• 제목/요약/키워드: Evaporation loss

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고온 고압 정적 연소실에서 연소과정에 따른 온도 분포 측정 (Study of spatial temperature distribution during combustion process in a high temperature and pressure constant volume chamber)

  • 김기현
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.345-350
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    • 2017
  • 디젤 엔진의 연비와 배기를 개선하고자 하는 노력으로 다운사이징이 강화되고 있다. 이에 따라 엔진의 사이즈는 작아지고, 엔진 연소실 내 온도와 압력은 상승하는 추세이다. 따라서 높은 온도와 압력 조건에서 연료 분무의 발달과정과 연소과정 연구가 매우 중요하다. 본 연구에서는 디젤 엔진 연소실의 고온 고압 환경을 벤치에서 모사해줄 수 있는 정적 연소실을 개발하였다. 정적 연소실은 예혼합기를 연소시켜 순간적으로 온도와 압력을 급격하게 상승시킨 다음, 주변으로의 열전달에 의해 온도와 압력이 감소할 때 시험 목표조건인 온도와 압력 조건에 다다르면, 연료 분사기에 신호를 인가하여 연료분무를 개시하며 쿼츠 창을 통하여 연료 분무를 가시화 한다. 이 때, 정적 연소실 내에 연료 분무가 이루어지는 영역의 온도를 정확히 측정하여 정확한 시험 조건을 형성해야 한다. 본 연구에서는 고속으로 온도를 측정할 수 있는 열전대를 직접 개발 및 제작하여 연소실 내 시공간적 온도분포를 측정하였다. 측정 결과, 전체 체적 온도보다 연료 분무가 개시되는 중심 공간의 온도가 더 높게 나타났으며, 이는 연소실 벽면으로의 열전달 때문임을 확인하였다. 또한 횡방향으로의 온도 편차는 약 10%이내 수준이었으나, 종방향으로 온도편차가 최대 15%수준으로 나타났고 이는 부력으로 인한 고온의 연소가스의 상승효과 때문으로 판단되었다.

냉요법 적용방법에 따른 냉요법 효과에 관한 연구-건강한 성인 여성에서 스폰지 목욕방법을 중심으로 (A Study on the Effect of Cold Application Using a Sponge Bath in Healthy Adults)

  • 정현숙;강규숙;황애란
    • 대한간호
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    • 제28권3호
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    • pp.68-82
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    • 1989
  • This study was a quasi-experimental research study to test the characteristics of temperature regulation according to sponge bath methods of cold application. Thirteen volunteers were selected from among nursing college students according to an established criteria using a purposive sampling technique. Four different cold application methods were used: $\circled1$ tepid water sponge bath at $28^{\circ}C$, $\circled2$ 20% alcohol sponge bath at $28^{\circ}C$, $\circled3$ 40% alcohol sponge bath at $28^{\circ}C$ and $\circled4$ tepid water sponge bath at 28$^{\circ}$C plus an ice bag to the head. Changes in rectal temperature, mean skin temperature, mean body temperature, heat content change and thermal discomfort during the cold application were measured at 5 minute intervals over a 120 minute period. The data collection period was from Dec. 20, 1988 to Feb. 3, 1989. The data were analyzed using descriptive statistics, simple regression, ANOVA, Duncan's multiple range test and Pearson correlation coefficient using the SPSS-X Program. The results of the study are summarized as follows. Five general hypothesis were tested. Hypothesis 1 that "Change in heat content will be decreased for each cold application method according to the cold application time" was rejected. (tepid water sponge bath: after 10 minutes of cold application, 20% alcohol sponge bath: after 25 minutes of cold application: 40% alcohol sponge bath: after 45 minutes of cold application, tepid water sponge bath plus an ice bag to the head: after 80 minutes of cold application) Hypothesis 2 that "Thermal discomfort will be changed for each cold application method according to the cold application time" was rejected after 5minutes of cold application. Hypothesis 3 that "Change in heat content will differ among the cold application methods" was accepted except 0~5, 0~10, 0~65, 0~105 and 0~120 minute. This difference showed significance only between sponge bath methods and tepid water sponge bath plus an ice bag to the head. Hypothesis 4 that "Thermal discomfort will differ among the cold application methods" was accepted at 15, 20, 35, 45, 75, 80, 90, 95, 100, 105, 110, 115 and 120 minute of cold application time. This difference showed significance only between sponge bath methods and tepid water sponge bath plus an ice bag to the head. Hypothesis 5 that "The higher the change in heat content, the higher the thermal discomfort during the cold application time" was accepted for between 10~60 and 75 minute of cold application. In conclusion, this study showed that in sponge bath at $28^{\circ}C$, 10~80 minute was a effective cold application time in the view of heat loss through the skin. Concerning the effects of evaporation and thermal discomfort, it was found that there was no difference with regard to the solutions; tepid water sponge bath; 20% alcohol sponge bath or 40% alcohol sponge bath at a $28^{\circ}C$ controlled solution temperature. So it was thought that the type of solution itself did not have a big influence on the heat loss through skin. The combined effect of sponge bath with an ice bag to the head showed a significant difference and also showed a slight increase in thermal discomfort. On the basis of this research it can be concluded that cold application, for example, an ice bag to the head during a tepid water sponge bath is a good method as it increase heat loss through conduction, although fit can also cause a slight increase in thermal discomfort. The correlation between changes in heat content and thermal discomfort were not high. So factors other than change in heat content are considered to have an effect on the cognition of thermal discomfort.

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인공부화기의 실시간 중량감지를 위한 로드셀을 이용한 시스템 연구 (Study of system using load cell for real time weight sensing of artificial incubator)

  • 정진형;김애경;이상식
    • 한국정보전자통신기술학회논문지
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    • 제11권2호
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    • pp.144-149
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    • 2018
  • 인공부화기 내에 종란이 입란하여 18일간 발생기를 거쳐 발육기로 이란을 한다. 발생기 동안 계태아 무게 손실은 곧 기실형성과 상관되며 적당한 기실 형성은 곧 건강한 초생추와 입란 대비 부화율과도 연결된다. 그러나 국내 부화장의 부화기에는 현재 무게를 측정하는 장치 없이 부화실장과 관계자의 경험과 발육기로 이란시 표준 무게 측정으로 결과적 측면을 습득하는 것이 현실이다. 그로 인하여 부화 중 조기 폐사, 약추, 병약한 초생추 발생이 빈번한 실정이다. 종란 중량 감소를 모니터링하는 것은 발육장치기 안에서의 무게 변화에 따른 병아리 품질과 부화율 성과를 얻는 데에 절대적으로 중요하다. 종란의 크기와 난각질, 노계 군에 따라 수분 손실은 각기 다르다. 발육기 안에서 무게 변화를 실시간 측정하고 그에 따른 환기 변화를 최적화하여 부화율의 증가를 기대할 수 있으며 부화 시 전체 무게의 10~13% 감소를 컨트롤할 수 있는 실시간 측정 시스템의 개발 필요성이 대두된다. 본 연구를 통한 시스템은 기존의 입란과 이란시 직접적으로 일회성을 체크하는 방식으로 발육 기간 내에는 계태아 수분 증발 측정 제어가 불가능하여 부화율에 영향을 못 미치는 시스템과 달리 아두이노 스케치 보드에 로드셀 4개를 병렬로 연결하고 실시간으로 휴대폰, 컴퓨터를 연결하기 위해 Hyper-terminal 프로그램을 이용하여 AT-command 명령어를 활용하여 정상적으로 연동하였다. 블루투스의 통신속도는 15200으로 설정하여 아두이노와 Hyper-terminal 프로그램의 통신 속도를 맞춰주었다. 실시간 모니터링을 하여 인공부화기 내의 계태아 무게의 변화를 육안으로 확인할 수 있도록 시스템을 설계하였다. 이와 같은 방법으로 종란의 부화율 상승 및 건강상태의 향상을 목표로 하였으며 실시간 모니터링으로 인하여 사용자의 편의성을 확대하고자 하였다.

비선형 유역습윤지수를 이용한 평갈수기 유출모의개선 (Improvement of Mid-and Low-flow Estimation Using Variable Nonlinear Catchment Wetness Index)

  • 현석훈;강부식;김진겸
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.779-789
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    • 2016
  • 강우-유출 모의 과정에서 유효강우는 토양수분을 고려하여 산정되며, 이러한 토양수분을 강우-유출 모형에 반영하기 위해서는 직접 관측된 자료를 활용하거나, 모형 내부에서 간접적으로 산정한다. 본 연구에서 사용한 강우-유출 모형은 유역의 기온에 따른 유역습윤지수(Catchment Wetness Index, CWI)를 산정하고, CWI와 강수량의 조합을 통해 산정되는 토양수분지수(Soil Moisture Index, SMI)를 직접 활용하여 유효강우 및 유출량을 계산하는 IHACRES 모형을 사용하여 연구를 수행했다. 합천댐 유역을 대상으로 CWI와 유효강우 간의 관계가 장기 유출 산정에 미치는 영향에 대해 연구한 결과, CWI와 유효강우는 비선형적인 관계를 가짐을 확인하였으며 이러한 비선형 관계는 장기 유출 모의에 있어 홍수기 보다 비홍수기에서 더 많은 영향을 미침을 확인하였다. CWI가 장기 유출에 미치는 영향을 자세히 분석하고자, 보정기간(2002~2004년)과 검정기간(2005~2007년)으로 나누어 가변 CWI와 일정 CWI 조건하에서 유황에 따른 유출모의성능을 분석하였다. 분석결과 전반적으로 가변 CWI의 결과가 일정 CWI의 결과에 비하여 우수하게 나타났다. 풍수기에서 결정계수는 평수기나 갈수기에 비하여 높은 값을 보이고 있으나 가변 CWI와 일정 CWI간에 차이는 크지 않았다. 이는 강수량이 많은 시기의 유출의 경우 기온에 따른 증발 및 토양수분에 대한 민감도가 상대적으로 작다는 것을 의미한다. 반면, 풍수기에 비해 유출량이 적은 평수기와 갈수기에서는 가변 CWI의 평가지표가 더 우수한 결과를 보이고 있어, 평갈수량을 포함한 장기유출모의시 기온을 고려한 증발과 이에따른 토양수분의 고려가 유출량 산정에 상당한 영향을 미침을 확인할 수 있다. NSE의 경우 풍수기가 평갈수기보다 다소 떨어지는 경향을 볼 수 있으나 NSE가 이상치의 영향을 크게 받는 지표이므로 유량 절대값이 큰 풍수기에서는 당연한 결과라 볼 수 있으며, 그럼에도 전체적으로는 0.9이상의 양호한 수치를 보여주고 있다. 풍수기에는 기온에 따른 CWI가 크게 영향을 미치지 못하지만, 유출량이 적은 평 갈수기에서 CWI의 활용이 장기 유출 모의 정확도를 개선할 수 있을 것이라 사료된다.

감마선을 이용한 고기능성 히알루론산/연어추출물 제형개발 (Development of High-Functional Hyaluronic Acid/Salmon Extract Formulation Using Gamma-Ray)

  • 권동건;심재구;하만
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제12권1호
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    • pp.9-16
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    • 2018
  • 음주 후 숙취는 사람에 따라 증상과 정도가 상이 하지만 일반적으로 갈증, 피로감, 두통, 전신권태, 위장장애, 구토, 설사, 비타민 결핍 등이 나타난다. 이러한 숙취현상은 간세포와 체내에 축적된 알코올 및 알코올에 함유되어 있는 발효 부산물인 에틸아세테이트, 아세트알데히드 등의 전구물질들의 작용에 의해 발생한다. 이에 숙취현상을 해소하기 위한 연구로 연어 추출물 중 정액 또는 정소 추출물인 핵산-당-인산으로 이루어진 고분자이며 다당체인 Polydeoxyribonucleotide(PDRN)과 동일한 Origin, 동일 구조를 가지며 PDRN에 비해 가격이 저렴한 수용성 연어 추출물 분말을 사용하였다. 그리고 D-Glucuronic acid와 N-Acetyl glucosamine으로 구성된 고분자 다당체로 뛰어난 생체 적합성, 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 대한 부분에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 히알루론산(Hyaluronic acid)을 감마선으로 조사하여 사용하였다. 연어추출물 분말과 히알루론산 등을 이용하여 조성물을 제조한 후 체내 에탄올, 아세트알데히드 감소량, 혈중 아세트알데히드 농도와 초산 농도를 측정하여 알코올 분해효과를 평가하였고, 피부 수분 증발량과 피부 수분량을 조사하여 피부개선을 평가하고 항산화 및 피부보습효과를 제공하는지 여부를 판단하였다. 이에 에탄올은 연어추출물을 첨가하였을 때가 무첨가에 비해 5배에서 7배의 감소량을 보였고 아세트알데히드 3배에서 5배 이상의 감소량을 보였다. 또한 혈중 아세트알데히드 농도와 초산 농도의 변화에서는 무첨가 대조군에 비해 급격한 저하 변화를 보여 알코올 분해효과가 있음을 확인하여 숙취해소 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 그리고 히알루론산 원료를 첨가하여 사용하였을 때 피부 수분함유량이 높았으며, 피부 수분 증발량이 감소됨이 확인되었다. 이에 고분자 다당체인 히알루론산은 뛰어난 점탄성 및 보습력을 보유하고 있어서 숙취현상 중 나타나는 생체수분 감소량 및 피부수분 함유량저하에 효과가 있어 항산화 및 피부보습효과를 제공하는 것으로 사료되어 연어추출물 분말과 히알루론산을 주원료로 하는 조성물이 음주 후 나타나는 숙취현상에 효과가 있다고 할 수 있다.

폐목질 자원을 이용한 옥상녹화용 식생기반재의 물리 및 화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Physical and Chemical Properties of Vegetation Foundation for Rooftop Greening Using Wood Waste)

  • 김대영;김미미
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제36권1호
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    • pp.79-87
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    • 2008
  • 경제가 성장함에 따라 도시 곳곳에 인공구조물이 건설되면서 녹지공간이 줄어들고 있다. 녹지공간의 축소는 도시의 열섬현상, 지구온난화 등을 가중시키고 삶의 질을 저하시키는 등의 문제를 가져왔다. 최근 이러한 문제를 해결하기 위해 건물의 옥상과 같이 버려진 공간을 이용한 옥상녹화에 관한 연구가 많이 이루어지고 있다. 옥상녹화 시 가장 중요한 문제로 대두되는 것은 건물에 미치는 토양의 하중으로 건물에 부하되는 하중을 줄이기 위해 경량성 녹화소재가 필요하게 되었다. 본 연구에서는 경량성 소재인 폐목재칩과 폐지 슬러리를 이용하여 녹화용 식생기반재를 제작하였다. 폐목재칩과 폐지 슬러리의 사용은 자원을 재활용한다는 의미에서도 의의를 가진다. 폐목재칩과 폐지 슬러리를 60 : 40으로 혼합하고 습윤지력증강제의 처리를 달리하였고, 보수력을 위해 표면사이즈제를 처리하여 각 처리 조건에 따라 물리적 특성과 화학적 특성을 평가하였다. 실험결과 15%의 습윤지력증강제를 첨가한 식생기반재가 습윤 시 최대의 강도를 보였고, 표면사이즈제를 도포하지 않은 식생기반재에서는 도포한 것에 비해 높은 수분증발량을 보여 표면사이즈제가 보수력을 높이는데 효과적임을 알 수 있었다. 흡수 시 두께변화는 1 mm 이하로 그 변화가 적어 치수안정성이 우수한 소재임을 알 수 있었다. 식생기반재의 pH는 7.6~8.25로 중성에서 약 알카리성으로 나타났다.

한국형 기동헬기 불활성가스발생장치 국산화 개발 (The Localization Development for Korean Utility Helicopter's On-Board Inert Gas Generation System)

  • 안종무;이희랑;강태우;최재호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.662-669
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    • 2017
  • 군용 회전익 항공기는 임무 특성상 피탄 환경에 노출이 많이 되며, 피탄 후 연료누설에 의한 화재는 인명 손실로 직결된다. 피탄 시 조종사 및 승무원 생존성 향상을 위해 회전익 항공기 연료탱크는 내탄 성능과 내 폭발 성능이 요구된다. 내탄 성능은 자기밀폐성 셀을 연료탱크에 적용하여 만족시킬 수 있으며, 내폭발 성능은 폭발가능 영역의 산소 농도를 낮추는 방법과 열에 의한 연료의 증발을 최소화하여 가연성 연료 증기의 생성을 억제하는 방법을 통해 만족시킬 수 있다. 한국형 기동헬기는 피탄에 대한 내폭발 요구도를 만족시키기 위해 불활성가스발생장치를 통해 연료탱크 내 불활성 가스를 충진 시켜 산소농도를 낮추는 방법을 적용하고 있다. 본 논문에서는 국내 무기체계 양산단계의 부품국산화 업무 절차에 따라 개발된 불활성가스 발생장치의 개발 과정 전반에 대하여 기술하고 있다. 순수 국내 기술력을 통해 개발/제작 되었으며, 단품 성능 시험 및 항공기 장착 시험을 통해 기 장착되어 있는 제품 대비 동등이상의 성능을 가짐을 확인할 수 있었다.

FT-IR을 활용한 비 침습적 피부 장벽 지질 패킹 분석과 손상된 장벽의 개선 제형 연구 (Non-invasive Skin Barrier Lipid Packing Analysis Using FT-IR and Study of Cosmetic Formulation for Damaged Barrier)

  • 김혜진;김선영;이설훈
    • 대한화장품학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.307-317
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    • 2020
  • 피부 표피의 장벽 구조는 신체 내부의 수분 손실을 방지하고 외부의 이물질의 침입을 막는데 핵심적인 구조이고 각질세포와 세포간 지질로 구성된다. 이 때, 피부 장벽의 세포간 지질은 orthorhombic 구조로 패킹되어있을 때 가장 강한 구조를 가지고 있다. 그러나 다양한 외부 원인에 의해 손상되어 hexagonal 구조로 변화한다. 이런 물리적인 구조의 변화는 FT-IR을 이용하여 지질의 CH2-CH2 scissoring band의 시그널은 분석하여 비 침습적으로 분석 가능하다. 본 연구에서는 SDS를 Porcine skin에 처리하여 피부 장벽 손상모델을 구축하고 FT-IR signal을 분석하여 패킹구조의 변화 정도를 수치화 하였다. 이후 화장품 제형의 처리에 따라서 손상 모델의 장벽 회복 여부를 판단하였다. 이를 통하여 기존의 피부 장벽의 수분 증발량을 분석하는 간접적인 측정 방식을 보완할 수 있다. 또한, 피부 장벽 구조의 물리적인 변화를 직접적이고 효율적으로 분석하는 방식으로 활용 가능하여 다양한 소재의 기능 규명과 제형의 검증에 사용될 수 있다.

우주에서 작물 생산을 위한 공학적 접근 (Engineering Approach to Crop Production in Space)

  • 김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.218-231
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    • 2005
  • 본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

다이아실글리세롤 오일을 첨가한 옐로우 레이어 케이크의 품질특성 (Quality Properties of Yellow Layer Cake Prepared with Diacylglycerol Oil)

  • 문성란;장명숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권6호
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    • pp.775-783
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    • 2008
  • 본 연구에서는 옐로우 레이어 케이크 제조 시 트랜스지방산 함량을 줄이고 인체 내의 지방 축적을 억제시켜 저열량의 효과가 있는 다이아실글리세롤 오일을 사용하였을 때의 품질 특성을 보고자하였다. 대조구는 마가린만을 사용하였고, 실험처리구는 마가린 무게에 대하여 다이아실글리세롤 오일의 첨가량을 10, 20, 30, 40%로 각각 다르게 첨가하여 옐로우 레이어 케이크를 제조하였다. 반죽의 pH 측정 결과 대조구에 비해 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 pH가 높아지는 경향을 보였다. 반죽의 비중은 대조구보다 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 높게 나타났으며, 반죽의 겉보기 점도는 대조구보다 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 높은 점도를 나타내었다. 케이크의 pH 측정결과는 반죽의 pH와 같은 경향이었으며, 다이아실글리세롤 오일을 30% 첨가 시 부피와 수분함량이 높은 결과를 보였다. 케이크의 명도는 첨가량이 증가할수록 높아졌고, 적색도, 황색도, 총색차는 대조구에 비해 첨가량이 증가할수록 낮게 나타났다. 텍스처의 경우 경도, 부착성, 검성과 씹힘성은 대조구보다 다이아실글리세롤 오일의 첨가량이 증가할수록 낮은 결과를 보였고, 탄력성과 응집성은 커지는 결과를 보였다. 관능검사에서는 다이아실글리세롤 오일을 20%와 30% 첨가 시 높은 점수를 받았다. 그러므로 다이아실글리세롤 오일을 30% 첨가하여 옐로우 레이어 케이크를 만들 경우 맛과 품질을 향상시켜주고, 트랜스지방산의 함량을 줄이며, 인체 내의 지방 축적을 억제시켜 저열량 케이크를 만들 수 있을 것으로 기대된다.