• Title/Summary/Keyword: Rheological behavior

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염석법에 의한 타라검 분획들의 분자량 및 리올로지 특성 (Rheological Characteristics and Molecular Weight of Ammonium-Sulfate Fractions of Tara Gum)

  • 김경이
    • 한국식품과학회지
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    • 제47권3호
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    • pp.293-298
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    • 2015
  • $(1{\rightarrow}4)-{\beta}-{\small{D}}-mannopyranosyl$ 골격에 $(1{\rightarrow}6)-{\alpha}-{\small{D}}-galactopyranosyl$ 곁사슬을 갖는 직선사슬로 구성된 다당류로 강한 점성을 나타내는 타라검을 황산암모늄 침전법을 사용하여 분획하였다. 황산암모늄 농도에 따라 얻어진 침전물을 원심분리 및 투석 후 동결상태에서 건조시켜서 첫 번째 분획물을 얻고 동일한 방법으로 각 단계별 분획물을 얻어 F1, F2, F3, F4, F5, F6으로 표기하였다. 각 분획물들의 묽은 농도범위 0.05 g/dL 이하에서 우베로드 점도계로 흐르는 시간을 측정하여 본성 점도를 구하였으며 그 값은 F1: 12.24, F2: 9.38, F3: 12.44, F4: 11.14, F5: 10.51, F6: 10.17dL/g이었다. F1과 F2 분획물이 갖는 본성 점도는 기대 값보다 작았고 그 원인은 단백질 성분이 비교적 많이 포함되어 분자 간 상호작용으로 생긴 용해도에 미치는 영향으로 판단되었다. 또한 고분자 물질의 용질-용매간의 상호작용과 응집상태에 의존하는 상태를 나타내는 Huggins 계수(k')값을 측정한 결과 점도 값이 클수록 k'값이 커지는 경향을 나타내었다. 원뿔 평판 점도계로 겉보기 점도를 측정하여 전단속도가 증가함에 따라 점도가 감소하는 전단 묽어짐 현상을 확인하였다. SEC 측정으로 중량평균 분자량, 수 평균 분자량, 회전 반경 및 본성 점도 값들이 $c_p=0.5mg/mL$, dn/dc=0.145의 RI 피크면적으로 계산되었다. 본성 점도 값은 F3:1 0.93, F4: 10.01, F5: 9.33, F6: 9.33 dL/g이었고 Mw: 658.52-776.71, Mn: 318.04-495.78 및 Mz: 952.74-1126.00 kg/mol이었다. 타라검 분획물들의 분자량과 유변학적 성질에 관한 연구로부터 화학물질에 대한 안정제 및 식품첨가제로서의 효과를 높이고 점성 강화제로 사용되는 범위가 확대될 것으로 기대된다.

감귤류 펙틴 용액의 리올리지 특성 (Rheological Properties of Citrus Pectin Solutions)

  • 황재관
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.799-806
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    • 1995
  • 고유점도가 3.75 dL/g인 감귤류 펙틴 용액의 전단점도 및 점탄성에 대한 농도의존성을 연구하였다. 전형적인 자수법칙 흐름 현상이 2.0% 이상의 펙틴 농도에서 관찰되었으며, 전단점도의 전단속도 의존성은 농도의 증가에 따라 더욱 뚜렷하게 나타났다. ${\eta}_{sp.o}$$C[\eta]$를 양대수 좌표에 그렸을 때 묽은 영역에서 진한 영역으로의 전이를 나타내는 $C^{*}[\eta]$는 약 4.0이었으며, 이때 ${\eta}_{sp.o}$의 값은 약 10.0을 나타내었다. 묽은 용액$(C[\eta]과 진한 용액$(C[\eta]>C^{*}[\eta])$에서 ${\eta}_{sp.o}$ $C[\eta]$의 기울기는 각각 1.1과 4.5였다. 전단점도를 ${\eta}/{\eta_0}$${\gamma}/{\gamma}_{0.8}$에 대하여 그렸을 때 $2{\sim}5%$의 농도에서는 잘 중첩되었으나, 6%의 고농도에서는 중첩곡선에서 벗어나는 현상을 보였다. 펙틴 용액의 점탄성을 조사한 결과 전 농도범위에서 손실탄성률$(G^{\prime\prime})$의 값이 저장탄성률$(G^\prime)$보다 훨씬 높은 값을 보여 점성이 전체 점탄성을 지배하는 것으로 나타났다. 저 농도에서 전단점도는 복소점도와 거의 비슷한 값을 보여 Cox-Merz 법칙에 잘 부합하였으나, 농도가 높아질수록 두 값은 차이를 보였다.

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Modeling reaction injection molding process of phenol-formaldehyde resin filled with wood dust

  • Lee, Jae-Wook;Kwon, Young-Don;Leonov, A.I.
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제20권2호
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    • pp.59-63
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    • 2008
  • A theoretical model was developed to describe the flow behavior of a filled polymer in the packing stage of reaction injection molding and predict the residual stress distribution of thin injection-molded parts. The model predictions were compared with experiments performed for phenol-formaldehyde resin filled with wood dust and cured by urotropine. The packing stage of reaction injection molding process presents a typical example of complex non-isothermal flow combined with chemical reaction. It is shown that the time evolution of pressure distribution along the mold cavity that determines the residual stress in the final product can be described by a single 1D partial differential equation (PDE) if the rheological behavior of reacting liquid is simplistically described by the power-law approach with some approximations made for describing cure reaction and non-isothermality. In the formulation, the dimensionless time variable is defined in such a way that it includes all necessary information on the cure reaction history. Employing the routine separation of variables made possible to obtain the analytical solution for the nonlinear PDE under specific initial condition. It is shown that direct numerical solution of the PDE exactly coincides with the analytical solution. With the use of the power-law approximation that describes highly shear thinning behavior, the theoretical calculations significantly deviate from the experimental data. Bearing in mind that in the packing stage the flow is extremely slow, we employed in our theory the Newtonian law for flow of reacting liquid and described well enough the experimental data on evolution of pressure.

Bending of a rectangular plate resting on a fractionalized Zener foundation

  • Zhang, Cheng-Cheng;Zhu, Hong-Hu;Shi, Bin;Mei, Guo-Xiong
    • Structural Engineering and Mechanics
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    • 제52권6호
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    • pp.1069-1084
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    • 2014
  • The long-term performance of plates resting on viscoelastic foundations is a major concern in the analysis of soil-structure interaction. As a powerful mathematical tool, fractional calculus may address these plate-on-foundation problems. In this paper, a fractionalized Zener model is proposed to study the time-dependent behavior of a uniformly loaded rectangular thin foundation plate. By use of the viscoelastic-elastic correspondence principle and the Laplace transforms, the analytical solutions were obtained in terms of the Mittag-Leffler function. Through the analysis of a numerical example, the calculated plate deflection, bending moment and foundation reaction were compared to those from ideal elastic and standard viscoelastic models. It is found that the upper and lower bound solutions of the plate response estimated by the proposed model can be determined using the elastic model. Based on a parametric study, the impacts of model parameters on the long-term performance of a foundation plate were systematically investigated. The results show that the two spring stiffnesses govern the upper and lower bound solutions of the plate response. By varying the values of the fractional differential order and the coefficient of viscosity, the time-dependent behavior of a foundation plate can be accurately captured. The fractional differential order seems to be dependent on the mechanical properties of the ground soil. A sandy foundation will have a small fractional differential order while in order to simulate the creeping of clay foundation, a larger fractional differential order value is needed. The fractionalized Zener model is capable of accounting for the primary and secondary consolidation processes of the foundation soil and can be used to predict the plate performance over many decades of time.

응력수준 및 함수비에 따른 이암의 Creep 특성에 관한 연구 (Creep Characteristics of Mudstone According to Stress Level and Water Content)

  • 이영휘;정강복
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제13권3호
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    • pp.39-51
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    • 2012
  • 본 연구에서는 포항이암을 대상으로 다양한 경계조건에서의 creep 시험을 수행하여 이암의 시간의존적 특성을 분석하였으며, 이를 바탕으로 기존에 발표된 creep에 대한 점탄성 모델 및 경험식들과 비교 분석함으로써 더 합리적으로 creep 특성을 평가할 수 있는 방법을 제안하고자 한다. Creep 시험결과를 Griggs(1936), Cottrell(1952) 및 Singh(1975)이 제안한 경험식에 대하여 분석한 결과, 전반적으로 응력수준 및 함수비가 증가할수록 creep 상수가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한, Singh의 경험식에 의한 예측치는 실측치와 매우 높은 상관성을 보이고 있는 것을 확인할 수 있었으며, 이로부터 이암의 크리프 거동을 해석함에 있어 Singh의 경험식을 적용함이 바람직할 것으로 판단된다. 유동학적 모델인 Burger 모델에 의한 예측치와 실측치를 비교한 결과, 매우 좋은 일치를 보이고 있음을 알 수 있으며, 이로부터 이암의 크리프 거동을 해석함에 있어 Maxwell 요소와 Kelvin 요소를 직렬로 연결한 Burger 모델을 적용하는 것이 바람직할 것으로 판단된다.

보리 ${\beta}-Glucan$ [mixed-linked $(1-3),(1-4)-{\beta}-D-Glucan$의 리올로지 특성 (Studies on Rheological Characterization of Barley ${\beta}-Glucan$ [mixed-linked $(1-3),(1-4)-{\beta}-D-Glucan$])

  • 김미옥;차희숙;구성자
    • 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.

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Hydrocolloid의 첨가가 밀가루 반죽의 특성에 미치는 영향 (Effects of hydrocolloids on wheat flour rheology)

  • 임경숙;황인경
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.203-209
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    • 1999
  • 여러가지 종류의 hydrocolloid를 0.005%, 0.01%, 0.02% 수준으로 첨가하여 면제조를 위한 밀가루 반죽의 성질을 살펴본 결과, 색도에 있어서는 hydrocolloid 첨가에 따라 모두 L값은 감소하면서 b값은 증가하는 경향을 보였다. 첨가수준이 높아질수록 효과는 크게 나타났으며, alginate, guar, locustbean등이 원래의 반죽과 비슷하거나 약간의 개선효과를 보였다. 호화도 양상에 있어서는 호화개시온도에는 영향이 없었으나, 최고점도는 carrageenan, xanthan이 증가하였고, guar는 별다른 영향을 보이지 않았다. 점도붕괴도는 carrageenan, guar, xanthan에서 증가하였고, 노화도는 carrageenan, guar, locustbean, xanthar에서 모두 증가하였다. 텍스쳐측정 결과 hydrocolloid첨가에 따라 견고성은 증가하였고 탄성은 guar, locustbean만이 감소하지 않았다. 이차인자인 검성은 carrageenan, CMC, guar, locustbean의 0.002%에서, 씹힘성은 CMC, guar의 0.002%에서 증가하였다. 절단력은 농도수준이 높아질수록 증가하였고, 그 효과는 guar에서 현저하였다. 이상의 결과로 볼 때, 면류의 품질에 있어 색도 및 견고성, 응집성 및 탄력성이 중요하고 우리나라 사람들의 국수에 대한 선호도는 탄력성이 크고 쫄깃쫄깃한 성질과 탄력성이 크면서도 부드러운 성질의 면에 대해 크다는 것을 고려해보면 견고성, 검성, 씹힘성의 증가가 큰 guar와 locustbean이 가장 국수의 성질에 바람직한 영향을 줄 것으로 사료되며, 이에 따라 반죽의 성질뿐 아니라 실제 국수를 만들었을 때 텍스쳐 변화와 관능평가등에 대한 더 많은 연구결과가 필요할 것으로 생각된다. 0.4 cm 깊이의 선량이 94%, 94%로 가장 이상적으로 관찰되었다. 보여 주었다. in vivo상에서 흰쥐를 이용한 항피로효과 실험을 위하여 양파 농축물과 마늘 농축물을 각각 사료 500 g당 양파, 마늘의 양으로 10 g, 5 g, 2.5 g을 첨가하여 실험에 사용하였고, 양파음료는 음료 그대로를 음용수 대신에 사용하여 흰쥐의 유영시간을 실험한 결과 사료 500g당 양파 2.5g 첨가시 13%의 감소를 보여 주었으나 5g 첨가시는 대조군과 거의 같은 유영시간을 나타내었고 109g 첨가시는 57%의 증가를 나타내었다. 마늘에 있어서도 이와 유사한 실험결과를 보여 주었으며 2.5g 첨가시 26%의 감소를 5g 첨가시는 12%의 증가를 보여주었고 10g 첨가시는 59%의 증가를 보여주었다. 특히 양파음료는 가장 높은 효과인 72%의 증가를 보여 주었는데 이는 양파의 효능과 더불어 감미제로 사용된 당류의 영향이 아닌가 사료된다.례음식과 상차림에 대한 중요성에 대한 인식은 비교적 높은 편이나 알고 있으며 행하는 정도는 몇몇 상차림을 제외하고는 많은 상차림에 대하여 낮았음을 볼 수 있었다. 집안의 여러 가지 풍속과 생활습관, 음식솜씨들을 친정어머니와 시어머니를 통하여 물려받는다는 것을 알 수 있었는데 이러한 맥락에서 다양한 문화와 함께 살고 있는 재미 2세들의 한국 전통음식문화의 계승은 어려움이 많으리라 사료된다. 주부 자신들의 전통음식에 대한 진정한 이해와 함께 우리음식의 뿌리를 내리고 외국음식과 조화를 이루어 나가도록 하는 적극적인 노력이 필요할 것이다. 그러므로 또한 재미한인 사회에서의 한국전통음식에 대한 홍보, 교육 강화와 함께 재미교포들 모두 관심과 실행이 촉구되어져야 하겠다., ‘아니오’의 경우 무학(44.1%)이 다른 집단에 비하여 상대적으로 가장 높은 비율을 차지하였다.

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준설 연약 점토의 전단강도 특성에 관한 연구 (A Study on Strength Characteristics of Dredged Soft Clay)

  • 이송;윤돈규;백영식
    • 한국지반공학회지:지반
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    • 제10권4호
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    • pp.153-166
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    • 1994
  • 본 논문에서는 연속재하압밀시험을 적용하여 준설토의 거동을 연구하고 얇은 판을 이용하여 준설토의 강도 시험을 실시하는 새로운 실험 방법을 고안하여 실험을 하였다. 이 경우 준설토의 유동적 특성은 Bingham 모델로 설명할 수 있다. 이러한 방법을 위하여 정적 관입시험과 유동적 관입시험을 실시하였는데 두 방법은 모두 합 리적이고 실용성이 있었다. 특히 실험을 통하여 얻은 결론에 따르면 점토질이 많은 흙이나 실트 질 흙 모두에 대해서 함수비가 액성한계의 두배보다 적어지면 강도가 급격히 증가하는 반면,소 성지수의 경우 소성지수로 정규화한 함수비값이 실트는 10, 점토는 5이하가 되면서 소성지수로 정규화한 함수비값의 강도가 급격히 증가함을 알 수 있었다.

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W/O 에멀션액막에서 이산화탄소와 AMP의 화학반응 (Chemical Reaction of Carbon Dioxide with AMP in w/o Emulsion Membrane)

  • 박상욱;최병식;김성수;이재욱
    • 멤브레인
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    • 제14권4호
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    • pp.275-288
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    • 2004
  • 본 연구에서는 준 회분식 교반조를 사용하여 polybutene (PB)와 polyisobutylene (PIB)고분자를 용해한 벤젠 용액을 연속상, 물을 불연속상으로 구성한 w/o 에멀션액막에 $CO_2$을 흡수시켜 흡수속도를 측정하였다. 점탄성을 나타내는 Deborah 수를 사용하여 점탄성 비뉴튼액체에서 구한 부피물질전달계수 ($k_La$)를 고찰하고, 수용액에 첨가한 2-amino-2-methyl-1-propanol(AMP)와 $CO_2$의 반응 메카니즘을 해석하였다.

Effect of the rheological properties of aqueous xanthan gum solution on chemical absorption of carbon dioxide with diisopropanolamine

  • Son, Young-Sik;Park, Sang-Wook;Park, Dae-Won;Lee, Jae-Wook
    • Korea-Australia Rheology Journal
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    • 제21권2호
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    • pp.109-117
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    • 2009
  • Absorption rate of carbon dioxide was measured in the aqueous xanthan gum (XG) solution in the range of 0~0.15 wt% containing diisopropanolamine (DIPA) of $0{\sim}2\;kmol/m^3$ in a flat-stirred vessel with an impeller of 0.05 m and agitation speed of 50 rpm at $25^{\circ}C$ and 101.3 kPa. The volumetric liquid-side mass transfer coefficient ($k_La$) of $CO_2$, which was obtained by the measured physical absorption rate, was correlated with the viscosity and the elastic behavior of XG solution such as Deborah number as an empirical formula. The chemical absorption rate of $CO_2$ ($R_A$), which was estimated by the film theory using the measured $k_La$ and the known kinetics of reaction between $CO_2$ and DIPA, was compared with the measured rate. The aqueous XG solution with elastic property of non-Newtonian liquid made $k_La$ and $R_A$ increased compared with Newtonian liquid based on the same viscosity of the solution.