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가열 공정 중 고체와 액체 사이에 정확한 온도 분포를 식별하는 것은 다상식품 가공에서 매우 중요하다. 다상형태 의 고령친화 식품의 적절한 가공을 위해서는 불균일한 온도구배를 방지하며 신속하게 가공할 수 있는 새로운 열처리 방법의 개발이 필요하다. 연속 오믹히팅 스템은 모노 사인 펌프, IGBT 기반 전원 공급 장치, 오믹히팅 어플리케이터 로 구성되었다. 전원 공급 장치는 절연 게이트 바이폴라 트랜지스터 (IGBT), 로직 컨트롤러, 리액터 및 커패시터 뱅 크로 구성되었으며, 듀티 사이클(Duty cycle)과 주파수 (최대 20kHz)가 조절 가능함과 동시에 최대 50A 및 500V의 출 력이 가능하도록 설계되었다. 연속 저항 가열 시스템은 총 5 단계의 가열 섹션으로 이루어져 있으며, 각각의 가열섹 션을 구성하는 오믹 히팅 어플리케이터는 PTFE 튜브 양쪽 끝에 티타늄 관형 전극을 배치하여 제작되었다. 이 연구에 사용된 모델 식품은 시중에 판매되는 고령친화식품과 유사한 물리적 및 전기적 특성을 갖도록 모방되었다. COMSOL Multiphysics를 이용하여 가열 처리 중 오믹히팅 어플리케이터 내부에서 발생하는 다양한 현상을 시뮬레이션 하였다. 시뮬레이션은 400 ml/min 및 3수준의(200, 300, 400) Vrms가 적용되었으며 각 가열섹션에서 고체 및 액체의 온도구배 가 조사되었다. 200 Vrms의 최종 가열 단계에서 모델식품의 온도는 41℃로 확인되었으며, 각 가열 섹션을 통과할 때 마다 약 4℃씩 상승하였다. 300 Vrms의 최종 가열 단계에서는 67℃였으며, 각 가열 섹션을 통과할 때마다 약 9℃씩 상승하였다. 400 Vrms의 최종 가열 단계에서는 105℃로 확인되었으며, 각 가열 섹션을 통과할 때마다 약 14℃씩 상 승한 것으로 나타났다. 시뮬레이션 결과 모든 전압 조건에서 고체와 액체 사이의 불균일한 온도 구배는 해소된 것으 로 나타났으며, 기존 가열 방식에 비해 매우 높은 온도 상승률을 보여주었다. 본 연구에서는 다상 형태로 구성된 고 령친화식품을 가공하기 위하여 연속식 오믹히팅 시스템을 구성하였다. 수학적 모델링을 통한 Comsol Multiphysics 시 뮬레이션을 이용하여 액체 - 고체 사이의 온도구배 조사와 설계된 연속식 오믹히팅 시스템의 가열 공정의 거동 및 각 가열 단계별 오믹 어플리케이터 내부의 온도 분포를 분석하였다.
