• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.157-157
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• 2010

RDF는 장기저장이 가능한 것이 특징 중의 하나이지만, 우리나라보다 앞서 대량저장을 시작한 일본의 RDF 저장 사일로에서 폭발사고가 발생한 사례가 있어, RDF를 실제로 저장하여 RDF 온도 및 가연성가스 발생상황 등을 장기간 감시 측정하여 사일로 안전관리지표를 도출하였다. 실험에 사용한 RDF 저장조는 직경 3.1m, 높이 11.4m의 사일로방식으로 제작하였다. RDF 저장량은 $70m^3$이었으며, 저장기간은 475일이었다. 사일로에는 15개의 열전대를 설치하여 사일로 표면, 직경방향 1.2m 지점 및 기온을 측정하여 수직방향 및 수평방향의 온도변화를 분석하였다. 가스 샘플링포트는 온도측정지점과 동일한 위치 설치하여 진공펌프로 흡인하여 테트라 백에 포집하여 GC로 분석하였으며, 가스샘플링은 17회 실시하였다. 비교적 대형 저장설비이고 RDF가 열전도성이 낮은 물질임에도 불구하고 사일로 내부온도는 기온보다는 높았지만, 기온의 영향을 많이 받아 7월에 정점, 1월에 하점을 나타내는 사인곡선과 같은 패턴을 보였다. 측정지점별 온도차는 수평방향 보다 수직방향에서 높게 나타났으며, RDF층으로 전열 및 축열이 진행되고 생화학반응을 촉진시키는 상승작용의 결과로 월평균온도가 $49^{\circ}C$를 나타내는 지점도 있었다. 실제 사일로는 RDF의 투입과 배출이 연속적으로 진행되어 방열이 이루어지므로 하계에 대량저장을 실시하지 않는 한 RDF층 내부에서 생화학적 반응열이 생성되더라도 $40^{\circ}C$를 상회할 가능성은 매우 희박할 것으로 판단된다. RDF 저장시 발생하는 가스는 대부분 $CO_2$였으며, 미량이지만 $H_2$, CO, $CH_4$도 검출되었다. 가연성 가스는 저장 후 2개월 동안은 발생하지 않았으며, 하계에는 타 계절에 비해 상대적으로 고농도로 검출되었다. 발생가스와 온도 및 $CO_2$와 $H_2$농도의 상관성은 높게 나타나지 않았지만, 정의 상관관계를 나타내었다. 저장한 RDF의 성상(수분, 발열량, 분화물)은 실험개시 전의 RDF분석결과와 실험종료 후 분석결과에서는 큰 차이가 나타나지 않았다. 따라서 RDF의 안전 저장을 위해서는 (1) 반입되는 RDF성상관리, (2) RDF가 2개월 이상 장기간 체류하는 데드스페이스가 발생하지 않고 선입선출이 확보되는 저장조 설계, (3) 사일로 내부에 최소 3개 이상의 지점에서 온도를 측정하여 상시감시하고 $40^{\circ}C$이하로 관리, (4) 발생가스는 CO, $CO_2$, $H_2$, $CH_4$ 등의 가연성가스를 모두 측정 감시하는 것이 바람직하지만, 최소 $CO_2$와 $H_2$는 상시감시하고 각각 1%와 100ppm 미만으로 관리, (5) 배풍기 등을 이용한 상시 환기실시, (6) 하계에는 대량저장이 이루어지지 않도록 저장조 운용계획 수립 등을 실시해야 한다.

• Journal of Radiation Protection and Research
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• 제22권2호
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• pp.97-101
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• 1997

대기중 삼중수소에 대한 국내 기초 준위를 파악하기 위하여 1995년 3월부터 12월까지 대전지역 대기중 수증기상태의 삼중수소(HTO) 및 가스상태의 삼중수소(HT)의 농도를 측정하였다. 대기시료는 삼중수소 포집장치를 이용하여 3주간 계속적으로 채취하였으며, 대기중 삼중수소는 액체섬광계수기(Liquid scintillation counter)를 이용하여 계측하였다. 대기중 HTO의 농도는 3.2-36 mBq $m^{-3}$ (평균 : 16.2 mBq $m^{-3}$)이었으며, 여름철에 높고 겨울철에 낮은 농도를 나타내었다. 이러한 경향은 대기중 절대습도의 변화와 유사하였다. 한편, 대전지역 대기 수분중삼중수소의 비방사능 농도는 0.62-3.82 Bq $L^{-3}$ 범위의 값을 나타내었으며, 대기중 HT는 35.7-48.9 mBq $m^{-3}$(평균 : 41.1 mBq $m^{-3}$)의 농도범위를 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제22권3호
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• pp.11-22
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• 2014

음식물 쓰레기는 산완충능(buffer capacity)이 충분하지 않아 포집과 운송기간 동안 유기산이 축적될 수 있고 몰리브덴이나 코발트와 같은 미량원소가 부족할 수 있기 때문에 가축분뇨는 음식물 쓰레기와 혼합소화 시 부족한 메탄생성량을 보충할 수 있는 혼합기질로서 적합한 것으로 판단된다. 본 논문에서는 성공적인 혐기공정 설계 및 안정적 운영을 위한 우리 나라 유래 대상기질의 실제성상 특징과 메탄가스 발생사이의 상관성을 알아보고자 하였다. 서울시의 8개 기초자치단체(강남, 강동, 송파, 영등포, 관악, 구로, 동작, 용산)의 음식물 쓰레기 중간 집하장이나 처리시설에서 음식물 쓰레기를 채취하였다. 음식물 쓰레기의 고형물 함량은 평균 16%를 보였고 잠재 메탄발생량은 평균 $446.6STP-m{\ell}/g-VS$로서 $334.8{\sim}567.5STP-m{\ell}/g-VS$의 범위를 가진다. 우분의 고형물 함량과 잠재메탄 발생량은 각각 평균 26%과 $280.6STP-m{\ell}/g-VS$로 타나났다. 잠재 메탄발생량은 고위발열량, 지방 함량, 탄소함량, 수소함량과 양의 상관관계를 가지고 탄수화물 함량과 음의 상관관계를 가지는 것으로 나타났다($r^2>0.8$). 따라서 이러한 기질특성 분석결과를 통해 잠재 메탄발생량을 비교적 정확하게 예측하였다. 본 연구에서는 단일 기질과 잠재 메탄발생량을 분석하였으나 향후는 최대 메탄발생량을 위하여 혼합기질 (음식물쓰레기, 가축분뇨, 수분조절제 등)의 최적조합을 결정하는 연구가 수행하여야 할 것으로 여겨진다.

• 대한화장품학회지
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• 제39권1호
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• pp.65-73
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• 2013

립 메이크업 제품은 음식물과 함께 체내로 유입되므로 안전성에 대한 필요성이 다른 화장품보다 크다. 또한 합성 안료인 타르계 색소에 대한 안전성 문제가 지속적으로 부각되고 있는 상황에서 천연색소에 대한 요구가 점점 증가되고 있으며, 많은 종류의 천연 색소가 개발되고 있다. 하지만 립메이크업 제품에 합성색소 대신 천연색소를 이용하기에는 여러 가지 문제점이 있다. 대부분 천연 색소는 안토시아닌 계통의 친수성 물질로 구성되어 있지만, 기존의 입술 화장료는 오일과 왁스로 이루어진 무수상태의 유분산 제형이 대부분이기 때문이다. 따라서 립메이크업 제품은 상기에서 설명한 바와 같인 무수제형이기 때문에 수용성인 천연색소를 사용할 경우에 색상발현도가 낮고 불안정하여 제형에서 색소가 분리되기 쉽다. 또한 천연색소는 pH, 열 및 일광 등에 의해 쉽게 변하는 단점이 있는데, 무수제형에서는 이에 대한 조절이 쉽지 않아 안정도에 문제점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 천연색소를 사용하여 인체에 안전하면서 색상 표현력이 우수한 립메이크업 조성물에 대하여 연구를 수행하였고, 천연색소를 유중폴리올 에멀젼에 포집하여 색소의 안정도를 확보하였으며, 수분증발 시 생기는 건조함이 없는 우수한 보습력을 갖는 립메이크업 제품을 제조하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제41권1호
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• pp.27-31
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• 2009

식품의 원료인 참기름을 캡슐화하기 위해 전보(11)에서 최적화한 model system을 기초로 피복물질을 선정하고 이에 3%의 gellan gum을 첨가한 후 유화압력을 20.7 MPa로 하여 유화액을 제조하였다. 이를 top spray dryer와 fluidized bed granulator에 의한 공정으로 캡슐을 제조하여 캡슐화 수율, surface oil, 수분함량, 입자 크기, 캡슐의 저장 안정성 및 제품 응용성을 비교하였다. Fluidized bed granulator에 의한 캡슐은 top spray dryer에 의한 캡슐보다 상대적으로 surface oil 함량이 낮고 수율이 높으며 입자 크기가 컸다. 제조한 캡슐을 $37^{\circ}C$에서 저장하면서 flavor retention을 측정한 결과 참기름 원료 자체를 저장한 경우 향기 성분은 1% 이하의 잔존 함량을 나타내어 대부분의 향기 성분이 소실되었다고 보았으나, top spray dryer와 fluidized bed granulator에 의한 캡슐은 각각 37%, 42%의 향기성분을 보유하여 향기 성분 포집성 및 보존성이 우수하였다. 또한 쇠고기 죽 제품에 응용한 후 관능검사 결과에서도 참기름 캡슐을 사용한 제품들이 모두 참기름 원료 자체를 사용한 제품보다 풍미의 강도 및 기호도면에서 모두 높았고 특히 fluidized bed granulator를 이용하여 제조한 캡슐을 사용한 제품이 가장 우수하게 평가되었다. 따라서 참기름 원료와 같이 향기 성분이 소실 되기 쉬운 소재를 fluidized bed granulator를 이용하여 저온 미세 캡슐화하면 풍미의 안정성 증대에 효과가 있을 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.60-67
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• 2021

본 연구에서는 CO2 포집을 포함하는 500 MWe 급 전기를 생산하는 순산소 석탄화력발전소에 대한 공정흐름도를 제시하였고, 기술경제성 평가를 수행하였다. 이 석탄화력발전소는 순환 유동층 보일러(CFB), 초초 임계 증기 사이클 증기 터빈, 보일러에서 배출되는 배기가스내 수분과 오염물질을 제거하는 배기가스 정제 장치(FGC), 산소 분리 초저온 공정(ASU), 이산화탄소를 분리하는 극저온 공정(CPU)을 포함한다. 건식 배기가스 재순환(FGR)은 CFB연소기내 온도 제어와 고농도 CO2 배출을 위하여 사용되었다. 이 순산소 석탄화력발전소의 열효율을 증가시키기 위하여 FGR 흐름에 대한 열교환, ASU에서 배출되는 질소 흐름에 대한 열교환, 그리고 CPU 내 기체 압축기의 열 회수를 고려하였다. FGR열교환기의 온도차(ΔT)의 감소는 배기가스의 더 많은 폐열 회수를 의미하며, 전기 및 엑서지 효율을 증가시켰다. FGR열교환기의 ΔT가 10 ℃ 에서 FGR과 FGC 주변의 연간 비용이 최소가 되었다. 이때, 전기 효율은 39%, 총투자비는 1371 M$, 총생산비용은 90 M$, 그리고 투자수익률은 7%/y, 그리고 투자회수기간은 12년으로 예측되었다. 본 연구를 통하여 순산소 석탄화력발전소의 열효율 향상을 위한 열교환망이 제시되었고, FGR 열교환기의 최적 운전 조건이 도출되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제39권5호
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• pp.253-258
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• 2006

수원시에 위치한 농업과학기술원 시험포장인 고평통의 식양토와 본량통의 사양토에서 고추를 재배하였다. 식양토와 사양토의 2개 토성을 대상으로 토양 검정한 NPK 시비에 돈분퇴비 $25Mg\;ha^{-1}$를 각 각 시용하였다. 토양의 $N_2O$ 배출량 측정을 한 후 동시에 $N_2O$ 배출에 기여하는 토양수분, 무기태 질소, 지온 등을 측정하였고, 토양수분은 관수시점인 -50 kPa내의 범위로 한정하여 토양의 $N_2O$ 배출량을 실제 측정하였다. 온실가스 배출량을 예측하기 위해 영국의 경험 모델을 이용하여 $N_2O$ 배출의 예측값과 실측값을 비교 분석하였다. $N_2O$ 배출의 실측량과 무기태 질소($NO_3{^-}+NH_4{^+}$)의 관계에서 무기태 질소($NO_3{^-}-N+NH_4{^+}-N$)가 $10mg\;kg^{-1}$ 이하에서 $N_2O$ 배출량이 $1{\sim}10g\;N_2O-N\;ha^{-1}day^{-1}$로 나타나 $N_2O$ 배출에 대한 무기태질소 ($NO_3{^-}-N+NH_4{^+}-N$)의 한계선을 구분할 수 있었으며, 실측값인 토양온도와 WFPS(water filled pore space) 관계에서도 경험 모델의 배출 추정식인 (% WFPS)+{$2{\times}$토양온도($^{\circ}C$)}=90, (% WFPS)+{$2{\times}$토양온도($^{\circ}C$)}=105를 증명 하였다. $N_2O$ 배출의 실측량과 예측량을 1:1 대응한 결과, 식양토와 사양토 각 r=0.962, r=0.974로 나타났다. 고추밭의 $N_2O$ 배출량을 분석한 결과, 예측량과 작기 기간 전체 $N_2O$ 배출량의 비교에서 예측량은 식양토에서 12.2%가 낮게 평가 되었고, 사양토에서는 30%가 높게 평가 되었다. 그리고 토양 파라메타 분석 동시에 1주일에 1회 $N_2O$가스를 포집한 $N_2O$ 배출량에서는 식양토 27.1, 사양토 14.7%가 높게 평가 되었다. 향후 경험 모델의 정밀도를 높이기 위해서는 국내 작물재배환경에 맞는 파라메타의 수정이 필요하며 다양한 작물을 대상으로 연구가 있어야 할 것으로 생각한다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제13권2호
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• pp.129-138
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• 2007

본 연구에서는 잣송이 부산물을 이용하여 인체와 가축에는 무해한 천연 잣송이 부산물 악취저감제를 제조하고 돈분뇨 퇴비화과정에 적용하여 악취 저감효과와 퇴비화에 미치는 영향을 분석하였다. 잣송이 부산물 악취저감제는 분쇄된 잣송이 부산물, 3종의 미생물(Lactobacillus spp., Alcaligenes spp., Pasteurella spp.) 그리고 무기영양소가 첨가된 당밀수를 혼합하여 수분함량을 55%로 조정한 후 $30^{\circ}C$에서 48시간 배양하여 제조하였다. 실험 처리구는 대조구인 톱밥처리구(T1),톱밥과 3종의 미생물을 혼합한 처리구(T2), 톱밥과 제조된 악취저감제(NDA) 처리구(T3)로 하여 실험실 규모의 반응기 내에서 퇴비화를 진행하면서 실험한 결과 퇴비화 기간 동안 모든 실험구는 최고온도 $55^{\circ}C$ 이상까지 상승하며 병원성 유해미생물들이 사멸되는 퇴비화 적정온도 조건에 부합하였다. 또한 퇴비화 전, 후의 이화학적 성상 변화를 분석한 결과 처리구간 큰 차이가 발견되지 않았으나 제조된 악취저감제를 20%이상 사용시 유기물 분해율이 적어져 퇴비화 과정에서 충분한 온도 상승이 이루어지지 않을 우려가 있을 것으로 판단되었다. 또한 악취저감제 사용 시 퇴비화 과정 중 암모니아 가스 발생에 따른 질소소실이 상대적으로 적어 최종 퇴비물질의 질소함량이 상대적으로 높아짐을 알 수 있었다. 퇴비화 기간 중 암모니아($NH_3$)가스 발생양상을 분석한 결과 황화수소($H_2S$)와 머캅탄($CH_3SH$) 등의 황화합물 가스와는 달리 퇴비화 전 과정을 거쳐 지속적으로 발생함을 알 수 있었다. 퇴비화 반응조에서 발생한 암모니아 가스 농도를 비교할 때 31일 동안 포집된 암모니아의 농도는 T1, T2, T3 각각 12,660 mg/L, 11,598 mg/L, 7,367 mg/L로 잣송이 부산물을 이용하여 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서 암모니아가스의 발생이 확실하게 저감됨을 알 수 있었다. 퇴비화 과정 중 발생하는 머캅탄($CH_3SH$)과 황화수소($H_25$)의 일일발생량과 축적량을 측정한 시험에서 제조된 악취저감제를 첨가한 T3에서는 황화수소 가스와 머캅탄 가스가 크게 감소함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 잣송이 부산물과 미생물을 혼합하여 제조된 악취저감제의 적량 이용은 퇴비화 과정과 퇴비 품질에 영향을 미치지 않으며 퇴비화 과정 중 발생하는 악취물질을 저감시킬 수 있음을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제25권3호
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• pp.245-255
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• 2019

가압순산소 연소는 발전 공정의 온실가스 포집 기술의 하나로서, $CO_2$의 압축 전 단계에 FGC (Flue gas condensor)를 통해 배가스 내 수분의 잠열을 회수하여 효율을 높일 수 있다. 또한 FGC는 가스의 용해도를 이용하여 $SO_x$ 및 $NO_x$를 동시에 효과적으로 제거할 수 있는 장점이 있다. 이 연구에서는 FGC의 방식 중 하나로서 직접 접촉식 응축기를 고안하여 $SO_x$ 및 $NO_x$의 저감율을 평가하였다. 특히 가스가 물에 직접 통과할 때 용해를 통한 저감효율을 측정하기 위해 단독가스와 혼합가스로 분리하여 상압에서 10 bar까지의 압력조건을 변수로 실험을 진행하였다. 단독 가스 실험결과 $NO_x$는 상압에서 저감율이 약 20%, 10 bar 압력조건에서 약 76%로 크게 증가하였다. 또한 $SO_2$는 높은 용해도로 전량이 용해하여 초기 저감율에 큰 차이가 나타나지 않았으나, 압력이 증가할수록 최고 저감율이 유지되는 시간이 증가하였다. 동시저감 실험 결과 상압에서 $NO_x$의 저감율은 13%이나, 압력이 상승할수록 헨리법칙에 의한 용해도 증가에 따라 20 bar에서 56%로 증가하였다. $SO_2$는 초기에 다량 용해된 후 다시 배출 농도가 증가하는 폭이 상압에서는 1,219 ppm, 20 bar에서는 165 ppm으로 감소하였다. 결론적으로 $NO_x$ 및 $SO_x$ 모두 압력이 높아질수록 저감율이 증가하였으나, 단독가스 실험과 비교하면 저감율이 감소함을 확인하였다. 이는 혼합가스 투입으로 인해 반응기 내부에 채운 물의 산성화가 빠르게 이루어졌기 때문이다.

• 한국식품과학회지
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• 제53권2호
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• pp.181-186
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• 2021

본 연구는 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가하여 제조한 머핀의 항산화 안정성을 알아보고자 머핀 제조 전 나노캡슐의 물리적 특성 및 항산화 활성을 분석하였으며, 이를 머핀에 적용한 후 품질특성 및 베이킹 시간에 따른 항산화 활성을 조사하였다. 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐의 물리적 특성은 열안정성을 높이기 위해 피복물질인 키토산과 아라비아 검의 농도가 높은 나노캡슐 중에 PDI 값 0.26을 선택하여 제조한 후 총 페놀함량, DPPH 라디칼 소거능 및 FRAP 환원능을 측정한 결과, 모두 캡슐화하지 않은 아사이베리 농축액이 나노캡슐화 한 아사이베리 농축액보다 높았는데, 이는 나노캡슐화에 의해 아사이베리 농축액이 포집되어 충분한 활성을 내지 못했기 때문으로 판단된다. 머핀의 색도는 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀이 대조군과 비교하여 L* 값, b* 값은 유의적으로 감소하였으며, a* 값은 유의적으로 증가하였다(p<0.05). pH 또한 대조군과 비교하여 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀이 농축액에 의해서 유의적으로 감소하였으나(p<0.05), 캡슐화에 의한 차이는 보이지 않았다. 머핀의 외관 및 수분함량은 나노캡슐을 첨가한 머핀과 농축액을 첨가한 머핀 모두 대조군과 비교하여 유의적 차이가 나지 않았으며, 조직감에서는 경도(hardness)와 씹힙성(chewiness)은 나노캡슐화에 따라 증가하여 대조군 및 free 머핀과 유의적인 차이(p<0.05)를 나타낸 반면에, 탄력성(springiness)과 응집성(cohesiveness)은 샘플 간 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 저장기간에 따라서는 경도(hardness)는 샘플의 종류에 관계없이 유의적으로 증가(p<0.05)한 반면에, 탄력성(springiness)은 샘플 간 뚜렷한 경향성을 보이지 않았으며, 응집성(cohesiveness)은 샘플의 종류에 관계없이 저장기간에 따라 유의적으로 감소하였고(p<0.05), 씹힙성(chewiness)은 경도(hardness)와 유사한 경향을 나타내었다. 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀의 베이킹 시간에 따른 항산화 활성을 확인하고자 170℃에서 0, 20, 40분 단위로 총 페놀 함량, DPPH 라디칼 소거능, FRAP 환원능을 측정한 결과 머핀이 완성되는 40분에서 나노캡슐 첨가 머핀의 항산화 활성이 유의적으로 높아 아사이베리 농축액의 열 안정성이 유지됨을 확인하였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 첨가한 머핀이 대조군과 비교하여 품질적 특성은 거의 유사했고, 아사이베리 농축액의 열 안정성은 개선되었는데 이는 아사이베리 농축액 함유 나노캡슐을 활용한 기능성 베이커리 제품개발의 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.