• 제목/요약/키워드: homogenization analysis

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콜레스테롤을 제거한 치즈의 개발에 관한 연구 (A Development of Cholesterol Removed Cheese)

  • 정청송
    • 한국관광식음료학회:학술대회논문집
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    • 한국관광식음료학회 2002년도 학술논문발표회
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    • pp.83-98
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    • 2002
  • 본 실험은 $\beta$-cyclodextrin 을 사용하여 cholesterol을 제거한 균질우유로부터 cholesterol이 제거된 치즈 제조의 조건을 규명하고, 그 조건에 따라 제조된 cheese 의 특성 및 관능 검사를 함으로써 cholesterol이 제거된 cheese의 개발 가능성을 조사하는데 그 목적을 두고 있다. 치즈 제조에 적합하다고 사료되는 낮은 균질압력에서 효과적인 cholesterol 제거율을 알아보기 위해 균질압력 0, 250, 500, 750, 1000psi(0, 17.5, 35, 52.5, 70kg/$\textrm{cm}^2$)와 균질온도 40, 50, 60, 7$0^{\circ}C$ 그리고 $\beta$-cyclodextrin 첨가량 1.0, 1.5 2.0% 등의 3가지 조건에 따라 우유를 처리하여 cholesterol이 제거된 cheese의 제조에 적합한 조건으로는 균질압력 1 000psi(70kg/$\textrm{cm}^2$), 균질온도 7$0^{\circ}C$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2.0% 관찰되었다. 따라서 균질온도는 7$0^{\circ}C$로 정하고, 균질압력을 750, 1000, 13009si(52.5, 70, 91kg/$\textrm{cm}^2$)로, $\beta$-cyclodextrin 첨가량을 1과 2%로 처리하여 제조한 6가지의 cheese와 균질을 하지 않고 $\beta$-cyclodextrin의 처리를 하지 알은 control 치즈간의 수율, cholesterol 제거율, mettability, stretchability, oiling off, 조직검사, 관능검사 등의 실험을 실시하여 control 치즈와 가장 유사한 cholesterol이 제거된 cheese 개발의 가능성을 시도하였고, 그 결과는 다음과 같다. 1. Cholesterol 을 제거한 cheese의 제조에서 최적조건은 균질압력 1000psi(70kg/$\textrm{cm}^2$), 균질온도 7$0^{\circ}C$, $\beta$-cyclodextrin 첨가량 2%였으며, 이때 우유의 cholesterol의 제거율이 86.05%로 가장 높게 나타났다. 2. Cholesterol을 제거한 cheese들의 수율은 모두 12.53%(control 10.54%) 이상으로 균질처리가 cheese의 수율을 18.88% 이상 향상시키는 것으로 나타났다. 3. 유지방 함량 23.80% 인 control 치즈의 cholesterol 함량은 81.47mg/l00g 이었고, 균질압력 1300psi(91kg/$\textrm{cm}^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%를 첨가한 cheese 에서는 cholesterol 함량이 20.15 mg/100g으로 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높게 나타났다. 4. Meltability는 균질압력 1300psi(91kg/$\textrm{cm}^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2%로 처리한 치즈에서 2.25cm(control 3.34cm)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 meltability가 감소하여 치즈의 품질을 저하시켰다. 5. Control 치즈의 stretchability 는 30cm 이상 늘어나 가장 양호한 수치인 5점을 나타낸 반면, cholesterol을 제거한 cheese 에서는 5~10cm 사이를 나타내어 2점으로 stretchability가 저하된 것을 볼 수 있었다. 6. Oiling off는 균질압력 1300psi(91kg/$\textrm{cm}^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1과 2% 처리한 치즈에서 0.03%(control 2.46%)로 가장 낮았으며, 균질압력이 증가할수록 oiling off는 감소하여 치즈의 외관상 품질을 향상시켰다. 7. Hardness, gumminess, chewiness는 균질압력 1300psi(91kg/$\textrm{cm}^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 1%로 처리한 치즈에서 각각 가장 낮은 2.03kg/$\textrm{cm}^2$, 2.l8kg, 2.24kg/cm(control 5.46kg/$\textrm{cm}^2$, 5.24kg, 4.87kg/cm)를 나타내었으며, control과 cholesterol을 제거한 치즈들 사이에 유의적 (p<0.05) 차이를 보이며 큰 감소를 나타내었다. 8. Cholesterol을 제거한 cheese 의 appearance와 flavor는 1300psi(91kg/$\textrm{cm}^2$)일 때 각각 가장 높은 5.56과 4.63(control 4.00)으로 균질압력이 증가하면서 향상되었으며, texture score는 균질압력 1300psi(91kg/$\textrm{cm}^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2%일때 1.22(control 4.00)로 가장 낮은 수치를 나타내었고, 균질이 cheese의 texture score를 상당히 저하시키는 것을 알 수 있었다. 9. 이 실험결과, 균질압력 1300psi(91kg/$\textrm{cm}^2$)에 $\beta$-cyclodextrin 2% 첨가한 cheese에서 cholesterol 제거율이 75.27%로 가장 높았으며, 균질처리가 cheese의 수율, oiling off, appearance score, flavor scope등을 향상시켰고, meltability, stretchability, hardness, gumminess, chewiness, texture score를 저하시키는 것으로 나타나 cholesterol이 상당부분 제거된 cheese의 개발 가능성이 관찰되었다.

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Extended-FEM for the solid-fluid mixture two-scale problems with BCC and FCC microstructures

  • Sawada, Tomohiro;Nakasumi, Shogo;Tezuka, Akira;Fukushima, Manabu;Yoshizawa, Yu-Ichi
    • Interaction and multiscale mechanics
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    • 제2권1호
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    • pp.45-68
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    • 2009
  • An aim of the study is to develop an efficient numerical simulation technique that can handle the two-scale analysis of fluid permeation filters fabricated by the partial sintering technique of small spherical ceramics. A solid-fluid mixture homogenization method is introduced to predict the mechanical characters such as rigidity and permeability of the porous ceramic filters from the micro-scale geometry and configuration of partially-sintered particles. An extended finite element (X-FE) discretization technique based on the enriched interpolations of respective characteristic functions at fluid-solid interfaces is proposed for the non-interface-fitted mesh solution of the micro-scale analysis that needs non-slip condition at the interface between solid and fluid phases of the unit cell. The homogenization and localization performances of the proposed method are shown in a typical two-dimensional benchmark problem whose model has a hole in center. Three-dimensional applications to the body-centered cubic (BCC) and face-centered cubic (FCC) unit cell models are also shown in the paper. The 3D application is prepared toward the computer-aided optimal design of ceramic filters. The accuracy and stability of the X-FEM based method are comparable to those of the standard interface-fitted FEM, and are superior to those of the voxel type FEM that is often used in such complex micro geometry cases.

섬유강화 복합재료 등가탄성계수 예측과 복합재료 위성패널의 구조해석 (Prediction of the Equivalent Elastic Properties of Fiber Reinforced Composite Materials and Structural Analysis of Composite Satellite Panel)

  • 유원영;임재혁;손동우;김선원;김성훈
    • 항공우주기술
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    • 제12권2호
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    • pp.48-56
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    • 2013
  • 본 연구에서는 다양한 균질화 기법을 통해 섬유강화 복합재료 단일 적층판의 등가탄성계수를 예측을 수행하였다. 섬유강화 복합재료의 등가 탄성계수를 예측하는 해석식 및 준실험식 등 많은 기법들이 제안되어 왔지만 사용대상에 따라 제약이 있거나, 복합재료를 구성하는 섬유나 기지의 종류에 따라 예측결과가 시험결과와 잘 일치하지 않는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서 전산 균질화 기법을 통해 실제 복합재료 형상과 유사한 대표체적 요소를 선정하여 유한요소 모델링을 수행하고, 주기적 경계조건을 부여하여 등가 탄성계수를 예측하였다. 아울러 기존의 예측식 및 시험 결과와 비교하여 그 성능을 검증하였으며, 인공위성 복합재료 패널 구조해석결과에 미치는 영향에 대해 검토하였다.

복합지반물질의 탄성계수 산정을 위한 균질화 해석 (Homogenization Analysis for Calculating Elastic Modulus of Composite Geo-materials)

  • 서용석;임성빈;백용;김지수
    • 지질공학
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    • 제16권3호
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    • pp.227-233
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    • 2006
  • 암반은 일반적으로 생성환경 및 지질학적 조건에 따라 균질하지 못하며, 특히 기질과 역의 성분차이가 심한 역암 또는 각력암이나 핵석 등은 복합물질로 구성된 암반에 해당된다. 이들 복합 지반물질의 역학적 특성은 역과 기질의 역학특성과 분포특성 등에 따라 달라진다. 사면과 터널 및 지하구조물의 설계를 위한 이들의 역학성 평가는 매우 중요하지만 일반적으로 행해지는 암반분류법에 의한 이들의 평가는 부적절하다. 따라서 본 연구에서는 복합지반물질의 역학성 평가를 위해 균질화법을 적용하였다. 역의 함유량, 크기, 기질의 고결도, 분급, 경사 등의 인자를 고려한 조합에 의해 총 49개의 해석모델을 작성하여 탄성해석을 실시하였다. 해석결과는 역암이나 핵석같은 복합지반물질의 역학성 계산에 적용될 수 있다.

페리다이나믹 이론 모델을 이용한 재료의 균열 진전 해석 (Peridynamic Modeling for Crack Propagation Analysis of Materials)

  • 정원준;;이제명
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제31권2호
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    • pp.105-114
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    • 2018
  • 본 연구에서 페리다이나믹 이론 모델을 이용하여 준정적하중과 동적 하중, 균열전파와 분기균열 패턴 그리고 등방성재료, 직교 이방성 재료의 균열 진전 해석 등 다양한 조건을 고려한 전산 시뮬레이션을 수행하여 그 적합성을 검토하였다. 초기 균열은 없지만 중심에 홀이 있는 등방성 재료, 초기 균열이 존재하는 등방성 및 이방성 재료에 대한 전산 시뮬레이션이 수행되었다. 조정 동적 완화 기법이 사용되어 준정적 하중을 모사하였고, 이방성 재료 해석에서는 고전 연속체 역학과 페리다이나믹의 변형률 에너지를 고려한 균질화 방법이 사용되었다. 균열 전파와 분기 균열이 성공적으로 확인되었으며 파괴 거동의 시작과 그 방향 역시 페리다이나믹 이론으로 확인되었다. 페리다이나믹을 균질화 방법을 사용하여 비교적 복잡한 이방성 재료에 적용한 경우 역시 실험 결과 값과 비교하여 검증하였다.

방전플라즈마소결에 있어서의 (Ti+Ni) 혼합불말의 소결거동 (Sintering Behavior of (Ti+Ni) Powder Mixture during Spark-Plasma Sintering)

  • 김지순;양석균;정순호;강지훈;권영순
    • 한국분말재료학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.55-59
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    • 2004
  • TiNi bodies were produced from (Ti+Ni) powder mixture by spark-plasma sintering procerg. The sintering behavior was investigated through the measurement of change in density, densification rate, phase analysis and microstructure. Irrespective of heating rate, sintered bodies with above 97% relative density could be obtained. TiNi with B2 structure was confirmed as the major phase and $Ti_2Ni,\;TiNi_3$, unreacted Ti, Ni as the second phase. Increase in heating rate suppressed a formation of intermediate phase during sintering process. Increase in holding time at sintering temperature led to a compositional homogenization.

체다 치즈의 맛의 개발 (Flavor development in cheddar cheese)

  • 정청송;유상훈
    • 한국관광식음료학회:학술대회논문집
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    • 한국관광식음료학회 2003년도 학술논문발표집
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    • pp.19-35
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    • 2003
  • This study was carried out to find a cholesterol removal rate, flavor development, and bitter amino acid productions in Cheddar cheese treated with -cyclodextrin (${\beta}-CD$): 1) Control (no homogenization, no ${\beta}--CD$), and 2) Milk treatment (1000 psi milk homogenization, 1% ${\beta}-CD$). The cholesterol removal of the cheese were 79.3%. The production of short-chain free fatty acids (FFA) increased with a ripening time in both control and milk treated cheese. The releasing quantity of short-chain FFA was higher din milk treated cheese than control at 5 and 7 mo ripening. Not much difference was found in neutral volatile compounds production between samples. In bitter-tasted amino acids, milk treatment group produced much higher than control. In sensory analysis, texture score of control Cheddar cheese significantly increased, however, that in cholesterol-reduced cheese decreased dramatically with ripening time.

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디지털이미지를 이용한 폐기물 혼합 콘크리트의 강도 평가 (Evaluation of strength of waste material mixed concrete using digital image)

  • 윤현석;이기호;박준범
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2005년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.1390-1395
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    • 2005
  • To analyze the effects of oyster shell particles, inserted in the self-hardening matrix such as cement paste, on strength, homogenization analysis using micro structure was used to estimate and assess the apparent elastic modulus of oyster shell particle. DIB modeling technique was used to represent of the micro structure of oyster shell mixed concrete. The results showed that the apparent elastic modulus of LOS (large oyster shell particle) was changed with the amount of LOS inserted. In particular, when the amount of LOS was 200% of the weight of cement, the apparent elastic modulus of LOS tended to decrease rapidly. This could mean that the strength of oyster shell mixed concrete is much affected by LOS inserted material in mixed ratio of 200%.

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균질화기법에 기초한 유도전동기 권선 다발의 등가물성 유도 (Derivation of Equivalent Material Properties of Induction Motor Windings Based on Homogenization Method)

  • 배징도;고우식;조진래
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제29권4호
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    • pp.518-525
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    • 2005
  • The electromagnetic noise generates when natural frequencies of a stator core with wingdings and frame coincide with or approach natural frequencies of the magnetic motive force. In order to suppress such noise, the estimation of natural frequencies of the motor is important at the design stage. However, the natural frequency analysis is not so easy because motor stator is in the laminated plate structure and windings are composed of wires, insulation sheets and vanishs. Thus the accurate prediction of the equivalent material properties of windings becomes an essential task. In this paper, we derive the equivalent material properties using homogenization methods.

최적조건법에 의한 위상 최적화 연구 (Topology Optimization using an Optimality Criteria Method)

  • 김병수;서명원
    • 한국자동차공학회논문집
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    • 제7권8호
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    • pp.224-232
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    • 1999
  • Topology optimization has evolved into a very efficient concept design tool and has been incorporated into design engineering processes in many industrial sectors. In recent years, topology optimization has become the focus of structural design community and has been researched and applied widely both in academia and industry. There are mainly tow approaches for topology optimization of continuum structures ; homogenization and density methods. The homogenization method is to compute is to compute an optimal distribution of microstructures in a given design domain. The sizes of the micro-calvities are treated as design variables for the topology optimization problem. the density method is to compute an optimal distribution of an isotropic material, where the material densities are treated as design variables. In this paper, the density method is used to formulate the topology optimization problem. This optimization problem is solved by using an optimality criteria method. Several example problems are solved to show the usefulness of the present approach.

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