국내 노상토의 변형특성에 대한 건조단위중량과 함수비의 영향을 평가하고자 4종의 노상토에 대해 다양한 함수비 및 건조단위중량 조건에서 공진주/비틂전단시험을 수행하였다. 건조단위중량은 탄성계수는 물론 정규화탄성계수 감소곡선 모두에 영향을 주는 것으로 나타났다. 정규화 탄성계수는 다짐도가 5% 증가함에 따라 약 20% 감소하였다. 국내 노상토의 탄성계수는 함수비가 $\pm$2% 변화 범위에서 40% 이상 변화하였으며. 지수모델을 적용하여 평가 할 수 있는 것으로 판단된다. 그러나 정규화탄성 계수 감소곡선은 함수비의 영향을 받지 않았다. 또한, 탄성 계수에 대한 하중주파수 및 구속응력의 영향 특성은 시편의 건조단위중량과 함수비 변화에 거의 영향을 받지 않는 것으로 나타나 서로 독립적인 요소로 고려할 수 있음을 알았다.
담배의 중량변화에 영향을 주는 인자중에서 刻草(각폭 0.9mm)의 길이와 수분함량 그리고 이 두 인자의 변화에 따른 팽숭성 변화의 상호관계로부터 우리나라 제조담배의 중량변화관계를 분석하였다. 1. 수분함량이 1%씩 변화할 때 각초의 팽숭성은 3.2~7.9%가 변화하였고, 제품의 중량은 5.7~7.6%의 변화를 보였으며, 이 변화율은 각초의 길이가 클수록 크게 나타나고 길이가 작을수록 작게 나타났다. 2. 일정한 수분함량( 12% )에서 각초의 길이변화에 따른 팽숭성의 변화는 3.8~22.8%로 나타났고, 제품의 중량은 2.9~29.4%의 변화를 보였으며, 이 변화폭은 수분함량이 감소할수록 커지고 증가할수록 작아지는 경향을 나타내었다. 3. 길이가 서로 다른 각초를 일정량씩 임의로 배합하였을 때의 제품중량의 변화는 각초의 길이가 2mm이상은 3.5%가 증가하는 반면 2mm이하는 3.5%가 감소하였으면 이 변화는 배합률이 25~30%에서 가장 적게 나타났다. 4. 우리나라 제조담배의 표준중량은 본 실험의 결과 분석된 적정중량에 비해서 1~9%가 높은 것으로 나타났다.
배추 가공을 위한 물리적 성질의 기초 자료로서 배추줄기의 염절임과 blanching시 중량, 부피 및 밀도의 변화를 측정하였다. 5% 이상의 소금 용액에 침지했을 때 배추의 중량 및 부피는 초기 4시간 동안에 급격히 감소되고 8시간 후에는 실질적으로 완료되었으며 이 때 중량감소율은 $22{\sim}27%$, 부피감소율은 $22{\sim}35%$로 중량감소에 비해 부피 감소가 더 컸다. 시료로 사용한 생배추 줄기의 평균 밀도는 0.881g/ml 였으며, 0.2M 이상의 염용액에 염절임했을 때 농도에 따른 밀도차이는 거의 없었으며 약 15% 증가한 평균 1.02g/ml였다. 한편 생배추 시료의 공기함량은 $0.093{\sim}0.120ml/ml$ 배추였으며 염절임 4시간 동안에 급격히 구축되고 그 후 거의 변화가 없었으며 초기 공기함량의 약 25%가 잔류되었다. 생배추 줄기를 $60{\sim}90^{\circ}CE$ 범위에서 steam blanching 했을 때 중량 및 부피감소율은 각각 $3.7{\sim}7.2%,\;9.2{\sim}19.1%$였으며, 밀도는 $0.936{\sim}1,000g/ml$, 잔존공기량은 $0.056{\sim}0.022ml/ml$ 배추였다. 또한 염절임 배추의 steam blanching의 중량 및 부피변화율은 각각 8%, 10%, 정도로 부피변화율은 생배추의 1/2밖에 되지 않았다. 염절임 및 blanching의 속도는 $t/(1-R)=k_1+k_2.t$의 식으로 표현할 수 있었으며 R은 초기값에 대한 상대적 변화율, $k_1,\;k_2$는 각삭 상수이다.
과채류 자동저장용 마이크로프로세서 제어장치를 활용하여 밀감의 저장시 발생되는 호흡량 및 중량감소를 자동 계측하였다. 중량감소는 스트레인게이지 load cell 장치를, 탄산가스는 적외선 가스분석기로 계측하고 계측신호를 컴퓨터에 접속하여 on-line화 하였다. 과일저장 조건과 계측시간 주기의 설정은 Z-80 마이크로프로세서와 컴퓨터간의 handshaking 정보교환 방식으로 수행할 수 있도록 하고 계측자료는 마이크로컴퓨터의 data file로써 자동기록 및 분석가능한 운영프로그램을 개발하였다. 건전한 것과 상처를 낸 감귤을 $20^{\circ}C$에서 4일간 저장하면서 호흡량을 비교하여 본 결과 건전한 감귤은 3-5ml $CO_2/kg{\cdot}hr$를 유지한 반면 상처를 낸 감귤의 경우는 50시간 이후부터 호흡량의 급격한 증가를 보였다. 한편 중량감소는 60시간 동안 건전한 감귤의 경우 거의 변화가 없었으나 상처를 낸 감귤의 경우 호흡량의 중가와 더불어 약 5%의 무게감소를 나타내었다.
제주산 궁천조생의 저장조건에 따른 저온저장 특성을 검토하였다. 상온저장에 비해 저온저장 감귤은 저장기간 중 가용성 고형물, 총당, 비타민 C의 변화가 매우 적었으며, 부패율과 중량감소가 각각 10% 이내 수준에서 비교적 신선도를 유지한 상태에서 3월 하순까지 저장이 가능한 것으로 보였다. 또한, 중량감소, 경도의 저하, 당함량의 감소는 저장기간 중에 계속하여 서서히 일어났다. 필름포장과 wax-coating은 중량감소와 외관향상에는 도움을 주었으나 장기간 저장에는 부패율이 증가하였다. 습도조절을 하지 않은 저온저장은 습도조절한 경우와 비교하였을 때 부패율과 중량감소가 컸다. 증산작용으로 인한 껍질수분의 감소에 따라 과육으로부터 수분이동이 발생하여 저장기간 중 과육율이 감소하였으며, 저장 60일 후부터 경도저하가 많이 일어나 조직이 연화됨을 알 수 있었다. 조기수확한 감귤에 비하여 완숙한 감귤이 부패율과 중량감소가 적어 저장 100일간을 기준하여 출하하는 것이 바람직하였다. 상온저장한 감귤에 비해 저온저장한 감귤은 저장 4개월 이후 출고하였을 경우 외관 및 맛에 비교적 우수하였으며, 출고후 필름포장한 감귤의 부패율은 급속히 증가하여 취급에 주의가 필요하였다. 조생온주의 경우 저온에서 장기간 저장이 어려움을 알 수 있어서 저장용 감귤의 특성을 고려하여 저장조건을 설정할 필요가 있었다.
마늘의 수확 후 줄기 및 뿌리의 절단이 마늘의 저장 중 물리, 화학적 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여 무안산(스페인산)과 의성산(재래종), 남해산(중국산) 마늘을 각각 1cm, 3cm, 5cm의 줄기를 남기고 절단한 것과 뿌리를 1cm 이내로 절단한 것과 절단하지 않은 처리구에 대하여 2$^{\circ}C$ 저장온도에서 8개월의 저장기간동안 중량감소율, 부패율, 발아율, 전당, 환원당 및 피루빅산의 함량 변화를 분석하였다. 실험결과 줄기 길이가 긴 처리구 일수록 중량감소율, 부패율, 발아율이 저장 8개월 째 유의적으로 크게 증가한 것으로 나타났으며, 인편의 함수율은 중량 감소율 증가와 더불어 저장 기간이 길어질수록 급격히 감소하였다. 전당의 함량은 저장기간이 증가함에 따라 감소하고, 환원당은 그 반대로 증가하는 경향이 나타났으나 피루빅산의 함량과 더불어 줄기 절단 및 제근에 따른 처리구간 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 따라서 줄기 절단은 그 길이에 상관없이 당함량 및 피루빅산에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 보였으며, 전반적으로 줄기를 1cm 남기고 절단한 처리구가 가장 저장성이 좋은 것으로 판단되었다. 그 외 제근 처리는 중량 감소율과 부패율에만 다소 영향을 미치는 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 마늘 수확 후 저장고 반입시 부피의 대부분을 차지하는 줄기를 많이 남겨놓을 수록 오히려 마늘의 중량감소율, 부패율, 발아율에 좋지 않는 영향을 미치는 것으로 나타나, 농가에서는 불필요한 줄기를 절단하여 저장함으로써 마늘의 호흡 및 발아를 억제함과 동시에 부피감소를 통한 경제적인 이익을 얻을 수 있을 것이라 판단되었다.
꽈리고추의 저장중 저장조간에 따fms 중량, 부패율, 비타민 C, chlorophyll, 유리당 및 매운맛 성분 등 품질 변화를 측정하여 꽈리추의 적정 저장조건을 밝히고자 하였다. 중량 감소율은 상온에서 저장한 꽈리고추에서 급격히 증가하나 저온에서 저장한 꽈리고추의 중량 감소는 크게 나타나지 않았다. 부패율은 상온에서 저장 7일부터 크게 증가하였으며, 저온에서는 저장 21일부터 급격히 증가하였다. Capsaicin 및 dihydrocapsaicin 함량은 상온에서 저장시간기 경과합에 따라 급격히 감소하였고, 저온의 경우 저장시간이 경과함에 따라 완만하게 감소하였다. Ascorbic acid 함량은 저장초기에 많이 감소하였고 낮은 온도에서 보다 높은 온도에서 감소폭이 크게 나타났으나 온도에 따른 변화는 거의 없었다. 유리당은 저장기간이 경과함에 따라 점진적으로 감소하였으며, $25^{\circ}C$ 저장 꽈리고추는 $3^{\circ}C$에 비하여 유리당의 감소가 현저하였다. chlorophyll 함량은 저장기간이 경과함에 따라 완만하게 감소하는 경향이었으며, 저장온도에 관계없이 chlorophyll a, b의 비율은 대체로 3 : 1을 나타났다. 꽈리고추의 씨는 저장시간이 경과함에 따라 갈변이 진행되었으나, 과피는 거의 갈변되지 않았다.
탄소재료의 가스화속도는 근본적으로 활성자리의 수와 관련되어 있으며, 또한 가스화속도는 활성자리 뿐 아니라 확산제한에 따라 달라진다. 대부분의 탄소재료의 활성화 초기단계는 제한된 활성자리 때문에 반응속도는 느리고, 다음 단계는 총 활성자리가 증가하여 반응속도는 급격히 증가하고, 마지막으로 활성자리가 감소하여 활성화 속도는 감소한다. 이러한 sigmoidal특성을 나타내는 활성화 단계를 기공발달과정으로 설명하면, 활성화 초기에 탄소재료 내부에 이미 존재하는 닫힌 기공이 열리고, 일단 기공이 열리면 성장하게 된다. 이렇게 기공 수가 증가하는 것 뿐 아니라 기공 직경이 증가하여 활성화 과정이 진행될수록 비 표면적 및 기공부피는 증가하는데 이런 일련의 과정을 통하여 활성자리 수는 증가하고 또는 감소한다. 이렇게 기공이 발달하는 과정은 각각의 활성화 단계에서 탄소재료의 비 표면적 측정으로 알 수 있으며, 전반적인 산화속도 변화를 측정하여 반응단계를 추정하게 된다. 대부분의 연구자들은 반응 전체의 평균 산화속도를 측정한 후 활성화 에너지를 구하여 반응조절단계로 활성화 기구를 설명한다. 이 연구에서는 활성화 과정 중에 발생하는 중량감소 단계, 즉 각각의 활성화 단계에 따라 달라지는 반응속도상수를 측정하고, 반응단계별 활성화 에너지를 비교 해석하여 피치계 탄소섬유의 기공발달에 영향을 미치는 활성화 기구를 고찰하고자 하였다.
고목재의 치수안정성을 향상시키는 무수초산과 포름알데하이드 기상처리가 팔만대장경 경판의 주요 소재인 산벚나무의 중량, 흡습성, 그리고 재색에 미치는 효과를 야외폭로와 촉진열화시험을 통해 측정하였다. 무수초산과 포름알데하이드 72시간 기상처리에 의한 시편의 중량은 각각 평균 8.1과 15.7% 증가하였다. 두 달 이상 야외 폭로된 아세틸화 시편의 중량은 1.5% 밖에 감소하지 않았으나 포름알데하이드 시편은 매우 많이 감소하였다. 또 아세틸화 처리는 시편의 흡습성을 낮추었으며 자외선에 의한 갈변을 방지하였으나, 포름알데하이드 처리는 그렇지 못하였다. 한편 포름알데하이드 처리시간이 긴 시편일수록 할열과 변형이 더 많이 발생하였다. 따라서 포름알데하이드 처리는 고목재 보존방법으로 맞지 않으나, 아세틸화 기상처리는 액상처리와 같이 중량을 과도하게 증가시키지 않으면서도 자외선과 비로 인한 재색변화와 중량감소를 막아줌으로 고목재의 보존처리에 적합하다고 할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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