• 제목/요약/키워드: P-delta effects

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Construction stages analyses using time dependent material properties of concrete arch dams

  • Sevim, Baris;Altunisik, Ahmet C.;Bayraktar, Alemdar
    • Computers and Concrete
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    • 제14권5호
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    • pp.599-612
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    • 2014
  • This paper presents the effects of the construction stages using time dependent material properties on the structural behaviour of concrete arch dams. For this purpose, a double curvature Type-5 arch dam suggested in "Arch Dams" symposium in England in 1968 is selected as a numerical example. Finite element models of Type-5 arch dam are modelled using SAP2000 program. Geometric nonlinearity is taken into consideration in the construction stage analysis using P-Delta plus large displacement criterion. In addition, the time dependent material strength variations and geometric variations are included in the analysis. Elasticity modulus, creep and shrinkage are computed for different stages of the construction process. In the construction stage analyses, a total of 64 construction stages are included. Each stage has generally $6000m^3$ concrete volume. Total duration is taken into account as 1280 days. Maximum total step and maximum iteration for each step are selected as 200 and 50, respectively. The structural behaviour of the arch dam at different construction stages has been examined. Two different finite element analyses cases are performed. In the first case, construction stages using time dependent material properties are considered. In the second case, only linear static analysis (not considered construction stages) is taken into account. Variation of the displacements and stresses are obtained from the both analyses. It is highlighted that construction stage analysis using time dependent material strength variations and geometric variations has an important effect on the structural behaviour of arch dams. The maximum longitudinal, transverse and vertical displacements obtained from construction stages and static analyses are 1.35 mm and 0 mm; -8.44 and 6.68 mm; -4.00 and -9.90 mm, respectively. In addition, vertical displacements increase from the base to crest of the dam for both analyses. The maximum S11, S22 and S33 stresses are obtained as 1.60MPa and 2.84MPa; 1.39MPa and 2.43MPa; 0.60MPa and 0.50MPa, respectively. The differences between maximum longitudinal, transverse, and vertical stresses obtained from construction stage and static analyses are 78%, 75%, and %17, respectively. On the other hand, there is averagely 12% difference between minimum stresses for all three directions.

제분방법이 쌀가루 및 제품의 특성에 미치는 영향 (Effects of Different Milling Methodes on Physico-chemical Properties & Products)

  • 금준석;이상효;이현유;김길환;김영인
    • 한국식품과학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.546-551
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    • 1993
  • 제분방법별(Pin mill, Colloid mill, Micro mill, Jet mill)로 제조한 쌀가루의 특성과 쌀 수제비 제조후 식미에 미치는 영향을 조사하였다. 지방, 회분, 단백질은 제분 방법에 따라 큰 차이를 보이지 않았다. 제분방법별 쌀 가루의 청값, 열수가용성 아밀로오스 함량, 그리고 전분 손상도는 Jet mill, Micro mill, Colloid mill, Pin mill의 순으로 높았음을 나타내었다. 수분흡수지수, 수분용해지수 및 보수력을 측정한 결과 전분손상도가 증가함에 따라 전체적으로 증가하였다. 또한 시료농도 15%의 겔을 형성하였을 때 Pin mill의 경우 강도에 있어서 가장 높음을 보여주었다. 아밀로그램을 이용한 호화개시온도와 최고점도는 입자가 미세하여 짐에 따라 점차 낮아지는 경향을 보였으며 Differential Scanning Colorimetry 측정에 의한 측정값도 아밀로그램에서와 동일한 양상을 나타내어 호화흡열의 면적에서 산출한 호화엔탈피$({\Delta}H)$가 Jet mill의 경우 0.83 kcal로 가장 낮았다. 즉 전분의 손상도가 증가함에 따라 호화엔탈피는 감소하였다. 쌀수제비 제조실험 결과는 Jet mill이 관능검사 결과 가장 우수한 것으로 판명되었고 반죽상태도 양호함을 보여주었다.

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조리방법 및 살균처리가 과채류를 첨가한 이유식에 미치는 영향 (Effects of Cooking Method and Pasteurization Treatment on Instant Thin Rice Porridge Added with Fruits and Vegetables)

  • 이화진;김수정;방은;신해헌;조형용
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.569-576
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    • 2016
  • 본 연구에서는 4~6개월의 영아에게 섭식이 적합한 미음에 과채류를 첨가한 이유식을 과채류의 첨가시기를 달리한 조리방법에 따라 제조한 후 살균과정 전과 후 이유식의 색도 및 phytochemical의 함량을 비교하여 배달 이유식 조리공정에 적합한 조리방법을 탐색하고자 하였다. 이유식의 점도는 혼합 후 가열(CM 1)로 조리하였을 때 가장 낮게 나타났으며, 중간 혼합 후 가열(CM2)로 조리 후 레토르트 처리한 경우 레토르트 처리 전보다 증가하였다. 조리방법에 따른 색도 및 phytochemical 함량 측정 결과 가열 후 혼합(CM3)으로 조리하였을 경우 사과비트미음(AB)과 비타민채배미음(VP)의 붉은색과 녹색이 가장 뚜렷하였으며, 단호박양배추미음(PC)의 경우 CM 2로 조리하였을 때 노란색을 나타내는 b값이 가장 높게 나타났다. 레토르트 처리 후 3종의 이유식 모두 레토르트 처리 전보다 색도 및 phytochemical의 함량이 낮아졌으며, 이는 가열에 의하여 이유식에 존재하던 phytochemical이 파괴된 것으로 판단되었다. 항산화 활성측정 결과 3종의 이유식 모두 조리방법에 따른 DPPH 라디칼 소거능의 차이는 나지 않았으나 ABTS 라디칼 소거능에서는 조리방법 간의 차이가 나타났다. 레토르트 처리 후 AB의 항산화 활성은 낮아진 반면, PC와 VP의 경우 레토르트 처리 전과 항산화 활성의 유의적인 차이가 나타나지 않았다. 이유식을 3가지 조리방법에 따라 조리한 결과 과채류의 가열 처리 시간이 짧은 조리방법이 과채류의 색을 가장 잘 유지하고 phytochemical의 함량이 높은 것으로 나타났으나, 살균과정을 거친 후에는 조리방법 간의 차이는 나타나지 않았다. 따라서 이유식의 첨가되는 과채류 별로 조리과정을 거쳐야하는 CM 3 방법보다 공정이 단순한 CM 1 또는 CM 2가 상업용 배달 이유식의 조리공정에 적용이 적합할 것으로 판단되었다.

반응표면 분석법에 의한 단단계법 거품형 찜 케이크의 물리적 특성의 최적화 (Optimization for the Physical Properties of Steamed Foam Cakes Prepared with Single-stage Method by Response Surface Methodology)

  • 곽성호;장명숙
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.557-566
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    • 2005
  • 본 연구는 오븐에서 굽는 거품형 케이크 중 단단계법을 찌는 방법에 적용하여 혼합방법에 따른 거품형 찜 케이크의 가장 적합한 배합비율을 반응표면분석법으로 찾아 단단계법을 이용한 거품형 찜 케이크의 상품화와 산업화를 위한 기초자료를 만들고자 하였다. 휘핑 시간($X_1,\;4\~20$분),밀가루의 양$X_2,\;460\~540\;g$과 유화제의 양$(X_3,\;16\~24\;g)$을 독립변수로 설정하고, 색도, 부피, 텍스쳐 항목을 반응변수로 하여 최적화한 결과 물리적 특성 중 부피의 경우 16개의 실험조건에 따라 $1,300\~1,584\;mL$, 색도의 L값은 $83.64\~67.55$, a값은 $0.20\~2.70$, b값은 $30.49\~35.03$, ${\Delta}E$$32.02\~36.49$, 경도는 $209.82\~349.20\;g$, 검성은 $209.82\~349.20\;g$, 씹힘성의 경우 $120.92\~218.86\;g{\cdot}cm$ 범위의 결과를 나타내었고, 관능적 특성을 평가한 결과 외관 $4.00\~7.25$, 색 $4.83\~7.50$, 냄새 $4.40\~7.00$, 맛 $4.80\~7.02$, 부드러운 정도 $4.20\~7.50$, 촉촉한 정도 $5.44\~7.67$, 전반적인 기호도 $5.00\~7.98$의 점수를 받았다. 회귀식을 검증한 결과 부피, 경도, 검성과 씹힘성은 $5\%$ 이내의 수준에서 회귀식의 유의성이 인정되었고, 관능적 특성의 냄새, 부드러운 정도, 촉촉한 정도와 전반적인 기호도는 $5\%$ 이내에서, 맛은 $1\%$ 이내의 수준에서 회귀식의 유의성이 인정되었다. 독립변수가 각 반응변수에 미치는 영향을 본 결과 유화제의 양이 물리적 특성에 가장 큰 영향을 주었고, 관능적 특성에서는 휘핑 시간과 유화제의 양이 중요한 변수로 작용하였다. 반응표면의 정상점의 형태는 물리적 특성에서 색도의 b값만 정상점에서의 형태가 최대점을 나머지 모든 항목은 안장점의 형태를 나타내었다. 관능적 특성 결과 전반적인 기호도의 경우 안장점의 형태를 보였고, 그 이외의 항목은 최대점의 형태를 나타내었다. 결정된 회귀식의 계수를 바탕으로 3차원 반응표면을 도식화한 결과 최적조건보다 과도한 휘핑 시간과 유화제 첨가는 오히려 부피가 감소하였고, 관능검사 결과 낮은 점수를 받아 좋아하지 않았다. 독립 변수에 영향을 받으며 유의적인 차이가 인정된 반응변수에서 찜 케이크의 품질특성에 중요한 요인으로 작용하는 물리적 특성 중 부피, 경도, 그리고 관능적 특성 중 맛, 냄새, 부드러운 정도, 촉촉한 정도, 전반적인 기호도의 contour map을 중첩하여 특성을 모두 만족시켜주는 교집합을 각각의 독립변수의 최적의 조건으로 선정하였다. 그 결과 휘핑 시간 $11\~13$분, 밀가루의 양 $470\~486\;g$, 유화제의 양 $19\~20\;g$으로 각각 나타났다. 이상의 예측된 최적 조건을 검증하기 위하여 최적 조건 범위내의 중간점 즉, 휘핑 시간 12분, 밀가루의 양 478 g과 유화제의 양 20 g을 최적점으로 설정하여 실제 단단계법으로 거품형 찜 케이크를 만들어 물리적 특성을 측정하여 본 결과 실제 실험 값들은 예측된 값들과 유사한 수준의 결과를 보였다.

첨가물이 냉장 중 생강 다대기의 품질특성에 미치는 영향 (Effects of Additives on Quality Attributes of Minced Ginger During Refrigerated Storage)

  • 최민식;김동호;이경혜;이영춘
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.1048-1056
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    • 2002
  • 생강다대기의 저장중 가스 발생량의 변화를 살펴보면 무처리구는 가스가 급격하게 증가 하였지만 단독처리구와 종합처리구는 가스발생량이 경미하였다. 고액분리의 정도는 xanthan gum을 첨가한 단독처리구와 종합처리구가 고액분리에 대한 안정성을 나타내었으며 ${\Delta}E$값은 종합처리구가 저장 120일이 경과하여도 1.87에서 2.99사이로 저장 초기와 큰 차이를 보이지 않아 가장 안정적이었다. 다대기 제품의 저장중 pH 변화는 종합처리구만이 안정적인 경향을 나타내었고, 모든 처리구들의 총 유기산 함량 변화는 저장기간이 길어질수록 증가하는 경향을 보였으며, 이것은 유기산 중 lactic acid의 현저한 증가에 의한 것으로 나타났으며 무처리구와 비교하여 종합처리구는 증가율이 억제되어 저장 60일까지 가장 안정적이었다. 저장기간 동안의 유리 아미노산 함량 변화는 저장기간이 길어질수록 감소하는 경향을 나타내었지만 종합처리구는 일정한 수준을 유지하였고, 처리구별 총 유리당 함량의 감소율은 무처리구 > 종합처리구 > L-cysteine 처리구 > sodium bisulfite 처리구 순으로 증가하였다. 다대기 제품의 저장기간에 따른 관능적 특성으로 색깔, 이취, 전체적인 선호도는 종합처리구가 가장 우수한 제품으로 평가되었고, 저장 중 무처리구와 종합처리구간의 지방산 조성차이는 나타나지 않았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 생강 다대기를 $5^{\circ}C$에서 장기 저장하면서 발생하는 갈변, 가스발생, 고액분리 등을 효과적으로 억제하기 위해서는 갈변억제제인 L-cysteine 0.2%, 가스발생억제제인 sodium benzoate 0.1%와 NaCl 2% 그리고 고액분리억제제인 xanthan gum 0.1%를 단독으로 처리하는 것보다 이들 첨가물들을 혼합하여 종합적으로 처리하는 것이 우수한 품질의 생강 다대기를 제조, 유통하는데 필요하였다.

탈지 대두분 첨가가 제빵 특성에 미치는 영향 (Effect of Defatted Soy flour on the Bread Making Properties of Wheat flour)

  • 유양자;장학길;최영심
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.301-310
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    • 2005
  • 본 연구에서는 빵의 재료로 열량이 낮고 단백질이 우수하고 지방이 적은 탈지 대두분의 이용 효과를 극대화시켜 이를 이용한 기능성 제빵을 제조하기 위해 탈지 대두분을 첨가하여 제빵을 제조하여 제빵 적성 및 품질 특성을 살펴본 결과는 다음과 같다. 입도 분포는 전반적으로 밀가루와 탈지 대두분이 $45\~75{\mu}m$에 속하였다. 일반성분 분석은 밀가루는 수분함량 $13.12\%$, 조지방 $2.24\%$, 조단백 $12.91\%$, 회분 $0.49\%$이었고 탈지 대두분은 수분 $8.68\%$, 조지방 $0.75\%$, 조단백 $47.7\%$, 회분 $7.08\%$이었다. Pelshenke test는 대조구가 113.4분이고 탈지 대두분 $12\%$ 첨가구가 105.9분이었고 sedimentation value는 대조구가 66mL, 탈지 대두분 $12\%$가 42mL로 탈지 대두분의 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. Water holding capacity와 alkaline water holding capacity는 대조구에 비해 탈지 대두분의 첨가량이 증가할수록 증가되고 flour swelling volume는 감소되었다 Mixograph는 탈지 대두분 첨가에 따라 midline peak time은 유의적으로 차이가 없었고 midline peak height는 탈지 대두분 첨가량이 증가할수록 작은 값을 나타내고 첨가구간에 유의적인 차이가 나타났다. Right of peak slope는 첨가량이 증가됨에 따라 점점 낮게 나타났으며 width at peak와 함께 첨가량에 따라 유의적인 차이가 없었으나 width at 8 min은 유의적인 차이를 보였다. 탈지 대두분 첨가량이 증가할수록 비체적은 감소하였으며 빵 표피의 색도는 탈지 대두분 첨가량이 증가할수록 L 값과 b값은 감소되고 a값과 AE값은 증가하였다. 빵 속의 색도는 L 값과 ${\Delta}E$값은 감소하고 a값과 b값은 증가하였다. 탈지 대두분의 첨가량이 증가할수록 springiness, cohesiveness은 증가하고 gumminess, chewiness은 감소며 유의적인 차이를 보였다. 탈지 대두분으로 제조한 빵의 저장기간에 따른 hardness는 $2.5^{\circ}C$의 저장보다 $5^{\circ}C$의 저장이 빠르게 증가함을 보여 $25^{\circ}C$에서 저장하는 것이 노화 지연 효과가 있었다. 관능 검사에서는 부피와 맛은 탈지 대두분 첨가량에 따라 유의적인 차이가 없었고 그 외의 평가 항목은 유의적인 차이가 나타났다. 부피, 빵 표피 색, 기공, 조직감, 빵 속의 색, 향, 맛은 대조구를 가장 선호하였으며 $12\%$ 첨가구의 경우가 가장 낮은 선호도를 보였으며 첨가량이 증가할수록 선호도가 유의적으로 감소하는 경향을 보였다. 이상에서 살펴본 봐와 같이 빵의 주원료인 밀가루 대신 탈지 대두분을 사용할 때 빵의 품질평가에 중요한 요인인 부피와 관능적 특성에 의해 탈지 대두분을 $4\%$까지 첨가한 것이 기능성 식품으로의 이용 가능성이 있다고 할 수 있다.

제주도(濟州道) 화산회토양(火山灰土壌)의 이화학적(理化学的) 특성(特性) 및 유기물(有機物) 성상(性状)에 관(関)한 연구(硏究) (Studies on the Physico-chemical Properties and Characterization of Soil Organic Matter in Jeju Volcanic Ash Soil)

  • 이상규;차규석;김인탁
    • 한국토양비료학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.20-27
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    • 1983
  • 제주도(濟州道) 화산회토양유기물(火山灰土壌有機物)의 화학성(化学性), 유기물(有機物) 성상(性狀) 및 부식산(腐植酸)의 광학적(光学的) 특성(特性)을 알고져 수종(数種)의 화산회토양(火山灰土壌)을 공시(供試)하여 실내시험(室內試験)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 가. 토양(土壌)의 화학적(化学的) 성질(性質) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 유기물(有機物)(4~27%), 유효규산(有効珪酸)(291~884ppm), 활성(活性) 알루미늄(150~478ppm) 및 활성철함량(活性鉄含量)(0.77~0.86%)이 많고 반대(反対)로 유효인산(有効燐酸)(4~15ppm) 함량(含量)이 현저(顕著)히 낮았다. 2) 가리(加里), 석화(石火), 고토등(苦土等)은 밭의 경우 화산회토양(火山灰土壌)에서 높은 편이나 삼림지(森林地) 및 유휴지토양(遊休地土壌)은 낮은 경향(傾向)을 보였다. 3) 화산회토양(火山灰土壌)은 규반비(珪礬比) 및 규산(珪酸)/유기물비(有機物比)가 낮은 반면(反面) K/Ca+Mg, Al/Fe(활성(活性)) 및 C/P비(比)가 현저(顕著)히 높았다. 나. 유기물(有機物) 및 질소분별정량(窒素分別定量) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 유기물(有機物)의 총탄소중(総炭素中) Humin-C의 비율(比率), 유기물중(有機物中) Humin산(酸) 그리고 Humin중(中) C/N율(率)이 비화산회토양(非火山灰土壌)보다 현저(顕著)히 높았다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 총질소(総窒素), 산(酸) 및 알카리가용성(可溶性) 질소함량(窒素含量)이 현저(顕著)히 높은 반면(反面) 총질소중(総窒素中) 무기태질소(無機態窒素)로 방출(放出)될 수 있는 무기화율(無機化率)은 높지 않았다. 다. 토양부식(土壌腐植)의 형태(形態) 1) 화산회토양(火山灰土壌)은 비화산회토양(非火山灰土壌)에 비(比)하여 광흡(光吸) 수능(收能)이 높고(K600, RF치(値), ${\delta}logK$) 부식화도(腐植化度)가 진전(進展)될수록 색농도(色濃度)가 짙은 것으로 나타났다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)은 산화제(酸化劑)에 대(対)한 저항성(抵抗性)이 높고 산(酸) 및 알카리 가수분해성(加水分解性)이 강(强)하여 부식화도(腐植化度)가 높아 부식(腐植)의 자연분해(自然分解)가 극(極)히 어려운 것으로 나타났다. 라. Humin의 관능기조사(官能基調査) 화산회토양(火山灰土壌)의 유출부식산(油出腐植酸)의 관능기(官能基)는 phenolic-OH기(基), Alcoholic-OH기(基) 및 Carboxyl기(基)가 많고 비화산회토양(非火山灰土壌)은 Methoxyl기(基) 및 Carbonyl기(基)가 많았다. 마. 부식산(腐植酸)의 흡광도(吸光度) 1) 공시토양(供試土壌)의 가시광역(可視光域)은 200~500nm부근의 단파장영역(短波長領域)이었으며 주로 350, 420, 450 및 480nm 에서 4개(個)의 흡광곡선(吸光曲線)을 나타내었다. 2) 화산회토양(火山灰土壌)인 흑악통(黑岳統)은 362nm부근에서 단일(單一)의 높은 흡광도(吸光度)를 보였으며 비화산회토양(非火山灰土壌)인 영악통(永楽統)은 360nm와 390nm에서 2개(個)의 단순(單純)한 높은 흡광대(吸光帶)를 나타내었다. 마. 분해촉진제(分解促進剤) 처리효과(處理効果) 화산회토양(火山灰土壌)에 대(対)한 분해촉진효과(分解促進効果)는 이도통(統)은 역분해성(易分解性) 유기물(有機物) 첨가(添加)에 따른 "Priming Effect"가 증가(增加)되었으며 남원(南元)과 흑악통(黑岳統)은 Na-Pyrophosphate의 첨가효과(添加効果)가 있었다.

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