• 대한기계학회논문집B
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• 제36권8호
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• pp.783-789
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• 2012

본 연구에서는 나선형 튜브내의 난류 열전달 및 하중 특성을 수치해석 방법을 이용하여 파악하였다. 열교환기와 같은 공학적 설비에서 관내 열전달을 향상시키기 위해 튜브의 형상을 나선형으로 설계한다. 이에 나선형 튜브내의 열전달 및 난류 특성에 대한 많은 실험적 연구가 이루어 졌으나, 대부분의 연구가 압력 강하 및 열전달 상관관계에 초점이 맞추어 진행되었다. 나선형 튜브내의 유동은 원심력에 의해 튜브 바깥쪽에서는 상대적으로 높은 열전달 및 전단응력이 발생하지만, 안쪽에서는 낮은 열전달 및 전단응력이 발생하게 된다. 따라서 본 연구에서는 튜브의 원주방향으로 발생하는 전단 응력 및 Nusselt 수의 변화를 Reynolds 수와 나선 코일의 지름을 변경하며 정량적으로 살펴보았다. 나선 코일 안쪽에서 국부적인 전단응력과 열전달율이 크게 낮게 특정되었으며, 이는 튜브 재질의 안정성에 영향을 미칠 것으로 판단되었다. 또한 본 연구에서는 마찰계수와 Nusselt 수에 대한 기존 상관관계식을 검증하였으며, 직관에서의 마찰계수와 Nusselt 수의 상관관계식이 나선형 튜브의 형상에도 적용될 수 있음을 관측하였다. 본 연구의 결과는 열교환기나 증기발생기의 안전성 평가를 위해 중요한 데이터로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2019년도 추계학술대회
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• pp.150-152
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• 2019

본 연구에서는 3차원 수치조파수조기법을 이용하여 연안 구조물로 인한 파동장의 변화가 진동수주 파력발전장치의 유체동역학적 성능에 미치는 영향에 대한 분석을 수행하였다. 진동수주 파력발전장치는 선형 압력강하모델을 도입을 통해 시간에 따른 터빈-진동수주실간의 연성효과를 고려하여 수치적으로 모사하였다. 방파제 모델의 고려유무에 따라 반사특성의 변화로 인해 진동수주실 주변의 유동분포는 서로 다른 것으로 나타났다. 방파제로부터 포획된 파랑에너지는 방파제 전면의 평면상에 공간적으로 분포되었는데, 진동수주실 전면에 집중된 경우에 변환된 공력발전량은 급격히 높아졌다. 정상파 분포의 변화는 입사파장과 방파제의 길이의 관계에 따라 반복적으로 나타났으며, 이로 인한 진동수주실의 에너지변환 성능의 차이를 확인하였다.

• 방사성폐기물학회지
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• 제2권3호
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• pp.201-209
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• 2004

파일럿 규모의 유리화플랜트에서 일련의 시험을 통해 고온 세라믹 캔들 필터 시스템의 주요 운전 변수 및 성능을 평가하였다. 실증 시험결과 매 시험초기에는 필터 표면 먼지층(Dust cake)의 생성으로 인해 필터 매질에 걸리는 차압이 급격히 상승하였다. 그런 다음 차압은 곧 일정한 범위에서 안정되었고, 표면유속(Face velocity)에 비례하여 계속적으로 변화하였다. 이와 반대로, 필터 투과율(Permeability)은 매시험 초기에 급격히 감소하였다. 필터표면 먼지의 역세정은 공기압 3～5 bar범위 일때 효율적이었다. 필터 입구 및 출구에서 동시에 등속으로 채취한 먼지농도를 바탕으로 필터의 먼지 포집율(Dust collection efficiency)을 평가한 결과 필터 성능은 설계값인 99.9%과 같은 것으로 나타났다. 100시간의 장기시험을 포함한 일련의 실증시험을 수행하는 동안 고온 필터 시스템의 성능에 영향을 주는 특별한 문제점은 발견되지 않았다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권2호
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• pp.163-172
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• 2024

본 연구에서는 이산화탄소를 배출하지 않고 수소를 운반할 수 있는 그린 암모니아 공정의 효율적인 설계를 위해 암모니아 액화 시나리오를 다르게 설계하고 이에 대한 경제성 및 환경 영향도 평가를 수행하였다. 순도 99.9 mol%의 148 kmol/hr 액화 암모니아를 생산물로 얻는 것을 목표로 설정하였고 후처리 단계에서 냉각단계 전 기-액분리를 통해 일정량의 액화 암모니아를 분리하고 고압에서 냉각하는 고압 냉각 공정과 기-액분리 과정 없이 바로 감압 후 냉각하여 기-액분리를 시켜 최종생산물을 얻는 저압 냉각 공정의 두 가지 케이스를 설정했다. 이에 대한 타당성 평가를 위해 Aspen Plus를 활용한 시뮬레이션을 수행하였다. 고압 냉각 공정은 많은 기-액분리 공정과 열교환기를 사용하여 초기장치 비용이 부담되지만 상대적으로 총 유틸리티 비용이 91.03 $/hr, duty가 2.81 Gcal/hr 낮아 유지비용이 적게 든다. 저압 냉각 공정은 초기 장치 비용이 낮고 운전이 용이하지만 급격한 압력 강하로 운전이 불안정한 것을 확인 하였다. 환경 영향도 평가 결과 고압 냉각 공정이 저압 냉각 공정보다 전력 사용량을 기준으로 산출한 이산화탄소 환산톤 배출 계수가 0.83 tCO₂eq 더 낮아 환경친화적 임을 확인할 수 있었다. 본 연구 결과를 통해 향후 그린 암모니아 합성 공정에서 여러 상황에 적절한 설계안을 도출할 수 있는 데이터베이스를 확보할 수 있다.

• 한국식품영양학회지
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• 제30권2호
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• pp.218-225
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• 2017

기장을 첨가한 밥의 식미와 기능성 함량을 높이고자 하여 첨가비율에 따른 취반방법을 달리하여 밥을 제조하고, 그 취반특성과 항산화 활성을 분석하였다. 기장 첨가비율에 따른 호화특성은 첨가비율이 증가함에 따라 강하점도를 제외한 항목에서 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. 기장 첨가비율별 수분결합력과 팽윤력은 첨가비율이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였으며, 용해도는 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 취반 밥에 대한 식감 특성은 기장 첨가비율에 따라 백미와 유사한 결과를 보여 영향을 많이 주지 않는 것으로 나타났다. 기장 첨가비율 취반방법에 따른 취반 밥의 총 폴리페놀 함량은 기장 20% 첨가구에서 발효주정을 첨가하여 취반한 경우가 일반밥솥 및 압력밥솥에서 각각 $184.33{\pm}2.69$ 및 $179.80{\pm}5.22{\mu}g\;GAE/g$ sample로 높은 함량을 나타내었다. 총 플라보노이드 함량은 기장 첨가비율이 증가할수록 전반적으로 증가하는 경향을 보였다. 취반방법별 백미의 DPPH radical 소거활성은 2.97~5.19 mg TE/100 g sample로 나타났으며, 기장 첨가구는 4.20~7.50 mg TE/100 g sample로 나타났다. ABTS radical 소거활성은 백미에서 14.07~15.83 mg TE/100 g sample로 나타났으며, 기장 첨가구는 14.36~27.92 mg TE/100 g sample로 나타났다. 기장 20% 첨가구에서 발효주정을 첨가하여 취반한 경우 일반밥솥 및 압력밥솥에서 모두 높은 활성을 나타내었다. 이상의 결과에서 기장을 첨가하여 밥을 지을 경우, 소량의 발효주정을 첨가하여 취반하는 것이 높은 항산화성분과 항산화 활성을 보여 산업적으로 이용이 가능할 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제17권1호
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• pp.62-68
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• 2011

다단 환원형 유동층 반응기(상승관: $0.01{\times}0.025{\times}2.8m^3$, J-valve: $0.009{\times}0.015m^2$)에서의 수력학적 특성을 연구하였다. 층물질로는 glass beads($d_p=101{\mu}m$, ${\rho}_b=1,590kg/m^3$, $U_{mf}=1.25{\times}10^{-2}m/s$, Galdart B)를 사용하였다. Batch 상태에서 고체흐름량을 측정하기 위하여 전자저울을 사용하여 누적된 무게로 계산하였다. 연속공정에서는 고체순환량를 측정하기 위하여 고체가 순환상태에서 사이클론 하단의 3-way 밸브를 이용하여 일정시간에 누적된 무게로 계산하였다. 또한 정상상태에서 가열된 입자가 열전대를 통과하는 시간을 측정하여 고체순환량을 계산하였다. 고체의 흐름량은 주입 기체의 유속($1.2{\sim}2.6U_{mf}$)과 층높이(z, 0.24~0.68 m)가 증가함에 따라 2.2 에서 23.4 kg/s로 증가하였다. 이때 고체체류시간은 440에서 1,438 s까지 변화하였다. 상승관내의 고체 체류량을 확인하기 위하여 각 구간에서의 압력강하를 측정하여 고체 체류량을 계산하였다. 본 연구에서 얻어진 고체체류량 분포는 end effect를 갖는 exponential decay model 의 형태로 나타났다. 상단 유동층에서 중단 유동층으로의 기체 우회을 확인하기 위하여 상단 유동층으로 주입되는 공기에 일정 조성의 $CO_2$ 추적기체를 주입한 후, 기체분석기를 이용하여 중단 유동층의 배출기체중 $CO_2$가 우회되는 양을 측정하였다. 측정된 기체우회(gas bypassing)양은 2.6% 미만으로 그 영향이 크지 않는 것으로 판단하였다.

• 동아시아식생활학회:학술대회논문집
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• 동아시아식생활학회 2008년도 추계학술대회
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• pp.15-29
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• 2008

"떡"을 대표로 하는 중국 밀 문화는 선사시기의 야생 식물 재배는 역사상의 가공과 이용으로부터 현대 사회의 정밀 가공, 더 깊은 가공의 광범위한 이용에 이르기까지 수천 년의 긴 역사과정을 거쳤다. 그러나 20세기말 이전까지만 해도 밀가루는 중국 사람의 주식 원료 구성에서 그다지 중요하지 않은 위치에 있었다. 하지만 분명해야 할 것은 어떤 종류의 곡물이 한 민족의 주식 원료 구성에서의 높고 낮은 비중이 결코 간단하게 그 사회 의미와 문화가치의 높고 낮음과는 동일시할 수 없다. 중국 사람의 밀 식용 역사가 바로 하나의 전형적인 사례이다. 선진(先秦)시기, 밀의 재배와 식용은 주로 식량 공급이 줄곧 긴장된 상태에 처해있는 각 정권의 "接濟靑黃"(구제식량)하는 전략적 물자였다. 그러나 선진(先秦)시기에서 밀은 경제가치가 아주 높은 곡물은 아니었다. 그 원인은 밀의 무(畝)생산량이 상대적으로 낮을 뿐만 아니라 종자의 수요량도 상대적으로 크기 때문이다. 묵은 곡식은 다 사용되고 새 곡식이 무르익지 않은 공백기에 있는(청황불접) 시기에 전략적 곡식의 사회와 정치 의미 외에 강한 적응성, 광범위한 분포와 낮은 단가가 또한 밀의 상대적 장점으로 될 수 있다. 밀의 경제와 문화가치는 주로 한대(漢代)이후 차츰 드러났다. 혁명적인 변화는 바로 가루 음식의 섭취와 계속적인 확대이다. 밀을 가루로 내어 식용한 후 차츰 기타 곡물의 편의식품 전통 공간을 대체하였고, 한대(漢代)의 딤섬류 식품 "한구(寒具)(고대에 곡물가루 튀김 음식물 현재의 타래떡 등)"에 사용되는 재료도 거의 밀가루를 사용하였다. 오늘날 중국 사람이 자랑으로 여기는 전통식품인 국수, 만두, 혼돈(餛飩), 포자(包子), 소맥(燒麥), 떡, 찐빵(饅頭), 고(糕) 및 공업화 식품인 과자, 빵, 라면, 햄버거 등은 모두 밀가루를 기본 원료로 사용하고 있다. 나아가서 더욱 정밀하고, 다양한 딤섬 종류도 밀가루를 기본 원료로 한 주요 무대이다. 20세기말 이후 밀 소비 인구가 계속 확대되는 추세였으며 높은 소비량은 밀의 재배 면적 확대와 재배지역 확장을 결정하였다. 밀 소비량은 중국 사람의 주식 원료 소비에서 이미 근근이 벼 뒤를 잇는 지위에 올랐다. 통계 자료에 따르면 1949년 중국 밀 면적은 2,185만 헥타르로, 전국 식량 작물 총 면적의 19.6%, 총 생산량 1,380만 톤으로 전국 식량 작물 총 생산량의 12.2%에 달한다. 1980년에 이르러 면적은 2,884만 헥타르로, 총 생산량은 5,416만 톤에 달하였으며, 각각 식량작물 총면적의 24.8%, 총 생산량의 17.0%를 차지하였다. 1981이후 중국 밀 생산량은 또한, 새로운 발전을 가졌으며, 주로 단위 면적 생산량이 비교적 크게 증가되었고 총 생산량도 큰 폭으로 증가되었다. 1981~1985년과 1976~1980년의 5년 평균치를 비교한 결과 재배 면적은 같았으나(단지 0.2%만 증가), 단위 면적당 생산량 및 총 생산량은 46% 증가하였으며, 연평균 증가율이 9.2%에 달하여 50년 이래에 증가 속도가 가장 빠른 시기였다. 비록 지금 중국인의 "배부르게 먹기"문제는 이미 기본적으로 해결되었으나 장기적으로 "배부르게 먹기"의 물질적 보장은 여전히 취약하다. 농사가 가능한 경지면적의 급속한 격감으로 단위 면적당 생산량의 압력을 증가되었다. 국가 표준에 따르면 품질이 좋은 밀은 "탄력이 강한 고품질 밀"과 "탄력이 약한 고품질 밀" 두 가지로 구분된다. 지금 중국 시장의 추세를 보면 밀 품종의 선택에서 주로 탄력이 강한 고품질 밀을 선택하는데 즉 글루텐량이 높고 탄력이 강하며 품질이 좋은 전문 용도에 사용되는 밀을 선택한다. 탄력이 강한 고품질 밀은 주로 빵, 라면, 만두 등 밀가루 탄력을 요구하는 음식을 만드는데 사용된다. 그 중에서 모든 빵은 탄력이 강한 고품질 밀을 사용하고 밀에 대한 품질 요구도 또한 높다. 빵가루의 품질을 높이기 위하여 일부 전문 밀가루 생산 공장에서는 국산 고품질 밀에 수입 고품질 밀을 첨가하여 사용한다. 만두가루를 가공할 경우도 고품질 밀을 첨가하여 밀가루의 품질을 높이고 음식을 맛을 증가한다. 일부 품질이 떨어진 밀에 대하여 고품질 밀을 첨가하여 내부의 품질을 개선하고 찐빵이나 기타 밀가루 음식으로 가공한다. 예를 들면 중국 동북 지역에서는 고품질 밀과 봄밀을 섞어 밀가루의 봄밀의 품질을 개선한다. 총괄적으로 밀에 대한 욕구는 계속 장기적으로 벼에 버금가는 위치를 유지할 것이며 고품질 밀에 대한 욕구는 더욱 강한 추세로 발전할 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권3호
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• pp.350-357
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• 2017

취반방법이 현미밥의 항산화 활성에 미치는 영향을 살펴보기 위해 현미 첨가비율별(0, 10, 20, 30, 50 및 100%)로 첨가했을 때 취반방법별로 제조한 현미밥의 기능성분 및 라디칼 소거 활성을 살펴보았다. 호화특성은 현미 첨가비율이 증가함에 따라 최고점도, 최저점도, 강하점도, 최종점도, 치반점도가 감소하였다. 경도, 검성, 씹힘성은 현미 첨가비율 및 취반방법에 따라 유의적인 차이를 나타냈다. 경도는 일반밥솥으로 취반했을 때 $28.46{\pm}0.94{\sim}27.92{\pm}0.97$ 로 나타났으며, 압력밥솥에서는 $9.72{\pm}0.33{\sim}8.95{\pm}0.25$ 로 나타나 유의적으로 감소하였다. 총 폴리페놀 함량은 발효주정을 첨가하여 일반밥솥으로 취반했을 때 높은 함량을 나타내었는데, 현미 첨가비율이 0, 10, 20, 30, 50 및 100%에서 각각 $168.52{\pm}7.16$, $206.04{\pm}3.20$, $234.06{\pm}5.48$, $266.90{\pm}9.52$, $345.19{\pm}4.00$ 및 $603.45{\pm}43.74{\mu}g\;GAE/g$ sample로 증가하였다. 이와 같은 결과는 총 플라보노이드 함량과 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거 활성에서도 같은 경향을 나타내었다. 따라서 취반 시 발효주정을 첨가하여 일반밥솥으로 취반하였을 때 항산화 성분 함량이 증가하고 라디칼 소거 활성이 증가하는 것을 확인할 수 있었으며, 이는 취반방법에 따른 현미밥의 생리활성 연구에 기초자료가 될 것으로 생각된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제38권9호
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• pp.1243-1252
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• 2009

본 연구에서는 초고압 공정을 통하여 기존의 일반 열수추출공정과 비교함으로써 초고압 공정에 의한 항산화 활성 증진 및 항암활성 증진 효과를 확인하였다. 기존의 추출공정과 비교하여 높은 압력 하에서 추출수율이 증가한 것은 시료의 세포막이 비가역적으로 분해되어 막 투과성이 증가되어 물질 이동이 용이하게 되어 용매가 세포 안으로 들어가 보다 많은 성분이 세포 밖으로 쉽게 용출되어 나오는 결과라고 추정된다. DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, 네 가지의 추출물 중 15분간 초고압 처리한 추출물의 활성이 1.0 mg/mL의 농도에서 94.56%로 가장 높은 활성을 보였고, 또한 BHA의 93.24%보다 높은 활성을 보였다. SOD 유사활성 결과를 살펴보면 15분간 초고압 처리를 한 추출물의 활성이 모든 농도에서 대조군으로 비교한 BHA의 활성보다 높았고, 열수추출의 활성보다 높은 결과를 나타내었다. 인간의 정상 폐 세포인 HEL299를 이용한 세포 독성은 초음파 공정을 15분간 처리한 추출물 1.0 mg/mL의 농도에서 20.12%로, 일반 열수 추출물의 24.53%보다 낮은 세포독성을 나타내어 초고압 공정을 통한 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었다. 또한 인간 정상 신장 세포인 HEK293을 이용한 세포 독성실험에서도 1.0 mg/mL의 농도에서 초고압 처리를 15분 동안 한 추출물이 23.54%를 나타내어 일반 열수 추출물보다 약 3% 낮은 독성을 보였다. 암세포 억제활성 측정은 AGS, A549, MCF-7, Hep3B, Caco-2의 세포를 이용하여 실험을 하였다. 위의 4가지 암세포에서 1.0 mg/mL의 농도에서 70% 이상의 높은 암세포 억제 활성을 보였고, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적사멸도는 1.0 mg/mL의 농도에서 4 정도로 나타났으며, 초고압 공정에 의한 추출물의 사멸도가 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 기존의 일반 열수 추출에 비해 초고압 공정을 통한 추출물의 수율향상 및 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었는데, 이는 초고압에 의한 고로쇠 수피 표면조직의 파괴와 성분 변화로 인한 유용물질 및 신물질의 대량 용출과 함께 독성물질이 파괴되거나 변성되어 나타난 결과라고 생각 된다. 또한 항산화 활성 및 항암활성 증진효과를 확인할 수 있었는데 이를 통해 고로쇠나무의 항산화제 및 항암 신소재로의 가능성을 확인할 수 있었다. 더 나아가 초고압 공정에 의해 용출된 성분의 분리 및 성분 분석에 관한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권6호
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• pp.721-726
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• 2010

무균포장밥 등 가공밥용 기존 원료곡인 추청벼와 고시히까리에 비하여 우수한 품종을 선발하고 식미관련 기초 자료를 제공하기 위하여 국내 육성 주요 품종에 대한 원료곡의 이화학 성분, 취반특성, 물리적 특성 및 호화 점도 등을 분석한 결과, 밥맛을 판정하는 기준인 단백질 함량은 건물중을 기준으로 고시히까리가 7.13%로 가장 높았으며 반면 주안벼는 가장 낮은 값을 나타내었다. 조사되어진 원료곡의 취반시 점도 및 경도에 영향을 미치는 아밀로스 함량은 17.9-19.6%의 수준으로서 주안벼가 가장 낮은 값을 보여주었으며 일품벼가 가장 높은 값을 나타내었다. Toyo 윤기치는 대체적으로 높은 값을 보여주었는데 주안벼가 87.4의 윤기치로서 가장 높은 수치를 보였다. 또한 원료곡 쌀의 경도(hardness)는 주안벼가 4,399 g/sec로서 기타 품종에 비하여 작은 압력에도 잘 부서지는 부드러운 특성을 나타내었으며 호화점도(RVA)에 의한 쌀의 강하점도(break down)는 주안벼 110.9, 고시히까리 110.3으로서 다른 품종에 비하여 높게 나타났으며 최종점도(final viscosity)는 주안벼는 224.1으로 고시히까리 223.5과 유사한 값을 보여주었다. 밥의 노화와 관련이 깊고 최종점도와 최고점도의 차이인 치반점도(setback)의 경우에서도 주안벼가 -23.7로서 호화가 잘 되고 취반미의 노화가 지연되는 특성을 보유하는 것으로 확인되어 식은밥 품질이 좋은 것으로 널리 알려진 고시히까리와 매우 유사한 호화특성을 나타내었다. 또한 취반 특성 분석결과에서도 주안벼는 고시히까리와 마찬가지로 다른 품종에 비하여 취반미의 흡수율이 좋아 짧은 시간에 취반할 수 있는 가공 적성을 나타내어 가공밥용으로 우수한 품종임을 확인 할 수 있었다. 무균포장밥의 식미 평가에서는 식미 총평에서 나타내었듯이 더운밥일 경우 대비품종인 추청벼의 -0.02에 비하여 밥맛이 좋다고 알려진 일품벼가 식미총평이 0.56으로서 가장 높았으나, 기타 품종에 비하여 노화가 빠르게 진전되어 식은밥 식미총평은 0.15로 저하되었다. 그 다음으로는 더운밥 식미총평 0.51를 나타낸 주안벼는 밥이 식으면서 밥맛이 향상되어 식은밥 식미총평이 0.69로서 높아졌으며, 대비 품종인 추청벼 0.02보다도 월등히 높았고 고시히까리 0.51을 포함하여 다른 품종에 비하여 밥맛이 우수한 결과를 나타내었다. 결론적으로 주안벼는 쌀의 품질이 우수하고 취반특성 및 호화특성이 우수한 품종으로 입증되어 무균포장밥을 비슷한 가공밥용으로 적합할 것으로 판단되었다.