• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권2호
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• pp.261-265
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• 2014

정수처리 방식에 있어서 소형화의 필요성이 증대됨에 따라 복합적인 기능을 갖는 단일구조 여과재 개발이 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서는 단일구조를 가지는 필터개발을 위하여 활성탄과 고분자 바인더로 구성된 성형체를 압출소결방식으로 제조하여, 제조된 성형체의 밀도, 공극률 및 유량을 평가하여, 최대유량을 가지는 성형체의 최적 압출온도를 결정하였다. 또한 성형체의 공극률 평가에 있어서 전체 공극률뿐만 아니라 관통형 기공의 공극률을 추가로 평가하여 유량과의 상관성을 평가하였다. 압출온도가 고분자 바인더의 Melting point인 $133^{\circ}C$ 이상인 $140{\sim}230^{\circ}C$에서 단일구조 복합 활성탄 성형체 구성이 가능하였으며, 압출온도 $170^{\circ}C$가 복합성형체의 밀도가 낮고, 관통기공의 공극률이 높아, 최대유량을 가지는 복합성형체의 제조가 가능한 최적 압출온도로 확인되었다. 또한 복합성형체를 통해 흐르는 물의 유량은 성형체의 전체 공극률 보다 관통형기공의 공극률에 크게 의존함을 알 수 있었다.

• 산업식품공학
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• 제21권2호
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• pp.116-125
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• 2017

본 연구는 조직감과 영양적으로 뛰어난 쌀 팽화 스낵 제조를 위하여 쌀가루에 부족한 단백질과 불포화 지방산이 풍부하며 미래식량 자원으로써의 가치를 지닌 갈색거저리(mealworm)를 첨가한 쌀 압출성형물의 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 압출성형 원료배합비는 쌀가루 100%, 쌀가루 95%에 갈색거저리 5%, 쌀가루 90%에 갈색거저리 10%를 첨가한 것으로, 압출성형 공정변수는 사출구 온도를 $120^{\circ}C$와 $130^{\circ}C$, 수분함량을 30%와 35%로 조절하였고 압출성형한 후 직경 팽화율, 비길이, 밀도, 파괴력 및 겉보기탄성계수, 조직감 분석, 색도, 수분용해지수 및 수분흡착지수, 수용성질소지수, 단백질 소화율, DPPH radical 소거활성, 산패도를 측정하였다. 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 비길이는 증가하였으며 밀도는 감소하였고 팽화율은 다소 증가하였으나 유의적 차이가 없었다. 온도와 수분함량에 따른 변화에서는 사출구 온도가 증가하고 수분함량이 감소할수록 직경팽화율, 비길이는 증가하였으며 밀도는 감소하는 경향을 보였다. 또한, 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 나타내었으며 사출구 온도가 감소하고 수분함량이 증가할수록 값은 증가하였다. 수분용해 지수는 갈색거저리 첨가 함량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였으며 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 상승하였다. 수분흡착지수는 갈색거저리 첨가함량이 높을수록 증가하였으며 사출구 온도가 증가할수록 높은 값을 나타내었다. DPPH radical 소거 활성에서는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 값이 유의적으로 증가하였고 사출구 온도와 수분함량이 증가할수록 값이 증가하였다. 산패도는 갈색거저리의 첨가 함량이 높을수록 감소하였고 50일 이후에는 갈색거저리 첨가 함량이 높을수록 높은 상승 폭을 나타내었다. 쌀가루에 갈색거저리의 첨가는 쌀 팽화 스낵의 조직감과 영양적인 면을 개선하고 항산화성을 부여하였으며 사출구 온도와 수분함량도 압출성형 쌀 팽화 스낵의 품질에 영향을 미치는 것을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권6호
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• pp.912-920
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• 2015

본 연구는 사출구 온도와 $CO_2$ 주입이 쌀 토마토 압출성형의 물리적 및 항산화 활성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 조건은 수분 함량 25%, 스크루 회전속도 150 rpm으로 고정하였고, 사출구 온도 80, 110, $140^{\circ}C$와 $CO_2$ 주입량 0, 300 mL/min으로 조절하였다. 비기계적 에너지는 사출구 온도가 증가할수록 감소하였으며 $CO_2$ 주입을 하였을 때 직경 팽화율은 증가하였다. 사출구 온도가 증가할수록 직경팽화율과 비길이는 증가하였으며 체적밀도는 $CO_2$ 주입에 따라 감소하였다. 수분용해지수와 수분흡착지수는 압출성형 후 모두 증가하였으며 사출구 온도가 증가함에 따라 압출성형물의 수분용해지수도 증가하였다. 명도는 토마토 분말을 첨가하지 않았을 때 가장 높았으며, 적색도와 황색도는 토마토 분말을 첨가하였을 때 높게 나타났다. DPPH 라디칼 소거능은 압출성형 후 모두 증가하였다. 토마토 분말을 첨가하였을 때 사출구 온도 $140^{\circ}C$, $CO_2$ 주입량 300 mL/min에서 59.41%로 가장 높았으며, $CO_2$ 주입에 따른 유의적인 영향은 없었으나 사출구 온도가 증가함에 따라 증가하였다. 압출성형후 총 페놀 함량도 증가하였으며 사출구 온도가 높아짐에 따라 증가하였다. 토마토 분말을 첨가하였을 때 사출구 온도 $140^{\circ}C$, $CO_2$ 주입량 0 mL/min에서 16.11 mg/g으로 가장 높았다. 총 카로티노이드와 라이코펜 함량은 압출성형 후 감소하였으나 사출구 온도가 $80^{\circ}C$보다 고온인 $140^{\circ}C$에서 함량이 높게 나타났다. 총 카로티노이드와 라이코펜 함량은 토마토 분말을 첨가하여 사출구 온도 $140^{\circ}C$, $CO_2$ 주입량 0 mL/min으로 압출성형 하였을 때 각각 $6.65{\mu}g/g$과 2.69 mg/kg으로 가장 높았다. 결론적으로 $CO_2$ 주입에 따른 압출 성형은 쌀 토마토의 팽화 특성 변화에 영향을 미치며, 사출구 온도의 증가에 따라 DPPH 라디칼 소거능 및 총 페놀 함량이 증가되었다.

• Composites Research
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• 제33권3호
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• pp.161-168
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• 2020

본 연구에서는 스프레드 기술이 적용된 열가소성 탄소섬유 복합재료의 성형 온도에 따른 기계적 특성과 폴리프로필렌 필름의 열적 특성에 대해 조사하였다. 스프레드 기술이 적용된 탄소섬유 직물과 범용 탄소섬유 직물로 탄소섬유 강화 복합재료를 제작하였고, 시차 열량 주사계(DSC), 열 중량 분석법(TGA), 점도계를 사용하여 폴리프로필렌 필름의 열적 특성을 측정하였다. 인장, 굽힘, 층간 전단 실험을 통해 복합재료 성형 온도 조건에 따른 스프레드 탄소섬유 복합재료(SCFC)와 범용 탄소섬유 복합재료(CCFC)의 기계적 특성을 확인하였다. 폴리프로 필렌 수지의 융점 이상인 200~240℃ 구간에서 복합재료를 제작하였으며, 주사 전자 현미경(SEM) 분석을 통해 성형 온도 조건에 따른 열가소성수지의 함침성을 관찰하였다. 그 결과, 성형 온도가 증가함에 따라 폴리프로필렌 수지의 점도가 감소하여 함침성이 향상되었으며, 230℃ 성형 온도 조건에서 기계적 특성이 가장 우수한 것을 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제4권3호
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• pp.183-188
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• 2003

본 연구는 Connector Mold의 Termina (리브)에 가스 모임으로 인한 미성형 및 웰드라인이 생성되어 이를 방지하기 위해 과다한 사출압력, 금형온도 및 수지온도를 높이므로 Burr둥의 불량현상이 발생하게된다. 따라서 연구에서는 진공성형시스템을 응용한 Connector Mold를 개발하기 위하여 사출성형의 중요한 인자가 되는 용융수지온도, 금형온도, 냉각조건을 최적 조건에서 진공압을 체계적으로 제어함으로 각 캐비티의 깊은 글 부분의 미충전 부분을 진공화 하여 충전불량을 해소하면서, 싸이클 시간을 단축시킬 수 있는 진공시스템을 연구개발 성형가공에 적용함으로 우수한 제품과 생산성 향상의 효과를 얻을 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제37권8호
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• pp.1018-1024
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• 2008

본 연구에서는 조직배양에 의해 생산된 산삼배양근을 홍삼화하여 부가가치를 향상시키고 새로운 식품소재의 개발을 목적으로 산삼배양근을 압출성형 하였다. 압출성형 산삼 배양근의 일반성분, 조사포닌, 말톨, 산성다당체, 페놀성화합물 등의 화학적 성분과 갈색도, 적색도, 침출특성의 물리적 변화를 살펴보았다. 실험결과 주근의 함량이 높은 홍삼이 총당과 환원당 함량은 산삼배양근과 비교하여 높게 나타났으며, 압출성형 산삼배양근의 총당과 환원당은 증가하였다. 반면 미세근으로 이루어진 산삼배양근의 총아미노산 함량이 주근으로 이루어진 홍삼과 비교하여 높게 측정되었으며, 압출성형 산삼배양근의 아미노산 함량은 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 유효성분인 조사포닌 함량은 산삼배양근을 압출성형을 통하여 증가시킬 수 있음을 확인하였으며, 배럴온도 $120^{\circ}C$에서 압출성형한 산삼배양근이 9.60% 가장 높게 측정되었다. 말톨은 홍삼에서만 확인되었으며, 산삼배양근의 경우 압출성형을 통해서도 말톨의 생성은 나타나지 않았다. 산성다당체는 산삼배양근($0.24\;{\mu}g/g$)이 가장 낮았지만 압출성형을 하였을 때 배럴온도 $120^{\circ}C$에서 $0.75\;{\mu}g/g$으로 홍삼의 $0.83\;{\mu}g/g$과 비슷한 수준까지 증가시킬 수 있었다. 페놀성화합물 함량은 압출성형을 통해 감소하였다. 산삼배양근의 갈색도와 적색도는 압출성형으로 증가하였으며, 배럴온도가 증가함에 따라 증가하였다. 갈색도를 기준으로 한 침출특성과 침출속도상수 역시 배럴온도가 증가함에 따라 증가를 확인할 수 있었다. 압출성형은 유효성분인 조사포닌 및 산성다당체 등을 향상시킬 뿐만 아니라 침출력을 향상시켜주므로 향후 고가의 산삼배양근을 더욱 효율적으로 가공할 수 있는 공정으로 확인되었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.91.2-91.2
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• 2010

SOFC는 높은 반응온도($600{\sim}1000^{\circ}C$)에서 작동되어 발전효율이 높고 다양한 연료를 사용할 수 있는 것이 장점이다. 하지만 고온에서의 운전은 구성요소의 열변형과 온도구배에 의한 전극촉매의 열화 그리고 밀봉재의 수명에 영향을 주어 결국 스택의 내구성을 감소시킨다. 특히 스택의 온도구배가 심화되면 국부적인 Hot spot를 형성하여 셀에 심각한 손상을 주게 된다. 본 과제에서는 SOFC 스택의 온도구배를 완화시키기 위한 내부개질기의 개발 및 고온용 분리판 소재의 정밀성형기술을 확보하고자 한다. 열/유동해석을 통하여 반응가스의 농도, 유속, 구조변경 등 내부개질기 온도구배에 대한 주요인자를 확인하였고, 장기 운전평가를 통하여 개질 촉매의 고온 활성 및 내구성에 대한 성능평가를 진행 중이다. 분리판의 경우, 고온용 소재(페라이트계 스테인레스)에 대한 기초실험을 실시하여 성형품질의 주요 인자를 파악하였으며 Proto-type 금형 설계 및 개발을 통하여 성형 기초기술을 확보하였다. 그리고 스택 내부온도를 구현할 수 있는 시뮬레이터를 설계 중에 있으며 이를 이용하여 개발된 내부개질기 및 분리판을 스택 운전환경에서 평가할 예정이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5352-5356
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• 2013

최근 플라스틱 성형품은 기능적인 측면뿐만 아니라 디자인 및 광택과 같이 시각적으로 즉각 식별이 가능한 부분에 까지 많은 관심과 주의를 기울이고 있다. 이와 관련하여 성형품 광택의 제어를 위하여 성형조건이 광택에 미치는 영향에 대한 연구가 필요하지만 관련 연구는 아직 충분히 이루어지지 않고 있다. 따라서 본 연구는 플라스틱 성형품의 외관에 주로 사용되는 ABS (Acrylonitrile-Butadiene-Styrene) 플라스틱 성형품에 대하여 사출압력, 사출속도, 보압력, 수지온도, 금형온도 등의 사출조건의 변화가 성형품의 외관 광택에 미치는 영향에 대하여 사출실험을 통하여 연구하였다. 연구 결과에서 보압력이 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다. 특히, 보압력 55 - 75MPa 범위에서는 광택도가 증가하지만 그 이상 증가하면 광택이 감소하는데, 그 원인은 SEM(Scanning Electron Microscope)을 통하여 수지 내부의 고무 입자의 변형에 기인한다고 유추할 수 있었다.

• 유변학
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• 제3권2호
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• pp.124-134
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• 1991

세라믹 재료들을 성공적으로 사출성형하기 위한 적절한 사출조건을 얻기 위하여 그 동안 많은 실험을 하여 왔으나 게이트 크기가 미치는 영향에 대한 연구는 미진하였다. 본 연구에선 압출기를 사용하여 미세한 질화규소분말과 결합제시스템을 혼합하였으며 이러한 세라믹혼합물을 이용하여 사출압력, 보압시간, 보압, 배럴온도, 게이트의 형태와 크기 등을 변화시키면서 사출성형 실험을 수행하였다. 55%의 세라믹혼합물을 사출실험한 결과 적절한 게이트의 크기와 형태를 선택하고 105 MPa의 사출압력과 10초의 보압시간, 24$0^{\circ}C$의 배럴온 도와 같은 사출조건하에서 성형한다면 불완전 충전 체적수축과 젯팅현상을 최소화시킬수 있 어 성공적으로 인장시편과 굽힘시편을 성형할 수 있음을 알수있었다. 상용프로그램인 C-MOLD를 이용하여 사출조건과 게이트의 크기를 변화시키면서 혼합물의 유동특성을 해석 하였다. 유동해석 결과. 세라믹혼합물은 순수고분자보다 열전도도가 크고 비열이 작아서 고 화가 빨리 되므로 게이트의 크기는 사출압력, 배럴온도와 같은 사출조건과 더불어 중요한 사풀변수임을 예측할 수 있었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.414-419
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• 2016

본 연구는 사출 성형기의 제어 방법에 따른 정밀 검사에 대한 연구를 수행하였다. 실험을 통하여, 유압사출 성형기와 전동식 사출성형기의 스크루 스트로크, 보압, 용융 수지온도에 대하여 정밀도에 미치는 영향을 조사하였다. 또한, 실험에서 얻어진 데이터 편차에 대한 가설 테스트를 수행 하였다. 연구를 통하여 스크루 스트로크, 용융 수지온도, 보압 순으로 편차가 크게 발생하는 것을 알 수 있었다. 유압식 사출성형기가 전동식 사출성형기에 비해 제품 간의 산포가 크게 발생하는 것을 확인하였다. 또한 통계프로그램인 미니탭을 활용하여 스크루 스트로크, 용융 수지온도, 보압에 대한 가설을 설립 한 후 P값을 확인하여 스크루 스트로크, 용융수지온도는 귀무가설($H_0$)을 채택하였으며, 보압은 상호차이가 발생한 대립가설($H_1$)을 채택하였다.