• 제목/요약/키워드: High Pressure Freezing

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고압-저온 보관에 따른 쥐 치아 치주인대세포의 활성도 평가 (THE EVALUATION OF PERIODONTAL LIGAMENT CELLS OF RAT TEETH AFTER LOW-TEMPERATURE PRESERVATION UNDER HIGH PRESSURE)

  • 정진호;김진;최성호;김의성;박지용;이승종
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제35권4호
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    • pp.285-294
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    • 2010
  • 본 연구의 목적은 흰 쥐의 상악 대구치를 발거한 후 치주인대세포를 $0^{\circ}C$/2 MPa고압-저온하에 1주간 보관시켜 MTT, WST-1 검색법을 이용하여 측정한 치주인대세포의 활성도를 저속 냉동법(No Additional Pressure, 2, 3 MPa), 급속 냉동법(No Additional Pressure, 2 MPa), $-5^{\circ}C$/90 MPa초고압 저온보존법과 비교하여 평가하는 것이다. 생후 4주된 암컷 Sprague-Dawley계 흰쥐의 상악 좌우 제1, 2대구치를 발거하여 각 군 당 12개의 쥐 치아를 MTT, WST-1 검색에 이용하였다. 실험군은 9개군으로 대조군은 즉시 발치군이며, 각각 3 MPa, 2 MPa, No Additional Pressure (NAP)의 압력을 가한 후 $4^{\circ}C$에서 $-35^{\circ}C$까지 $-0.5^{\circ}C$/min 속도로 서서히 냉동시킨 뒤 $-196^{\circ}C$에 냉동한 저속 냉동군, 발치 후 동해방지제 처리과정을 거쳐 각각 2 MPa, NP의 압력을 가한 후, $-196^{\circ}C$의 액화질소에 넣어 냉동한 급속 냉동군, 발치 후 각각 2MPa,NP의 압력을 가한 후, $0^{\circ}C$에 보관한 저온 보존군, $-5^{\circ}C$/90 MPa의 초고압 저온 보존군으로 나누었다. 보존액은 F medium을 사용했으며 동해방지제로 10% dimethylsulfoxide (DMSO)를 사용하였다. 치근면을 단위면적으로 표준화하기 위해 MTT, WST-1 측정값을 Eosin 염색 후 530 nm에서 측정한 흡광도 값으로 나누었다. 통계 분석을 위해 one way ANOVA를 시행하였으며 사후 검정으로는 Tukey HSD 방법을 사용하였고 결과는 다음과 같다. 1. MTT 검색법 및 WST-1 검색법 결과 $0^{\circ}C$/2 MPa 고압 저온 보존군이 즉시 발치군보다 세포 활성도가 낮았으나 통계적 유의차는 없었으며, 저속 압력 냉동군(NP, 2 MPa, 3 MPa)과, 급속 압력 냉동군(NP, 2 MPa), 저온보존군($0^{\circ}C$/NP), 초고압 저온 보존군($-5^{\circ}C$/90 MPa)보다 통계적으로 유의차있게 높은 세포 활성도를 나타내었다(p < 0.05). 2. MTT검색법 및 WST-1 검색법 결과 $-5^{\circ}C$/90 MPa 초고압 저온 보존군이 가장 낮은 세포 활성도를 나타내었으며, MTT 검사 결과에서는 모든 군에 대해 통계적으로 유의성 있는 결과를 보였다(p < 0.05). 위의 결과를 통해, $0^{\circ}C$/2 MPa (20기압)의 고압-저온 보존법이 다른 급속 냉동 보관법(2 MPa, NAP)이나 저속냉동보관법(3, 2 MPa, NAP), $-5^{\circ}C$/90 MPa 초고압 저온 보존법에 비해 우수한 쥐 치아의 치주인대세포의 활성도를 보여 차후 치아의 재이식시 치아보관을 위한 방법으로의 가능성을 제시하였다.

Heat transfer performance of a helical heat exchanger depending on coil distance and flow guide for supercritical cryo-compressed hydrogen

  • Cha, Hojun;Choi, Youngjun;Kim, Seokho
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제24권3호
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    • pp.62-67
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    • 2022
  • Liquid hydrogen (LH2) has a higher density than gaseous hydrogen, so it has high transport efficiency and can be stored at relatively low pressure. In order to use efficient bulk hydrogen in the industry, research for the LH2 supply system is needed. In the high-pressure hydrogen station based on LH2 currently being developed in Korea, a heat exchanger is used to heat up supercritical hydrogen at 700 bar and 60 K, which is pressurized by a cryogenic high-pressure pump, to gas hydrogen at 700 bar and 300 K. Accordingly, the heat exchanger used in the hydrogen station should consider the design of high-pressure tubes, miniaturization, and freezing prevention. A helical heat exchanger generates secondary flow due to the curvature characteristics of a curved tube and can be miniaturized compared to a straight one on the same heat transfer length. This paper evaluates the heat transfer performance through parametric study on the distance between coils, guide effect, and anti-icing design of helical heat exchanger. The helical heat exchanger has better heat transfer performance than the straight tube exchanger due to the influence of the secondary flow. When the distance between the coils is uniform, the heat transfer is enhanced. The guide between coils increases the heat transfer performance by increasing the heat transfer length of the shell side fluid. The freezing is observed around the inlet of distribution tube wall, and to solve this problem, an anti-icing structure and a modified operating condition are suggested.

동결건조 시스템에서 동결속도가 향미물질 보존에 미치는 영향 (Influence of Freezing Rate on the Aroma Retention in a Freeze Drying System)

  • 변명희;최미정;이성;민상기
    • 한국축산식품학회지
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    • 제18권2호
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    • pp.176-184
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    • 1998
  • The objective of this study was to investigate the effects of freezing rate on aroma retention and to examine the mechanism of aroma retention during freeze drying process. Our experiments were carried out with self-manufactured freeze-dryer. Gelatin gels (2% w / w, 80${\times}$20mm) containing diacetyl(2mg/ml) were frozen unidirectionally (Neumann's model) from the bottom at -45, -30, -20, and -15$^{\circ}C$ and followed with freeze-drying. Under the upper conditions we measured freezing rate and the change of temperature and pressure during freeze drying. Freeze-dried gelatins were cut horizontally into 5 mm thickness from the bottom measured and diacetly contents. Besides, we observed the effect of the relative humidity of the diacetyl contents freeze-dried gelatin during storage. The retained diacetyl content was increased at high freezing temperature and in order of 0∼5, 5∼10, 10∼15, 15∼20 mm section from the bottom of the sample. It was observed that the retained diacetyl content was high in 15∼20 mm section. The retained diacetyl content and freeze-dried gelatin stored in the condition of high relative humidity was decreased significantly but in the low relative humidity case, was it decreased in small amount. The results of our experiment resents that the low temperature freezing and low humidity storing condition is effective for preserving aroma compound in food.

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슬래그를 다량 치환한 콘크리트의 동결융해 저항성능에 미치는 미세공극의 영향 (Effects of Micropores on the Freezing-Thawing Resistance of High Volume Slag Concrete)

  • 김래환;김규용;이보경;신경수;송권용
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.67-74
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    • 2015
  • 본 연구에서는 슬래그를 다량 치환한 콘크리트의 동결융해 저항성능에 미치는 미세공극의 영향을 검토하였다. 콘크리트는 용선예비처리 슬래그가 포함된 고로슬래그 미분말을 0, 40, 70 % 치환하여 제조하였으며 압축강도 특성 및 동결융해 저항성능과 미세공극을 검토하였다. 또한 설계기준강도와 목표공기량을 설정하고, 동결융해 작용에 따른 열화를 확인하기 위하여 재령 14일의 낮은 압축강도로 인한 내력저하를 유도하였다. 실험결과, 설계기준강도를 유사하게 설정하고 목표공기량을 확보하였음에도 불구하고 콘크리트의 미세공극 분포가 상이한 결과를 나타내었다. GGBS70 시험체는 동결융해를 받지 않은 초기 0사이클에서 10~100 nm 크기의 공극량이 가장 적어 공극 내 동결할 수 있는 물의 양이 적을 것으로 판단된다. 이러한 이유로 다른 시험체에 비해 동결팽창압력이 상대적으로 작기 때문에 동결융해 저항성능이 우수한 것으로 판단된다.

고속열차 배전반의 냉각성능 신뢰성 향상 방법에 대한 연구 (The design concept of the cubicle to improve freezing performance for high speed train)

  • 최권희;정병호;이병석;박종훈;이종우
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2007년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.905-910
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    • 2007
  • The cubicle of high speed train is the equipment where the important train- operating equipments are concentrated, so it requires the higher safety and reliability than any other equipment. Recently, the power car cubicle of KTX-II is, basically similar to that of KTX-I and HSR350x in its size, but consequently, as more sophisticated ATP/ATC and other parts are added, the order company points out the problem of rising temperature in summer. Especially, the interpretation about the possibility of guaranteeing the minimum freezing performance becomes necessary, when Fan Tray is out of order. This paper presents the method of improving the freezing performance while minimizing the effect of dust, and the method of guaranteeing the present freezing performance by the best arrangement of Fan Tray, when Fan Tray is out of order. And as a method of verifying this, we would like to predict the pressure, speed of a running fluid and temperature distribution of cubicle through the flow analysis.

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초고압 및 냉동처리에 의한 대추술의 저장 중 품질변화 (Quality Changes of Jujube Wine by Hydrostatic Pressure and Freezing Treatment during Storage)

  • 박희정;김광엽;정헌상
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권1호
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    • pp.89-97
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    • 2009
  • 가열살균에 의한 대추술의 품질저하를 개선하기 위하여 초고압(500 MPa, 5 min) 및 냉동처리($-20^{\circ}C$에서 3일간 냉동 후 $20^{\cric}C$에서 4시간 동안 해동)를 이용하여 대추술을 살균한 다음 저장 중 품질특성 변화를 조사하였다. 초고압 처리 대추술은 저장기간 동안 미생물이 전혀 검출되지 않았고 성분 및 색도의 변화폭도 가장 작았으며 관능적으로도 단내 및 단맛의 상승을 억제하면서 저장 20일까지 신선한 대추술과 유의적으로 품질이 유사하였다. 냉동처리 대추술에서는 저장 중 효모와 젖산균이 감소하여 저장 10일 후부터 검출되지 않고 세균류만이 10 CFU/mL 이하로 잔존하면서 대조구와 유사한 경향을 보였다. 성분변화는 대조구에 비해서는 소폭이었으나 초고압 처리구, 가열 처리구 및 시판 대추술보다는 컸으며 색도는 적색도와 명도가 낮아지면서 전체적인 변화 폭이 크게 나타났고, 관능적으로는 단내 및 단맛의 상승이 일부 억제되면서 저장 10일까지는 신선한 대추술과 품질이 유의적으로 유사하였다. 이상으로부터 초고압 처리는 대추술의 저장 중 품질을 유지할 수 있는 가장 효과적인 살균방법임을 알 수 있었고, 냉동 처리는 초기 품질에는 영향을 미치지 않았으나 저장 중에는 성분 및 색도에 변화가 나타나면서 초고압 처리에 비하여 저장성은 낮은 것을 알 수 있었다.

해저터널을 위한 동결공법 냉매로서의 액화공기 적용성에 대한 실험적 연구 (Experimental study on the applicability of liquid air as the refrigerant in artificial ground freezing for subsea tunnels)

  • 손영진;최형철;문흥만;최항석;고태영
    • 한국터널지하공간학회 논문집
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    • 제18권2호
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    • pp.175-181
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    • 2016
  • 본 연구는 액체질소와 같이 급속 동결이 가능하면서 질식의 위험을 배제할 수 있는 냉매로서 액화공기를 선정하였고 이의 적용성을 평가하였다. 액화공기의 안정성을 평가하기 위해 액체질소와 액체산소가 혼합된 액화공기의 산소 농도가 산업안전보건법에 제시된 산소 농도 기준에 부합되는지를 실험적으로 검증하였으며, 액체질소 및 액체산소의 혼합 비율, 액화공기 저장용기의 압력변화 및 유량변화에 따른 액화공기 산소 농도변화를 살펴보았다. 그 결과, 액체질소 및 액체산소를 8:2로 혼합하였을 경우 산업안전보건법에 제시된 산소 농도 기준에 부합되는 것을 확인하였다. 액화공기 저장용기의 압력변화 및 유량변화는 액화공기의 산소 농도에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

실내동결시스템을 이용한 노상토의 동상 특성 (The Frost Heaving Characteristics of Subgrade Soils Using Laboratory Freezing System)

  • 신은철;류병현;박정준
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권2호
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    • pp.71-79
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    • 2010
  • 겨울에는 시베리아기단의 영향으로 한랭 건조한 대륙성 고기압의 영향을 받아 춥고 건조하여 1월 평균기온이 $-6{\sim}-7^{\circ}C$의 영하의 온도로 낮아져 지반동결시 수분이동으로 동상현상이 발생하여 도로의 불균형 동결팽창을 초래하며, 결국 포장체를 파손시킨다. 동상발생시 토립자는 모관력에 의해 지하수를 흡수하여 아이스렌즈를 형성하며, 이 모관 흡수력은 토립자의 크기에 영향을 받는다. 도로는 다양한 재료와 단면으로 구성된 구조물이기 때문에 환경성과 재료 물성뿐만 아니라 포장체 각 층의 구조적 적정성 또는 지지력을 파악하는 것이 무엇보다 중요하다. 현재 기존 동상방지층 설계법에 따르면, 동상방지층은 포장체의 구조적 적정성과는 무관하게 온도 조건에 따른 동결깊이에 따라 일률적으로 결정되고 있다. 이러한 동결깊이를 포장구조설계에 적용함으로써 포장의 과다설계 우려가 있다. 따라서 본 논문에서는 도로 동상방지층의 효용성 검증 및 설치기준 확립을 위해 실내동결시스템을 활용하여 도로 노상토의 동상 특성에 대한 민감성을 판별, 도로건설 현장 노상토에 대한 역학적 특성과 실내 동결 시험을 수행하였으며, 외부 동결온도의 지속 조건에 대한 시료의 온도변화, 동상팽창압, 동상팽창량, 부동수분 등의 결과값을 통하여 동결 과정에 따른 지반공학적 특성을 평가하였다.

정압기의 임계유동 특성과 배관망해석 모델링에 관한 연구 (I) - 압력비 영향 - (A Study About Critical Flow Characteristics and the Pipeline Network Modeling of a Pressure Regulator (I) - The Influence of a Pressure Ratio -)

  • 신창훈;하종만;이철구;허재영;임지현;주원구
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제29권12호
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    • pp.1291-1298
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    • 2005
  • Since the interior shape of a pressure regulator is complex and the change of fluid resistance at each operation condition is rapid and big, the pressure regulator can become the major factor that causes big loss in pipelines. So the suitable pressure regulator modeling by each operation condition is important to obtain reliable results especially in small scale pipeline network analysis. And in order to prevent the condensation and freezing problems, it is needed to confirm both whether temperature recovery is achieved after passing by the pressure regulator's narrow neck and how much amount of low temperature area that can cause condensate accumulation is distributed by various PCV models at every inlet-outlet pressure ratio. In this research, the numerical model resembling P company pressure regulator that is used widely for high pressure range in commercial, is adopted as the base model of CFD analysis to investigate pressure regulator's flow characteristics at each pressure ratio. Additionally it is also introduced to examine pressure regulator's critical flow characteristics and possibility of condensation or freezing at each pressure ratio. Furthermore, the comparison between the results of CFD analysis and the results of analytic solution obtained by compressible fluid-dynamics theory is attempted to validate the results of CFD modeling in this study and to estimate the accuracy of theoretical approach at each pressure ratio too.

화강암 풍화토의 동상 발현 및 융해에 따른 변형 거동에 관한 연구 (Studies on the Frost Heave Revelation and Deformation Behaviour due to Thawing of Weathered Granite Soils)

  • 류능환;최중대;류영선
    • 한국농공학회지
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    • 제37권3_4호
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    • pp.61-71
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    • 1995
  • Natural ground is a composite consisted of the three phases of water, air and soil paircies. Among the three components, water as a material is weU understood but soil particles are not in foundation engineering. Especially, weathered granite soil generally shows a large volumetric expansion when they freeze. And, the stability and durability of the soil have shown decreased with repetitive freezing and thawing processes. These unique charcteristics may cause various construction and management problems if the soil is used as a construction material and foundation layers. This project was initiated to investigate the soil's physical and engineering characteristics resulting from freezing and freezing-thawing processes. Research results may be used as a basic data in solving various problems related to the soil's unique characteristics. The following conclusions were obtained: The degree of decomposition of weathered granite soil in Kangwon-do was very different between the West and East sides of the divide of the Dae-Kwan Ryung. Soil particles distributed wide from very coarse to fine particles. Consistency could be predicted with a function of P200 as LL=0.8 P200+20. Permeability ranged from 10-2 to 10-4cm/sec, moisture content from 15 to 20% and maximum dry density from 1.55 to 1.73 g /cmΥ$^3$ By compaction, soil particles easily crushed, D50 of soil particles decreased and specific surface significantly increased. Shear characteristics varied wide depending on the disturbance of soil. Strain characteristics influenced the soil's dynamic behviour. Elastic failure mode was observed if strain was less than 1O-4/s and plastic failure mode was observed if strain was more than 10-2/s. The elastic wave velocity in the soil rapidly increased if dry density became larger than 1.5 g /cm$^3$ and these values were Vp=250, Vg= 150, respectively. Frost heave ratio was the highest around 0 $^{\circ}C$ and the maximum frost heave pressure was observed when deformation ratio was less than 10% which was the stability state of soil freezing. The state had no relation with frost depth. Over freezing process was observed when drainage or suction freezing process was undergone. Drainage freezing process was observed if freezing velocity was high under confined pressure and suction frost process was occurred if the velocity was low under the same confined process.

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