• 제목/요약/키워드: Drying Model

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삼투처리한 당근의 건조 특성 (Drying Characteristics of Osmotically Pre-treated Carrots)

  • 윤광섭;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.1126-1134
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    • 1996
  • 삼투처리로 전처리한 당근의 건조특성을 알기 위해 건조와 재수화 공정을 행하여 물리적인 특성을 조사하고, 수분이동 메카니즘을 규명하기 위해 확산 방정식과 건조 모델을 적용하여 알아보고자 하였다. 열풍 건조시 건조특성은 고온과 낮은 상대습도의 조건에서 건조효율이 우수하였으며, 갈변도나 specific volume 등도 높은 값을 보였으며 전반적 색차 또한 큰 값을 보였여 갈변정도와 유사한 경향을 보였다. 재수화 특성도 고온과 낮은 상대습도에서 건조한 것이 대체적으로 복원률과 재수화성이 높게 나타나 건조 특성이 재수화시에도 유사한 경향으로 나타남을 알 수 있었다. 수분의 이동을 나타내는 확산계수는 고온과 낮은 상대습도에서 높은 확산계수를 가졌으며, 온도의 영향이 상대습도보다 크게 나타나 상대습도를 낮추는 것 보다 건조온도를 높이는 것이 더 효과적인 운용방법임을 알 수 있었다. 건조과정을 기존의 건조모델로 표현하고자 적합성 여부를 조사해 본 결과 건조조건에 관계없이 quadratic model이 가장 높은 적합도를 보여 이 모델로서 건조시 수분함량의 감소를 시간의 함수로 나타낼 수 있었다. 건조시간과 풍속을 변화시키면서 실험을 행한 결과 시간에 따른 carotene 함량과 수분함량은 polynomial 형태로 모델화 할 수 있었고 풍속이 강할수록 평형수분함량 도달 시간은 빨라졌으나 1.2 m/s 이상의 풍속에서는 그 차이가 크지 않았으며, carotene 함량도 유사한 경향이었다. 재수화 특성값도 빠른 풍속에서 건조한 당근일수록 우수한 것으로 나타났으며, carotene 함량이나 전반적인 색차도 건조 후의 특성이 그대로 유지되었다. 기존모델과의 적합도를 살펴보면 풍속에 관계없이 quadratic mode이 가장 높은 적합도를 보여 건조시 수분의 이동을 예측할 수 있을 것으로 생각된다.

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무작위 격자 모델을 이용한 파이버 보강 콘크리트의 건조수축 균열 거동 해석 (Simulation of Cracking Behavior Induced by Drying Shrinkage in Fiber Reinforced Concrete Using Irregular Lattice Model)

  • 김근휘;박종민;;임윤묵
    • 대한토목학회논문집
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    • 제30권4A호
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    • pp.353-359
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    • 2010
  • 시멘트계 기질을 사용하는 복합재료는 재료 양생 과정에서 발생하는 건조수축 균열에 취약하다. 본 연구에서는 파이버 보강 콘크리트의 건조수축에 의한 파괴 거동을 시뮬레이션 하고, 파이버의 조건이 균열 특성에 미치는 영향에 대해 분석한다. 수치 해석 모델은 무작위 격자 형태의 기하학적 구조를 공유하는 관로 요소와 rigid-body-spring 요소로 구성되는데, 각 요소가 담당하는 비역학적-역학적 거동의 커플링에 의해 건조수축이 표현된다. 파이버 보강을 모델링하기 위해 rigid-bodyspring network 내부의 semi-discrete 파이버 요소를 적용하였다. KS F 2424 자유 건조수축 실험을 해석하고 시간에 따른 건조수축 변형률 변화를 비교함으로써 재료의 건조수축 관련 계수들을 산정한다. 다음으로 여러 파이버 혼입률에 대해 KS F 2595 구속 건조수축 실험을 시뮬레이션 하고 균열 발생 일자를 선행 실험 결과와 비교하여 해석 모델의 타당성을 검증한다. 또한, 파이버의 길이와 표면 형태를 변화시켜 건조수축 균열 해석을 수행하고 최대 균열 폭을 측정하여 시뮬레이션에서 나타나는 균열 제어 효과를 판단한다.

벼 상온통풍건조의 최소풍량비에 관한 연구 (Minimum Specific Airflow Rate Requirements for Natural Air Drying of Rough Rice in Korea)

  • 금동혁;박선태
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제21권1호
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    • pp.60-71
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    • 1996
  • The purposes of this study were to develop a simulation model and to determine minimum specific airflow rate requirements for natural air drying of rough rice in Korea. A simulation model was developed considering energy and mass balances within grain bed, drying and rewetting rates, and hysterisis effect between sorption and desorption isotherms. As the results of validation test, the moisture contents predicted by the model agreed very well with the actual data. The criteria for determining minimum specific airflow rate requirements was that the top loom layer in the bin be dried to a moisture content below 16 percent wet basis with less than 0.5% drymatter decomposition. The minimum specific airflow rate requirements in 13 locations of Korea were presented based on the worst one among the past 7 to 13-year weather data. These requirements were also presented for all the combinations of three harvest dates and four harvest moisture contents. Specific airflow rate requirements seemed to be half by each 2 percent reduction in moisture content from 24 percent. As harvest date was delayed by 10 days from October 1, these requirements were reduced by about 20 to 40 percent.

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컴퓨터 제어장치(制御裝置)를 이용한 모형식품(模型食品)의 건조특성(乾燥特性)에 관한 연구(硏究) (Studies on the Drying Characteristics of Model Foods Using Computer Controls)

  • 박영덕;장규섭
    • 농업과학연구
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    • 제19권2호
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    • pp.179-186
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    • 1992
  • 감자전분 분리대두단백 수분을 조합하여 만든 모형식품에 첨가제의 종류, 용질의 농도, 건조온도에 대한 건조특성의 변화를, 조직특성은 Universal Testing machine, 색도측정은 Color diffrence meter로 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 모형식품의 전분 함량이 많아지면 건조시간이 길게 나타났다. 2. 첨가된 용질의 농도가 높아지면 건조시간이 길게 나타났다. 3. 모형식품의 구성성분비($X_4$), 용질농도($X_1$), 건조온도($X_2$), 건조시간($X_3$)의 다중회귀식은 다음과 같다. $$NaCl\;:\;E(MC)=58.282-5.197X_3-15.151X_4-0.145X_2+2.672X_1\;R^2=0.798$$ $$Sucrose\;:\;E(MC)=56.651-7.253X_3-0.183X_2-42.844X_1+3.025X_4\;R^2=0.858$$ 4. 건조된 모형식품의 Hardness는 전분의 함량이 많고 건조온도가 높고 용질의 농도가 높으면 높은 값을 나타났다. 5. 건조된 모형식품의 Hunter L치는 전분의 함량이 증가하면 높게 나타났다. 6. 건조된 모형식품의 Hunter a치는 건조온도가 높을때 높게 나타났다. 7. 건조된 모형식품의 Hunter b치는 전분의 함량이 증가하면 작게 나타났다.

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보리의 건조특성(乾燥特性)과 건조온도(乾燥温度) 및 함수율(含水率)이 정맥수율(精麥收率)에 미치는 영향(影響) (Drying Characteristics of Barley and the Effect of Moisture Content and Drying Temperature on Milling Recovery)

  • 이용국;김삼도;박승제
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제8권2호
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    • pp.62-68
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    • 1983
  • This study was to examine the drying characteristics of barley and the effect of moisture content of barley on milling performance. A barley variety, Jogang, having 35.0% of initial moisture content was used for this experiment. Thermo-hydrostatic dryer which consists of blower, condensor, heater, humidifier, drying chamber and control box, etc., was used for the drying experiment. The change in the weight of a barley sample was continuously measured by means of the ring type load cell installed inside the drying chamber. Milling test runs the samples having the predetermined moisture content were taken from each drying test run. A laboratory type barley miller was used for the milling test. The results of the study are summarized as follows: 1. The drying constants (k) applied for the thin layer drying model, (M-Me)/(Mo-Me) = $Ae^{-kt}$ were 0.155, 0.259 and 0.548, respectively, at the three levels of drying temperatures, $40^{\circ}C$, $50^{\circ}C$ and $60^{\circ}C$. The drying constants complied with the Arrhenius Equation, K = Ko exp (-C/T), were determined as $Ko=1.901455{\times}10^8$ and C = 6563. 2. The laboratory milling test indicated that the highest milled and head barley recovery was resulted from the sample which was dryed at $40^{\circ}C$. In general, the increase in the drying temperature from $40^{\circ}C$ to $60^{\circ}C$ indicated a negative effect on milling yields. 3. Also, the sample having 15% M.C. presented the highest milled and head barley recovery among the five moisture content levels (12, 15, 18,21 and 24%).

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전처리 방법에 따른 채소류의 열풍건조특성 (Effect of Pretreatments on the Drying Characteristics of Dried Vegetables)

  • 윤광섭;배동호;최용희
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.292-301
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    • 1997
  • 건조채소류의 제조시 품질손상을 줄이고자 삼투건조와 steam 및 boiling water, microwave를 이용하여 전처리를 행한 후 열풍건조하여 적절한 전처리 방법을 알아보고자 건조와 재수화 공정을 행하여 각 공정의 물리적인 특성을 조사하였으며, 기존의 건조 모델을 적용하여 수분이동 메카니즘을 설명하고, 건조당근의 관능적 특성을 조사하였다. 전처리는 처리시간이 길수록 수분과 carotene 함량이 낮아졌으나 물리적인 특성을 고려하여 최적 처리 시간을 STEAM과 WATER 는 각 10분, MICRO는 1분으로 결정하였다. 최적 조건에서 전처리를 행한 후 $69^{\circ}C$, 상대습도 33%의 열풍건조 조건에서 건조를 행한 후 열탕에서 10분간 재수화 하여 carotene 및 수분함량, 색도와 복원율 등을 알아본 결과, 건조 효율은 타처리구가 삼투처리보다 우수하였으나 carotene 함량은 삼투건조가 높은 값을 보였고 그 효과는 재수화 후에도 지속하였다. 전처리를 각기 달리한 당근의 품질에 대하여 관능검사를 실시한 결과, 외관과 색도 그리고 종합적인 기호면에서 건조 후의 품질은 삼투처리한 열풍건조의 경우가 전처리 하지 않은 동결건조 처리구 보다 건조 및 재수화 후 높은 점수를 나타내었다. 건조공정을 기존의 건조모델로 표현하고자 적합성 여부를 조사해 본 결과 전처리방법에 관계없이 quadratic 모델이 가장 높은 적합도를 보여 수분의 이동을 시간의 함수로 나타낼 수 있었다. 재수화 공정에의 적용성은 기존의 건조 및 흡습모델로 표현하기는 미흡한 것으로 나타났다.

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A hysteresis model for soil-water characteristic curve based on dynamic contact angle theory

  • Liu, Yan;Li, Xu
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제28권2호
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    • pp.107-116
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    • 2022
  • The steady state of unsaturated soil takes a long time to achieve. The soil seepage behaviours and hydraulic properties depend highly on the wetting/drying rate. It is observed that the soil-water characteristic curve (SWCC) is dependent on the wetting/drying rate, which is known as the dynamic effect. The dynamic effect apparently influences the scanning curves and will substantially affect the seepage behavior. However, the previous models commonly ignore the dynamic effect and cannot quantitatively describe the hysteresis scanning loops under dynamic conditions. In this study, a dynamic hysteresis model for SWCC is proposed considering the dynamic change of contact angle and the moving of the contact line. The drying contact angle under dynamic condition is smaller than that under static condition, while the wetting contact angle under dynamic condition is larger than that under static condition. The dynamic contact angle is expressed as a function of the saturation rate according to the Laplace equation. The model is given by a differential equation, in which the slope of the scanning curve is related to the slope of the boundary curve by means of contact angle. Empirical models can simulate the boundary curves. Given the two boundary curves, the scanning curve can be well predicted. In this model, only two parameters are introduced to describe the dynamic effect. They can be easily obtained from the experiment, which facilitates the calibration of the model. The proposed model is verified by the experimental data recorded in the literature and is proved to be more convenient and effective.

콘크리트 건조수축 측정 방법 및 예측 모델에 대한 비교 (Comparison of Measurement Methods and Prediction Models for Drying Shrinkage of Concrete)

  • 양은익;김일순;이성태;이광명
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제22권1호
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    • pp.85-91
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    • 2010
  • 이 연구에서는 24~60 MPa 범위의 콘크리트에 대하여 다양한 양생조건과 측정 방법을 적용하여 재령에 따른 조건별 건조수축량을 비교하였고, 이를 통해 실험 방법의 적합성 및 예측 방법의 적용성을 검토하였다. 연구 결과에 따르면, 28일 양생이 가장 적은 건조수축을 나타냈으며, 저강도 콘크리트 봉합양생의 경우 탈형 후부터의 변형률을 비교 해보면, 표준양생의 건조수축과 크게 변하지 않는 것으로 나타났으나, 고강도 콘크리트 봉합양생의 경우 자기수축이 크게 발생하여 더 큰 건조수축을 나타냈다. 매립 게이지를 사용해도 효율적인 건조수축량 측정이 가능하며, 접지(contact) 게이지로 측정된 값이 매립 게이지로 측정한 값보다 작게 나타났다. 실험 결과는 EC2 모델예측식과 가장 잘 일치하는 것으로 나타났다.

마이크로 컴퓨터 제어장치를 이용한 표고버섯의 열풍건조 특성 (Hot Air Drying Characteristics of Oak Mushroom (Lentinus edodes) by Microcomputer Control System)

  • 박재덕;강현아;장규섭
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.72-76
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    • 1996
  • 표고버섯의 건조공정에 큰 영향을 미치는 열풍의 온도, 습도 및 수분감량 등의 요인을 제어할 수 있는 마이크로 컴퓨터 제어 시스템을 이용하여 버섯류의 건조특성과 기작을 구명하고, 건조제품의 이화학적 특성을 측정하였다. 표고버섯의 열풍건조중 수분이동은 Page Model을 따랐으며, $50^{\circ}C$의 건조온도와 20% 상대습도의 건조조건에서 건조시의 관계식은 $M-M_c/M_0-M_c\;=\;\exp\;(-0.275t^{1.154})$였다. 건조된 표고버섯의 아미노산 함량은 상대습도를 증가시킴에 따라서 증가하였다. 그리고 색도 및 갈변도는 건조온도와 상대습도가 증가할수록 증가하였으며, 복원률은 건조온도와 상대습도가 낮을수록 증가하였다.

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열풍건조 시의 건조 온도와 입경에 따른 콩(Glycine max)의 건조 특성 (Effect of Grain Size and Drying Temperature on Drying Characteristics of Soybean (Glycine max) Using Hot Air Drying)

  • 박현우;한원영;윤원병
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권11호
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    • pp.1700-1707
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    • 2015
  • 입경과 건조 온도에 따른 수분 함량의 변화에 대한 연구를 수행하고 콩의 건조 특성을 박층 건조 모델을 적용하여 설명하였으며, Midilli-Kucuk 모델이 콩의 열풍건조를 서술하기에 가장 적합하였다($R^2$ >0.99). 입경을 달리한 S, M, L 군 모두에서 건조 온도가 증가할수록 건조 속도가 증가하였으며, 같은 건조 온도에서 입경이 증가할수록 건조 속도가 감소하였고, 초기 수분 함량(25%)으로부터 목표 수분 함량(10%)까지 건조시키기 위해 25, 35, $45^{\circ}C$ 건조에서 L군과 S군의 필요 건조 시간은 1,160분과 787분, 598분과 391분, 405분과 260분을 나타내어 건조 온도뿐 아니라 입경 역시 콩의 열풍건조를 위해 반드시 고려되어야 함을 확인하였다. 유효 수분확산도는 Fick's second law를 사용하여 평가되었다. 유효 수분확산도는 입경이 증가하고 건조 온도가 증가할수록 증가하였으며, 콩의 크기에 따른 콩의 온도 증가와 건조속도 증가에 의한 다공성 조직의 수축이 수분확산도의 차이를 유도하였음을 확인할 수 있었다. S, M, L 군의 유효 수분확산도는 각각 $0.83{\times}10^{-10}{\sim}1.51{\times}10^{-10}m^2/s$, $1.17{\times}10^{-10}{\sim}2.17{\times}10^{-10}m^2/s$, $1.53{\times}10^{-10}{\sim}2.95{\times}10^{-10}m^2/s$의 범위를 나타내었다. 이는 대부분의 식품 및 bioproduct의 수분확산도 범위 내에 속했다. 활성화 에너지($E_a$)는 건조 온도로부터 Arrhenius 식을 사용하여 평가되었다. 열풍건조에서 콩의 $E_a$는 24.73 kJ/mol의 값을 나타냈으며, 입경에 따른 유의적 차이는 없었다.