• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.465-472
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• 2017

본 연구에서는 고품질 인조육의 개발을 위하여 압출성형 인조육에 가공 부산물의 활용 측면에서도 장점을 지닌 참치 톱밥을 첨가하여 압출성형 공정을 거친 후 이화학적 특성에 대하여 살펴보았다. 압출성형 원료는 탈지대두분 65%에 분리대두단백 25%, 옥수수 전분 10%를 혼합한 것을 기본 배합시료로 설정하였고, 기본 배합 100%, 기본 배합에 참치 톱밥 15%를 첨가한 것과 참치 톱밥 30%를 첨가한 것, 세가지 시료를 제작하였다. 원료 사입량은 100 g/min, 스크루회전 속도 250 rpm, 사출구 온도 $140^{\circ}C$, 수분함량은 50%로 고정하여 압출성형한 후 비길이, 밀도, 파괴력, 조직잔사지수, 보수력, 조직감 분석, 수용성 질소 지수, 단백질 소화율, DPPH 라디칼 소거 활성을 실시하였다. 참치 톱밥의 첨가 함량이 높을수록 파괴력과 밀도는 감소하였고 단면 팽화율과 비길이는 증가하였다. 또한, 참치 톱밥 첨가 함량이 높을수록 조직잔사지수와 보수력은 감소하였으며 수용성 질소 지수와 단백질 소화율도 다소 감소하였다. DPPH 라디칼 소거 활성에서는 참치 톱밥의 첨가 함량이 높을수록 값이 증가하였으나 저장 기간이 30일과 60일로 길어짐에 따라 값이 감소하는 경향을 보였다. 산패도의 측정값은 참치 톱밥의 첨가 함량이 높을수록 감소하는 경향을 보였으나 60일 이후부터는 참치 톱밥의 첨가 함량이 높을수록 다소 증가하여 150일 이후에는 유의적 차이를 보였다. 기본 배합 시료에 참치 톱밥을 첨가하면 유연한 조직감과 영양적 가치를 보존하면서 항산화 기능이 증진되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권11호
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• pp.1327-1335
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• 2017

본 실험은 카카오 빈의 함량(0, 20, 40, 60%)을 달리하여 쌀가루와 압출성형물을 제조하여 물리화학적인 특성을 관찰하고자 하였다. 공정 조건은 수분 함량 25%, 스크루 회전 속도 200 rpm, 사출구온도 $130^{\circ}C$로 조절하였다. 팽화율은 카카오 빈의 함량이 증가할수록 감소하였다. 밀도와 비길이, 겉보기 탄성계수는 카카오 빈의 함량이 증가함에 따라 증가하였고, 파괴력은 카카오 빈의 함량이 증가할수록 감소하였다. 수분용해지수와 수분흡착지수는 압출성형 공정 후 모두 증가하였다. 카카오 빈의 첨가량이 증가할수록 명도는 감소하였고 적색도는 증가하였으며, 황색도는 무처리구(RAW)에서 카카오 빈이 증가함에 따라 증가하였지만, 압출성형 공정 후 카카오 빈이 증가함에 따라 감소하였다. 색도차는 카카오 빈의 함량이 증가할수록 증가하였다. 페이스트 점도는 카카오 빈의 함량이 증가할수록 모든 조건에서 감소하였으며, 압출성형을 한 모든 실험군과 RAW의 roasted 카카오빈(RC) 첨가군에서 저온최고점도(CPV)를 나타내어 낮은 온도에서도 점성을 나타내는 특성을 보였다. 총 페놀 함량은 non-roasted 카카오 빈(NRC) 첨가군이 RC 첨가군보다 높았으며, DPPH 라디칼 소거능은 압출성형한 NRC 첨가군에서 가장 높게 나타났다. 결론적으로 카카오 빈 첨가가 쌀 카카오의 팽화 특성에 영향을 미치며, 카카오 빈의 총 페놀 함량은 로스팅과 압출성형에 의해 감소하였지만, DPPH 라디칼 소거능은 로스팅을 하지 않고 압출성형 하였을 때 증가하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권11호
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• pp.1716-1723
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• 2014

예비호화 현미분 함량과 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 현미-야채류 압출성형물의 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하기 위해 비기계적에너지, 팽화 특성, 기계적 특성, 수분용해지수와 수분흡착지수, 미세구조, 페이스트 점도, 호화도를 분석하였다. 수분 함량 30%, 사출구 온도 $60^{\circ}C$, 스크루 회전속도 100 rpm, 원료 사입량 100 g/min, 사출구 3 mm 원형으로 고정하였고, $CO_2$ 가스 주입량(0, 300, 600, 800 mL/min)으로 조절하였다. 원료는 예비호화 현미분/현미분/채소분을 0/95/5, 30/65/5, 50/45/5%로 배합하여 사용하였다. 비기계적에너지 투입량은 예비호화 현미분 함량이 증가할수록 감소하였다. 예비호화 현미분 함량에 따른 압출성형물은 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 직경팽화율이 증가하다가 내부 기공이 붕괴되면 직경팽화율은 감소하였다. $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 체적밀도는 감소하였다. 예비호화 현미분 함량이 감소할수록 $CO_2$ 가스 주입량에 따른 기공의 변화가 크게 나타났다. 페이스트 점도 측정 결과는 저온최고 점도가 나타나지 않았으며 원료와 유사한 peak time을 가지고 고온최고점도를 나타내었다. 또한 $CO_2$ 가스 주입량이 증가할수록 호화도도 증가하였다. 결론적으로 $CO_2$ 가스를 주입한 $60^{\circ}C$의 저온 압출성형공정은 재래식 압출성형공정과 동일한 팽화율과 낮은 밀도는 아니지만 생식팽화스낵 제조에 적용될 수 있는 공정으로 판단되었다.

• 기계와재료
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• 제23권3호
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• pp.96-113
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• 2011

녹색기술 및 친환경 공정의 필요성이 급증함에 따라 재료이용률 향상을 지향하는 차세대 압출공정의 대두가 필요하게 됨에 따라 유압 CNC(Servo) 제어를 이용한 가변단면 압출기술을 개발하게 되었다. 이러한 가변단면 압출(Varied section extrusion, VSE)기술은 공정 중에 압출구를 빠져 나가는 소재의 단면 형상을 변화시켜 재료이용률을 향상을 도모하였으며, 후가공 공정의 생략도 가능하여 국내 압출업체의 생산원가 절감 및 글로벌 기술경쟁력 확보에 큰 도움을 줄 수 있을 것이다. 아직은 소수의 선진국에서 시도한바 있으나 양산품 적용에는 생산원가 및 생산속도, 상품성 등에 문제가 있어 자동차 부품 적용에 한계를 보이고 있는 기술이다. 따라서 본 연구팀이 가변단면 압출용 금형을 포함한 최적의 압출공정 및 양산성 문제의 해결점을 거의 확보하고 있는 단계로 세계를 선도하는 리딩기술(Leading technology)을 보유하게 됨으로써 국가의 기술경쟁력 향상에 중요한 역할을 수행할 수 있을 것이다. 본 연구의 내용을 요약하여 정리해 보면 첫째로는 CNC 제어 가변단면 압출공정에 대하여 자세하게 소개하고 특징 및 장 단점을 설명하였으며, 자동차 부품군에로의 적용에 많은 이점들을 갖고 있음을 설명하였다. 두 번째로는 가변단면 압출을 위한 이동 금형(Moving die)부품을 갖는 구조의 압출금형에 관하여 기존의 압출금형과 비교하여 설명하였으며, 가변단면 압출용 금형의 구조 및 메커니즘의 최적화를 이루고자 하였다. 세 번째로는 가변단면 압출공정을 실현하기 위한 CNC 제어 압출시스템에 대하여 간략히 설명하였다. 네 번째로는 자동차 부품 적용을 위한 정밀 압출공정으로서 가변단면 압출공정에 대하여 유한요소해석을 통하여 가변단면 압출공정 변수 및 금형 변수 등에 대한 엄격한 검토를 선행적으로 수행하여 양산성 확보를 위한 정보들을 분석 정리하였다. 끝으로는 세 가지 단면형태를 갖는 가변단면 압출제 시제품에 대하여 CNC 제어 가변 단면 압출공정의 상용화 가능성을 확인 적용성 검토를 완료하였다. CNC 제어 가변단면 압출기술은 압출공정에 있어서 많은 경험과 기술적 검토가 선행되어져야 하는 고부가가치 성형공정으로써 재료 이용률을 획기적으로 향상시킬 수 있는 압출공법으로 향후 자동차 부품 뿐만아니라 다양한 알루미늄 제품군에 적용이 가능하다고 판단된다.

• 한국분말야금학회:학술대회논문집
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• 한국분말야금학회 2001년도 추계학술강연 및 발표대회
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• pp.29-29
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• 2001

열전재료는 열전현상을 가지고 있어 열전발전과 열선냉각이 가능하기 때분에 해저용, 우주용, 군사용의 특수 전원으로 이미 실용화되어있고, 반도체, 레이저 다이오드, 적외선 검출소자 등의 냉각기로 쓰여지고 있어 많은 연구자들이 이들 재료에 대한 연구에 관을 갖고 열전특성을 향상시키기 위하여 많은 연구를 진행하고 있다 이들 열전재료는 사용 온도구역에 따라 3종류로 구분하고 있으며, 실온부근의 저온 영역(20$0^{\circ}C$)이하에서는 $Bi_2Te_3$계 재료, 중온영역(20$0^{\circ}C$~50$0^{\circ}C$)에서sms (Pb,Ge) Te계 재료, 고온영역(50$0^{\circ}C$~lOoo$^{\circ}C$)에서는 Si-Ge계 Fe Si계 재료가 이용되고 있다. 본 연구에서는 실온에서 성능지수가 높은 Bi_2(Te,Se)_3$에 대한 연구를 진행하였다. Bi_2(Te,Se)_3$계 열전재료는 기존의 공법인 Zone melting법을 이용하는 경우 성능지수가 높으나, 단위정이 Rhombohedral 구조파 기저면(basal plane)에 벽개성이 있는 관계로 재료의 적지 않은 손실과 가공상의 어려움이 있다. 또한 사료전체에 걸쳐 화학적으로 균질한 고용체를 얻는 것도 어려운 문제점으보 부각되고 있디 따라서 이와같은 문제점을 보완하기 위하여 용질원자의 편석감소, 고용도의 증가, 균일 고용체 형성, 결정립의 미세화등의 장점이 있는 급속응고법을 본 연구에 응용하였다. 본 연구에서는 위에서와 같은 급속응고의 장점과 대량 가공이 능늪한 연간압출공정을 이용하여 제조된 분말을 성형화 하였다. 특히 열간압출 가공에 있어서 압축다이 각 변화는 재료의 소성유동에 매우 중요한 역하을 하게되며, 이와 갇은 소성유동은 본 재료의 열전특성에 중요한 영향을 미치는 C 면 배양에 중요한 역할을 한 것으 로 기대된다. 이에 본 연구에서는 압출다이 각도 변화에 따른 미세조직변화와 이들 조직이 강도와 열전특성에 미치는 영향을 석하고자 한다. 압출재의 미세조직은 XRD(X Ray Diffraction), SEM(Scanning Electron Microscopy)으로 분석하였으며, 열전특성인 Seebeck계수($\alpha$)와 전기비저항( $\rho$ )은 열전측정장치로, 기계적 강도는 MTS장비를 이용하여 이루어졌다. 또한 압축다이각도 변화에 따른 결정방위 해석은 모노크로미터가 장착된 X RD장비감 이용하여 분석되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권4호
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• pp.473-480
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• 2017

글루텐 함량과 수분 함량이 분리대두단백의 조직화 및 물리적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 압출성형 공정변수는 수분 함량에 따른 물리적 특성을 알아보기 위해 사출구 온도 $140^{\circ}C$, 스크루 회전속도 250 rpm으로 고정시키고 분리대두단백에 첨가된 글루텐의 배합비는 각각 20, 40, 60%로, 수분 함량은 45, 50, 55%로 조절하였다. 글루텐 함량이 20에서 60%로 증가함에 따라 비기계적 에너지 투입량은 감소하였다. 압출성형물의 수분 흡수율은 글루텐 함량이 20에서 60%로 증가함에 따라, 수분 함량이 55에서 45%로 감소함에 따라 감소하였다. 글루텐 함량이 증가할 때 명도(L)와 황색도(b)는 증가하는 경향을 보였으며 적색도(a)는 감소하는 경향을 보였다. 총색도차는 글루텐 함량과 수분 함량이 낮을 때 가장 높은 수치를 나타냈다. 조직잔사지수는 글루텐 함량이 60%, 수분 함량 45%에서 $71.15{\pm}0.93%$로 가장 높은 값을 보였다. 압출성형물의 수분 함량에 따라 NSI 값은 유의적 차이가 없었으며, 수용성 질소지수는 글루텐 함량 60%, 수분 함량 55%에서 $22.46{\pm}1.11%$로 가장 낮은 값을 나타내었다. 이러한 결과로 수분 함량을 줄이고 글루텐의 함량을 늘리는 방법이 인조육 제조 시 조직화를 촉진하는 방법으로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 산업식품공학
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• 제23권4호
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• pp.283-289
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• 2019

본 연구는 기능성 팽화 스낵의 개발을 위하여 우수한 식이섬유소원인 차전자피를 첨가한 쌀 압출성형물의 물리적 특성에 대하여 살펴보았다. 원료 배합비는 쌀을 기본 원료로 하여 차전자피의 함량(0, 7, 14, 21%)을 달리하였고, 압출성형 공정변수는 스크루 회전속도 200 rpm, 사출구 온도 140℃, 수분함량 20%로 조절하였다. 압출성형 후 직경 팽화율, 비길이, 밀도, 겉보기 탄성계수, 파괴력, 조직감, 색도, 수분용해지수, 수분흡착지수, 미세구조를 측정하였다. 직경팽화율은 차전자피 함량이 증가할수록 감소하였으며, 비길이, 밀도, 겉보기 탄성계수와 파괴력은 증가하는 경향을 보였다. 부착성은 차전자피 함량이 증가할수록 증가하였으며 21% 첨가에서 급격히 증가하였다. 차전자피의 첨가량이 증가할수록 명도는 감소하였고 적색도, 황색도, 총 색도차는 증가하는 경향을 보였다. 수분용해지수와 수분흡착지수는 압출성형 공정 후 모두 증가하였으며 차전자피의 함량이 증가할수록 증가하였다. 미세구조는 차전자피 첨가량이 증가할수록 팽화와 기공의 크기가 감소하여 압출성형물의 밀도가 증가하였다. 결론적으로 차전자피의 첨가량이 증가할수록 팽화를 감소시켜 단단한 조직감을 나타내었고 높은 수분흡수력으로 인해 부착성이 증가하여 14% 이하로 첨가하는 것이 바람직하다. 또한 차전자피의 함량이 높은 팽화스낵을 개발하기 위하여 유화제의 첨가 뿐 만 아니라 차전자피의 전처리 등 추가적인 연구가 필요할 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제30권5호
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• pp.875-884
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• 2023

본 연구에서는 탈지대두분말로 제조한 식물조직단백(texturized vegetable protein)과 분리대두단백, 탈지하지 않은 대두분말로 제조한 식물조직단백의 품질 특성을 비교 분석하였다. 원료의 배합은 대두단백 50%, 글루텐 30%, 옥수수전분 20%를 기본배합으로 하였다. 냉각 다이가 장착된 압출성형기를 이용하여 배럴온도 190℃, 스크루 회전속도 250 rpm으로 하였다. 분리대두단백 대비 경도는 대두분말이 22.4%, 탈지대두분말이 68.8% 수준이며, 검성은 대두분말이 17.6%, 탈지대두분말이 44.3% 수준으로 나타났고, 탈지를 통하여 씹힘성, 절단강도, 탄력성이 증가하였다. 대두분말과 탈지대두분말의 수분함량은 대두분말 처리구가 높았으며, 수분흡수력과 탁도는 유의적인 차이가 없었다. pH는 대두분말 처리구가 탈지대두분말보다 높았으며 색도는 L값과 b값은 대두분말 처리구가, a값은 탈지대두분말 처리구가 높게 나타났다. 이상의 결과에서 대두를 탈지하여 사용할 경우 식물조직단백 품질의 개선 정도를 확인하였으며, 분리대두단백과의 품질 차이를 개선할 수 있는 다양한 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국식품과학회지
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• 제26권4호
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• pp.442-447
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• 1994

압출성형 조건을 원료의 수분함량 18%, 스크류의 회전속도 258rpm, 토출구의 온도 $120^{\circ}C$로 하여, 멥쌀과 찹쌀의 혼합비율에 따른 압출성형물의 변화를 조사하였다. 원료의 압출성형기 내부에서의 체류시간은 약 30초 정도이며 80초까지 지속되었다. 압출성형물의 팽화율은 찹쌀의 함량이 70%일 때라 2.93으로서 최대값을 나타내었고 100% 멥쌀은 2.10으로 최소값을 나타내었다. 절단강도는 찹쌀첨가량 $10{\sim}20%$ 일때는 $1059{\sim}1117g$으로 최대였고, 80%일 때는 737g으로서 최소값을 나타내었다. 색도의 변화에 있어 L값 및 a값은 찹쌀의 증가에　따라 증가하였으나, b값은 감소하는 서로 상반된 결과를 가져왔다. 압출성형물의 amylogram의 측정에서 uncooked cold paste viscosity의 값은 100% 멥쌀에서 400B.U.로서 최대값을 나타냈으나, 100% 찹쌀일 경우에는 피크가 나타나지 않았다. 압출성형물의 수분흡수지주(WAI)는 100% 멥쌀 처리구가 4.8, 100% 찹쌀 일때는 1.05로 찹쌀 합량이 증가함에 따라 감소하였으나, 수분용해지수(WSI)는 증가하여 WAI와 부(負)의 상관관계를 나타내었다. 압출성형물의 유동특성은 Ostwald의 모델식에 가장 가까웠으며 유동거동지수(floww behavior index)는 1보다 적어 pseudoplastic 성질은 나타내었다. 항력계수는 찹쌀의 함량이 20%일때 0.92로서 최대값을 나타냈으며, $89{\sim}100%$일 경우는 $0.08{\sim}0.07$로 최소값을 나타내었다. 미세구조에서 기공의 수는 찹쌀함량이 $80{\sim}100%$일 경우 $128{\sim}159$개 였고 $0{\sim}20%$의 경우 $81{\sim}84%$개로서 찹쌀 합량이 증가 할수록 기공의 수도 증가 하였다. 한편, 화적율(shapefact)는 찹쌀 또는 멥쌀만 사용한 경우보다 두 원료를 혼합했을 경우에 그 효과가 큰 것으로 나타났다.