• 제목/요약/키워드: 흡습특성

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Al-Polymer 접합체의 흡습팽창에 대한 모아레 간섭 측정 및 수치해석 (Moire Interferometry Measurement and Numerical Analysis for Hygroscopic Swelling of Al-Polymer Joint)

  • 김기범;김용연
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제15권6호
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    • pp.3442-3447
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    • 2014
  • 본 논문에서는 간단한 플라스틱전자패키지의 폴리머 흡습특성 평가 방법을 제시하였다. 흡습팽창에 의한 변형을 측정하고 유한요소법으로 해석하였다. 흡습특성 평가를 위해 시편제작을 제작하고, 흡습시간에 따라 폴리머에 내재된 수분질량을 측정하여, 수치해석 결과와 비교분석하였다. 흡습확산 방정식은 열전달 방정식과 유사한 형태를 가지고 있기 때문에 열전달 해석 절차에 따라 상용 유한요소코드를 적용하여 흡습압력비를 구하고, 자체코드로 흡습질량을 계산하였다. 비전도성 폴리머는 동일 제품이라도 생산시기에 따라 흡습특성에 변화가 있었다. 여러 가지 흡습특성에 대해 흡습질량을 수치해석으로부터 계산하고 측정치에 가장 근접한 흡습질량 변화의 그래프를 선택하여 최적의 확산계수와 용해도를 구하였다. 제시된 방법은 빠른 대응을 요구하는 생산현장에서 반도체 패키지 폴리머의 흡습특성을 신속하게 평가하는 데 적용될 수 있을 것이다. 또한 흡습팽창을 모아레 간섭계로 측정하고 수치해석으로 비교하였다. 결과적으로 흡습질량의 측정값과 수치해석 결과를 비교하여 용해도와 확산계수는 0.0320 [g/mm/N]과 0.243 [$mm^2/{\mu}s$]으로 결정하였고, ANSYS 구조해석에 의한 변형은 모아레 간섭에 의한 측정결과와 매우 유사하였다.

고전압전동기 고정자권선 절연물의 흡습특성 (Insulation Characteristics for The High-voltage Motor stator winding on The Moisture Condition)

  • 오봉근;강현구;김현일;임기조
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2009년도 제40회 하계학술대회
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    • pp.2033_2034
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    • 2009
  • 고전압회전기 고정자권선 절연물의 일반적인 운전조건에서 나타나는 열화특성은 많은 연구결과를 바탕으로 발전되어 왔다. 특히 고정자권선 절연물이 습한환경에서 운영되었을 경우 일반적인 절연물의 열화특성과는 다른것을 알 수 있다. 본 논문에서는 이러한 흡습특성에 대해 실제 산업현장에서 운영중인 고전압전동기 권선 절연물에서 나타나는 절연특성을 분석하고자 하였다. 이를위해 습한환경에서 운영중인 전동기를 선정하여 절연특성시험을 실시하였고 직류 및 교류시험전압결과에서 절연물의 흡습상태에 따른 고유의 절연특성결과값을 얻을 수 있었다.

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이종 소재 접합체의 흡습 질량 확산 해석 (A Study of Hygroscopic Moisture Diffusion Analysis in Multimaterial System)

  • 김용연
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.11-15
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    • 2011
  • 폴리머의 흡습문제를 해석하기 위해 흡습확산 지배방정식과 열전달 방정식을 고찰하였다. 두 방정식의 동일 한 형식의 편미분방정식이기 때문에 상사의 법칙을 적용하여 물체가 등온 하중조건을 받고 있을 때 단일 매질의 확산문 제를 상용유한요소코드에 의해 수치적으로 해석하였다. 여러 소재로 구성된 매체는 흡습질량이 접착면에서 불연속 특성 을 갖기 때문에 확산해석에 상사법칙을 직접적으로 적용할 수 없으나 흡습관련 소재 특성이 온도만의 함수인 소재로 구 성된 매체에서 흡습확산 문제는 접착면에서 연속성을 가지고 있는 압력비를 고려함으로써 해석하였다. 실리콘-비전도성 수지 접합체의 측정된 흡습 변화량은 접합면을 경계조건으로 하고 단일 매체에 대한 해석 결과와 매우 근접한 결과를 보였으나, 복합체로 해석한 결과는 흡습시간이 경과할수록 점점 큰 오차가 발생하였다.

입자크기에 따른 분말 녹차의 흡습특성 (Absorption Characteristics of Green Tea Powder as Influenced by Particle Size)

  • 윤광섭
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권10호
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    • pp.1720-1725
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    • 2004
  • 분말녹차의 저장안정성을 알아보고자 200 mesh이상,200∼140 mesh, 100∼140 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 수분활성도 예측 모델식을 수립하였다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보여 전구간에서 0.99∼1.00으로 높은 적합도를 보였으며 그 함량은 0.024∼0.0529 $H_2O$/g dry solid로 계산되었다. 평형수분함량은 입자크기에 작을수록, 낮은 온도에서 높은 평형수분함량을 나타내었다. 입자크기에 따른 흡습엔탈피도 큰 차이가 없었으나 수분활성도가 증가함에 따라 낮은 흡습에너지를 보였다. 등온흡습곡선의 적합도는 Halsey 모델이 $R^2$가 0.95 이상으로 높은 적합도를 나타내었고 Oswin, Khun, Caurie모델의 순으로 높은 적합도를 나타내었으며, 편차도 Halsey모델이 2.1∼4.0%로 가장 낮게 나타나 분말 녹차의 흡습특성에 적용가능함을 보였다. 수분활성도 예측모델의 수립을 위해 각 독립변수의 최적 함수로 시간은 ln 함수, 상대습도와 온도는 일차식을 선정하였으며 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.

충전재 변화에 따른 Chip Scale Package(CSP)용 액상 에폭시 수지 성형물 (Epoxy Molding Compound)의 흡습특성 (The Moisture Absorption Properties of Liquid Type Epoxy Molding Compound for Chip Scale Package According to the Change of Fillers)

  • 김환건
    • 대한화학회지
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    • 제54권5호
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    • pp.594-602
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    • 2010
  • 반도체의 경박단소화, 고밀도화에 따라 향후 반도체 패키지의 주 형태는 CSP(Chip Scale Package)가 될 것이다. 이러한 CSP에 사용되는 에폭시 수지 시스템의 흡습특성을 조사하기 위하여 에폭시 수지 및 충전재 변화에 따른 확산계수와 흡습율 변화를 조사하였다. 본 연구에 사용된 에폭시 수지로는 RE-304S, RE-310S, 및 HP-4032D를, 경화제로는 Kayahard MCD를, 경화촉매로는 2-methyl imidazole을 사용하였다. 충전재 크기 변화에 따른 에폭시 수지 성형물의 흡습특성을 조사하기 위하여 충전재로는 마이크로 크기 수준 및 나노 크기 수준의 구형 용융 실리카를 사용하였다. 이러한 에폭시 수지 성형물의 유리전이온도는 시차주사열량계를 이용하여 측정하였으며, 시간에 따른 흡습특성은 $85^{\circ}C$ and 85% 상대습도 조건하에서 항온항습기를 사용하여 측정하였다. 에폭시 수지 성형물의 확산계수는 Ficks의 법칙에 기초한 변형된 Crank 방정식을 사용하여 계산 하였다. 충전재를 사용하지 않은 에폭시 수지 시스템의 경우, 유리전이온도가 증가함에 따라 확산계수와 포화흡습율이 증가 하였으며 이는 유리전이온도 증가에 따른 에폭시 수지 성형물의 자유부피 증가로 설명하였다. 충전재를 사용한 경우, 충전재의 함량 증가에 따라 유리전이온도와 포화흡습율은 거의 변화가 없었으나, 확산계수는 충전재의 입자 크기에 따라 많은 변화를 보여주었다. 마이크로 크기 수준의 충전재를 사용한 경우 확산은 자유부피를 통하여 주로 이루어지나, 나노 크기 수준의 충전재를 사용한 에폭시 수지 성형물에서는 충전재의 표면적 증가에 따른, 수분 흡착의 상호작용을 통한 확산이 지배적으로 이루어진다고 판단된다.

건조방법에 따른 건조분말두부의 흡습특성 (Absorption Characteristics of Soybean curd Powder by Drying Methods)

  • 김진성;김준한;하영선
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.54-61
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    • 2005
  • 건조분말두부의 열풍, 진공 및 동결 건조방법에 따른 흡습특성과 평형수분함량 예측의 회귀식을 도출하였다. 단분자층 수분함량은 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 수분흡습을 위한 엔탈피, 자유에너지, 엔트로피의 변화는 큰 차이는 없었으나 수분활성도가 0.11에서 0.93으로 증가할수록 흡습엔탈피의 값은 감소하였으며 등온흡습곡선의 경우 수분활성도가 증가할수록 수분함량이 높아졌으며 수분 활성도가 높을수록 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있다. 평형수분함량 예측은 수분 활성도를 독립변수로 평형수분함량을 종속변수로 하여 3차 회귀분석을 하였고, 건조방법에 관계없이 5, 15, $25^{\circ}C$ 온도조건에서 모두 결정계수가 0.98이상의 높은 값을 보였다. 등온흡습곡선의 적합도가 가장 높은 모델은 Caurie, Oswin, Henderson 순이였으며, 결정계수(R-square)값이 $0.94\~0.99$이상으로 높은 적합도를 나타내었으며 편차도는 Oswin식이 낮은 편차를 나타내었으며, 동결건조의 경우에는 Caurie식이 가장 낮은 편차를 나타내었다.

입자크기에 따른 분말멸치의 흡습특성 및 예측모델 (Moisture Sorption Characteristics and a Prediction Model of Anchovy Powder with Particle Size)

  • 윤광섭
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.513-518
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    • 2010
  • 멸치분말의 저장안정성을 알아보고자 80 mesh이상, 80-60 mesh, 60-40 mesh로 입자크기에 따라 분급하여 흡습특성을 조사하고 평형수분함량의 예측 모델식을 수립하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 더 높은 유의성을 보였으며 그 함량은 0.022-0.029 g $H_2O/g$ dry solid 였다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알 수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn 모델이 $R^2$ 0.94 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Halsey, Caurie, Oswin 모델순으로 적합도를 나타내었다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 ln 함수가 높은 적합도를 보였으며, 수분활성도 예측모델식은 입자의 크기에 관계없이 상대습도와 시간으로 수립한 모델식의 적합도가 적절한 것으로 나타났다.

모형 식품 분말의 흡습 특성 (Moisture Sorption Characteristics of Model Food Powders)

  • 김동우;장규섭;김석신;이운현
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.1146-1150
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    • 1996
  • 식품 분말을 가공, 저장, 수송하는데 필요한 공정 장치 설계의 기초자료를 제공하고자, 감자 전분, 옥수수전분, 밀 단백 및 대두 단백 분말과, 감자 전분과 밀 단백을 일정 비율로 혼합한 모형 식품 분말을 시료로하여, 평형수분함량의 측정 및 예측. 단분자층 수분함량, 흡습 엔탈피등의 흡습 특성을 조사하였다. 식품 분말의 평형수분함량과 단분자층 수분함량은 전분 함량이 많은 분말이 단백질 함량이 많은 분말에 비하여 높았고, 온도가 증가할수록 낮아지는 경향을 보였다. 식품 분말의 평형수분함량을 예측하기 위한 회귀식의 결정계수는 $0.997{\sim}0.999$로서 상당히 높은 것으로 나타났다. 흡습 에너지의 경우 분말의 수분함량이 높아짐에 따라 흡습 엔탈피가 증가함으로써 흡습 능력이 떨어지는 경향을 보였고 온도가 증가할수록 흡습 에너지가 약간 증가하였다. 그리고 단백질 함량이 많은 분말이 전분 함량이 많은 분말에 비하여 흡습 에너지가 증가되어 흡습능력이 떨어졌다.

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고춧가루의 저장습도(貯藏濕度)와 흡습속도(吸濕速度)와의 관계(關係) (The Relationship between the Storage Humidity and the Sorption Rate of Red-Pepper Powder)

  • 전재근;서정식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제23권1호
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    • pp.1-6
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    • 1980
  • 건조방법(乾燥方法)을 달리한 고추를 분수(粉粹)하여 얻은 고춧가루의 입자(粒子)크기별(別) 흡습특성(吸濕特性)을 조사(調査)한 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 고춧가루의 등온흡습곡선상(等溫吸濕曲線上)의 특성(特性)은 건조방법별(乾燥方法別)로는 별 차이(差異)가 없었으나 입자(粒子)의 크기에 따라서는 약간의 차이를 보였으며, 흡습속도는 저장 R.H. %가 높을수록 컸으며 저장시간이 경과함에 따라 감소하였고 저장 R.H. %의 영향은 더욱 뚜렷하였다. 2. 흡습속도곡선에 의하면 건조방법이나 입자크기에 따른 흡습속도의 차이는 뚜렷하지 않았으나 저장 R.H. %에 따라서는 현저히 차이를 나타내었으며 양대수좌표에서 흡습속도곡선은 R.H.%에 따라 구분된 직선군(直線群)을 보여 주었다. 3. 고춧가루의 저장 R.H. %가 일정할 경우 저장시간과 흡습속도와의 사이에는 다음과 같은 관계식이 성립(成立)되였으며, n 및 c를 구(求)하여 고춧가루 In$$({\frac{dw}{dt}})=n\;ln(t)+ln\;c$$의 저장시간(시(時))에 따른 수분함량(水分含量)(w,%)과 평형(平衡)에 도달하는 시간(時間)을 예측(豫測)하는 데 유용(有用)하게 이용(利用)될 수 있음을 제시하였다.

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아가리쿠스버섯에서 분리한 단백다당류 분말의 흡습특성과 예측모델 (Absorption Characteristics of and a Prediction Model for Spray-Dried Protein-bound Polysaccharide Powders isolated from Agaricus blazei Murill)

  • 홍주헌;윤광섭
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제16권5호
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    • pp.719-725
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    • 2009
  • 아가리쿠스버섯에서 분리한 단백다당류를 분무건조한 분말의 저장안정성을 알아보기 위하여 저장 중 흡습특성을 조사하였다. 평형수분함량은 수분활성도가 높아짐에 따라 빠르게 증가하는 양상이었으며, 높은 온도에서 낮은 함량을 나타내었다. 단분자층 수분함량은 BET식보다 GAB식이 높은 유의성을 나타내었다. 수분활성도가 증가함에 따라 필요로 하는 흡습에너지가 낮아져 흡습엔탈피는 감소하여 흡습이 쉽게 이루어짐을 알수 있었다. 등온흡습곡선의 적합도는 Kuhn과 Oswin 모델이 $R^2$ 0.99 이상으로 높은 적합도를 나타내었고, Oswin 모델이 가장 편차가 작은 것으로 나타났다. 흡습 중 평형상대습도 예측 모델을 수립하기 위해 온도와 수분활성도의 경우 일차함수, 시간의 경우 로그함수가 높은 적합도를 보였으며, 평형상대습도 예측모델식은 수분활성도만을 변수로하는 모델식, 수분활성도와 시간을 변수로 하는 모델식과 수분활성도, 시간, 온도를 변수로 하는 모델식을 나타내어 가장 높은 $R^2$가 0.965로 나타났다.