• 전력전자학회:학술대회논문집
• /
• 전력전자학회 1997년도 전력전자학술대회 논문집
• /
• pp.266-268
• /
• 1997

High Voltage High Current Pulsed Electric Fields (HVHC-PEF) is a promising technology for the non-thermal pasteurization of foods and a sound complement or replacement to traditional thermal pasteurization, which inactivates bacteria and other microorganisms harmful to humans, but also degrades color, flavor, texture and nutrients. Foods can be pasteurized with pulsed electric fields at ambient or refrigerated temperatures for a short treatment time of seconds or less and the fresh-like quality of food is preserved. Although successful is laboratory tests, applying HVHC-PEF to food pasteurization on a large scale presents many unresolved engineering problems. In this paper the design considerations for 25kV 1kA class HVHC-PEF pasteurization equipment are anlyzed and experimental results are discussed.

• 한국식품과학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.704-710
• /
• 2012

식품의 가공공정에서 투입되는 에너지의 절감을 위한 방안으로 대표적이 농산물 건조제품인 인삼의 건조과정에서 PEF를 처리함으로써 건조효율에 미치는 영향과 PEF를 처리하여 건조한 인삼인 백삼의 열수 추출과정에서의 추출효율에 미치는 영향을 분석하였다. 4년근 수삼을 2 kV/cm, 200 Hz, 7초의 조건으로 PEF를 처리하여 $55{\pm}1^{\circ}C$에서 건조한 결과 건조시간을 약 38% 단축시킬 수 있는 결과를 얻었다. 건조한 백삼을 $95{\pm}1^{\circ}C$로 추출한 결과 무처리에 비해 2 kV/cm, 25 Hz, 7초간 PEF 처리한 건조 백삼, 2 kV/cm, 200 Hz, 7초간 PEF 처리하여 건조한 백삼의 열수 추출물의 고형분 함량, 환원당 함량, 유리당 함량 등에서는 유의적인 차이를 나타내었으나 당도와 진세노사이드 함량에서는 부분적인 유의적 차이만을 나타내었다. 이러한 결과를 감안할 때 수삼에 PEF를 처리함으로써 건조시간을 효과적으로 단축시킬 수 있고 추출시에도 가용성 고형분의 추출시간을 단축할 수 있는 유용한 수단이 될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.410-415
• /
• 1999

고전장 펄스를 사용하여 전통 약주의 살균에 미치는 영향을 조사하였다. 약주 미생물 살균에 필요한 최소 임계전기장의 세기(Ec)는 총균의 경우 16.0 kV/cm이었다. 임계전기장의 세기이상의 전기장의 세기에서 미생물은 세포막이 붕괴되어 사멸하였으며 전기장의 세기가 증가할수록 약주 미생물의 살균효과는 증가하는 것으로 나타났다. 처리시간이 증가함에 따라 살균효과가 증가하는 것으로 나타났으며 처리시간 $2000{\mu}s$이상에서 $6000{\mu}s$까지 더 많은 시간을 처리하였을 경우에는 살균효과가 증가하지 않았다. 저장 실험 기간동안 대조구의 pH는 저장기간에 따라 감소하였으며 산도는 증가하였다. 대조구의 산도가 $4^{\circ}C$에서 저장했을 때 보다 $30^{\circ}C$에서 저장하였을 경우 더욱 빠른 변화를 나타낸 반면 PEF 처리구는 산도의 감소가 없었다. 미생물의 경우 대조구에서는 저장기간에 따라 미생물수가 증가하였으나 PEF 처리한 시료는 저장 9주 동안 미생물의 생육을 전혀 보이지 않았다.

• 한국식품과학회지
• /
• 제45권5호
• /
• pp.590-597
• /
• 2013

고전압 펄스 전기장 기술은 가열 공정을 대체할 수 있는 비가열 살균기술로서 꾸준한 연구가 이루어지고 있는 기술이다. 본 실험에서는 미생물의 생리적 측면에서 고전압 펄스 전기장 처리에 의한 효모의 생리적 변화를 살펴보았다. 내염성의 변화를 측정한 결과 사멸하지 않은 세포의 90-99% 이상이 세포 손상에 의해 내염성을 소실하였으며, 내염성을 회복하는데 약 4-6시간의 시간이 걸렸다. 고전압 펄스 전기장 처리 초기에는 세포 내외의 pH 구배(${\Delta}pH$)가 차이가 컸으나 처리시간이 증가함에 따라 그 차이가 감소하였다. 이는 세포의 pH 항상성을 유지시키는 $H^+$-traslocation 기능을 담당하고 있는 $H^+$-ATPase 활성이 소실되었거나 세포막 자체가 손상되어 pH 항상성을 잃어버렸기 때문으로, 이는 고전압 펄스 전기장 처리한 세포의 $H^+$-ATPase의 활성이 초기부터 크게 감소하는 것으로 확인할 수 있었다. 또한 세포의 해당활성이 고전압 펄스 전기장 처리에 의해 크게 감소하여 세포의 대사 기능이 손상되는 것을 확인하였다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
• /
• pp.119.1-119.1
• /
• 2014

Toxic waste disposal: Many people think that when toxic waste is dumped into the ocean or into the air, it disappears. This belief is incorrect. Rather than disappearing, it accumulates over time and slowly destroys the environment. Ultimately, it leads to the destruction of human race. Plasma is environmentally friendly: Plasma is environmentally friendly because it is created and disappears. When plasma is formed on the earth, you need certain conditions such as accelerating electrons by an electrical discharge or a particle accelerator. When this is gone, plasma completely disappears, leaving no impact on the environment. Plasmas produce radicals: Even if plasma density is low at atmospheric pressure, many radicals (excited states of molecules) are created. These radicals are chemically very aggressive. So instead of using harmful chemicals, plasma can be utilized for less of an impact on the environment. Plasma can reach very high temperatures: Plasma is also useful because when you control the density, you can easily reach high temperatures up to $5000{\sim}6000^{\circ}C$ at atmosphere pressure. Because of this heat and the chemical aggressiveness of the plasma, there are many green applications for plasma technology. Pulsed power technology: Pulsed electric field for extraction, drying and killing bacteria. Treatment of biological tissue by pulsed electric fields: Extraction of substances from cells: Sterilisation, Medical applications, Growth stimulation, Food preparation. Each application has its specialities, especially with respect to pulse shape and electric field strength.

• 식품과학과 산업
• /
• 제53권3호
• /
• pp.284-294
• /
• 2020

고전압 펄스 전기장 기술은 전기 에너지를 활용한 친환경적 비가열 공정 기술로서 꾸준히 업계의 관심을 받고 있다. 장치에 대한 이해의 부족과 장비가격에 대한 부담으로 실제 상업적 적용이 크게 증가하지 않고 있으나 가열 공정을 대체할 수 있는 기술로서의 가능성은 지속적으로 제기되고 있다. PEF 공정을 이용한 식품의 살균은 지금까지는 대부분 과일 및 야채 주스 등 저점도의 액체 식품의 살균에 대해 적용되어 왔으나 최근에는 고점도의 스무디, 고농도 단백질 음료, 혼합 주스, 알코올 음료 등으로 적용 범위가 확대되었으며, 분말, 생육 등 고체 식품의 살균에 대한 연구도 진행되고 있다. 살균 이외에도 색소, 유용성분의 추출 및 회수, 생리활성물질의 활성화, 건조의 전처리 등의 식품 공정뿐만 아니라 씨앗의 발아율 증가, 육제품의 육질 변화, 전분의 물성 변화 등에 대한 적용이 연구되면서 기존의 식품 공정을 보완 또는 대체할 수 있는 기술로서 기대되고 있다.

• 한국식품저장유통학회지
• /
• 제20권5호
• /
• pp.650-658
• /
• 2013

전기장의 세기 20 kV/cm, 펄스 폭 25 ${\mu}s$에서 펄스 빈도 35 Hz(40 kJ/L), 55 Hz(70 kJ/L), 72 Hz(100 kJ/L) 및 85 Hz(130 kJ/L)로 달리하여 투입 에너지를 기준으로 사과 착즙액의 PEF 연속처리 살균 효과를 분석한 결과 일반세균수은 초기 5.3 log CFU/mL에서 130 kJ/L의 에너지로 처리하였을 때 3.0 log CFU/mL로 감소하였고 효모 및 곰팡이는 초기 4.6 log CFU/mL에서 130 kJ/L의 에너지로 처리로 < $10^1$ CFU/mL 이하로 감소하였다. 그리고 대장균군수도 초기 4.7 log CFU/mL에서 130 kJ/L의 에너지 처리로 < $10^1$ CFU/mL 이하로 감소하였다. PEF 처리에 따른 가용성 고형분, 유리당 등에는 처리 조건에 따른 유의적 차이가 없었으며(p<0.05), 총 페놀함량, DDPH 및 FRAP 값은 처리조건에 따라 부분적으로 유의적인 감소를 보였지만 $65^{\circ}C$에서의 가열처리보다는 감소량이 작았다. 전기장 세기 20.0 kV/cm, 펄스 빈도 85 Hz, 펄스 폭 25 ${\mu}s$에서의 반복처리는 미생물 살균 효과가 제한적이었고 처리회수에 따라 총 페놀함량, DPPH 및 FRAP 값을 유의적(p<0.05)으로 감소시켰다.

• Journal of Animal Science and Technology
• /
• 제46권5호
• /
• pp.871-878
• /
• 2004

PEF 기법은 안전하고 천연상태에 가까운 식품을 생산하기 위한 최신의 비열처리법이다. 이 기법은 영양가, 풍미, 물성 및 관능적 성질의 영향을 최소화 시키는 안전한 식품생산에 이용할 수 있다. 이 공정은 두 전극사이에 놓여지는 식품에 고압의 전기를(20 $\sim$ 80kv/cm) 작용시킴으로써 실시된다. PEF 처리에 의해 미생물의 세포막이 분해되거나 불한정하게되어 미생물은 활력을 상실하게된다. PEF 공정에 의한 미생물의 비활성화 정도는 주로 전기장에서의 펄스강도와 처리시간에 의존한다. 미생물의 종류에 따라 상응하는 전기장의 강도와 처리시간이 요구된다. 처리효과는 미생물의 특성과 존재했던 배지에서의 생육단계에 의존한다. 효과적인 가공을 위해 여러종류의 공정조건이 적절하게 사용되어야 한다. PEF기법의 잠재적효용은 생물공학에서 식품저장에 이르기까지 다양하다. 식품가공과 관련해서 이 기법은 특히 에너지효율에서 경제적이며 처리되는 식품이 가공공정의 영향을 적게 받는다는 것이 이미 입증되었다. 이 기법을 식품가공에 응용하기위해 본 논문에서 개괄적으로 고찰한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
• /
• 대한전기학회 1997년도 하계학술대회 논문집 F
• /
• pp.2162-2164
• /
• 1997

High Voltage High Current Pulsed Electric Fields (HVHC-PEF) is a promising technology for the non-thermal pasteurization of foods and a sound complement or replacement to traditional thermal pasteurization, which inactivates bacteria and other microorganisms harmful to humans, but also degrades color, flavor, texture and nutrients. Foods can be pasteurized with pulsed electric fields at ambient or refrigerated temperatures for a short treatment time of seconds or less and the fresh-like quality of food is preserved. Although successful in laboratory tests, applying HVHC-PEF to food pasteurization on a large scale presents many unresolved engineering problems. In this paper the design considerations for 25kV 1kA class HVHC-PEF pasteurization equipment are analyzed and experimental results are discussed.

• Journal of Electrical Engineering and Technology
• /
• 제5권3호
• /
• pp.484-492
• /
• 2010

Magnetic switch is a kind of saturable inductor, which utilizes nonlinearity of the magnetization curve of ferromagnetic materials. The right understanding of the saturation phenomena, magnetic properties, voltage-time product, and switching characteristics of the magnetic switch is essential in designing the magnetic pulse compressor (MPC). In this paper, the historical background of research on the MPC, fundamental physical properties of the magnetic switches, and application fields of the MPC are presented. Further, an in-depth analysis of pulse compression in series and parallel MPCs is incorporated. As practical application examples, a series MPC used for water treatments and a parallel MPC used for pulsed electric field (PEF) inactivation of bacteria are cited.