• 한국식품과학회지
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• 제25권4호
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• pp.313-320
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• 1993

동결건조에서 승화 건조시간을 예측하기 위하여 수학적 모델링과 지배방정식을 설정하고, 당근즙을 대상으로 수치계산하여 실험값과 비교한 바, 수분함량이 많은 동결건조품에서 단위면적당 승화량을 높일 수 있는 재료의 두께는 전도 열전달 방식에서 5mm이었으며, 양면 복사방식에서는 10mm이었다. 또한 동일한 압력에서 응축기 온도가 낮을수록 당근즙의 승화시간은 짧았고, 압력이 높을수록 승화시간은 선형적으로 증가하였다. 그리고 동결건조 효율이 가장 좋은 열전달 방법으로는 전도 및 복사방식으로 상, 하의 플레이트 온도를 $T_x{\leq}T_m$와 $T_m{\leq}T_x$의 제한 조건하에서도 별도 제어하는 방식이었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.258-258
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• 2013

최근 건조 제품의 양질화, 고급화 및 편의화가 요구되어 이를 충족시키기 위한 새로운 건조방법이 계속 개발 되어 왔다. 이러한 방법들 중에서 저온과 진공하에서 건조가 이루어지는 진공 동결 건조는 가장 완벽한 건조 방법으로 최근 실용화 되고 있다. 진공동결건조란 건조의 한 종류로 수분을 함유한 시료를 동결시킨 후 진공펌프를 이용하여 수증기압을 3중점 이하로 낮추어 얼음을 직접 증기로 만드는 승화의 원리에 의해서 얻어진다. 분무진공동결건조의 특징은 (1) 물리적구조의 보존성, (2) 화학적인 안정성, (3) 생물학적인 활동의 보존성, (4) 제품의 높은 복원성 및 재생성이다. 따라서 분무진공동결건조 기술은 크게 진공, 분무, 동결, 건조, 멸균 등과 같은 요소기술의 복합기술이라 할 수 있다. 분말을 제조하기 위해서 진공동결건조 후 분쇄하는 방법을 사용하나 본 방법에서는 정밀화학품 제조를 위해서 분무진공동결건조 방식을 사용한다. 이를 통하여 적당한 크기인 5~10 um의 입경 제조가 가능하고, 공기동력학적인 입경이 기존 방식에 비해 작아서 허파까지의 운반효율이 1.5~2배 우수하다. 화학, 의학 분야에서의 분무동결 건조는 주로 민감한 제품, 즉 생물학적 고유성의 손상 없이 물을 제거하는데 사용되어 영구적으로 저장 가능한 상태로 보관할 수 있으며 물의 첨가로 원상태로 복구할 수 있어서 매우 각광을 받고 있다. 의약용 냉동건조 제품은 항생물질, 박테리아, 혈청, 백신, 검사 약물, 단백질을 포함하는 생물공학 제품들, 세포, 섬유, 화학제품 등이 있으며 주로 vial 또는 ampule 상태로 건조가 이루어진다.본 연구에서는 원료를 $-194^{\circ}C$의 액체질소에 분무시켜 동결된 미립자를 형성한 후 진공 및 저온상태에서얼음의 승화(sublimation)에 기반한 1차 건조와 수증기 탈착(desorption)에 기초한 2차 건조 과정으로 구성된 분무진공동결건조기를 개발하였다. 분무동결 과정의 해석을 통해 2유체식 노즐을 통해 분무된 미세 입경의 액적이 액체 질소 표면까지 도달하는 회수률, 분무 노즐의 위치, 운전 조건 및 용기의 설계의 최적화를 수행하였다. 초기 액적속도, 분무노즐의 높이, 흡입구 추가에 따른 액적 유동 및 회수의 특성을 제시하였으며 이를 통한 분사시스템 고도화 가능성을 제시하였다. 구형의 미세 입자가 적층된 제품의 동결건조 공정의 해석은 흡착승화 모델(sorption sublimation model)을 기반으로 다음과 같은 열전달, 물질전달, 상변화 모델을 고려하여 유도되었다. 분무노즐 및 냉동/진공 배기계 시작품을 개발하여, 표면의 고다공도를 갖춘 입경 3~20 m 정도의 시료를 얻을 수 있으며, 동역학적 입경 5 m 충족함을 확인하였다.

• 센서학회지
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• 제9권3호
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• pp.233-241
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• 2000

본 연구에서는 동일한 테스트 구조물을 사용하여 현재 다결정실리콘 표면 미세가공 기술에서 널리 사용되고 있는 여러 가지 점착 방지법들의 성능을 비교하였다. 테스트 구조물로는 다양한 폭과 길이를 갖는 일반적인 cantilever와 dimple, antistiction tip, plate를 가지는 cantilever를 사용하였으며 구조물 형태에 따른 점착 방지 결과를 관찰하였다. 희생층 제거 후 구조물과 기판의 점착을 결정하는 건조과정에서는 증발법과 승화건조법을 사용하였다. 증발법에서는 methanol, IPA, DI water 등을 여러 최종 세척액으로 사용하여 표면장력과 세척 온도에 따른 점착 방지 결과를 비교하였다. 승화건조법에서는 중간 세척액으로 methanol을 사용하였다. 그리고 동일한 실험조건으로 stress gradient가 있는 동일한 구조물을 사용하여 stress gradient에 의한 점착 방지 결과를 관찰하였다. 결론적으로 승화건조법이 여러 가지 증발법보다 우수한 결과를 보여주었고 다결정 실리콘 표면 미세가공 기술로 미세 구조물을 부양시킬 때 승화건조법이 가장 우수한 방법이라고 사료된다.

• 대한기계학회논문집
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• 제17권8호
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• pp.2088-2098
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• 1993

A mathematical model of freeze drying by sublimation was suggested and used to estimate the drying time. Under the various conditions, the drying time of pure water and carrot was numerically calculated for the suggested model. Optimal policies of freeze drying were investigated experimentally in a laboratory freeze dryer. It was found that the shortest drying times could be obtained when the chamber pressure and condenser temperature were kept at their lowest values and the best method of heat transfer for sublimation was the conduction involving radiation. The sublimation drying period was finished when the bottom temperature of material could be reached at near $0^{\circ}C$ from frozen temperature.

• 식품기술
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• 제7권1호
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• pp.63-73
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• 1994

• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 1997년도 임시총회 및 제20차 추계학술발표회
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• pp.141-141
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• 1997

• 대한설비공학회:학술대회논문집
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• 대한설비공학회 2008년도 하계학술발표대회 논문집
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• pp.1321-1326
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• 2008

A study on the heat and mass transfer for the drying time in spray freezing drying process was experimentally presented in this paper. A spray freezing dryer for the production of an inhalable powder medicine is developed and an albumin solution as protein specimen is adopted. The freeze-drying for the albumin solution is tested in three different height of the particles piled up in a tray such as 2 mm, 5 mm, 7 mm, and the drying time is estimated as 10 h, 15 h, 22 h. From this results, the correlation is suggested and the drying time with various height of the particles piled up in a tray can be estimated. The assessment on the drying time is conducted thought a microbalance and the rate of water content is measured. The results based on temperature and weight are compared. The difference of the results happens due to the heat transfer from the lateral side of the vial. It is thought that the better estimation in drying time can be predicted by considering the heat transfer effect.

• 한국식품영양과학회지
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• 제36권3호
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• pp.342-347
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• 2007

건조방법을 달리하여 양파분말을 제조하고 건조방법에 따른 양파분말의 물리적 특성을 비교하였다. 건조 양파의 수분함량은 열풍건조한 양파가 13.29%, 동결건조 양파는 12.99%, 진공건조 양파는 10.78%로 나타났고, 조회분 조지방 조단백의 함량은 건조방법에 따라 유의적 차이를 보이지 않았다. 총당 함량은 열풍건조>진공건조>동결건조 순으로 나타났다. 양파분말의 색도는 갈변현상의 영향을 받아 밝기와 황색도에 큰 변화가 있었다. 높은 온도에서 건조한 진공건조 분말과 열풍건조 분말의 Hunter-L값은 낮은 온도에서 동결건조시킨 분말에 비해 매우 낮게 나타났다. 갈변도는 고온처리과정이 없는 동결건조 분말의 경우 가장 낮았으며, 같은 고온에서 건조시킨 진공건조 분말과 열풍건조 분말 간에는 유의적인 차이가 없었다. 주사전자현미경 촬영 결과 양파분말의 입자크기가 열풍건조>진공건조>동결건조 순으로 나타났고, 급속 동결한 후 낮은 온도에서 수분을 승화시켜 건조하는 동결건조 양파분말의 공극률이 가장 크게 나타났다. 양파분말의 복원력은 입자크기가 제일 큰 열풍건조 분말이 가장 높았고, 다음으로는 진공건조, 동결건조 분말의 순으로 나타났다. 용해도는 동결건조 분말이 다른 두 방법에 비해 높았으며, 팽윤력은 열풍건조 분말이 가장 높았다. 비타민 C의 함량은 온도의 영향을 적게 받은 동결건조 분말이 가장 높았으며, 총 폴리페놀 함량은 진공건조>열풍건조>동결건조 순으로 나타났다.

• 분석과학
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• 제27권4호
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• pp.187-195
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• 2014

잠재지문이 유류된 배경과 지문과의 대조비를 높이기 위한 증강작업 시에 잠재지문의 훼손을 최소화하는 것은 매우 중요하다. 본 실험은 반다공성 표면에 유류된 잠재지문을 시아노아크릴레이트 훈증 처리 후 p-dimethylaminobenzealdehyde (DMAB) 증강시약을 사용하여 그 효과를 확인하고, 증강효과에 미치는 환경적 요인을 분석한 것이다. 실험에 사용된 모든 지문은 시아노아크릴레이트 진공 훈증 후 실온에서 24 시간 건조해 사용하였다. 시아노아크릴레이트 훈증물의 DMAB 형광염색을 위해 표면적, 온도, 기압을 달리한 조건에서 12 시간 단위로 48 시간 동안 승화시켰다. 표면적 영향에 대한 실험에서 물질의 입자크기와 용기의 크기는 DMAB의 승화속도와 형광세기에 영향을 주었다. 또한 무용매접촉법을 적용한 DMAB 형광염색은 36 시간 승화 후 최대 형광세기를 보였고, 일정 표면적 이상에서는 형광세기에 미치는 영향이 저조하였다. 온도에 관한 실험에서 DMAB는 $20^{\circ}C$의 실온에서 가장 잘 승화하였고, 최대형광 세기를 얻을 수 있는 승화시간이 48 시간에서 36 시간으로 단축되었다. 또한 $30^{\circ}C$이상의 상온에서는 오히려 적정 형광세기를 나타내는 승화시간이 길어지고, 형광세기에 미치는 영향도 미약했다. 또한 압력에 관한 실험에서는 압력의 변화가 매우 크지 않는 이상 형광세기가 비진공상태에서의 형광세기보다 약했다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제18권2호
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• pp.122-132
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• 1993

Effects of physical properties of garlic paste and freeze dry control parameters on the sublimation drying time were investigated to verify optimal operating method in freeze drying. A mathematical model of freeze drying by sublimation was suggested and used to estimate the drying time of garlic paste. Under various conditions, the drying time of garlic paste was calculated using the computer program for the suggested model. Among the physical properties of garlic paste, melting temperature was evaluated the most important factor in affecting the drying time. In supplying methods of the required heat energy for sublimation, it would be the best way to control the upper plate temperature and the lower plate temperature independently.