• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.530-535
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• 2019

본 연구에서는 coconut oil과 sugar ester를 이용한 유화과정에 대한 최적화공정을 수행하였다. 최적화를 위해 반응표면분석법 중 중심합성계획모델을 이용하였다. 반응표면분석법의 반응치로는 유화액의 점도, 평균입자크기와 7 days 경과 후 ESI 등을 설정하였으며, 계량인자로는 유화시간, 유화속도 및 유화제의 첨가량을 설정하였다. 중심합성계획모델로 최적화과정을 수행한 결과 계량인자는 유화시간(22.63 min), 유화속도(6,627.41 rpm) 및 유화제의 첨가량(2.29 wt.%)에서 최적실험값인 점도(1,707.56 cP), 평균입자크기(1,877.05 nm) 및 7 days 경과 후 ESI (93.23%)로 종합만족도(D = 0.8848)가 높게 나타났다. 또한 이 조건에서 실제 실험을 통해 얻은 결과는 이론결과와 비해 평균오차율 $1.2{\pm}0.1%$로 작게 나타났다. 따라서 coconut oil의 유화과정에 반응표면분석법 중 중심합성계획법을 적용할 경우 매우 낮은 오차율을 얻을 수 있었다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권3호
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• pp.353-359
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• 2004

실리카 입자의 표면이 실란올(silanol, SiOH)그룹과 트리메틸실록실$(trimethylsiloxyl,{\;}-OSi(CH_3)_3)$그룹으로 이루어진 양친 매성 고체입자를 이용하여 유중수형(water-in-oil, W/O)의 에멀젼을 제조하는데 있어서, 안정한 에멀젼을 제조하기 위해서 수상에서의 pH, 전해질 화합물, 고분자의 영향을 연구하였다. 에멀젼의 안정성은 실리카의 응집(flocculation) 정도를 조절함으로써 향상시킬 수 있었으며 수상의 pH 조절 및 전해질 화합물 첨가를 통해 에멀젼의 안정성을 증진시킬 수 있었다. $70\%$의 내상을 가지는 W/O 에멀젼을 제조하였을 때, 실리카 입자의 함량이 $1\%$까지 증가함에 따라 에멀젼 입자의 크기는 감소하였으나, 너무 높은 농도의 실리카는 오히려 유상의 점도를 상승시켜 작은 유화입자의 형성을 방해하였다. 제조된 에멀젼의 입자 크기를 이용하여 이론적으로 계산해 볼 때, 많은 양의 실리카 입자가 외상인 유상에 존재함을 알 수 있으며, 에멀젼의 안정성을 증진시키기 위해서는 실리카 입자를 계면에 위치하도록 하는 것이 보다 중요함을 알 수 있다. 내상인 수상부에 전해질 화합물을 첨가하지 않은 상태에서 내상의 pH가 증가할수록 실리카 입자의 (-)전하가 증가하여 입자간 응집 촉진에 의해 에멀젼의 안정성이 증가하였다. 산성 및 중성 pH에서 전해질 $화합물(0.083\;mol\;dm^{-3}\;MgSO_4)$의 첨가는 에멀전의 안정성을 증가시킨 반면, 알칼리성 pH에서 전해질 화합물의 첨가는 에멀젼의 안정성을 저하시켰다. 레오미터를 이용하여 에멀젼의 물성 변화를 관찰한 결과, 전해질 화합물 첨가시 내상인 수상의 pH에 관계없이 산성 및 알칼리성에서 모두 에멀젼의 탄성이 급격히 증가하였다. 이는 수상의 pH가 알칼리성인 경우 더욱 현저하였음을 볼 때, 알칼리에 의해 더욱 음전하를 띄게 된 실리카 입자와 전해질 화합물의 양이온간의 전기적 결합에 의한 것으로 사료된다. 수용성 고분자인 잔탄검의 첨가에 의해 에멀젼 입자의 평균 입자 크기가 약 2.8 um인 안정한 에멀전을 제조할 수 있었다. 이상의 연구를 통하여 계면활성제를 함유하지 않는 고내상의 안정한 W/O 에멀젼을 제조하여 보다 피부에 안전한 유화물의 제조가 가능하였다.

• 한국축산식품학회지
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• 제38권3호
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• pp.476-486
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• 2018

In this study, the droplet size distribution, rheological properties, and stability of dairy cream-based emulsions homogenized with different sucrose fatty acid ester (SFAE, a non-ionic small-molecule emulsifier) concentrations (0.08%, 0.16%, and 0.24% w/w) at different homogenization pressures (10 MPa and 20 MPa) were examined. Homogenization at a high pressure resulted in a smaller droplet size and narrower droplet size distribution. The D[4,3] (volume-weighted mean) and D[3,2] (surface-weighted mean) values of the emulsions decreased with an increase in the SFAE concentration. The flow properties of the emulsions homogenized with SFAE showed shear-thinning (n=0.21-0.46) behavior. The apparent viscosity (${\eta}_{a,10}$) and consistency index (K) of the homogenized emulsions were lower than those of the control sample that is non-homogenized and without SFAE, and decreased with an increase in SFAE concentration. The storage modulus (G') and loss modulus (G") of all emulsions homogenized with SFAE were also lower than those of the control sample. The stability of all emulsions with SFAE did not show any significant change for 30 d at $5^{\circ}C$. However, the emulsions stored at $40^{\circ}C$ were unstable over the storage period. Therefore, the addition of SFAE enhanced the stability of dairy cream emulsions during storage at refrigeration temperature ($5^{\circ}C$).

• 한국축산식품학회지
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• 제39권6호
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• pp.888-902
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• 2019

Our aim was to investigate the effects of bromelain embedded in double emulsion (DE) on physicochemical properties of pork loin. We evaluated DE characteristics such as size, zeta potential, and microscopy after fabrication. We marinated meat with distilled water (DW), 1% (w/v) bromelain solution, blank DE, and 1% (w/v) bromelain loaded in double emulsion (DE E) for 0, 24, 48, and 72 h at 4℃, and prepared raw meat for control. The marinated samples were assessed for color, water holding capacity, cooking loss, moisture content, pH, protein solubility, Warner-Bratzler shear force (WBSF) and gel electrophoresis. The droplet size of 1% (w/v) bromelain embedded in DE was increased compared with blank DE (p<0.05) and values of zeta potential decreased. The increase in lightness and color difference range of the DE-treated group was lower than that of the DW-treated group (p<0.05). Moreover, treatment by immersion in 1% (w/v) DE E resulted in the highest water holding capacity values (p<0.05) and lower cooking loss values than water base treatment (p<0.05). Results for myofibrillar protein solubility and WBSF showed a similar trend. 1% (w/v) DE E showed degradation of myosin heavy chain after 48 h in sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis. Thus, bromelain-loaded DE is useful for controlling and handling enzyme activity in food industry.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.320-325
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• 2021

본 연구에서는 밀배아유에 항산화 물질이 다량 함유되어있는 밀싹 추출물을 첨가한 후 O/W 유화액을 제조하는 최적화 공정을 설계하였다. 최적화 공정 설계는 반응표면분석법의 중심합성계획모델을 사용하였다. 기초실험을 통하여 유화제 첨가량, 유화시간, 밀싹 추출물의 첨가량을 독립변수로 설정하였다. 그리고 반응치는 평균입자크기, 점도, 유화안정도지수를 설정하여 유화액의 안정성을 평가하였다. 각 독립변수에 대해 최적화하여 P-value와 결정계수를 평가하여 실험 신뢰도를 확인하였다. 모든 독립변수를 만족하는 최적화 조건은 유화제 첨가량 = 7.7 wt.%, 유화시간 = 23.6 min, 밀싹 추출물의 첨가량 = 3.9 wt.%에서 평균입자크기 = 252.3 nm, 유화액의 점도 = 616.7 cP, ESI = 88.7%로 나타났다. 종합만족도가 0.9137으로 실험의 타당성을 뒷받침하였고, 실제실험을 진행하여 오차율이 0.5 %이하로 측정되었다. 따라서 중심합성계획모델을 통해 밀싹 추출물을 첨가하여 유화액을 제조하는 최적화 과정을 설계하였다.

• 한국유체기계학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.50-56
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• 2008

Metal cutting operations involve generation of heat due to friction between the tool and the pieces. This heat needs to be carried away otherwise it creates white spots. To reduce this abnormal heat cutting fluid is used. Cutting fluid also has an important role in the lubrication of the cutting edges of machine tools and the pieces they are shaping, and in sluicing away the resulting swarf. As a cutting fluid, water is a great conductor of heat but is not stable at high temperatures, so to improve stability an emulsion type mixed fluid with water and oil is often used. It is pumped over the cutting site of cutting machines as a state of atomized water droplet coated with oil by using jet. In this paper, to develop cutting fluid supplying nozzle to obtain ultra thin oil film for coating water droplet, a numerical analysis of three dimensional mixed fluid Jet through multi-stage nozzle was carried out by using a finite volume method. Jet flow characteristics such as nozzle exit velocity, development of mixing region, re-entrance and jet intensity were analyzed. Detailed mixing process of fluids such as air, water and oil in the nozzle were also investigated. It is easy to understand complex flow pattern in multi-stage nozzle. Important flow Information for advance design of cutting fluid supplying nozzle was drawn.

• 대한화장품학회지
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• 제36권4호
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• pp.265-269
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• 2010

본 연구에서는 가용화법을 이용하여 점도가 낮은 나노에멀젼을 얻기 위해서 계면활성제와 오일을 변화시켰다. 헥실라우레이트, 세테아레스-20, PEG-40 수첨 피마자유, 글리세릴스테아레이트 및 스테아린산을 함유하며 입자 크기가 100 nm 정도 되는 나노에멀젼을 제조할 수 있었다. 이렇게 제조된 에멀젼은 안정하였으며 안정성은 입자의 변화로 측정하였다. 가용화법으로 안정한 나노에멀젼을 얻기 위해서는 에멀젼을 제조한 후 냉각과정이 중요한 변수로 작용하였다. 냉각과정을 신속하게 진행하였을 때 최대의 안정성을 보였다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.279-294
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• 2004

본 연구는 화장품에서 사용되는 액정기술에 대하여 기술하였다. 액정이란 고체와 액체의 중간 상태에 존재하는 다양한 형태의 구조를 액정이라 한다. 계면활성제의 높은 농도에서 여러 가지 액정 상이 형성된다. 결정과 같이 분자배열이 규칙적이지는 않지만, 액체 상보다는 비교적 규칙적인 상태를 액정 또는 메조페이스(meso-phase)라고도 말한다. 일반적으로 화장품에서의 액정기술의 종류, 새로운 액정기술에 대하여 설명하였으며, 액정을 만드는 방법에 대하여도 자세히 기술하였다. 특히, 액정을 형성하기 위한 특별한 유화제의 종류에 대하여도 소개하였다 액정을 형성하기 위한 대표적인 원료는 수소첨가 레시친, 세라마이드, 디팔미토일하이드록시프롤린, DEA-세틸포스페이트, 제미니형 계면활성제가 있다. 액정의 형성을 관찰하기 위하여 편광 현미경을 사용하였으며, 가장 잘 나타나는 범위는 400배, 600배, 1,000배에서 잘 나타났다. 또한 액정이 가장 잘 만들어지는 droplet 입자크기는 1-10$\mu\textrm{m}$이었다. 임상 결과로서, 비타민 B$_{5}$의 액정에 대하여 피부 보습효과를 측정한 결과 일반 에멀젼보다 우수한 결과(20% 이상)를 보였다(ANOMA t-test, p '||'&'||'lt; 0.05).

• 대한화장품학회지
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• 제39권1호
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• pp.55-63
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• 2013

경피흡수 증진의 수단으로 나노에멀젼의 화장품 응용이 관심의 대상이 되고 있다. 본 연구에서는 저에너지 유화법으로 제조된 나노에멀젼 구성 원료들의 조성을 달리하여 안정성을 확인해 보고자 하였다. 시간 경과에 따른 나노에멀젼의 입자 크기 측정을 통한 안정성 실험 결과, 폴리올을 수상에 첨가한 경우 에탄올상 첨가에 비해 안정성이 크게 증가하였다. 에탄올상의 수상에 대한 첨가속도는 입자 크기나 안정성에 큰 영향이 없었다. 오일의 종류에 따라서도 안정성에는 영향이 없었으나 초기에 형성되는 입자 크기는 오일의 분자량과 polarity에 상관관계를 보이는 것으로 생각되었다. 폴리올의 종류에 따른 안정성과 초기 입자 크기는 1,2 헥산디올을 제외하고는 유사한 경향을 보였다. 오일과 계면활성제 농도 변화는 제조된 나노에멀젼의 초기 입자 크기에는 영향을 주었으나 시간 경과에 따른 변화는 없었다. 에탄올의 농도 변화는 초기 입자 크기와 안정성에 큰 영향을 미치는 것으로 관찰되었다.

• 공업화학
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• 제30권5호
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• pp.606-614
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• 2019

본 연구에서는 palm oil과 서로 다른 HLB (hydrophile-lipophilie balance) value를 갖는 Tween-Span계 비이온성 계면활성제를 혼합하여 O/W (oil in water) 유화액을 제조하고, 유화액의 유화안정성을 향상시키기 위한 최적 유화조건을 결정하였다. 이를 위해 CCD-RSM (central composite design model-response surface methodology)을 이용하여 각 계량인자의 주효과 및 교호효과를 해석하였으며, 두 가지 반응치를 동시에 만족하는 최적조건을 결정하였다. CCD-RSM의 계량인자로는 유화시간, 유화속도, HLB value, 계면활성제의 첨가량 등을 설정하고, 반응치로는 O/W 유화액의 점도와 평균액적크기를 설정하였다. CCD-RSM 최적화 분석결과 반응치인 O/W 유화액이 점도와 평균액적크기의 목표치를 동시에 부합하는 최적조건은 유화시간(12.7 min), 유화속도(5,551 rpm), HLB value (8.0), 계면활성제의 첨가량(5.7 wt.%)으로 산출되었으며, 이 조건에서의 CCD-RSM 예측결과는 점도(1,551 cP)와 평균액적크기(432 nm)이었다. 이 조건의 실제 실험 결과 오차율은 2.5% 이하로 나타나 O/W 유화액 제조과정에 CCD-RSM 최적화 분석을 적용할 경우 비교적 높은 유의수준의 만족하는 결과를 얻을 수 있었다.