본 연구에서는 우엉을 이용한 식초의 제조 가능성을 검토하였으며, 반응표면분석법을 통하여 우엉식초의 발효조건에 대한 영향을 모니터링하여 발효조건을 최적화하였다. 그리고 제조된 우엉 발효식초의 기능성 성분과 유효성분을 확인하였다. 식초 제조를 위해 우엉 추출액에 사과 농축액을 15% 첨가하여 알코올 발효시킨 결과, 5일 후 6.4%의 알코올이 생성되었다. 초산 발효조건을 확립하기 위해 중심합성계획법에 따라 발효시간, 발효온도를 독립변수로 하여 실험을 계획하였고, 발효액의 특성을 반응변수로 하여 실험한 후 발효조건을 최적화하였다. 17일간의 초산 발효 후 13개 실험구의 acetic acid 함량은 3.85~4.73%였으며, $R^2$ 값은 0.9850으로 1% 이내 유의수준에서 유의성이 인정되었다. Arctiin 함량의 범위는 0.37~0.50 mg%였으며, $R^2$ 값은 0.8380으로 5% 이내 유의수준에서 유의성이 인정되었다. 각 변수에 대한 회귀식을 도출하여 우엉식초 제조를 위한 최적 발효조건을 superimposing 한 결과 발효시간은 16일, 발효온도는 $30^{\circ}C$로 예측되었다.
The composites were fabricated, respectively, using 61[vol.%] SiC-39[vol.%] $TiB_2$ and using 61[vol.%] SiC-39[vol.%] $ZrB_2$ powders with the liquid forming additives of 12[wt%] $Al_2O_3+Y_2O_3$ by hot pressing annealing at $1650[^{\circ}C]$ for 4 hours. Reactions between SiC and transition metal $TiB_2$, $ZrB_2$ were not observed in this microstructure. The result of phase analysis of composites by XRD revealed SiC(6H, 3C), $TiB_2$, $ZrB_2$ and $YAG(Al_5Y_3O_{12})$ crystal phase on the Liquid-Phase-Sintered(LPS) $SiC-TiB_2$, and $SiC-ZrB_2$ composite. $\beta\rightarrow\alpha-SiC$ phase transformation was occurred on the $SiC-TiB_2$ and $SiC-ZrB_2$ composite. The relative density, the flexural strength and Young's modulus showed the highest value of 98.57[%], 249.42[MPa] and 91.64[GPa] in $SiC-ZrB_2$ composite at room temperature respectively. The electrical resistivity showed the lowest value of $7.96{\times}10^{-4}[\Omega{\cdot}cm]$ for $SiC-ZrB_2$ composite at $25[^{\circ}C]$. The electrical resistivity of the $SiC-TiB_2$ and $SiC-ZrB_2$ composite was all positive temperature coefficient resistance (PTCR) in the temperature ranges from $25[^{\circ}C]$ to $700[^{\circ}C]$. The resistance temperature coefficient of composite showed the lowest value of $1.319\times10^{-3}/[^{\circ}C]$ for $SiC-ZrB_2$ composite in the temperature ranges from $100[^{\circ}C]$ to $300[^{\circ}C]$ Compositional design and optimization of processing parameters are key factors for controlling and improving the properties of SiC-based electroconductive ceramic composites.
자동차운반선(自動車運搬船)에 있어서 주기관(主機關), 프로펠러, 파랑(波浪) 등의 기진력은 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 매우 예민한 동적거동(動的擧動)을 유발시키고 있다. 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 대해서 자유진동(自由振動) 및 동적응답(動的應答)의 포괄적 해석(解析)뿐 아니라 설계변경(設計變更) 또는 진동특성(振動特性)의 최적화(最適化)를 위해 재해석(再解析)이 요구되는 경우가 많음으로 부분계(部分系)의 진동특성(振動特性)을 합성(合成)하는 방법(方法)이 추구되고 있다. 이와 같은 방법은 재해석(再解析)시 변경(變更)된 부가계(附加系)의 진동특성(振動特性)만 재계산(再計算)하고 나머지 부분계(部分系)에 대한 것들은 그대로 다시 이용할 수 있어 매우 효율적이다. 갑판-차량연성계(甲板-車輛聯成系)에 대해 갑판(甲板)은 직사각형보강판(直四角形補剛板), 필러는 지지(支持)스프링, 거어더 또는 웨브는 Euler보, 적재차량(積載車輛)은 2점지지(點支持) damped spring-mass system으로 간주하고 receptance방법에 의해 복합적(複合的) 구조계(構造系)의 자유진동(自由振動)을 해석(解析)하는 방법(方法) 및 두가지 효율적 계산운용방법(計算運用方法)을 제시하고, 또 receptance개념에 준하는 support displacement transfer ratio를 정의하고 이를 이용해서 갑판주연(甲板周緣)의 변위기진(變位起振)에 대한 동적응답(動的應答)을 해석(解析)하는 방법(方法)을 제시하였다. 본 논문에서 제시한 방법의 정도(精度) 및 계산효율(計算效率)의 탁월성은 일련의 수치계산예(數値計算例) 및 실험(實驗)에 의해 확인되었다.
참외를 이용한 적절한 가공식품 개발의 일환으로 참외잼을 제조하였으며, 참외잼에서 중요한 인자로 작용하는 참외 페이스트 함량(40, 45, 50, 55, 60 g), 첨가당에 대한 과당의 비율(20, 35, 50, 65, $80\%$) 및 펙틴함량(1.0, 2.0, 3.0, 4.0, 5.0 g)을 달리하면서 참외잼을 제조하였다. 당도가 가장 높게 나타난 참외잼 제조조건은 첨가된 과당함량의 비율이 $48.10\%$, 참외페이스트의 함량이 41.04 g 및 펙틴함량이 2.12 g일 때 61.48 $^{\circ}$Brix로 가장 높게 나타났다. Softness는 첨가된 과당의 함량이 $79.46\%$, 참외 페이스트가 45.06 g 및 펙틴함량이 2.71 g일 때 였으며, 젤리강도가 가장 낮게 나타난 조건은 첨가된 과당의 함량이 $63.0\%$, 참외 페이스트가 47.8 g 및 펙틴함량이 1.99 g일 때 $0.04\;g{\cdot}cm$로 나타났다. 관능검사 결과 전반적인 기호도에 대한 관능점수가 가장 높게 나타난 조건은 첨가당에 대한 과당의 비율이 $73.19\%$, 참외페이스트 함량이 55.65 g 및 펙틴함량이 2.42 g일 때였다. 참외를 가지고 잼을 제조하기 위해서는 참외 페이스트 55.2 g, 과당 $76.3\%$, 구연산 0.3 g, 펙틴 2.5 g을 첨가 혼합한 후 가열하여 제조할 때, 가장 우수한 품질의 참외잼이 제조됨을 알 수 있었다.
들깨잎차 개발을 목적으로 볶음처리 한 차의 관능적 특성 및 전자공여능 등을 조사하고 반응표면분석을 통한 최적화를 시도하였다. 중심합성계획에 따라 볶음온도 $140{\sim}220^{\circ}C$와 볶음시간 $5{\sim}25$분 등 두 가지 조절을 독립변수로 하고 관능검사를 통한 맛, 색, 향기와 전자공여능의 기능적 특성을 종속변수로 하여 측정한 결과를 statistical analysis system(SAS) program을 사용하여 들깻잎의 기능성 차 개발을 위한 볶음조건을 최적화 하였다. 깻잎차는 볶음처리에 따라 Hunter 색체계에서의 백색도(L)와 황색도(b)는 볶음시간과 볶음온도가 증가될수록 높아진 반면, 적색도(a)는 감소하는 경향을 나타내었다. DPPH에 의한 전자공여능은 볶음온도와 볶음시간이 1% 유의수준에서 영향을 미치며, 회귀식의 결정계수$(R^2)$는 0.9828로써 $220^{\circ}C$, 15분에서 볶음처리 했을 때 70.30%로 높게 나타났다. 깻잎차의 관능적 품질로써 맛, 색 및 향은 볶음처리와 더불어 기호도가 증가되었으며, 반응표면분석(RSM, response surface methodology)에 의해 볶음온도 $210{\sim}220^{\circ}C$,볶음시간 $10{\sim}20$분 범위를 최적 볶음조건으로 예측할 수 있었다. 최적볶음조건에 의해 만들어진 들깨잎차의 효소활성을 측정한 결과 tyrosinase, xanthine oxidase 및 전자공여능에서 각각 10.14, 14.37 및 59.19%의 저해효과를 보였다.
PVT법으로 성장된 AlN 단결정의 표면 평탄화 최적화 하기 위하여 기계적 연마 후 $SiO_2$ slurry를 이용한 CMP 공정을 진행하였고 이에 따른 표면 형상, slurry 변화에 따른 가공 특성을 분석하였다. Slurry의 pH가 표면 연마 과정에 미치는 영향을 알아보기 위해 $SiO_2$ slurry의 pH를 조절하였으며, 제타전위측정기를 통해 각각의 pH에 따른 zeta potential의 영향과 MRR(material removal rate) 결과를 비교하였으며, 최종적으로 원자간력 현미경(atomic force microscope)을 이용한 표면 거칠기 RMS(0.2 nm)를 얻을 수 있었다.
국내 화력발전소의 추가 증설과 관련하여 발생 부산물의 신규 사용처 연구가 필요한 실정이다. 본 연구에서는 화력발전소에서 발생되는 플라이애시와 열병합발전소에서 발생되는 열병합애시, 배연탈황공정에서 발생되는 탈황석고 등 부산물로부터 아스팔트 포장용 채움재의 KS 규격을 만족하는 채움재를 제조하였다. 제조된 혼합 채움재와 기존 석회석 채움재의 특성을 비교하고, 각각의 채움재를 사용하여 아스팔트 혼합물을 제조하는 실내실험을 통해 특성을 비교하였다. 또한 혼합 채움재와 석회석 채움재를 사용하여 아스팔트 포장 현장실험을 실시하였다. 현장실험에 사용된 아스팔트 혼합물에 대해서 실내실험과 동일하게 동적안정도, 마샬안정도, 인장강도비, 포화도, 간극률, 흐름값을 평가하였다. 실내실험 및 현장시공시험 결과 기존 석회석 채움재를 사용한 경우보다 동적안정도 및 마샬안정도, 인장강도비에서 우수한 특성을 나타내었으며, 배합설계의 최적화를 통해 기존 석회석 채움재의 특성을 만족시키는 채움재 개발 가능성을 확인하였다.
건조단호박의 제조시 건조공정에 의한 품질열화를 줄이기 위한 전처리 공정으로서 삼투공정을 행하였으며 반응표면분석법으로 최적화를 수행하여 최적조건을 얻고자 하였다 삼투건조시 침지온도와 농도 및 시간을 독립 변수로 하고 수분함량, 무게감소량, 수분감소량, 고형분증가랑, 당농도, 비타민 C 함량 및 경도를 반응변수로 하였다. 삼투건조시 물질이동 특성은 침지온도, 농도, 시간이 증가할수록 변화가 많이 일어났으며, 농도와 온도의 상호작용에 의해 삼투효과가 증가되었다. 당농도의 변화는 침지온도, 농도, 시간이 증가함에 따라 증가하였으며, 농도의 증가에 더 큰 영향을 받음을 알 수 있었다. 비타민 C 함량은 낮은 온도와 고농도의 처리에서 당의 보호작용으로 손실이 적게 나타났고 경도의 변화는 전반적으로 농도와 온도가 증가할수록 측정값이 낮아졌으며, 침지 시간이 증가할수록 값이 높아지는 것으로 나타났다. 회귀모형에 대한 적합성은 경도를 제외하고 대부분이 1%이내의 유의성을 보여 수린됩 반응표면 모형이 통계 적으로 유의 하다고 할 수 있었다. 독립 변수의 영향은 침지온도와 시간보다농도에서 1%의 유의성이 인정되어 농도의 영향을 가장많이 받음을 확인하였다 독립 변수중 가장 영향이 적은 침지 시간을 80분으로 고정하고 수분함량을 60∼70%로 하고 비타민 C 함량과 경도를 각각 3 mg/100 g, 10 kg/$\textrm{cm}^2$ 이상으로 하는 온도와 농도는 20∼$25^{\circ}C$, 48∼56$^{\circ}$Brix로 나타나, 건조 단호박 제조를 위한 삼투건조처리의 최적조건은 중심값인 23$^{\circ}C$, 52$^{\circ}$Brix, 80분으로 결정할 수 있었다.
홍게 가공부산물을 고부가가치 식품소재로 이용하기 위하여 단백질 분해효소를 이용하여 가수분해하고 반응표면분석법으로 가수분해 조건을 최적화 하였다. 홍게 가공부산물을 단백질 분해 효소인 Flavourzyme으로 가수분해한 결과 효소반응곡선은 반응 초기 빠른 반응속도를 나타내다가 이 후에 느려지는 전형적인 형태를 나타내었다. 반응초기 90분까지 가수분해도는 30%까지 증가하다가, 이후 최종적으로 32-36%를 나타내었다. 최적화를 하기 위한 가수분해 요인변수로는 반응온도, 반응시간 및 홍게 가공부산물에 대한 Flavourzyme의 양을 선정하였고, 5개의 수준에서 부호화하여 이들을 중심합성설계법을 이용하여 반응표면분석을 실시하였다. 홍게 가공부산물을 Flavourzyme을 이용하여 반응표면 분석법으로 가수분해 조건을 최적화한 결과, 온도 $51.8^{\circ}C$, 반응시간 4시간 45분, 홍게 가공부산물에 대한 Flavourzyme의 양 3.8%로 나타났다. 홍게 가공부산물 효소분해물은 향미소재 및 반응향 제조의 전구물질로서 이용할 수 있을 것이다.
삼백초 추출물을 0.4% 첨가한 요구르트의 제조시 유고형분 함량을 14%, 16%, 18%로 달리하여 pH 및 산도를 측정한 결과 각 구별 유의적인 차이를 보이지 않았으나, 점도의 경우 18% 첨가구에서 가장 높은 점도 값을 나타내어 드레싱의 제조시의 발효기질 함량을 18%로 결정하였다. 삼백초 요구르트를 첨가한 드레싱의 최적 제조공정조건을 알아보기 위하여 반응표면분석을 이용하였다. 삼백초 요구르트 드레싱 제조를 위해 가장 영향을 미치는 요인 변수로 요구르트 첨가량을 (30, 40, 50, 60 및 70 g), 마요네즈첨가량 (6, 12, 18, 24 및 30 g) 소금 (0.1, 0.3, 0.5, 0.7 및 0.9 g)에 대하여 중심합성계획을 하였다. 그리고 드레싱의 관능적 특성을 최적화하기 위해 각 제조 조건별 색, 향기, 맛, 조직감, 후맛, 전체적인 기호도에 대한 contour map을 superimposing하여 최적 제조조건 범위를 예측하였다. 그 결과 삼백초 요구르트 드레싱 제조의 최적배합비율은 요구르트 61.20%, 마요네즈 23.50%, 소금 0.58%, honey 11.75%, mustard 1.76%, tabasco pepper sauce 0.23%, white wine 0.94% 및 white pepper 0.04%로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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