• 제목/요약/키워드: processing condition

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새도우마스크 제조 공정중 발생되는 폐액으로부터 분무열분해 공정에 의한 복합산화물 나노 분말 제조 (Fabrication of Nano-Sized Complex Oxide Powder from Waste Solution Produced during Shadow Mask Processing by Spray Pyrolysis Process)

  • 유재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제12권6호
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    • pp.38-46
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    • 2003
  • 본 연구에서는 새도우마스크 제조공정 중 발생되는 Fe-Ni계 복합 폐산을 원료로 하여 공기압력 1kg/$ extrm{cm}^2$의 조건에서 분무열분해 공정에 의해 평균입도 100nm 이하의 니켈 페라이트($NiFe _2$$O_4$)및 $_Fe2$O$_3$+NiO 나노 분말을 제조하였으며, 반응온도, 폐산용액의 농도 및 nozzle tip 크기의 반응인자들의 변화에 따른 생성된 분말의 특성 변화를 파악하였다. 반응온도가 $800^{\circ}C$로부터 $1100 ^{\circ}C$로 변화함에 따라 분말의 평균입도는 40nm로부터 100nm 정도까지 증가하고 있었으며 조직은 더욱 치밀화되는 반면 입도분포는 점점 불균일하게 됨을 알 수 있었다. 반응온도의 증가에 따라 니켈 페라이트 상의 생성 비율이 현저히 증가하고 있었으며 분말의 비표면적은 현저히 감소하고 있었다. 원료용액 내의 Fe 성분의 농도가 20g/l로 부터 200g/l로 증가됨에 따라 분말의 평균 입도는 30m로 부터 60nm 정도까지 점점 증가하는 반면 입도분포는 더욱 불균일하게 나타나고 있었다. 또한 용액의 농도 증가에 따라 니켈 페라이트 상의 생성 비율이 증가하고 있었으며, 분말의 비표면적은 현저히 감소하였다. Nozzle tip 크기 증가에 따라 분말의 입도분포는 점점 불균일하게 나타나는 반면 평균 입도는 현저한 변화를 나타내지 않았다. Tip 크기가 2mm까지는 tip 크기 증가에 따라 니켈 페라이트 상의 생성 비율에 현저한 변화는 나타나지 않는 반면 분말의 비표면적은 약간 감소하였다. Tip 크기가 3mm 및 5mm로 증가하는 경우에는 니켈 페라이트 상의 생성 비율이 점점 감소하고 있었으며, 분말의 비표면적은 약간씩 증가하고 있음을 알 수 있었다.

반고형 사과 이유보충식의 제조 (Preparation of Semi-Solid Apple-Based Baby Food)

  • 손경희;김미란;임성경;박현경;박옥진
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.43-50
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    • 2002
  • 사과를 이용한 반고형 이유보충식을 개발하고자 사과퓨레의 다양한 제조조건에 따른 갈변정도와 이화학적 특성, ascorbic acid 첨가에 의한 갈변억제 효과를 살펴보고, 레토르트 이유보충식의 제조 가능성을 알아보았다. 사과퓨레의 점도는 $2,600{\sim}5,856\;cp$였으며, 펙틴의 주골격인 무수갈락투론산은 $4.15{\sim}11.92\;mg%$이고 측쇄인 중성당은 $6.18{\sim}10.65\;mg%$였다. 유리당은 fructose$(5.43{\sim}8.87%)$, glucose$(2.11{\sim}4.23%)$, sucrose$(1.64{\sim}2.94%)$을 함유하고 있었다. Ascorbic acid 함량은 $1.54{\sim}1.83\;mg%$로 퓨레 제조과정에서 열처리에 의해 상당량이 파괴된 것으로 생각된다. 사과퓨레 제조시 열처리를 하지 않고 blending 후 가열하는 방법(A)은 상대적으로 L값이 낮고 적색도 a값이 높고 외관상으로도 갈변이 많이 진행되었지만 관능특성과 이화학적 특성면에서는 높은 평가를 받아 갈변현상을 효과적으로 억제할 필요성이 대두되었다. Steaming 후 blending하여 가열하는 방법(B)은 전체적인 선호도에서 높은 평가를 받았다. Blanching 후 blending하여 가열하는 방법(C)는 영양소 함량과 질감 및 맛에 대한 관능평가에서 상대적으로 떨어져서 다음 단계의 실험에서 제외되었다. 이를 보완하기 위해 갈변억제제로 sodium ascorbic acid를 사과퓨레의 제조시 침지과정(1), blending 과정(2), 가열 과정(3), blending 및 가열 과정(4)에 각각 첨가하였을 때, 사과퓨레 제조방법 A와 B 모두에서 첨가방법 2가 상대적으로 갈변억제 효과가 컸다. 색의 선호도 조사에서 가장 높은 평가를 받은 제조방법 B-첨가방법 2를 사과 이유보충식의 제조법으로 채택하고 살균 전후의 이화학적 특성과 관능특성을 비교하였다. 레토르트 살균 후 점도는 3,477 cp에서 2,294 cp로 감소하였고, 수용성 비타민에서 thiamin은 완전히 파괴되었으며 riboflavin은 41%, ascorbic acid는 21% 감소하였다. 그러나 레토르트 살균이 유리당과 유리 아미노산의 함량 그리고 관능특성에는 큰 영향을 주지 않아 사과를 steaming하고, sodium ascorbic acid를 blending 과정에서 첨가하는 방법이 레토르트 사과 이유보충식의 제조법으로 적합한 것으로 평가되었다.

Dual detector system에서 Brain SPECT의 new reconstruction method의 연구 (The Study of New Reconstruction Method for Brain SPECT on Dual Detector System)

  • 이형진;김수미;이홍재;김진의;김현주
    • 핵의학기술
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    • 제13권1호
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    • pp.57-62
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    • 2009
  • 목적 : 기존의 fan-beam을 이용한 triple detector system에서 parallel collimator를 이용한 dual detector system으로 변화에 있어 acquisition과 processing 부분에서 발생할 수 있는 여러 가지의 변수를 phantom과 volunteer test를 통하여 실험해 보았다. 1 day protocol brain spect를 위하여 parallel collimator에서만 적용되는 OSEM2D와 OSEM3D의 비교 분석을 중점으로 하였고, 모든 연구는 동등한 검사시간으로 fan-beam을 사용하였던 Triple gamma camera보다 parallel을 사용한 dual camera에서 보다 우수한 영상을 구현하고자 하는 목표를 지향하였다. 실험재료 및 방법 : Normal time scan과 short time scan을 실시하였고, collimator 변화에 따른 영상의 변화도 알아보았다. Jaczack performance phantom과 Body IEC phantom을 이용하여 SNR과 contrast를 평가해보았고 Hoffman 3D phantom의 실험을 거쳐 volunteer test를 실시하였다. 결과 : Normal time과 short time의 비교에서는 FLASH3D를 제외한 OSEM2D와 FBP는 분석방법으로 부적합하였다. LEAP는 resolution과 sharpness 등 전체적인 영상의 질이 기존의 fan-beam을 이용한 영상과 유사하였고, LEUHR은 감도의 저하로 1 day protocol을 적용하기 위한 scan time에는 부적합하였다. 재구성법의 비교에서는 Flash-3D를 이용한 결과들이 기존의 FBP와 OSEM-2D보다 월등히 정확함을 정성적으로 확인하였다. 결론 : OSEM3D 재구성법으로 Dual detector system에서의 1 day protocol brain SPECT 시 Fan-beam보다 sensitivity가 떨어지는 parallel collimator의 단점을 보완하면서 영상의 질 또한 de-noising과 scatter correction, resolution recovery 등의 효과를 얻을 수 있으므로 1 day protocol brain SPECT의 검사의 적용에 유용할 것으로 사료된다. 그러나 이러한 half-time method라 제공되는 다양한 프로그램의 임상적용에 대한 광범 위한 연구가 현실적으로 필요하며 향후 계속적인 연구가 기대되는 바이다.

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진공포장 정어리 조미건제품의 제조 및 품질안정성 (Preparation and Keeping Quality of Vacuum Packed Seasoned-Dried Sardine)

  • 이응호;김진수;김한호;이진경;오광수;권칠성
    • 한국수산과학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.52-59
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    • 1986
  • 일시다획성 적색육어류인 정어리를 원로로 상온유통이 가능하며 즉석식품으로 이용할 수 있는 진공포장 정어리조미건제품을 제조하기 위한 가공조건 및 품질안정성에 대하여 실험하였다. 가공조건은 머리, 내장을 제거한 정어리를 $95^{\circ}C$, 10분간 증자한 후 필레를 만들어 솔비톨 $28\%$, 설탕 $14\%$, 식염 $5.6\%$, 글루탐산나트륨 $1.8\%$, 마늘가루 $0.6\%$ 및 물 $50\%$로 된 조미액에서 $5^{\circ}C$, 15시간 조미한 다음, 다시 $10\%$ Smoke-EZ 훈액에 45초간 침지처리하여 이것을 $45^{\circ}C$에서 4시간 열풍건조시킨 후 적층플라스틱필름주머니(polyester/casted polypropylene= $12{\mu}m/70{\mu}m,\;15{\times}16cm$)에 $90{\sim}100g$씩 충전, 진공포장한 후 $95^{\circ}C$에서 30분간 열탕살균하는 것이 가장 좋았다(제품S). 또 조미액에 sodium erythorbate를 첨가한 제품(제품E)도 대조제품(제품C)보다 품질이 우수하였다. 저장 중 수분함량, 수분활성 및 pH는 전제품 모두 거의 변화가 없었으며 휘발성염기질소는 서서히 증가하는 경향을 나타내었다. 각 제품의 지방산조성은 원료 정어리의 조성비와 거의 비슷하여 20:5 및 22:6산을 주체로 하는 고도불포화지방산의 비율이 $41.1\%{\sim}43.3\%$로 상당히 높았으며, 16:0, 20:5, 18:1 및 22:6산 등이 주요구성지방산이었다. 저장 중 20:5산의 조성비가 다소 감소하였으나, 훈액처리제품(S)이 나 sodium erythorbate 첨가 제품(E)은 고도불포화지방산의 보존효과가 좋았다. TBA값 및 과산화물값은 제품(E) 및 (S)의 경우 저장 중 다소 증가하는 경향이나 대조제품(C)에 비해 훨씬 낮은 값을 나타내어 지방산패억제효과가 우수함을 알 수 있었다. 색조는 저장 중 전제품 모두 명도(L값)는 감소하고 적색도와 황색도(a 및 b값)는 증가하는 경향이었다. 저장 중 제품의 생균수는 음성이었고, 히스타민한량은 전제품이 2.0mg/100g이하로 식품위생상 안전함을 알 수 있었다. 제품의 텍스튜어, 즉 경도, 탄성 및 응집력은 저장기간이 경과함에 따라 점차 감소하는 경향이었고, 관능검사 결과 훈액처리제품(S)이 전반적으로 우수한 평점을 얻었으며, 전제픔 모두 저장 40일째까지는 제품의 품질저하는 없었다.

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펠렛 가공처리에 따른 돈분 발효퇴비와 우분 발효퇴비의 물리화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Fermented Pig Manure Compost and Cow Manure Compost by Pelletizing)

  • 정광화;박치호;최동윤;곽정훈;양창범;강호
    • 유기물자원화
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    • 제13권4호
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    • pp.118-127
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    • 2005
  • 가축분뇨를 처리하는데 있어 최선의 방법은 퇴비화처리 후에 유기성 비료자원으로서 경작지에 환원하는 것이다. 본 연구의 수행목적은 우분 발효퇴비와 돈분 발효퇴비를 펠렛화 했을 때의 물리, 화학적 특성변화를 고찰함으로써 펠렛화를 통한 가축분 발효퇴비의 이용성 개선가능성 여부를 판단하는 것이다. 가축분 발효퇴비의 펠렛가공에 가장 적합한 수분함량은 40% 내외이었다. 결착제로 사용된 점토 혼합비율이 부피비 기준으로 15% 이상일 때부터 펠렛 가공정도가 개선되는 효과가 있었다. 돈분 발효퇴비의 경우, 원료퇴비 중에 건물기준으로 2.05%, 1.89% 그리고 1.31% 이었던 N, P, K 함량이 펠렛 가공처리 후 각각 1.96% 1.73% 과 0.89%로 변화하였다. 우분발효 퇴비 중의 N, P, K 함량은 각각 2.52%, 1.01% 그리고 2.98% 수준이었다가 펠렛 가공처리 후에는 2.45%, 1.10% 그리고 2.93%로 변화하였다. 퇴비중의 Pb, Cd, As 그리고 Hg 함량의 경우 펠렛가공 전후에 차이를 거의 보이지 않았다. 펠렛 가공처리 후 자연 상태에서 건조된 펠렛의 경우, 물에 침수하였을 때 30분 이내에 완전히 해체되었으나 $70^{\circ}C$의 드라이오븐에서 24시간 동안 건조된 펠렛의 경우 완전해체되는데 960분이 소요되었다. 저장시간이 경과함에 따라 펠렛의 부피와 중량이 감소하여 30일 경과 후에는 무게는 15%정도, 부피는 17~25% 정도 감소하였다.

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인삼류(홍삼, 백삼) 제조·가공업체의 미생물 오염도 조사 (Analysis of the Level of Microbial Contamination in the Manufacturing Company of Ginseng Products)

  • 심원보;이채원;최영동;박상곤;정명진;김정숙;김세리;박기환;정덕화
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.159-165
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    • 2015
  • 국내 최대 인삼 재배지인 충남 금산군 소재의 인삼류(백삼, 홍삼) 제조업체 3곳을 대상으로 하여 수삼, 용수 등의 원부재료와 공정별 인삼류, 그리고 작업도구, 제조설비, 작업장 환경 및 작업자 개인위생에 대해 미생물 오염도를 조사하였다. 먼저 원료수삼과 제조 공정별 인삼의 경우 일반세균은 1.8~4.9 log CFU/g, 대장균군은 1.2~3.0 log CFU/g, 곰팡이는 0.8~4.1 log CFU/g으로 검출되었고, 병원성 미생물은 일부 시료에서 B. cereus만 미미한 수준으로 검출되었다. 특히 일반세균의 경우는 공정을 거치면서 오염도가 감소되어 완제품인 백삼에서는 2.7 log CFU/g, 홍삼에서는 1.8 log CFU/g으로 검출되었고, 곰팡이의 경우 홍삼 제조과정 중 증숙 후에 오염도가 증가하였다가 이후 공정에서 다시 감소하는 것으로 확인되었다. 제조설비와 작업 도구에서는 일반세균 $1.7{\sim}4.7log\;CFU/100cm^2$, 대장균군 $0.4{\sim}4.0log\;CFU/100cm^2$, 곰팡이 $0.9{\sim}4.2log\;CFU/100cm^2$의 수준으로 검출되었으며, 흙과 이물의 잔존할 가능성이 높은 세척기와 탈피기에서 비교적 높은 수치로 검출됨을 확인하였다. 작업자의 개인위생에서는 일반작업자가 실 묶음 작업자에 비해 미생물 오염도가 대체로 높은 것으로 확인되었고, 일부 작업자의 손에서는 S. aureus가 0.2~0.7 log CFU/hand 수준으로 검출되었다. 공중낙하균은 일반세균, 대장균군, 곰팡이만 미미한 수준으로 검출되었다. 따라서 인삼류 제품의 미생물 오염을 방지하기 위해서는 인삼류의 가열 또는 건조 시 적절한 온도와 시간의 준수, 제조시설의 청결 관리가 필요할 것으로 생각된다.

토마토 페이스트 첨가 홍합통조림의 제조 및 저장중의 품질 안전성 (Preparation and Keeping Quality of Canned Sea Mussel using Tomato Paste)

  • 노윤이;공청식;윤호동;이상배;남동배;박태호;권대근;김정균
    • 수산해양교육연구
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    • 제23권3호
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    • pp.410-424
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    • 2011
  • 품질이 보다 우수한 토마토 홍합 통조림을 제조하기 위하여, 최적조미조건을 관능검사를 통하여 설정하였으며, 홍합을 자숙한 후 301-3호관에 충전 밀봉하여 $118^{\circ}C$ 에서 Fo값이 8-12분이 되도록 토마토 홍합통조림을 제조하여 각 살균 조건별 시료에 대하여 내용물의 이화학적 성질의 변화 및 관능적 변화를 조사하였으며, 아울러 Fo 값이 8분인 토마토 홍합을 90일간 저장하연서 저장 중 품질변화에 대하여 살펴보았다. 1. Fo값 8, 10, 12 인 토마토홍합 통조림을 제조하여 각 살균 조건별로 가열처리에 의한 토마토 홍합 통조림의 품질차이를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 즉, 살균조건별 pH의 변화는 거의 없었으며, VBN은 열처리 정도에 따라 상당량 증가하였다. 시료 홍합 통조림의 정미성분 중 유리아미노산은 Fo 값이 증가할수록 약간씩 증가하였다. 총아미노산과 유리아미노산의 주요 아미노산은 glutamic acid 및 aspartic acid 이었다. 엑스분 중의 주요 무기질 성분은 Na, K, P 및 Mg이었으며 Fo값이 증가할수록 상당량 감소하였다. 조직감 면에서는 고온에서의 열처리로 인한 조직의 변화보다는 가열 및 가압에 따든 수분의 유출로 인해 조직이 단단해지는 것으로 나타났다. 각 살균 조건별로 관능검사를 실시한 결과 색조, 냄새, 맛 및 조직감 등 시료간의 관능검사 점수가 차이가 나지 않았고, panel member 들이 관능적 차이를 구별하기 힘들다는 의견이 지배적이었다. 따라서 살균원가가 가장 저렴하고 상업적 살균 조건에도 만족되는 Fo 값 8분인 제품을 생산하는 것이 바람직하다고 판단되었다. 2. Fo 값 8분으로 제조한 토마토 홍합통조림의 저장 중 품질변화를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 즉, 수분 (78.7~79.9%), 조단백질 (14.9~15.6%), 조지방(2.3~2.6%) 및 조회분(2.1~2.3%) 함량은 저장기간에 따른 변화가 거의 없었다. 또한 휘발성 염기질소 함량도 10.9~11.7mg/100g 으로 큰 차이는 보이지 않았다. 명도(L값 32.3~37.5)의 경우 저장 중 차이는 거의 없었으나, 적색 (a값, 18.3~6.5) 및 황색도(b값, 18.0~17.0)의 경우 저장기간이 길어질수록 점차 감소하였다. 한편, 육 색깔의 갈변도(${\Delta}E$값, 66.6~64.2)는 저장기간에 따른 차이는 거의 없었다. 지질의 산화정도를 알 수 있는 TBA값은 제조 직후 0.099에서 저장 90일에 0.123으로 증가하였다. 저장 중 토마토 홍합 통조림의 아미노 질소의 함량은 미미하나마 증가하였다. 유리아미노산의 총량은 저장 90일이 920.1mg/100g 으로 가장 높았으며, 주요 유리아미노산은 glutamic acid, taurine asparagine glycine 등 이었다. 토마토 홍합의 무기이온성분은 Na 및 K가 가장 많았으며, 다음이 P, Mg 및 Ca의 순 이었다. 관능검사에서 색/ 냄새 및 조직감의 평가에서는 저장기간에 따른 차이가 거의 없었으나, 맛 및 종합평가에서는 90일 저장한 토마토 홍합 통조림이 그 값이 가장 높았다.

된장 제조방법의 표준화 연구 1. 문헌에 의한 된장 제조방법의 표준화 (Studies on the Standardization of Doenjang (Korean Soybean Paste) 1. Standardization of Manufacturing Method of Doenjang by Literatures)

  • 박건영;황경미;정근옥;이규복
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.343-350
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    • 2002
  • 문헌과 실제 공장에서 채택하고 있는 된장의 제조방법을 조사하여 재래식과 개량식 방법으로 나누어 각 단계별로 표준화하였다. 재래식 된장 제조는 먼저 재래식 메주 제조로 시작되는데 재래식 메주는 자연발효로 대두를 증자하고 분쇄하여 벽돌형의 메주를 성형 한다. 이를 건조시킨 후 볏짚으로 엮어 매달아 2~3개월간 발효시켜 메주를 제조한다. 발효가 끝난 메주는 소금물에 띄우고(meju : salt : water = 18.4 : 14.6 : 67.0) 고추, 숯을 넣어 2~3개월 발효 숙성하고 된장과 간장을 분리한다. 이를 다소 수정하여 콩알메주를 만들어 재래된장을 만들기도 하는데, 증자대두에 Asp. oryzae를 접종하여 기존B. subtilis와 함께 콩알 메주를 제조하여 염수와 함께 6개월 정도 발효 숙성하여 콩알메주 재래된장을 제조 한다. 한편 개량 된장 제조방법은 기본적으로 일본식을 따르는데 재래식과 일본식을 수정한 방법을 선택하고 있다. 증자된 소맥분에 Asp. oryzae로 제국을 하고 증자된 대두를 혼합 한다. 이때 전분질원으로 증자된 밀쌀을 첨가하기도 하고 재래식 된장의 맛을 주기 위해 증자대두에 B. subtilis를 접종하여 발효시킨 메주 또는 재래식 메주를 혼합하기도 한다. 혼합된 소맥제국과 증자대두 등에 염수를 첨가하여 45~60일 발효숙성하고 살균($65^{\circ}C$, 30분) 과정을 거치고 제품화한다. 이제는 한국의 재래식과 재래 된장 맛을 포함하여 기능성이 우수한 한국의 된장을 만들기 위해 기존 장류 공장은 재래 된장의 제조 방법을 공정에 사용할 필요가 있으며 이를 이용하여 일본 미소와는 완전히 다르면서 한국 전통적인 된장 제조법을 개발하여 수출 및 세계화를 이를 필요가 있다. 따라서 재래식 된장 공장은 재래식 방법을 좀더 과학화 및 산업화하여 전통을 이어가며 안전성 확보와 일정한 맛과 기능성이 우수한 재래 된장을 제조해야 한다. 현대의 실정 에 맞는 과학적 제조방법을 이용하여 산업화한다면 재래식으로 인해 걸리는 시간, 노력 에 걸맞은 가격, 품질 등을 유지해 나갈 수 있으리라 본다.

원심펌프 회전차 Modification시 성능개선에 관한 유동해석 연구 (A Fluid Analysis Study on Centrifugal Pump Performance Improvement by Impeller Modification)

  • 이아영;장현준;이진우;조원정
    • 한국가스학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.1-8
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    • 2020
  • 원심펌프는 통상적으로 임펠러를 고속으로 회전시켜 원심력을 통해 유체 에너지를 전달하는 설비로서 기화용 해수펌프, 공업용수 및 해수를 사용하는 소화펌프 등 많은 LNG 생산기지에서 사용하고 있는 주요 프로세스 설비이다. 현재 LNG 플랜트 현장에서의 펌프는 장기간 수요처가 원하는 공급량에 따라 운전조건이 변동되어 펌프의 성능이 저하되고 있다. 특히 펌프는 플랜트 현장에서 소비 전략량의 많은 부분을 차지하고 있어, 최적의 운전조건을 찾지 못한다면 장기간 플랜트 운영 시 막대한 에너지 손실비용을 발생할 수 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 펌프의 운전조건별 변동에 따른 유동해석 및 결과분석을 통하여 성능저하 요인을 파악하고 최적의 운전조건을 확인하는 기술이 필요하다. 실험기법을 통해 운전 효율성 평가를 하기 위해서는 현장의 운전조건과 실험장비 제작 등 상당한 시간과 비용이 발생되기 때문에 신속하고 정확한 전산유체역학(CFD) 기법을 활용하여 본 연구에서 결과를 도출하였다. 펌프의 성능이 현장의 사정에 맞지 않아 펌프 성능을 줄일 필요가 있는 경우, 회전수에 변화를 주거나 고점도 혹은 고형물이 함유된 특수액을 사용하는 방법 등이 사용된다. 특히 LNG 생산기지의 설비운영에 차질이 발생하지 않도록 하기 위해 단시간 내에 펌프의 기존 임펠러를 가공하여 필요한 성능 조건을 만족시키는 기술이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 펌프의 기존 회전차를 가공한 3D 모델링 형상을 적용하여 ANSYS CFX 프로그램으로 유동해석을 수행하였다. 유동해석 결과와 MATLAB 프로그램의 Curve Fitting Toolbox를 활용하여 수치 해석적으로 분석하여 회전차 외경수정 이론식을 검증하였다.

X선 스펙트럼 모델을 이용한 DR 화소값과 디텍터 흡수에너지의 관계에 대한 정량적 분석 (Quantitative Analysis of Digital Radiography Pixel Values to absorbed Energy of Detector based on the X-Ray Energy Spectrum Model)

  • 김도일;김성현;호동수;최보영;서태석;이재문;이형구
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제15권4호
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    • pp.202-209
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    • 2004
  • 현재 평판 디텍터를 이용한 디지털 방사선 촬영기술은 방사선 진단 기술 분야에 있어서 매우 중요하고 유용하게 사용되고 있다. 비정질 실리콘 광센서를 사용하는 디지털 방사선 촬영기에는 흡수되는 방사선 에너지를 가시광선으로 변환하는 신틸레이터로 보통 CsI(TI)를 사용한다. 신틸레이터에서 만들어진 가시광선은 이차원 평면으로 구성된 비정실 실리콘 광 다이오드에서 전기적 신호로 전환된다. 좋은 질의 영상을 얻기 위해서는 디지털 방사선 촬영기(Digital Radiography, DR) 디텍터의 방사선에 대한 세부적인 특성 연구가 필수적이다. 이러한 이유로 조사선량과 디지털 방사선 촬영기의 신호의 관계에 대해서 많은 연구가 이루어졌지만 현재까지의 연구에서는 고정된 관전압의 조건에서 두 변수의 관계에 대한 연구가 이루어졌다. 이에 본 연구에서는 X선 스펙트럼 모델인 SPEC-78을 사용하여 조사선량 대신 디텍터에 흡수되는 에너지와 디지털 방사선 촬영기의 신호와의 관계를 규명하였다. SPEC-78의 주요 입력변수인 X-ray 튜브의 고유 필터 값을 구하기 위해 조사선량을 측정하여 계산한 조사선량과 비교하였다. 물질에 흡수되는 X-ray의 에너지를 계산하는 알고리즘을 상정하여 디텍터에 흡수되는 에너지를 계산하고 다양한 조건에서 실제 X선 영상의 화소값을 획득하였다. 두변수의 관계를 이용해 특성곡선을 얻었으며 이 결과를 검증하기 위해서 물과 알루미늄으로 제작된 팬텀을 이용하였다. 다양한 조건에서 팬텀 영상의 화소값을 측정하였고 특성곡선과 비교하였다 이러한 과정으로 진행된 연구의 결과로 디텍터에 흡수되는 에너지와 디지털 방사선 촬영기의 신호는 거의 선형적임을 알 수 있었다. 또한 팬텀을 이용한 실험에서도 산란된 광자의 영향으로 유발된 약간의 오차에도 불구하고 측정되어진 화소값은 특성곡선과 잘 일치하였다 본 연구를 통해 규명되어진 두 변수의 관계는 예상과 거의 일치하였지만 산란선에 대한 부분은 흡수에너지 계산 알고리즘에서 빠져있어 더 연구가 되어야 할 부분이다. 본 연구를 통해 얻어진 자료들은 디지털 방사선 촬영기의 전처리 과정에 있어서 중요한 정보를 제공할 수 있을 것이라 생각된다.

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