• 한국지반공학회논문집
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• 제19권4호
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• pp.145-153
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• 2003

공진주 실험은 탄성파 이론을 이용하여 흙의 동적 물성, 즉 전단변형률의 크기에 따른 전단탄성계수와 재료감쇠비를 측정하는 실험이다. 공진주 실험에 의한 시료의 동적물성의 측정은 공진주 실험 시스템의 동적 거동에 대한 이해를 전제로 한다. 공진주 실험의 시료 및 실험장치의 구성은 고정단-자유단 경계조건을 가지고 있는 연속보로 단순화할 수 있어서, Richart, Hall and Woods는 공진주 실험 시스템에 대한 파동방정식을 유도하였으나, 시료를 단순히 탄성으로 가정하였고 시료의 점성을 고려하지는 않았다. 그리고, Hardin은 파동방정식의 유도에서 시료의 점탄성을 고려하였으나, 시료의 전단탄성계수를 결정하기 위하여 시료의 점탄성을 가정하여야 하는 문제점을 가지고 있었다. 본 연구에서는 기존의 연구자들이 시도했던 공진주 실험 시스템에 대한 파동방정식을 새로운 측면에서 유도하였으며, 새로이 유도된 파동방정식의 해법을 제안하였다. 한편, 일반적으로 시스템에 대한 동적 거동을 이해하는 방법으로, 시스템의 운동방정식을 이용하는 방법이 있으나, 공진주 실험 시스템에 대한 동적 거동의 해석방법으로 이와 같은 운동방정식을 이용하는 해석방법을 연구한 경우는 거의 없었다. 운동방정식에 의한 해법은 시스템의 동적 증폭계수와 동적 응답에 대한 위상각을 구할수 있기 때문에 파동방정식에 대한 해법보다 더 많은 정보를 활용할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 본 연구에서는 공진주 실험 시스템에 대한 보다 기본적이고 많은 정보를 도출하기 위하여, 공진주 실험 시스템에 대한 운동방정식을 유도하였으며, 이를 이용하여 공진주 실험자료를 해석하는 새로운 해석기법의 제안을 위한 근간을 마련하였다. 그리고, 공진주 실험 시스템에 대한 유한요소 해석을 수행하여, 본 연구에서 제안한 공진주 실험시스템의 이론적 모델링의 타당성과 합리성을 검증하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제44권2호
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• pp.216-223
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• 2012

당근주스에서 분리된 $Ln.$ $mesenteroides$ SM 균주와 효모 추출물 첨가 농도에 따라 생산된 덱스트란 함유 발효물의 물리, 화학적 성질을 평가하였으며, 식이섬유 HPMC 첨가에 따른 발효물의 물성을 조절하였다. Sucrose를 포함한 제한배지에 효모 추출물을 0.5% 이상 첨가 시 sucrose 전환율이 급격히 증가되었으며 3% 농도증가에 따라 전환율이 90%까지 증가하였으며 점조도 값은 $37.6\;Pa{\cdot}s^n$으로 가장 높은 값을 나타내었다. 발효물의 산생성은 발효온도 25, $30^{\circ}C$에서 24시간 이후 최고 산도 값 1.4% 이상을 나타냈으며, 낮은 발효온도에서는 1.0% 수준으로 낮은 값을 보였다. 기본 제한배지에 효모 추출물을 3% 수준으로 첨가하여 $30^{\circ}C$에서 24시간 동안 발효했을 때, 발효물의 점성과 탄성 값이 각각 약 40과 50 Pa로 가장 높게 나타났으며, 불용성 덱스트란과 전체 덱스트란의 생산량이 가장 높았다. 식이섬유 HPMC의 점도가 400, 4,000 cp인 경우에 덱스트란 함유 발효물은 높은 점탄성 값을 보였으며, 첨가 농도가 증가할수록 점탄성 값이 크게 증가되었다. 또한 HPMC가 강화된 덱스트란 함유 발효물의 견고성을 포함한 firmness는 HPMC 첨가 농도 증가 및 점도가 높을수록 급격하게 증가하면서 점탄성이 높은 겔을 형성하였다. 결론적으로 식물성 젖산균 $Ln.$ $mesenteroides$ SM 균주를 이용하여 효모 추출물을 고농도로 첨가하여 24시간 발효를 통해서 점조성이 높고, 산도가 적절한 겔 형태의 발효물을 생산할 수 있으며, 식이섬유인 HPMC의 혼합에 따라 덱스트란 함유 발효물의 견고성, firmness등의 조절이 가능하며 점탄성이 급격하게 증가된 겔을 형성할 수 있었다. 따라서 덱스트란 함유 젖산균 발효물은 수용성 식이섬유 HPMC의 강화에 따라 probiotic 및 prebiotic을 포함하면서 점조도 및 점탄성이 증진되어 식품의 물성개량제 등으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제45권4호
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• pp.434-440
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• 2013

천년초 열매의 기능성 및 물성을 개선하기 위해서 Leuconostoc mesenteroides SM을 이용하여 천년초 열매 추출액의 젖산 발효를 수행하였다. 천년초 열매의 수분함량은 71.7%, 가식부 65%로 나타났으며, 점질물 함량은 1.8%로 측정되었다. 천년초 열매 추출액은 열처리 시간이 증가함에 따라 점조도와 점탄성이 감소하였고, 퍼짐성은 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 잔존하는 미생물은 $80^{\circ}C$에서 30분 열처리에 의해 사멸 되었으며, 천년초 열매색소는 비교적 안정한 값을 유지하였다. 고분자 dextran 생성을 위해 sucrose 함량을 20%까지 첨가하여 발효한 결과, sucrose 첨가량과 발효 시간이 증가할수록 점질물 함량 및 점조도는 증가하였으며 퍼짐성은 감소하였다. Sucrose을 20% 첨가하여 3일 동안 발효한 발효물의 점질물 함량이 4.8%로 가장 높게 나타났으며, sucrose 전환율은 90%를 보였다. 특히 sodium citrate 3% 첨가 시 발효 3일째 발효물의 점질물은 7%까지 증가하였고, 점조도 역시 가장 높은 값을 나타내었다. 발효된 천년초 열매 추출액은 생성된 고분자 dextran에 의한 높은 점성 성질을 나타내면서, 가공적성 증진과 probiotics가 강화된 기능성 발효물로 전환될 수 있었다. 또한 기능성이 강화된 천년초 발효 소재는 기능성식품 및 가공식품의 소재로서의 활용이 기대된다.

• 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. ${\eta}_{sp.o}$ 대 $C[\eta]$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 ${\eta}/{\eta_0}$ 대 ${\gamma}/{\gamma}_{0.8}$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.

• 임산에너지
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• 제17권1호
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• pp.36-46
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• 1998

이 연구는 점탄성 고분자재료를 사용하여 진동·충격음 흡수성능을 지니는 목질계 복합재료의 제조를 목적으로, 가소화 PVC의 동적점탄성 및 고분자 적층 복합체의 진동흡수성능에 미치는 고분자의 점탄성의 영향을 검토하였다. 가소제는 디옥틸프탈레이트(DOP)를 사용하여, 20∼140 phr까지 첨가하였다. 고분자의 동적점탄성의 측정은 Rheovibron을 사용하여 110Hzdml 인장진동을 가하여, -100∼150℃까지 매분 1℃를 상승시키면서 측정하였다. PVC와 DOP는 전조성에서 완전상용성이었으며, T(E"max)와 T(tan δmax)는 가소제의 첨가량이 증가함에 따라 저온 측으로 이동하였다. 고분자 적층 복합체의 진동흡수성능은 Rheovibron을 개조한 양단지지 중심하중에 의한 강제 휨진동법 및 공진법에 하나인 양단자유 휨진동법을 사용하였다. 샌드위치구조 복합체의 진동흡수계수(tanδc)는 고분자의 손실계수(tanδ)와 정의 상관성을 나타내었으며, 피복체의 진동흡수계수는 고분자의 손실탄성률(E")에 의존하는 경향을 나타내었다. 또한 샌드위치구조 복합체의 대수감쇠율(Δc)은 tanδc곡선과 유사한 곡선을 나타내었다.

• 한국도로학회논문집
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• 제14권5호
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• pp.75-83
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• 2012

PURPOSES: Suggestion of asphalt binder constitutive model based on time-temperature superposition principle and overstress concept in order to describe behavior of asphalt binders. METHODS: A series of temperature sweep tests and multiple stress creep and recovery(MSCR) tests are performed to verify the applicability of time-temperature superposition principle(t-Ts) and to develop viscoelastoplastic constitutive equation based on overstress concept. For the tests, temperature sweep tests at various high temperature and various frequency and MSCR test at $58^{\circ}C$, $64^{\circ}C$ $70^{\circ}C$, $76^{\circ}C$, and $82^{\circ}C$ are performed. From the temperature sweep tests, dynamic shear modulus mastercurve and time-temperature shift function are built and the shift function and MSCR at $58^{\circ}C$ are utilized to determine model coefficients of VBO model. RESULTS: It is observed that the time-temperature shift function built at low strain level of 0.1% is applicable not only to 1.0% strain level temperature sweep test but also maximum 500,00% strain level of MSCR test. As well, the modified VBO model shows perfect prediction on MSCR measured strain at the other temperatures. CONCLUSIONS: The Time-temperature superposition principle stands hold from very low strain level to very high strain level and that the modified VBO model can be applicable for various range of strain and temperature region to predict elastic, viscoelastic, and viscoplastic strain of asphalt binders.

• Journal of Biosystems Engineering
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• 제16권1호
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• pp.37-48
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• 1991

Rice plants are subjected to various forces such as natural force of wind and mechanical force of cultivating machines. Rheological behavior of the rice stem can be expressed in terms of three variables : stress, relaxation and time. The objectives of this study are to examine stress relaxation, creep and recovery characteristics on the rice stem in case of axial and radial loading. Stress relaxation with time was studied on three levels of loading rate and on four levels of applied stress. The results were summarized as follows : 1. The hysterisis losses of the rice stem distinctly observed at the radial compression in comparison with axial compression. The hysterisis loss implied that the stem to absorbed energy without being deformed beyond the yield point. 2. Ageneralized Maxwell model consisting of three elements gave a good description of the relaxation behavior of the rice stem. Rate of loading was more significant on the observed relaxation behavior within the short relaxation time, but there were little influences of rate of loading on the relaxation time. 3. The stress relaxation intensity and the residual stress increased in magnitude as the applied stress increased, but the relaxation time was little affected by the applied stress. 4. The coefficients of the stress relaxation model showed much differences in the radial compression and the axial compression, especially the higher relaxation stress of the third element was observed in the radial compression. 5. The behaviors of rice stem in creep and recovery test also might be represented by a four element Burger's model. But the coefficients of the creep model were different from those of the recovery model. 6. The steady-state phenomena of creep appeared at the stress larger than 20 MPa in Samkang and 1.8 MPa in Whajin. 7. The elastic modulus of the stem showed the range from 40 to 60 MPa. It could be considered, as a result, the rice stems had viscoelastic properties.

• 한국식품과학회지
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• 제26권2호
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• pp.103-109
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• 1994

응력완화 현상을 측정하여 생선단백질 겔의 선형적 점탄성과 열처리 공정에 따른 물성의 변화를 수식적 모델로 분석하였다. 생선단백질 겔은 정변형도 $0.105{\sim}0.693$, 압축속도 $50{\sim}250\;mm/min$의 범위에서 선형적 점탄성을 나타내었으며, generalized Maxwell 모형에 의해 분석한 결과, 압축변형도과 압축속도가 증가함에 따라 가열에 의해 형성된 내부조직 중 탄성 성분의 증가와 점성성분의 감소현상을 보였다. $4^{\circ}C$와 $40^{\circ}C$에서 전처리하여 $90^{\circ}C$에서 제조한 겔은 전처리 없이 $90^{\circ}C$에서 직접 열처리한 겔보다 탄성율(E) 및 평형탄성율$(E_e)$이 높았으나, 점성성분$({\eta})$은 적용된 모델에 따라서 그 값의 차이가 나타났다. 따라서 식품의 물성을 측정하는데 있어서 두 수학적 모델의 접근방법 및 정확도에 대하여 설명하였다.

• 폴리머
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• 제24권5호
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• pp.589-598
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• 2000

불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester : UPE) 수지를 다가알콜 (propylene glycol : PG, neopentyl glycol : NPG)의 각 몰비를 조정하여 포화 이염기산(isophthalic acid : IPA)과 불포화 이영기산 (maleic anhydride : MA)의 혼합물로 축합반응으로 제조하였다. 고체의 표면특성을 결정짓는 임계표면장력(${\gamma}_{c}$)을 Zisman plot으로 평가하였고, 또한 수지의 구조와 물성과의 관게를 레올로지 측정으로 조사하였다. 고체 glass에 의한 (${\gamma}_{c}$)은 UPE 수지 액체들에 대해서 30.5mN${\cdot}m^{-1}$를 얻었고, PG/NPG 몰비중 NPG 함량이 증가할수록 UPE 수지 용액의 접촉각과 표면장력이 감소됨을 확인할 수 있었다. 그리고 글리콜 몰비가 다른 UPE 수지의 동적 점탄성을 측정하면 정상류 점도의 전단속도 의존성, 동적 탄성율의 각 주파수 의존성에 의해 순수한 PG보다는 NPG의 함량이 증가할수록 낮은 값을 얻을 수 있었다.

• 폴리머
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• 제36권2호
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• pp.235-244
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• 2012

본 연구에서는 thiazole 계 촉진제인 2-mercapto benzothiazole(MBT)의 첨가량을 변화시켜(0, 1, 2, 3, 4 phr) 실란/실리카로 충전된 천연고무 컴파운드에 첨가하여 가황속도, 물성, 고무-충전제간 상호작용계수(${\alpha}_F$), 가교밀도 및 탄젠트 델타($tan{\delta}$)에 미치는 영향을 비교 평가하였다. 촉진제의 첨가량이 증가할수록 $t_{s2}$, $t_{90}$ 가황시간은 빨라졌고 가교 밀도 및 300% 모듈러스는 증가하였다. 인장강도와 신장률 또한 증가하였으나 3 phr에서는 더 이상의 증가가 없었다. 그리고 상온에서의 $tan{\delta}$ 값은 $70^{\circ}C$에서보다 높은 값을 나타내었다. 촉진제의 함량변화는 천연고무-실란/실리카간 상호관계(${\alpha}_F$)에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 관찰되었다. 가황속도에 미치는 메카니즘을 고찰하였다.