• 유변학
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• 제10권4호
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• pp.234-246
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• 1998

본 연구의 목적은 고분자 농후용액의 정상유동특성(비선형 거동)과 소진폭 전단변형하에서의 동적 점탄성(선형 거동) 간에 존재하는 상관관계를 파악함에 있다. 이를 위해 Advanced Rheometric Expansion System(ARES)과 Rheometrics Fluids Spectrometer (RFS II)를 사용하여 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리이소부틸렌 및 폴리아크릴 아마이드 농후용액의 정상류점도 및 동적 선형 점탄성을 광범위한 전단속도와 각주파수 영역에서 측정하였다. 이들 측정결과로부터 정상류점도와 동적점도 또는 동적 유동성간의 상관관계를 제시한 몇 가지 관계식의 적용성을 비교.검토하였다. 그리고 정상류점도와 복소점도의 절대치를 비교하여 양자간의 등가관계를 나타내는 Cox-Merz 법칙의 적용성에 대한 농도의 영향을 실험적으로 검증하였다. 나아가서 대변형하에서의 비선형성의 정도를 나타내는 비선형 스트레인 척도의 개념을 도입하여 Cox-Merz 법칙의 적용성에 미치는 영향을 이론적 관점에서 고찰하였다. 이상의 연구를 통해 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 정상류점도의 전단속도 의존성과 동적 점탄성의 각주파수 의존성간에 제시된 여러 관계식들 중에서 정상류점도와 복소점도 절대치간의 등가관계를 나타내는 Cox-Merz법칙이 가장 우수한 적용성을 갖는다. (2) 높은 전단속도 또는 각주파수 영역에서는 정상류점도와 복소점도의 관계가 용액 농도에 따라 서로 상이하게 나타난다. 즉 낮은 농도의 용액에서는 정상류점도가 복소점도에 비해 다소 큰 값을 나타내며, 농도가 증가할수록 이러한 경향은 역전되어 높은 농도의 용액에서는 복소점도가 정상류점도에 비해 큰 값을 갖는다. (3) 비선형 스트레인 척도는 작은 크기의 변형량에서는 직선적으로 증가하다가 점차적으로 그 증가율이 감소하여 최대치에 도달한 후 그 이상의 변형량 영역에서는 변형량이 증가함에 따라 점차 감소하는 거동을 나타낸다. 이러한 거동은 스트레인 증가에 따라 진폭이 점차로 감소하는 감쇠진동함수의 형태를 갖는 이론적 예측과는 상당한 차이를 나타낸다. (4) 대변형하에서 비선형 스트레인 척도의 기울기 (고분자 용액의 비선형성의 정도)는 Cox-Merz 법칙의 적용성에 영향을 미치며, 이 값이 감소할수록 Cox-Merz 법칙은 더욱 잘 성립한다.

• 공업화학
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• 제10권8호
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• pp.1175-1179
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• 1999

반도체 봉지재용 epoxy molding compound(EMC)에는 고함량의 충전제가 함유되어 있어 충전제의 함량이 유변학적 거동에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 반도체 봉지재용 EMC의 점도거동을 충전제 함량과 주파수(frequency)의 변화에 따라 조사하였다. 또한 주파수변화에 따른 점도거동을 전단율(shear rate)의 함수로 변환하기 위해 Cox-Merz 식과 modified Cox-Merz 식을 적용해 보았다. 이 결과 고함량에서 전단박화현상(shear thinning)과 항복강도(yield stress)가 관찰되었으며 전단율의 함수로의 변환은 Cox-Merz식을 적용하였을 때는 고종도에서 변형율 변화에 따른 점도값 차이 때문에 적용될 수 없었다. Modified Cox-Merz식을 적용하였을 때는 고농도/고변형율에서는 측정장치의 한계 때문에 오차를 보이기는 하지만 각 변형율에 따른 점도값들이 한 개의 마스터곡선으로 일치되는 경향을 보였다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1997년도 춘계학술발표회 논문집
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• pp.186-189
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• 1997

• 한국식품영양과학회지
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• 제29권5호
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• pp.860-864
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• 2000

The steady and dynamic shear rheological properties of traditional kochujang fermented at three different temperatures (20${^circ}C$, 25${^circ}C$ and 30${^circ}C$) were studied. Flow of kochujang samples showed time dependence, which was quantitatively described by the Weltman model, Kochujang samples were highly shear thinning fluids (n=0.25~0.27) with large magnitudes of Casson yield stresses (1.09~1.21 kPa). Consistency index (K) and apparent viscosity (${\eta}_{a,20}$) increased with increase in fermentation temperature of kochujang. Storage (G') and loss (G") moduli increased with increase in frequency (ω), while complex viscosity (${\eta}^{\ast}$) decreased. Based on dynamic shear data, kochujang samples exhibit structural properties similar to weak gels. The complex and steady shear viscosities at different fermentation temperatures followed the Cox-Merz superposition rule with the application of the shift factor (a=0.011~0.016).

• Korea-Australia Rheology Journal
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• 제16권4호
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• pp.169-173
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• 2004

The control of the rheological properties of a fluid during processing is important and can determine the efficiency of the production in addition to the performance of the final product. The vast majority of process fluids are viscoelastic, hence an instrument that measures both the viscous and elastic properties of the material during processing would be of great practical use. However, most in-line instruments commercially available to date are only capable of measuring viscosity at a single shear rate. An in-line rheometer that measures both the viscous and elastic properties of fluids over a wide range of shear rates simultaneously has been described in a previous publication (Glasscock et at., 2003) in which the results of measurements on flowing sunflower oil were presented. Before this instrument can be used in an industrial situation, it must be demonstrated that the generated results are the same as, or bear some fixed relationship to, the results obtained by conventional off-line rheometers. To this end, the present investigation describes the measurements of a standard reference fluid, polyisobutylene dissolved in 2,6,10,14-tetramethylpentadecane, labelled SRM2490 by the National Institute of Standards and Technology (NIST) in the USA. The results obtained using the in-line rheometer show remarkably good correlation for viscosity, using a modified Cox­Merz rule, with the results supplied with the reference material from NIST.

• Food Science and Biotechnology
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• 제15권6호
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• pp.871-876
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• 2006

Rheological behavior of commercial hot pepper-soybean paste (HPSP) was evaluated in small amplitude oscillatory and steady shear tests. Storage modulus (G'), loss modulus (G"), and complex viscosity (${\eta}^*$) as a function of angular frequency (${\omega}$), and shear stress (${\sigma}$) as a function of shear rate (${\gamma}$) data were obtained for 5 commercial HPSP samples. HPSP samples at $25^{\circ}C$ exhibited a non-Newtonian, shear-thinning flow behavior with high yield stresses and their flow behaviors were described by power law, Casson, and Herschel-Bulkley models. Time-dependent flow properties were also described by the Weltman, Hahn, and Figoni & Shoemaker models. Apparent viscosity over the temperature range of $5-35^{\circ}C$ obeyed the Arrhenius temperature relationship with activation energies (Ea) ranging 18.3-20.1 kJ/mol. Magnitudes of G' and G" increased with an increase in ${\omega}$, while ${\eta}^*$ decreased. G' values were higher than G" over the most of the frequency range (0.63-63 rad/sec), showing that they were frequency dependent. Steady shear viscosity and complex viscosity of the commercial HPSP did not fit the Cox-Merz rule.

• 한국식품과학회지
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• 제33권6호
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• pp.700-705
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• 2001

Sucrose첨가가 옥수수 전분호액의 레올로지 특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 전분호액은 sucrose 첨가에 관계없이 전단담화 비뉴턴 거동(n=0.37-0.58)을 나타내었으며, 또한 sucrose의 농도가 증가함에 따라 점조도지수$(K,\;K_h)$, 겉보기 점도$({\eta}_{a,100})$값은 크게 감소하였고 항복응력$({\sigma}_{oc},\;{\sigma}_h)$도 감소하는 경향을 나타내었다. 전분호액의 겉보기점도에 대한 온도의존성은 Arrhenius식에 의하여 높은 상관관계를 나타내었으며, 활성화에너지는 각각 10.80-15.59 kJ/mole을 나타내었고 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 나타내었다. 적용된 주파수$({\omega})$ 범위에서 저장탄성률(G#)의 수치가 손실탄성률(G@)보다 높게 나타났으며 sucrose의 농도가 증가함에 따라 감소하여 탄성 및 점성 성질을 감소시켜 주었다. 이들 동적데이터로부터 전분호액은 sucrose 첨가에 의해 더욱 약한 겔과 같은 구조적 성질을 나타냄을 알 수 있었다. 그러므로 sucrose 첨가는 전분호액 내의 입자들의 재회합을 방해하여 전분호액의 레올로지 특성을 변화시킨다. Sucrose 30%를 첨가한 옥수수 전분호액을 제외한 모든 시료들은 이동인자$(shift\;factor,\;\alpha)$를 사용함으로써 Cox-Merz 중첩 원리에 잘 적용되었다.

• 한국섬유공학회:학술대회논문집
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• 한국섬유공학회 1998년도 봄 학술발표회 논문집
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• pp.140-143
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• 1998

고분자 가공에서의 실제 공정 조건인 대변형하에서의 가공원액(고분자용융체 또는 농후용액)의 응답특성은 완제품의 기계적 또는 물리적 성질에 큰 영향을 미친다. 그러므로 고분자 액체의 유변학적 성질파악이 중요하며, 그 측정방법은 크게 정상전단실험과 동적전단실험으로 대별할 수 있다. 그러나 정상전달실험시에는 높은 전단속도하에서의 전단가열과 동시에 시료분해가 발생할 수 있다.(중략)

• 한국식품과학회지
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• 제40권2호
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• pp.184-189
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• 2008

농도(0, 10, 20, 30%, w/w)를 달리한 sucrose가 혼합된 고구마 전분 페이스트(5% w/w)의 정상유동 특성과 동적 점탄특성에 미치는 영향에 대하여 평가하였다. 고구마전분-sucrose 복합물의 정상유동 특성은 power law 모델 및 Casson 모델로부터 레올로지 계수를 결정하였다. 일정한 온도(25$^{\circ}C$)에서 모든 시료들은 높은 항복응력과 함께 pseudoplastic과 thixotropic 거동을 나타내었다. 고구마전분-sucrose 복합물의 점조도 지수(K), 겉보기 점도(${\eta}_a$), 그리고 항복응력(${\sigma}_{oc}$) 값들은 control(0% sucrose)에 비해 10% sucrose가 더 높았으며, 또한 sucrose 농도(10-30%)가 증가함에 따라 이들 값들은 감소하였다. 팽윤력은 30% 농도에서 급격한 감소를 나타내었고, 레올로지 계수(K, ${\eta}_a$, ${\sigma}_{oc}$)값이 낮게 나타난 시료는 낮은 팽윤력을 보여주었다. 온도 의존성은 25-70$^{\circ}C$ 온도 범위에서 Arrhenius 관계식에 의하여 높은 상관관계를 나타내었다. 또한 동적 점탄특성 측정 결과에 의하면 고구마전분-sucrose 복합물은 약한 젤과 같은 거동을 보여주었으며, G'과 G" 값들은 sucrose 농도와 진동수($\omega$)가 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. Cox-Merz 중첩원리는 30% sucrose 농도를 가진 고구마전분-sucrose 복합물에서 잘 적용되는 것으로 나타났다. 따라서 sucrose 첨가에 의해 고구마전분 페이스트의 레올로지 특성이 변화하게 되며, 이들 특성은 sucrose의 농도에 의해 크게 영향을 받는 것으로 나타났다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제14권3호
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• pp.233-239
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• 2009

The effects of guar gum (GG) and xanthan gum (XG) at different concentrations (0, 0.2, 0.4, and 0.6% w/w) on the rheological properties of Korean waxy rice starch (WRS) pastes were evaluated under both steady and dynamic shear conditions. The flow properties of WRS-gum mixtures were determined from the rheological parameters of the power law model. The addition of GG and XG to WRS resulted in an increase in the apparent viscosity ($\eta_{a,100}$) and consistency index (K) values obtained from power law model. The flow behavior index (n) values of the WRS-XG mixtures decreased with an increase in gum concentration while there was only a marginal difference between n values for the WRS-GG mixtures. Dynamic moduli (G', G", and $\eta^*$) values in the WRS-gum mixture systems also increased with an increase in gum concentration. WRS-XG mixtures had higher dynamic moduli and lower tan $\delta$ (ratio of G"/G') values than WRS-GG mixtures, indicating that the higher dynamic rheological properties of WRS-XG can be attributed to an increase in the viscoelasticity of the continuous phase in the starch-gum mixture systems, which was due to the higher viscoleastic properties of XG compared to GG. The dynamic ($\eta^*$) and steady shear ($\eta_a$) viscosities of the WRS-XG paste at a 0.2% gum concentration followed the Cox-Merz superposition rule.