• 제목/요약/키워드: 초음파 가공

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탈지 겨자씨로 제조한 가식성 생고분자 필름의 물리적 특성에 대한 탄수화물 가수분해 효소 혼합체, 초음파, 그리고 방사선 처리의 효과 (Effects of a Carbohydrase Mixture, Ultrasound, and Irradiation Treatments on the Physical Properties of Defatted Mustard Meal-based Edible Films)

  • 양희재;노봉수;김재훈;민세철
    • 한국식품과학회지
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    • 제43권1호
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    • pp.30-38
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    • 2011
  • 대부분의 고분자 분쇄 처리는 WVP에 영향을 주지 않았고, 일부 조건에서 WS를 개선시켰으나 그 개선 정도가 변수 크기와 직접적으로 관계되지 않았다. 인장특성의 경우에도 대부분의 처리들에 의해 개선되지 않았으며, 초음파 처리의 경우에는 오히려 인장특성을 저하시키기도 하였다. 고분자 분쇄가 DMM 필름의 특성에 영향을 미칠 것이라고 가설을 세웠지만 향 프로파일을 제외한 DMM 필름의 특성들이 본 연구에서 사용된 조건에서의 고분자 분쇄 처리에 의해 대체적으로 크게 영향을 받지 않았다. 또한 필름의 물리적 특성의 변화에 미치는 그 영향 정도가 고분자 분쇄의 공정 변수 크기에 의해 결정될 것이라고 예상했지만, 초음파와 방사선으로 처리된 탈지 겨자씨 필름은 공정 변수의 크기와 필름의 특성들 간에 상관관계가 없었다는 것을 알아내었다. 이것은 아마도 순수한 단일 생고분자로 구성된 필름의 고분자 네트워크와 복합 생고분자로 구성된 농산물 가공 부산물인 탈지 겨자씨 필름의 고분자 네트워크의 차이 때문이라고 사려된다. 이 연구의 결과를 통해 단일 생고분자 필름의 특성 개선을 위해 사용되는 고분자 분쇄 기술과 처리 변수들의 값들이 복합 생고분자인 탈지 겨자씨 필름에는 그 필름의 특성 개선에 효율적으로 적용되지 않는다는 것이 규명되었다. 이 결과는 다른 복합 생고분자(농산물 가공 부산물)로 가식성 필름을 제작 시 본 연구에 사용된 고분자 분쇄 처리들이 그 필름의 물리적 특성들을 개선하는데 효과적이지 않을 수 있다는 가능성을 말해주기도 한다. 차후 탈지 겨자씨 필름의 특성을 개선하기 위해서 다른 고분자분쇄 기술(예, high pressure homogenization)을 이용해보거나 composite 필름을 제조할 수 있을 것이다.

초음파 처리가 녹차 침출액의 추출 수율 및 화학적 특성에 미치는 영향 (Influence of Ultrasonification on Extraction Yield and Chemical Property of Green Tea Infusion)

  • 김병철;강성원;정창호;허호진;이승철;조성환;최성길
    • 농업생명과학연구
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    • 제44권5호
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    • pp.91-99
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    • 2010
  • 본 연구에서는 추출보조공정으로서 초음파 처리에 따른 녹차의 성분특성 변화를 분석하기 위하여,$60^{\circ}C$에서 1, 5, 30, 60분간 열수추출하고, 동일온도에서 초음파 추출하여 각각 가용성 고형분, vitamin C, 총 페놀성 화합물, flavonols, catechins, caffeine, free amino acids 함량을 분석하였다. 가용성 고형분 함량은 초음파 처리에 의해 약 4~5%의 추출수율이 증가하였다. Viamin C 함량은 1, 5, 30분에서는 각각 약 0.21, 0.16, 0.31 mg/g 증가하였지만, 60분 처리구에서는 대조구와 비교해 2.47 mg/g에서 2.22 mg/g으로 감소하였고, 총 페놀성 화합물 함량이 약 10~13 mg/g 증가하였다. Flavonols는 myricetin이 4.77 mg/100g에서 9.94 mg/100g, quercetin은 10.97 mg/100g에서 20.84 mg/100g, kaempferol은 7.95 mg/100g에서 17.33 mg/100g으로 초음파 처리에 의해 약 2배 이상 증가함을 알 수 있었다. 초음파처리에 의해 녹차 침출액의 EGCG, EGC, ECG, EC, (+)-C 함량이 증가하는 경향을 보였다. 이러한 경향과는 달리, 유리아미노산의 경우는 초음파 처리에 따른 영향이 거의 없었고, 추출시간이 길어짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로 초음파 처리에 의해 녹차의 vitamin C, 총 페놀 화합물, flavonol류, catechins의 추출이 증가함을 알 수 있었고, 따라서 녹차 가공에 있어 초음파 처리가 매우 효율적인 추출보조공정으로 사용될 수 있으리라 사료된다.

스테인레스 316L강의 배관용접결함에 대한 유도초음파 특성 평가 (Evaluation of Weld Defects in Stainless Steel 316L Pipe Using Guided Wave)

  • 이진경;이준현
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.46-51
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    • 2015
  • 스테인레스강은 고온, 고압에서 부식에 효과적인 재료로써 액화수소, 가스 등을 저장하는 저장용기 및 고온의 유체들을 이송하는 배관재료로 널리 사용되고 있다. 일반적으로 스테인레스강의 용접은 TIG용접이 이용되어지고 있으며 용접후 용접부위에 발생하는 초기 용접결함 및 사용중 발생하는 열적 피로균열 등이 재료의 신뢰성을 저하하는 요인들로 지적되고 있다. 본 논문에서는 레이저 유도초음파를 이용하여 초기 용접결함에 대한 초음파 특성 규명을 위하여 스테인레스강의 용접부에 인공균열의 크기를 5 mm, 10 mm, 20 mm 길이로 가공후 유도초음파의 결함 길이 변화에 따른 특성을 평가하였다. 배관의 두께 등을 고려하여 L(0,1)모드와 L(0,2)모드를 이용하였으며 각각의 모드가 결함의 길이 변화에 따라 변화를 보였지만 L(0,2)모드가 L(0,1)모드보다 결함 길이에 더욱 민감하게 반응하였다. 본 연구에서는 L(0,1)모드와 L(0,2)모드의 진폭비를 구하여 결함과의 연관성을 평가한 결과 결함 길이와 선형적인 관계를 나타냄으로써 각 모드를 단독적으로 평가하는 것보다는 두 모드의 진폭비를 이용하여 결함을 평가하는 것이 더욱 효과적임을 알 수 있었다.

미세가공 정전용량형 초음파 탐촉자 개발(II) - 미세공정기술 분석 (Development of capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (II) - Analysis of Microfabrication Process)

  • 김기복;안봉영;박해원;김영주;김국진;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.573-580
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    • 2004
  • 본 연구는 cMUT 제작을 위한 미세공정기술을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 외국의 관련 제조공정 연구결과들을 분석하였다. cMUT 제작의 주요 공정인 미소 진동 박막 형성, 희생층 형성, 식각 공정에 대한 실험을 수행하여 적절한 공정조건을 찾고자 하였다. 각 제작 공정조건들을 변화시켜 가면서 증착된 실리콘 질화막의 두께, 균일도, 잔류응력을 측정하였다. 희생층으로서 실리콘 산화막의 공정조건을 변화시켜 가면서 산화막의 성장률을 분석하였다. 마지막으로 희생층 식각을 위한 최적 식각공정을 얻기 위한 실험을 수행하였다. 본 연구에서 얻어진 주요 미세공정 조건은 추후 cMUT 제작에 적용될 예정이다.

포름산과 초음파 열처리에 의한 양모의 물성 및 염색성 변화 (Change of Dyeability and Physical Properties of Modified Wool by Formic Acid, Ultrasonic Wave and Heat Treatment)

  • 최우혁;김미경;김종원;윤석한;엄인철
    • 한국염색가공학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.290-297
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    • 2011
  • In this study, the possibility of the practical development of highly sensitive clothing textiles using fibrillated wool fibers were considered by determining the dyeability, the physical and mechanical properties of fibrillated wool fibers treated under strong acid and high temperature ultrasonic wave irradation and they were compared with those of untreated wool fibers. The color strengths of the dyed fibrillated wool fabrics increased by the acid metal complex dyes contrary to the untreated wool fabrics, and color fastness properties to rubbing, light, and dry cleaning were excellent, similar to those of the untreated wool fabrics. The tensile strengths of fibrillated wool fabrics were also kept after the dyeing. Moreover, the Numeri, Fukurami, and THV of the fibrillated wool fabrics were better than those of the untreated wool fabrics.

초음파를 적용한 PET 직물의 알칼리 가수분해에 관한 연구(I) - 분해속도상수와 활성화 에너지- (A Study on the Alkali Hydrolysis of PET fabric with Ultrasonic Application(I) - Decomposition Rate Constant and Activation Energy -)

  • 서말용;조호현;김삼수;전재우;이승구
    • 한국염색가공학회지
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    • 제14권4호
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    • pp.214-222
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    • 2002
  • In order to give a silk-like touch to PET fabrics, the PET fabrics were treated with NaOH alkaline solution in various conditions. In alkaline treatment, the liquor flow type pilot weight reduction apparatus with magnetostrictive ultrasonic transducer was used for the study. The weight loss of PET fabrics hydrolyzed in 4% and 6% NaOH solution, at $95^\circ{C}$ and $99^\circ{C}$ for 60min. with ultrasonic application showed 3.7~4.6% higher than that of treated fabric without ultrasonic application. From the difference of specific weight loss, the treatment condition of the maximum of hydrolyzation effect appeared at $95^\circ{C}$ in $4^\circ{C}$ and at $90^\circ{C}$ in 6% NaOH solution, respectively. During the alkali hydrolysis of PET fabrics, the decomposition rate constant(k) increased exponentially with the treatment temperature and were not related with ultrasonic cavitation. The activation energy$(E_a)$ in decomposition of PET fabrics were 21.06kcal/mol with ultrasonic application and 21.10kcal/mol without ultrasonic application. The ultrasonic application gave a little higher value of the activation entropy$(\Delta{S}^\neq)$ and a little lower value of Gibbs free energy$(\Delta{S}^\neq)$ compared with not used ultrasonic apparatus.

은(Ag) 광증착에 의한 폴리우레탄/$TiO_2$ 하이브리드 멤브레인 필름의 항균특성 (Antibacterial Properties of PU/$TiO_2$ Hybrid membrane Films after Photodepositing of Silver)

  • 조성민;민병길;지광환
    • 한국염색가공학회:학술대회논문집
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    • 한국염색가공학회 2012년도 제46차 학술발표회
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    • pp.50-50
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    • 2012
  • 투습방수필름으로 많이 사용되고 있는 폴리우레탄(PU)에 광촉매 기능성을 가지고 있는 나노-$TiO_2$(Degussa P25)를 1~10wt% 복합시킨 후, 은(Ag)이온 수용액에서 자외선 조사에 의한 광증착시키는 과정을 거쳐 은이 도핑된 PU/$TiO_2$/Ag 하이브리드 멤브레인 필름을 제조하였다. (주)비에스지에서 제공받은 PU/DMF/MEK 용액에 $TiO_2$를 초음파로 균일하게 분산배합한 후, 필름캐스팅하여 만든 필름을 AgNO3 수용액에 침지시키고 254nm의 자외선을 30~120초 동안 조사하는 광증착법으로 은을 환원시켜 도핑시켰다. 은 도핑된 하이브리드 필름을 Shaking flask method에서 폐렴간균, 황색포도상구균에 대한 항균성을 측정하고, Clear zone method에서 대장균에 대한 항균성을 측정한 결과, $TiO_2$ 함량이 3wt% 이상이고 UV조사시간이 60초 이상인 경우 99.9% 이상의 항균성을 나타내는 것을 확인하였다.

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초음파 진동절삭기의 펄스폭변조 가진 특성 (Characteristics of Pulse Width Modulation(PWM) Excitation of Ultrasonic Elliptical Vibration Cutting Device)

  • 노병국;김기대
    • 한국기계가공학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.59-65
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    • 2014
  • To obtain an elliptical trajectory at the cutting edge during elliptical vibration cutting, sinusoidal voltage excitations of two piezoelectric actuators have commonly been used. In this study, PWM excitation, which is relatively simple to generate, was employed and its characteristics were investigated. In experimental and analytical analyses, we found that for PWM excitation, the integer-multiple frequencies of the excitation voltage distorted the shape of the elliptical trajectory, whereas at a duty ratio(DR) of 50%, the distortion of the elliptical trajectory was minimized due to disappearance of the first overtone. When the magnitude of the maximum excitation voltage was maintained at the same level for both PWM and sinusoidal excitation, PWM (DR=50%) excitation produced a greater vibration amplitude than sinusoidal excitation but resulted in more rapid saturation of a high-frequency power amplifier.

TDS analysis of graphite divertor tiles

  • 이상균;임종연;최상철;서인용;신용현;홍승수;정광화;임기학
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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    • pp.41-41
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    • 1999
  • 핵융합 장치의 플라즈마 운행동안 토카막 내벽에 도달하는 온도는 최저 $600^{\circ}C$ 이상이다. 또한 플라즈마 자체와 사용자(User)들의 시료로부터 방출되는 입자들에 의한 내벽 충격(damage)은 장기간의 안정적인 운행 및 연구에 심각한 영향을 미친다. 이러한 이유로 토카막 제작시 내벽 보호재의 선정은 매우 높은 비중을 차지한다. Graphite는 높은 융점과 가공의 용이성으로 토카막 내벽의 보호재로 선호되는 물질이다. 그러나 토카막 용기(vessel)에 사용되는 스테인레스 스틸(AISI 316LN)보다 약 50배 이상의 기체 방출율(outgassing rate)을 가진다. 그러므로 장착 이전의 초기 청정화 과정이 매우 중요하며, 특히 400m2의 약 2톤(2000kg)의 graphite가 사용되므로 대량 처리를 할 수 있는 방법의 선정도 함께 개발되어야 한다. 본 연구팀에서는 처음 10개 회사의 시제품을 검토한 후, 최종 2개 회사의 4가지 종류의 시료를 선정하였다. 선정된 시료는 Union Carbide의 ATJ와 Toyo Tanso의 IG-110, IG-43, Ig-430이다. 시료는 비절삭유(oil-free) 가공에 의해 80$\times$2$\times$3 (mm)의 크기로 제작되었고 에탄올과 메탄올 용액에서 초음파 세척되었다. 건조된 시료는 TDS(Thermal Desorption Spectroscopy) 장치에 장착되어 세 단계의 실험을 하였다. 처음은 승온(상온 ~100$0^{\circ}C$)에 의한 방출 기체의 성분 분석, 두 번째는 장기간 (2주) 대기 노출 후 주요 방출 기체의 온도에 따른 변화, 마지막으로는 특정 기체에서의 장기간 보관후, 주요 방출 기체의 온도에 따른 변화를 조사하였다. 다음 그림 1은 본 연구에서 사용된 TDS 장치의 개략도이고 그림 2는 TDS 장치에 장착 직 후와 대기 중 노출된 시료들의 온도증가에 따른 총 압력의 변화이다.

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초음파 진동 부가에 의한 세라믹 복합체의 형조방전가공 (Die-sinking Electrical Discharge Machining with Ultrasonic Emission for Ceramic Matrix Composite)

  • 왕덕현;우정윤;윤존도
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권8호
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    • pp.9-15
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    • 1999
  • Die-sinking electrical discharge machining(EDM) for conductive ceramic matrix composite(CMC) of Tic/$Al_2O_3$ was experienced with addition of ultrasonic emission, and the results were compared with ones obtained by the EDM only. From this experimental study, the values of material removal rate(MRR) and surface roughness($R_{max}$), scanning electron microscope(SEM) micrographs, and weibull probability distribution of bending strength for the specimens were obtained and compared. The trend of MRR was found to be increased slightly with the current and the duty factor for both EDM only and EDM with ultrasonic emission. The MRR values were found to be increased for EDM with ultrasonic emission. The SEM micrographs of EDMed surface by under various operating conditions showed less micro cracks in various places. Although smaller bending strength value was obtained by EDMed surface with ultrasonic emission by weibull probability distribution analysis of bending strength.

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