• 제목/요약/키워드: Thermal Hydrolysis

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가교화 후 효소처리(CLE) 찹쌀 전분의 물리화학적 특성 (Physicochemical Properties of Cross-linked and Partially Enzymatically Hydrolyzed (CLE) Waxy Rice Starch)

  • 유철;김성우;김종태;최성원;김병용;백무열
    • 한국식품과학회지
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    • 제40권3호
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    • pp.290-296
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    • 2008
  • 찹쌀 전분을 가교화 후 4가지 상업용 ${\alpha}$-amylase 효소와 반응시켜 CLE 찹쌀 전분을 제조하고 이들의 이화학적 특성을 연구하였다. CLE 찹쌀 전분의 팽윤력 및 용해도는 천연 찹쌀 전분에 비해 다소 증가되는 경향을 보였다. 등온흡습곡선에서는 CLE 처리에 따른 수분 감소현상을 보였으나 유의적인 차이는 없었다. RVA특성을 검토한 결과 Termamyl과 Liquozyme으로 처리한 찹쌀 전분은 전반적으로 효소에 의한 가수분해가 강하게 진행되어 온도에 따른 점도의 변화가 크게 나타나지 않았으며, Fungamyl과 Kleistase로 처리한 찹쌀 전분은 효소에 의한 가수분해가 상대적으로 미약하게 진행되어 가교화에 의한 특성을 더 많이 나타내었다. DSC 열적 특성의 경우 호화개시온도, 호화종결온도 그리고 호화온도범위, 호화 엔탈피 모두 각 전분간에 유의적인 차이가 나타나지 않았다. X-ray 회절 분석 결과 또한 CLE 찹쌀 전분과 천연 찹쌀 전분 모두 A형의 결정 형태를 나타내었고, 상대적 결정화도의 차이가 나타나지 않는 것으로 보아 가교화 및 가교화후 효소처리가 찹쌀 전분의 결정형영역에는 영향을 주지 않는 것으로 보여진다.

수분-열처리와 노화에 의해 고아밀로오스 옥수수전분으로부터 형성된 효소저항전분의 특성비교 (Comparison of Enzyme Resistant Starches Formed during Heat-Moisture Treatment and Retrogradation of High Amylose Corn Starches)

  • 권미라;신말식
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권6호
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    • pp.508-513
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    • 1997
  • 고아밀로오스 옥수수전분인 Hylon V와 Hylon VII을 사용하여 수분-열처리 및 노화하고 효소저항 전분을 분리하여 열적 특성 및 입자 형태를 각각 DSC와 현미경으로 조사하였다. 처리 후 효소저항 전분의 수율은 두 전분이 비슷한 경향으로 증가하였으나 아밀로오스 함량이 높은 Hylon VII이 Hylon V보다 더 높았다. 특히 수분-열처리에 의해 효소저항성이 크게 증가되어 생전분과 수분-열처리 전분의 효소저항 전분 수율은 Hylon V의 경우는 11.4%에서 26.6%로, Hylon VII의 경우는 15.9%에서 32.8%로 증가하였으나 노화전분은 생전분보다 약간 증가하였다. DSC에 의하면 수분-열처리로 호화온도가 증가되고 엔탈피가 감소하나, 노화된 전분은 $140^{\circ}C$ 근처에서 피크를 보였다. 생전분과 수분-열처리 전분에서 분리한 효소저항 전분은 폭넓은 곡선을 나타낸 반면, 노화전분에서 분리한 효소저항 전분은 $150^{\circ}C$ 근처에서 날카로운 피크를 나타냈다. 수분-열처리에 의해 전분 입자의 형태나 복굴절은 그대로 유지되었으나 노화전분은 호화 중에 용출된 아밀로오스에 의해 입자들이 서로 엉켜 있었다. 수분-열처리 전분에서 분리된 효소저항 전분은 요드 염색으로 남색을 보여 생전분이나 노화전분에서 분리된 효소저항 전분보다 효소저항성이 큼을 알 수 있었다.

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효소분해법에 의한 개량어장유의 속성제조 및 품질에 관한 연구 3. 정어리 전어체를 이용한 어장유의 속성제조 및 품질 (Conditions for Rapid Processing of Modified Fish Sauce using Enzymatic Hrdrolysis and Improvement of Product Quality 3. Fish Sauce from Whole Sardine and Its Quality.)

  • 배태진;한봉호;조현덕;김병삼;이현숙
    • 한국수산과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.361-372
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    • 1990
  • Processing conditions of whole sardine into modified fish sauce were investigated. Thawed and chopped sardine was homogenized and hydrolyzed using commercial proteolytic enzymes such as complex enzyme-2000($2.18{\cdot}10^4U/g solid$) and alcalase($1.94{\cdot}10^4\;U/g solid$) in a cylindrical vessel with 4 baffles and 6-bladed impeller. Optimal pH, enzyme concentration and temperature for the hydrolysis with complex enzyme-2000 were 7.0, $7\%$ (W/W) and $52^{\circ}C$, and-those with alcalase were 8.0, $6\%$ (W/W) and $60^{\circ}C$. In both cases, the reasonable amount of water for homogenization, agitation speed and hydrolyzing time were $100\%$ (W/W), 100 rpm and 210 minutes. Thermal treatment of the filtered hydrolysate at $90^{\circ}C$ for 2 hours with $6\%$ of invert sugar was adequated to inactivation of the enzymes and pasteurization of the hydrolysate. Flavor, taste and color of the hydrolysate were improved during the heating process in which the browning products might participate. The content of free amino nitrogen in the fish sauce seasoned with $15\%$ of table salt was ca. $1,640 mg\%$. Yield of the fish sauce based on the contents of proteinous and free amino nitrogen in the raw whole sardine was ca. $86\%$, and ca. $96\%$ of these compounds of the fish sauce was in the form of free amino nitrogen. The pH, salinity and histamine content of the fish sauce were $6.1\~6.3,\;14.2\~14.3\%$ and less than $10\;mg\%$.

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고체 산화물 수전해 시스템(SOEC)에서 전기화학적 특성의 온도 의존성에 대한 수치 모델링 (A Numerical Modeling of the Temperature Dependence on Electrochemical Properties for Solid Oxide Electrolysis Cell(SOEC))

  • 한경호;정정열;윤도영
    • 에너지공학
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    • 제29권2호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • 최근 탄화수소를 에너지원으로 사용하는 엔진을 대체할 동력원으로 연료 전지가 주목을 받게 되면서 수소 생산 기술에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 수소를 생산하는 다양한 방법 중에 고체 산화물 수전해 시스템(SOEC)은 수소를 생산하기 위한 기초적이고, 친환경적인 방법이다. 고체 산화물 수전해 시스템은 고온, 고압 조건에서 운전이 가능하여 낮은 에너지 수요와 높은 열효율을 지니기 때문에 실험적인 연구가 활발하게 진행되고 있다. 하지만 실험적인 연구 성과에 비해 수치모델 연구는 비교적 부진하다. 이에 대한 원인으로 기존의 수치모델이 온도와 압력의 변화에 따른 성능 예측의 유효성이 상당히 낮기 때문으로 판단하였다. 이에 본 연구에서는 고체 산화물 수전해 시스템의 셀 성능 예측의 유효성을 높일 수 있는 방안을 제시하기 위해서 Patterened Ni-YSZ cermet electrode(40 wt%, Ni-60 wt% YSZ)/8-YSZ (TOSOH, TZ8Y)/LSM (La0.9Sr0.1MnO3)로 구성된 상용 막-극 접합체의 기존의 연구 데이터를 활용하였다. 온도에 따른 전기화학적 특성의 영향을 수치적으로 분석한 결과, 유효성에 가장 큰 편차를 가져오는 변수들은 charge transfer coefficient(CTC), exchange current density, diffusion coefficient, electrical conductivity인 것으로 나타났다. 온도와 압력에 따른 해당 변수들의 영향 및 경향성을 분석하여 과전압 모델을 제시하였다. 다양한 모델의 적용과 타당성을 확보하기 위해서 교차-검증이 도입되었다. 그 결과, 체계화된 유효성 검증 과정에 기초한 고체 산화물 수전해 시스템의 수치 모델은 뛰어난 성능의 예측 결과를 보여주었다.

다시마(Laminaria japonicaus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리${\cdot}$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 -2. 저분자 alginate의 항돌연변이효과와 Cholesterol, Glucose 및 카드뮴(Cd) 결합능의 변화- (Studies on Physicochemical and Biological Properties of Depolymerized Alginate from Sea tangle, Laminaria japonicus by Thermal Decomposition -2. Changes in Antimutagenicity Effects and Cholesterol, Glucose and Cadmium(Cd) Binding Capacity of Depolymerized-)

  • 김육용;이근우;김건배;조영제
    • 한국수산과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.388-392
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    • 2000
  • Alginate의 광범위하고 효율적인 이용을 목적으로 평균분자량이 약 10,000 (HAG-10), 50,000 (HAG-50) 및 100,000 (HAG-100) 정도의 저분자 alginate를 제조하였으며, 이 저분자 alginate의 항돌연변이 효과와 cholesterol, glucose 및 카드뮴과의 결합능을 측정하여 그 물리${\cdot}$화학적 특성을 비교, 검토하였다. Ames test로 저분자 alginate의 항돌연변이 효과를 측정한 결과, $aflatoxin B_1 (AFB_1)$에 대한 간접돌연변이원성과 N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (MNNG)에 대한 직접돌연변이원성의 항돌연변이 효과는 HAG-10이 가장 높았고, 다음으로 HAG-50, HAG-100 및 alginate의 순으로 나타나 저분자화가 진행될수록 그 효과는 증가하는 것으로 나타났다. 저분자 alginate의 cholesterol, glucose 및 카드뮴에 대한 결합능은 alginate가 가장 높았고, 다음으로 HAG-50과 HAG-100은 유사하였으며, HAG-10은 결합능을 거의 보이지 않았다.

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다시마 (Laminaria japonicus) Alginate의 가열가수분해에 따른 물리$\cdot$화학적 및 생물학적 특성에 관한 연구 8. 저분자 Alginate투여에 의한 랫드의 혈청지질의 성분 변화 및 경구급성독성 실험 (Studies on Physicochemical and Biological Properties of Depolymerized Alginate from Sea tangle, Laminaria japonicus by Thermal Decomposition 8. Effects of Depolymerized Alginate on Serum Lipid Composition and Its Single-Dose Toxicity yin Oral Route in Rats)

  • 김육용;조영제
    • 한국수산과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.173-178
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    • 2001
  • 저분자 alginate인 HAG-10, HAG-50, HAG-100 및 alginate를 랫드에 35일간 섭취시켰을 때, 혈청중의 지질성분과 동맥경화지수의 측정으로 특성이 가장 좋은 저분자 alginate인 HAG-50의 안전성을 확보하기 위해 랫드에 경구급성독성실험을 실시하였다. 혈청중 total cholesterol, HDL-cholesterol, LDL-cholesterol, triglycerides 및 phospholipid 함량과 동맥경화지수는$5\%$$10\%$HAG-50에서 모두 유의적으로 뚜렷히 감소하여 지질대사 개선효과를 나타내었다. HAG-50의 경구급성독성실험을 검토한 결과, 투여할 수 있는 최고 용량인 랫드 체중 kg당 5.0g의 용량에서도 암$\cdot$수 모두 일반상태의 이상 반응과 폐사 및 병리$\cdot$조직학적 이상을 나타내는 예는 전혀 관찰되지 않아서 $LD_{50}$치의 산출이 불가능하였으므로 HAG-50은 아주 안전한 제재임이 검증되었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 평균분자량 50,000 정도의 저분자 alginate인 HAG-50이 가장 우수한 지질대사 개선효과의 기능적 특성을 발휘하였으며, 경구급성독성실험 에서도 독성이 전혀 없었고, alginate가 가지고 있는 고유의 생리적 기능을 유지 향상시키면서 이용에 제한이 되고 있는 점성을 줄이고 용해도를 높혀서 alginate의 이용성을 높일 수 있는 새로운 형태의 식품소재라고 사료된다.

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비할로겐 M-P 난연제 제조 및 복합재료 응용 연구 (A Study on the Preparation of Halogen Free M-P Flame Retardant and Its Application to Composite Material)

  • 이순홍
    • 한국안전학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.63-71
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    • 2009
  • In order to improve flame retardancy, the halogen free organic melamine phosphate(M-P) flame retardant was synthesized from melamine and phosphoric acid by the reaction of precipitation. The ignition test was carried out preparing hybrid flame retardant compound($H_bFRC$) consisting of organic M-P and inorganic Mg$(OH)_2$ as a flame retardant in the polyolefin resins. The flame retardancy and mechanical properties of flame retardant aluminum composite panel($H_bFRC$-ACP) were performed to investigate the possibility of the composite material, which was contained M-P, as a inner core for $H_bFRC$-ACP. For this study, the results of ignition test indicate that a char formation and drip suppressing effect, and combustion time reduced as the content of M-P increased. The limited oxygen index(LOI) values were measured 17.4vol% and 31.5vol% for LDPE only and $H_bFRC$-3(M-P content: 15wt%), respectively. And it was verified that the $H_bFRC$-3 was needed more oxygen quantity with the increase of M-P content when it combustion. Also, the results from thermogravimetric analysis were observed endothermic peak at $350^{\circ}C$ and $550^{\circ}C$, it was confirmed predominant thermal stability though the wide temperature range by the mixture of M-P and Mg$(OH)_2$. The LDPE-ACP (using only LDPE as a inner core), $35.13kW/m^2$ of heat release rate(HRR) and 13.43MJ/m2 of total heat release(THR) were measured while the $H_bFRC$-ACP, $10.44kW/m^2$ of HRR and 1.84MJ/m2 of THR were measured by results of cone calorimeter test. In case of $H_bFRC$-ACP, the average gas emission amount of CO and $CO_2$ could be decreased down to 25% and 20%, respectively, in comparison with LDPE-ACP. The mechanical properties such as tensile strength, bending strength and adhesion strength of $H_bFRC$-ACP were revealed slightly high values $54N/mm^2$, $152N/mm^2$ and 120N/25mm, respectively, compared with LDPE-ACP. It was confirmed that flame retardancy was improved with the synergy effect because of char formation by M-P and hydrolysis by Mg$(OH)_2$. The result of this study suggest that $H_bFRC$ can be applied for an adequate halogen free flame retardant composite material as a inner core for ACP.

묽은황산(黃酸) 및 Cellulase에 의(依)한 목재당화(木材糖化)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Hydrolysis of Wood with Dilute Sulphuric Acid Solution and Trichoderma viride Cellulase)

  • 정인표;김홍은;민두식
    • 한국산림과학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.1-6
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    • 1979
  • 1. 본시험(本試驗)은 당화기질(糖化基質)로 산오리나무재(材)를 묽은황산(黃酸)으로 전처리(前處理)한 후(後) Trichoderma viride 16374호균(號菌)에서 얻은 cellulase를 작용(作用)시켜 환원당(還元糖)을 생성(生成)할 수 있는 최적조건(最適條件)을 조사(調査)한 것이다. 즉(卽) 산오리나무(10~15년생(年生))의 톱밥을 전처리(前處理)할 때 황산농도(黃酸濃度) 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.2%, 1.5%로 구분(區分)하고 열압시간(熱壓時間)은 $1.5kg/cm^2$에서 15분(分), 30분(分), 45분(分), 60분(分)으로 각각(各各) 구분(區分) 처리(處理)하여 건조(乾燥)시킨것을 다시 $190^{\circ}C$에서 30분간(分間) 열처리후(熱處理後) 60mesh로 분쇄(粉碎)한 것을 당화기질(糖化基質)로 사용(使用)하였다. 그리고 cellulase 반응조건(反應條件)은 0.1M황산완충액(黃酸緩衝液)(pH 5.0) 50ml, 기질량(基質量) 0.5g, 고근효소액(盬析酵素液) 0.5ml를 100ml용(用) 삼각(三角) flask에 넣고 잘 혼합(混合)한 후(後) $40^{\circ}C$에서 96시간(時間) 반응(反應)시켜 이때 생성(生成)된 환원당량(還元糖量)을 조사(調査)하였다. 2. 고근효소액(盬析酵素液)의 조제(調製)는 밀기울액체진탕배양법(液體振盪培養法)에 의(依에) 하여 생성(生成)된 조효소액(粗酵素液)을 유안절포도(硫安飽和度)에 의(依)한 고근효소액(盬析酵素液)을 만들었다. 3. 환원당정량(還元糖定量)은 DNS법(法)에 의(依)하였다. 4. 묽은황산(黃酸)으로 처리(處理)한 톱밥의 환원당(還元糖) 생성량(生成量)은 황산농도(黃酸濃度) 1.5%, $1.5kg/cm^2$에서 열압시간(熱壓時間)은 45분(分)으로 처리(處理)한 것이 16.0%로 최대량(最大量)을 나타냈으나 작용(作用)함으로서 생성(生成)된 환원당량(還元糖量)은 황산농도(黃酸濃度) 0.9%, 열압시간(熱壓時間) 60분(分) 처리(處理)한 것이 23.6%로(본시험(本試驗) 범위(範圍)에서는 47.5% 증가(增加)) 나타났다.

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Poly(vinyl alcohol)의 합성과 유변학적 성질

  • 이정경;이향애;김경기
    • 대한화학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.555-561
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    • 2001
  • 개시제로서 AIBN(2,2`-Azobisisobutyronitrile)을 이용하여 PVA수지 제조에 있어 가장 일반적으로 사용되는 vinyl acetate를 벌크 중합하여 PVAc로 전환시킨 후 비누화를 위해 첨가되는 NaOH의 농도를 달리하여 PVA를 합성하였다. GPC를 사용하여 분자량을 조사한 결 과 첨가된 NaOH의 농도가 2.5N, 5.0N, 7.5N, 10N로 증가할수록 분자량이 증가하였으며, 다분산도는 대체적으로 유사한 값을 가졌으나 약간씩 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 NMR을 통한 입체규칙성 관찰에서도 10N-NaOH로 처리한 PVA에서 교대배열이 비교적 높게 나타났는데 이로부터 입체 규칙성 정도도 높은 것을 예측할 수 있으며 이는 GPC로 측정된 다분산도의 경향과도 일치하였다. FT-IR측정 결과로부터 10N-NaOH로 검화시킨 PVA의 경우가 다른 농도의 NaOH로 검화시킨 경우에 비해 가수분해가 더 많이 일어났다는 사실을 알수 있었다. 이로부터 NaOH농도를 달리하면서 합성시킨 각 PVA의 분자량과 다분산도 및 입체규칙성과 가수분해 현상을 관찰한 결과, 첨가된 NaOH농도에 따라 PVAc의 검화 정도가 다른 PVA가 합성되었음을 확인하였다. PVA의 유변학적 특성을 알아보기 위하여 Ubbelohde점도계를 사용하여 고유 점성도를 관찰하였는데 PVAc의 검화를 위해 위해 첨가한 NaOH의 농도가 증가함에 따라 감소하였다. 또한 Casson plot을 통해 PVA수용액이 전단박화(shear thinning)거동을 나타냄을 확인하였고 10N-NaOH로 검화시킨 PVA의 경우가 항복응력(yield value)이 크게 나타남을 관찰하였다. 그리고 PVA의 열적 특성을 알아보기 위하여 DSC로 측정하였는데 2,5N-NaOH로 처리한 PVA의 경우를 제외하고는 Tp가 214$^{\circ}C$로 거의 일정하였으며 ${\Delta}H$는 첨가한 NaOH의 농도 증가에 따라 증가하였다. 이 특성들로부터 진한 NaOH농도로 처리하여 합성된 PVA가 묽은 농도로 처리한 경우보다 분자간 수소결합이 많이 생겼으며 이러한 수소결합 및 소수성 상호작용 증가가 유변학적 및 열적 성질에 영향을 미친다는 것을 알았다.

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노화에 따른 Zr-Ni계 지연관의 열 특성 및 화학적 구조 변화에 관한 연구 (A Study on change in thermal properties and chemical structure of Zr-Ni delay system by aging)

  • 박병찬;장일호;김선태;황택성;이승호
    • 분석과학
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    • 제22권4호
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    • pp.285-292
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    • 2009
  • 장기 저장된 탄약은 화공품의 노화에 따른 절심현상(연소 중단)으로 인해 불발 등의 악작용이 발생하게 된다. 탄약에 주로 사용되는 화공품은 초기 에너지를 부여하는 뇌관 화약과 뇌관 화약의 에너지를 받아 지연제를 점화시켜주는 점화제, 일정 시간 동안 연소를 지연시켜주는 지연제 등을 사용한다. 이러한 형태의 탄약에는 뇌관화약, 점화제, 지연제의 순으로 충전되는데 충전된 순서대로 에너지가 전달되어 기능을 발휘하게 된다. 탄약의 절심 현상은 점화제의 연소중단, 점화제로부터 지연제로의 불충분한 에너지 전달, 지연제의 연소 중단 등에 의해 발생하는데, 이러한 현상이 나타나는 요인으로는 각 구성 성분의 낮은 순도,부적절한 혼합비, 입자성 성분의 입자 크기 및 분포, 바인더의 종류, 각 구성 성분의 혼합방법, 장기저장시 흡입된 수분에 의한 구성성분의 가수분해 및 고온에 의한 구성 성분의 화학적 변화 등이 의심된다. 본 연구의 목적은 Zr-Ni계 지연관 결합체를 장기 보관했을 때 점화제 및 지연제에서 나타나는 연소중단현상의 원인을 규명하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 현장에서 일어나는 절심현상과 일치하는 시험법을 개발하였고, 장-흐름 분획법(field-flow fractionation, FFF)을 이용하여 입자성 성분의 입자 크기와 분포를 조사하였으며, 장기보관에 의한 점화제와 지연제의 화학적인 변화 메커니즘을 조사하기 위하여 열분석(differential scanning calorimetry) 및 XRD, XPS (X-ray diffractometry, X-ray photoelectron Spectroscopy)분석을 수행하였다. XPS 와 XRD data 에 의하면, 점화제의 경우 산소의 1s 결합에너지 위치에서 M-O,M-OH 피크들이 관찰되었다. 이는 산화에 의한 새로운 생성물이 생성되었음을 의미한다. 즉 점화제의 산화에 의해 방출 열량이 감소하여 절심(연소 중단) 현상이 야기된다는 사실을 확인할 수 있었다.