• 제목/요약/키워드: water-vapor permeability

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Model development to design modified atmosphere packaging of Mandarin oranges

  • Kim, Jong-Kyoung;Lee, Sang-Duk;Ha, Young-Sun;Lee, Jun-Ho
    • 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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    • 한국식품저장유통학회 2003년도 제23차 추계총회 및 국제학술심포지움
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    • pp.192.1-192
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    • 2003
  • The aim of this study was to develop a model that could be used in the design of modified atmosphere packaging (MAP) for Mandarin oranges. Respiratory data at 5, 10, 20$^{\circ}C$ for mandarin oranges were gathered and altered for create useful respiration model. The maximum rate of oxygen uptake increased with increasing temperature. The packaging materials were conventional low density polyethylene and polypropylene with anti-fog, and anti-fungi treatments, and thickness was 30 $\mu\textrm{m}$ and 50 $\mu\textrm{m}$. Permeability tests were performed to find their oxygen, carbon dioxide, water vapor transmission rate as increases in temperature. Test results were then converted to logarithm format for MAP modeling. Optimum gas composition in the package system for fruits were set according to literature and upper or lower limits of oxygen and dioxide established. To predict gas composition at certain storage time, weight of fruits, film thickness, film type, and other variables, respiration rate was studied at various storage conditions. The validity of the model was tested experimentally by observing actual atmospheric changes inside packages. It is concluded that the strategy developed is of use in designing dynamic gas exchange MAP systems, and also has potential uses in similar agricultural products.

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열처리 슬러리코팅법을 이용한 연료전지 가스확산층의 제조 (Fabrication of Gas Diffusion Layer for Fuel Cells Using Heat treatment Slurry Coating Method)

  • 김성진;박성범;박용일
    • 열처리공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.65-73
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    • 2012
  • The Gas Diffusion Layer (GDL) of fuel cell, are required to provide both delivery of reactant gases to the catalyst layer and removal of water in either vapor or liquid form in typical PEMFCs. In this study, the fabrication of GDL containing Micro Porous Layer (MPL) made of the slurry of PVDF mixed with carbon black is investigated in detail. Physical properties of GDL containing MPL, such as electrical resistance, gas permeability and microstructure were examined, and the performance of the cell using developed GDL with MPL was evaluated. The results show that MPL with PVDF binder demonstrated uniformly distributed microstructure without large cracks and pores, which resulted in better electrical conductivity. The fuel cell performance test demonstrates that the developed GDL with MPL has a great potential due to enhanced mass transport property due to its porous structure and small pore size.

대두박을 이용한 가식성 필름의 제조에 관한 연구 (Preparation of Edible Films from Soybean Meal)

  • 양성범;조승용;이철
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.452-459
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    • 1997
  • 본 연구는 추출 pH가 분리 대두 단백질 필름의 인장 강도, 신장률 및 수증기 투과도에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 산성(pH 2.0, pH 3.0), 중성(pH 7.0) 및 알칼리성(pH 10.0, pH 12.0)에서 분리 대두 단백질을 추출하고 이로부터 가식성필름을 제조하였을 때, 산성에서 추출한 단백질로 제조한 $SPI_2$$SPI_3$ 필름의 인장 강도가 각각 2.881 MPa, 2.804 MPa로서 중성이나 알칼리성 영역에서 추출하여 제조한 가식성 필름보다 높게 나타났으며, $SPI_3$ 필름의 수증기 투과도는 필름의 두께가 $55\;{\mu}m$에서 $72\;{\mu}m$로 증가함에 따라 $3.349\;{\times}\;10^{-10}{\sim}3.871\;{\times}\;10^{-10}\;g{\cdot}m/m^2{\cdot}s{\cdot}Pa$로 증가하여 다른 중성이나 알칼리성에서 추출한 분리 대두 단백질 필름에 비해 낮은 수증기 투과도를 보여, 산성에서 추출한 분리단백질로 제조한 가실성 필름이 다른 pH영역에서 추출한 SPI로 제조한 필름보다 강한 인장강도와 우수한 수분차단력을 보였다. 가소제의 농도가 증가함에 따라 $SPI_2$로 제조한 가식성 필름의 인장 강도는 가소제의 농도가 0.2 g plasticizer/g $SPI_2$에서 0.8 g plasticizer/g $SPI_2$로 증가함에 따라 가소제가 glycerol인 경우 12.297 MPa에서 1.356 MPa로, propylene glycol인 경우 7.408 MPa에서 2.147 MPa로, polyethylene glycol인 경우 10.579 MPa에서 2.987 MPa로 감소하여 가소제의 종류 및 농도를 달리함으로써 필름의 기계적물성을 조절하는 것이 가능하였다. 산성 영역에서 추출한 분리 대두 단백질($SPI_2$, $SPI_3$)이 다른 것들에 비해 단백질 함량과 11S/7S의 함량비가 높게 나타났으며, 이는 가식성 필름의 물리적 성질의 변화의 주요한 인자로 생각되고 있다.

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인산 및 2-부톡시에탄올 첨가에 의한 PSF 고분자 분리막의 제조 및 특성 (Preparation and Characterization of PSF Membranes by Phosphoric Acid and 2-Butoxyethanol)

  • 김노원
    • 멤브레인
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    • 제22권3호
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    • pp.178-190
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    • 2012
  • 침지법 상전이 공정 방법으로 polysulfone (PSF) 분리막을 제조하였다. PSF/NMP/PVP/phosphoric acid의 캐스팅 용액과 물 침전조를 이용하여 분리막을 제조하였다. 증기 유도 상전이법과 비용매 유도 상전이법을 연속하여 적용함으로서 캐스팅 용액에 첨가된 인산의 영향이 분리막의 구조 및 투과량에 미치는 영향을 살펴보았다. 미량의 인산의 첨가로도 평균 기공의 크기, 공극률, 수투과량의 증가를 볼 수 있었다. 또한 분리막의 구조가 치밀한 스펀지 형태의 구조에서 비대칭성이 향상된 구조로 변화함을 확인할 수 있었다. PSF/NMP/PVP/phosphoric acid/BE를 함유한 캐스팅 용액을 준비한 후 동일한 조건으로 증기 유도 상전이법과 비용매 유도 상전이법을 연속하여 적용하여 분리막을 제조하였다. BE의 첨가는 평균 기공의 크기를 거의 0.1 ${\mu}m$ 정도 향상시키는 효과를 가져왔으며 수 투과 유량 또한 10~12 $L/cm^2{\cdot}min{\cdot}bar$ 향상시키는 결과를 나타내었다.

지방산과 $CaCl_{2}$ 처리에 의한 알긴산 필름의 수분저항성 증진 (Increase in Moisture Barrier Properties of Alginate-based Films by Composting with Fatty Acids and $CaCl_{2}$ Treatment)

  • 임종환;김지혜
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.432-439
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    • 2004
  • 알긴산 필름의 수분저항 특성을 증진시키기 위하여 지방산 (lauric, palmitic, stearic, oleic acid)과 복합필름을 제조하고 $CaCl_{2}$용액으로 처리하고, 이들의 처리 효과를 필름의 두께, 표면색, 미세구조, 인장강도, 신장률, 투습도, 수분용해도 및 등온 흡습곡선을 측정하여 조사하였다. 알긴산 필름은 지방산과의 복합필름을 형성하거나 $CaCl_{2}$ 처리를 하므로 필름의 미세구조가 크게 변하였다. 필름의 인장강도는 사용한 지방산의 종류에 따라 25-70% 정도 감소하였으나, $CaCl_{2}$ 처리에 의해 1.5-2배 증가하였다. 필름의 신장률은 두 가지의 처리에 의해 모두 감소하였다. 투습도는 불포화 지방산인 oleic acid를 제외하고는 지방산과 복합필름을 제조하므로 유의적으로(p<0.05) 감소하였다. 수분용해도 역시 두 가지 처리에 의해 모두 감소하였는데, stearic acid의 경우는 두 가지 방법을 병용하여 사용하므로 수분용해도가 약 30배 정도까지 감소하였다. 모든 알긴산 필름의 등온흡습곡선은 전형적인 두 단계의 변화 양상을 나타냈으며, 그 전환점은 수분활성도 0.75의 범위였다. 등온흡습곡선과 단분자층 수분함량의 결과는 $CaCl_{2}$ 처리에 의해 필름의 친수성이 감소하였음을 나타냈다.

Polyethylene Glycol 처리한 아크릴 운동용 양말의 축열 . 방열성과 수분전달 특성이 착용 성능에 미치는 영향 (The Effect of Thermal Storage/Release and Moisture Transport Properties of Polyethylene Glycol-Treated Acrylic Athletic Socks on the Wear Performance)

  • 조길수;이은주
    • 한국의류학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.36-50
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    • 1995
  • The purpose of this study was 1) to estimate the improvement of thermal storage/release and moisture transport properties of PEG-treated acrylic athletic socks and suggest the optimum add-on for PEG treatment, 2) to investigate wear performance of untreated cocks and two kinds of socks treated with PEG of minimum and optimum add-on respectively, and 3) to consider the effect of thermal storage/release and moisture transport properties of PEG- treated socks on the wear performance and the subjective comfort zone. Thermal activities of specimens treated by PDC were evaluated on a DSC by measuring the heat of fusion on heating and the heat of crystallization on cooling. Moisture regain, absorption speed, wickability, water retenti on value, and water-vapor permeability were measured. In the wear trials that the subjects performed a subsequent exercise protocol wearing three differently treated socks in a conditioned environment ($14\pm2^{\circ}C$, 65$\pm$2% R.H.), microclimate temperature and humidity, and subjective wear sensations including thermal sensation, wettedness, softness, fit, and overall comfort were obtained. PEC-treated specimens with more than 20% add-on showed thermal storage on heating and thermal release on cooling by a DSC and the heat contents of treated ones were generally proportional to the add-ons. Moisture transport properties were highly improved after PEG treatment and increased rapidly with increasing add-on. The tendencies were, however, relaxed above 50% add-on and the treated knits were much stiffer above that add-on. In the wear trials of untreated, PEG add-on 20%, and 50% acrylic socks, the changes of microclimate temperature of 50% socks were significantly less than that of 20% socks. PEG add-on 50% socks showed significantly less changes of microclimate humidity than other two kinds of socks. Three kinds of socks showed significant differences in overall comfort and add-on 50% socks were accepted more comfortable than other two kinds of socks. Comfort zone of foot was extended after PEG treatment on socks and it implied that the subjects wearing PEG- treated socks felt comfortable in wider ranges of microclimate temperature and humidity.

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해조분말을 이용한 생분해성 필름의 제조 (Preparation of Bio-degradable Films Using Various Marine Algae Powder)

  • 임종환;김지혜
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.69-74
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    • 2004
  • 해조분말을 이용하여 산 알칼리 병용법으로 알긴산을 추출하고 필름의 물성 증진을 위하여 두 가지의 $CaCl_{2}$ 처리방법 (즉, $CaCl_{2}$를 필름용액에 직접 첨가하는 방법과 필름을 제조한 후 필름을 $CaCl_{2}$, 용액에 침지하여 가교결합을 유도하는 방법)을 적용하여 생분해성 필름을 제조하고 그 물성을 비교하였다. 사용된 해조분말(미역 잎, 미역줄기, 미역귀, 다시마, 톳)중 톳을 제외하고는 모두 필름이 제조되었다. 이들 해조 필름의 물성에 대한 $CaCl_{2}$ 처리방법의 영향은 수분용해도 외에는 큰 차이를 나타내지 않았다. 비록 이들 해조필름의 인장강도, 투습도, 수분용해도와 같은 필름의 물성이 순수한 알긴산으로 제조한 필름의 물성에 비해 떨어지나 본 연구의 결과는 미이용 해조분말이나 해조가공 부산물로 얻어지는 해조분말을 이용하여 새로운 생분해성 포장소재로 사용할 수 있는 가능성이 있음을 나타냈다.

지하저장공동 주변 불연속 암반에서의 가스-물 천이유동해석을 위한 개별균열 유동모델의 개발 및 응용 (Development and Its Application of a Discrete Fracture Flow Model for the Analysis of Gas-Water Transient Flow in Fractured Rock Masses Around Storage Cavern)

  • 나승훈;성원모
    • 한국지반공학회:학술대회논문집
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    • 한국지반공학회 2000년도 가을 학술발표회 논문집
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    • pp.705-712
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    • 2000
  • The fluid generally flows through fractures in crystalline rocks where most of underground storage facilities are constructed because of their low hydraulic conductivities. The fractured rock is better to be conceptualized with a discrete fracture concept, rather continuum approach. In the aspect of fluid flow in underground, the simultaneous flow of groundwater and gas should be considered in the cases of generation and leakage of gas in nuclear waste disposal facilities, air sparging process and soil vapor extraction for eliminating contaminants in soil or rock pore, and pneumatic fracturing for the improvement of permeability of rock mass. For the purpose of appropriate analysis of groundwater-gas flow, this study presents an unsteady-state multi-phase FEM fracture network simulator. Numerical simulation has been also conducted to investigate the hydraulic head distribution and air tightness around Ulsan LPG storage cavern. The recorded hydraulic head at the observation well Y was -5 to -10 m. From the results obtained by the developed model, it shows that the discrete fracture model yielded hydraulic head of -10 m, whereas great discrepancy with the field data was observed in the case of equivalent continuum modeling. The air tightness of individual fractures around cavern was examined according to two different operating pressures and as a result, only several numbers of fractures neighboring the cavern did not satisfy the criteria of air tightness at 882 kPa of cavern pressure. In the meantime, when operating pressure is 710.5 kPa, the most areas did not satisfy air tightness criteria. Finally, in the case of gas leaking from cavern to the surrounding rocks, the resulted hydraulic head and flowing pattern was changed and, therefore, gas was leaked out from the cavern ceiling and groundwater was flowed into the cavern through the walls.

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Corn Zein을 코팅한 카라기난 필름의 제조 및 특성 (Formation and Properties of Corn Zein Coated ${\kappa}-Carrageenan$ Films)

  • 임종환;박정욱;정순택;박현진
    • 한국식품과학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.1184-1190
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    • 1997
  • Corn zein을 코팅한 carrageenan복합필름을 미리 제조한 carrageenan필름을 polyethylene glycol (20% (w/w) of CZ)과 glycerol (24% (w/w) of CZ)을 함유하는 corn zein 용액(10, 20 and 30% in 95% ethyl alcohol)에 침지하여 제조하였다. 각 필름에 대하여 수증기투과도, 수분용해도, 팽윤도, 인장강도, 연신도, 열접착강도 및 색도를 측정하였다. carrageenan필름의 수증기 투과도는 corn zein 용액의 농도가 증가할수록 유의적인 차이(p<0.05)를 나타내며 감소하였다. 필름의 수분 용해도와 팽윤도는 corn zein 용액의 농도가 증가할수록 직선적으로 감소하였으며, 인장강도 역시 코팅용액의 농도에 대하여 직선적인 감소를 나타냈다. 코팅용액의 농도에 관계없이 모든 코팅필름은 열접착특성을 갖는것으로 나타내었으며, 이들의 열접착강도는 corn zein 필름의 약 절반에 미달하는 수준이었다. corn zein으로 코팅을 함으로 필름의 색도의 변화를 나타냈는데 이는 황색도(Hunter b-value)의 증가에 기인하였다.

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Inactivation of Mycobacteria by Radicals from Non-Thermal Plasma Jet

  • Lee, Chaebok;Subhadra, Bindu;Choi, Hei-Gwon;Suh, Hyun-Woo;Uhm, Han. S;Kim, Hwa-Jung
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제29권9호
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    • pp.1401-1411
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    • 2019
  • Mycobacterial cell walls comprise thick and diverse lipids and glycolipids that act as a permeability barrier to antibiotics or other chemical agents. The use of OH radicals from a non-thermal plasma jet (NTPJ) for the inactivation of mycobacteria in aqueous solution was adopted as a novel approach. Addition of water vapor in a nitrogen plasma jet generated OH radicals, which converted to hydrogen peroxide ($H_2O_2$) that inactivated non-pathogenic Mycobacterium smegmatis and pathogenic Mycobacterium tuberculosis H37Rv. A stable plasma plume was obtained from a nitrogen plasma jet with 1.91 W of power, killing Escherichia coli and mycobacteria effectively, whereas addition of catalase decreased the effects of the former. Mycobacteria were more resistant than E. coli to NTPJ treatment. Plasma treatment enhanced intracellular ROS production and upregulation of genes related to ROS stress responses (thiolrelated oxidoreductases, such as SseA and DoxX, and ferric uptake regulator furA). Morphological changes of M. smegmatis and M. tuberculosis H37Rv were observed after 5 min treatment with $N_2+H_2O$ plasma, but not of pre-incubated sample with catalase. This finding indicates that the bactericidal efficacy of NTPJ is related to the toxicity of OH and $H_2O_2$ radicals in cells. Therefore, our study suggests that NTPJ treatment may effectively control pulmonary infections caused by M. tuberculosis and nontuberculous mycobacteria (NTM) such as M. avium or M. abscessus in water.