• Title/Summary/Keyword: Internal pore

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낙동강 실트질 모래의 불포화 전단강도 특성 (Unsaturated Shear Strength Characteristics of Nakdong River Silty Sand)

  • 김광일;신지섭;박성식;김기영
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제29권2호
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    • pp.47-56
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    • 2013
  • 포화토의 개념과 원리로는 실제 지반에서 발생하는 현상과 거동이 제대로 해석되지 않는 많은 공학적 문제들이 있다. 불포화토는 부간극수압의 영향으로 겉보기점착력을 보임과 동시에 물의 흐름에 있어서 간극 속에 공기의 함입으로 투수성이 저하하는 등 포화토와는 다른 거동특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 따라서 흙 속의 수분 함량에 따른 공학적 특성을 규명하는 것은 지반강도의 산정, 구조물의 안정성 등을 판단하는데 있어서 중요한 자료를 제공하므로 많은 연구와 노력이 필요하다. 특히, 하천복원 프로젝트인 "4대강 살리기"중 한 곳인 낙동강유역에는 모래 지반이 넓은 지역에 걸쳐 분포하고 있으며, 중소규모의 댐, 홍수조절지, 하천변 저류지 및 저수지 재개발 등 많은 토목구조물이 건설되고 있다. 본 연구에서는 낙동강유역 내 불포화상태에 있는 지반구조물의 설계 시공 및 안정성 검토에 기초적 자료를 제공하고자 낙동강 중하류 실트질 모래를 대상으로 불포화 삼축압축시험을 실시하였다. 시험 결과 최대축차응력은 구속압과 흡인력이 증가함에 따라 증가하는 것으로 나타났다. 또한 점착력은 흡인력의 증가에 따라 비선형적으로 증가하였으나, 내부마찰각은 크게 변하지 않는 것으로 나타났다.

Y 제올라이트 촉매 상에서 Endo-Tetrahydrodicyclopentadiene의 이성화 반응 (Isomerization of Endo-tetrahydrodicyclopentadiene over Y Zeolite Catalysts)

  • 김진한;김지윤;박은서;한정식;권태수;박영권;전종기
    • 공업화학
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    • 제25권1호
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    • pp.66-71
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    • 2014
  • HY 제올라이트 촉매 상에서 endo-THDCPD의 이성화 반응을 통한 exo-THDCPD 제조에 관한 연구를 수행하였다. HY 제올라이트 촉매의 $Si/Al_2$ 비가 증가할 때 endo-THDCPD의 전환율이 증가하는 경향을 보였는데 이는 산점의 세기가 증가했기 때문으로 해석할 수 있다. 그러나 $Si/Al_2$ 비가 30인 HY 제올라이트 촉매를 사용한 경우에 최대의 exo-THDCPD 수율을 얻을 수 있었는데, 부산물인 CPD와 oligomer의 생성이 적기 때문으로 해석할 수 있다. 반응 온도가 증가할수록 부산물 생성이 증가하는 것을 고려하여 $180^{\circ}C$를 최적 반응 온도로 선정할 수 있었다. 촉매의 함량을 증가시키면 exo-THDCPD 수율을 증가시킬 수 있다. HY 제올라이트 촉매를 사용한 endo-THDCPD의 이성화 반응에서 촉매 외부확산 저항보다 촉매 기공 내부확산 저항이 반응 활성에 더 큰 영향을 미친다는 것을 확인할 수 있었다.

저수위-간극수압의 상관관계를 통한 필댐 안정성 평가 (Assessing the Stability of Fill Dams by Relationship between Water Level and Porewater Pressure)

  • 강기천;김동환;윤석민;장봉석;김지성
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제36권6호
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    • pp.5-15
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    • 2020
  • 본 연구는 필댐에 설치된 간극수압과 댐의 저수위와의 상관관계를 통해 댐의 안정성 평가를 위한 간극수압계의 활용방안에 대해 다루고 있다. 이를 위해 필댐에 설치된 총 8개의 간극수압계에 대해서 주성분 분석을 수행한 결과, 3개의 군집으로 분류되었다. 이는 댐 제체 내에 형성되는 침윤선을 기준으로 내부, 외부, 상단으로 분류된 것으로 나타났다. 침윤선 내부에 위치한 A군집 내 간극수압계와 저수위와의 상관계수는 0.94~1.00로 강한 양의 선형관계를 나타냈다. 즉, 향후 A군집 내에 존재하는 간극수압계에 의해 해당 댐의 유지관리가 필요한 것을 의미한다. 또한, 저수위와 간극수압계에 대한 회귀분석을 수행한 결과, A군집의 결정계수가 0.89~0.99로 선형회귀 모형이 도출되었다. 따라서 저수위가 설명 변수로 고정될 때 간극수압의 예측이 가능하여 현재 계측된 값과의 비교를 통해 댐의 안전성 여부를 판단할 수 있는 것으로 나타났다.

The Critical Pigment Volume Concentration Concept for Paper Coatings: I. Model Coating Systems Using Plastic Pigments and Latex Binders for Paper Coating Applications

  • Lee, Do-Ik
    • 펄프종이기술
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    • 제34권5호
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    • pp.1-17
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    • 2002
  • The immobilization and consolidation of the model coatings based on the plastic pigment and latex binder of known particle sizes were theoretically Studied in terms of the dense random packing of binary spheres and varying extent of latex film shrinkage. The porosity of the model coatings was calculated based on three proposed latex shrinkage models: Maximum, Minimum, and Linearly Decreasing Latex Shrinkage. The increasing extent of latex shrinkage was calculated up to the critical pigment volume concentration(CPVC) as a function of plastic pigment volume fractions, and the maximum latex shrinkage was estimated from the CPVC. Also, the number of pores and the average equivalent spherical pore diameters were calculated based on those proposed models. The opacity and gloss of the model coatings on polyester films were measured and their porosity was also determined by a simple coat weight-thickness method. As expected, various coating structure-property-composition relationships, such as opacity, gloss, porosity, etc., were shown to exhibit sharp transitions near the CPVC. The CPVC values determined by the opacity, gloss, and porosity vs. PVC relationships, respectively, agreed very well with each other. Especially, the CPVC's determined by the opacity and porosity vs. PVC curves were identical. The comparison between the theoretically calculated and experimental porosity values showed that the intermediate value between the maximum and minimum latex shrinkage would best fit the experimental porosity data. The effect of plastic pigment particle size on the optical properties and porosity of model coatings was also studied and it was observed that the coating opacity and porosity increased with increasing plastic pigment particle size, but the gloss decreased. The ink gloss of the uncalendered model coatings applied onto commercial sheet offset coated papers was shown to be affected by both the coating gloss and porosity: the higher the coating gloss, the higher the ink gloss, but the higher the coating porosity, the lower the ink gloss. Their printability was also studied in terms of the number of passes-to-fail and the rate of ink setting as a function of both plastic pigment volume fractions and plastic pigment particle sizes. A minimum crack-free temperature(MCR) of latex-bound coatings was proposed to better predict the behaviors of latexes as coating binders. The wet state of model coating dispersions, the surfaces of consolidated model coatings, and their internal structure were examined by both electron and atomic force microscopy, and their micrographs were found to be consistent with our immobilization and consolidation models.

표면 유약 미세구조가 잉크젯 프린팅 도자타일의 인쇄적성에 미치는 효과 (Effect of microstructure of surface glaze on printability of ink-jet printing ceramic tile)

  • 이지현;황광택;한규성;김진호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.243-249
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    • 2018
  • $1000^{\circ}C$ 이상의 고온 열처리를 통하여 제작되는 도자타일은 우수한 내구성과 표면 유약의 심미성 때문에 건축용 내외장재로 많이 사용되고 있다. 최근 건축용 도자타일 공정에 양산형 잉크젯 프린팅이 빠르게 도입되고 있으며, 이와 관련한 소재(세라믹 잉크, 세라믹 안료, 유약)에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 도자타일의 표면 유약의 원료인 고령토(kaolin)를 고에너지 밀링을 이용하여 미립화하였고, 이에 따른 표면 유약의 미세구조 변화가 세라믹 잉크의 인쇄적성에 미치는 영향에 대해 확인하였다. 세라믹 잉크는 자체 제작한 검은색 잉크를 사용하여 도자타일의 표면 유약에 잉크젯 프린팅하였다. 프린팅된 세라믹 잉크 망점의 크기, 진원도를 측정하여 표면 유약의 고령토 미립화에 따른 인쇄적성을 평가하였다. 또한 고령토 미립화에 따른 표면 유약의 거칠기와 내부 미세 기공 분포를 측정하여 표면 유약의 미세구조 변화와 세라믹 잉크의 인쇄적성의 관계에 대해서도 고찰하였다.

First report of the photosynthetic dinoflagellate Heterocapsa minima in the Pacific Ocean: morphological and genetic characterizations and the nationwide distribution in Korea

  • Lee, Sung Yeon;Jeong, Hae Jin;Kwon, Ji Eun;You, Ji Hyun;Kim, So Jin;Ok, Jin Hee;Kang, Hee Chang;Park, Jae Yeon
    • ALGAE
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    • 제34권1호
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    • pp.7-21
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    • 2019
  • The genus Heterocapsa is one of the major dinoflagellate groups, with some of its species having worldwide distributions. However, prior to the present study, the phototrophic species Heterocapsa minima has been reported only from the northeast Atlantic Ocean. Recently, H. minima was found in the Korean waters, and a clonal culture was established. This culture was used to examine the morphology of the Korean strain H. minima HMMJ1604 through light and scanning electron microscopy, as well as for its genetic characterization. Furthermore, to determine the nationwide distribution of H. minima in Korea, its abundance was quantified in the waters of 28 stations in all four seasons in 2016-2018 using the quantitative real-time polymerase chain reaction method. The overall morphology of H. minima HMMJ1604 was very similar to that of the Irish strain H. minima JK2. However, the Korean strain had five pores around the pore plate, whereas the Irish strain had six pores. When properly aligned, the sequences of the large subunit and internal transcribed spacer regions of the ribosomal DNA of the Korean strain were identical to those of the Irish strain. This species was detected in the waters of 26 out of 28 stations, but its abundance was greater than $1.0cells\;mL^{-1}$ at 8 stations. The highest abundance of H. minima was $44.4cells\;mL^{-1}$. Although this species was found in all seasons, its abundance was greater than $1.0cells\;mL^{-1}$ when the water temperature and salinity were $10.9-25.0^{\circ}C$ and 17.5-34.1, respectively. To the best knowledge, the present study reported for the first time that H. minima lives in the Pacific Ocean and is widely distributed in the Korean waters.

오존 처리에 의해 산소 작용기가 도입된 활성탄소의 세슘 흡착 특성 (Cesium Adsorption Properties of Activated Carbon with Oxygen Functional Groups Introduced by Ozonation Treatment)

  • 채은선;민충기;임채훈;이영석
    • 공업화학
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    • 제35권1호
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    • pp.23-28
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    • 2024
  • 세슘은 높은 수용성으로 인하여 인체에 쉽게 침투하여 암 또는 DNA의 변형을 유발하는 잠재적인 독성 오염물질이다. 본 연구에서는 활성탄소의 세슘 흡착 능력을 향상시키고자 오존 처리를 통하여 활성탄소 표면에 산소 작용기를 도입하였다. 오존 처리 시간의 증가에 따라 활성탄소 표면의 산소함량이 증가하였다. 이후 활성탄소와 세슘 사이의 정전기적 상호작용이 더욱 원활하게 이루어져 모든 시료의 세슘 이온 흡착 효율이 향상되었다. 특히 반응기 내부 오존 농도를 50000 ppm으로 하여 7 min 동안 오존 처리한 시료는 약 12%의 높은 산소 작용기 함량을 보이며 97.6%의 가장 높은 세슘 제거 효율을 보였다. 한편, 5 min 동안 처리된 시료는 7 min간 반응한 시료와 비교하여 0.3%의 근소한 세슘 제거율 차이를 보였으며, 이는 오존 기체의 반응 특성으로 인한 두 시료의 표면화학적 유사성에 기인한다. 그러나, 오존 처리된 활성탄소의 세슘 흡착 성능은 활성탄소의 비표면적 및 기공 구조도 중요하지만 표면에 도입된 산소 작용기 양이 주된 영향을 미치는 것으로 판단된다.

고고자료의 자연과학 응용(III) 황남대총(남분)의 일부 서역계 유리제품에 대한 과학적 특성 분류 (Application of Science for Interpreting Archaeological Materials(III) Characterization of Some Western Asia Glass Vessels from South Mound of Hwangnamdaechong)

  • 강형태;조남철
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제41권1호
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    • pp.5-19
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    • 2008
  • 경주 황남대총 남분에서 출토된 서역계 유리제품의 미세 단편(무색, 녹청색 및 감청색) 36점 각각에 대한 두께, 비중 및 기포 크기를 측정하고, 10종의 주요성분 및 13종의 미량성분 함량 데이터를 사용하여 색깔별로 유리편을 특성화하였다. 주요 성분중에서 MgO와 $K_2O$의 함량은 로마계유리 및 사산계유리를 구별하는 지표가 되는 산화물로서 본 분석을 통하여 황남대총 남분의 유리제품이 어떤 계통인지 분류하였다. 유리편은 모두 소다유리($Na_2O-CaO-SiO_2$)이며 용융제, 안정제 및 발색제의 특성에 따라 뚜렷이 분류되었다. 구성 성분 간의 상관관계가 높은 원소의 조합은 (MgO, $K_2O$), (MnO, CuO) 이었다. 또한 13종(Rb, Sr, Ba, Zr, Cr, Ni, Cs, Pb, Co, Cu, Fe, Mn, Ti)의 미량성분 함량은 색깔별로 무색, 녹청색 및 감청색 유리를 확연히 분류할 수 있어 향후 서역계 유리의 제작 원료 및 제작지를 정교하게 연구하는 데 중요한 원소들임을 알 수 있다. 무색(반투명)유리 : 비중은 $1.50{\pm}0.04$이며 내부에 원형 및 타원형의 기포들이 일정한 방향으로 길게 나열되어 있고 큰 것은 길이가 0.35mm 정도이다. 무색유리는 소다유리이면서 CaO 및 $Al_2O_3$ 농도 각각 5%를 기준으로 보면 HCLA(High CaO, Low $Al_2O_3$)이며 MgO 및 $K_2O$ 농도가 1.5 %이상인 HMK(High MgO, High $K_2O$)이다. 소다의 원료로서 식물 재를 사용하였으며 HMK이므로 사산계유리로 판단된다. 무색유리에서 착색제로 작용하는 성분의 총합은 1 %이하로서 그 값이 적어 유리의 색상에 관여도가 매우 적다고 할 수 있다. 녹청색(반투명)유리 : 비중 $1.58{\pm}0.06$이며 내부에 0.1~0.2mm 정도의 작은 기포가 분포하고 있다. 소다유리로서 HCLA이며 HMK로 분류된다. 따라서 이 녹청색 유리도 소다의 원료로서 식물 재를 사용한 것으로 생각되며 사산계유리로 판단된다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 4%이며 MnO, $Fe_2O_3$ 및 CuO의 작용에 의한 것이다. 감청색유리 : 비중 $1.48{\pm}0.19$이며 내부에 기포가 거의 없다. 이 유리는 HCLA이며 LMK(Low MgO, Low $K_2O$)로 분류된다. 이 감청색 유리는 소다의 원료로서 광물(natron)을 사용한 것으로 로마계유리의 특성을 잘 나타낸 제품이다. 녹청색을 내는 착색제로 작용하는 성분의 총합은 약 3%로서 $Fe_2O_3$, CuO 및 Co가 그 역할을 한 것으로 보인다. 국내에서 출토된 서역계 유리제품이 실크로드를 경유해 동아시아로 유입되고 어떻게 한국 남부에 까지 오게 되었는지, 그 제작지는 어디인지에 대한 논의가 많이 이루어지고 있다. 본 연구는 황남대총의 유리제품을 물리 및 화학적으로 특성화한 결과이며 향후 국내 또는 국외에 있는 서역계 유리제품의 제작지 및 유통경위를 추적할 수 있는 과학적 지표가 될 것이다.

하수슬러지 처리를 위한 다축 스크류 난류 접촉식 건조기의 최적 설계 연구 (A Study on the Optimum Design of Multiple Screw Type Dryer for Treatment of Sewage Sludge)

  • 나은수;신성수;신미수;장동순
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.223-231
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    • 2012
  • 본 연구는 유 무기성 폐기물 처리를 위한 다축스크류 난류접촉식 고효율 건조기의 최적 설계를 위한 연구의 일환으로 실험적 연구와 수치해석적 연구를 통하여 건조기 내부의 열유동 메카니즘을 규명하고 건조효율을 높일 수 있는 설계 기준을 제시 하고자 수행되었다. 사용된 건조기의 대표적인 특성은 건조용 가스의 바이패스 시스템으로 연소를 통해 얻어진 고온의 가스가 다축 스크류 내부 축을 따라 흐르면서 분공을 통해 고속으로 슬러지 내부로 분출되면서 열풍 건조를 하게 되는 것이다. 다양한 열원의 적용이 가능하고 고온 난류 분사식으로 높은 건조속도를 갖고 있으며 고점성 물질에도 적용이 가능한 것이 장점이다. 여기서 건조가스의 분배는 슬러지를 체적 가열하는 한편 슬러지가 뭉치지 않고 지속적으로 열과 물질 전달을 원활하게 하는 기공을 유지하도록 해야 한다. 실험결과 하수슬러지 200 kg/hr를 처리하는데 스크류를 1 rpm으로 회전시킬 때 적정 체류시간은 100분 정도로 나타났다. 또한 다양한 열량 공급 결과 150,000 kcal/hr로 공급한 경우 높은 건조효율을 유지하면서 잉여 열량공급으로 인한 과도한 열피로 및 열량의 낭비를 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 유 무기성 슬러지의 설계기술 및 건조효율 향상을 위한 건조가스의 유동 및 온도분포를 수치해석적 연구를 통하여 계산하였으며 연소실과 건조실의 온도계산 결과는 실험 자료와 매우 유사하게 나타나서 성공적으로 비교검증을 수행하였으며, 향후 물질전달에 대한 세부적인 모델을 적용하여 연구를 지속적으로 수행할 예정이다.

헤미셀룰라아제를 첨가한 백련차 식빵의 품질 특성 (Quality Characteristics of Nelumbo nucifera G. Tea White Bread with Hemicellulase)

  • 김영숙;김문용;전순실
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제37권10호
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    • pp.1294-1300
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    • 2008
  • 헤미셀룰라아제를 0.01, 0.02, 0.03, 0.04%로 첨가하여 제조한 백련차 식빵 반죽의 pH, 총산도 및 발효 팽창력, 백련차 식빵의 품질 특성인 pH, 총산도, 비용적, 굽기손실률, 수분함량, 색도, 조직감, 외부와 내부 표면 관찰 및 관능검사의 결과는 다음과 같았다. 반죽의 pH와 총산도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 발효 시간에 따른 발효 팽창력은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 모두 발효 시간이 길어질수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 백련차 식빵의 pH는 헤밀셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나 총산도는 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 비용적은 헤미셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 유의적으로 증가하는 경향을 보였고, 굽기 손실률은 헤미셀룰라아제 0.04% 첨가군이 14.31%로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.01% 첨가군이 13.33%으로 가장 낮았다. 수분 함량은 대조군이 40.60%로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.03% 첨가군은 40.32%로 가장 낮았다. 명도는 대조군이 41.11로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.01% 첨가군이 40.35로 가장 낮았으며, 녹색도는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 황색도는 헤미셀룰라아제 0.01% 첨가군이 19.28로 가장 높았고, 헤미셀룰라아제 0.04% 첨가군이 18.08로 가장 낮았다. 견고성과 부서짐성은 헤미셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하는 경향을 보였고, 복원성은 유의적으로 증가하는 경향을 보였다. 껍질색과 내부색은 시료들 간에 큰 차이가 없었으며, 식빵의 크기와 부피, 기공의 크기는 대조군이 가장 작았고, 헤미셀룰라아제 첨가량이 증가할수록 커지는 경향을 보였다. 빵속살의 색상, 기공의 밀도와 균일성, 빵속살의 경도 및 탄력성은 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 향미는 헤미셀룰라아제 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다. 부드러움, 씹힘성 및 종합적인 기호도는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 연잎향, 구수한맛, 떫은맛, 쓴맛 및 이취는 대조군과 헤미셀룰라아제 첨가군들 간에 유의적인 차이가 없었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 헤미셀룰라아제 0.02$\sim$0.03% 첨가는 반죽의 발효 팽창력, 식빵의 비용적, 조직감, 내부적 특성, 소비자 기호도 및 특성강도 등의 품질 특성을 고려할 때 식빵의 품질 특성에 좋은 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료되었다.