• Journal of Ceramic Processing Research
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• 제20권6호
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• pp.589-596
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• 2019

Pigments with minute particle sizes, such as carbon black (CB) and pigment red 48:2 (P.R.48:2), are the most important types of pigment and have been widely used in many industrial applications. However, minute particles have large surface areas, high oil absorption and low surface energy. They therefore tend to be repellent to the vehicle and lose stability, resulting in significant increases in viscosity or reaggregation in the vehicle. Therefore, finding the best way to improve the dispersion properties of minute particle size pigments presents a major technical challenge. In this study, minute particle types of CB and P.R.48:2 were treated with nitrogen gas plasma generated via radio frequency-plasma enhanced chemical vapor deposition (RF-PECVD) to increase the dispersion properties of minute particles in deionized (DI) water. The morphologies and particle sizes of untreated and plasma treated particles were evaluated using scanning electron microscopy (SEM) and atomic force microscopy (AFM). The average distributions of particle size were measured using a laser particle sizer. Fourier transform infrared spectroscopy was carried out on the samples to identify changes in molecular interactions during plasma processing. The results of our analysis indicate that N2 plasma treatment is an effective method for improving the dispersibility of minute particles of pigment in DI water.

• Earthquakes and Structures
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• 제26권4호
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• pp.261-267
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• 2024

With the increase in the exploitation depth of offshore oil and gas, it is possible to control the global buckling of deep-sea pipelines by the snake lay method. Previous studies mainly focused on the analysis of critical buckling force and critical temperature of pipelines under the snake-like laying method, and pipelines often suffer structural failure due to seismic disasters during operation. Therefore, seismic action is a necessary factor in the design and analysis of submarine pipelines. In this paper, the seismic action of steel pipes in the operation stage after global buckling has occurred under the active control method is analyzed. Firstly, we have established a simplified finite element model for the entire process cycle and found that this modeling method is accurate and efficient, solving the problem of difficult convergence of seismic wave and soil coupling in previous solid analysis, and improving the efficiency of calculations. Secondly, through parameter analysis, it was found that under seismic action, the pipe diameter mainly affects the stress amplitude of the pipeline. When the pipe wall thickness increases from 0.05 m to 0.09 m, the critical buckling force increases by 150%, and the maximum axial stress decreases by 56%. In the pipe soil interaction, the greater the soil viscosity, the greater the pipe soil interaction force, the greater the soil constraint on the pipeline, and the safer the pipeline. Finally, the pipeline failure determination formula was obtained through dimensionless analysis and verified, and it was found that the formula was accurate.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제40권6호
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• pp.769-777
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• 2002

Nonionic surfactant/water/탄화수소 오일/alcohol의 4성분계 시스템에서 12종의 조성물을 제조하여 물성 평가를 수행한 결과, 30.5-31.1 dyne/cm의 낮은 표면장력의 값과, 1.6-7.2 c.p.의 낮은 점도의 물성을 보여 산업용 세정제로서의 기본 물성을 보여주었다. 이들 조성물들이 안정한 단일상으로 존재하는 온도의 범위는 alcohol/surfactant(A/S)비의 증가에 따라 감소되는 경향을 보이고 있으나, 전체적으로는 계면활성제의 hydrophilic lipophilic balance(HLB) 값에 크게 영향을 받고 있으며, HLB 값이 높을수록 안정하게 존재하는 온도 영역이 증가되는 경향을 보여주고 있다. 그리고 각각의 조성물에 물의 함량을 증가 시켜 안정한 단일상이 유지되는 물의 최대 함유량을 측정한 결과 HLB 값이 낮은 계면활성제를 사용하였을 경우 HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용할 경우 22.1%까지도 물을 함유할 수 있었고, 물의 양이 증가됨에 따라서 단일상으로 존재하는 온도영역은 좁아졌다. 오염원으로 플럭스 제조에 사용되는 abietic acid에 대한 세정 효율을 UV/Visable Spectrophotometer와 FT-IR Spectrometer와 같은 분석기기를 이용하여 검토하여 본 결과, 비이온 계면활성제의 HLB 값이 낮을수록 높은 세정 효율을 보여주어, W/O microemulsion의 경우 비이온 계면활성제에 따른 세정력의 변화가 매우 큼을 확인 할 수 있었다. 그러나 A/S의 비가 증가에 따른 세정효율의 차이는 별다른 경향을 보이지 않았다. 또한 산업세정에 있어서 중요한 세정 요소로 작용하는 변수인 온도 변화와 초음파 주파수의 변화에 따른 세정효율을 측정한 결과, 온도가 높을수록 그리고 초음파의 주파수가 낮을수록 높은 세정력을 보여주었다. 세정 공정 중 린스조에서의 유분 오염물이 함유된 린스액의 유수분리 효율을 측정한 결과, HLB 값이 6.4인 비이온 계면활성제를 사용한 시스템의 경우 $25^{\circ}C$ 이상에서 85% 이상의 높은 제거 효율을 보여, 효율적인 세정 및 관리가 가능한 것으로 판단되었다.

• 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.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권10호
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• pp.1278-1286
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• 2008

본 연구는 MC와 저분자량 유화제 Tween 20 간의 경쟁 흡착 현상이 MC 유화액(1 wt% MC, 10 wt% n-tetradecane, 20 mM bis-tris, pH 7)의 안정도(크리밍 안정도 및 orthokinetic stability) 특성에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 크리밍 특성 변화는 시료 유화액의 크리밍 프로화일 및 지방구 평균 이동 속도($V_m$) 등을 비교하였고, orthokinetic stability는 전단시간(shear time)에 대한 지방구 크기 변화를 측정하여 평가하였다. 지방 함량을 달리하여(1$\sim$30wt%) 제조한 Tween 20 무첨가 MC 유화액의 경우 지방구 평균 이동 속도($V_m$)로 표현된 크리밍 안정도는 유화액 중 지방구 크기에 의존하는 경향을 보였다. 즉 지방구 크기가 클수록 안정도는 낮은 것으로 나타났다[$V_m$: 0.326 $\mu$m $min^{-1}$ ($d_{32}$: 0.32 $\mu$m)${\rightarrow}V_m$: 0.551 $\mu$m $min^{-1}$ ($d_{32}$: 0.53 $\mu$m)]. Tween 20을 첨가할 경우 MC 유화액의 크리밍 안정도는 Tween 20을 첨가하지 않은 경우보다 낮았고(0.2 wt% Tween 20 첨가 제외), 낮은 첨가 농도에서 가장 낮은 안정도를 보였으며, 농도가 증가할수록 안정도는 회복되는 것으로 관찰되었다[$V_m$: 0.598 $\mu$m $min^{-1}$(0.01 wt%)${\rightarrow}V_m$: 0.389 $\mu$m $min^{-1}$(0.2wt%)]. MC 유화액 연속상의 점도를 측정한 결과 이러한 크리밍 안정도 변화는 연속상의 점도 변화 경향과 잘 일치하고 있었다(Stokes 법칙에 잘 따름). 따라서 Tween 20을 함유하는 유화액의 크리밍에 대한 안정도는 물/기름 계면에서 일어나는 MC/Tween 20 간 경쟁흡착에 의하여 수용액 상으로 이탈된 MC 농도에 의존되고 있음을 알 수 있었다. 유화 불안정화 시간($t_d$)으로 평가한 orthokinetic stability의 경우 Tween 20 첨가에 의하여 MC 유화액의 유화 안정도는 낮아 졌으며, 유화제 첨가 농도의 증가와 더불어 더욱 낮아지는 경향을 보였다[$t_d$: 160 min(0.03 wt%)${\rightarrow}t_d$: 100 min(0.2wt%)]. Tween 20은 계면 흡착 MC를 수용액 상으로 이탈시키므로 Tween 20을 함유한 MC 유화액의 orthokinetic stability 특성은 MC load에 지수 함수적으로 의존됨을 확인할 수 있었다. 결론적으로 MC 유화액에 Tween 20을 첨가할 경우 유화안정도에 영향을 미칠 수 있으며 그 정도는 첨가한 Tween 20의 농도에 의존되는 특성을 보였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권6호
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• pp.868-876
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• 2014

유산발효 쌀가루가 전의 품질특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 유산발효 쌀가루를 5~20% 혼합한 전을 제조한 후 조직감, 흡유율, 소화율 및 기호도 등을 검토하였다. 호화특성을 분석한 결과 모든 쌀가루들의 최고점도, 최저점도, 최종점도, 강하점도, 치반점도는 밀가루보다 낮았고 유산발효 쌀가루의 혼합에 의해 더욱 낮아지는 것으로 나타났다. 전의 색도 측정에서 모든 쌀가루전은 밀가루전보다 명도를 나타내는 L값이 높았고 적색도를 나타내는 a값과 황색도를 나타내는 b값은 낮았으나, 유산발효 쌀가루의 혼합비율이 증가할수록 전의 L값은 낮아지고 a값과 b값은 증가하였다. 쌀가루로 제조한 전은 밀가루전에 비해 경도, 탄력성, 응집성, 점착성, 씹힘성이 유의적으로 낮았고, 유산발효 쌀가루의 혼합비율이 증가할수록 탄력성과 점착성이 유의적으로 증가되었다. 일정량의 반죽으로 전을 제조했을 때 반죽무게 대비 기름을 흡수하는 비율은 밀가루전이 6.61%, 쌀가루전이 7.96%로 분석되었고, 유산발효 쌀가루의 혼합비율이 5%에서 20%로 증가할수록 흡유율은 7.5%에서 6.33%로 분석되었으나 통계적 유의성은 없었다. 유산발효 쌀가루의 혼합에 의해 전의 RDS 비율이 유의적으로 증가하였고 20%의 유산발효 쌀가루를 혼합하여 전을 제조했을 때 SDS 비율이 유의적으로 감소하였다. 유산발효 쌀가루를 혼합하여 제조한 전은 쌀가루전이나 밀가루전보다 전의 외관, 풍미, 맛에 대한 기호도가 상승하였고 특히 10% 발효 쌀가루를 혼합했을 때 전반적인 기호도가 유의적으로 상승하였다. 유산발효 쌀가루의 이용은 전의 품질을 향상시키고 품질특성에 바람직한 영향을 주는 결과를 보였다. 이것은 쌀의 이용 증대효과를 가져 올 것으로 기대되며, 쌀 가공품의 다양성을 부여하고 다양한 소비패턴에 부응할 수 있으리라 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권3호
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• pp.353-359
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• 2004

실리카 입자의 표면이 실란올(silanol, SiOH)그룹과 트리메틸실록실$(trimethylsiloxyl,{\;}-OSi(CH_3)_3)$그룹으로 이루어진 양친 매성 고체입자를 이용하여 유중수형(water-in-oil, W/O)의 에멀젼을 제조하는데 있어서, 안정한 에멀젼을 제조하기 위해서 수상에서의 pH, 전해질 화합물, 고분자의 영향을 연구하였다. 에멀젼의 안정성은 실리카의 응집(flocculation) 정도를 조절함으로써 향상시킬 수 있었으며 수상의 pH 조절 및 전해질 화합물 첨가를 통해 에멀젼의 안정성을 증진시킬 수 있었다. $70\%$의 내상을 가지는 W/O 에멀젼을 제조하였을 때, 실리카 입자의 함량이 $1\%$까지 증가함에 따라 에멀젼 입자의 크기는 감소하였으나, 너무 높은 농도의 실리카는 오히려 유상의 점도를 상승시켜 작은 유화입자의 형성을 방해하였다. 제조된 에멀젼의 입자 크기를 이용하여 이론적으로 계산해 볼 때, 많은 양의 실리카 입자가 외상인 유상에 존재함을 알 수 있으며, 에멀젼의 안정성을 증진시키기 위해서는 실리카 입자를 계면에 위치하도록 하는 것이 보다 중요함을 알 수 있다. 내상인 수상부에 전해질 화합물을 첨가하지 않은 상태에서 내상의 pH가 증가할수록 실리카 입자의 (-)전하가 증가하여 입자간 응집 촉진에 의해 에멀젼의 안정성이 증가하였다. 산성 및 중성 pH에서 전해질 $화합물(0.083\;mol\;dm^{-3}\;MgSO_4)$의 첨가는 에멀전의 안정성을 증가시킨 반면, 알칼리성 pH에서 전해질 화합물의 첨가는 에멀젼의 안정성을 저하시켰다. 레오미터를 이용하여 에멀젼의 물성 변화를 관찰한 결과, 전해질 화합물 첨가시 내상인 수상의 pH에 관계없이 산성 및 알칼리성에서 모두 에멀젼의 탄성이 급격히 증가하였다. 이는 수상의 pH가 알칼리성인 경우 더욱 현저하였음을 볼 때, 알칼리에 의해 더욱 음전하를 띄게 된 실리카 입자와 전해질 화합물의 양이온간의 전기적 결합에 의한 것으로 사료된다. 수용성 고분자인 잔탄검의 첨가에 의해 에멀젼 입자의 평균 입자 크기가 약 2.8 um인 안정한 에멀전을 제조할 수 있었다. 이상의 연구를 통하여 계면활성제를 함유하지 않는 고내상의 안정한 W/O 에멀젼을 제조하여 보다 피부에 안전한 유화물의 제조가 가능하였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권2호
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• pp.187-192
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• 2014

대추를 첨가한 드레싱의 제조와 대추퓨레의 첨가량이 드레싱의 이화학적 및 관능적 품질특성과 항산화능에 미치는 영향을 조사하였다. 드레싱은 생대추를 박피, 제심하고 스팀 블랜칭, 마쇄하여 퓨레를 제조하고 이의 첨가량이 0, 10, 20, 30, 40, 50%가 되게 간장, 식초, 올리고당, 올리브유, 물 등을 혼합하여 제조하였다. 드레싱의 색도 중 $L^*$값은 대추퓨레 10% 첨가구를 제외한 나머지 대추퓨레 첨가구들이 무첨가구 보다 높은 수치를 보였으며, $a^*$값은 대추퓨레 첨가구가 무첨가구의 수치보다 낮게 나타났으나 대추퓨레 첨가구 간에는 첨가량에 따라 수치가 비례적으로 증가함을 보였고, $b^*$값은 대추퓨레 첨가구가 무첨가구 보다 높은 수치를 보였다. 총산도는 대추퓨레의 첨가량이 증가할수록 유의적으로 높아짐을 보였다. 가용성 고형분 함량은 대추퓨레의 첨가량이 증가함에 따라 높아져 50% 첨가구에서 가장 높은 수준을 보였다. 점도는 대추퓨레 첨가구가 무첨가구 보다 높은 수준을 보였으며 첨가구에서는 첨가량에 비례하여 점도가 증가하였다. 총페놀 함량은 대추퓨레의 첨가량이 높아짐에 따라 증가함을 보였다. 항산화능의 척도인 DPPH radical 소거능은 대추퓨레의 첨가량에 비례하여 증가하였다. 드레싱의 색, 냄새, 맛, 질감 및 종합적 기호도에 대한 관능검사 결과, 전반적으로 대추퓨레 첨가구가 무첨가가 보다 좋게 평가되었고, 모든 평가 항목에서 대추퓨레 30% 첨가구가 유의적으로 가장 좋게 평가되었다. 이로써 대추퓨레를 첨가한 드레싱의 제조가 가능하였고, 드레싱의 항산화능과 관능적 품질특성을 고려한 대추퓨레의 첨가량은 30% 정도가 적합한 것으로 판단되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제47권1호
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• pp.63-69
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• 2015

전자레인지 가열조리용 편의식품류는 레토르트 처리되어 장기간 저장 안정성이 부여되는 장점이 있는 반면, 높은 가열 조건으로 인하여 식품의 품질 저하뿐 아니라 내용물의 흡착에 의한 포장재의 착색이나 오렌지필과 같은 물리적 변화가 발생되기도 한다. 일부 매운 소스 제품들의 전자레인지 가열 조리 시 특정 부위에서 심한 포장재의 열 변형 현상이 확인되었다. 열화상카메라와 광섬유온도계를 이용하여 전자레인지 가열 중 포장재 내부의 온도 분포 및 변화 패턴을 관찰한 결과 내용물의 충진 경계인 액위선과 양 모서리 sealing 부위의 온도가 가장 높이 상승하여 hot spot이 형성되는 것을 확인하였고, 이때 온도는 순간적으로 최대 $190^{\circ}C$까지 상승하였다. 반면 내용물의 중심부에서는 온도 상승이 매우 느리게 이루어져 cold spot이 생성되었으며, 700W에서 2분 조리 후 도달 온도는 약 $55^{\circ}C$였다. 특히, 전자레인지 가열 시 내용물의 균일한 가열패턴을 보여주는 hot spot과 cold spot 사이의 온도 상승률은 최대 7,000배까지 차이를 보였다. 따라서 전자레인지 조리 시 내용물의 불균일한 가열로 특정 부위에 열이 집중되는 hot spot의 생성이 포장재 열 변형의 주요 원인으로 판단되었다. 이러한 가열 불균일성은 포장된 내용물에 함유된 당, 염, 수분과 같은 성분들이 점도에 영향을 주는 것에 기인하는 것으로 추측된다. 이러한 점도 변화는 궁극적으로 내용물의 물리적 또는 이온적 특성의 변화를 야기하고, 결과적으로 전자파가 내용물 내부로 침투하는 깊이가 감소되고, 이에 따라 내용물의 유전 특성과 대류 현상에 영향을 주는 것으로 판단된다. 그러나 전자레인지 조리 시 포장재 열 변형 문제의 완전한 해결을 위해서는 향후 포장된 내용물의 세부 성분 별 유전 특성에 대한 보다 세밀한 분석이 필요하며, 아울러 hot spot의 원인이 되는 식품 성분들의 적절한 함량 조절과 함께 포장재, 포장 형태 및 가열 조건 등에 대한 보다 포괄적이고 안정적인 포장시스템 설계와 개발이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국수산과학회지
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• 제28권2호
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• pp.157-162
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• 1995

냉동고기풀 제조공정중 나오는 수세폐액내 잔존지방을 등전점이동응집처리법으로 효율적으로 회수한 뒤, 적절히 정제하여 식품가공소재로서의 이용가능성 타진을 시도하였다. 1. 등전점이동응집처리에 의한 수세폐액내 지방의 회수율은 처리 원료 육내 지방함량 기준으로 $33.6\%$정도이었고, 회수과정중에 다소 지방산화가 진행되었으나 이후의 정제 공정으로 그 산화생성물을 거의 제거할 수 있었다. 2. 회수 정제한 지방의 조성은 모노엔산 $34.0\%$, 폴리엔산 $32.4\%$ 및 포화산 $33.6\%$의 비율이었으며, 주요구성지방산은 $C_{16:0},\;C_{18:0},\;C_{16:1},\;C_{20:5}$ 및 $C_{22:6}$ 등이었다. 3. 마요네즈제조시 회수 정제한 기름을 주원료인 대두유에 대해 부분적으로 대체 첨가해 본 결과, 점도, 색조 및 유화안정성면에서 일부 미약하게 느껴지는 어취만 보완한다면 $30\%$까지 대체 첨가가 가능하리라 생각된다. 이상의 결과로 미루어 고등어육 고기풀제조시 필연적으로 나오는 수세액에 대해 등전점이동응집처리를 행하여 잔존유지를 회수하여 정제함으로써 마요네즈 제조용 원료유지의 대체원으로서 충분히 이용가능함을 알 수 있었다