대부분의 말뚝기초는 두부 고정상태이지만, 수평재하시험은 일반적으로 두부 자유상태에서 시행되었다. 이번 논문은 두가지 경우(두부고정, 두부자유)에 대한 말뚝깊이별 수평변위와 이론 방정식과 현장수평재하시험을 비교해가며 대구경현장타설말뚝의 수평거동을 분석한 말뚝현장수평재하시험을 수행하였다.
천마(Gastrodia Rhizoma)는 뽕나무 버섯과 편리공생하는 난초과(Orcbidan ceae)에 속하는 다년생 초본인 천마(수자해좇, 정풍초, Gastrodia elata Blume)의 뿌리를 지칭하는 것으로서 잎이 없으며, 땅속의 괴경이 한약재로 이용된다. 주로 고혈압, 신경성질환, 당뇨병 등의 성인병 뿐 아니라 스트레스해소, 피로회복 등에 효과가 있는 것으로 알려져 있는 한약재이다. 천마의 주요 효능으로는 항경련 작용 및 항간질 작용에 대한 보고가 있으며, 약리작용을 나타내는 주요성분은 gastrodin, p-hydroxy benzyl alcohol, p-hydroxy benzyl aldehyde, vanillin등의 ployphenol성분으로 알려지고 있다. 한편 두부는 동물성 단백질 식품과는 다르게 열량과 포화지방 함량이 낮고 콜레스테롤이 함유되어 있지 않으며 ,가격이 저렴하여 경제적인 단백질 식품으로 각광받고 있다. 따라서 임상적, 약리적 효능이 있는 물질을 강화하여 기존두부에 비해 영양학적인 기능성을 향상시킬 목적으로 두유에 천마즙을 혼합하여 제조하였고, 기능성 두부제조시 가수량, 가열시간 및 천마즙의 첨가량이 두부수율에 미치는 영향과 텍스쳐, 색도, 탁도, 세균수 등의 품질특성을 일반 두부와 비교·검토하였다.
식물성 단백질의 주요 공급원이며 우리나라 전통식품 중의 하나인 두부의 유통기한을 정량적으로 예측할 수 있는 수학적 모델을 개발하고자 온도와 초기균수에 따른 두부 부패세균의 성장 실험 결과를 데이터베이스화하여 이를 바탕으로 균의 성장을 정량적으로 평가할 수 있는 수학적 모델을 개발하였다. 근의 증식 지표인 최대증식속도상수(k), 유도기(LT), 세대시간(GT)은 온도에 지배적인 영향을 받았으며, 초기균수에 따른 유의 적 인 차이 는 없었다(p<0.05). 최대증식속도상수와 온도 및 초기균수의 상관관계를 나타내는 수학적 정량평가모델인 square root model을 이 용하여 두부 부패 세균의 성장을 정량적으로 예측할 수 있는 모델$({\surd}{\kappa}=0.016861(T+6.87095))$을 개발하였으며 실험치와 예측치의 상관계수는0.969이었다. 이 예측 정량평가모델로부터 예측한 최대증식속도상수와 두부의 관능적 부패시 점을 반영 한 Gompertz 변형 모델을 이용하여 두부의 유통기한을 예측할 수 있는 모델$(Spoilage-critrion(hr)=\frac{2{\times}Ln2+Ln[(Nmax/No)-1])}{k}$을 개발하였다
강황 첨가 두부의 응고제 종류에 따른 품질 특성을 살펴본 결과는 다음과 같다. 강황 첨가 두부의 수율은 Milky-Mg, 복합 응고제, GDL첨가 두부의 순으로 높은 수율을 나타냈으며, $MgCl_2$ 첨가 두부가 가장 낮은 수율을 나타내었다. 응고제별 강황 첨가 두부의 산도는 0.005$\sim$0.012이었으며 각 시료간의 유의한 차이가 없었다. pH는 복합 응고제를 첨가한 강황 두부가 가장 낮았고, $MgCl_2$ 첨가 두부가 가장 높았다. (p<.001). 탁도는 응고속도가 늦은 GDL 첨가 두부가 가장 높았으며 p<0.01에서 유의한 차이가 나타났다. 수분 함량은 $CaCl_2$ 첨가 두부가 가장 높게 나타났으며, Milky-Mg 첨가 두부가 가장 낮게 나타났다(p<0.001). 강황 첨가 두부의 기계적 특성 중 색도에서 L값(명도)은 Milky-Mg 첨가 두부가 가장 밝았으며, a값(적색도)은 GDL 첨가 두부가 가장 높게 나타났으나 b값(황색도)은 가장 낮게 나타났다. 강황 첨가 두부의 texture 측정결과 견고성은 $CaSO_4$ > $CaCl_2$ > $MgCl_2$ > 복합응고제 > GDL > Milky-Mg 순이었으며, 응집성은 시료간에 p>.05에서 유의한 차이를 보였다. 탄력성, 검성, 부서짐성은 견고성이 높은 $CaSO_4$, $CaCl_2$, $MgCl_2$ 첨가 두부가 높게 나타났다. 외관과 질감의 기호도에서 복합 응고제와 GDL 첨가 두부가 가장 높은 점수를 얻었으며, 맛과 향의 기호도에서도 복합 응고제와 $CaSO_4$, GDL 첨가 두부가 높은 평가를 얻어 전반적으로 강황 0.01% 첨가 두유에 복합 응고제 0.45% 첨가와 GDL 0.3% 첨가 시 시각적 기호도와 기능적인 면에서 우수한 강황 두부로 제조될 것으로 사료된다.
일반적으로 두부는 만드는 방법이나 두부의 성질에 따라 다양한 형태의 두부가 있다. 두부의 효능으로는 혈중 지질, 지단백, 콜레스테롤 등의 농도를 감소시켜 동맥경화와 뇌혈관을 깨끗하게 하여 심뇌혈관계 질환을 예방하는 효과가 있다. 또한 장내 유용균의 증식을 촉진하는 역할을 하며 콜레스테롤 배설을 촉진시키고, 장 기능에 대한 생리적 효과와 식사 후 혈당 상승 억제와 인슐린 분비를 억제하는 효과가 있다. 그리고 두부에는 칼슘이 풍부해 뼈 손상을 막아주고, 뼈 조직의 생성에 도움을 주는 효과를 가지고 있어 골다공증 예방 및 치료에 효과가 있다. 반면, 빈혈이 있는 사람의 경우 두부 섭취 시 주의해야 한다. 콩에 들어있는 phytic acid라는 물질은 아연 및 철분과 같은 무기물의 흡수를 저해하기 때문에 철 결핍성 빈혈 환자는 더 심한 철분 부족이라는 결과를 초래할 수 있으므로 섭취 시 주의해야 한다. 따라서 건강식품으로 선호되고 있는 두부의 부족한 부분을 보완하기 위해 다양한 천연 첨가제를 활용한 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.
대두의 주요품질중 텍스쳐, 보수력, 색 및 Sag값 등 물리적 특성을 국내에서 재배되는 14가지의 콩 품종에 대해여 비교하였다. 텍스쳐는 rheometer로 측정하였으며 보수력은 여과지 흡수방법으로 측정하였다. 그 결과 두부의 보수력은 밀양-21호, 단엽콩, 황금콩이 높았고, 수원-138호, 수원-141호, 수원-142호는 낮았다. Sag값은 모두(-)값을 보여 성형시 가해졌던 압력을 제거하였을 때 두부가 부풀었음을 알 수 있었고 부풀음 정도는 수원-l38호로 제조한 두부가 가장 높았고, 수원-142호의 두부가 낮았다. 두부의 견고성은 품종별로 큰 차이가 있어 일반적으로 두부의 수분함량이 견고성에 영향을 주었으나 유의적인 관계는 없었다. 가장 단단한 두부는 수원-133호와 장엽이었고 가장 연한 두부는 팔당과 수원-142호이었다. 탄력성과 응집성은 수원-138호 이외에는 큰 차이가 없었으며 그 외의 관능적, 텍스쳐 성질인 부서짐성, 부착성, 검성은 품종간의 차이가 많았다.
강관말뚝과 확대기초를 연결하는 대표적인 두부보강공법은 +자 보강 덮개판을 이용한 볼트식 말뚝두부 보강방법이다. 본 논문에서는 실물 크기의 +자 보강 덮개판을 이용한 말뚝머리 보강방법과 훅타입의 새로운 말뚝 두부보강공법을 적용한 실물크기의 확대기초를 제작하여 연직재하시험과 수평재하시험을 수행하여 말뚝두부 결합부의 안정성을 평가하였다. 실물모형 기초의 연직재하 시험결과 볼트타입 및 훅타입으로 보강된 말뚝기초는 강관말뚝 재료의 항복내력을 8.5~21% 초과하는 것으로 나타나 압축력에 대해 충분한 안전성을 확보하고 있는 것으로 확인되었다. 수평재하 시험결과 훅타입 두부보강장치의 최대 파괴하중은 41.1tonf으로 볼트타입 두부보강 시험체에 비해 약 33%정도 크게 나타났다.
기성 콘크리트 파일(PHC파일)은 대규모 건축공사 및 토목공사에서 주로 사용되며, 최근 건축물이 중량화, 대형화, 고층화됨에 따라 그 수요가 지속적인 증가 추세에 있다. 이와 같은 PHC파일은 건물 구조체의 기초와 연결되어 지지력을 확보하기 위해 두부정리 작업이 반드시 요구된다. 두부정리 작업은 800$\cal{kg}f/cm^2$이상으로 압축된 기성 콘크리트 파일의 두부를 파쇄하고 약 30-40cm 정도의 강선을 남겨놓아 구조체의 기초와 정착시킬 수 있도록 하는 작업이다. 국내 재래식 두부정리 작업은 노동 집약적이면 노무자간의 숙련도 차이에 의해 품질 및 작업 생산성이 크게 영향을 받고 있다. 또한, 백호에 연결된 크러셔에 의한 무리한 작업으로 인해 PHC파일 그라인딩면에 다량의 균열이 발생됨으로써 구조체의 지지력 확보에 문제점이 있는 것으로 분석되었다. 따라서 본 연구에서는 재래식 두부정리 작업의 문제점을 해결하고 두부정리 작업을 자동으로 수행학 수 있는 자동화 장비를 개발하고자 기존 문헌 고찰 및 국내외 치신기술 동향, 현장조사를 바탕으로 개념디자인을 제시하고 두부정리 자동화 장비의 파일롯타입을 제작$\cdot$실험함으로써 제안된 개념 디자인의 기술적 타당성 제시 및 자동화 장비 개발을 위해 요구되는 설계파라미터를 도출하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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