• 청정기술
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• 제26권2호
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• pp.102-108
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• 2020

오늘날 석유화학, 정밀화학, 대기오염 방지산업 등에서 증류, 흡수, 추출, 탈거 등 물질분리 단위공정으로 주로 충전탑을 사용해 왔다. 충전탑은 가스-액체, 가스-가스 시스템에서의 물질들과의 접촉에 의해 운전되어 진다. 이러한 충전탑은 낮은 압력손실, 경제적 효율, 고온성 액체물질 적용, 유지보수 용이, 유해가스 처리 등의 운영에서 장점들을 가진다. 충전탑의 성능은 충진물을 통해 가스와 액체를 고르게 분산함으로써 우수한 성능을 보이며, 이는 충전탑 설계에 있어 중요한 인자로 고려되어진다. 본 실험에서는 충진물에 대한 액체부하 및 가스용량인자에 따른 건조압력손실, 수력학적 압력손실, 액체함량 변화에 대한 기하학적 특성에 대하여 연구하였다. 결과로부터 설계인자와 운전조건 등의 유해가스 처리에 필요한 인자를 도출하였다. 임의 충진물인 raschig super-ring에 대한 건조압력손실을 측정한 결과, 가스용량인자가 증가할수록 일정하게 선형적으로 증가하였고, 가스용량인자가 0.630 ~ 3.448 kg^-1/2 m^-1/2 S^-1에서 건조압력손실은 1.892 ~ 47.312 mmH₂O m^-1로 기존 산업현장에서 보편적으로 사용되는 35 mm pall-ring보다도 낮은 압력손실을 보였다. 그리고 raschig super-ring에 대한 수력학적 압력손실을 측정한 결과, 고유 액체부하에 대하여 가스용량인자가 증가할수록 압력손실도 함께 증가함을 확인하였고, 액체부하 변화에 따른 가스용량인자가 1.855 ~ 2.323 kg^-1/2 m^-1/2 S^-1으로 20% 증가할 때, 압력손실은 약 17% 증가하는 것으로 나타났다. 마지막으로, 충진물 체적에 관한 액체함량은 가스용량인자에 의존된 액체부하 매개변수로서 액체부하 변화에 따른 가스용량인자 약 3.84 kg^-1/2 m^-1/2 S^-1까지는 거의 일정한 액체함량을 보였으나, 그 이상에서는 급격하게 증가하였다.

• 대한방사선치료학회지
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• 제26권1호
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• pp.59-67
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• 2014

목 적 : 폐암의 정위적체부방사선치료시 실제 적용하고 있는 최대강도투사(MIP) 영상과 호흡위상별(0~90%)영상에서 3차원적으로 재구성된 선량 분포 차이를 평가하고자 한다. 대상 및 방법 : 본원에서 정위적체부방사선치료를 시행한 비소세포성 폐암(NSCLC) 환자 5명을 대상으로 4차원 전산화단층영상을 시행하여 10개의 호흡위상별 영상을 획득한 후 최대강도투사 영상을 재구성하여 각 호흡위상별 치료계획을 수립하였고, 2차원 이온전리함과 선량분석프로그램 COMPASS(IBA dosimetry, Schwarzenbruck, Germany)을 이용하여 3차원적으로 재구성된 선량분포를 측정하였다. 이를 이용하여 치료계획 선량분포와 실제 측정 선량분포의 일치성 여부 및 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 선량 분포의 차이를 정량적으로 비교 분석하였다. 결 과 : 최대강도투사 영상 및 호흡위상별 영상에서의 선량분포의 일치성을 알아보기 위한 감마분석 통과율은 대상 환자 모두 99%이상으로 평가기준을 만족 시켰으며, 각각의 환자들에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI(Homogeneity Index) 차이의 평균은 -0.03~0.04로 크지 않았으며, PTV(Planning Target Volume)의 Dmax 차이는 평균 3.30 cGy, 척수는 평균 40 cGy, 양측 폐, 우폐, 좌폐의 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$ 차이는 평균 -0.04~2.32% 차이를 나타내었다. 또한 모든 환자에 대한 최대강도투사 영상과 호흡위상별 영상에서 재구성된 선량의 HI 차이의 평균은 -0.03~0.03로 크지 않았으며, PTV의 Dmax 차이의 평균은 10% 영상에서 가장 차이가 작았고, 70% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 척수의 Dmax차이의 평균은 50% 영상에서 가장 차이가 작았고, 0% 영상에서 가장 큰 차이를 나타내었다. 폐 $V_{20}$, $V_{10}$, $V_5$의 차이의 평균은 호흡위상별로 일정한 경향성을 나타내지 않았다. 결 론 : 본 연구를 통해 최대강도투사 영상과 각 호흡위상별 영상에서 측정되어 3차원적으로 재구성된 선량분포차이는 일정한 경향을 나타내지는 않았지만 특정 호흡위상에서 선량 분포 차이가 상이한 경우를 볼 수 있었다. 종양의 위치 및 호흡 움직임이 유사한 대상환자군을 선정하여 체계적인 연구를 통해 데이터화 하게 되면 폐와 같이 움직임이 큰 장기의 정위적체부방사선치료시 특정 호흡위상에서 획득한 영상에서의 치료계획이 실제 치료에 적용되어야 하는지에 대한 적합성 여부를 판단 할 수 있을 것이라고 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권9호
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• pp.840-850
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• 2010

새만금호와 인접한 배후지역에 위치하며 새만금 수질에 직 간접적으로 영향을 미치는 간척농지 지구 계화조류지를 대상으로 환경변화에 의해 수계로 용출되어 부영양화의 주원인이 되는 인의 존재형태와 수계내 영향인자 사이의 상관관계를 분석하였다. 계화조류지 퇴적물 내 인의 존재형태 조사 결과, 전체적으로 Saloid-P의 형태가 2.28~7.75 mg/kg(1.4%), Al-P 0.34~5.36 mg/kg (0.5%), Fe-P 31.04~837.25 mg/kg (39.8%), Ca-P 149.91~257.09 mg/kg (56.6%), Red-P 0.29~2.07 mg/kg (0.4%), Occd-P 2.23~8.89 mg/kg (1.3%)를 나타냈다. 퇴적물내 인의 존재형태를 비교하면, 계화조류지는 Ca-P (56.6%)와 Fe-P (39.8%) 의 형태가 97% 이상이며, 계화조류지 퇴적물내 인의 형태중 대부분을 차지하는 Ca-P와 Fe-P의 형태에 영향을 미치는 수계내 인자를 분석한 결과, Fe-P는 총질소(T-N) (r=0.761, p<0.05)와 질산성질소($NO_3$-P) (r=0.754, p<0.05), 암모니아성질소($NH_4$-N)(r=0.728, p<0.05), 총인(T-P) (r=0.774, p<0.05), 용존성 무기인($PO_4$-P) (r=0.767, p<0.05)과 유의성 있는 상관관계를 나타냈으나 Ca-P의 형태는 조사항목 중 수계내 인자와의 유의성을 발견하지 못하였다. 퇴적물내 중금속이 인의 존재형태에 미치는 영향 조사 결과, Ca-P 형태의 인은 특정 중금속과 상관관계를 나타내지 않았으나, Fe-P 형태의 인은 비소(As) (r=0.817, p<0.01), 구리(Cu) (r=0.793, p<0.05), 카드뮴(Cd) (r=0.786, p<0.05), 아연(Zn) (r=0.738, p<0.05)과 높은 상관관계를 보였다.

• 한국추진공학회:학술대회논문집
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• 한국추진공학회 2003년도 제20회 춘계학술대회 논문집
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• pp.91-93
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• 2003

A comprehensive numerical study is carried out to investigate for the understanding of the flow evolution and flame development in a supersonic combustor with normal injection of ncumally injecting hydrogen in airsupersonic flows. The formulation treats the complete conservation equations of mass, momentum, energy, and species concentration for a multi-component chemically reacting system. For the numerical simulation of supersonic combustion, multi-species Navier-Stokes equations and detailed chemistry of H2-Air is considered. It also accommodates a finite-rate chemical kinetics mechanism of hydrogen-air combustion GRI-Mech. 2.11[1], which consists of nine species and twenty-five reaction steps. Turbulence closure is achieved by means of a k-two-equation model (2). The governing equations are spatially discretized using a finite-volume approach, and temporally integrated by means of a second-order accurate implicit scheme (3-5).The supersonic combustor consists of a flat channel of 10 cm height and a fuel-injection slit of 0.1 cm width located at 10 cm downstream of the inlet. A cavity of 5 cm height and 20 cm width is installed at 15 cm downstream of the injection slit. A total of 936160 grids are used for the main-combustor flow passage, and 159161 grids for the cavity. The grids are clustered in the flow direction near the fuel injector and cavity, as well as in the vertical direction near the bottom wall. The no-slip and adiabatic conditions are assumed throughout the entire wall boundary. As a specific example, the inflow Mach number is assumed to be 3, and the temperature and pressure are 600 K and 0.1 MPa, respectively. Gaseous hydrogen at a temperature of 151.5 K is injected normal to the wall from a choked injector.A series of calculations were carried out by varying the fuel injection pressure from 0.5 to 1.5MPa. This amounts to changing the fuel mass flow rate or the overall equivalence ratio for different operating regimes. Figure 1 shows the instantaneous temperature fields in the supersonic combustor at four different conditions. The dark blue region represents the hot burned gases. At the fuel injection pressure of 0.5 MPa, the flame is stably anchored, but the flow field exhibits a high-amplitude oscillation. At the fuel injection pressure of 1.0 MPa, the Mach reflection occurs ahead of the injector. The interaction between the incoming air and the injection flow becomes much more complex, and the fuel/air mixing is strongly enhanced. The Mach reflection oscillates and results in a strong fluctuation in the combustor wall pressure. At the fuel injection pressure of 1.5MPa, the flow inside the combustor becomes nearly choked and the Mach reflection is displaced forward. The leading shock wave moves slowly toward the inlet, and eventually causes the combustor-upstart due to the thermal choking. The cavity appears to play a secondary role in driving the flow unsteadiness, in spite of its influence on the fuel/air mixing and flame evolution. Further investigation is necessary on this issue. The present study features detailed resolution of the flow and flame dynamics in the combustor, which was not typically available in most of the previous works. In particular, the oscillatory flow characteristics are captured at a scale sufficient to identify the underlying physical mechanisms. Much of the flow unsteadiness is not related to the cavity, but rather to the intrinsic unsteadiness in the flowfield, as also shown experimentally by Ben-Yakar et al. [6], The interactions between the unsteady flow and flame evolution may cause a large excursion of flow oscillation. The work appears to be the first of its kind in the numerical study of combustion oscillations in a supersonic combustor, although a similar phenomenon was previously reported experimentally. A more comprehensive discussion will be given in the final paper presented at the colloquium.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권4호
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• pp.593-598
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• 2011

연구에서는 스팀빵을 1차부터 5차까지 발효시켜 일반성분, 물리적 특성, 전분 가수 분해율, 단백질 소화율, 관능평가를 실시하여 최대 적정 발효횟수를 파악하고자 하였으며 이에 대한 결과는 다음과 같다. 일반성분 중 수분함량은 1차 발효 스팀빵이 가장 낮았고 5차 발효 스팀빵이 유의적(p<0.01)으로 가장 높았고 단백질 함량은 1차 발효 스팀빵이 유의적(p<0.01)으로 가장 높았다. 물리적 특성에서 비용적은 1차 발효 스팀빵이 유의적(p<0.05)으로 가장 낮았고 발효횟수가 증가함에 따라 증가하였다. 물성 특성에서는 발효횟수에 따라 견고성, 검성이 유의적(p<0.01)으로 감소하였고 응집성(p<0.05)은 유의적으로 증가하였다. 전분 가수분해율은 5차 발효 스팀빵이 1, 2, 3차 발효 스팀빵보다 유의적(p<0.05)으로 높게 나타났고, 단백질 소화율은 5차 발효 스팀빵이 1, 2, 4차보다 유의적(p<0.05)으로 높았다. 관능평가에서는 색상의 흰 정도는 4, 5차 발효 스팀빵에서 유의적(p<0.01)으로 높게 나타났고 기공의 균일성은 4, 5차 발효 스팀빵에서 유의적(p<0.01)으로 낮은 점수를 보였다. 촉촉한 정도(p<0.01), 응집성(p<0.01), 씹힘성(p<0.05), 전반적인 기호도(p<0.01)는 4차 발효 스팀빵이 유의적으로 높았다. 전체 평균 점수에서도 4차 발효 스팀빵이 유의적(p<0.01)으로 가장 높은 관능평가 점수를 보였다. 이상을 살펴볼 때, 스팀빵의 발효횟수가 증가함에 따라 관능적인 측면에서 5차 발효까지는 과발효에 의한 불쾌취가 없었고 색상, 촉촉한 정도, 씹힘성, 단맛 등이 증가하였으며 전반적인 기호도에서도 높은 점수를 보였으므로 발효 스팀빵의 발효횟수를 늘린다면, 부드러운 질감이 향상되어 입안의 식감을 높일 수 있는 제품 개발이 가능할 것으로 여겨진다. 또한, 발효횟수를 증가시킨 경우, 단백질 함량이 감소하고, 전분 가수분해율과 단백질 소화율은 증가하였다. 따라서 기존 스팀빵의 발효횟수를 적절히 증가시키는 경우, 관능적, 물성적 측면뿐 아니라 소화율도 높일 수 있는 향상된 품질의 신제품 제조가 가능할 것으로 사료된다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제14권2호
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• pp.103-114
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• 2010

목적 : 자기공명영상을 이용한 치매연구에서 삼차원 T1강조 뇌 구조 영상으로 뇌기능을 분석할 경우 복셀 기반 형태분석 방법이 이용 된다. 그러나 일반적으로 The Montreal Neurological Institute (MNI) 152 라는 젊은 서양성인 뇌로 만들어진 표준판에 정규화되고 이는 분석오차가 생길 수 있어 한국 노인 및 치매환자의 뇌를 분석할 경우 부정확한 결과를 초래한다. 따라서, 본 연구의 목적은 뇌 분석을 최적화 하기 위해 한국 노인 및 치매 환자의 뇌 구조 영상의 표준판을 개발하는데 있다. 대상 및 방법 : 검사장비는 3테슬러를 이용하였으며 8채널 SENSE (sensitivity encoding) 머리코일을 이용하였다. 펄스열은 삼차원 T1 강조 터보 경사자장 타입으로 뇌의 해부학 영상을 획득하였다. 신경심리 검사 점수결과에 따라 정상 노인 43명, 경도인지장애 환자 44명, 알츠하이머성 치매 환자 36명 의 세 그룹으로 나누었다. 일반 선형 모델 방정식을 사용하여 나이와 성별 및 질환간의 차이에 의한 인자를 고려 하였으며, 평가된 인자는 쌍일치 접근 방법으로 한국 노인과 치매 환자의 뇌 표준판을 만들었다. 두 표준판의 Talairach 기준 점에 따른 평균거리와 뇌실의 거리를 계산하였다. 또한 뇌 전체 영역에서 회백질과 백질을 확률이 50% 이상인 복셀 개수를 세어 회백질과 백질의 영역을 계산하였다. 결과 : 최종 뇌 표준판은 MNI152뇌 표준판과 비교했을 경우 공간 분해능이 높았고, 평균거리와 뇌실의 크기에서 차이가 있었다. 회백질 및 백질의 영역은 본 연구에서 개발한 뇌 표준판의 회백질과 백질 모두에서 더 적었고, 백질보다 회백질에서 더 많은 차이가 있었다. 결론 : 본 연구에서 개발한 한국 뇌 표준판은 앞으로 한국 노인과 치매환자의 질환을 분석하는 연구에 유용할 것으로 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권2호
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• pp.156-165
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• 2002

연구배경: 기관내 관에 의한 합병증 중에서 기낭에 연관된 문제로 높은 기낭압은 기관 점막의 허혈성 손상을 초래하고 너무 낮은 기낭압은 상기도 분비물의 흡인과 환기 가스의 누출에 따른 환기 장애를 초래한다. 이러한 기낭과 관련된 문제들을 예방하기 위해서는 적절한 기낭압을 유지하는 것이 중요하다. 더욱이 장기간 기계호흡을 받는 환자에서는 환자의 호흡역학의 변화 등 여러 원인에 의해서 적절한 기낭압이 변할 수 있어 기낭압의 지속적인 감시 및 관리가 필요할 것으로 사료되나 이에 대한 연구 보고가 없었다. 이에 본 연구는 장기간 기계호흡을 받는 환자에서 기관내관의 기낭압의 변화를 알아 보고 기낭압의 지속적인 감시 및 관리의 필요성을 알아보고자 하였다. 방 법 : 호흡부전으로 14일 이상 장기간 기계호흡을 받는 환자를 대상으로 기관 내관 삽관 일부터 발관 일까지 매일 기낭 공기량의 변화에 따른 기낭압의 변화를 알아 보고 적절한 기낭압을 유지하기 위해 필요한 기낭 공기량을 측정하여 비교하였다. 결 과 : 기낭압은 삽관 일수에 따라 유의한 증가는 관찰되지 않았으나 적절한 기낭압을 유지 하기 위해서 필요한 기낭내 주입 공기량은 환자에 따라 1.9~6.9 cc 로써 다양하고 동일한 환자 내에서도 적절한 기낭압을 유지하기 위해 필요한 기낭내 주입 공기량의 변화가 심하고, 일정한 기낭 공기 3cc 주입시 측정된 기낭압의 변화가 평균 22 $cmH_2O$였다. 수은혈압계로 측정된 기낭압은 자동기낭압관리기로 측정된 기낭압과 정확히 일치하였다. 결 론 : 기낭압에 의한 합병증을 줄이기 위해서 일정한 공기량을 기낭내 주입하거나 간헐적인 기낭압의 측정으로는 적절한 기낭압을 지속적으로 유지 하는데 부적절하여 지속적인 기낭압의 측정 및 감시가 필요한 것으로 사료되며 이러한 목적으로 수은혈압계는 자동기낭압관리기를 대체하여 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국세라믹학회지
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• 제39권9호
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• pp.857-862
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• 2002

석탄회와 벤토나이트 및 이스트 분말의 성형체를 800∼1,000$^{\circ}C$에서 1시간 소성하여 수질정화용 미생물 고정화 세라믹 담체를 제조하여 기공${\cdot}$기계적 특성을 조사하였다. 석탄회와 벤토나이트(FB)시편은 벤토나이트의 첨가량과 소성온도가 증가함에 따라 기공특성은 감소하였으나 압축강도는 증가하였다. 800∼1,000$^{\circ}C$에서 소성한 FB시편은 압축강도 89.6∼128.9 kgf/$cm^2$, 부피비중 1.25∼1.43, 겉보기비중 1.61∼1.78, 기공률 27.2∼62.2%, 평균기공경 7.9∼25.6${\mu}m$, 기공용적 8.9∼$22.2{\times}10^{-5}\;cm^3/g$ 및 비표면적 35.2∼134.3 $m^2/g$을 나타내었다. 이스트 분말을 첨가한 FBY시편은 FB시편에 비하여 기공특성이 향상되었으나 압축강도는 감소하였다. 9F1B시편에 10wt%의 이스트 분말을 첨가하여 900$^{\circ}C$에서 1시간 소성한 9F1B1Y시편은 압축강도 98.7 kgf/$cm^2$, 부피비중 1.20, 겉보기비중 1.67, 기공률 68.1%, 평균기공경 48.9 ${\mu}m$, 기공용적 $29.5{\times}10^{-5}\;cm^3/g$ 및 152.2 $m^2/g$의 비표면적을 나타내었으며, 담체의 기공에 S. saprophyticus의 부착특성이 양호하여 수질정화용 미생물 고정화 담체로 이용이 가능하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권4호
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• pp.341-348
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• 2010

유중 건조 공정의 기본 원리는 수분과 비열차이가 있는 오일을 가열할 때 온도 차이에 따라 형성되는 슬러지 내부의 급격한 압력 변화를 이용한다. 즉 슬러지 내부에 발생하는 급격한 압력 상승이 이루어질 때 슬러지 공극을 통하여 수분이 빠르게 배출하도록 하는 것이다. 본 연구의 목적은 유중 건조공정 중 다양한 운전 변수가 건조효율에 미치는 영향을 구체적으로 규명하기 위한 것이다. 변수 연구를 위하여 일련의 건조 실험과 수치해석을 시도하였으며 그 결과 건조온도, 건조시간, 폐오일종류, 슬러지 종류 등 중요 실험변수에 따른 건조곡선이 얻어졌다. 건조 온도 변화에 따른 연구 결과는 폐오일의 종류에 관계없이 $140^{\circ}C$ 이상으로 운전하는 것이 건조효율에 유리한 것으로 나타났으며 이 결과는 수치 해석적 결과로도 확인되었다. 그리고 슬러지 직경의 경우 직경이 감소할수록 효율적으로 건조되는 경향으로 보였으며 이는 비표면적의 증가에 기인하는 것으로 판단되었다. 오일 종류나 물성의 변화에 대한 연구에서는 오일의 점도가 가시적인 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 점도가 높은 오일의 경우 건조 초반에 수분 증발이 현저히 지체되는 현상이 나타났다. 그러나 건조온도 $140^{\circ}C$ 이상에서는 이러한 지체 현상이 감소하는 결과를 나타내었다. 슬러지 종류에 따른 연구에서는 전체적으로 큰 차이를 나타내지는 않았으나 하수슬러지가 다른 종류의 슬러지에 비하여 좀 더 가시적으로 양호한 수분제거 양상을 나타내었다. 수치 해석적 연구는 실험적 연구에 대한 상호보완적인 연구로서 가능성을 보였으나 복잡한 세부모델에 대한 경험적인 모델개발의 필요성이 제기되었다.

• 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.