• 제목/요약/키워드: Freezing point

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X-ray CT를 통한 사질토와 점성토의 간극수 동결 패턴 분석 (Evaluation of Freezing Patterns for Sand and Clay by Using X-ray CT)

  • 송준영;이장근;이성원;이준환;윤태섭
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.57-65
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    • 2018
  • 본 연구에서는 사질토와 점성토 시료에 대하여 동결 시 내부 구조 변화를 고해상도 3차원 X-ray CT 이미징을 통해 정량적으로 평가하였으며, 동결 과정 중 온도 변화에 따른 탄성파 속도 측정을 통해 재료의 강성도 변화를 관찰하였다. 사질토의 경우 간극수 동결에 따른 내부 구조 변화는 관찰되지 않았으나, 점성토의 경우 시료의 동결 방향과 관계없이, 냉각원으로부터의 거리에 따라 두꺼운 얼음이 형성되는 것을 확인하였다. Two-point correlation 방법을 통해 시료의 동결 패턴을 정량적으로 분석한 결과, 냉각원으로부터의 거리에 따른 사질토의 대표단위길이(Lr)은 일정한 값을 가졌다. 반면 점성토의 경우 그 값이 선형으로 증가하는 경향을 보였으며, 시료 양 끝단의 대표단위길이는 약 2.5배의 차이를 보였다. 또한 동결 과정 중 사질토 시료 내 국부적 온도 차이는 관찰되지 않았으나, 상대적으로 낮은 열전도도를 갖는 점성토의 경우 국부적 온도 차이가 관찰되었으며, 온도 변화에 따른 재료의 강성 변화를 평가하였다.

동결 과정중의 전분의 열역학적 특성에 관한 연구 (Measurement of Thermophysical Properties of Various Starches in the Freezing Processes)

  • 공재열;김민용;정진웅
    • 한국식품과학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.820-826
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    • 1988
  • 고탄수화물 식품 및 곡물류의 저온저장의 지표가 되는 냉각속도와 동결점의 상호관계와 저온저장 장치의 설계를 위한 열물성치인 동결잠열 및 활성화에너지와 수분함량과의 관계, 냉각속도와 활성화에너지의 관계를 측정하여 다음의 결과를 얻었다. 냉각속도가 증가함에 따라 각종 전분의 동결시작온도(To’), 발열반응 최대온도(Tm) 및 동결완료온도(Tc)는 강하하는 경향을 보였고, 특히 동결완료온도의 강하도가 크게 나타났으며, 생전분의 동결점은 탈지전분에 비하여 $0.7{\sim}0.8^{\circ}C$ 낮은 값을 나타내었다. 또한 동결점은 각각 탈지전분$-2.4{\sim}-2.8^{\circ}C$, 생전분 $-3.2{\sim}-3.6^{\circ}C$의 값을 나타내었다. 전분의 동결잠열은 설각속도의 변화에 따라 거의 일정한 값을 나타내었으며 수분함량(w)과 동결잠열(${\bigtriangleup}\;H_f$)은 다음의 관계식을 얻었다. $\triangle=0.700w-13.048(35%{\leqq}w{\leqq}70%)\;\triangle=1.569w-73.861(w{\geqq}70%)$ 또한 전분을 $-40^{\circ}C$까지 동결하여도 동결이 되지 않는 한제 수분함량은 18.6%(Wt%)였다. 전분의 활성화에너지는 수분함량 $53{\sim}58%$에서 냉각속도 $-10.0^{\circ}C/min{\sim}-2.5^{\circ}C/min$의 범 위 에 서 $83.6{\sim}186.2Kcal/mol$의 값을 나타내었으며 냉각속도가 감소함에 따라 활성화에너지는 선형적으로 증가하였다. 냉각속도 $-0.5^{\circ}C/min$에서 수분함량이 90%에서 35%로 감소함에 따라 전분의 활성화에너지는 $213{\sim}126Kcal/mol$로 감소하였으며, 동결속도 $-0.5^{\circ}C/min$하에서 동결에 필요한 최소 활성화에너지는 126Kcal/mol, 최대 활성화에너지는 270Kca1/mo1 이었다.

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Three Cases with the Multiple Occurrences of Freezing Rain in One Day in Korea (12 January 2006; 11 January 2008; and 22 February 2009)

  • Park, Chang-Kyun;Byun, Hi-Ryong
    • 대기
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    • 제25권1호
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    • pp.31-49
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    • 2015
  • From the hourly data of 75 Korean weather stations over a 12-year period (2001~2012), this study has chosen three cases (January 12, 2006; January 11, 2008; and February 22, 2009) of multiple freezing rains and investigated the atmospheric circulations that seemed to cause the events. As a result, the receding high pressure type (2006), prevailing high pressure type (2008), and warm front type (2009) are confirmed as synoptic patterns. In all three cases, freezing rain was found in regions with a strong ascending current near the end point of a low-level jet that carried the warm humid air from low latitudes. The strong ascending current resulted from lower-level convergence and upper-level divergence. In 2006 and 2009, the melting process was confirmed. In 2008, the supercooled warm rain process (SWRP) was confirmed. In contrast to existing SWRP theory, it was found that the cool air produced at the middle atmosphere and near the earth's surface led to the formation of freezing rain. The sources of this cool air were supposed to be the evaporative latent heat and the cold advection coming from the northeast. On the other hand, a special case was detected, in which the freezing rain occurred when both the soil surface temperature and surface air temperature were above $0^{\circ}C$. The thickness distributions related to freezing rain in Korea were found to be similar to those in North America. A P-type nomogram was considered for freezing rain forecasting; however, it was not relevant enough to Korea, and few modifications were needed.

동결과정 중의 어육의 열력학적 특성에 관한 연구 -II 가열 및 동결 과정 중의 어육의 열물성 변화- (Studies on Thermodynamics Characteristics of Fishes in Freezing Processes -II . Changes on Thermophysical Properties of Fishes in Heating and Freezing Processes-)

  • 김정한;최영준;김민용;공재열
    • 한국수산과학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.340-344
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    • 1991
  • 각종 어육의 동결 및 가열과정 중의 이화학적 품질변화의 규명하고 저온저장 및 가열조건의 확립과 장치의 설계를 위하여 필요로하는 열물성과 변성온도를 DSC를 이용 측정함으로서 다음의 결과를 얻었다. 1. 어육의 발열반응개시온도는 냉각속도가 증가할수록 강하하였으며, 활성화에너지, 엔탈피 및 엔트로피는 냉각속도의 증가와는 상반되는 경향을 보였다. 동결잠열은 냉각속도에 관계없이 거의 -정한 값을 나타내었다. 2. 어육의 동결과정 중의 자유에너지의 변화는 냉각속도와 조성성분의 영향보다는 온도에 의한 영향이 큰 것으로 나타났다. 3. 어육속의 지질 및 단백질의 변성온도는 가열속도와 상관관계를 나타내었으며, 지질의 함양이 많을수록 변성온도가 낮게 나타났다. 변성엔탈피는 각각 0.04-0.13, 0.07-0.17cal/g 값을 얻었다.

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콘크리트용 혼화제의 동결온도에 관한 실험적 연구 (An Experimental Study on the Freezing Temperature of Admixture Agent for Concrete)

  • 한경익;이건철;이진규;윤기원;한천구
    • 한국콘크리트학회:학술대회논문집
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    • 한국콘크리트학회 1996년도 봄 학술발표회 논문집
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    • pp.48-51
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    • 1996
  • Recently, frost damage of storage tank for admixture agent caused by low temperature in winter and quality deterioration of admixture agent ofen happened. But, many problems are caused because of no applicable regulations of admixture agent facility and so on. Therefore, this study presents the reference data about using and quality control of admixture agent in practice and the judgement data about working out a counter plan of suitable heat insulation of injecion equipment of admixture agent exposed at outside in winter by measuring the freezing point of admixture agent for concrete.

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식품 동결현상의 수학적 모델 (Numerical Modeling for Freezing Phenomena in Food)

  • 공재열;김정한;김민용;김의웅
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.207-212
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    • 1992
  • 식품의 동결장치 설계 및 최적조작조건의 설정을 위해 필요한 식품중의 온도분포, 동결시간, 동결계면의 이동속도의 측정을 위하여 기존의 모델과 3단계동결 모델(3단계 수치계산모델)을 식품에 적용한 결과는 대략 다음과 같다. 1. Neumann왜와 체적변화를 고려한 Neumann해는 물의 경우 거의 일치하여 동결에 따른 체적팽창은 큰 영향이 없으며, 중간상을 고려한 Weiner때가 Neumann해보다 빠른 냉각속도를 나타내었다. 2. 체적팽창을 고려한 Neumann해를 물, 2% 한천겔, 20% 젤라틴 겔, 돈육에 적용시킨 결과, 결합수의 영향을 무시할 수 있는 물과 2% 한천겔에 잘 적용되었다. 또한, 잠열분산형 모델인 Weiner 해에는 결합수가 각각 16%, 23%로 그 값이 상대적으로 높은 젤라틴 20%겔과 돈육에 잘 적용되었으며, 돈육의 경우 중간상은 $0^{\circ}C$~-7$^{\circ}C$로 고려 할 때 실측치와 잘 일치하였다. 3. 3단계동결모델을 이용한 수치 해석해를 물과 20% 제라틴겔에 적용시킨 결과, Neumann해가 Weiner해보다 양호한 적용성을 보였다. 4. 이상과 같은 3단계동결모델에 의한 수치해는 수분의 존재상태 및 과냉각현상등의 문제를 포함한 식품의 동결현상을 기술하기에 그 범용성과 정도가 높은 모델임이 판명되어 금후에 상기 연구를 바탕으로 초기온도와 동결매체온도의 변화에 따른 빙결정의 크기 및 동결시간과 최대빙결정생성대 통과시간의 상관관계를 추정할 수 있다면 식품의 동결중 동결장치의 설계 및 최적조작조건의 설정이 가능하리라 사료된다.

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동결-융해 반복작용으로 인한 화강풍화토의 압축강도 특성 변화에 관한 연구 (Effect of Cyclic Freezing-Thawing on Compressive Strength of Decomposed Granite Soils)

  • 유충식;신부남
    • 한국지반신소재학회논문집
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    • 제10권1호
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    • pp.19-28
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    • 2011
  • 본 논문에서는 동결-융해 반복작용이 화강풍화토의 압축강도 특성에 미치는 영향에 관한 내용을 다루었다. 이를 위해 세립분 함유량을 변화시켜 다양한 시료조건을 조성한 후 동결-융해 시험 환경을 조성한 후 동결-융해 반복작용 사이클을 강제 부가하였다. 시료에 대한 평면변형률압축시험 및 미세입자구조의 변화를 가시적으로 확인할 수 있는 전자주사현미경(SEM) 촬영 및 분석을 수행하였다. 먼저, SEM 분석 결과 화강풍화토는 동결-융해 반복작용에 노출될 경우 입자들이 뭉쳐 간극이 증가하는 추세를 보였다. 한편, 압축강도 특성의 경우 세립분 함유량에 따라 다소 차이를 보이는 것으로 나타났는데 세립분 함유량이 적은 경우에는 강도저하 현상을, 세립분 함유량이 많은 경우에는 강도 증가 현상을 보임을 확인할 수 있었다.

생식소 동결에 의한 누에 유전자원의 장기보존 (Long-term Preservation of Bombyx mori Stocks by Frozen Gonad Storage)

  • 김삼은;성수일;이상몽
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.1-7
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    • 1992
  • 생식소동결로 누에 유전자원을 장기보존하기 위하여 생식소의 생식방법, 최적 동결속도 및 동해방지제, 동결매액의 과냉거점과 빙점, 생식소 동결시기 등, 생식소의 동결보존에 필요한 기초자료를 검토하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 생식소 피다식 누에의 마취에 적합한 방법은 에칠에텔, 냉수침지, 저온접촉, 탄산가스 접촉 중 냉수에 10분간 침지처리하는 것이었다. 2. 누에난소를 동결함에 있어 그리세롤과 DMSO는 우수한 동결방지 효과를 보였으나 솔비톨은 부적합하였다. 3. 9-15%의 그리세롤을 첨가한 동결매액의 과냉거점과 빙점을 조사하여 잠열발생량을 2.0-4.5$^{\circ}C$로 억제할 수 있는 동결속도를 확인하였다. 4. 5령보다 4령누에에 난소를 이식하는 것이 난소생존 및 완성난형성 면에서 1.3-1.4배 유리하였다. 5. 동결난소를 이식받은 암나방을 수나방과 교미시켜 수정란을 얻었으며, 유전형질검정으로 이 수정난에서 발생한 차세대 누에가 동결난소에서 유래한 것임을 확인하였다. 6. 4령 또는 5령기에 동겨정소를 이식한 수나방과 교미한 정상 암나방 중 수정난을 산란한 것은 없었다.

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이원계 Co-C 공정계 온도 고정점의 특성 (Phase transition features of binary Co-C eutectic temperature fixed-point)

  • 김용규;양인석;감기술
    • 센서학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.381-386
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    • 2005
  • A Co-C eutectic cell for thermocouple calibration was manufactured and tested to investigate its phase transition characteristics using Type B thermocouples. It was observed that the freezing plateaus were flatter than those of melting, but the melting points were closer to the true transition temperature than the freezing points. The expanded uncertainty of melting temperature was calculated not to exceed $0.2^{\circ}C$ (k = 2). Based on the observed results, the melting process is recommended for the calibration of thermocouples.

R형 열전대의 열처리 방법에 따른 알루미늄과 은 응고점에서의 기전력 변화 (Change of the thermoelectric voltage of type R thermocouples in the freezing points of aluminum and silver cells with the heat treatment methods)

  • 김용규;감기술
    • 센서학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.61-67
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    • 1994
  • R형 열전대의 열기전력에 미치는 열처리효과에 대하여 살펴보기 위하여 알루미늄 및 은 금속 응고점 셀에서 깊이에 따른 열기전력의 변화를 조사하였다. 사용전 열처리 방법에 따라 최대기전력 차이는 $660.323^{\circ}C$ 에서 $17.1{\mu}V$, $961.78^{\circ}C$ 에서 $18.1{\mu}V$ 를 보였다. 또한 충분한 열처리를 거치지 않은 열전대는 동일한 온도로 유지되고 있는 응고점 셀내에서도 삽입깊이에 따라 기전력 차이를 나타냈으며, 그 정도는 알루미늄 응고점에서 최대 $7.8{\mu}V$은 응고점에서 $18.9{\mu}V$를 보였다. 따라서 열전대를 사용하여 정확한 온도를 측정하기 위해서는 충분한 열처리를 거쳐야 함을 알 수 있었으며, 본 논문에서 얻어진 실험결과를 바탕으로 R형 열전대의 열처리방법을 제시하였다.

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