑은(HM) 품종과 일반 고품질 밥쌀용 품종을 대상으로 백미 수침 과정에서 미립의 외관 변화를 관찰하고, 수분흡수 특성 및 취반미 물성을 평가하였다. 수침 과정에서 쌀이 수분을 흡수하면서 미립 내부로의 수분 확산 현상으로 인해 투명했던(transparent) 외관이 불투명한(opaque) 상태로 변하여 마치 찹쌀과 같은 뽀얀 흰색을 보였다. 침지 20분 경과 후, 쌀의 50% 정도가 흰색으로 변하였고, 30분 경과된 쌀은 90% 정도가 흰색을 나타내었다. 또한, 수침으로 인해서 쌀 부피가 팽창하고, 미립 내부 구조에서 크랙(crack)이 형성되었는데, 이로 인해 미립 내부에 공간을 확보하여 물의 내부 확산이 가속화되면서 쌀 중심부까지 충분히 수화될 수 있는 것으로 보였다. 수분흡수율은 침지 후, 20분까지 비교적 빠른 속도로 증가하였고, 이후 30분까지는 매우 완만한 증가를 보였다. 30분 이후에는 시간이 경과해도 더 이상 증가하지 않고 일정한 상태를 유지하였으며, 품종별 수분흡수율에서 알찬미가 가장 높은 것으로 나타났다. 쌀 침지 중 색변화 및 크랙 형성은 쌀의 수분흡수율에 현저한 영향을 주는 것으로 사료된다. DSC에 의한 품종별 쌀 전분의 호화 양상은, 해맑은 품종이 호화온도 및 흡열엔탈피(𝚫H)가 낮은 경향으로, 해맑은 품종의 전분 구조의 결정도가 낮고, 호화 상전이에 필요한 에너지양이 적어서, 가열 시 전분의 팽윤이 빠르게 진행되어 밥맛에 영향을 줄 수 있음을 설명한다. 취반미 식감 분석 결과, SPP벼 품종이 밥의 경도는 비교적 낮고, 찰기는 높아서 찰기가 높은 쌀에 대한 선호도가 높은 우리나라의 경우 SPP벼에 대한 소비자 선호도가 높을 것으로 보인다. 또한, 취반 후 일정 시간 보온된 밥의 식감을 평가하기 위해서 취반 직후와 12시간 보온했을 때 평가한 취반미 물성은 SPP벼 품종인 알찬미와 해맑은 취반미가 시간이 경과했을 때 밥의 경도는 낮고, 찰기는 높아서 밥의 식감이 잘 유지되는 것으로 판단되며, 결국 SPP 벼 품종의 취반미 노화 속도도 늦게 진행될 것으로 예측된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.302-311
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• 2023

본 연구는 천연 목재방부제로서 피마자유(castor oil, CSO)의 적용 가능성을 평가하기 위하여 수행하였다. 이를 위하여 CSO를 감가압법으로 국내외 목재수종에 주입한 후, 주입능, 용탈성, 내후성 등을 조사하였다. CSO 주입능은 수종별 해부학적 구조의 차이로 인하여 솔송, 잎갈, 단풍, 신갈나무 순으로 측정되었으나, 모든 수종에서 목재 내로 효과적으로 주입되었다. 용탈성의 경우, 잎갈나무를 제외하고 주입능이 높은 수종에서 용탈되는 양이 많았다. CSO의 점도 저하를 위한 에탄올의 첨가는 주입능 및 용탈성에 부정적인 영향을 미쳤다. 중량감소율을 이용하여 조사한 CSO-주입/용탈 시편의 목재부후균에 대한 내후성은 대조구와 비교하여 대부분의 처리목에서 매우 우수하였다. 특히 갈색부후균인 Fomitopsis palustris에 대하여 CSO만으로 구성된 약액(CSO-2)을 처리한 대부분의 처리목에서 부후가 발생하지 않거나, 매우 낮은 중량감소율를 보였다. 이는 주입된 CSO가 용탈과정에서 목재 내에 잔류하여 발생한 결과로서 X-ray microscope 관찰을 통하여 CSO의 잔류를 확인할 수 있었다. 한편 CSO-2를 주입한 후, 2주간 염수에 용탈시킨 스트립 형태의 시편은 모든 절삭방향에서 길이 변화가 거의 일어나지 않았다. 또한 CSO-2 주입/용탈 시편을 야외에 2주간 노출시킨 후, 측정한 중량증가율과 길이팽윤율도 대조구 시편과 비교하여 매우 낮아 내수성이 크게 향상된 것을 확인하였다. 따라서 CSO는 목재부후균의 생장 억제뿐만 아니라 치수안정 효과까지 제공함으로서 다양한 실내외 환경에서 천연 목재방부제로서 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 터널과지하공간
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• 제32권6호
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• pp.491-501
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• 2022

벤토나이트는 고준위 방사성 폐기물 처분장의 완충재 및 뒷채움재의 주재료로 고려되고 있다. 처분환경에서 벤토나이트는 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 연구는 제작된 수화거동 실험용 셀을 사용하여 수화 조건에서 벤토나이트의 거동 특성을 X선 단층촬영 기술을 이용하여 평가하고자 하였다. 플라스틱재료로 만들어진 원통형 셀은 상부의 탈착식 캡을 이용하여 시료 상부에 수직응력을 가하거나 팽윤압을 측정할 수 있도록 제작하였다. 수화실험은 건조밀도 1.4 g/cm³, 함수율 20%의 조건으로 제작된 경주 벤토나이트 블록시료로 수행되었다. 샘플의 직경은 27.5 mm, 높이는 34 mm 이며, 수화 실험 중 0.207 MPa의 일정한 압력으로 물을 주입하였으며, 7일 동안 수화실험을 지속하였다. 하루 동안 수화 과정을 거치면서 벤토나이트가 팽창하여 셀 내부의 공간을 채우는 것을 확인하였다. 또한, 샘플의 X선 CT값의 히스토그램 분석을 통해 수화 과정 초기의 샘플 밀도 증가와 이후 점진적인 밀도 감소가 발생함을 평가할 수 있었다. 평균 CT 값, CT값의 표준 편차, CT값 변화량에 대한 분석을 통해 샘플의 수화 과정에 대한 자세한 정보를 확인할 수 있었다. 즉, 수화 시작 후 2일 동안 시료 하부 및 상부 영역은 밀도가 감소하고 중간 영역은 밀도가 증가하였다. 그 후 수화가 진행되면서 샘플의 각 위치에서의 밀도 변화는 초기 샘플의 밀도와 비교할 때 그 차이가 점차 감소함을 확인하였다. 샘플 내 균열의 형성과정과 이후 감소되는 현상도 X선 단층촬영에 의해 확인되었다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제26권12호
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• pp.19-30
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• 2010

벤토나이트는 팽윤성이 좋고 투수계수가 낮아 수직 밀폐형 지중 열교환기 시공 시 보어홀(borehole)의 뒤채움재로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 국내에서 사용되는 3가지 벤토나이트를 선정하여 배합비에 따른 점도와 열전도도를 평가하였다. 시공 조건에 따라 다양한 벤토나이트 뒤채움재의 함수비를 고려하여 점도와 열전도도 특성을 규명하기 위해 벤토나이트를 배합비(벤토나이트 무게/(벤토나이트+물) 무게) 5%, 10%, 15%, 20%, 25%로 배합하고 시간에 따른 점도와 열전도도를 측정하였다. 그리고 벤토나이트 뒤채움재가 해안지역에서 시공될 경우 지하수의 염도에 의한 영향을 검토하기 위해 배합수의 NaCl 농도가 0.1M, 0.25M, 0.5M일 때 벤토나이트 뒤채움재의 침강 특성을 관찰하였다. 벤토나이트 뒤채움재의 낮은 점도로 인해 천연규사와 같은 첨가재가 지중 열교환기 바닥에 침전될 경우 발생할 수 있는 재료분리 현상을 저점도 벤토나이트 뒤채움재를 사용하여 실험을 통해 규명하였으며 그 결과 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. (1) 벤토나이트 뒤채움재의 점도는 시간이 지남에 따라 또는 배합비가 증가함에 따라 상승하는 경향을 나타내며 벤토나이트 뒤채움재의 열전도도는 배합비가 증가하면 상승하지만 통일한 배합비에서는 시간에 따른 변화가 미미하다. (2) 벤토나이트 뒤채움재의 팽창지수가 높을수록 배합수의 NaCl 농도에 따른 침강율은 상대적으로 낮게 나타난다. (3) 저점도 벤토나이트 뒤채움재는 첨가재의 재료분리로 인해 보어홀 내의 깊이별 첨가재 분포를 비균질하게 하므로 보어홀 상부의 열전도도가 하부에 비해 작게 나타날 수 있는 가능성이 있다.

• 한국가축번식학회지
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• 제24권1호
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• pp.89-95
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• 2000

본 실험은 초자화동결된 소 배반포기배를 실험현장에서 효율적으로 융해할 수 있는 기술을 찾고자 실시하였다. 초자화동결은 glycerol (G)과 ethylene glycol (EG) 그리고 10% FBS가 들어있는 m-DPBS를 이용하였으며, 배반포기배는 3단계로 초자화동결 되었는데, 10% G에 5분간 평형, 10% G와 20% EG에 5분간 평형, 그리고 25% G와 25% EG에 30초간 노출하였다. 질소 증기를 3분간 씌고 액화질소에 침지하였다. 융해는 straw 를 공기 중에서 10초간 노출시키고, $25^{\circ}C$ 물에서 빙정이 없어질 때까지 녹인 후 $25^{\circ}C$ 와 36$^{\circ}C$ 에 각각 시간차에 따라 처리군을 나누었다. 초자화동결된 배반포기배를 융해시 시간차에 따라 체외생존능은 융해 24시간과 48시간 후 재팽창과 완전탈출 배반포기배로 평가하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 초자화 동결된 배반포기를 융해시 시간차에 따라 체외생존농을 보았을 때, 1분으로 융해한 군이(86.6, 56.6%) 다른 처리군들보다 (2분 : 93.5, 35.4% ; 2.5분 : 76.9, 30.7% ; 3분 : 88.8, 36.1%; 3.5분 : 83.7, 8.1%) 체외생존능이 높게 나타났다. 2) 1분 융해방법으로 배반포기배의 발달단계에 따라 생존능을 조사하였을 때, 융해 48시간 후 빠르게 발달된 배반포기배의 부화율 (팽윤 : 93.8, 56.3% : 부화초기 : 86.2, 58.6%)은 느리게 발달하는 난자군의 부화율 (초기 : 83.3, 36.6%) 보다 높은 체외생존능을 나타내었다. 3) 또한, 1분 융해방법으로 배반포기배가 생산된 나이에 따라 체외생존능을 조사하였을 때, 융해 48시간 후, 7일 (66.6%) 과 8일 (60.0%)에 생산된 배반포기배가 9일 (22.7%)에 생산된 완전탈출 배반포기배율 보다 유의하게 높은 체외생존율을 나타내었다 (P＜0.05). 그러므로 초자화동결된 배반포기배를 1분 융해방법으로 융해하였을 때 빠르고 효율적으로 체외생존능을 얻을 수 있음을 알 수 있었다.

• 산업식품공학
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• 제23권1호
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• pp.7-15
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• 2019

연화 및 기능성 강화를 위한 함침기술 개발의 일환으로 돈육을 소금 용액에 함침시키는 공정에서 물과 용질의 이동에 미치는 함침 용액 농도의 영향과 Fickian model을 이용하여 이동 현상을 수식화하였고, 함침 후 시료의 전단력과 물성을 측정하였다. 소금 농도 6%를 기점으로 2.5%와 5%에서는 팽윤에 따른 수분의 이동으로 수화가 일어났으며, 10%에서는 수축이 동반되어 수화가 줄어들다가 결국 15%에서는 수분 이동 방향이 전환된 탈수가 확인되었다. 이러한 사실을 분석한 결과, 물질이동 방향은 11-14% 사이에서 전환되는 것으로 예측되었다. 즉, 5%에서 6시간 함침 후 수분함량은 12.68 g/100 g으로 가장 높았다. 용질의 이동은 함침액 농도와 함침 시간에 따라 증가하였다. 확산에 관한 Fick's의 제 2 법칙의 해석해를 이용하여 물과 용질에 대한 유효확산계수를 산출한 결과, 소금의 유효확산계수는 함침액 농도에 따라 증가하며 그 값은 2.43×10^-9에서 3.53×10^-9 m²/s 이었다. 반면 수분의 유효확산계수는 1.22×10^-9에서 1.88×10^-9 m²/s이었으나 농도에 따른 정확한 상관관계를 예측할 수 없었다. 즉, 확산모델은 용질의 이동에 대하여는 R²이 0.91 이상으로 잘 일치하지만 수분 이동에 관하여는 적합하지 못함을 알 수 있었다. 따라서 농도구배에 의한 구동력에 bulk flow의 원인이 되는 구동력을 포함하는 이론식이나 경험식의 연구가 필요하다고 사료된다. 함침 공정에 의해 대조군에 비하여 모든 농도에서 낮은 경도, 씹힘성 및 전단력 값을 나타내었고, 수분 보유가 가장 큰 5% 용액으로 함침 하였을 경우에 가장 낮은 값을 나타내어 함침 공정에 의한 연화 효과를 확인하였다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제26권5호
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• pp.636-648
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• 2010

강원도 삼척의 특산물인 머루의 활용도를 높이고 아울러 지역을 대표하는 향토식품을 개발하기 위한 일환으로, 본 연구에서는 머루즙을 첨가한 빵의 개발이 가능한지를 검토하였다. 이에 따라, 제조방법이 다른 두 종류의 머루즙(WGJ 머루즙과 WGS 머루즙)을 농도(머루즙 무첨가빵의 수분함량의 5, 10, 15, 20%)를 달리하여 첨가하여 빵을 제조한 후, 이화학적 및 관능적 특성을 머루즙 무첨가 빵과 비교함으로써, 머루의 기능성이 빵의 물성에 부정적 영향 없이 부가될 수 있는지를 평가하였다. 실험에 사용된 2종류의 머루즙은 머루를 고압 하에서 끓인 후 착즙한 머루 100%인 착즙액(wild grape juice, WGJ 머루즙)과 머루와 설탕을 동량으로 하고 100여 일 동안 저장함으로써 삼투압의 원리로 추출한 wild grape sugar mixture (WGS) 머루즙이었다. 본 연구의 결과는 크게 다음과 같이 요약할 수 있다. $\bullet$ WGJ 머루즙 vs. WGS 머루즙. WGJ 머루즙은 WGS 머루즙에 비해 수분, 조단백질, 조회분, 산도가 유의적으로 더 높았으며(p<0.05), 당도와 pH는 유의적으로 더 낮아(p<0.001), 제조방법이 다른 두 종류의 머루즙이 화학적 조성에 있어 차이가 있음을 확인하였다. $\bullet$ 머루즙 무첨가군 vs. 첨가군. 머루즙이 첨가된 반죽은 머루즙 농도에 비례하여 색은 짙어지고 pH는 감소하였다. 이는, 반죽의 색과 pH에 영향을 주는 머루즙 내의 안토시안과 유기산(주석산)에서 기인한 결과로 볼 수 있다. 머루즙 첨가는 빵 반죽의 경도(hardness), 점착성(gumminess), 저작성(chewiness)을 감소시켰고, 복원성(resilience)과 응집성(cohesivenss)은 증가시키는 결과를 보임으로써, 머루즙 첨가에 의해 빵 반죽의 내부적 결합력은 증가되고, 동시에 부드럽고 복원력이 개선된 반죽이 만들어졌음을 시사하였다. 그러나, 반죽의 이러한 물성은 제빵이 완료된 단계까지는 유지되지 않았다. 즉, 머루즙 첨가는 빵의 경도, 점착성, 저작성을 다소 증가시키는 경향을 나타내었으며, 이는 첫째, 제빵 이후 측정된 빵의 굽기 손실이 머루즙 첨가빵이 무첨가빵에 비해 상대적으로 높았다는 사실과 관련 있을 것으로 보인다. 또한 둘째, 머루즙 첨가에 의해 낮아진 pH가 반죽 단계에서는 발효속도 및 가스발생량에 영향을 주어 반죽의 텍스쳐를 개선시켰으나, 빵을 굽는 단계에서는 오히려 전분의 호화 및 팽윤을 일부 방해함으로써 빵의 경도를 증가시킨 것으로 일부 해석될 수 있다. 그러나, 제빵 상태에서 관찰된 이러한 경향은 무첨가빵과 비교할 때 유의적인 수준은 아니었으며, 머루즙 첨가는 오히려 빵의 탄력성(springiness)을 개선시킨 것으로 평가되었다. $\bullet$ WGJ 첨가군 vs. WGS 첨가군. 머루즙의 종류에 따른 반죽 및 제빵 특성을 비교하면, 머루즙 첨가에 의한 빵반죽의 색도 강화 및 pH 감소 경향은 동일 첨가농도에서 WGJ 첨가 반죽이 WGS 첨가 반죽에 비해 더욱 현저하게 나타났다. 이는, WGJ 머루즙이 WGS 머루즙에 비해 순수 머루의 함량이 높았으므로, 이에 따라 반죽의 색과 pH에 영향을 주는 머루즙 내의 안토시안과 주석산의 함량도 WGJ 첨가 반죽에서 상대적으로 더 높았기 때문이다. 머루즙 종류 및 첨가농도 의한 색과 pH의 이러한 변화 경향은 제빵 이후에까지 일관되게 유지되었다. 한편, 제조방법이 다른 두 종류의 머루즙에 의한 차이는 제빵 완료 이후 관능평가에서 비교적 뚜렷이 관찰되었다. 즉 WGJ 머루즙 첨가빵은 머루즙 첨가에 의해 빵의 부드러운 정도(consistency)와 촉촉한 정도(moistness)가 유의적으로 감소되어 무첨가빵에 비해 전반적 기호도(overall acceptability)가 낮게 평가되었으나, WGS 머루즙 첨가빵은 무첨가빵과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 따라서, 머루즙 종류에 의한 유의적 차이가 관찰된 관능 평가 결과를 고려한다면, WGJ 머루즙보다는 WGS 머루즙의 첨가가 더 바람직할 것으로 보인다. 또한, WGS 머루즙을 5% 첨가했을 때, 빵의 물성 및 관능적 특성이 무첨가빵과 유의적인 차이를 나타내지 않거나 혹은 개선된 현상이 관찰되었으므로, 빵의 품질 및 기호도의 유의적 저하없이 머루즙의 기능성이 제빵에 부가될 수 있을 것으로 사료되었다.