• Title/Summary/Keyword: V-sim

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Two-zone 확산법을 이용한 다결정 실리콘 박막으로의 Phosphorus 도핑에 관한 연구

  • 황민욱;김윤해;이석규;엄명윤;박영욱;김형준
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2000.02a
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    • pp.81-81
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    • 2000
  • 본 연구는 고집적 반도체 소자의 제조 공정에 있어서 산화막을 형성하지 않고 굴곡진 표면을 균일하게 고농도로 도핑하기 위한 방안의 일환으로 기존의 PH3 대신 고체 P를 직접 이용한 2-zone 확산법으로 다결정 Si에 도핑하는 방법을 채택하고, 그 rksmdtjddmdf 검토하는데 목적이 있다. 도핑 시간에 따른 확산 경향을 살펴본 결과, 시간이 증가함에 따라 도핑이 증가하는 뚜렷한 경향을 나타내었으며, 온도가 증가할수록 시간에 따른 농도의 증가량이 커지는 것을 알 수 있었다. 따라서, 고온에 비해 저온에서 더 빨리 pile-up이 일어나며 표면 부근의 농도가 포화상태에 빨리도달하는 것을 알 수 있었다. 다결정 Si에서의 확산거동을 살펴본 결과, 결정립 크기가 적을수록 저항이 높게 나타났으며, 단결정 Si의 저항값보다 약 4~5배 가까이 높은 값을 나타내었다. 또한 동일한 온도에서 시간에 따라 표면 부근의 pile-up 현상이 증가하는 뚜렷한 경향을 보여 주었다. 온도가 감소할수록 pili-up 현상이 증가하는 경향을 나타내었으며, 입계를 통한 빠른 확산에 의해 단결정 Si에 비해 표면 pile-up의 포화가 늦게 일어나는 것을 알 수 있었다. 고체 P를 source로 사용한 경우와 PH3 (phosphine)을 source로 사용한 경우를 비교 분석한 결과, 75$0^{\circ}C$에서 PH3에 비해 고체 P를 사용한 경우의 표면농도가 약 50배 정도로 높게 도핑된 것을 알 수 있었다. 도핑된 P중에서 전기적으로 활성화되어 있는 성분을 알아본 결과, SIMS의 결과와 유사하게 고체 P의 경우가 약 50배 높은 값을 나타내었다. 실제 소자의 특성을 알아보기 위하여 커패시터를 제작하여 측정하여 본 결과, 추가의 도핑을 하지 않은 시편에 비해 고체 P를 도핑한 시편이 약 8%의 Cmin 값의 증가를 보였으며, PH3에 비해 약 3%의 증가된 값을 나타냈었다. 누설전류 특성은 2V에서 수 fA/$\mu\textrm{m}$2로 양호하게 나타났다. 실험 결과 고체 P를 이용한 경우 더 우수한 특성을 나타내었으나, 예상과는 달리 차이가 적게 나타났다. 그 원인은 소자 제조 공정에서 콘택 부분에 큰 저항 성분이 형성되어 생긴 문제로 생각된다. 또한 실험에 사용된 유전체의 두께가 두꺼워 HSG 사이의 갭 부분이 캐패시턴스 증가에 기여를 충분히 못한 것으로 사료된다. 따라서, 제조 공정 상의 문제점을 제거하고 고체 P를 사용할 경우 본 실험에 비해 보다 증진된 특성을 보여줄 것으로 기대된다. 이상의 결론을 토대로 볼 때, 2-zone 확산법을 이용한 P 도핑 방법은 저온에서 효과적으로 다결정 Si에 고농도의 도핑을 할 수 있다고 생각된다.

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Co-sputtering법으로 제작된 화합물 반도체 박막형 태양전지에서 $CuInSe_2$(CIS) 광흡수층의 열처리 효과

  • Kim, Hae-Jin;Lee, Hye-Ji;Son, Seon-Yeong;Park, Seung-Hwan;Kim, Hwa-Min;Hong, Jae-Seok
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.269-269
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    • 2010
  • 현재 화석연료의 부족으로 인한 에너지 수급의 불균형, 자연환경의 파괴로 인해 대체에너지 개발이 절실히 요구되고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위한 방안으로 태양전지에 대한 관심이 높아지고 있다. 기존 결정형 실리콘 태양전지와 비교해 화합물 반도체를 기반으로 한 박막형 태양전지는 친환경적인 제품이면서 제조원가를 절감시킬 수 있고, 반영구적인 수명 및 값싼 기판을 활용할 수 있는 장점으로 인해 활발한 연구가 진행되고 있다. 본 실험에서는 Co-sputtering법으로 제작된 $CuInSe_2$(CIS)를 광활성층으로 한 박막형 태양전지에서 실온 ${\sim}550^{\circ}C$의 다양한 온도에서 후열 처리된 CIS 박막들의 전기적, 구조적, 광학적인 특성들을 분석하였다. 제작된 박막들 가운데 Hall Effect 측정결과 $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막이 가장 높은 1.227E+22(/$cm^3$)의 캐리어 농도와 1.581(cm/$V{\cdot}s$)의 홀 이동도를 가지며, 3.092E-4(${\Omega}{\cdot}cm$)의 가장 낮은 비저항 값을 갖는 것으로 나타났다. EFM 측정결과 열처리 하지 않은 박막에 비해 후열처리된 CIS 박막의 전도성이 전체적으로 높아졌다. 특히, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막의 표면은 전체적으로 전기 전도성이 높은 결정립들이 골고루 분포하며 가장 높은 표면 포텐셜 에너지 값을 갖는 것으로 나타났다. 박막들의 구조적 특성을 분석하기 위해 SEM과 XRD를 측정한 결과, $350^{\circ}C$에서 후열 처리된 박막들은 열처리 되지 않은 박막과 비교해 표면형상 변화가 일어났으며, $550^{\circ}C$에서 후열 처리된 CIS 박막들은 $CuInSe_2$(112) 방향이 향상된 chalcopyrite-like 구조를 가지면서 박막 밀도가 높고 결정립의 크기가 증가된 것을 확인하였다. 이는 박막 성장시 기판온도의 상승으로 CIS 박막 내에서 셀레늄의 확산과 상호작용으로 3원 화합물이 재결정화되어 구조적인 특성향상에 기여하였기 때문이다. 결론적으로 본 연구는 CIS 광활성층에서 후열 처리의 효과들 뿐만아니라 박막 증착시 co-sputtering법을 이용함으로써 증착시간의 감소 및 대면적화와 대량생산으로도 적용 가능함을 제시하고자 한다.

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조성변화에 따른 티타늄 화합물 박막의 색상 변화

  • Lee, Yeong-Min;Jang, Seung-Hyeon;Yang, Ji-Hun;Jeong, Jae-In
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.266-266
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    • 2010
  • 마그네트론 스퍼터링을 이용하여 질소와 탄소를 함유한 티타늄 화합물을 합성하고, 조성 변화에 따른 색상 변화를 통해 티타늄 화합물로 구현할 수 있는 색상에 대해서 알아보았다. 스퍼터 타겟은 4"X1/4" 크기의 고순도(99.99%) 티타늄을 사용하였다. 시편은 알코올과 아세톤에서 각각 5분간 초음파 세척된 SUS304를 사용하여, 진공용기에 시편을 장착하고 압력을 $3{\times}10^{-6}\;Torr$까지 배기한 후, Ar 가스를 주입하여 진공도가 $2{\times}10^{-2}\;Torr$에 이르면 펄스 전원 공급 장치를 이용하여 800 V의 전압으로 1시간 동안 글로우 방전을 시켜 시편 청정을 실시하였다. 시편 청정이 끝나면 다시 $3{\times}10^{-6}\;Torr$까지 진공배기를 실시하고, Ar 가스를 진공용기 내로 공급하여 $1{\sim}3{\times}10^{-3}\;Torr$에서 스퍼터링을 실시하여 완충층으로 티타늄 박막을 코팅하였다. 티타늄 화합물은 티타늄을 스퍼터링 하면서 진공용기 내에 질소와 메탄가스를 적절한 비율로 공급함으로써 코팅하였다. 박막 증착 시 시편 온도는 $200^{\circ}C$, 타겟과의 거리는 12 cm를 유지하였으며, 시편을 회전시켜 코팅하였다. 티타늄 화합물의 두께와 미세구조, 조성 그리고 색상은 투과전자현미경(transmission electron microscope, TEM), 글로우 방전 분광기(glow discharge light spectroscope, GDLS), 및 색차계(spectrophotometer)를 사용하여 각각 분석하였다. TEM 분석결과 TiN의 박막 두께는 약 300 nm로 공극이 존재하지 않는 치밀한 다결정 구조를 나타내었고, TiCN은 약 600 nm로 TiN과 두 배의 두께 차이를 보였다. 이는 탄소의 공급원인 메탄가스의 주입으로 증착률이 증가한 것으로 판단된다. 또한 소량의 질소와 메탄가스의 유량 조절로 화합물의 조성을 변화시킬 수 있었으며, 이러한 조성 변화는 화합물의 색상변화로 나타났다. 따라서 본 연구에서 얻어진 결과를 외관 코팅 분야에 응용한다면 다양한 색상 구현과 외관의 경도, 내마모성, 내식성의 향상 등 많은 장점을 가질 것으로 판단된다.

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마이크로볼로미터 센서용 진공패키지 조립공정 특성평가

  • Park, Chang-Mo;Han, Myeong-Su;Sin, Gwang-Su;Go, Hang-Ju;Kim, Seon-Hun;Gi, Hyeon-Cheol;Kim, Hyo-Jin
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2010.02a
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    • pp.252-252
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    • 2010
  • 적외선 센서는 빛의 유무에 관계없이 주 야간 전방의 물체에서 발산하는 미약한 적외선(열선)을 감지하여 영상으로 재현하는 열상시스템은 자동차 야간 운전자 보조용 나이트 비젼, 핵심 시설의 감시 관리, 군수 등의 분야에 적용되어지고 있는 최첨단, 고부가가치를 지니고 있는 기술이다. 양자형은 센서 특성은 좋으나 냉각기(작동온도: $-196^{\circ}C$) 및 고진공 패키지인 dewar를 사용하는 반면에, 열형은 대부분 상온에서 동작되는 온도안정화를 위한 전자냉각모듈만을 구비하면 되므로 저가형으로 제작이 가능한 비냉각형 적외선 센서이다. 본 연구에서는 적외선 센서용 진공패키지 조립공정 및 패키지된 센서의 측정기술을 개발하였다. 금속 메탈패키지를 제작하였으며, 금속 진공패키지는 소자냉각용 TE Cooler와 장수명 진공유지를 위한 getter, 그리고 센서칩, 온도센서를. 장착하여 칩을 조립하였다. Cap ass'y와 base envelop의 솔더링 공정을 수행하였으며, 진공패키지의 진공유지를 위해 TMP를 이용하여 진공을 유지하고, 약 5일동안 패키지 bake-out을 수행하였다. 진공압력은 $10^{-7}\;torr$ 이하를 유지하였으며, getter를 활성화시키고, pinch-off 공정으로 조립 ass'y를 완성하였다. 진공 패키지의 기밀성은 He leak tester를 이용하여 측정하였으며, ${\sim}10^{-9}\;std.cm^3/sec$로 기밀성을 유지하였다. TE cooler를 작동한 온도안정성은 0.05 K 이하였다. 볼로미터 센서의 반응도는 $10^2\;V/W$ 이상을 나타내었으며, 탐지도는 $2{\times}10^8cm-Hz^{1/2}/W$를 나타내었다. 본 연구를 통하여 얻어진 결과는 향후 2차원 열영상용 어레이 검출기 및 웨이퍼수준의 패키징 공정에 유용하게 응용될 것으로 판단된다.

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원자층증착법을 이용한 Y2O3 박막 형성 및 저항 스위칭 특성

  • Jeong, Yong-Chan;Seong, Se-Jong;Lee, Myeong-Wan;Park, In-Seong;An, Jin-Ho;Rao, Venkateswara P.;Dussarrat, Christian;Noh, Wontae
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.229.2-229.2
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    • 2013
  • Yttrium oxide (Y2O3)는 band gap이 5.5 eV 정도로 상대적으로 넓고, 굴절상수가 1.8, 유전율이 10~15, Silicon 과의 격자 불일치가 작은 특성을 가지고 있다. 또한 녹는점이 높아 열적으로 안정하기 때문에 전자소자 및 광학소자에 다양하게 응용되는 물질이다. Y2O3 박막은 다양한 방법으로 증착할 수 있는데, 그 방법에는 e-beam evaporation, laser ablation, sputtering, thermal oxidation, metal-organic chemical vapor deposition, and atomic layer deposition (ALD) 등이 있다. ALD는 기판 표면에 흡착된 원자들의 자기 제한적 반응에 의하여 박막이 증착되기 때문에 박막 두께조절이 용이하고 step coverage와 uniformity 측면에서 큰 장점이 있다. 이전에는 Y(thd)3 and Y(CH3Cp)3 와 같은 금속 전구체를 이용하여 ALD를 진행하여, 증착 속도가 낮고 defect이 많아 non-stoichiometric한 조성의 박막이 증착되는 문제점이 있었다. 이번 연구에서는, (iPrCp)2Y(iPr-amd)와 탈이온수를 사용하여 Y2O3 박막을 증착하였다. Y2O3 박막 증착에 사용한 Y 전구체는 상온에서 액체이고 $192^{\circ}C$ 에서 1 Torr의 높은 증기압을 갖는다. Y2O3 박막 증착을 위하여 Y 전구체는 $150^{\circ}C$ 로 가열하여 N2 gas를 이용하여 bubbling 방식으로 공정 챔버 내로 공급하였다. Y2O3 박막의 ALD window는 $250{\sim}350^{\circ}C$ 였으며, Y 전구체의 공급시간이 5초에 다다르자 더 이상 증착 두께가 증가하지 않는 자기 제한적 반응을 확인할 수 있었다. 그리고 증착된 Y2O3 박막의 특성 분석을 위해 Atomic force microscopy (AFM)과 X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), Auger electron spectroscopy (AES) 를 진행하였다. 박막의 Surface morphology 는 매끄럽고 uniform 하였으며, 특히 고체 금속 전구체를 사용했을 때와 비교하여 수산화물이 거의 없는 박막을 얻을 수 있었다. 그리고 조성 분석을 통해 증착된 Y2O3 박막이 stoichiometric하다는 것을 알수 있었다. 또한 metal-insulator-metal (MIM) 구조 (Ru/Y2O3/Ru) 의 resistor 소자를 형성하여 저항 스위칭 특성을 확인하였다.

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금속 산화물 나노입자가 포함된 ZnO 박막의 광학적 및 전기적 특성 연구

  • Lee, Dong-Uk;O, Gyu-Jin;Sim, Seong-Min;Kim, Eun-Gyu
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2013.08a
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    • pp.210.1-210.1
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    • 2013
  • ZnO는 태양전지의 투명전극 및 윈도우 물질로 그 동안 광범위하게 사용되어 왔다. 하지만 태양광의 효율 증가를 위하여서는 가시광 영역뿐만 아니라 자외선 및 적외선 영역을 이용할 필요가 있다. 또한 금속 산화물 반도체 나노 입자는 크기를 조절하여 흡수하는 태양광의 파장 영역을 조절할 수 있고 이를 이용하여 이종구조를 사지는 고효율의 태양전지를 구현할 수 있다. 본 연구에서는 3.4 eV의 에너지 밴드갭을 가지는 ZnO박막내에 밴드갭을 조절 할 수 있는 금속 산화물 나노입자를 삽입하여 광학적, 전기적 특성을 연구하였다. ZnO 박막을 증착하기 전 유리 및 사파이어 기판에 스퍼터를 사용하여 Pt금속전극을 형성한 이후, ZnO 박막을 $1{\times}10^{-10}$ Torr의 기본 진공도를 유지하는 초고진공 스퍼터를 사용하여 100 nm 두께로 증착 하였다. 금속 산화물 나노 입자를 제작 하기 위하여, ZnO 박막에 열증착 장비(thermal evaporator)를 사용하여 In 나노 입자를 10 nm 이하의 크기로 제작 하였다. 그 상부에 초고진공 스퍼터 와 열증착 장비를 사용하여 ZnO 박막 및 In 나노 입자를 순차적으로 증착하여 수백 nm 두께의 ZnO 박막을 제작한다. ZnO 박막 내부에 형성된 In 양자점은 ZnO 증착공정 중에 산화되어 $In_2O_3$ 의 산화물 나노 입자로 형성되며, 내부의 구조는 투과전자 현미경을 사용하여 확인 하였다. 제작된 금속 산화물 나노입자가 포함된 ZnO 박막의 광학적 특성을 photoluminescence, UV-Vis spectroscopy, ellipsometry를 통하여 확인 하였으며, solar simulator와 전류-전압 특정 장비를 사용하여 전기적 특성을 분석 하였다.

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Effect of Auricular Acupuncture and Aerobics Exercise in High Fat Diet-induced Obesity Rats (고지방식이로 유도된 비만 렛트에서 외이침 자극과 유산소 운동의 효과)

  • Lee, Dae-Sik;Kim, Sa-Youl;Jang, Mi-Kyung;Shin, Min-Chul;Kim, Eun-Jung;Sim, Ki-Cheol;Nam, Gi-Won;Oh, Myung-Hwa;Jeong, Hyun-Woo;Kim, Gye-Yeop
    • Journal of Physiology & Pathology in Korean Medicine
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    • v.20 no.5
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    • pp.1174-1179
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    • 2006
  • In order to study auricular acupuncture and treadmill exercise involved in high fat diet-induced obesity rats. Thirty Sprague-Dawley rats which were divided into five group. Group I : Normal diet-induced group, Group II : high fat diet-induced group, Group III: high fat diet-induced group and auricular acupuncture, Group IV : high fat diet-induced group and treadmill exercise, Group V : high fat diet-induced group and auricular acupuncture and treadmill exercise. In each group, body weight, serum lipid, histologic obserations, and fat tissue were observed and analyzed. The following results were obtained. Body weights were significantly increase in group II than group I. The level of total cholesterol, LDL-C and TG were significantly lower in experimental groups than group I. Only auricular acupuncture was tended to body weight change but not significantly different between experimental group. The above result suggest that auricular acupuncture and treadmill exercise effectively repressed in obesity. It would be considered that auricular acupuncture and treadmill exercise have an effects on relieving obesity.

Development of Pretreatment and Mixed Culture Processes for Plant Originated Lactic Acid to Produce a Functional Lactic acid Beverage (대두 전처리 공정 및 식물 유래 유산균 혼합 배양에 의한 기능성 유산균 음료 생산기술 개발)

  • Cho, Eun-Kyung;Cho, Hyung-Yong;Kim, Byeong-Cheol;Shin, Hae-Hun;Cho, Seok-Cheol;Kook, Moo-Chang;Pyun, Yu-Ryang
    • The Korean Journal of Food And Nutrition
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    • v.24 no.1
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    • pp.117-123
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    • 2011
  • This study was conducted to establish process conditions for plant-originated lactic acid production using a mixed culture of plant originated lactic acid bacteria, Lactobacillus sakei B2-16, and Lactobacillus plantarum P23, which were isolated from kimchi, and Bacillus subtilis, which was TP6 isolated from Denjang. Soybean medium was pretreated for 10 minutes at $110^{\circ}C$ and hydrolyzed with 0.2%(w/v) cellulase at $55\sim60^{\circ}C$ for at least 2 hrs. The quality of the final fermentation product was influenced by the inoculation ratio of the Lactobacillus sakei B2-16, Lactobacillus plantarum P23, and Bacillus subtilis TP6. The optimum microorganism inoculation ratio was 1:0.7:0.3, Lactobacillus sakei B2-16: Lactobacillus plantarum P23: Bacillus subtilis TP6, respectively. The sensory characteristics of the product were a refreshing sourness and a soft flavor.

A Study on Weight Concerns and Their Control on Behavior in Female University Students Living in Jeonju (전주 지역 여대생의 체중 조절에 대한 관심도 및 실행 행태에 관한 연구)

  • Rho, Jeong-Ok
    • The Korean Journal of Food And Nutrition
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    • v.20 no.3
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    • pp.325-333
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    • 2007
  • This study was conducted to investigate the weight concerns of female university students living in Jeonju, as well as their control on behavior. Self-administered questionnaires were collected from 285 students. Statistical data analysis was completed using the SPSS v. 11.0 program. The results are summarized as follows: The average weight, height, and BMI of the subjects were 21.43 kg, 161.93 cm, and 19.8, respectively. With regard to body image, most were dissatisfied with their figures, especially the hips and thighs. About 42% of the students estimated their figures as 'slightly fat', while 5.4% stated 'very fat', even though their BMI classified as 'normal'. Four percent of the underweight students described themselves as being 'fatty'. Approximately 93% of the students had strongly pursued weight control, and 45.3% reported wanting to lose about $2{\sim}5$ kg. Almost 73% of the respondents had weight loss experience. The primary reason for weight control was to improve self-confidence. Only 19.6% had succeeded in losing weight, while nearly 48% had stopped dieting. To reduce weight, about two thirds of the students ate less(e.g. no snacks, no sweets). Fifty percent tried to reduce weight by more physical activity(e.g. sports). Television(50.9%), friends(48.4%), and newspapers/magazines(40.4%) were essential sources of pertinent information. In conclusion, the results show that female students in Jeonju have a great interest in weight reduction. Thus, the majority are willing to try several methods for weight reduction, which however, are not promising and not based on a lasting nutritional change. Therefore, it's necessary to increase cooperation among those concerned(e.g. dietitians, teachers, parents, media) and to develop weight-control programs that take into consideration lifestyle and daily habits, as well as combine physical activity, nutrition, and behavioral and personality training.

Effect of Slander Glasswort Extract Yogurt on Quality during Storage (함초 추출물 첨가가 요구르트 저장 중의 품질 특성에 미치는 영향)

  • Cho, Young-Sim;Kim, Soon-Im;Han, Young-Sil
    • Korean journal of food and cookery science
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    • v.24 no.2
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    • pp.212-221
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    • 2008
  • This study was performed in an effort to create a functional and stable yogurt product containing slander glasswort extract. The extract was added to milk at concentrations of 0.25, 0.5, and 1.0% (w/v), which was then fermented with lactic acid bacteria (Lactobacillus bulgaricus and Streptococcus thermophilus) at $42^{\circ}C$ for 6 hr. During a period of 15 days of storage, the quality characteristics of the yogurt samples were evaluated in terms of acid production (pH and titratable acidity), levels of lactic acid bacteria, color values, viscosity, and sensory characteristics. There were no significant differences in pH during the storage period; however, the control yogurt presented the highest pH value. The 1.0% slander glasswort yogurt had the highest titratable acidity; but again, there were no significant differences among the yogurts. The 1.0% slander glasswort yogurt also had the highest level of lactic acid bacteria, and both the control and slander glasswort-containing yogurts had increasing levels of lactic acid bacteria over the storage period. The 1.0% slander glasswort yogurt had the lowest L-value and highest a- and b-values. And the slander glasswort yogurts presented lower viscosity values than the control. In sensory evaluations, the 0.25% slander glasswort yogurt scored higher than the other groups for color, flavor, viscosity, sweetness, sourness, and overall palatability. The final sensory results indicated that the 0.25% slander glasswort yogurt was superior.