• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.45-50
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• 2013

Closed-loop J-T (Joule-Thomson) refrigeration cycle is advantageous compared to common open loop $N_2$ decompression system in terms of nitrogen consumption. In this study, two closed-loop pure $N_2$ J-T refrigeration systems with sub-atmospheric device for cooling High Temperature Superconductor (HTS) power cable are investigated. J-T cooling systems include 2-stage compressor, 2-stage precooling cycle, J-T valve and a cold compressor or an auxiliary vacuum pump at the room temperature. The cold compressor and the vacuum pump are installed after the J-T valve to create sub-atmospheric condition. The temperature of 67 K is possible by lowering the pressure up to 24 kPa at the cold part. The optimized hydrocarbon mixed refrigerant (MR) J-T system is applied for precooling stage. The cold head of precooling MR J-T have the temperature from 120 K to 150 K. The various characteristics of cold compressor are invstigated and applied to design parameter of the cold compressor. The Carnot efficiency of cold compressor system is calculated as 16.7% and that of vacuum pump system as 16.4%. The efficiency difference between the cold compressor system and the vacuum pump system is due to difference of enthalpy change at cryogenic temperature, enthalpy change at room temperature and different work load at the pre-cooling cycle. The efficiency of neon-nitrogen MR J-T system is also presented for comparison with the sub-atmospheric devices. These systems have several pros and cons in comparison to typical MR J-T systems such as vacuum line maintainability, system's COP and etc. In this paper, the detailed design of the subcooled $N_2$ J-T systems are examined and some practical issues of the sub-atmospheric devices are discussed.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제6권4호
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• pp.371-375
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• 1999

쓰가루사과를 차압예냉처리하여 1$^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에 저장한 경우 표면색택의 변화는 예냉처리구가 변화가 적게 나타났다. $25^{\circ}C$에 저장하였을 경우 a값은 저장기간중 거의 차이를 보이지 않았고 b값은 저장기간중 크게 증가하였으나 1$^{\circ}C$에서는 a, b값 모두 저장 1개월후까지도 거의 차이를 보이지 않았다. 경도 및 총산도는 저장기간이 경과할수록 감소하였으며 예냉구의 경우가 총산도의 감소가 적게 나타났는데 무예냉구의 경우 저장기간이 길어질수록 변화폭이 크게 나타났다. 쓰가루 사과의 유리당의 구성은 fructose가 7.07%로 가장 많으며 다음은 glucose가 2.85%, sucrose 가 2.53% 순으로 나타났다. $25^{\circ}C$에 저장한 경우 유리당의 변화는 저장기간중 모두 감소하였으나 1$^{\circ}C$에 저장한 경우는 fructose와 glucose는 계속 감소한 반면 sucrose는 약간 증가하였다. 한편 예냉처리한 사과의 경우 유리당 함량의 변화가 무예냉구에 비하여 낮게 나타났다.

• 생물환경조절학회지
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• 제27권1호
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• pp.7-12
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• 2018

본 연구는 아스파라거스의 모의 수출 온도 조건에서 예냉 처리 및 MA 포장이 생체중 감소 및 색 변화와 같은 품질 변화에 미치는 영향을 알아보기 위해 수행되었다. 예냉 처리는 공랭식, 수랭식, 그리고 대조구인 예냉 무처리를 두었다. MA 포장은 산소투과도가 $10,000cc{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}{\cdot}atm^{-1}$ OTR 필름을 사용하였고 유공 필름(관행 처리)으로 포장한 대조구를 두었다. 모든 처리는 양구에서 일본의 시모노세키까지 수출 시 모의 유통 온도 조건을 적용하여 $8^{\circ}C$에서 20시간 처리 후 저장 종료일까지 $4^{\circ}C$로 두었다. 아스파라거스의 예냉은 수랭식에서 빠르게 진행되었는데, 반 냉각 시간은 공랭식에서 12분, 수랭식에서 15초였다. 예냉 처리 후 호흡률과 에틸렌 발생률은 수랭식에서 가장 낮았다. 저장 중 생체중 감소율은 관행 저장 예냉 무처리에서 약 11%로 가장 높았고, MA 포장에서는 모든 처리가 0.5% 미만이었다. 포장 내 이산화탄소와 산소 농도는 공랭식과 수랭식에서 아스파라거스의 적정 CA/MA 조건을 유지하였다. 필름 포장 내 에틸렌 농도는 예냉 처리에서 낮았다. 줄기의 경도는 MA 포장의 수랭식에서 가장 낮았다. 외관상 품질, 이취, 그리고 hue angle 값은 MA 포장의 수랭식에서 가장 우수하였다. 본 연구의 결과, 수랭식 및 MA 포장의 복합 처리는 수출 유통 과정에서 품질 유지에 효과가 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제19권1호
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• pp.67-73
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• 2012

양송이버섯의 유통 시 문제점 및 포장실태를 파악하기 위하여 2011년 5월~9월에 양송이농가, 백화점, 대형할인마트 및 슈퍼마켓 등을 직접 방문하여 유통 중 포장실태를 조사하였다. 양송이버섯 농가에서는 수확 당일 약 2 kg씩 EPS 및 골판지 상자를 이용하여 유통하였으며 백화점, 대형할인마트 및 슈퍼마켓에서는 필름 및 용기를 사용하여 자체 소포장을 하여 슈퍼마켓을 제외한 곳에서 모두 상온에서 판매되고 있었다. 이러한 실태조사 내용을 참고하여 양송이버섯의 예냉실험을 실시한 결과 예냉처리 하지 않은 경우보다 예냉처리를 한 양송이버섯의 중량감소율 및 색도의 변화가 적었으나 예냉처리에 따른 경도의 차이는 크게 없었다. 예냉처리에 대하여 포장과 예냉의 순서를 달리한 경우 선 포장, 후 예냉처리를 한 양송이버섯에서 품질변화가 더욱 적어 효과적이었으며 앞으로 양송이버섯의 장기선도유지를 위하여 새로운 소포장기술 등의 연구가 추가로 진행될 필요가 있다고 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권4호
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• pp.366-371
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• 2010

예냉(2, 4, $8^{\circ}C$)과 저장온도(4, 8, $10^{\circ}C$)가 수출용 딸기 '매향'과 '수경'의 저장성에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 2010년 3월 16일에 숙도 70%의 과실을 진주지역 온실에서 수확하였다. 농가의 예냉기에서 3시간 동안 예냉한 딸기를 30분만에 실험실로 수송하였고, 즉시 챔버에 저장하였다. 예냉을 위해 농가 현장에 설치되어 있는 간이 예냉기를 이용하였다. 저장하는 동안 딸기의 무게변화, 경도, 색도, 당도, 잿빛곰팡이병 발생율을 이틀 간격으로 3월 16일부터 3월 30일까지 조사하였다. 두 품종 모두 경도, 당도, 색도는 '매향'보다 '수경'이 높았고, $4^{\circ}C$에 저장 하였을 때 경도와 당도함량이 가장 높았다. 숙도가 진행됨에 따라 경도와 당도는 감소하는 경향을 보였다. 또한 모든 온도처리에서 저장기간이 경과함에 따라 무게의 변화가 감소하였다. 잿빛곰팡이병은 $10^{\circ}C$에 저장하였을 때 발생율이 가장 높았다. 따라서 딸기의 신선도를 장기간 유지하기 위해서는 두 품종 모두 $2^{\circ}C$에 예냉하여 $4^{\circ}C$에 저장하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 농업생명과학연구
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• 제46권6호
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• pp.67-74
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• 2012

예냉온도와 저장온도가 수출 딸기 '매향'의 저장성에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 수행하였다. 2011년 1월 11일에 숙도 80%의 과실을 경상남도 진주지역의 상업적 온실에서 수확하여 0, 2, $4^{\circ}C$로 2-5시간 동안 예냉한 딸기를 30분 만에 실험실로 수송하여 4, 8, $10^{\circ}C$로 설정된 챔버에 저장하여 실험을 진행하였다. 저장하는 동안 딸기의 무게, 경도, 색도, 당도 및 산도의 변화와 잿빛곰팡이 발생률을 조사하였다. 딸기의 무게는 저장기간 중 모든 온도처리에서 감소하였고, 특히 예냉 및 저장온도가 가장 낮은 처리구에서 품질이 가장 우수하였다. 경도는 예냉온도 $4^{\circ}C$, 저장온도 $10^{\circ}C$ 처리구에서는 저장 후 10일째부터 급격히 감소하였다. 당도는 가장 낮은 온도인 $4^{\circ}C$에 저장하였을 때 우수하였다. 산도는 모든 온도처리에서 증가하였으나 실험종료 마지막 날 $4^{\circ}C$ 예냉온도와 $10^{\circ}C$ 저장온도 처리구에서 0.7%로 가장 높았다. 잿빛곰팡이는 $10^{\circ}C$ 저장에서 가장 많이 발생했다. 따라서 딸기의 신선도를 장기간 유지하기 위해서는 $0^{\circ}C$에 예냉하여 $4^{\circ}C$에 저장하는 것이 효과적인 것으로 판단된다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제17권5호
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• pp.581-585
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• 2010

플라스틱 컨테이너의 통기공 비율에 따른 딸기의 예냉효과와 저장 중 품질비교를 위하여 플라스틱 컨테이너($520mm{\times}355mm{\times}182mm$)의 하단부와 양측면부의 면적당 통기공 비율을 5%, 10%, 15%, 20%로 제작하여 컨테이너 당80%의 체적비율로 적재한 후 차압예냉을 실시하고 $5^{\circ}C$에서 현 포장방법에 의거한 저장실험을 수행하였다. 딸기의 예냉 전 품온은 평균 $18^{\circ}C$였으며, 목적 품온 $2^{\circ}C$에 도달하는 시간은 처리구별로 20%는 1시간 9분, 15%는 1시간 13분, 10%는 2시간 2분 5%는 2시간 51분이 소요되었다. 예냉이 완료된 딸기는 PP 용기에 포장하여 $5^{\circ}C$ 저장에 저장하면서 중량감소율, 짓무름, 곰팡이 발생률 및 표면경도를 측정하였다. 중량감소율, 짓무름 발생률 및 부패율은 20% 개공율 처리구가 가장 높았던 반면 15% 개공율 처리구가 가장 낮았으며 5%와 10% 개공율 처리구는 중간적인 수준을 유지하였고, 표면경도에서는 처리구간 차이가 나타나지 않았다.

• 수산해양교육연구
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• 제22권4호
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• pp.604-610
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• 2010

Busan subway transportation system has been established a key role in the society last 20 years. However many people are suffering from hot and humid environment at subway station and platform due to deteriorated ventilation system as well as insufficient air conditioning system in existing stations and platforms. As a result, these systems require revitalization. There is about 5400tons of low temperature underground water is generated from subway stations every day. By using this method and air washer we are trying to lower the temperature. Air washer is commonly used for removing humidity but in this experiment it will be used as air precooling. This research offers result of experiment using air washer system to lower the temperature in large spaces like subway station. The experiment result has shown when L/G was the same, at condition which water spray temperature at $18^{\circ}C$ resulting inlet and outlet temperature difference larger. Also, in the same water spray temperature conditions, larger L/G condition showed a greater temperature difference. LCC evaluation of both system were shown that air washer system of using underground water will save 53% of the initial cost than refrigeration system, and save 75% of operating cost.

• 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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• 제24권2호
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• pp.1-6
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• 2022

This paper reviews the literature that has been published since 1980s related to cryogenic refrigeration systems for quantum computing. The reason why such a temperature level of 10-20 mK is necessary for quantum computing is that the superconducting qubit is sensitive to even very small thermal disturbances. The entanglement of the qubits may not be sustained due to thermal fluctuations and mechanical vibrations beyond their thresholds. This phenomenon is referred to as decoherence, and it causes an computation error in operation. For the stable operation of the quantum computer, a low-vibration cryogenic refrigeration system is imperative as an enabling technology. Conventional dilution refrigerators (DR), so called 'wet' DR, are precooled by liquid helium, but a more convenient and economical precooling method can be achieved by using a mechanical refrigerator instead of liquid cryogen. These 'dry' DRs typically equip pulse-tube refrigerators (PTR) for precooling the DRs around 4 K because of its particular advantage of low vibration characteristic. In this review paper, we have focused on the development status of 4 K PTRs and further potential development issues will be also discussed. A quiet 4 K refrigerator not only serves as an indispensable precooler of DR but also immediately enhances the characteristics of low noise amplifiers (LNA) or other cryo-electronics of various type quantum computers.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권2호
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• pp.171-179
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• 2012

고온부에 해당하는 터빈 노즐과 로터의 냉각은 가스터빈의 성능에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 냉각 공기의 예냉각이 가스터빈과 복합화력 발전 성능에 미치는 영향을 알아보았다. 계산에 사용된 모델은 F-Class 가스 터빈이며 냉각을 고려한 터빈의 구성요소를 사용해 냉각공기의 변화에 대해 보다 정확한 모사를 구사하였다. 냉각공기의 예냉각에 따른 가스터빈의 성능변화를 나타내기 위해 탈설계 해석이 수행되었다. 노즐 및 로터의 냉각에 따른 성능 변화를 보다 정확하게 나타내기 위해 열역학적 냉각모델과 속도삼각형을 고려한 모델이 고려되었다. 또한 복합발전의 경우 냉각공기에서 추출된 열을 하부사이클에서 회수하여 스팀터빈을 구동하는데 추가적인 열을 공급하는 시스템이 구성되었다. 복합발전 시스템의 모든 냉각공기의 온도를 200K 예냉각하는 경우에 주유동가스의 유량증가로 인해 약 1.78%의 출력 증가를 나타내었으며 동일한 터빈 입구온도 유지를 위한 연료소모의 증가로 효율은 0.70% 포인트 감소하였다.