• 한국가금학회지
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• 제14권2호
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• pp.145-151
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• 1987

식육을 장기저장 할 때 발생되는 단백질의 변성과 해동시 육량감소를 줄이기 위한 방법의 하나로써 최적동결방법을 모색하고자 동결속도에 따른 저장중 닭고기의 물리화학적 변화를 조사한 결과 동결속도가 빠를수록 pH증가가 지연되어 장기보존의 가능성을 보였다. TBA가 및 유리지방산 생성율은 저장기간이 길어짐에 따라 증가하는 추세를 보이고 있으나 부위육의 종류에 따라 동결속도의 영향이 다르게 나타나고 있다. 그러나 단백질추출성을 비교할 때 염용성단백질과 수용성단백질의 추출성은 부위육의 종류에 관계없이 3cm/hr이상의 동결속도에서 저장기간 중 추출성이 가장 높게 나타났으며, 이러한 경향은 다리살 보다 가슴살의 추출성이 더욱 높게 유지되고 있다. 이상의 결과에서 송풍동결기를 이용하여 닭고기를 동결시킬 경우 3cm/hr이상의 동결속도로 동결시켜 냉동저장 할 때 좋은 품질의 냉동육을 얻을 수 있는 것으로 판단되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제27권5호
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• pp.783-788
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• 1995

본 연구는 동결속도 및 동결저장온도가 취반된 쌀의 이화학적 특성에 미치는 영향을 살펴보고자, 단열재를 이용하여 최대 빙결정 형성신간이 3시간, 5시간, 7시간 그리고 12시간인 동결속도로 24시간 동안 동결하였고, 동결된 시료는 각각 $-20^{\circ}C$와 $-70^{\circ}C$의 냉동고에서 3개월간 저장하여 동결저장동안에 각 시료의 노화도 그리고 조직감의 변화를 조사하였다. 동결된 쌀밥의 미세구조 및 표면구조는 빙결정을 동결치환에 의해 제거한후 scanning electron microscopy(SEM)으로 관찰하였다. 취반된 쌀의 노화도는 동결속도, 동결저장온도, 저장기간에 따라 큰 영향을 받아 최대 빙결정 형성시간이 3시간에서 12시간으로 길어짐에 따라 노화도는 14.85%에서 40.00%로 증가하였고, 동결된 쌀밥의 동결저장 중 노화도는 $-20^{\circ}C$에서 저장한 것이 $-70^{\circ}C$의 경우보다 노화된 정도로 크고, 빠른 진행을 보였다. 동결된 시료를 해동한 후의 경도는 동결시키지 않은 대조구와 비교할 때 크게 증가하였으며, 또한 동결속도가 늦어질수록 더 큰 증가를 보였다. 하지만, 3개월간 저장한 후에는 경도가 다시 감소하였다. 한편, 부착성은 대조구와 비교하여 24시간 동안 동결된 쌀밥에서는 감소하였으며 3개월간 저장한 후에는 다시 증가하는 경향을 보였다. 동결된 취반된 쌀의 빙결정의 크기는 동결속도가 늦어짐에 따라 커졌고 그 수는 상대적으로 적었다. 또한 3개월간 저장한 후에는 얼음의 재결정화에 의해 시료의 빙결정은 더욱 커져 취반된 쌀의 구조가 많이 파손되었음을 확인할 수 있었다. 결론적으로 최대빙결정형성시간을 단축하여 취반된 쌀을 동결시키는 것과 낮은 온도에서 저장하는 것이 빙결정의 형성과 성장에 따른 전분의 노화와 조직감의 변화를 억제할 수 있다고 판단되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제38권4호
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• pp.555-565
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• 2018

최근 임시 지보, 보강 및 지하수 차수와 같은 다양한 지질공학분야에서 차수 및 지반보강 공법으로 인공동결공법(artificial ground freezing method)이 적용되고 있다. 인공동결공법은 지중에 매설된 동결관 내로 냉매를 순환시켜 대상 지반에 차수벽 및 지지체의 역할을 할 수 있는 동결벽체(frozen wall)를 형성한다. 본 연구에서는 해성 점토지반(marine clay)에 대한 인공동결공법 현장실증시험을 수행함으로서 인공동결공법에 따른 해성 점토지반에서의 동결속도(freezing rate)를 평가하였다. 현장실증시험은 지중에 3.2m 깊이로 매설된 동결관 내로 초저온 냉매인 액화질소를 순환시키는 방법으로 단일공 시험과 동결벽체 형성 시험을 수행하였다. 자동밸브를 통해 유출되는 액화질소의 온도를 일정하게 유지시켰으며, 동결과정에서 동결관 외벽 및 지중의 온도변화를 측정하였다. 시험결과, 단일공 시험은 부피가 약 $2.12m^3$인 원기둥 모양의 동결체를 형성하는데 총 3.5일 동안 약 11.9ton의 액화질소가 소요되었고, 동결벽체 형성 시험은 부피 약 $7.04m^3$의 동결벽체를 형성하는데 총 4.1일 동안 약 18ton의 액화질소가 소요된 것으로 산정되었다. 임의의 깊이에서 동결면적이 동결반경의 제곱에 비례하기 때문에 동결반경이 증가할수록 방사방향 1차원 동결속도가 감소하였고, 이를 바탕으로 방사방향 1차원 동결속도 예측식을 제시하였다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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• pp.179.2-180
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• 2003

본 연구에서는 과채류의 냉동냉장시 내부압력에 따른 조직파괴를 방지하기 위한 기초연구로 동결방법에 따른 내부압력 변화에 대하여 조사하였다. 과채류의 동결에 의한 중량감소율은 침지식 동결방식에서 0.44∼l.38% 수준으로 가장 적게 나타났으며, 동결방식에 따른 중량감소율 차이는 수박에서 가장 심하여 수분함량에 클수록 동결속도에 따른 효과가 비교적 크다는 것을 알 수 있었다. 동결속도에 따른 내부압력은 배, 사과 및 메론에 있어 침지식 방법에 의한 동결시 체적팽창 및 수축에 따른 내부압력 차가 가장 적게 나타났으며, 송풍식 동결에서 가장 크게 나타나 동결속도가 빠를수록 내압의 크기는 적다는 것을 알 수 있었으나 딸기 및 수박의 경우는 오히려 침지식에서 내압이 가장 크게 나타났다. 균온 처리하지 않은 동결에 있어 과일의 내부압력 변화는 약 2 psig수준인 반면에 균온 처리한 수박의 내부압력 변화는 균온 처리하지 않은 수박의 내부압력 변화 경향과 유사하지만 일정한 수준의 내압을 발생시킴으로써 내부압력의 크기도 약 1.3 psig수준으로 상당히 적게 나타났다. 또한, 해동시에 있어서도 균온처리한 시료의 내부압력 크기가 균온처리하지 않은 내부압력 크기보다 상대적으로 적게 나타났다. 균온처리 동결시, 다단계 처리보다는 3∼4회 수준의 일정한 균온 처리가 내부압력의 증감 폭을 줄일 수 있었다.

• 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.

• 한국수정란이식학회지
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• 제18권1호
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• pp.51-59
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• 2003

본 실험은 개의 인공수정에 사용할 정자의 보존에 있어서, 개 정액 동결시 동결속도와 응해온도에 따른 정자의 생존율, 운동성 그리고 intact acrosome의 비율을 조사하였던 바 결과는 다음과 같다. 1. 본 실험에서 실험견의 사출된 평균 신선정액의 농도는 3.44$\times$$10^{8}$ /ml로 정상범위에 들었으며, 정자의 형태학적 판정에서 정상적인 정자의 농도는 평균 59.45$\pm$3.45%로 상대적인 기형율은 약 30~40% 정도 나타났으며, 이는 정상적인 상태의 개 정액이라 할 수 있다. 2 개 정액의 동결속도는 동결하는 높이가 6, 10 및 17 cm 일 때 각각 최저온도는 -11$0^{\circ}C$, 7$0^{\circ}C$, -35$^{\circ}C$로 감소하는 경향을 보였으며 이때 최저온도로 감소하는데 소요되는 시간은 각각 6분, 8분 20초 그리고 12분 50초로 결과적으로 분당 동결속도는 각각 19$^{\circ}C$/min, 8.9$^{\circ}C$/min 그리고 3$^{\circ}C$/min로 나타났다. 3. 정액을 동결속도와 융해온도에 따른 정자의 생존율, 운동성 그리고 intact acrosome의 비율은 동결속도가 3$^{\circ}C$/min일 때 가장 높았으며, 융해 온도는 37$^{\circ}C$일 때 효율성이 가장 높은 것으로 나타났다.4. 동결의 방법에 있어서는 액체질소의 표면으로부터 17 cm 높이에서 동결하는 분당 -3$^{\circ}C$의 동결속도에서 동결하여 37$^{\circ}C$에서 2분간 융해하는 방법이 가장 좋은 결과를 보였으며, 생존성과 운동성은 문제없이 사용할 수 있을 것으로 판단되나, 첨체의 intact한 비율은 저조한 결과를 나타내었다.

• 한국식품과학회지
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• 제20권3호
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• pp.447-452
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• 1988

냉동육에 대한 동결속도의 영향을 살펴보고자 송풍동 결기를 이용하여 직경 10cm, 높이 10cm규격의 세절된 원통형 쇠고기를 0.97cm/hr, 2.05cm/hr, 3.71cm/hr의 속도로 동결시켰으며 $-20^{\circ}C$ 냉동고에서 16주간 저장하여 저장 중 쇠고기의 이화학적 성질을 조사하였다. 저장기간이 길어짐에 따라 pH는 다소 증가하여 16주 저장육에서 $0.1{\sim}0.2\;unit$의 pH상승을 보여주고 있으며, 동결속도가 빠를수록 pH 변화는 적었다. 유리지방산 함량 및 TBA가 역시 저장기간이 길어질수록 계속 증가하고 있으나 3. 71cm/hr의 동결속도에서 가장 낮은값을 유지 하고 있었으며, TBA 가와 유리지방산 함량과의 상관계수가 0.804로 나타나 지방산패 에 유리 지방산이 관여하는 것으로 나타났다. 0.97cm/hr, 2.05cm/hr, 3.71cm/hr의 동결속도에서 16주 저장육의 염용성단백질 추출성은 각각 17.7%, 6.1%, 1.6% 감소를 보여준 반면 수용성단백질 추출성은 26.0%, 21.2%, 18.5%의 감소를 나타내고 있어 동결속도의 영향이 염용성단백질추출성에 더욱 크게 나타났으나 동결변성은 오히려 수용성단백질이 더욱 빨리 진행되는 것으로 나타났다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제19권6호
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• pp.555-564
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• 1990

과실쥬스와 같은 자연 생산물의 동결건조에 있어서 가공처리중 휘발성분의 보유력 변화를 알아보기 위하여 headspace gas chromatography 기술의 특징을 이용하여 동결건조 속도, 초기 고형물의 함량 및 압력 등이 어떠한 영향을 미치는가에 대한 실험결과는 다음과 같다. 동결건조 속도가 휘발성분의 보유력에 대한 영향은 현저하였으며, 동결시간이 길수록 뚜렷하였다. 동결 건조 제품에서 휘발성분의 보유력은 동결에 의해 영향을 받았다. 동결건조 조건하에서 가장 많은 휘발성분의 손실은 동결건조 초기단계, 즉 1~2 시간 사이에서 일어났다. 휘발성분의 보유력은 초기 고형물의 함량이 많을수록 높았다. 동결속도가 빠를 때보다는 늦을 때가 휘발성분의 보유력이 높았으며 높은 압력에서보다 낮은 압력에서 높았다.

• 생명과학회지
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• 제30권1호
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• pp.77-81
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• 2020

본 연구는 돼지정자의 동결보존에 있어 0.5 ml straw에 비해 5.0 ml straw가 가지고 있었던 제한적인 요소들을 극복하기 위하여 동결속도, 융해온도 및 융해 시간을 확립하기 위하여 실시되었다. 동결속도는 정자가 -140℃까지 도달하는 시간을 8분 30초인 동결법(FR-1)과 14분인 동결법(FR-2)으로 나누어 각각 0.5 ml 및 5 ml straw를 이용하여 동결하였으며, 동결-융해한 정자는 CASA 장비를 이용하여 정자 성상을 비교 분석하였다. 동결속도 만큼 융해 온도 및 시간 또한 매우 중요한 요소이기 때문에 융해 방법을 37℃, 50℃ 및 70℃에서 각각 115초, 45초 및 25초간 실시하여 정자 성상을 비교하였다. 그 결과 FR-2의 동결속도 보다 FR-1의 동결속도에서 높은 생존율과 운동성을 보였고, 50℃에서 45초간 융해 하였을 때 가장 높은 생존율과 운동성을 보였다(73.4±3.6; 74.5±2.2%, p<0.05). 정자의 첨체 충실성 및 형태학적 특징에서는 처리구간에 유의적인 차이가 없었다. 본 연구를 통해 얻은 데이터를 종합해볼 때, 그 동안 동결정액을 이용한 돼지 인공수정 시 5.0 ml straw가 0.5 ml straw 비해 저조한 정자 생존율 및 활력을 나타냄으로써 번식성적이 떨어져 사용을 기피하여 왔지만 개선된 프로토콜을 활용하면 동결정액을 이용한 돼지 인공수정에 있어 여러 straw를 융해해야 하는 불편함 대신에 인공수정 시 1 straw를(dose) 융해하여 사용함으로써 사용자의 편리성을 높일 뿐만 아니라 인공수정에 있어 집중력을 높여 번식성적 향상에도 기여할 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제37권4호
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• pp.307-319
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• 2010

목적: 유리화 동결액의 조성조절과 냉각속도 증진을 통한 동결보호제의 농도를 낮추는 전략을 통해 세포에 미치는 독성을 감소시켜 유리화 동결 및 융해 후 생쥐 배아의 생존율 및 발생률을 증진시키고, 궁극적으로 배아의 유리화 동결법을 개선하고자 하였다. 연구방법: 생쥐 배아와 포배기를 그리드를 이용한 유리화 동결법을 이용하여 동결/융해하였다. 동결액 내 ethylene glycol와 dimethylsulphoxide (DMSO)의 농도와 당의 농도를 조절하여 생쥐 배아의 융해 후 생존율과 발생률을 관찰하였고, 냉각속도의 증가와 동결억제제의 농도와의 상관관계를 포배기의 융해 후 생존율과 발생률에 따라 비교하였다. 또한 융해 후 배아를 대리모에 이식하여 산자를 생산함으로 냉각속도의 효율성을 알아보았다. 결과: EG를 단독으로 사용한 동결보존액 보다는 DMSO와 혼합된 동결보존액의 사용이 보다 유리하다는 결과를 얻을 수 있었다. 슬러시 질소에 의한 냉각속도의 증가가 동결보존의 대상의 상해를 줄여 유리화 동결의 효율성을 증진시키는 것으로 생각된다. 결론: 혼합된 동결보호제를 사용하였을 때 생쥐 배아의 유리화 동결 후 생존과 발생률이 증진되었다. 슬러시 질소를 이용한 유리화 동결의 도입은 냉각속도의 증가를 통해 기존 유리화 동결방법의 효율을 증진시켜 생존율과 융해후 발생률, 임신율 증진에 기여하였다. 또한 냉각속도의 증진은 유리화 동결의 필수요건인 고농도의 동결억제제에 대한 노출을 감소시킬 수 있었다. 이러한 노력은 생식력의 보전을 위한 유리화 동결법의 효율 향상에 기여할 것이다.