• Food Science and Biotechnology
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• 제15권1호
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• pp.33-38
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• 2006

This study was performed to provide basic rheological data of dandelion root concentrates in order to predict their processing aptitude and usefulness as functional foods material. The hot water and 70% ethanol extracts of dandelion root were concentrated at 5, 20, and 50 Brix, and their static viscosity, dynamic viscosity, and Arrhenius plots were investigated. Almost all hot water concentrates showed the typical flow properties of a pseudoplastic fluid, but evaluation using the power law model indicated that the 70% ethanol concentrates showed a flow behavior close to a Newtonian fluid. The apparent viscosity of hot water and 70% ethanol concentrates decreased with increasing temperature. Yield stresses of hot water and 70% ethanol concentrates by Herschel-Bulkley model application were in the range of 0.026 - 1.368 Pa and 0.022 - 0.238 Pa, respectively. The effect of temperature and concentration on the apparent viscosity was examined by Arrhenius equation. The activation energies of hot water and 70% ethanol concentrates were in the range of $8.762-23.778{\times}10^3\;J/mol{\cdot}kg$ and $3.217-20.384{\times}10^3\;J/mol{\cdot}kg$ with increasing concentration, respectively. Storage (G') and loss (G") moduli were generally increased with increasing frequency. For the 70% ethanol concentrates, G" predominated over G' at all applied frequencies and so they showed the typical flow behavior of a low molecular solution. However, for the hot water concentrates, G' predominated over G" at more than 1.9 rad/sec (cross-over point) and so they showed the typical flow behavior of a macromolecular solution.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제2권4호
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• pp.142-147
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• 1981

A blend polymeric system composed of poly(methyl methacrylate) (PMMA or PM) and polystyrene (PS) dissolved in chloroform was rheologically studied. The viscosities ${\eta}_{bl}$ of the blend system with various blending ratios ${\chi}$ changing from zero (pure PS solution) to unity (pure PMMA solution) were measured at $25{\circ}C$ as a function of shear rates ${\dot{s}}$ by using a Couette type viscometer. ${\eta}_{bl}$ at a given ${\dot{s}}$ decreased exponentially with ${\chi}$ reaching asymptotic constant value of ${\eta}_{bl}$ ; ${\eta}_{bl}$ at a given ${\chi}$ is greater at a smaller ${\dot{s}}$. These results are explained by using Ree-Erying's theory of viscosity, ${\eta}_{bl}=(x_1{\beta}_1/{\alpha}_1)_{b}_1＋ (x_2{\beta}_2/{\alpha}_2)_{bl}[sinh^{-1}{\beta}_2(bl) {\dot{s}}]/{\beta}_2(bl){\dot{s}}$. The Gibbs activation energy ${\Delta}G_i^\neq$(i = 2 for non-Newtonian units) entering into the intrinsic relaxation time ${\beta}$ is represented by a linear combination ${\Delta}G_i^\neq(bl) ={\chi}{\Delta}G_i^{\neq}_{iPM}+(1-{\chi}){\Delta}G_i^{\neq}_{iPS}$;the intrinsic shear modulus$[[\alpha}_i]^{-1}$ is also represented by $[{\alpha}_i(bl)]^{-1}={\chi}[{\alpha}_{iPM}]^{-1}+(1-{\chi})[{\alpha}_{iPS}]^{-1}$ and the fraction of area on a shear surface occupied by the ith flow units $x_i(bl)$ is similarly represented, i.e., $x_i(bl) = {\chi}x_{iPM}+(1-{\chi})x_{iPS}$. By using these ideas the Ree-Eyring equation was rewritten which explained the experimental results satisfactorily.

• 한국식품과학회지
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• 제37권3호
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• pp.438-442
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• 2005

전분의 가열, 호화과정에서 ohmic heater를 이용하여 가열속도를 변화시키면서 가열속도가 전분현탁액의 팽윤특성 및 물성에 미치는 영향을 고찰하였다. 3% 옥수수 전분현탁액을 가열속도를 변화시키면서 $90^{\circ}C$까지 가열한 후 냉각시키고 현미경 관찰과 입도분포를 측정한 결과 생옥수수 전분입자의 평균 직경은 $13.7{\mu}m$이었으며 $0.6^{\circ}C/min$의 가열속도로 가열했을 경우 $30.97{\mu}m$, $16.4^{\circ}C/min$로 가열한 경우는 $37.88\;{\mu}m$로 평균직경이 급속히 증가하였으나 $16.4^{\circ}C/min$ 이상의 가열속도에서는 완만히 증가하여 $45.5^{\circ}C/min$일 때는 $41.56\;{\mu}m$로 증가하였다. 즉, 가열속도는 전분입자의 팽윤에 영향을 주며, 가열속도의 증가는 전분입자의 팽윤을 촉진하는 것으로 나타났다. $7.5^{\circ}C/min$ 이하의 낯은 속도로 가열한 3% 옥수수 전분현탁액은 Newtonian fluid에 가까운 유동곡선 특성을 보였다. 그러나 가열속도 $16.4^{\circ}C/min$ 이상에서는 전분현탁액이 pseudoplastic fluid의 거동을 나타내었으며, yield stress가 현저히 증가되었다. 또한 겉보기 점도는 가열속도가 증가함에 따라 선형적으로 증가하였다. 15%의 옥수수전분현탁액을 각각 다른 가열속도로 $90^{\circ}C$까지 가열한 후, 전분겔을 조제하여 가열속도에 따른 전분겔의 견고성(hardness)을 측정한 결과, 완만 가열하여 제조한 전분겔의 견고성은 높은 값을 나타내었으며, 가열속도가 증가함에 따라 차츰 감소하다가 가열속도 $9.4-23.2^{\circ}C/min$의 범위에서는 거의 일정한 값을 나타내었다. 그러나 이후에는 가열속도가 증가함에 따라 전분겔의 견고성이 다시 증가하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제37권3호
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• pp.229-235
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• 2013

유연한 혈관벽을 가진 경동맥 분지관을 흐르는 혈액의 유동을 해석하기 위하여 비정상상태, 비압축성, 뉴턴 유체를 가정한 3차원 유한요소해석을 수행하였다. 유체영역은 P2P1 유한요소를 사용하였으며, 격자의 움직임을 모사하기 위하여 arbitrary Lagrangian-Eulerian 기법을 적용하였다. Newmark 관계식을 이용하여 고체영역의 선형탄성 방정식의 변수들을 속도에 관한 방정식으로 간략화하였으며, 유체와 고체의 운동에 관하여 완전 결합된 공식을 얻었다. 맥동의 한 주기 동안에 혈관벽의 유연성이 유동장에 큰 영향을 미치며, 경동맥 분지각이 커짐에 따라 경동맥 공동에서 유동장의 정체영역이 더 넓게 분포한다는 연구결과를 얻었다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제40권4호
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• pp.221-226
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• 2016

하지혈관에 비해 상지혈관질환은 드물기 때문에 상지혈관계에 대한 실험적, 수치해석적 연구는 매우 드물다. 본 논문에서는 최초로 MRA 영상데이터로부터 한국 성인 왼팔의 혈관계, 상완동맥에서 1 mm 이상의 손가락동맥들에 이르는, 3차원 컴퓨터 모델을 제작하였다. 이 모델에 대해 수치해석을 수행하여 정상, 주기유동에 대한 속도장, 압력장을 계산하였고 주요 분지관에서의 유량분배와 벽전단응력 분포에 대해 분석하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제36권6호
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• pp.716-722
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• 2003

This study determined the optimum dosage for coagulation reactions of red tide organisms (RTO) using a combination of ignited oyster shell powder (10sp) and loess and examined the electrokinetic and rheological characteristics of their flocs. Two kinds of RTO, Cylindrotheca closterium and Skeletonema costatum, were sampled in Masan Bay and cultured in the laboratory. Coagulation experiments were conducted using various concentrations of IOSP, loess, IOSP+1oess, RTO, and a jar tester RTO cell numbers were counted for both the supernatant and RTO culture solution. The removal rates increased rapidly with increasing IOSP concentrations up to 50 mg/L and loess concentrations up to 800 mg/L. A removal rate of $100\%$ was reached at 400 mg/L of IOSP and 6,400 mg/L of loess. The highest increment $(16.7\%)$ of the rates of coagulation reaction occurred using both IOSP and loess (50+200 mg/L) in comparison with IOSP alone. The rate of coagulation reaction using both IOSP and loess (50+200 mg/L), $90.6\%,$ was similar to employing either IOSP of 150 mg/L or loess of 3,200 mg/L. All of the coagulation liquids for RTO, IOSP (200 mg/L), loess (200 ma/L), and IOSP+1oess (200+200 mg/L) revealed non-Newtonian fluid properties and therefore their shear rate vs. shear stress curves were non-linear. The coagulation liquids revealed elastic body properties at a lower shear rate increasing in the following order: RTO, IOSP (200 mg/L), loess (200 mg/L), and IOSP+1oess (200+200 mg/L. IOSP+1oess (200+200 mg/L) especially demonstrated plastic flow properties at a lower shear rate.

• 산업식품공학
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• 제13권4호
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• pp.341-347
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• 2009

다양한 식품군을 동결건조 또는 저온에서 건조하여 분말화한 생식은 물과 혼합 시 분산성이 저조하고 섭취방법이 불편하여 생식 소비 및 시장 확대에 제약이 있다. 생식의 섭취를 편의화하기 위하여 음료 타입의 생식을 개발하고자 생식 3종(BS, ES, SS)을 음료로 제조하여 품질을 비교하였다. 생식음료의 이화학적 특성과 관능적 특성을 조사한 결과 BS의 기호도가 가장 높았으며, 생식첨가량은 7.7%에서 기호도가 가장 우수하였다. 생식 BS를 사용한 음료의 경우 생식 함량이 증가함에 따라 점조도는 증가하였으며 함량 5.7% 이하의 음료는 팽창유체 양상을 보이다가 7.7%와 9.7%에서는 뉴튼유체와 유사한 특성을 나타내었고 11.7%에서는 뚜렷한 의가소성을 보였다. 생식음료 점조도의 시간의존성은 생식함량 5.7-9.7% 사이에서는 레오펙틱형 시간의존성이 관찰되었으나 3.7%와 11.7%에서는 시간독립적이었다.

• 한국수산과학회지
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• 제29권5호
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• pp.716-721
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• 1996

식품첨가제, 안정제 등으로 널리 쓰여지고 있는 한천을 신소재로서의 기능성을 밝히기 위하여 제주 우도산 우뭇가사리로 부터 한천을 열수 추출하여 품질 및 용액특성을 검토하였다. 제주 우도산 우뭇가사리로 부터 한천의 추출수율은 $32.7\%$, agarose와 agaropectin의 함량비는 79 : 21이었고, gel화능은 $0.2\%$ 및 jelly 강도는 $413.8 dyne/cm^2$이였다. 한천용액은 비뉴우톤 유체의 거동을 보였으며, 농도가 높아짐 에 따라 pseudoplastic 특성을 나타내었다. $0.5\~5\%$의 농도범위에서 한천용액의 항복력은 온도 $80^{\circ}C,\;60^{\circ}C$ 및 $50^{\circ}C$에서 각각 $0.09\~1.21\;dyne/cm^2,\;0.12\~5.29\;dyne/cm^2$ 및 $4.84\~58.37\;dyne/cm^2$의 범위로 농도가 증가할수록 그 값이 증가하였으며, 온도가 낮을수록 농도에 크게 영향을 받았다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권1호
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• pp.15-21
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• 1993

보리를 thermostable ${\alpha}-amylase$와 amyloglucosidase로 처리하여 ${\beta}-glucan$을 제조하였으며 이를 정제한 후, 보리 ${\beta}-glucan$의 여러가지 리올로지 특성치들을 측정하였다. 본 실험에서 제조한 ${\beta}-glucan$의 함량은 64%이었다. crude한 시료를 정제과정을 통해 순수한 ${\beta}-glucan$을 얻었으며 순수한 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 2.290 dl/g 이었다. pH 의존성은 pH 7일 때, 고유점도가 2.290 dl/g로 최대값을 나타냈으며, 산성과 알칼리성이 강할수록 낮은 값을 보였다. 산성보다는 알칼리성이 pH 의존성이 크게 나타났다. 염농도의존성에서는 염을 가하지 않았을 때 보리 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 2.290 dl/g이었으나, 염존재하에서는 고유점도가 급격히 감소하는 염농도의존성을 나타냈다. 10% glycerol 용액에서 보리 ${\beta}-glucan$의 고유점도는 1,360 dl/g이었으며 8 M urea 용액에서 고유점도는 4.114 dl/g로 나타났고, urea 제거후의 고유점도는 1.686 dl/g로 낮은 수치를 나타냈다. Chain stiffness는 0.05이었으며 온도에 대해서는 매우 안정하였다. Zero shear specific viscosity에서는 $C{\cdot}[{\eta}]=0.573$이었으며, specific viscosity는 0.327로서 0.573 g/dl농도 이상에서 entanglement가 시작되며, 보리 ${\beta}-glucan$의 농도의존성은 1.0 g/dl, 2.0 g/dl 농도용액에서 newtonian fluid 성질을 나타냈고, 3.0 g/dl 농도 이상일 때는 pseudoplastic behavior를 보여주는 동시에 thixotropic hysteresis가 일어나는 특성을 보였다. Dynamic 성질로서는 4.0 g/dl 용액에서 damping이 0.5 frequency에서 나타나며, 0.5 frequency 이하일 때는 viscous behavior 성질이 있고 0.5 frequency 이상일 때는 elastic behavior 성질을 나타냈다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제32권4호
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• pp.365-373
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• 2007

구강건조증 환자에서 자주 발생하는 구강 연조직과 경조직의 손상은 구강건조증 환자의 삶의 질에 심각한 문제를 일으킨다. 타액선의 기능을 완전히 상실한 구강건조증 환자의 경우 인공타액은 유일한 처치법임에도 불구하고, 현재 통용되고 있는 인공타액은 환자들의 기대치에 비해 많이 부족한 실정이다. 본 연구는 CMC 용액과 인공타액의 점도와 습윤성을 비교함으로써 향후 이상적인 인공타액의 개발에 필요한 정보를 얻고자 시행되었다. CMC를 타액모방완충용액(simulated salivary buffer, SSB)과 증류수에 용해시켜 동물 mucin 용액을 완성한 후, 이를 인체 전타액, 인체 개별 타액선 타액, 그리고 CMC를 주성분으로 하는 인공타액인 Salivart 및 Moi-Stir와 비교 분석하였다. 점도는 cone-and-plate digital viscometer로 검체 당 6개의 전단율에서 측정하였고, 습윤성은 아크릴릭 레진과 Co-Cr alloy 표면 위에서의 접촉각 측정을 통해 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. CMC 용액의 점도는 CMC 농도에 비례하여 증가하였으며, 0.5% CMC 용액의 점도는 비자극성 전타액의 점도와 유사하였다. 반면에 CMC 용액의 접촉각은 점도와는 반대로 CMC 농도를 증가시킴에 따라 감소하였다. 2. 인체 타액의 점도는 전단율 증가에 따라 감소하는 non-Newtonian fluid의 특성을 나타내었다. 다양한 전단율에서의 평균 점도는 자극성 이하선 타액, 자극성 전타액, 비자극성 전타액, 자극성 악하선-설하선 타액의 순으로 증가하였다. 3. 인체 타액의 접촉각은 점도와는 반대로 자극성 이하선 타액, 자극성 전타액, 비자극성 전타액, 자극성 악하선-설하선 타액의 순으로 감소하였다. 4. 타액모방완충용액에 용해시킨 CMC를 가열하여 변성시킨 경우 점도가 감소하였다 (P < 0.01, 전단율 $90s^{-1}$). 5. 인체 타액의 아크릴릭 레진 표면에서의 접촉각은 인체 타액의 Co-Cr alloy 표면에서의 접촉각보다 유의하게 작은 것으로 나타났다 (P < 0.01). 6. 인체 타액의 아크릴릭 레진 표면에서의 접촉각은 CMC 용액의 아크릴릭 레진 표면에서의 접촉각보다 유의하게 작은 것으로 나타났다 (P < 0.01). 이번 연구에서 CMC 용액의 유동학적 성질을 객관적으로 확인할 수 있었으며, 이상의 결과를 종합하여 보면 CMC는 향후 효과적인 인공타액의 개발에 있어서도 중요한 역할을 수행 할 것으로 기대된다.