• 한국포장학회지
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• 제29권1호
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• pp.51-57
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• 2023

이 연구에서는 고압 균질기를 통해 제작된 CNF 수 분산액을 PLA에 적용시키는데 있어 비용과 생산 효율성을 고려하여 동결 건조 방식이 아닌 오븐 건조를 통해 수분을 제거한 ODCNF를 제조하였다. 건조 후 고형화된 CNF 분말을 생분해성 고분자인 PLA에 접목시켜 압출, 사출 공정에서 발생하는 전단응력으로 재분산을 유도하였고, 성공적으로 시편이 만들어졌다. 제작된 시편에 대하여 진행된 전계방사 전자현미경 측정을 통해 셀룰로오스 입자가 PLA 매트릭스 내에 함침되어 있는 것을 확인하였다. 또한 시차주사열량계 측정에서 ODCNF가 PLA에 적용되었을 때 결정화도 상승과 냉 결정화 온도가 앞당겨지는 것을 확인하였다. 그리고 냉각 과정에서 결정이 생성되는 것을 통해 실제 생산 공정에 적용할 경우, 친환경 핵제로써 역할을 수행할 수 있을 것으로 판단하였다. 추가적으로 유변물성 측정기를 통해 첨가된 ODCNF가 PLA의 점도를 과도하게 증가시키지 않아 기존 공정 조건에 그대로 적용할 수 있음을 확인하였고, 이는 제작된 시편을 통해서도 알 수 있었다. 동적 점탄성 특성에서는 첨가된 ODCNF 입자의 필러 효과와 향상된 결정화도로 인해 유리상과 고무상에서 모두 저장 탄성율의 비율이 PLA에 비해 높게 유지되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구결과를 바탕으로 대량 생산이 가능하고, 생산단가를 낮춘 ODCNF를 이용하여 CNF/PLA 기반의 100% 생분해성 복합재 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권2호
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• pp.153-160
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• 2023

본 연구에서는 액상반응법을 이용하여 나노 크기의 C-S-H 결정을 합성하고 그 특성을 조사하였다. 합성한 C-S-H 결정을 현탁액 형태로 시멘트 복합체에 첨가하여 시멘트의 수화특성에 미치는 영향을 확인하였다. 최적 응집 형태의 나노 크기 C-S-H 결정을 도출하기 위해 화학혼화제의 양을 변수로 제조하였으며, SEM 사진 분석을 하였다. 합성된 C-S-H 결정외 유해물질을 제거하기 위해 세척 과정을 추가하였다. 세척과정을 거친 C-S-H 결정의 경우 유해물질의 농도가 낮아짐을 확인하였다. 합성된 C-S-H 현탁액은 세척 과정 유무에 따라 제조하였으며, 시멘트 중량대비 함유량을 주요 변수로 하여 시멘트 복합체를 제조하였다. 미소수화열 분석을 통해 C-S-H 결정이 시멘트의 초기 수화특성에 미치는 영향을 확인하였다. 또한, 모르타르 시험체를 제작하여 시간에 따른 압축강도를 측정하였다. 실험결과 나노 크기의 C-S-H 결정이 시멘트 페이스트 내에서 핵 생성처 역할을 하여 시멘트의 초기 수화를 촉진시키며, 초기 압축강도 또한 증가하는 것을 확인하였다.

• Composites Research
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• 제36권2호
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• pp.126-131
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• 2023

기존의 상용 플라스틱으로 인한 환경 오염에 대한 우려가 높아지면서 대체 재료로서 생분해성 고분자에 대한 연구가 주목을 받고 있다. 본 연구는 생분해성 열가소성 수지인 폴리 젖산에 유기 핵제의 도입으로 물성 강화 및 100% 생분해 가능한 나노복합재 개발을 목표로 한다. 그에 따라 무기 핵제의 대체재로 친환경 소재인 셀룰로오스 나노섬유를 채택하였다. 폴리 젖산 내 셀룰로오스 나노섬유의 균일한 분산을 위해 동결 건조 방식으로 나노화된 섬유 형상을 유지시켰으며, 이축압출기로 1차 교반을 진행하고, 사출 성형을 통해 이중 교반된 물성 시험용 시편을 제작하였다. 보강된 결정성을 확인하기 위해 시차주사 열량분석법을 사용하였고 1 wt%의 셀룰로오스 나노섬유가 보강재 및 핵제로서 작용하여 냉결정화온도가 약 14℃ 가량 감소하며, 결정화되는 정도 또한 증가한 것을 확인하였다. 본 연구는 기존 생분해성 고분자의 무기 핵제를 유기 나노소재로 대체함으로써 100% 생분해 가능한 친환경 나노복합재 개발하여 강화된 물성의 플라스틱 소재 개발을 위한 친환경적 대안을 제시한다.

• 한국식생활문화학회지
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• 제24권1호
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• pp.69-76
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• 2009

This study was conducted to determine the optimal cooking conditions for brown rice using an electric pressure rice cooker. The effects of steeping conditions and cooking pressure on the hydration, gelatinization, texture and palatable properties of cooked brown rice were evaluated. Based on water uptake and DSC data, the optimal steeping time and temperature for brown rice were determined to be 25 minutes and ${\sim}60^{\circ}C$, respectively. The cooking conditions for brown rice were then divided into the following 6 categories: steeping at $25^{\circ}C$ for 25 minutes and cooking at an atmospheric pressure of 1.7 (25P) or 1.9 (25HP), steeping at $57^{\circ}C$ for 25 minutes and cooking at an atmospheric pressure of 1.7 (57P) or 1.9 (57HP), steeping at $85^{\circ}C$ for 15 minutes and cooking at an atmospheric pressure of 1.7 (85P) or 1.9 (85HP). The susceptibility of cooked brown rice starch to degradation into maltose by ${\alpha}$-amylase, which is related to the degree of gelatinization and in vitro digestibility, were then determined. The amount of maltose produced by cooked brown rice samples was highest in the 57HP group, followed by the 57P and 85HP groups. Storing cooked brown rice at $73^{\circ}C$ for 24 hours resulted in significantly higher amounts of starch being degraded into maltose in the 57P, 57HP and 85HP groups than in the other groups. Textural analysis demonstrated that the 57P, 57HP and 85HP groups had significantly lower gumminess and chewiness values when compared to the other groups, and that 57HP received had the lowest hardness of all treatments. These results were confirmed by the results of the sensory evaluations. Furthermore, the 57P and 57HP groups were found to have a higher glossiness, stickiness aroma and taste score than the other groups. These findings were taken to indicate that steeping conditions and pressure exerted a positive synergistic effect on the cooking quality of brown rice. The texture analyzer also revealed that storing the cooked rice at $73^{\circ}C$ for 24 hours only led to significantly lower scores in gumminess, hardness and chewiness in the 57P and 57HP groups, which indicates that these groups underwent a lesser degree of retrogradation than other groups. Taken together, the results of the present study demonstrate that steeping brown rice at $57^{\circ}C$ for 25 minutes and a higher cooking pressure improved the palatability and in vitro digestibility of brown rice significantly.

• 한국식생활문화학회지
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• 제25권5호
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• pp.615-624
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• 2010

This study was conducted to investigate the use of sugar alcohols as alternative sweeteners for replacing sucrose in sponge cake. The sponge cakes were prepared with only sucrose or a 50% replacement of sucrose with various sugar alcohols (erythritol, sorbitol, and xylitol). The specific gravity of cake batter containing only sucrose was significantly higher and the viscosity was significantly lower than those containing sugar alcohol (p<0.001). Among sugar alcohols, xylitol was the most similar to sucrose. The thermal characteristics, as assessed by differential scanning calorimetry, showed that sucrose delayed gelatinization of cake batter more than sugar alcohol, as the onset temperature and the peak temperature of cake batter containing only sucrose were higher than those containing sugar alcohol. The moisture content of cake containing sorbitol was the highest and that containing only sucrose was the lowest among cakes. The specific volume of cakes containing only sucrose and xylitol were higher and the baking loss rate of those were lower than other sugar alcohols. The volume and symmetry index of cake containing only sucrose were the highest among cakes (p<0.001), and xylitol was similar to sucrose for the above indices. The redness (a) and yellowness (b) values of crust containing only sucrose were significantly higher than those containing sugar alcohols (p<0.001). The a and b values of crumb containing erythritol were the lowest among cakes, showing a pale yellowish color. The microstructure, as assessed by scanning electron microscopy, showed that the cake containing only sucrose had more uniformly and finely distributed pores and a smoother cross section than that containing sugar alcohols. Cake containing xylitol was similar to cake containing only sucrose. Hardness, chewiness, and gumminess of cake containing only sucrose were higher than those containing sugar alcohols, whereas the adhesiveness of cakes containing sugar alcohols were higher than those containing only sucrose (p<0.01). Among sugar alcohols, xylitol was the most similar to sucrose in textural properties. In a sensory quality test, the tenderness and moistness of cakes containing sorbitol and erythritol were higher than those containing only sucrose and xylitol. The overall acceptance of cakes containing xylitol and only sucrose were higher than those containing sorbitol and erythritol (p<0.001). Thus, xylitol is more appropriate as a 50% replacement for sucrose than erythritol and sorbitol when preparing sponge cake.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권4호
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• pp.666-671
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• 2012

가스 하이드레이트는 고압 및 저온의 조건에서 주체 분자인 물의 수소 결합에 의해 형성된 격자 내로 저분자량의 기체 분자가 포집되어 있는 고체의 함유 화합물이다. 심해저 퇴적층과 영구 동토지역에 매장되어 있는 막대한 양의 천연가스 하이드레이트는 미래 청정 에너지원으로 주목받고 있다. 우리나라의 경우에도 동해안 울릉분지 부근 심해저에 천연가스 하이드레이트의 부존 가능성을 확인하였다. 이러한 심해저 천연가스 하이드레이트의 개발/생산을 위해서는 천연가스 하이드레이트의 상평형, 생성/해리 속도 등의 물리적 특성 뿐만 아니라 해리와 관련된 열물성에 대한 정보가 매우 중요하다. 따라서, 이 논문에서는 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 천연가스 하이드레이트의 주성분인 메탄, 에탄, 프로판 하이드레이트의 해리 엔탈피를 측정하였다. 메탄 하이드레이트의 경우 92.3 bar의 압력 조건에서 502.1 J/g-water, 437.3 J/g-hydrate, 54.2 kJ/mol-gas의 해리 엔탈피 값을 가졌으며, 해리 온도는 285.66 K이었다. 에탄 하이드레이트의 경우 18.7 bar에서 해리 엔탈피는 534.5 J/g-water, 438.8 J/g-hydrate, 73.8 kJ/mol-gas이었으며, 이때 해리 온도는 283.85 K이었다. 마지막으로 프로판 하이드레이트의 경우 압력이 3.2 bar일 때 해리 엔탈피는 417.2 J/g-water, 363.8 J/g-hydrate, 127.7 kJ/mol-gas 임을 알 수 있었고, 276.30 K에서 해리되는 것을 확인하였다. 또한, 해당 압력에서 각 기체의 가스 하이드레이트의 해리 엔탈피 측정과정에서 얻은 해리 온도를 문헌상의 가스 하이드레이트 3상(하이드레이트상(H)-물상(Lw)-기상(V)) 평형 데이터와 비교해 보면 거의 유사함을 알 수 있었다. 따라서, 고압 마이크로 시차 주사 열량계를 이용하여 가스 하이드레이트의 정확한 해리 엔탈피 측정 뿐만 아니라 가스 하이드레이트의 3상 평형도 함께 측정 가능함을 확인하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제36권5호
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• pp.349-359
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• 2006

니켈-티타늄 합금은 높은 spring-back성질, 초탄성 효과, 형상기억 효과 등의 장점을 가지고 있으나 성형이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 니켈-티타늄 와이어의 굴곡을 위한 열처리 시에 나타나는 부하-변위 곡선의 변화 및 상전이 온도 변화와 같은 물성 변화 양상을 조사하고자 하였다. 수종의 니켈-티타늄 와이어를 열처리를 시행하지 않은 군, 전기저항 열처리 장치를 이용하여 와이어 단면적에 따라 제조회사에서 권장하는 전류를 기초로 하여 $00.016"\;{\times}\;00.022"$ (5 A, 7 sec), $0.018"\;{\times}\;0.025"$ (6 A, 7 sec) 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ (7 A, 8 sec) 와이어를 열처리만 시행한 실험군, 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군 그리고 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군으로 분류하여 3점 굴곡 실험과 시차주사열량측정을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. $0.016"\;{\times}\;0.022"$, $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 니켈-티타늄 와이어에서 굴곡을 부여하지 않고 열처리만 시행한 실험군이 열처리를 시행하지 않은 대조군에 비해 부하-변위 곡선이 상방 이동되어 초탄성 현상에 의한 평탄역(loading and unloading plateau)의 힘이 더 증가되었다. $0.016"\;{\times}\;0.022"$, $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 와이어에서 열처리만 시행한 실험군이 열처리를 시행하지 않은 군보다 더 낮은 austenite finish ($A_f$) 온도를 보였다. $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 및 $0.0215"0.028"$ 와이어에서 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군은 열처리만 시행한 실험군과 열처리를 시행하지 않은 대조군에 비해 부하-변위 곡선이 상방 이동되었으며, 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 높은 부하-변위 곡선을 나타냈다. $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 와이어에서 $A_f$ 온도는 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 낮게 관찰되었고 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군, 열처리만 시행한 실험군 그리고 열처리를 시행하지 않은 대조군 순으로 높게 관찰되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 임상에서 니켈-티타늄 합금 와이어에 굴곡을 부여하기 위해 열처리하는 경우 초탄성 특성은 유지될 수 있으나, 부하-변위 곡선의 상방 증가가 나타나므로, 와이어에 의한 교정력이 증가될 수 있음에 유의하여야 한다.

• 한국가금학회:학술대회논문집
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• 한국가금학회 2004년도 제21차 정기총회 및 학술발표회
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• pp.80-90
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• 2004

본 실험은 사료내 아미노산 균형과 라이신 함량이 성장기 브로일러의 에너지 대사 중 Heat production(HP)과 질소 대사에 어떤 영향을 미치는 규명하기 위해 실시하였다. 실험1은 여러 단계의 조단백 함량과, 제1제한 아미노산으로써 일정 농도의 라이신 함량으로 만들어진 사료로 테스트하였다. 실험2에서는 이와 반대로 일정한 조단백 함량과 각기 다른 수준의 라이신을 함유한 사료들을 사용하였다. Thermoregulatory demand에 따른 영향을 최소화하기 위해 실험3은 이전 실험들(20 $^{\circ}C$)보다 높은 온도인 30 $^{\circ}C$에서 시행되었다. 에너지 및 질소 대사 실험은 컴퓨터로 제어되는 multi-chamber calorimeter system을 사용하여 조사하였으며 사료의 단백질 및 라이신 조성에 따른 닭의 HP를 측정하였다. 또한 이를 통해 나온 결과들은 에너지 대사 컴퓨터 시뮬레이션 모델을 통한 예측치와 비교하였다. 다양한 단백질 함량과 일정한 라이신 함량의 사료를 통한 실험에서 단백질 함량이 증가함에 따라 질소 섭취에서는 75 %의 증가가 나타났다. 이것은 질소 배출에 있어서 150 %의 증가를 가져왔으나 이에 따른 HP에 유의적인 차이는 보이지 않았다. 다양한 라이신 함량과 일정한 단백질 함량의 사료를 사용한 실험2에서는 최저 라이신과 최고 라이신 처리구 간에 3배의 증체량의 차이를 보여주었다. HP에 있어서는 라이신 증가에 따라 유의적으로 증가하는 경향을 보였으나 체중 보정치에 있어서는 유의차가 사라졌다. 실험1과 실험2, 두 실험의 시뮬레이션을 통한 HP 계산치에 있어서도 처리구들 간에 차이를 보이지 않았다. 30 $^{\circ}C$에서 실시된 실험3에서는 실험2와 동일하게 라이신 함량 증가에 따라 HP가 유의적으로 증가하였으나 그 경향은 이전 실험보다 크게 나타났다. 결과를 종합 할 때, 총 HP의 발생은 사료의 단백질 함량보다는 제한 아미노산 농도와 더욱 관련이 깊으며, 아미노산 불균형에 따른 질소 배출로 인해 발생하는 energy cost가 차지하는 비율은 높지 않은 것으로 사료된다. 또한 질소 축적율에서 볼 때, 사료내 아미노산 균형이 체내 질소 이용효율과 밀접한 관련이 있음을 확인하였다.

• 한국유가공학회:학술대회논문집
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• 한국유가공기술과학회 2002년도 제54회 춘계심포지움 - 우유와 국민건강
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• pp.59-60
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• 2002

Edible films such as wax coatings, sugar and chocolate covers, and sausage casings, have been used in food applications for years$^{(1)}$ However, interest in edible films and biodegradable polymers has been renewed due to concerns about the environment, a need to reduce the quantity of disposable packaging, and demand by the consumer for higher quality food products. Edible films can function as secondary packaging materials to enhance food quality and reduce the amount of traditional packaging needed. For example, edible films can serve to enhance food quality by acting as moisture and gas barriers, thus, providing protection to a food product after the primary packaging is opened. Edible films are not meant to replace synthetic packaging materials; instead, they provide the potential as food packagings where traditional synthetic or biodegradable plastics cannot function. For instance, edible films can be used as convenient soluble pouches containing single-servings for products such as instant noodles and soup/seasoning combination. In the food industry, they can be used as ingredient delivery systems for delivering pre-measured ingredients during processing. Edible films also can provide the food processors with a variety of new opportunities for product development and processing. Depends on materials of edible films, they also can be sources of nutritional supplements. Especially, whey proteins have excellent amino acid balance while some edible films resources lack adequate amount of certain amino acids, for example, soy protein is low in methionine and wheat flour is low in lysine$^{(2)}$. Whey proteins have a surplus of the essential amino acid lysine, threonine, methionine and isoleucine. Thus, the idea of using whey protein-based films to individually pack cereal products, which often deficient in these amino acids, become very attractive$^{(3)}$. Whey is a by-product of cheese manufacturing and much of annual production is not utilized$^{(4)}$. Development of edible films from whey protein is one of the ways to recover whey from dairy industry waste. Whey proteins as raw materials of film production can be obtained at inexpensive cost. I hypothesize that it is possible to make whey protein-based edible films with improved moisture barrier properties without significantly altering other properties by producing whey protein/lipid emulsion films and these films will be suitable far food applications. The fellowing are the specific otjectives of this research: 1. Develop whey protein/lipid emulsion edible films and determine their microstructures, barrier (moisture and oxygen) and mechanical (tensile strength and elongation) properties. 2. Study the nature of interactions involved in the formation and stability of the films. 3. Investigate thermal properties, heat sealability, and sealing properties of the films. 4. Demonstrate suitability of their application in foods as packaging materials. Methodologies were developed to produce edible films from whey protein isolate (WPI) and concentrate (WPC), and film-forming procedure was optimized. Lipids, butter fat (BF) and candelilla wax (CW), were added into film-forming solutions to produce whey protein/lipid emulsion edible films. Significant reduction in water vapor and oxygen permeabilities of the films could be achieved upon addition of BF and CW. Mechanical properties were also influenced by the lipid type. Microstructures of the films accounted for the differences in their barrier and mechanical properties. Studies with bond-dissociating agents indicated that disulfide and hydrogen bonds, cooperatively, were the primary forces involved in the formation and stability of whey protein/lipid emulsion films. Contribution of hydrophobic interactions was secondary. Thermal properties of the films were studied using differential scanning calorimetry, and the results were used to optimize heat-sealing conditions for the films. Electron spectroscopy for chemical analysis (ESCA) was used to study the nature of the interfacial interaction of sealed films. All films were heat sealable and showed good seal strengths while the plasticizer type influenced optimum heat-sealing temperatures of the films, 130$^{\circ}$C for sorbitol-plasticized WPI films and 110$^{\circ}$C for glycerol-plasticized WPI films. ESCA spectra showed that the main interactions responsible for the heat-sealed joint of whey protein-based edible films were hydrogen bonds and covalent bonds involving C-0-H and N-C components. Finally, solubility in water, moisture contents, moisture sorption isotherms and sensory attributes (using a trained sensory panel) of the films were determined. Solubility was influenced primarily by the plasticizer in the films, and the higher the plasticizer content, the greater was the solubility of the films in water. Moisture contents of the films showed a strong relationship with moisture sorption isotherm properties of the films. Lower moisture content of the films resulted in lower equilibrium moisture contents at all aw levels. Sensory evaluation of the films revealed that no distinctive odor existed in WPI films. All films tested showed slight sweetness and adhesiveness. Films with lipids were scored as being opaque while films without lipids were scored to be clear. Whey protein/lipid emulsion edible films may be suitable for packaging of powder mix and should be suitable for packaging of non-hygroscopic foods$^{(5,6,7,8,)}$.

• 한국수산과학회지
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• 제13권4호
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• pp.179-183
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• 1980

거제${\cdot}$한산만 양식굴 Crassostrea gigas의 에너지 전환 효율을 추정하기 위하여 한 양성 기간인 1979년 7월부터 1980년 4일까지 성장도, 생식 물질 방출량, 패자 형성량, 호흡량, 집단 감모율에 대한 현지 생체 실측 조사를 행하였으며, 연체부의 물질 조성 및 에너지 함량, 패각의 유기 물질 및 생식 물질의 에너지 함량을 각각 측정하고, 호흡량에서 호흡 열량 계수를 사용하여 이화 에너지양을 계산하였다. 이상의 자료에서 동화 에너지양에 대한 연체부 에너지양의 비율로 순 에너지 전환 효율을 계산하고 동화 효율을 측정하여 섭취 에너지양에 대한 연체부 에너지양의 비율로 총 에너지 전환 효율을 계산하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. 각고(SH) 및 연체부 건조 중량 (DW)의 반월령(t)에 따른 성장도; $$SH=6.33(1-e^{-0.2421(t+0.54)}),\;(0<\leqq10)$$ $$SH=4.44+0.14t,\;(10{\leqq}t{\leqq}20)$$ $$DW=0.608(1-e^{-0.2421(t+0.54)2.589}),\;(0 $$DW=1.53\times10^{-6}\times(4.44+0.14t)^{7.2},(10{\leqq}t{\leqq}20)$$ 2. 생식물질 방출량(G): $$G=0.0145+(3.95\times10^{-3}{\times}SH^{2.9861}$$ 3. 패각 형성량(SO); $$SO=0.000648{\times}SH^{2.527}$$ 4. 호흡량(R); $$log\;R=(0.0386T-0.5381)+(0.6409-0.0083T){\cdot}log\;DW$$ 5. 연체부 에너지 함량; 3.93(7월)-4.54(4월) Kcal/g, DW(질소 보정에 의한 계산값) 6. 생식 물질의 에너지 함량$(E_G)$: $$E_G,\;Kcal=\frac{1}{4}[0.0149SH^{2.961}+0.0547]$$ 7. 패각 유기물의 에너지 함량$(E_{so})$; $$E_{so},\;Kcal=0.00184SH^{2.527}$$ 8. 호흡 에너지 계수: 3.18(8월)-3.31(4월) cal/mg $O_2$ 9. 집단 총 감모율 : $36\%$ 10. 동화 효율 : $55.5\%(40\~70\%)$ 11. 순 에너지 전환 효율 : $28\%$ 12. 총 에너지 전환효율 : $15.28\%(11\~20\%)$.