전기압력밥솥은 현대인의 바쁜 일상에서 버튼 하나로 편리하게 맛있고 찰진 밥을 지을 수 있어서 대부분의 가정에서 사용하는 생활 필수품의 하나가 되었다. 단순히 밥을 편리하게 짓는 기능을 제공하는 것에서 진일보하여 최근에는 황금동, 돌솥 등 다양한 내솥의 개발 및 밥솥 뚜껑 안쪽 탑커버가 분리되는 '분리형 커버' 등 맛있는 밥맛과 보다 편리한 밥짓기를 위한 제품개발이 지속되고 있다. 이렇게 편리한 제품이지만 안전하게 사용하기 위해서는 올바른 전기압력밥솥의 사용법과 관리가 필요하다.
가전산업과 연계하여 유도가열 기술을 응용한 대표적인 시스템으로 IH압력밥솥을 예로 들 수 있다. 유도가열 코일에서 고주파 자속의 의해 발생된 와전류가 결합된 밥솥을 가열하기 때문에 유도가열 코일에는 고주파 손실을 줄이기 위해 Litz wire가 사용된다 이에 본 논문은 특히 IH압력밥솥에 사용되는 Litz wire를 선정하는 데 있어 중요한 요소가 되는 소선경, 가닥수별 AC DC 저항 및 손실계산 그리고 Cost 예측 방법을 제안한다.
쌀밥의 저장 특성을 조사하기 위하여 국내산 쌀 탑 라이스 4품종(일품, 새추청, 신동진 및 수라)을 전기 압력 밥솥 및 전기 밥솥을 이용하여 취반한 다음 상온, 보온 및 냉장 저장하면서 수분함량, pH, 색도 및 관능적인 특성을 조사하였다. 취반 직후 쌀밥은 전기압력 밥솥으로 취반했을 때 수분함량이 낮고 pH는 높았으며, 색도에서 b값은 높고 L값은 낮은 경향을 보였다. 관능적으로도 구수한 풍미, 조직감 등이 강하고 기호도가 우수한 것으로 나타났다. 저장 기간에 따라서는 수분함량 및 pH는 취반 용기에 관계없이 모든 저장 온도에서 감소하였고, 색도는 상온 및 냉장 보관시에는 취반 용기에 관계없이 L, a 및 b값 모두 저장기간 동안 유사하였으나 보온 조건에서 전기 밥솥 취반미를 저장했을 때는 초기(6시간)에 녹색도 (a값)이 감소하기 시작하여 24시간 후에는 황색도(b값)가 크게 증가하면서 L값이 감소하였다. 관능적으로도 상온에서는 저장 48시간까지 유의적 차이를 보이지 않은 반면 보온 및 냉장 저장 시에는 각각 24시간 및 3일 경과 후에 대부분의 관능적 특성에서 유의적인 차이를 보이면서 기호도가 감소하였다. 이상으로부터 저장 중 쌀밥의 품질은 상온에서는 48시간까지 색도 및 관능적인 변화가 적어 가장 효과적이었던 반면 보온 및 냉장에서는 각각 황변 및 수분증발과 함께 이취가 증가하면서 관능적으로 품질이 낮아졌으며, 전기 압력 밥솥 보다 전기 밥솥을 사용하여 보온했을 때 품질저하가 더 큰 것을 알 수 있었다.
전기보온밥솥의 전력소비비중은 11.5$\%$로 냉장고 17.3$\%$, 조명용 형광램프 14.8$\%$, 컬러TV 12.3$\%$에 이어 네 번째로 높은 비중을 차지하고 있어 에너지 소비를 줄일 수 있는 절전형 제품을 개발하는 것은 당연하다. 하지만 국내에는 아직 이에 대한 에너지 효율기준과 측정방법에 대한 기준이 마련되어 있지 않은 상태다.
현미밥의 취반조건이 맛에 미치는 영향을 알아보기 위해 가수량과 취반기구를 달리한 현미밥의 형태변화와 관능적, 기계적 특성 변화를 알아보았다. X-선 회절도로부터 Peak높이가 멥쌀밥보다 찹쌀밥이 낮았고, 가수량이 증가함에 따라 압력밥솥을 사용하였을때가 감소하였으며, 이는 SEM으로 관찰하였을 때에도 붕괴정도가 현저하게 보였다. 가수량을 달리하여 멥쌀현미와 찹쌀현미를 전기밥솥으로 취반한 결과 1.4배의 멥쌀현미밥과 1.2배의 찹쌀현미밥이 관능검사 결과 전체적인 선호도가 가장 높았으며 가수량이 증가할수록 수분함량과 수분활성도가 증가하였다. 가수량이 증가하면 텍스쳐 특성치의 차이가 커서 견고성, 탄성, 껌성 , 응집성 , 씹힘성은 감소하였고 조리기구에 따른 차이는 전기밥솥으로 취반한 경우가 압력밥솥으로 취반한 경우보다 견고성 , 응집성, 탄성, 껌성 및 씹힘성의 모든 특성값이 더 낮았다.
전기보온압력밥솥 체결 구조물은 오븐, 상부 가열판, 체결 링으로 구성된다. 전기보온압력밥솥은 압력이 작용하기 때문에 안전성 검토가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 체결 구조물에 대하여 설계적 관점과 파손적 관점에서 구조 해석을 수행하였다. 설계적 관점에서 체결 구조물에 대한 선형 해석을 수행하였고, 파손적 관점에서 체결 링에 대한 비선형 해석을 수행하였다. 이들 해석을 통하여 전기보온압력밥솥 체결 구조물의 안전도를 평가하는 방법을 제시하였다.
유도가열 방식의 전기보온압력밥솥은 밥솥 전체를 가열하기 때문에 밥맛이 좋고, 빠르게 밥을 지을 수 있는 장점이 있어서 많이 사용되고 있다. 특별히 전기보온압력밥솥의 오븐은 내부에 압력이 작용하기 때문에 안전성 검토가 반드시 필요하다. 본 연구에서는 변형률을 평가하기 위하여 스트레인 게이지를 이용한 실험을 수행하였고, 그 결과를 유한 요소법을 이용한 구조 해석 결과와 비교하였다. 또한, 영구 변형량을 평가하기 위하여 수부하 실험을 수행하였고, 그 결과를 구조 해석 결과와 비교하였다. 이들 실험과 해석 결과를 통하여 오븐의 안전도를 평가하는 방법을 제시하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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