• 제목/요약/키워드: rheological properties

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Effect of Homogenization Pressure and Supplementation with Sucrose Fatty Acid Ester on the Physical Properties of Dairy Cream-based Emulsions

  • Seo, Chan-Won;Kang, Shin-Ho;Shin, Yong-Kook;Yoo, Byoungseung
    • 한국축산식품학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.476-486
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    • 2018
  • In this study, the droplet size distribution, rheological properties, and stability of dairy cream-based emulsions homogenized with different sucrose fatty acid ester (SFAE, a non-ionic small-molecule emulsifier) concentrations (0.08%, 0.16%, and 0.24% w/w) at different homogenization pressures (10 MPa and 20 MPa) were examined. Homogenization at a high pressure resulted in a smaller droplet size and narrower droplet size distribution. The D[4,3] (volume-weighted mean) and D[3,2] (surface-weighted mean) values of the emulsions decreased with an increase in the SFAE concentration. The flow properties of the emulsions homogenized with SFAE showed shear-thinning (n=0.21-0.46) behavior. The apparent viscosity (${\eta}_{a,10}$) and consistency index (K) of the homogenized emulsions were lower than those of the control sample that is non-homogenized and without SFAE, and decreased with an increase in SFAE concentration. The storage modulus (G') and loss modulus (G") of all emulsions homogenized with SFAE were also lower than those of the control sample. The stability of all emulsions with SFAE did not show any significant change for 30 d at $5^{\circ}C$. However, the emulsions stored at $40^{\circ}C$ were unstable over the storage period. Therefore, the addition of SFAE enhanced the stability of dairy cream emulsions during storage at refrigeration temperature ($5^{\circ}C$).

전기장 싸이클 수에 따른 MC성분 ER유체의 기계적성질 (Mechanical Properties for Methyl Cellulose(MC) Ingredient ER Fluids According to the Numbers of the Electrical Field Cycles)

  • 김옥삼;박우철
    • 수산해양기술연구
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    • 제37권4호
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    • pp.296-301
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    • 2001
  • 기존의 솔레노이드 밸브는 전자부품에 기계적 운동요소를 포함하여 비선형성을 내포하고 있으나, MC 성분의 ER유체를 이용하면, 유동체의 통과부분을 전기장 제어를 통하여 솔레노이드 밸브 기능을 대신할 수 있는 메카니즘을 구현할 수 있을 것으로 사료된다. 유기성인 MC성분 ER유체를 유압시스템에 솔레노이드 밸브 역할에 적용하기 위해, 부과하는 직류 전기장의 사이클 수에 따른 기계적특성에 대한 평가는 다음과 같다. MC성분 ER유체의 전단속도비에 대한 전단응력 분포변화는 2.0kV/mm까지 전기장을 인가했을 경우, 횡축의 전단속도가 증가하여도 종축의 전단응력은 거의 변하지 않았다. 60만 사이클을 반복한 후 ITMC25의 전단응력 실험결과, 2.0kV/mm 이상 전기량을 인가하면 2차원적인 곡선의 형태를 형성하지만 표준편차의 평가치가 오차한계 이내이므로 직선으로 판단하여도 무리가 없을 것으로 사료되었다. 구리 전극으로 전기장을 부과한 경우 MC 성분의 ER유체는 0.1~$0.3{\mu}m$까지의 표면거칠기를 나타냈고, 알루미늄 전극을 사용한 경우는 전기장 부과 초기에 $0.3{\mu}m$의 표면거칠기가 $0.2{\mu}m$로 감소하였으나 40만 사이클의 전기장 부과 이후는 약간의 요철변화가 있었다.(이 논문의 결론 부분임)

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고형성분의 농도와 입도가 액상 초코렛의 유동특성에 미치는 영향 (Effect of Solid Content and Particle Size on the Flow Properties of Molten Chocolate)

  • 김도언;유명식;변유량
    • 한국식품과학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.75-79
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    • 1989
  • 초콜렛의 주요 고체성분인 설탕과 코코아 현탁액의 용융상태에서의 유동특성을 Haake회전점도계로 측정 분석하였다. 두 현탁액 모두 실험 농도에서 항복응력을 가졌으며 낮은 전단속도에서는 rheopexy, 높은 전단속도에서는 thixotropy 성질을 나타내었다. 현탁액의 유동특성은 변형된 Casson식으로 분석되었으며 Casson viscosity와 yield value는 설탕과 코코아 입자의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며. Casson viscosity는 고체성분의 입도가 커짐에 따라 설탕 현탁액에서는 감소하였고 코코아 현탁액에서는 증가하였다. Casson yield value는 고체성분의 입도가 커짐에 따라 설탕 현탁액에서 는 감소하였고 코코아 현탁액에서 는 변화가 거의 없었다. 따라서 초콜렛의 유동성은 관능적으로 바람직한 범위 내에서 설탕 입도는 크게 하고 코코아 입도는 작게 함으로써 개선되어질 수 있을 것으로 판단되었다.

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Effect of Surface Treated Magneto-responsible Particle on the Property of Magneto-rheological Elastomer Based on Silicone Rubber

  • Choi, Soyeon;Chung, Kyungho;Kwon, Seunghyuk;Choi, Hyoungjin
    • Elastomers and Composites
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    • 제51권2호
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    • pp.113-121
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    • 2016
  • Magneto-rheological elastomer (MRE) is a material which shows reversible and various modulus under magnetic field. Comparing to conventional rubber vibration isolator, MREs are able to absorb broader frequency range of vibration. These characteristic phenomena result from the orientation of magnetic particle (i.e., chain-like formation) in rubber matrix. In this study, silicone rubber was used as a matrix of MREs. Carbonyl iron particle (CIP) was used to give magnetic field reactive modulus of MRE. The surface of the CIP was modified with chemical reactants such as silane coupling agent and poly(glycidyl methacrylate), to improve interfacial adhesion between matrix and CIP. The mechanical properties of MREs were measured without the application of magnetic field. The results showed that the tensile strength was decreased while the hardness was increased with the addition of CIP. Also, surface modification of CIP resulted in the improvement of physical properties of MRE, but the degree of orientation of CIP became decreased. The analysis of MR effect was carried out using electromagnetic equipment with various magnetic flux. As the addition of CIP and magnetic flux increased, increment of MR effect was observed. Even though the surface modification of CIP gave positive effect on the mechanical properties of MRE, MR effect was decreased with the surface modification of CIP due to decrease of CIP orientation. Throughout this study, it was found that the loading amounts of CIP affected the mechanical properties of MRE, and surface property of CIP was an important factor on MR effect of MRE.

반응압출법에 의해 개질된 폴리카프로락톤의 물성에 관한 연구 (Properties of Polycaprolactone Modified by Reaction Extrusion)

  • 신부영;장상희
    • 청정기술
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    • 제12권4호
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    • pp.198-204
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    • 2006
  • 생분해성 고분자인 폴리카프로락톤을 반응개시제를 첨가하여 반응압출법으로 개질시켰다. 개시제의 함량은 중량 백분율로 0.1, 0.3, 0.5 그리고 1.0% 이었고 이축압출기의 온도는 $130{\sim}180^{\circ}C$로 운전하였다. 개질된 폴리카프로락톤에 대한 열분석, 분자량 분석, 기계적 강도 측정, 유변학적 특성 및 생분해도 연구를 수행하였다. 개질된 폴리카프로락톤은 순수 폴리카프로락톤과 비교하여 여러 물성에서 차이를 보였다. 개시제 1% 개질 폴리카프로락톤은 약 20%의 결정화도 감소, 약 50%의 인장탄성률 상승을 보였고, 복합점도, 유변학적 특성인 저장탄성률 및 손실탄성률의 큰 증가를 보여주었다. 0.1%의 가장 적은 개시제로 개질된 폴리카프로락톤의 생분해도는 순수 폴리카프로락톤과 비슷한 생분해도를 보였으나, 나머지는 생분해도가 증가하였다.

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초고층 압송계측을 통한 고성능 콘크리트의 유동특성과 압송성능과의 상관관계 (The Correlation between Rheological Properties and Pumpability of High Performance Concrete from High-Rise Pumping Monitoring)

  • 김규동;한천구
    • 한국건축시공학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.291-297
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    • 2015
  • 본 연구에서는 초고층 구조물 시공에 사용되는 80MPa의 고성능 콘크리트를 대상으로 높이가 200m부터 350m인 지점까지 압송계측 결과를 근거로 하여 압송성능과 고성능 콘크리트의 유동특성과의 상관관계를 분석하였다. 굳지 않은 콘크리트의 물성과 초기강도 및 기준 재령에서의 압축강도 및 탄성계수는 모두 품질기준을 만족함이 확인되었다. 또한, 높이별 최대 압송압력은 약 10~15%씩 증가하였으며, 시간당 토출량은 최소 $25m^3$를 만족하는 것으로 나타났다. 또한, 압송압력과 마찰계수는 슬럼프 플로우의 크기에 반비례하는 것으로 나타났으며, 압송압력과 마찰계수는 T-500이 높을수록 증가하는 경향을 보였다.

Physicochemical and textural properties of emulsions prepared from the larvae of the edible insects Tenebrio molitor, Allomyrina dichotoma, and Protaetia brevitarsis seulensis

  • Kim, Tae-Kyung;Yong, Hae In;Jung, Samooel;Sung, Jung-Min;Jang, Hae Won;Choi, Yun-Sang
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제63권2호
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    • pp.417-425
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    • 2021
  • The use of edible insects to replace meat protein is important to ensure future global food security. However, processed foods using edible insects require development to enhance consumer perception. Here, we examined the physicochemical characteristics and rheological properties of emulsions prepared from different edible insect larvae. Three edible insect species (Tenebrio molitor, Allomyrina dichotoma and Protaetia brevitarsis seulensis) were used to prepare larval emulsions that were formulated with 65% of insect larvae, 20% of pork back fat, and 15% ice. The A. dichotoma emulsion had the highest pH and lightness, redness, and yellowness values, while the T. molitor emulsion had the lowest pH and lightness, redness, and yellowness values. The T. molitor emulsion had the highest hardness, gumminess, chewiness, and apparent viscosity values but the lowest springiness and cohesiveness values. According to the sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) analysis, T. molitor had the thickest bands, followed by P. brevitarsis seulensis. The differential scanning calorimetry distributions for the T. molitor and A. dichotoma emulsions showed one peak, while that of the P. brevitarsis seulensis emulsion had two peaks. The collective results suggest that T. molitor was the most suitable candidate (of the three tested species) for use as a meat replacement in terms of its physicochemical and rheological properties. It is important that such properties of insect-based emulsions are maintained using various technologies.

시멘트계 모르타르 매트릭스를 활용한 섬유복합재료 ECC(Engineered Cementitious Composite)의 설계와 시공 성능 (Design and Constructibility of an Engineered Cementitious Composite Produced with Cement-based Mortar Matrix and Synthetic Fibers)

  • 김윤용
    • Composites Research
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    • 제20권2호
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    • pp.21-26
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    • 2007
  • 이 논문은 합성섬유를 이용하여 포틀랜드 시멘트 모르타르를 보강한 복합재료인 ECC(Engineered Cementitious Composite)의 설계 과정과 건설현장에 이 복합재료를 적용할 수 있도록 시공성을 부여한 연구 내용을 정리하였다. 이 연구에서는 다양한 시공성, 즉 자기충전(self·consolidating)과 스프레이 시공성을 갖는 ECC를 제작하기 위하여 단계적인 재료 개발 방법론을 채택하였다. 우선 마이크로역학(micromechanics)과 안정상태균열이론(steady-state cracking theory)을 이용하여 골재와 섬유를 선정한 후, 굳기 전 재료의 레올로지를 제어하는 방법으로 시공성을 구현하였다. 여기서, 굳기 전 재료의 레올로지를 제어하기 위하여 화학첨가제(chemical admixtures)와 광물첨가재(mineral admixtures)의 양을 소량으로 조절하는 방법을 사용하였다. 이러한 방법을 활용함으로써 굳기 전에는 다양한 시공성을 나타내면서, 굳은 후에는 높은 연성(인장변형경화 거동)을 나타내는 실용적인 ECC 복합재료를 개발하였다.

안티푸라민-에스® 로션의 레올로지 특성 연구 (Rheological Properties of Antiphlamine-S® Lotion)

  • 국화윤;송기원
    • Journal of Pharmaceutical Investigation
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    • 제39권3호
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    • pp.185-199
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    • 2009
  • Using a strain-controlled rheometer [Advanced Rheometric Expansion System (ARES)], the steady shear flow properties and the dynamic viscoelastic properties of $Antiphlamine-S^{(R)}$ lotion have been measured at $20^{\circ}C$ (storage temperature) and $37^{\circ}C$ (body temperature). In this article, the temperature dependence of the linear viscoelastic behavior was firstly reported from the experimental data obtained from a temperature-sweep test. The steady shear flow behavior was secondly reported and then the effect of shear rate on this behavior was discussed in detail. In addition, several inelastic-viscoplastic flow models including a yield stress parameter were employed to make a quantitative evaluation of the steady shear flow behavior, and then the applicability of these models was examined by calculating the various material parameters. The angular frequency dependence of the linear viscoelastic behavior was nextly explained and quantitatively predicted using a fractional derivative model. Finally, the strain amplitude dependence of the dynamic viscoelastic behavior was discussed in full to elucidate a nonlinear rheological behavior in large amplitude oscillatory shear flow fields. Main findings obtained from this study can be summarized as follows : (1) The linear viscoelastic behavior is almostly independent of temperature over a temperature range of $15{\sim}40^{circ}C$. (2) The steady shear viscosity is sharply decreased as an increase in shear rate, demonstrating a pronounced Non-Newtonian shear-thinning flow behavior. (3) The shear stress tends to approach a limiting constant value as a decrease in shear rate, exhibiting an existence of a yield stress. (4) The Herschel-Bulkley, Mizrahi-Berk and Heinz-Casson models are all applicable and have an equivalent validity to quantitatively describe the steady shear flow behavior of $Antiphlamine-S^{(R)}$ lotion whereas both the Bingham and Casson models do not give a good applicability. (5) In small amplitude oscillatory shear flow fields, the storage modulus is always greater than the loss modulus over an entire range of angular frequencies tested and both moduli show a slight dependence on angular frequency. This means that the linear viscoelastic behavior of $Antiphlamine-S^{(R)}$ lotion is dominated by an elastic nature rather than a viscous feature and that a gel-like structure is present in this system. (6) In large amplitude oscillatory shear flow fields, the storage modulus shows a nonlinear strain-thinning behavior at strain amplitude range larger than 10 % while the loss modulus exhibits a weak strain-overshoot behavior up to a strain amplitude of 50 % beyond which followed by a decrease in loss modulus with an increase in strain amplitude. (7) At sufficiently large strain amplitude range (${\gamma}_0$>100 %), the loss modulus is found to be greater than the storage modulus, indicating that a viscous property becomes superior to an elastic character in large shear deformations.

전도성 나노 구리잉크의 잉크젯 프린팅 유변학적 거동 및 광소결 특성 평가 (Rheological behavior and IPL sintering properties of conductive nano copper ink using ink-jet printing)

  • 이제영;이도경;남산;최정훈;황광택;김진호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.174-182
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    • 2020
  • 최근 잉크젯 프린팅 기술을 이용한 인쇄전자 분야가 차세대 기술로서 각광받고 있으며, 복수의 프린트 헤드(head)로부터 다양한 잉크 형태의 소재를 정밀하게 출력하여 적층할 수 있는 3D 프린팅 기술에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 잉크젯 3D 프린팅 기술을 이용하여 광경화성 실리카 잉크와 PVP가 첨가된 나노 구리 잉크로 절연층과 전도층의 복합구조체를 제작하였다. 프린팅 구동 조건과 잉크의 유변학적 거동을 최적화하여 정밀한 광경화 실리카 절연층을 적층 제조하였으며, 절연층의 저항은 2.43 × 1013 Ω·cm의 값을 나타내었다. 광경화 실리카 절연층 위에는 액적 간격 제어를 통하여 나노 구리 전도층을 프린팅하였다. PVP 첨가 나노 구리 잉크의 소결은 IPL 광소결 공정을 이용하였으며, 어닐링 온도와 인가 전압 변화에 따른 전기적, 기계적 특성을 확인하였다. 100℃ 어닐링 온도와 700 V IPL 광소결 조건에서 PVP가 첨가된 나노 구리 전도층의 저항은 29 μΩ·cm으로 매우 낮으며, 광경화 실리카 절연층과의 접착력은 매우 우수한 것으로 확인하였다.