• 제목/요약/키워드: Antarctic Science

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북서태평양 태풍발생빈도 예측을 위한 다중회귀모델 개발 (Multiple Linear Regression Model for Prediction of Summer Tropical Cyclone Genesis Frequency over the Western North Pacific)

  • 최기선;차유미;장기호;이종호
    • 한국지구과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.336-344
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    • 2013
  • 이 연구는 북서태평양에서 여름철(7-9월) 동안 발생하는 태풍 빈도를 예측하기 위한 다중회귀모델을 4가지 원격패턴을 이용하여 개발하였다. 이 패턴은 4-5월 동안 동아시아 대륙에서의 시베리아 고기압 진동, 북태평양에서의 북태평양 진동, 호주근처의 남극진동, 적도 중앙태평양에서의 대기순환으로 대표된다. 이 통계모델은 이 모델로부터 예측된 높은 태풍발생빈도의 해와 낮은 태풍발생빈도의 해 사이에 차를 분석함으로써 검증되었다. 높은 태풍발생빈도의 해에는 다음과 같은 4가지의 아노말리 특성을 나타내었다: i) 동아시아 대륙에 고기압성 순환 아노말리(양의 시베리아 고기압진동), ii) 북태평양에 남저북고의 기압계 아노말리, iii) 호주 근처에 저기압성 순환 아노말리(양의 남극진동), iv) 봄부터 여름 동안 니뇨3.4 지역에 저기압성 순환 아노말리. 따라서 적도 서태평양에서 무역풍 아노말리는 양반구의 아열대 서태평양에 위치한 저기압성 순환 아노말리에 의해 약화되었다. 결국, 이러한 기압계 아노말리의 공간분포는 열대 서태평양에 대류를 억제하는 대신 아열대 서태평양에 대류를 강화시켰다.

지구 온난화 경감을 위한 인공해빙증가 (Artificial Sea Ice Increasing to Mitigate Global Warming)

  • 변희룡;박창균
    • 한국지구과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.501-511
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    • 2015
  • 본 연구에서는 북극과 남극에서 기온과 수온이 영하임에도 불구하고 얼음이 없는 광범위한 지역(인공증빙가능역)이 존재하는 것에 주목하여, 이 지역에 인공적으로 해빙을 생성하여 지구 표면의 알베도를 높이는 방식으로 지구온난화를 완화하는 방법을 제안하였다. 대략 $4.09{\times}10^6km^2$의 해빙면적이 추가되면 지구온난화 효과로 가정되는 약 $0.85Wm^{-2}$ 에너지가 상쇄된다고 계산되었다. 또한, 인공적으로 해빙을 생성하기 위한 세 가지 빙판 생성 방법(배로 물 뿌리기, 빙판생성장치 운용, 수면에 GCF부유물질 띄우기)을 제안하였다. 간단한 에너지평형모형 실험에 따르면, 3개월 (9, 10, 11월) 동안 인공증빙가능역에 해빙을 최대로 생성할 경우, 다음해에 대략 $0.11^{\circ}C$의 지구표면온도 하강이 기대되었다. 반면에 모든 계절을 통해 생성할 경우, 오히려 지구 냉각화를 초래할 위험성도 발견되었다.

엇격자 유한차분법을 이용한 극지해역 지진파 모델링 (Earthquake Wave Propagation Using Staggered-grid Finite-difference Method in the Model of the Antarctic Region)

  • 오주원;민동주;이호용;박민규
    • 한국지구과학회지
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    • 제32권6호
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    • pp.640-653
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    • 2011
  • 이 연구에서는 기존의 탄성파 모델링 알고리즘에 지진 송신원을 적용하고, 음향-탄성파 결합 매질을 구현하여 남극대륙 주변과 같은 극지해역에서 발생할 수 있는 지진파의 거동을 모사한다. 기존의 변위근사 유한차분법과 달리 속도-응력 식으로 구성되는 엇격자 유한차분법의 경우 다양한 송신원을 구현하는데 적합하므로 변위-속도-응력 식에 기초하여 개발된 3차원 엇격자 유한차분법 알고리즘과 이중 우력(Double Couple Forces)을 이용하여 구현한 지진 송신원을 접목시켜 지진파의 거동을 모사한다. 좌수향 주향이동단층, 정단층, 역단층 형태의 지진 송신원에 대해서 개발된 알고리즘을 검증한 결과 이론적으로 예측되는 P파의 초동을 정확히 모사할 수 있었고, 섭입대 모델에 대한 수치모형실험 결과 섭입대에서 역단층에 의해 발생된 후 대륙지각, 해양지각 및 해양에서 전파되는 지진파의 거동양상이 정확하게 모사되는 것을 확인할 수 있었다.

남극삿갓조개 (Nacella concinna) 장의 중금속 축적에 관한 연구 (Bioaccumulation of Heavy Metals in Intestine of Nacella concinna)

  • 이용석;조용훈;한연수;고원규;안인영;정계헌
    • 한국패류학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.87-95
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    • 2006
  • 본 연구에서는 남극삿갓조개 (Nacella concinna) 의 장 (intestine)의 중금속 농축에 관하여 알아보고자 카드뮴 노출실험을 실시한 후 중금속에 노출 시 동물체내에서 유도되는 단백질 중의 하나인 metallothionein을 면역조직화학적 방법으로 추적하고 투과전자현미경 (transmission electron microscope) 을 이용하여 세포의 미세구조의 변화를 알아보았다. 더불어 SEM-EDS 장비를 이용한 원소분석을 통해 중금속의 분포를 알아보아 중금속의 축적 및 해독기작에 대한 기초자료를 얻고자 수행되었다. Metallothionein의 분포를 살펴보기 위하여 면역조직화학적 실험이 수행된 바, 중금속이 농축되고있는 삿갓조개의 장상피세포의 첨단부에 metallothionein이 많이 존재하고 있음을 알 수 있었으며, 미세구조 관찰결과 노출시간이 경과함에 따라 핵막의 팽창, whorl 구조의 출현, 핵 내 봉입체를 관찰할 수 있었다. SEM-EDS 관찰결과 카드뮴 노출결과, 황이 급격하게 줄어들었고, 칼슘과 아연이 상대적으로 증가하는 양상을 관찰 할 수 있었다. 이상에서와 같이 Cd 노출의 정도에 따라 비교적 빠른 세포반응을 보이는 남극삿갓조개의 특징은 자연 상태에서 Cd의 노출에 따른 효과적인 생물 지표종으로서 가치가 있는 것으로 사료된다.

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잔류성 유기오염물질의 전 지구적 거동: 다매체 환경모델의 결과해석 및 개선방안 (Global Fate of Persistent Organic Pollutants: Multimedia Environmental Modelling and Model Improvement)

  • 최성득;장윤석
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권1호
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    • pp.24-31
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    • 2007
  • 본 연구에서는 다매체 환경모델인 Globe-POP(persistent organic pollutant)을 이용하여, 1930년대부터 대기 중으로 배출된 polychlorinated biphenyl(PCB)의 전 지구적 환경거동에 대해서 살펴보고, 다매체 환경모델의 보완사항을 논의하였다. 각 환경매체의 PCB 축적은 대기 중으로의 배출패턴에 직접적인 영향을 받는 것이 확인되었으며, 이 외에도 환경매체의 면적, 분배계수, 분해율 등에 따라서 결정되었다. 지난 70년 동안 각 기후대의 배출량 분포는 일정하게 유지되었으나, 고위도 환경매체로의 축적량이 시간에 따라 증가하는 저온응축 현상을 확인하였다. 북반구 온대지역은 PCB 배출량과 환경매체로의 축적량에 있어서 가장 중요한 지역으로 평가되었으며, 대부분의 PCB는 토양과 해양으로 축적되는 것으로 예측되었다. 한편, 남극에는 중요한 오염원이 없음에도 불구하고, 매우 낮은 온도로 인해 전 지구적인 오염원 위치와는 크게 상관없이 POPs가 축적되는 것으로 추정되었다. 남극을 포함한 극지와 계절적 강설이 있는 북반구 고위도 지역의 POPs 거동을 신뢰성 있게 파악하기 위하여, 설빙을 포함한 water balance의 작성을 제안하였다. 이와 같이 개선된 다매체 환경모델은 미래의 기후변화에 따른 전 지구적 POPs 거동을 예측하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

국내외 교과서에 수록된 극지 관련 내용 분석 (Analysis of Polar Region-Related Topics in Domestic and Foreign Textbooks)

  • 정수임;최하늘;최영진;강현지;전주영;신동희
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.201-220
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    • 2021
  • 이 연구는 최근 연구가 활발히 진행되는 극지 과학에 대한 인식과 관심을 널리 확산하고, 극지 소양의 개념과 방향성을 설정하고자, 학교 공통교육과정에 해당하는 교과서에서 극지 내용을 다룬 현황을 분석했다. 우리나라를 포함해 극지 진출이 활발한 5개국-미국, 프랑스, 일본, 독일, 영국의 과학과와 사회(지리)과 교과서 110권으로부터 추출한 402건의 사례를 함께 분석했고, 내용적, 형식적, 수업 단계적 측면에서 양적·질적 분석을 시도했다. 분석 결과를 바탕으로 지질과학 교육으로서 극지 연구의 가치와 더불어 지구 환경 변화의 지표로서 극지 연구의 인식 확산이 필요함을 논의했다. 교과서는 극지 빙하, 극지 화산론, 고체지구물리학, 극지 기반 시설, 그리고 지질 유산의 보전과 지질 자원 등 주요한 극지 주제와 소재로 활용했다. 이를 통해 극지는 지구의 과거와 현재, 미래 환경에 중요한 단서를 지닌 연구 분야이며 좋은 지질학 교육 소재임을 알 수 있지만, 이를 체계적으로 강조할 교육학적 접근이 보완될 필요가 있다. 이를 위한 연구의 시사점으로 극지 과학 연구자와 교육자의 협력 체계 구축, 극지 소양을 위한 핵심 개념 추출과 그에 따른 내용 재구성, 교과와 연관된 새로운 극지 소재 발굴, 교과서 제시 형식의 다양화와 시각 자료 수준의 심화, 올바른 인지적 이해에 기반한 정의적 심상 고취 등을 제시했다. 교과서 속 극지 내용의 정비를 통해, 학생들의 극지 소양과 극지 과학 문화가 확산되고, 장차 지속 가능한 극지 연구의 원동력이 될 것으로 기대된다.

남극 남쉐틀랜드 북부 대륙주변부 및 남스코시아해 지역의 고해상(3.5 kHz)음향 특성 (High-Resolution (3.5kHz) Echo Characters of the Northern South Shetland Continental Margin and the South Scotia Sea, Antarctica)

  • 이상훈;진영근;김규중;남상헌;김예동
    • Ocean and Polar Research
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    • 제25권4호
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    • pp.557-567
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    • 2003
  • High-resolution (3.5 kHz) subbottom profiles were analyzed in order to reveal sedimentation pattern of late Quaternary in the northern South Shetland continental margin and the South Scotia Sea, Antarctica. On the basis of clarity, continuity and geometry of surface and subbottom echoes together with seafloor topography, high-resolution echo characters are classified into eight echo types which represent rock basements (echo type III-1), coarse-grained subglacial till or moraine (echo type I-1), slides/slumps (echo type IV), debris-flow deposits (echo types II-3 and III-2), and bottom-current deposits (echo types I-2, II-1 and II-2). Subglacial till or moraine (echo type I-1) is mostly present in the lower continental shelf and upper continental slope of the northern South Shetland continental margin, which changes downslope to slides/slumps (echo type IV) and debris-flow deposits (echo types II-3 and III-2) in the middle to lower continental slope. This distribution suggests that the continental slopes of the northern South Shetland continental margin were mostly affected by downslope gravitational processes. Further downslope, bottom-current sediments (echo type I-2) deposited by the southwestward flowing Antarctic Deep Water (ADW) occur at the South Shetland Trench, reflecting an Interaction between mass flows and bottom currents in the area. In contrast to the northern South Shetland continental margin, the South Scotia Sea is dominated by bottom-current deposits (echo types II-1 and II-2), indicating that the sedimentation was mostly controlled by the westward flowing ADW. Flow intensity of the ADW has increased in the relative topographic highs, forming thin covers of coarse-grained contourites (echo type II-1), whereas it has decreased in the relative topographic lows, depositing thick, fine-grained contourites (echo type II-2). The poor development of wave geometry in the fine-grained bottom-current deposits (echo type II-2) is suggestive of the unsteady nature of the ADW flow.

크릴간장 제조(製造)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Processing of Krill Sauce)

  • 이응호;조순영;차용준;박향숙;권칠성
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제13권1호
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    • pp.97-106
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    • 1984
  • 남대양(南大洋)에 다량 서식하고 있는 중요한 단백질자원(蛋白質資源)인 크릴을 보다 유효하게 식량(食糧)으로 이용하기 위한 방안의 하나로 크릴을 원료로 하여 그 자체에 존재하는 활성이 높은 자가소화효소(自家消化酵素)나 단백질분해효소(蛋白質分解酵素)로써 크릴간장 제조(製造)를 시도(試圖)하였다. 마쇄한 크릴에 동량(同量)의 물을 첨가하여 가수분해(加水分解)시킬 때의 최적가수분해조건(最適加水分解條件) 및 저장안정성(貯藏安定性)을 검토(檢討)하고 아울려 제품의 정미성분(呈味成分)을 분석(分析)하였다. 자가소화(自家消化)에 의한 경우와 bromelain, complex enzyme을 첨가한 시료(試料) 모두 $52.5^{\circ}C$에서 최대활성을 나타내었고, 분해시간(分解時間)은 3시간(時間)이 적합하였으며, 효소농도(醴素濃度)는 bromelain의 경우 0.5 %, complex enzyme은 5%가 가장 좋았다. 그리고 pH는 자가소화(自家消化)나 complex enzyme을 첨가하여 분해(分解)하였을 경우는 7.0${\sim}$7.5, bromelain을 첨가하여 분해(分解)하였을 때는 6.5부근에서 가장 활성이 높았다. 이와 같은 최적가수부해조건(最適加水分解條件)에서 크릴을 자가소화(自家消化)시킨 후 $100^{\circ}C$, 20 분간(分間) 불활성화한 다음 여과한 가수분해물(加水分解物)에 식염(食鹽)(10 %)과 벤조산(0.06%)이나 알코올(3 %)을 첨가하여 멸균한 유리병에 밀봉(貯減)한 결과 $37^{\circ}C$에서 한달간 저장(貯藏)하여도 화학적, 미생물적 및 관능적으로 안정하였다. 또한 관능적인 맛으로 보아 식염(食鹽) 10 % 중 5 % 정도까지는 나트륨염(鹽) 대신 칼륨염(鹽)을 대체 첨가할 수 있었다. 크릴간장의 단백질가수분해율(蛋白質加水分解率)은 자가소화법(自家消火法)인 경우 83.2%, bromelain 첨가구는 89.7%, complex enzyme 첨가구는 92.7 %이었다. 자가소화법(自家消化法), bromelain 또는 complex enzyme첨가에 의해 제조(製造) 된 크릴간장의 유리(遊離)아미노산(酸) 중 함량이 많은 것은 lysine, arginine, leucine, proline, alanine 및 valine으로서 전 유리(遊離)아미노산(酸)에 대해 각각 58.8 %, 56.0 %, 55.3 %를 차지하였다. 그리고 전엑스분망(分望) 소(素)에 대하여 유리(遊離)아미노산(酸)이 차지하는 비율은 각각 67.4 %,69.4%, 69.8 %이었다. 핵산관련물질(核酸關聯物質) 중 함량이 가장 많은 것은 hypoxanthine이었고, 다음이 5’-IMP였다. TMAO, betaine, 총 creatinine은 함량이 적었다. 관능검사결과(官能檢査結果) 자가소화(自家消化)시킨 크릴간장은 효소(酵素)처리한 것이나 재래식 콩간장에 비하여 품질 면에서 손색이 없고 저장성(貯藏性)이 좋은 크릴간장을 제조(製造)할 수 있다는 결론을 얻었다.

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남극 킹조지섬 세종기지 주변지역 토양의 물리화학적 특성 (Physico-chemical Characteristics of Soil in the Vicinity of King Sejong Station, King George Island, Antarctica)

  • 최익원;박양주;서동철;강세원;전원태;강위금;성환후;허태영;허종수;조주식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제44권5호
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    • pp.709-716
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    • 2011
  • 남극의 토양환경에 대한 기초자료 확보를 위해서 킹조지섬 바튼반도의 세종곶 (세종기지)을 기점으로 하여 3개의 그룹으로 나누어서 총 13개 지점에서 토양을 채취하여 물리화학적 특성을 조사하였다. 남극 세종기지 주변 토양의 물리적 특성은 전 지점에서 sand가 약 90%이상으로서 silt와 clay에 비하여 매우 높았고, 토성은 모두 사토 (10개 지점)와 양질사토 (3개 지점)로 분류되었으며, 전반적인 토양의 입자별 분포특성은 $2,000-500{\mu}m$ 범위의 굵은 입자는 Group 1 > Group 2 > Group 3 순으로 함량이 높았고, $499-355{\mu}m$ 에서는 지역에 따른 큰 차이가 나타나지 않았고, $355{\mu}m$ 이하의 미세입자는 Group 3 > Group 2 > Group 1 순으로 함량이 높았다. 토양의 화학적 특성은 각각의 지점별로 큰 차이를 나타내었다. pH는 4.5-6.7 범위로 약산성 토양이었고, EC는 $0.06-0.16dS\;m^{-1}$ 범위로 낮았다. T-N, OM 및 T-C의 함량은 #6, #8, #12 및 #13 지점이 높은 농도를 나타내었고, T-P 와 $P_2O_5$의 함량은 #9 와 #12의 지점이 높은 농도를 나타내었다. 따라서 남극 킹조지섬에 위치한 세종기지 주변 토양의 물리화학적 특성을 연구한 결과 각각의 지점별로 다양한 특성을 나타내었다. 본 연구는 단편적인 조사에 의해서 이루어졌으나, 남극반도 및 그 주변 섬들의 토양환경을 이해하는데 도움이 될 것이라고 판단된다.

남대양산 크릴의 이용에 관한 연구 (STUDIES ON THE UTILIZATION OF ANTARCTIC KRILL 2. Processing of Paste Food, Protein Concentrate, Seasoned Dried Product, Powdered Seasoning, Meat Ball, and Snack)

  • 박영호;이응호;이강호;변재형;김세권;김동수
    • 한국수산과학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.65-80
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    • 1980
  • 크릴을 원료로 하여 품에 대한 화학적 및 관능적 평가를 포함하는 일련의 실험을 하여 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. krill paste의 제조에 있어서 krill juice는 $71\%$, krill scrap는 $29\%$의 수율을 나타내었으며, krill juice에서 분리한 krill paste는 $53\%$, krill broth는 $47\%$의 수율을 나타내었다. Krill paste의 아미노산 조성은 proline, glutamic acid, aspartic acid, lysine 및 leucine의 함량이 많았고, histidine, methionine, tyrosine, serine 및 threonine의 함량이 적었으며 필수아미노산에 있어서는 leucine 및 lysine의 함량이 높았고 methionine의 함량이 낮았다. 2. 크릴분말단백질의 제조에 있어 최적가공조건은 원료에 대하여 10배량의 $90\%$ isopropyl alcohol나 ethyl alcohol을 가하여 $80\%$에서 5분간 추출하는 조작을 5회 반복하는 것이었다. 추출용제로서는 ethyl alcohol 보다 isopropyl alcohol이 양호하였으며, 크릴분말단백질의 수율은 생동결크릴의 경우는 isopropyl alcohol 추출때가 $10.2\%$ ethyl alcohol 추출때는 $8.8\%$였고, 자숙동결크릴의 경우는 각각 $13.0\%$$11.8\%$였다. 크릴분말단백질의 아미노산조성은 생육질부의 아미노산조성과 거의 비슷하였다. 한편 크릴분말단백질을 첨가한 국수를 제조하여 관능검사를 한 결과, 원료 밀가루에 대하여 $3\%$까지 첨가 한 것이 국수 품질에 큰 영향을 주지않고 단백질을 강화할 수 있다고 판정하였다. 3. 크릴조미조림품의 품질은 전반적으로 볼 때 열풍건조크릴을 원료로 한 것이 가장 양호하였고, 다음이 일건크릴을 원료로 했을 때이며, 자숙냉결크릴을 원료로 한 것이 가장 못 하였다. 4. 크릴의 건조분말에 볶은참깨가루, 소금, 분말우육엑스, monosodium glutamate, 고추가루 및 후추가루를 각종 비율로 배합하여 분말조미료를 만들 었을 때의 품질은 색택에 있어서는 열풍건조크릴을 사용한 것이 양호하였고, 냄새는 일건크릴을 원료로 한 것이 양호하였으며, 열탕에 녹였을 때의 풍미는 sample B(크릴함량 $77\%$)가 가장 적당하였다. 5. 크릴 및 조기를 각종 비율로 배합하고 여기에 일정량의 밀가루, monosodium glutamate 및 소금을 첨가하여 krill meat ball을 만들어 그 색택, 맛 냄새, texture 및 젤리강도 등에 대하여 관능검사를한 결과, 크릴의 첨가량이 $25\%$까지의 제품이 양호하였으며, 생동결 및 자숙동결크릴을 원료로 했을 때의 품질차는 인정할 수 없었다. 6. 크릴, $\alpha$-전분, 고구마전분, 설탕, 소금, monosodium glutamate, glycine, 주석산칼리, 중탄산암모늄 및 중탄산소오다를 각종 비율로 배합하여 크릴${\cdot}$스낵${\cdot}$과자를 만들어 품질을 비교 검토한 결과 sample B(크림함량 $7.1\%$) 및 sample C(크릴함량 $10.8\%$)서 가장 양호하였다. 크릴${\cdot}$스낵${\cdot}$과자의 제조에 있어서 각종 전분의 가공적성을 시험한 결과 고구마전분이 가장 양호하였고 다음이 옥수수전분, 갈분의 순이었으며, 밀가루가 가장 못 하였다. 튀김방법은 소금튀김에 비하여 기름튀김이 좋은 결과를 나타내있고, 튀김온도는 $210\~215^{\circ}C$가 적당하였다.

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