• 방사성폐기물학회지
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• 제11권1호
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• pp.11-21
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• 2013

현재 고준위 방사성 폐기물 심층 처분 시스템에서 기본 완충재 물질로서 건조밀도 1.6 g/$cm^3$의 경주산 칼슘 벤토나이트를 사용하고 있으나, 열전도도가 낮은 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 기준 완충재의 열전도율을 0.8 W/mK에서 1.0 W/mK로 향상시키기 위한 목적으로 다양한 첨가제를 다양한 혼합 방법을 통해 배합하고 열전도도를 측정하였다. 첨가제는 CNT(Cabon Nano Tube), Graphite, Alumina, CuO 및 $Fe_2O_3$ 등을 사용하였다. 혼합 방법의 경우, 핸드 믹서기를 통한 건식혼합, 습식 Milling 혼합, 건식 Ball Mill 혼합 등을 실시하였다. Ball Mill 혼합의 경우가 가장 균일하게 혼합되었기 때문에, 값의 편차가 가장 적었고 열전도도 증가율이 가장 좋았다. 지금까지 수행된 시험에서 소량의 고열전도 물질의 첨가로 경주산 칼슘 벤토나이트의 열전도도를 1.0 W/mK 수준으로 용이하게 증가시킬 수 있음을 실험적으로 확인할 수 있었다. 결론적으로, 본 연구에서 제시된 열전도 향상 방법은, 첨가제 혼합이 벤토나이트의 기본 성질인 팽윤압과 수리전도도에 미치는 영향까지 제시된다면, 국내 고준위폐기물 처분장의 개념 설계에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품과학회지
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• 제34권2호
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• pp.186-193
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• 2002

까나리 액젓 부산물을 이용하고자 단백질 효율이 뛰어난 건조 비지를 혼합하여 압출성형을 하였고, 통계적 모델링과 분석을 통하여 혼합비에 따른 압출성형물의 최적화를 이루었다. 수학적인 모델과 trace plot을 이용하였을 때 건조 비지는 압출성형물의 단백질을 증가시키고, 까나리 액젓 부산물과 상호작용을 일으켜 절단파손강도를 강하게 함을 알 수 있었다. 하지만 압출성형물내에 건조 비지가 증가함에 따라 회분과 염도는 감소하였고, 각각의 성분이 독립적으로 작용한 지방과 색도는 증가시키는 경향을 보였다. 건조 비지를 첨가한 최적의 압출성형물을 결정하기 위해 각 반응의 canonical 계수를 이용하여 수적 최적화를 한 결과 까나리 액젓 부산물 15.83%, 건조 비지 44.17%, 밀가루 40%로 나타났고, 혼합물 성분 모형을 중첩시킨 모형적 최적화에서는 까나리액젓 부산물 15.74%, 건조 비지 44.26%, 밀가루 40%로 나타났다. 최적화된 압출성형물이 제조하여 동물실험을 하였을때 건조 비지를 첨가한 압출성형물이 대조군과 비교하여 낮은 식이효율을 보였으나 단백질 함량의 증가가 식이효율에 주요하게 작용하여 대조군과의 차이를 줄이는 것으로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.78-84
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• 2019

최근 지속 가능형 에너지로 바이오 부탄올(bio-butanol)에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으나, 이의 상업화에는 저렴한 바이오메스 개발 및 경제적 분리 방법 등 선결해야 할 문제들이 있다. 전통적인 ABE 바이오부탄올 발효공정은 아세톤, 부탄올, 에탄올과 함께 유기산(organic acid)과 같은 부산물을 생성한다. 따라서 이들의 상호분리를 위해 아세톤, 부탄올, 에탄올 및 아세틱 산에 대한 상평형 데이터 등은 많이 발표되었으나, 탄소수가 큰 유기산에 대한 상평형 및 혼합물성 데이터는 매우 부족한 실정이다. 따라서 본 연구는 $C_3-C_6$ 유기산 조합의 이성분계 혼합물에 대한 고-액 상평형과 혼합물성으로 과잉부피($V^E$), 굴절율 편차(${\Delta}R$) 그리고 점도 편차(${\Delta}v$)를 298.15 K에서 실험적으로 측정하였다. 측정된 고-액 상평형 데이터는 NRTL, UNIQUAC식을 이용하여 상관시켰으며 RMSD, 0.5 K이하로 잘 상관되었다. 또한 동일 이성분계 혼합물에 대한 $V^E$, ${\Delta}R$ 및 ${\Delta}v$의 혼합물성 데이터는 Redlich-Kister 다항식을 이용해 매개변수를 상관하였으며 약 0.004 이하의 표준편차로 잘 상관됨을 확인하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제13권3호
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• pp.187-197
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• 2010

화석연료를 사용하는 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서 배출되는 $CO_2$를 포집하고 이를 대수층이나 유가스전과 같은 지질학적 구조에 장기간 저장하는 이산화탄소 포집 및 저장기술(Carbon dioxide Capture and Storage, CCS)이 기후변화 대응기술로서 국내외적으로 주목 받고 있다. 이와 같은 CCS 기술을 구현하기 위해서는 포집된 대용량의 $CO_2$ 혼합물을 파이프라인이나 선박 등을 통해 수송하는 과정이 필요하고, 이러한 공정에 대한 기존의 연구는 주로 순수 $CO_2$를 대상으로 하여 진행되어 왔다. 그러나 일반적으로 발전소 및 제철소 등에서 포집된 $CO_2$ 혼합물에는 $N_2$, $O_2$, Ar, $H_2O$, $SO_2$, $H_2S$ 등과 같은 불순물들을 포함하고 있다. 이러한 $CO_2$ 혼합물 내 불순물들은 처리하고자 하는 $CO_2$ 혼합물의 열역학 상태량 등을 변화시킴으로써 압축, 정제, 수송 및 저장 공정들에 커다란 영향을 미칠 수 있다. 본 논문에서는 이러한 불순물 중 황성분이 함유된 $SO_2$가 포함된 $CO_2$ 혼합물의 수송 및 저장 공정을 설계하는데 있어 매우 중요한 $CO_2$ 혼합물의 열역학 거동을 모사하기 위한 상태량 모델들을 비교 분석하였다. 이를 위해 BWRS EOS, PR EOS, PRBM EOS, RKS EOS, SRK EOS 그리고 NRTL-RK 모델과 같은 총 6가지 물리적 상태량 모델을 이용하여 $CO_2-SO_2$ 혼합물의 VLE 거동을 수치계산하고 이를 실험 데이터와 비교하였다. 또한, $CO_2$, $SO_2$와 같은 서로 다른 분자간의 상호작용 효과를 보완하기 위하여 상태량 모델을 이용한 계산결과와 실험결과와의 차이를 정량화하여 각각의 상태량 모델의 예측능력을 계량화 비교분석하였고 이로부터 $CO_2-SO_2$ 혼합물에 대한 최적의 이성분 매개변수 값들을 도출하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제40권4호
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• pp.406-411
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• 2008

본 연구는 청국장의 품질을 향상시키고 최적화시키기 위해 경기도 이천에서 높은 효소가를 가진 균주를 분리 동정하며 선택된 균주들을 이용하여 최적배합비를 산출하고자 하였다. 16S rDNA와 PCR을 이용하여 균주를 동정한 결과, 39개의 균주 대부분이 B. subtilis와 B. licheniformis이었으며 곰팡이는 검출되지 않았고 그 중 5개의 균주가 높은 역가를 나타내었다. 고품질의 장류생산 및 최적화 공정을 확립하기 위해 분리 동정한 균주중에서 amylase, protease, lipase와 cellulase의 활성이 높은 균주를 3개 선택하여 최적화 공정작업에 이용하였고 실험법에 의해 청국장을 제조하였다. 암모니아태질소, 선호도, 아미노태질소 및 항산화가에 근거를 두어 contour map과 numerical 최적화를 한 결과, 50%의 Bacillus sp. SC-l과 50% SC-3을 섞었을 때 최적의 청국장이 만들어졌다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.219-227
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• 2008

DEVS 형식론은 이산 사건 시스템을 계층적이고 모듈러하게 표현할 수 있다. MATLAB/Simulink는 연속 시스템과 이산 시간 시스템을 모델링하고 시뮬레이션을 수행하는 데 널리 쓰인다. 본 논문은 MATLAB/Simulink 환경에서 DEVS 형식론을 구현하는 방법론을 제안한다. 본 논문에서 제안하는 방법론을 이용하여MATLAB/Simulink에서 제공하는 다양한 공학 방정식과 알고리즘을 사용할 수 있다. 또한 동일한 시뮬레이션 환경에서 연속 시스템과 이산 사건 시스템이 혼합된 하이브리드 시스템에 대한 시뮬레이션을 수행할 수 있다. 이를 위해 본 논문은 Simulink-DEVS 모델과 이 모델을 시뮬레이션을 수행하는 데 필요한 시간 진행 알고리즘을 제안한다. 특히 시간 진행 알고리즘은 시스템의 유형에 상관없이 적절한 시간 진행을 수행한다. 두 가지 실험 결과를 통해 본 논문에서 제안하는 방법론의 효용성을 입증한다.

• 대한영양사협회학술지
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• 제19권1호
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• pp.1-13
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• 2013

The purpose of this study was to determine the optimal mixing condition of tomato powder and sugar for producing chiffon cake. The experiment was designed according to the central composite design of response surface, which yielded ten experimental points, including two replicates. Physiochemical and sensory properties were measured, and theses values applied to mechanical models. A canonical form and perturbation plot showed the influence of each ingredient on the final product mixture. The results of the physiochemical analysis of each sample showed significant differences in sweetness (P<0.01), color L (P<0.001), color a (P<0.001), color b (P<0.05), hardness (P<0.05), and cohesiveness (P<0.01). The sensory measurements were significantly different in color (P<0.05), appearance (P<0.05), flavor (P<0.05), sweetness (P<0.01), moistness (P<0.05), and overall acceptability (P<0.05). The optimal formulation, calculated using the numerical and graphical method, was determined to be 59.27 g tomato powder and 285.66 g sugar. The sensory evaluation showed significantly higher preferences in the color, flavor, appearance, texture, sweetness, tenderness, moistness and overall quality of the optimized chiffon cake compared to the controlled chiffon cake. The optimized chiffon cake also showed a high antioxidative activity compared to the controlled chiffon cake. Our results show that chiffon cake prepared with tomato powder enhances sensory characteristics and antioxidative activity.

• ETRI Journal
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• 제24권3호
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• pp.211-220
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• 2002

This study characterizes an oxide etching process in a magnetically enhanced reactive ion etching (MERIE) reactor with a $CHF_3/CF_4$ gas chemistry. We use a statistical $2^{4-1}$ experimental design plus one center point to characterize the relationships between the process factors and etch responses. The factors that we varied in the design include RF power, pressure, and gas composition, and the modeled etch responses were the etch rate, etch selectivity to TiN, and uniformity. The developed models produced 3D response plots. Etching of $SiO_2$ mainly depends on F density and ion bombardment. $SiO_2$ etch selectivity to TiN sensitively depends on the F density in the plasma and the effects of ion bombardment. The process conditions for a high etch selectivity are a 0.3 to 0.5 $CF_4$ flow ratio and a -600 V to -650 V DC bias voltage according to the process pressure in our experiment. Etching uniformity was improved with an increase in the $CF_4$ flow ratio in the gas mixture, an increase in the source power, and a higher pressure. Our characterization of via etching in a $CHF_3/CF_4$ MERIE using neural networks was successful, economical, and effective. The results provide highly valuable information about etching mechanisms and optimum etching conditions.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제54권10호
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• pp.3855-3863
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• 2022

An evaluation of the radiation shielding performance of high-Z-particle-loaded polylactic acid (PLA) composite materials was pursued. Specimens were produced via fused deposition modeling (FDM) using copper-PLA, steel-PLA, and BaSO₄-PLA composite filaments containing 82.7, 75.2, and 44.6 wt% particulate phase contents, respectively, and were tested under broad-band flash x-ray conditions at the Sandia National Laboratories HERMES III facility. The experimental results for the mass attenuation coefficients of the composites were found to be in good agreement with GEANT4 simulations carried out using the same exposure conditions and an atomistic mixture as a model for the composite materials. Further simulation studies, focusing on the Cu-PLA composite system, were used to explore a shield design parameter space (in this case, defined by Cu-particle loading and shield areal density) to assess performance under both high-energy photon and electron fluxes over an incident energy range of 0.5-15 MeV. Based on these results, a method is proposed that can assist in the visualization and isolation of shield parameter coordinate sets that optimize performance under targeted radiation characteristics (type, energy). For electron flux shielding, an empirical relationship was found between areal density (AD), electron energy (E), composition and performance. In cases where ${\frac{E}{AD}}{\geq}2MeV{\bullet}cm{\bullet}g^{-1}$, a shield composed of >85 wt% Cu results in optimal performance. In contrast, a shield composed of <10 wt% Cu is anticipated to perform best against electron irradiation when ${\frac{E}{AD}}<2MeV{\bullet}cm{\bullet}g^{-1}$.

• 한국축산식품학회지
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• 제43권2호
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• pp.232-244
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• 2023

We investigated the effects of different phosphate replacements on the quality of ground pork products cured with sodium nitrite or radish powder to determine their potential for achieving clean-label pork products. The experimental design was a 2×5 factorial design. For this purpose, the ground meat mixture was assigned into two groups, depending on nitrite source. Each group was mixed with 0.01% sodium nitrite or 0.4% radish powder together with 0.04% starter culture, and then processed depending on phosphate replacement [with or without 0.5% sodium tripolyphosphate; STPP (+), STPP (-), 0.5% oyster shell calcium (OSC), 0.5% citrus fiber (CF), or 0.5% dried plum powder (DPP)]. All samples were cooked, cooled, and stored until analysis within two days. The nitrite source had no effect on all dependent variables of ground pork products. However, in phosphate replacement treatments, the STPP (+) and OSC treatments had a higher cooking yield than the STPP (-), CF, or DPP treatments. OSC treatment was more effective for lowering total fluid separation compared to STPP (-), CF, or DPP treatments, but had a higher percentage than STPP (+). The STPP (+) treatment did not differ from the OSC or CF treatments for CIE L^* and CIE a^*. Moreover, no differences were observed in nitrosyl hemochrome content, lipid oxidation, hardness, gumminess, and chewiness between the OSC and STPP (+) treatments. In conclusion, among the phosphate replacements, OSC addition was the most suitable to provide clean-label pork products cured with radish powder as a synthetic nitrite replacer.