• 제목/요약/키워드: optimum expansion

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내부유체 공진을 이용한 'Y'자 수로형 공명구조물내 파도응답 특성 (Characteristics of Wave Response in a 'Y' Shape Water Channel Resonator Using Resonance of Internal Fluid)

  • 김정록;조일형
    • 한국해안·해양공학회논문집
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    • 제31권3호
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    • pp.170-179
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    • 2019
  • 본 연구에서는 에너지 밀도가 낮은 해역내의 파랑에너지를 증폭시키기 위한 'Y'자 수로형 공명구조물내 파도응답 특성을 살펴보았다. 수로형 공명구조물은 긴 수로와 수로 입구에 유도판(wave guider)을 설치한 형태이다. 입사파의 주기가 공명구조물내 유체의 고유주기와 일치하면 공진이 발생하여 내부유체는 정지파 형태로 크게 증폭한다. 수로내의 파도응답을 해석하기 위하여 정합점근전개법과 경계요소법을 이용하였다. 계산결과는 제주대학교 2차원 조파수조에서 수행된 실험결과와 비교하였고 일치함을 확인하였다. 파랑유도판은 입사파의 주기에 따라 최적의 길이와 설치각도가 존재하며 특히, 공진주기에서 벗어난 주기 대역에서 증폭비를 높이는데 효과적이었다. 수로형 공명구조물내 내부유체의 공진으로 최대파고가 형성되는 파복(anti-node) 위치에 점흡수식 파력발전장치를 위치시킨다면 효과적으로 파랑에너지를 추출할 수 있을 것으로 기대된다.

비유탕 유과 제조를 위한 진공팽화기의 개발 및 공정변수에 따른 유과의 팽화특성 (Development of Vacuum Puffing Machine for Non-deep Fried Yukwa and Its Puffing Characteristics by Process Variables)

  • 유제혁;류기형
    • 산업식품공학
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    • 제14권3호
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    • pp.193-201
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    • 2010
  • 기존의 재래식 유탕팽화유과의 문제점을 개선하기 위하여 진공을 이용한 진공팽화기를 설계 제작하였다. 공정변수에 따른 진공팽화유과의 특성을 비교 분석하기 위하여 부피팽화율, 밀도, 절단강도, 색도, 미세구조를 측정하였다. 진공팽화기의 공정변수는 가열온도(100, 120, 140, 160, ${180^{\circ}C}$), 예열시간(0, 2, 4, 6, 8분), 진공팽화시간(5, 10, 15, 20분)이며, 가열온도 ${100^{\circ}C}$, 예열시간 6분, 진공팽화시간 10분에서 진공팽화유과의 부피팽화율은 10.04로 가장 높게 측정되었고, 밀도는 0.15 g/$cm^3$로 가장 낮게 측정되었지만, 부피팽화율 9.47, 밀도 0.16 g/$cm^3$으로 측정된 가열온도 120${^{\circ}C}$, 예열시간 4분, 진공팽화시간 5분에서의 진공팽화유과가 유탕유과의 외관 및 조직과 가장 유사하였다. 절단강도는 가열온도 ${100^{\circ}C}$, 예열시간 6분, 진공팽화시간 15분에서 140 g/$cm^2$로 가장 낮게 측정되었다. 색도는 예열시간과 진공팽화시간이 증가함에 따라 백색도가 증가하는 경향을 보였고, 황색도는 감소하는 경향을 보였으며, 적색도는 유의적 차이가 없었다. 진공팽화유과의 백색도(L값)가 유탕팽화유과보다 25정도 높았으며, 적색도(a값)와 황색도(b값)는 유의적 차이는 보이지 않았으며, 진공팽화유과의 미세구조는 가열온도 ${120^{\circ}C}$, 예열시간 4분, 진공팽화시간 5분에서 기공이 작고 균일하였다. 유탕팽화유과와 비교 시 절단강도는 유사하였으나, 부피팽화율은 낮았고, 밀도는 높았다. 셀이 균일하게 형성된 진공팽화의 미세구조와는 달리 유탕팽화유과의 미세구조는 표면과 내부층의 차이가 확인되었다. 진공팽화기의 최적 공정조건은 진공팽화유과의 품질을 고려 할 때, 가열온도 ${120^{\circ}C}$, 예열시간 4분, 진공팽화시간 5분으로 판단되었다.

자치단체별 환경용량 비교를 위한 경상북도지역 생태발자국 추정연구 (A Study on the Estimation of Ecological Footprint in Gyeongsangbuk-do for Comparison of Environmental Capacity of Each Local Government)

  • 강기래;김희채;김동필;오현경;조광진;신영호
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.769-778
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    • 2014
  • 산업화로 인한 급격한 도시화와 인구의 증가는 필연적으로 도시의 확장을 초래하였으며 이는 자연성의 감소로 이어져 생태계 선순환의 가장 큰 위협요소로 다가오고 있다. 이러한 생태계의 위기는 인류의 위기를 동반할 것이라는 공통된 인식의 확장으로 세계 각국은 ESI, EPI, SDI 등 범 국가적인 환경지표 이외에 한 국가 단위나 지방자치단체 단위, 또는 개인단위의 환경소비량을 측정하여 각 지역 간의 비교, 또는 개인의 적정한 소비수준을 지표로서 나타내는 연구들이 수행되고 있다. 이러한 배경으로 본 연구는 경상북도지역 23개 지방자치단체별로 환경용량을 추정하고자 수행 되었다. EF지수의 추정 결과 경상북도지역민 1인당 생활에 필요한 EF지수값은 0.9534를 나타내고 있었으며 생태수용력을 고려한 생태적자 분석에서 25.3%의 적자를 보이는 것으로 추정하였다. 또한 경상북도지역 지방자치단체별 EF지수분석에서 EF지수가 가장 높은 지역은 영덕군이며 가장 낮은 지역은 울릉군이었다. 하지만 각 지역의 생태수용력을 고려한 생태적자분석에서 생태적자가 가장 심한 지역은 구미시이며 생태수용력이 가장 큰 지역은 영양군으로 나타났다. 본 연구로 추정된 환경용량은 각 경상북도 지방자치단체별 생태수용력과 생태적자 규모를 수치로 나타낸 것이다. 추정된 각 지방자치단체별 적정 환경용량은 환경의 보존과 적절한 개발의 규모를 제시해 주고 더 나아가서는 개발시설, 또는 보존지역의 위치를 선정할 경우 각 지방자치 단체 소속 구성원들을 설득하기 위한 기초적인 자료로 사용될 수 있을 것이다.

농업용수의 가격구조에 관한 연구 (A Study On Irrigation Water Price Structure and Prescription)

  • 심기영
    • 한국농공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.3170-3180
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    • 1973
  • This study of the subject will review past and present irrigation development in Korea. Particular attention will be given to water pricing structure and a case study on the purpose of rational operation and management of irrigation water and organizations, and the optimum irrigation water and organizations, and the optimum irrigation water fee inorder to reduce farmers burden and to rationalize the farmland associations management so as to achieve development of the rural environment. In 1971, the reservoir of the Farmland Improvement A sociation (FIA) produced only 775 millison $m^3$ of irrigation water or 77% of planned capacity of 1,015 million $m^3$. It was caused by inefficient maintenance of irrigation facilities; for instance, about 21% of reservoirs, pumping stations and weirs in Korea have been silted by soil erosion which hinder to water production according to an ADC survey. The first Irritation Association was established in 1906, whcih was renamed the Farmland Assoeiation by the Rural Development Enouragement Law in 1970. By the end of 1971, 411,000 ha of rice paddies were under the control of 267 associations nationwide. The average water price assessed by Associations nationwide rose from 790 won per 0.1 ha. in 1966 to 1,886 won in 1971. The annual growth rate was 20%. The highest water price in 1971 was 4,773 won her 0.1 ha. and the lowest was 437 won. This range was caused by differences in debt burden, geographic conditions and management efficiency among the Associations. In 1971, the number of Associations which exceeded the average water price of 1,886 won per 0.1 ha. was 144, or 55.1% of all Association. In determination of water price, there are two principles; one is determined by production cost such as installation cost of irrigation facilities, maintenance cost, management cost and depreciation ect. For instance, the Yong San River Development project was required 33.7 billion won for total construction and maintenance cost is 3.1 billion won for repayment, maintenance and management cost per year. The project produces 590 million $m^3$ of irrigation water annually. Accordingly, the water price per $m^3$ is 5.25 won. The other principle is determined by water value in the crop products and in compared with production of irrigated paddy and non-irrigated paddy. By using this method, water value in compared with paddy rice vs. upland rice(Average of 1967-1971) was 14.15 won per $m^3$ and irrigated paddy vs. non-irrigated paddy was 2.98 won per $m^3$. In contrast the irrigation fee in average association of 1967-1971 was 1.54 won per $m^3$. Accordingly, the current national average irrigation fee(water price) is resonable compared with its water value. In this study, it is found that the ceiling of water price in terms of water value is 2.98 won per $m^3$ or 2,530 won per 0.1 ha. However, in 1971 55% of the associations were above the average of nationwide irrigation fees. which shows the need for rationalization of the Association's management. In connection with rationalization of the Association's management, this study recommends the following matters. (1) Irrigation fee must be assessed according to the amount of water consumption taking intoaccount the farmer's ability. (2) Irrigation fee should be graded according to behefits and crop patterns. (3) Training personnel in the operation and procedures of water management to save O&M costs. (4) Insolvent farmland association should be integrated into larger, sound associations in the same GUN in order to reduce farmers' water cost. (5) The maintenance and repair of existing irrigation facilities is as important as expansion of facilities. (6) Establishment of a new Union of Farmland Association is required to promoted proper maintenance and to protect the huge investment in irrigation facilities by means of technical supervision and guidance.

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산지채석업체(山地採石業體)의 경영실태(經營實態) 및 적정규모설정(適正規模設定) -골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)와 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)의 비교(比較) 분석(分析)- (Analysis of Management Status and Optimum Production Scale of Quarrying Firms in Korea -Comparative Analysis of Aggregate and Building-Stone Quarrying Firms-)

  • 정하현;조응혁
    • 한국산림과학회지
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    • 제80권1호
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    • pp.72-81
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    • 1991
  • 본(本) 연구(硏究)는 우리나라 채석업체(採石業體)의 경영개선(經營改善)을 위한 기초자료(基礎資料)를 제공(提供)할 목적(目的)으로 실시(實施)되었다. 이를 위하여 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體) 30개소(個所)와 건축용(建築用) 채석업체(採石業體) 46개소(個所)의 경영실태(經營實態)와 경영성과(經營成果), 생산요소(生産要素) 투입(投入)의 경제성(經劑性), 적정규모(適正規模) 등을 분석(分析)하였으며, 그 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)와 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)의 경영주(經營主) 연령(年齡) 40재(才) 이상(以上)이 각각(各各) 97%, 89.1% 이었고, 고졸이상(高卒以上) 학력(學歷) 소지자(所持者)가 각각(各各) 90%, 85% 이었다. 또한, 경력면(經歷面)에서 10년(年) 이하(以下)의 경영주(經營主)는 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)에서 70%, 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)에서 52% 이었다. 따라서, 두 채석업체(採石業體)에 대한 경영주(經營主)의 대부분(大部分)은 고령(高齡), 고학력(高學歷) 소지자(所持者)이며, 경력면(經歷面)에서는 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)가 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)보다 다소 낮게 나타났다. 2. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)에 대한 경영조직(經營組織)의 형태(形態)는 회사법인(會社法人)이 60%로 많은 반면(反面), 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)는 개인업체(個人業體)가 76%로 많게 나타났다. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)의 허가면적(許可面積)은 약(約) 2.86ha, 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)는 1.66ha으로 나타났다. 여기에서, 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)가 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)보다 큰 규모(規模)로 경영(經營)되고 있음을 알 수 있다. 3. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)의 연평균(年平均) 채석량(採石量)은 1985년(年)의 $88.961m^3$에서 1988년(年)의 $144.028m^3$로 증가(增加)하여 안정(安定)된 상태(狀態)에서 경영(經營)되고 있다. 반면(反面)에, 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)의 경우는 1985년(年)에 $4.155m^3$이었던 것이 1987년(年)에는 $19.462m^3$으로 크게 증가(增加)하였으나, 1988년(年)에는 $13.400m^3$으로 감소(減少)하였다. 즉, 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)는 다소 불안정(不安定)한 상태(狀態)에서 경영(經營)되고 있으므로 정부(政府)의 지속적(持續的)인 육성책(育成策)이 필요(必要)하다. 4. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)에서 높은 비율(比率)을 차지하고 있는 비용항목(費用項目)은 장비화석료(裝備貨惜料), 감가상각비(減價償却費), 연간급여액(年間給與額), 수리유지비(修理維持費)등으로 나타났다. 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)는 연간급여액(年間給與額), 감가상각비(減價償却費), 연료비(燃料費), 납부세액(納付稅額) 등의 순(順)으로 나타났다. 연간(年間) 이익율(利益率)은 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)가 9.7%, 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)가 2.6%로서 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)가 보다 유리(有利)하게 경영(經營)됨을 알 수 있다. 5. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)의 생산탄력성(生産彈力性)은 종업원(從業員)이 0.559, 유동비(流動費)가 0.513, 자본용역(資本用役)이 0.185로 나타났으며, 계수(係數)의 합계(合計)가 1.257>1로 나타났다. 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)의 생산탄력성(生産彈力性)은 종업원(從業員)이 0.492, 유동비(流動費)가 0.192, 자본용역(資本用役)이 0.498로서 계수(係數)의 합계(合計)가 1.172>1로 나타났다. 따라서, 두 업체(業體) 모두 생산규모(生産規模) 확대(擴大)의 경제성(經劑性)이 존재(存在)한다. 6. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)의 한계가치(限界價値) 생산액(生産額)에 대한 기회비용(機會費用)의 비율(比率)은 종업원(從業員)이 2.54, 유동비(流動費)가 3.62, 자본용역(資本用役)이 1.45로 나타났다. 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)는 종업원(從業員)이 2.47, 유동비(流動費)가 2.34, 자본용역(資本用役)이 19.67으로 니타났다. 따라서, 생산증대(生産增大)를 위한 결정적(決定的) 요인(要因)은 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)의 경우에는 유동비(流動費)와 종업원(從業員)이고, 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)의 경우에는 자본용역(資本用役)으로 나타났다. 7. 골재용(骨材用) 채석업체(採石業體)의 손익분기점(損益分岐點)에 의한 매출액(賣出額)은 약(約) 5.87억(億)원, 이윤극대화(利潤極大化)를 위한 최적매출규모(最適賣出規模)는 약(約) 20억(億)원으로 나타났다. 건축용(建築用) 채석업체(採石業體)의 손익분기점(損益分岐點) 매출액(賣出額)은 2.2억(億)원, 이윤극대화(利潤極大化)를 위한 매출규모(賣出規模)는 약(約) 5억(億)원으로 나타났다.

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파이롯 규모 SI 공정 시험 설비에서의 헬륨 가열 장치 설계 (Design of a pilot-scale helium heating system to support the SI cycle)

  • 장세현;최용석;이기영;신영준;이태훈;김종호;윤석훈;최재혁
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제40권3호
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    • pp.157-164
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    • 2016
  • 본 연구에서는 SI 공정 시스템에서 헬륨 가열 장치에 대한 설계와 건조 데이터 확보를 위한 파이롯 규모의 헬륨 가열 장치 시스템에 대한 예비 설계 및 해석을 수행하였다. 헬륨 가열기는 LPG연소로를 활용하도록 설계하였고, 열유동 해석을 수행한 결과, 열교환기 출구측에서 LPG 연소가스의 유속이 약 40 m/s가 되었다. 최대온도는 6개의 베플이 설치된 경우가 4개의 베플이 설치된 경우보다 높게 나타나며, 이는 6개의 베플일 때 연소가스에서 헬륨가스로의 열전달이 좋아질 것임을 의미한다. 더불어, 베플수가 많아지면 LPG 연소가스의 유량을 감소시킬 수 있어 연료비용을 저감할 수도 있음을 의미한다. 다만, 베플수를 무한정 증가시키면 입출구의 압력차가 증가되기 때문에 최적의 베플수 선정이 중요하다. 열유동 해석에 이어 수행한 구조해석에서는 헬륨의 유량을 3.729 mol/s, 출구 온도를 $910^{\circ}C$로 유지할 경우 관의 양 끝단에서 지지하는 경우 중간부분의 팽창률이 3.86 mm임을 확인하였다. LPG 연소로 헬륨 가열시스템에서 shell & tube type의 열교환기를 적용하여 $135^{\circ}C$의 헬륨이 $910^{\circ}C$로 가열하여 유출하기 위해서 약 $1300^{\circ}C$의 연소가스 온도 및 52 g/s의 연소가스 유량이 확보되어야 함을 확인하였다.

라만증폭기의 효율적인 성능분석을 위한 라만방정식의 적분형 전개와 수치해석 알고리즘 (Closed Integral Form Expansion for the Highly Efficient Analysis of Fiber Raman Amplifier)

  • 최락권;박재형;김필한;박종한;박남규
    • 한국광학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.182-190
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    • 2005
  • 본 논문은 효율적으로 라만 증폭기의 이득을 예측하고 잡음 특성을 분석하기 위해서 라만 증폭기 상관된 상미분방정식 (Ordinary Differential Equation: ODE)을 유효거리(Effective Length) 기반의 상관된 적분형(closed integral form)방정식 및 매트릭스로 전개하고 이 전개를 활용한 라만 증폭기 모델링 및 수치해석 알고리즘을 기술한다. 광섬유 라만 증폭기는 유연하고 넓은 이득 대역폭 및 낮은 잡음 등의 장점 때문에 최근 광통신 시스템에서 핵심기술로 각광받고 있으며, 특히 멀티채널 펌핑구조에서 성능예측을 위해 많은 라만 증폭기 모델링 방법들이 연구되어 왔다. 그러나 기존의 많은 연구들은 라만 증폭기 상관된 상미분방정식의 해를 "fiber propagation axis"를 기반으로 구해왔기 때문에 광섬유 길이에 의존적이고 복잡한 계산으로 상당히 많은 시간이 필요했으며, 실제 전송 시스템에서의 활용이 어려웠다. 이러한 문제점을 해결하기 위해서 본 논문에서는 기존의 상관된 상미분방정식을 접근이 용이한 "유효거리" 기반의 적분형 방정식으로 전개하고 매트릭스 및 벡터 형태로 알고리즘을 공식화하여 빠른 라만 이득 계산과 "iteration axis"를 이용한 해의 도출을 통해 새로운 라만 증폭기 모델링 방법과 수치해석 알고리즘을 제시하였다. 제안한 수치해석 알고리즘을 전방, 후방 및 양방향 펌핑구조의 라만 증폭기가 도입된 시스템에 적용하는 컴퓨터 모의실험을 수행한 결과 기존의 "Average power method와 비교하여 라만 이득과 광선로 내의 펌프 및 신호 광의 진행정도를 18배 이상의 정밀도에서 0.03 dB 이내의 매우 작은 오차범위 및 100배 이상 단축된 짧은 시간으로 정확히 예측하였다. 또한, 수치해석 알고리즘을 통해서 얻은 신호 광 파워의 분포를 바탕으로 Amplified Spontaneous Emission(ASE), 후방 ASE의 레일레이 산란 및 신호의 이중 레일레이 산란과 같은 라만 증폭기 잡음 요소들을 분석하였다. 새롭게 제안한 수치해석 알고리즘은 실제 광통신 시스템에 적용되어 신속하고 효율적으로 라만 증폭기 성능을 예측하고 분석할 수 있을 것으로 기대된다.

헤미셀룰레이즈 첨가가 자색고구마 식빵의 품질에 미치는 영향 (Effects of Hemicellulase on Purple Sweet Potato Bread)

  • 김연옥;김문용;빙동주;윤은주;이영주;전순실
    • 한국식품영양학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.22-30
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    • 2014
  • 헤미셀룰레이즈를 0.005%, 0.010%, 0.015%, 0.020%를 첨가한 자색고구마 제조한 식빵의 품질 특성과 관능검사를 실시하였다. 반죽의 pH와 총 산도는 시료들 간에 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 발효 시간에 따른 발효 팽창력은 발효시간이 길어질수록 유의적으로 증가하였고(p<0.05), 헤미셀룰레이즈 첨가량에 따른 발효 팽창력은 45분과 60분에서는 헤미셀룰레이즈 0.015% 첨가군이 가장 높았으며, 대조군이 가장 낮게 나타났다(p<0.05). 식빵의 pH는 대조군보다 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 유의적인 차이가 없었으며(p<0.05), 총 산도는 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 비용적과 굽기 손실률은 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 수분 함량은 시료들 간에 유의적인 차이가 없었다(p<0.05). 명도는 대조군보다 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 유의적으로 낮았고(p<0.05), 적색도는 0.005% 첨가군을 제외하고, 대조군보다 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 유의적으로 낮았다(p<0.05). 황색도는 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 다소 높았다(p<0.05). 견고성과 부서짐성은 헤미셀룰레이즈 첨가량이 증가할수록 유의적으로 감소하였으며(p<0.05), 복원성은 0.005% 첨가군을 제외하고, 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 소비자 기호도 검사는 색과 부드러움은 실험군들 간에 유의적인 차이를 나타내지 않았고(p<0.05), 향미는 헤미셀룰레이즈 첨가군들이 대조군보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 종합적인 기호도는 헤미셀룰레이즈 0.010% 첨가군이 5.67로 가장 높은 값을 나타냈다. 이상의 실험에서 헤미셀룰레이즈 0.010% 첨가가 자색고구마 식빵의 부피를 개선하는데 최적 첨가량으로 확인되었다.