본 연구는 '대서' 품종과 국산 신품종 감자('고운', '새봉', '진선')로 추출한 감자전분의 이화학적, 구조적, 페이스팅 및 유변학적 특성에 대하여 평가하였다. 인 함량은 전분 포도당 잔기의 C-6에서의 인산화 정도에 따라 '대서' 전분이 유의적으로 높았고 '고운' 전분이 유의적으로 낮게 나타났다. 인 함량은 전분의 peak viscosity에 영향을 미쳐 인 함량이 높은 '대서' 전분이 peak viscosity 또한 가장 높게 나타났다. Breakdown viscosity는 국산 신품종 감자전분이 '대서' 전분에 비해 유의적으로 낮게 나타남으로써 '대서' 전분보다 열과 전단에 의한 구조의 파괴가 적어 식품 가공에 이용하기 적합함을 확인하였다. 주사전자현미경, X-선 회절도, FT-IR 스펙트럼, 1D NMR 분석 결과 '대서' 전분과 국산 품종 감자전분의 구조적인 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 정상유동 특성에서는 모든 전분에서 shear-thinning 현상이 나타났으며 그중에서도 특히 '고운' 전분이 가장 강한 shear-thinning 현상과 가장 높은 ${\eta}_{a,5}$, K, ${\sigma}_{oc}$값을 나타냈다. 동적 점탄특성에서는 본 연구에 사용한 모든 국산 신품종 감자전분의 G'과 G"이 '대서' 전분보다 높아 점탄성이 우수함을 입증하였다. 따라서 본 연구에서 페이스팅 특성과 동적 점탄특성 결과를 통해 국산 신품종의 감자전분의 열과 전단에 대한 저항성이 '대서' 전분보다 높아 가공 시 구조의 파괴가 적으며 점탄성 또한 '대서' 전분보다 높아 가공시장에서 더 유용하게 쓰일 수 있음을 확인하였다. 즉 본 연구에 사용된 국산 신품종 감자 품종이 가공용으로서 '대서' 품종을 대체해 국내 감자 가공시장의 점유율을 높일 수 있을 것이라고 판단된다.
In this research, experimental studies were performed to examine the rheological behavior of equimolar solutions of cetylpyridinium chloride (CPyCl) and sodium salicylate (NaSal) solutions with concentration. The surfactant solutions were prepared by dissolving 2 mM/2 mM - 80 mM/80 mM of surfactant/counterion in double-distilled water. It has been observed that the zero shear viscosity shows abrupt changes at two critical values of C^*$ and C^{**}$. These changes are caused by the switching of relaxation mechanism with concentration of CPyCl/NaSal solutions at those concentrations. The wall slip velocities of dilute and semidilute CPyCl/NaSal solutions show a dramatic increase with shear rate where the shear viscosity exhibits shear thickening behavior for dilute solutions and shear thinning behavior for semi-dilute solutions, respectively. Considering that the dramatic increase in wall slip velocity should be related to the formation of shear-induced structure (SIS) in the surfactant solution, the shear thickening behavior of semi-dilute solutions is caused by elastic instability unlike the case of dilute solutions.
본 연구에서는 CSM 고무를 유화하기 위하여 계면화학적 성질을 이용한 반전유화법과 계면활성제로서 비이온 및 음이온 계면활성제를 혼합 사용하였다. 단독계면활성제를 사용하였을 때에는 에멀젼의 분리가 발생하였고, 비이온 계면활성제 Span 60과 음이온 계면활성제 SLS를 혼합 사용하는 경우에는 상의 분리가 발생하지 않았다. 그러므로 혼합계면활성제를 사용하여 제조한 에멀젼의 droplet size, 전단속도에 따른 점도 및 전단응력과 같은 유변학적 거동을 통하여 에멀젼의 안정성을 규명하였다. 혼합계면활성제의 양에 따라 droplet size는 감소하였고, 이에 점도는 증가하였으며, 전단속도에 따른 점도 및 전단응력 측정결과 각각 non-Newtonian 흐름인 shear thinning 거동과 항복응력 값을 보였다. 이러한 실험결과인 유변학적 거동으로부터 CSM 고무를 유화하기 위해서는 반전유화법과 혼합계면활성제를 사용함으로써 에멀젼의 안정성을 향상시켰음을 확인할 수 있었다.
반도체 봉지재용 epoxy molding compound(EMC)에는 고함량의 충전제가 함유되어 있어 충전제의 함량이 유변학적 거동에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 반도체 봉지재용 EMC의 점도거동을 충전제 함량과 주파수(frequency)의 변화에 따라 조사하였다. 또한 주파수변화에 따른 점도거동을 전단율(shear rate)의 함수로 변환하기 위해 Cox-Merz 식과 modified Cox-Merz 식을 적용해 보았다. 이 결과 고함량에서 전단박화현상(shear thinning)과 항복강도(yield stress)가 관찰되었으며 전단율의 함수로의 변환은 Cox-Merz식을 적용하였을 때는 고종도에서 변형율 변화에 따른 점도값 차이 때문에 적용될 수 없었다. Modified Cox-Merz식을 적용하였을 때는 고농도/고변형율에서는 측정장치의 한계 때문에 오차를 보이기는 하지만 각 변형율에 따른 점도값들이 한 개의 마스터곡선으로 일치되는 경향을 보였다.
에너지 고분자인 poly(BAMO-AMMO)와 유사한 특성을 갖는 폴리에틸렌 플라스토머인 Exact를 고분자 결합제로, RDX(research department explosive)와 유사한 특성을 갖는 dechlorane을 충전제로 사용한 고농축 복합화약 시뮬란트 현탁계의 유변물성을 연구하였다. 회분식 용융혼련기를 사용하여 현탁계의 혼화거동을 조사하였는데 상당한 점성소산열이 발생하였다. 충전율이 70 v% 이상에서는 토크의 지속적인 감소가 있었는데 이는 벽면 미끌어짐 현상에 기인한다고 사료되었다. SEM 관찰 결과 충전제 입자들은 잘 분산되어 있었고 혼화 조건의 영향은 크지 않은 것으로 판단되었다. 현탁계의 뚜렷한 전단박화(shear thinning) 특성으로 인하여 낮은 전단속도의 평판-평판 레오미터에서 측정이 어려운 고충전 현탁계도 높은 전단속도의 모세관 레오미터에서 유변물성 측정이 가능하였다.
본 연구에서는 케로신 계열 액체 연료인 Jet A-1에 $SiO_2$계열의 젤화제인 Aerosil(R) R972, Silica 230, Silica 530을 첨가하여 젤 추진제를 제작하고 젤화 (gelification) 여부를 확인하기 위해 비 Newton 유체의 대표 모델인 power law model을 이용하였다. 본 연구에서 제작한 모든 젤 추진제는 전단박화 효과와 함께 젤화제의 함유량이 증가할수록 젤 추진제의 점도가 높게 형성됨을 확인하였다. Aerosil(R) R972를 첨가한 젤 추진제는 전단률 증가와 함께 점도가 power law model을 따르며 감소하는데 반해 Silica230과 Silica 530을 첨가한 젤 추진제는 전단률 100 [1/s] 이전 구간에 대해 power law model에 벗어남을 확인하였다.
Dry film 공정에 의해 PDP(Plasma Display Panel)용 무연 투명유전체를 제조하였다. 여러 슬러리 조성으로부터 고밀도 green sheet를 제조하는데 최적의 조성을 선정하였다. 한편, 슬러리는 양질의 green sheet를 제작하는데 적합한 shear thinning 특성을 나타냈다. 제조한 투명유전체의 열팽창계수는 유리기판인 PD-200과 유사한 $97{\times}10^{-7}/^{\circ}C$로 측정되었다. PD-200에 접합된 투명유전체의 단면 주사현미경 관찰로부터 두 층은 갭이 없이 매우 견실히 접합되어 있음을 확인할 수 있었다.
A highly dispersed W/O emulsion of silicone oil (cyclomethicone)/water system was prepared with a nonionic surfactant. The surface and interfacial tension between the oil and water were characterized in terms of the droplet size distribution and viscosity change of the emulsion. When the dispersed phase concentration was relatively high, the viscosity of the emulsion was rapidly increased and the droplet size of the emulsion was decreased. The rheological behavior of the emulsion system showed non-Newtonian and shear thinning phenomena depending upon the content of the dispersed phase. The droplet size of the emulsion was decreased with increasing surfactant content and water concentration. The relative viscosity of the emulsion was better predicted with the Choi-Schowalter model than with the Taylor model. The value of the complex modulus increased with increasing surfactant concentration. The linear viscoelastic region was expanded with a dispersed phase concentration. According to the change in the viscosity, the behavior was classified into three distinct regions: [I] linear viscoelastic, [II] partially viscoelastic, and [III] viscous. The creep/recovery behaviors in each region were characterized.
Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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제21권2호
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pp.126-135
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1997
Drag reduction in polymer solutions is the phenomenon where by extremely dilute solutions of high molecular weight polymers exhibit frictional resistance to flow much lower than the pure solvent. This effect, largely unexplained as yet, has attracted the attention of polymer scientists and fluid flow specialists. Although applications are beginning to appear, the principle interest to data has been in attempting to relate the effect to the fluid mechanics of turbulent flow. Drag reduction in two phase flow can be applied to the transport of crude oil, phase change system such as chemical reactor, and pool and boiling flow. But the research on drag reduction in two phase flow is not intensively investigated. Therefore, experimental investigations have been carried out to analyze the drag reduction produced by polymer addition in the single phase and two phase flow system. The objectives of the proposed investigation are primarily in identifying and developing high performance polymer additives for fluid transportations with the benefits of turbulent drag. Also we want to is to evaluate the drag reduction in horizontal flow by measuring pressure drop and mean velocity. Experimental results show higher drag reduction using co - polymer(A611P) then using polyacrylamide (PAAM) and faster degradation using PAAM than using A611P under the same superficial velocity.
In this research, experimental studies leave been performed on the hydrodynamic interaction between a spherical particle and a plane wall by measuring the force between the particle and wall. To approach the system as a resistance problem, a servo-driving system was set-up by assembling a microstepping motor, a ball screw and a linear motion guide for the particle motion. Glycerin and dilute solution of polyacrylamide in glycerin were used as Newtonian and non-Newtonian fluids, respectively. The polymer solution behaves like a Boger fluid when the concentration is 1,000 ppm or less. The experimental results were compared with the asymptotic solution of Stokes equation. The result shows that fluid inertia plays all important role in the particle-wall interaction in Newtonian fluid. This implies that the motion of two particles in suspension is not reversible even in Newtonian fluid. In non-Newtonian fluid, normal stress difference and viscoelasticity play important roles as expected. In the dilute solution weak shear thinning and the migration of polymer molecules in the inhomogeneous flow field also affect the physic of the problem.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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