• 에너지공학
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• 제14권1호
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• pp.18-23
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• 2005

본 연구는 저온축열물질로서 TMA(Tri-methyl-amine, (CH₃)₃N)를 20～25 wt％로 포함하고 있는 TMA-물계 포접화합물의 냉각특성에 대하여 냉열원온도 -5℃에서 실험적으로 연구를 수행하였다. 연구결과, TMA의 질량농도가 증가할수록 상변화온도와 비열이 증가하였으며, 과냉도가 감소하고 액상유지시간이 단축되었다 특히, TMA 25wt%를 포함한 TMA-물계 포접화합물은 상변화온도 평균 5.8℃, 과냉도 8.0℃, 액상유지시간 10분, 비열 4.099kJ/kg℃를 나타내었다. 본 연구의 결과로부터 TMA-물계 포접화합물은 물보다 높은 상변화온도를 나타내었으며, 과냉도가 감소하고, 액상유지시간이 단축되는 과냉각 억제효과를 확인 할 수 있었다.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제29권2호
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• pp.141-150
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• 2004

우리가 소비하는 가공 식품은 위생상 안전하도록 살균처리가 이루어진다. 식품 내에 존재할 수 있는 유해 세균은 일정 살균온도에서 살균에 필요한 시간 동안 노출되면 사멸하며, 일반적으로 살균온도가 높을수록 살균에 필요한 시간은 단축된다. 연속살균장치는 혼합 및 저장탱크에 담겨진 식품을 점프로 이동시키면서 가열 열교환기에서 살균온도로 가열하고 단열관을 거치는 동안 살균온도를 유지시켜 살균을 완료한다. 또한 살균된 식품은 냉각용 열교환기에서 상온으로 냉각되며 이 과정에서 회수되는 열은 저장탱크에서 유입되는 식품의 예열에 사용되어 에너지 효율을 제고하는데 사용되기도 한다. 이와 같이 관을 이동하면서 가열되는 살균장치는 기존의 배치식 살균방법에 비하여 균일하게 가열이 이루어지므로 130C의 고온으로 살균할 수 있어서 살균에 필요한 시간을 수초에서 수십초 정도로 단축시킬 수가 있고 그에 따라 열손상을 크게 줄일 수 있다. 또한, 상온으로 냉각된 식품을 포장함으로써 저렴한 가격의 포장용기를 사용할 수 있고 상온에서 저장할 수 있으므로 저장비용이 저렴한 장점이 있다. 그러나, 가공식품에 고기나 야채와 같은 고체 상태의 식품이 함유된 경우에는 액상 식품이 열 교환기에서 순간 가열되며, 고상 식품은 액상식품과의 대류에 의한 열전달로 가열된다. 이 과정에서 고상식품은 이동관 내벽이나 다른 고상식품과 부딪치거나 회전하면서 이동관 내부에서 자유롭게 운동하게 된다. 이 과정에서 액상식품과의 상대이동 속도가 발생하여 이것이 대류열전달에 영향을 미치게 된다. 이 상대이동속도에 따른 대류 열전달계수는 고상식품의 내부온도 결정에 사용되는 연속살균장치의 중요한 설계인자이다. 대류열전달계수는 연속살균장치에서 자유로이 이동하는 고상식품의 중심부의 온도를 측정하여 결정할 수 있으나 이는 현실적으로 어렵다. 따라서 본 연구에서는 고정된 고상식품에 액상식품을 이동시켜 상대속도를 재현하고 액상식품의 온도와 고상식품의 중심온도를 측정하는 장치를 개발하였으며, 각 상대속도와 액상식품의 점도 별 대류열전달계수를 결정하는 프로그램을 유한차분법을 이용하여 개발하였다. 이 장치를 분당 15, 30, 40 리터의 유량에서 유체의 점도를 0에서 15 centipoise 사이의 세 수준에서 정육면체 소고기를 모델 고상식품으로 내부 온도분포를 측정하였으며, 유한차분법 프로그램으로 대류열전달계수를 결정하였다. 대류열전달계수는 792에서 2,107 W/m$^2$로 분석되었다. 대류열전달 계수는 액상식품과의 상대속도가 증가함에 따라서 증가하였고, 점도가 증가함에 따라서는 감소하였다.

• KSBB Journal
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• 제9권2호
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• pp.200-210
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• 1994

Cyclosporin A(Cy A) 생산을 위한 회분식 생물 반응기 실험에서, 고정상세포를 이용함으로써 액상 배양과 비교할 때 생물공정 개선의 가능성이 있음을 제시하였다. 고농도 배지를 생산균주가 지수기 생장단계인 발효개시 후 139시간에 첨가하였을 때, 고정상배양과 액상배양 모두에서, 균주의 재활성 및 재생장으로 인해 CyA의 생산기간이 연장되어, 발효개시 후 250시간까지 최대 CyA 농도를 유지하였다. 반면에 배지의 첨가가 없는 단순 회분식 배양의 경우, 두 경우 모두 정체생장 단계에서 CyA의 생산성이 빠른 속도로 감소하였다. 주목할 점은 고정상 세포의 경우 CyA수율($Y_{p/x}$)이 고농도 배지를 첨가한 후에도 지수기때의 수율의 80%에 이르는 높은 값을 계속 유지할 수 있었으나, 이와는 대조적으로 액상 세포는 단지 58%만을 유지할 수 있었다. 그 결과 고정상배양의 최대 CyA생산성 이 액상배양과 비교하여 약 2배 정도 증가하였다.

• 한국결정성장학회지
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• 제1권2호
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• pp.15-22
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• 1991

$YBa_2Cu_3O_x$ 초전도체를 $925^{\circ}C$, 산소 분위기에서 16시간 액상 소결할 때 액상-포켓이 결정립 내부에 포획되어 있는 것이 관찰되었다. 액상-포켓은 a, b 축의 길이가 같고 c축이 짧은 직육면체 모양의 판상형태를 갖고 있었으며, 같은 조건에서 16시간 동안 재열처리해도 액상-포켓의 모양은 그대로 유지되었다. 그리고 액상에 분산되어 있는 모든 결정립들이 액상-포켓과 같은 형태를 보였는데, 이것은 액상에 분산되어 있는 $YBa_2Cu_3O_x$ 결정립의 모양이 열역학적 평형 조건에 의해 결정됨을 의미한다. 그러나 $925^{\circ}C$, 질소 분위기에서 16시간 액상 소결한 경우에는 $YBa_2Cu_3O_x$ 결정립이 산소에서 액상소결한 것보다 c축이 다소 두터워진 직육면체 모양의 판상형태를 갖는 것이 관찰되었다. 이러한 결정립 형태(grain shape)의 차이는 tetragonal 결정구조의 $CuO_2$면 (a-b basal plane)에 존재하는 산소 공공의 농도가 열처리 분위기에 따라 차이가 있기 때문이며, 이로 인해 c축에 평행한 (결국 $CuO_2$면에 수직한 방향) 고상-액상 계면 에너지가 열처리 분위기에 따라 변하기 때문인 것으로 믿어진다. 그리고 산소와 질소 분위기에서 각각 액상 소결한 So와 $S_N$시편을 분위기를 바꾸어 재열처리하는 스위칭 실험을 하여, 분위기에 따른 결정립 형태의 변화를 명확하게 관찰할 수 있었다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.59.2-59.2
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• 2010

결정형 태양 전지의 보급화를 위하여 고순도 실리콘을 저렴하게 제조할 수 있는 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 고순도 실리콘을 경제적으로 제조하기 위하여 대역 정제에 의한 일방향성 응고법을 이용한 정련 연구를 진행하였으며, 응고 속도와 고 액상의 온도 구배가 정련도에 미치는 영향을 분석 하였다. 본 실험에 사용된 일방향 응고장치는 실리콘 용탕이 장입된 도가니 하부의 열 교환기를 통한 냉각에 의해 용탕 하부에서 상부 방향으로의 일방향성 응고가 진행되며, 응고 진행시 용탕의 흔들림에 의한 정련능의 감소를 방지하기 위해 가열 영역이 이동하는 Stober 공정을 채택하였다. 가열 영역은 실리콘 용융을 위한 상부 가열 영역과 응고 진행시 응고부의 온도 제어를 위한 하부 가열 영역으로 구성되어 있으며, 두 가열 영역의 온도 제어를 통해 응고중인 실리콘의 고 액상의 온도 구배를 조절하였다. 일방향 응고에 의한 정련법에서 고 액상의 온도 구배가 증가할수록 2차 수지상의 발달이 감소하고, 주상정의 수지상 형태를 유지하게 되어 고 액 공존영역에서 액상 영역으로의 확산이 원활하게 이루어져 분배계수를 이용한 정련도가 좋아지게 되며, ICP 분석을 통해 온도 구배의 증가에 따라 정련능이 증가하는 양상을 확인 할 수 있었다. 고 액상의 온도 구배의 조절을 통한 공정 시간 대비 정련도의 향상을 통해 결정형 태양전지의 생산성의 증가를 통한 저가화를 이룰 수 있을 것이다.

• Elastomers and Composites
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• 제49권3호
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• pp.210-219
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• 2014

본 연구에서는 아크릴계 점착제를 합성한 후 이소프렌 액상고무를 블렌드하여 광기능성 시트에 적용될 점착제를 제조하였다. 아크릴 점착제의 모노머로는 butyl acrylate, acrylic acid, 2-ethylhexyl acrylate, 2-hydroxyethyl methacrylate를 사용하였고 용매로는 톨루엔을 사용하였다. 고무계 모노머로는 isoprene 액상고무(LIR-50)를 사용하였고, 아크릴 점착제와의 배합량을 0 ~ 50 wt%로 하여 실험을 진행하였다. 결과에 따르면 LIR-50의 함량이 증가할수록 아크릴계 점착제의 최대 단점이었던 전사현상이 감소하였다. 그 이유는 이소프렌 액상고무의 경우 아크릴 점착제와 달리 극성기가 존재하지 않기 때문에 피착재와 이차결합이 발생하지 않아 경시변화에 따른 전사현상이 감소한 것으로 사료된다. 점착제의 자외선 경화 시 광개시제의 함량이 증가함에 따라, UV에 노출되는 시간이 증가함에 따라 점착제의 경화도가 높아지기 때문에 점착력과 전사현상이 감소하였다. 반면 유지력의 경우는 경화도가 증가하여 분자구조가 망상구조를 이루며 점착제 내부응집력이 증가하기 때문에 유지력은 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제34권2호
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• pp.173-178
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• 2010

빙축열시스템은 저온잠열저장을 위해 물을 사용한다. 그러나 물은 액체에서 고체로 상변화를 하는 과정에서 물의 과냉각 현상에 의하여 냉동기의 냉동용량 증가와 COP감소의 원인이 되고 있다. 본 연구는 저온잠열축열물질로 적용 가능한 TMA(Tri-methyl-amine, $(CH_3)_3N$) 20~25 wt%를 포함하고 있는 TMA-물계 포접화합물(TMA-water clathrate compound)의 냉각특성에 대한 실험적 연구를 수행하였다. 실험적 연구 결과, TMA 질량농도가 높을수록 상변화온도는 증가하였고, 과냉각도와 비열은 감소하였다. 특히, TMA 25wt%를 포함하고 있는 포접화합물은 냉각과정동안 평균 상변화온도 $5.8^{\circ}C$와 과냉각도 $8.0^{\circ}C$, 액상유지시간 651sec 및 비열 3.499 kJ/kgK로서 다른 TMA 농도보다 양호한 냉각특성을 나타내었다. 이와 같이 저온잠열축열물질로서 TMA 25wt%-물계 포접화합물을 적용하는 것이 유리할 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5247-5253
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• 2012

본 연구는 식혜와 액상 커피의 제조 공정중 HACCP system을 이용하여 한계 기준 설정을 위한 목적으로 실시하였다. 살균공정의 한계 기준 설정은 충북 진천시 소재의 P사에서 약 30일 (2012년 4월 1~30일) 동안 살균온도와 시간을 측정하였다. 그 결과, 멸균전에는 식혜와 액상 커피에서 미생물이 검출되었다. 반면에 식혜(238mL Can, 500mL and 300mL PP, 1.8L PP)에서 모든 미생물은 살균($121{\pm}1^{\circ}C$에서 $15{\pm}1$, $35{\pm}1$ and $45{\pm}1$분) 후에는 검출되지 않았고, 액상 커피도 살균($121{\pm}1^{\circ}C$, $20{\pm}1$분)후 검출되지 않았다. 가장 적당한 온도와 시간을 결정하기 위한 살균기 조건은 $121{\pm}1^{\circ}C$, $20{\pm}1$분이었다. 결론적으로, 살균공정은 유해미생물(일반세균, 대장균군, 병원성 미생물)를 예방, 감소 또는 제거할 수 있는 좋은 대안이 될 것이다. 따라서 품질 유지와 생물학적 안전성을 위한 살균 온도와 시간의 한계기준은$121{\pm}1^{\circ}C$에서 $20{\pm}1$분으로 설정하였다. 그리고 HACCP 계획은 살균 공정중 모니터링 방법과 모니터링 주기, 문제 해결 방법, 교육, 훈련, 기록 관리 등을 위하여 필요하여 이를 제안하고자 한다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
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• pp.40-45
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• 2004

액상 TCE 제거반응을 위한 Hetero-CWO 촉매들 중에서 $CoO_{x}$/$TiO_2$와 $CuO_{x}$/$TiO_2$가 상대적으로 유망한 것으로 보여졌으며, 특히 5% $CoO_{x}$/$TiO_2$ 촉매의 경우에 반응시간에 따른 활성추이는 TCE 제거반응에서 주요 역할을 할 수 있는 반응 활성점의 변화를 암시하고 있다. $FeO_{x}$ /$TiO_2$와 Fe-MFI 촉매상에서 TCE 제거반응에 대한 시간에 따른 활성거동으로부터 활성점의 redox cycle를 어떻게 제어하는가 하는 점이 매우 중요함을 알 수 있었으며, 촉매표면에서 이를 유지.증진시킬 수 있는 촉매 디자인 기법이 요구되었다.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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• 한국전기전자재료학회 2006년도 하계학술대회 논문집 Vol.7
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• pp.300-300
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• 2006

일반적으로 PZT계 세라믹스는 높은 결정격자 이방성을 가지고 있으며, 우수한 압전특성을 가지고 있다. 이러한 특성을 보이기 위해서는 높은 온도($1200^{\circ}C$)에서 소결을 해야하기 때문에 PbO의 휘발로 인하여 환경문제가 야기되고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 Li, Na같은 액상소결제를 첨가시켜 소결온도를 낮추는 연구를 하고 있다. 본 연구에서는 $Pb(Mn_{1/3}Nb_{2/3})O_3$-PZT세라믹스가 갖는 높은 결정격자 이방성을 유지시키고, 저온소결시 압전 및 유전특성을 향상시키기 위해서 $Pb(Mg_{1/2}W_{1/2})O_3$를 치환시켜 attrition milling 시간에 따른 PWM-PMN-PZT세라믹스의 압전특성을 조사하였다.