금속을 반고상 상태에서 성형하기 위하여 미세조직학적 거동을 밝히기 위해, 본 연 구에서는 높은 비강도, 내마모성을 가진 과공정 Al-Si 합금을 반응고 가공하였을 때의 미세 조직과 상온 가공 후 반고상 온도로 일정시간 유지하였을 때의 미세조직을 관찰하였다. 일 반주조시의 개량 원소 P과 Sr을 첨가하였으며 쐐기형 주조재, 압연재, Si 입자강화 Alrl 복 합재료를 반고상 상태로 가열한 미세조직을 관찰하여 초정 Si입자의 형상 변화를 관찰하였 다. 반응고 교반시 초기에는 P과 Sr의 첨가에 의해 초정 Si입자가 미세화 되었으나 교반이 지속되어 가면서 이러한 경향은 감소하였으며 구상에 가까운 형태로 변화 하였는데, 이는 교반이 지속되면서 첨가 원소의 효과보다 교반 자체의 미세조직 변화 기구에의 의존도가 높 아지기 때문인 것으로 사료된다. 냉각속도를 달리한 쐐기 형상에서의 금형에서 주조된 미세 조직을 관찰한 결과 냉각속도가 느릴 때에만 첨가원소의 영향이 나타났으며, 반고상 온도 유지 후 초정 크기에는 큰 변화가 없었으나 $\alpha$-halo가 형성되고 미세한 Si입자가 생성되었 다. 이는 입자 크기의 성장에 따른 주위의 농도구배로 인해 생성된 것으로 사료된다. 압연시 첨가원소는 핵생성과 재결정을 촉진시켜 초정 Si의 크기를 크게 감소시켰다. 반용융 처리시 초정 Si입자는 약간 성장하였으며, $\alpha$-halo도 생성되었다. 압출한 시료를 반용융 처리한 경 우 Si입자의 형상 변화는 거의 없었으며, Si입자에 형성되어 있던 산화막이 기지와 초정 Si 압자간의 확산장벽으로 작용하여 $\alpha$-halo가 거의 생성되지 않았다. 반응고 교반시 미세조직 변화 기구로는 취성파괴, 합체, 마모를 제안하였으며, 각 공정에서의 초정 Si결정의 크기를 비교하였을 때 45$\mu\textrm{m}$ 이하의 분말을 섞어 압출하였을 때 가장 작은 초정 Si입자 크기를 얻음 을 볼 수 있었다.
과공정 Al-18wt%Si합금의 초정 Si입자의 미세화에 미치는 첨가원소의 영향에 관하여 조사하였다. 초정 Si입자의 크기는 P량이 증가함에 따라 미세해졌으며 적정 P량은 40ppm이었다. 최적주입온도는 AlCuP, CuP 경우 각각 75$0^{\circ}C$, 80$0^{\circ}C$이었으며 미세화 처리 후 10분 이상 경과되어도 초정 Si입자의 크기는 변화가 없었다. 또한 WDS분석 결과 초정 Si내에 AIP가 핵생성 site로 존재함을 알 수 있었다.
본 연구에서는 고등어 필렛에 침지액 및 초정수압을 처리하여 침지액과 초정수압의 압력에 따른 고등어 필렛의 품질 특성 변화를 알아보기 위해 생균수, pH, 물성, 색차 및 관능 평가를 실시하였다. 생균수를 측정한 결과, 침지액 처리를 하였을 때 무처리구보다 균수가 감소하였고 침지액 및 초정수압을 병행 처리하였을 때 압력이 높아질수록 2 log cycle 정도 균수가 감소하여 생육이 억제됨을 확인하였다. pH 측정 결과, 초정수압 처리에 의해 압력이 증가할수록 단백질의 구조가 변하면서 pH가 약간 증가하는 경향을 나타내었다. 물성의 경우 압력이 증가할수록 경도, 검성 및 씹힘성이 증가하였으며 다른 항목들에서는 유의적인 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 색도의 경우 초정수압 처리 시 단백질의 변성으로 압력이 증가할수록 명도와 백색도가 증가하였다. 관능평가 결과, 초정수압 처리 시 압력이 높아질수록 경도와 탄력성이 증가함을 보였다. 따라서 본 연구 결과, 고등어 필렛에 침지액 및 초정수압을 병행 처리하였을 때 미생물의 효과적인 증식 억제로 고등어의 선도 저하 방지 및 품질 개선에 효과적일 것으로 사료된다.
본 논문에서는 공정조성 부근의 Al-Si 합금의 미세구조에 미치는 전자기교반(EMS)의 영향에 대하여 연구하였다. 초정 a 상의 형상에 미치는 전자기교반의 세기의 영향을 조사하기 위하여 각각 교반장치에 60, 80,및 120V의 전압을 가하여 미세조직을 관찰하였다. 60V 이하의 전압이 인가되었을 때 전자기교반의 효과가 나타나지 않은 반면에, 80V 이상의 전압으로 5초 이상 인가되었을 때 구상화된 초정 a 상을 얻을 수 있었다. 인가된 전압이 120V일 때 초정 a 상은 보다 균일한 분포를 가지며 구상화 되었다. 전자기교반의 세기와 함께 교반시간의 영향을 확인하기 위하여 교반시간을 증가시키면서 미세조직을 관찰하였다. 또한 초정 a 상의 형상에 미치는 주조변수의 영향에 대해서도 실험하였다.
초정지역은 세계 3대 광천수 생산지의 하나로서 지하수 이용업체들이 집중적으로 지하수 개발을 하고 있어 지하수자원의 고갈이 우려되고 있다. 본 연구에서는 초정지역의 지속적인 개발로 인해 장래 예측되는 지하수 장애에 대처하기 위해 수치모형을 이용하여 초정지역의 지하수 유통해석을 수행하였다. 해석 결과 동북쪽에 위치한 산간유역의 수위의 변화에 비하여, 하류 구릉지역에서는 양수정들을 중심으로 수위 강하가 급격하게 일어나고 있다. 이는 하류 구릉지역에 공장들이 밀집하여 있고 생활용수와 농업용수 또한 많은 양을 양수를 하는데 기인한다. 따라서 향후 지하수자원의 고갈이 우려되며, 이에 대한 대책이 심각하게 요구된다.
상업용 자동차 축전지 극판재료로 각형의 초정 Pb 재료에 적은 부피 분율의 Cu상을 가지는 Pb-Cu 합금을 응고시킬 때 각형의 초정 Cu 수지상이 석출되었다. 중요한 응고변수인 냉각속도와 Cu조성의양에 따른 각형의 Cu상의 형태변화를 조사하기 위하여 Pb-1wt%Cu, pb-3wt%Cu, Pb-5wt%Cu, Pb-9wt%Cu, Pb-12wt%Cu, 등의 5가지 합금이 선택되어 노냉, 공냉, 금형냉, 수냉의 4가지 냉각방법을 이용하여 실험하였다. 일반적으로 냉각속도와 Cu성분이 증가함에 따라 Cu상의 각형정도가 감소하였으며 결국 가장 빠른 냉각인 수냉각시에는 수지상 형태가 정출되지 않고 구형의 형태가 정출 되었다.
초정지역에서 산출되는 탄산수에 대한 수리화학적 연구를 수행하였다. 초정탄산수는 낮은 pH(5.0~5.8). 높은 이산화탄소함량($Pco_2$<$10^{0.31}$atm). 높은 TDS 함량을 갖는 것으로 특징되며. 화학적으로 Ca-$HCO_3$형에 속한다. 탄산수의 화학적특성은 지하수가 심부로 순환하는 과정에서 심부기원의 이산화탄소와의 반응을 통하여 탄산수가 형성되었음을 지시하며. 낮은 pH를 갖는 탄산수는 물-암석(화강암) 반응이 활발히 진행되면서 지화학적으로 진화된 것으로 판단된다. 또한 높은 $NO_3$함량은 탄산수가 천부로 상승되는 과정에서 주변지하수와 혼합된 특성을 지시한다. 초정 탄산수의 진화과정은 이산화탄소의 공급. 물-암석반응 및 혼합작용으로 설명할 수 있다. 이러한 진화과정을 열역화적으로 확인하고자 지화학 반응을 PHREEQC를 이용하여 모델링하였다. 비록 모델링은 사장석자의 반응에 국한되었지만. 탄산수의 진화과정에서 pH 및 Ca와 Na함량 변화양상에 대한 타당한 설명을 제시하고 있다.
소금, 설탕을 이용해 제조한 pH 6.5의 침지액 처리와 유자 및 매실 농축액을 이용하여 각각 pH 4.5, 5.5로 조정한 침지액과 450 MPa의 초정수압 병행처리가 고등어 필렛의 저장성 및 품질에 미치는 영향을 알아보기 위하여 생균수, pH, VBN 함량, 산화도, 색도, VOCs, 관능평가를 실시하였다. 일반세균수를 측정한 결과, 기본 침지액 처리구에 비해 유자, 매실 침지액 및 초정수압의 병행처리구에서 균의 생육이 억제되는 것을 확인하였다. VBN 함량 측정 결과, 세 처리구 모두 저장 20일차까지 VBN 함량이 10 mg/100 g 이하로 나타나 신선한 상태를 유지하였다. 산화도를 측정한 결과, 기본 침지액의 경우 저장 20일차에 0.442 MDA mg/kg을 보였으나 유자 및 매실 침지액과 초정수압 병행처리의 경우 각각 기본 침지액의 산화도에 비해 33% 및 12% 억제함을 보여 병행처리 산화억제 효과를 확인하였다. 색도의 경우 초정수압 병행처리에 의해 명도, 백색도가 증가하고 적색도가 감소하는 경향을 보였다. 향기성분 분석 결과, 유자, 매실 침지액 및 초정수압 병행처리구에서 저장 20일차까지 sulfur류 및 acid류가 나타나지 않아 부패취나 비린내가 억제된 것으로 사료된다. 관능평가 결과, 저장 일차별 및 처리구별 유의적인 차이는 없었으나 유자, 매실 침지액 및 초정수압의 병행처리구에서 향 및 맛은 비린 향과 맛이 감소하였고 경도 및 탄력성은 증가함을 보였다. 결론적으로 고등어의 경우 저장 및 유통과정에서 산패와 미생물 증식에 의한 품질 저하가 가장 큰 문제점으로, 본 연구 결과와 같이 미생물의 효과적인 증식 억제 방법으로 침지액 처리 및 유자 또는 매실을 이용해 pH를 조절한 침지액과 초정수압의 병행처리는 고등어의 저장성 증진 및 품질 개선 효과를 통한 대중적 상품화에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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