도로 노반의 동공 채움보수 및 지반 보강 방법으로 시멘트 혼합물을 사용한 그라우팅 보수공법이 널리 사용되고 있 다. 그러나 그라우팅의 재료로 사용되는 보통 포틀랜드 시멘트는 생산 과정에서 다량의 이산화탄소가 발생하여 환경오염 의 주요 원인으로 간주된다. 따라서 시멘트의 대체 재료로서 각종 산업부산물의 활용 가능성에 대한 연구가 활발하게 이 루어지고 있다. 본 연구에서는 도로 하부 동공 보수 및 보강용 그라우팅 재료로써, 제지 공정에서 발생하는 슬러지를 소 각하여 얻은 제지애쉬(Paper Ash)의 활용 가능성을 유변학적 관점에서 평가하였다. 제지애쉬는 보통 포틀랜드 시멘트와 화학적 조성이 비슷한 것으로 알려져 있다. 제지애쉬-시멘트 혼합물을 물-바인더 비율(W/B) 및 시멘트 치환율에 따라 유변학적 특성을 실험적으로 평가하였다. 실험 결과 제지애쉬의 특성상 100% 제지애쉬 혼합물은 유동성이 매우 낮은 결 과를 나타냈으며, 시멘트 치환율 20%까지 유의미한 유동 특선 개선 효과는 보이지 않았다. 그러나 시멘트 치환율이 20~30% 구간에서 유동성이 급격하게 개선되는 현상을 확인하였고, 30% 이상부터 추가적인 유동성 개선 효과는 미미하 였다. 또한 W/B가 높을수록 유동성은 개선되나 시멘트 치환율이 증가함에 따라 블리딩 발생량이 증가함을 확인할 수 있 었다.

콘크리트 포장의 조기 파손을 초래하는 콘크리트 혼합물의 품질 저하는 최근 종종 발생되고 있다. 이로 인한 유지보수 비용 또한 증 가하는 추세이다. 본 연구는 이러한 문제를 해결하고자 콘크리트 배합 시 효과적으로 유변학적 특성을 측정하여 콘크리트 품질을 예 측할 수 있는 시제품 개발을 연구 중이다. 현재 상용화되어 사용되고 있는 ICAR Plus Rheometer 장비의 이론을 변경 적용하여, 본 시제품 Twin Shaft Rheometer mixer를 개발하였다. 동시에 레오미터 장비를 활용해 유변학적 특성을 확인하고 측정하였다. 콘크리트 의 변형과 움직임을 분석하기 위해 수직, 수평 거동의 비교분석을 진행하였고, 흐름 저항성과 토크 점성을 이용하여 유변학적 특성을 기존 장비와 비교 분석하였다. 그 결과 절댓값의 차이는 존재하나 선형적 유사성을 가지는 것을 알 수 있었다. 높은 정확성을 위해 추 가연구는 진행하고 있다. 추가로 슬럼프 측정 센서 또한 개발 진행 중이며, 이 장비는 마이크로파를 통해 매질의 변화를 측정하여 슬 럼프를 유추하는 센서로 더욱 정밀한 결과값을 위해 추가연구 진행하고 있다.

This study focuses on heat-induced gelation of pea (Pisum sativum L.) proteins to assess the potential of pea protein aggregates (PPA) as novel plant-based meat alternatives. The microstructural (SEM, CLSM), mechanical (TPA analysis), and rheological properties (G', G'') of heat-induced gels at pH 2 were systematically investigated as a function of a different pea protein concentration (7.5, 10, 12.5%) and a varying heating time (1, 3, 6, 16 h). The result showed that PPA formation at higher protein concentration and heating time contributed to a homogenous and compact heat-induced gel formation. Such gel network strengthened mechanical properties in terms of high gel hardness (40 g) and elastic texture (2.7 mm springiness). For the rheological studies, the storage modulus (G') showed an increase during both the heating and cooling phases and then stabilized during the cooled-holding phase. This suggested that the formation of durable and stable gel was induced due to the decreased mobility of protein aggregates at low temperatures. Therefore, the PPA is indicated as a potential additive for enhancing the food texture quality in the plant-based meat food industry.

비결정성 영역에서의 유동단위의 고찰을 위하여 유동 파라메타와 결정크기로부터 폴리아미드 섬유고분자 물질의 자체확산, 홀 부피, 유동 열역학 파라메타 등을 계산하였다. 폴리아미드 섬유의 응력 완화 실험은 용매기를 부착한 인장 시험기를 사용하여 여러 온도의 공기, 증류수, 산, 염기 용액에서 실행하였다. REM 모델의 이론적인 응력완화식에 응력완화 실험 결과를 적용하여 여러 가지 유동 파라메타를 계산하였다. 이들 시료의 유동 파라메타는 완화 스펙트럼, 자체확산, 점도 및 유동 활성화 에너지와 직접적인 연관을 갖는 것으로 규명되었다.

본 연구에서는 강도를 조절한 마이크로겔을 사용하여 다양한 점탄성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 하이드로겔의 화학적 가교제의 함량이 증가할수록 팽윤비는 2.0×104%에서 6.0×103%까지 감소하였고, 강도는 22.2 kPa에서 99.7 kPa까지 증가하였다. 이를 100 μm 크기로 분쇄하여 마이크로겔을 제작하였고 이온성 가교결합을 유도하는 분산액과 혼합하여 콜로이드 마이크로겔을 제작하였다. 그 결과, 가교제의 가교도와 분산액에 따라 10-1rad/s의 진동수에서 1.679 kPa.s에서 86.485 kPa.s까지 점도를 세밀하게 조절할 수 있었다. 본 연구에서는 콜로이드 마이크로겔의 물성을 제어하기 위해 하이드로겔의 가교도를 조절 또는 분산액의 종류와 함량을 조절하여 다양한 유변학적 거동을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 물성을 제어할 수 있는 콜로이드 마이크로겔을 사용하여 향후 콜로이드 현탁액 및 유화를 제조하는 화장품, 제약, 페인트 및 식품 산업에서 목적에 따라 적합한 물성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조할 수 있다.

생전분과 검류의 혼합물은 화학적 변성전분의 물리적 기능성을 부분적으로 대체할 수 있는 것으로 보고되고 있다. 본 연구는 생전분과 음이온성 검 혼합물 페이스트의 유변학적 특성에 대한 건열처리의 효과를 탐색하였다. 전분원료 로 감자전분, 고구마전분, 찹쌀전분 및 멥쌀전분을, 음이온성 검류는 carboxymethylcellulose (CMC), low-methoxy pectin (LMP), sodium alginate (NAG), λ-carrageenan (λCG) 과 xanthan gum (XAT)를 사용하였다. 음이온성 검들은 1% (w/w) 용액으로 제조하고 pH 5.5 (NAG)로 조정하여 전분과 혼합한 후 50°C에서 건조하여 전분-음이온성 검 혼합물을 제조 하였다. 전분과 음이온성 검의 혼합율은 건조중량 대비 99:1 이었다. 전분-음이온성 검 혼합물은 130°C의 컨백션오븐 에서 4시간 동안 건열 처리하였다. 건열처리 전후의 전분-음이온성 검 혼합물들은 페이스팅 점도 특성과 점탄특성을 조사하였다. 주어진 음이온성 검에 있어 전분-음이온성 검 혼합물들의 페이스팅 점도 특성은 점도 수준에 있어 차이는 있었으나 각각의 전분원료들이 보유한 고유의 페이스팅 점도특성들의 차이와 유사한 경향을 나타내었다. 감자전분과 고구마전분의 경우에 있어 건열처리 여부에 관계없이 생전분의 페이스팅 점도보다 낮은 수준을 나타내었으며, 건열처 리된 전분-음이온성 검 혼합물들은 무처리 혼합물들보다 낮은 수준을 나타내었다. 전분-음이온성 검 혼합물 페이스트 의 점탄특성은 혼합물들의 페이스팅 점도특성의 최종점도의 경향과 유사하였다. 전반적인 결과들을 종합할 때, 감자 및 고구마전분에 있어 음이온성 검류의 첨가와 이들 혼합물의 건열처리는 적합하지 않았다.

본 연구에서는 해상용 경유의 희석량에 따른 선박용 윤활유의 점도 및 전단응력의 변화 등 유변학적 거동에 대한 연구를 하였다. 연료희석에 의한 윤활유의 점도감소는 피스톤링 및 라이너의 마모로 인한 엔진내구성을 저하키는 중요한 요소이다. 연구에 사용된 윤활유는 고유황 경유(황함유량 0.05 %)를 3 %, 6 %, 10 %, 15 %, 20 %로 희석하여 magnetic stirrer를 이용, 혼합하여 제조하였다. 측정온도는 -10℃ ~ 80℃ 범위로 설정하고, 점도 및 전단응력 변화는 회전점도계인 Brookfield Viscometer를 이용하여 측정하였다. 윤활유에 해상용 경유의 희석량이 증가할수록 점도 및 전단응력이 감소하며, 이것은 상대적으로 낮은 점도의 해상용 경유가 윤활유에 희석됨에 따라 윤활유의 점도 및 전단응력이 낮아지기 때문이다. 특히, 저온(0 ~ -10℃)에서는 점도 및 전단응력이 급격이 낮아지다가, 40℃ 이상에서는 점도 및 전단응력 감소가 해상용 경유 희석량의 영향을 거의 받지 않는다. 온도가 높아짐에 따라, 윤활유의 점도 및 전단응력 감소는 윤활유의 뉴턴유체 거동을 보이는 것을 확인했다. 경유의 혼입에 의한 점도감소로 선박의 엔진마모를 촉진할 수 있으므로 엔진의 내구성 향상을 위해 윤활유의 주기적인 관리가 필요하다.

환경부는 건설폐기물의 효율적 관리와 폐아스콘을 재생 아스콘으로 재활용 촉진하기 위한“건설폐기물 의 재활용촉진에 관한 법률”에 따라 아스팔트 콘크리트용 순환골재 사용량을 25%이상 사용하도록 규정 하고 있으며, 천연골재의 고갈로 석산개발에 제한되고 있는 실정으로 앞으로 순환골재의 사용량은 계속 증가할 추세이다. 특히, 정부의 온실가스 감축 방침 및 2015년 현재 시행하고 있는 탄소배출권 거래제 등 을 배경으로 상온재생아스콘의 사용량은 지속적으로 증가하고 있다. 본 연구에서 검토된 폴리머 바인더는 아스팔트 콘크리트 순환골재(RAP)와 상온에서 혼합하여 노화된 아스팔트의 유변학적 특성을 회복하고 골재 상호간의 접착력을 제공하여 상온재생 도로포장용 혼합물을 제조하는 기술이다. 폴리머 바인더의 아스팔트 재생능력을 평가하기 위하여 노화된 아스팔트와 폴리머 바 인더를 첨가하여 SHRP Binder 시험을 수행하였고 이를 이용하여 제조한 상온재생 아스팔트 콘크리트로 시험시공을 실시하여 실내 공용성 시험 및 현장 비교평가시험을 수행하였다. 연구 결과 폴리머 바인더는 노화된 아스팔트의 점도, 침입도, 균열저항성 등을 향상시켜 기존의 가열식 도로포장용 혼합물 품질 기준 을 만족하는 역학적 특성을 가진 혼합물을 제조할 수 있는 것으로 평가되었다.

발효 후 침전되는 라거효모의 유변학적인 특성 및 그 변화를 회전점도계를 사용하여 조사하였다. 효모침전물을 희석한 현탁액은 전단속도의 증가에 따라 전단응력이 증가하는 경향을 나타내었다. Power law를 사용하여 분석한 결과 효모의 습중량 분율이 0.83 이하에서는 전단농화(n = 1.19-1.25)의 특성을 나타내었다. 효모침전물의 점도는 4oC 혹은 상온에서 모두 시간이 경과할수록 증가하였다. 상온에서 효모침전물의 전단농화는 2일과 4일 후 다소 약화되었지만 특별히 높은 전단속도(170.7 s−1)에서는 급격하게 감소하였다. 반면 6일째는 전단농화특성이 회복되고 더 뚜렷하게 나타났다. 유속세포분석기를 사용하여 효모세포는 1배체, 2배체 3배체 및 4배체가 혼합되어 있음을 확인하였다. 효모침전물에서 각각의 배수체의 비율은 시간의 경과에 따라 변하여 효모 세포간 mating 혹은 감수분열과정이 일어나고 있음을 알려준다. 주사전자현미경 사진을 통하여 크기가 작은 효모가 공존하고 있음을 확인하였고 이미지분석기술을 사용하여 시간이 경과할수록 크기가 작은 효모의 비율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 결과는 효모의 유변학적 특성이 효모의 배수체 분포의 변화 특히 크기가 작은 효모세포의 비율의 변화와 관련이 있음을 알려준다. 본 연구에서 회전 점도를 사용하여 효모 세포의 생리학적인 상태를 모니터링 할 수 있음을 보였다.

본 연구는 혈압 강하, 비타민 B1의 활성화, 항암 효과, 노화방지 등에 탁월한 효과가 있다고 알려진 마늘의 활용도를 더욱 높이기 위하여 중력분에 수준별(1%, 3%, 5%) 마늘 분말을 첨가하여 물성 변화 및 마늘가루 첨가가 제면 적성에 미치는 영향을 실험하였다. 마늘 분말 첨가량을 달리하였을 때 호화도 변화를 측정한 결과, 마늘 분말 양이 증가하면 호화 개시온도가 높아졌으며, 최고 점도는 낮아졌다. 최고 점도와 최저 점도의 차이를 나타내는 breakdown 값도 낮아졌다. 또한 최종 점도도 약간 낮아지는 경향을 보였으며, 마늘 분말 첨가량이 증가하면 set back값은 감소하는 경향이었지만 노화를 억제할 정도는 아니었다. Farinogram의 consistency는 마늘 분말 첨가량이 많아질수록 높아졌고, 수분흡수율 또한 높아지는 경향을 보였다. 반죽형성시간은 길어졌으며 안정도는 낮아졌으며, 마늘 분말 첨가량이 많아질수록 time to breakdown 값이 급격하게 떨어졌다. Mechanical tolerance index 값이 마늘 분말 첨가 시료들의 경우 낮게 나타나, 마늘 분말을 첨가하면 반죽의 기계적 적성이 떨어진다는 것을 알 수 있었다. Farinogram quality number는 중력분 대조구에 비하여 마늘 분말 첨가구들은 첨가량이 많아질수록 그 수치가 떨어졌다. 그러나 1% 첨가구와 3% 첨가구 사이에서는 서로 간에 유의적인 차이를 보이지 않았다. Alveogram을 이용하여 글루텐 강도를 측정한 Pmax 값은 마늘분말 첨가량이 많아질수록 Pmax 값이 감소되었을 뿐만 아니라, 서로 간에 유의적인 차이를 보이지도 않았다. 팽창된 반죽이 터질 때까지의 신장성을 나타내는 L값은 마늘 분말 첨가량이 증가하면 감소하였다. 그러나 3% 첨가구와 5% 첨가구 사이에서 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 팽창지표를 나타내는 G값 역시 마늘 분말 함량이 많아지면 G값은 낮아졌다. 하지만 3% 첨가구와 5% 첨가구 사이에서는 L값과 마찬가지로 유의적인 차이를 보이지 않았다. 변형 에너지 값인 W값도 마늘 분말 첨가량이 증가하면 W값은 감소하였으며, 특히 대조구에 비하여 마늘 분말 1% 첨가구는 급격하게 수치가 낮아졌다. 3% 첨가구와 5% 첨가구 사이에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다.

본 연구에서는 rheometer를 이용하여 식용유 함량을 75, 80, 85%로 달리하여 제조한 3종류의 마요네즈의 정상유동특성과, 진폭을 작게 한 전단변형하에서의 동적유동특성을 광범위한 전단속도와 frequency 영역에서 측정하였다. 이들 결과로부터 정상유동특성의 전단속도 의존성 및 동적점탄성의 frequency 의존성을 조사하였다. 마요네즈는 항복응력과 shear-thinning 및 thixotropy성을 지니고 있었으며 이들 성질은 식용유 함량이 증가할수록 강화되었다. 점탄성의 측정결과 광범위한 frequency 영역에서 G'값은 G"값보다 매우 크게 나타났으며 G'과 G"의 frequency 의존성을 나타내는 척도인 n'과 n"은 각각 0.10, 0.20이었으며 G"이 G'보다 frequency 의존성이 더 큰 것으로 나타났다. 한편 75, 80, 85% 마요네즈의 부피평균직경은 각각 3.89 μm, 3.04 μm, 3.15 μm로 식용유 함량이 75%인 경우가 가장 크게 나타났다.

We have investigated the rheological behaviours of emulsions containing polymers. The polymers used in this study were polyacrylamide and carboxy vinyl polymer. The emulsion with polyacrylamide shows better prior preference than that with carboxy vinyl polymer on the skin texture. In the toxicity test, such as, LLNA cell toxicity, skin organ culture and human patch test, polyacrylamide was the appropriate materials for the cosmetics. The viscosity of polyacrylamide shows maximum value in neutral pH and good stability against temperature. The decreasing effect of viscosity against salt was not good enough but showed a better result than that of carboxy vinyl polymer. Two times the amount of polyacrylamide should be used for the formation of a similar viscosity of carboxy vinyl polymer. Yield value of polyacrylamide was low and the effect for the stabilizing emulsions was also low.

We have investigated the effects of polyols and NaCl on the rheological behaviours of surfactant mixtures. Sodium lauryl ether sulfate (SLES), cocamidopropyl betaine (CAPB), disodium cocoamphodiacetate (DSCA), cocamide DEA (CDEA) and lauroyl/myristoyl DEA (LMDE) were used as surfactants. The polyols added into the surfactant mixture were 1,3-butylene glycol, propylene glycol, glycerin, sorbitol, dipropylene glycol, PEG 1500 and PEG 400. The addition of amphoteric surfactant to SLES aqueous solution lead to increase the height of foam and the viscosity of the system. The addition of nonionic surfactant, LMDE or CDEA to the SLES aqueous solution increased the viscosity and the effect of LMDE was better than that of CDEA. The effect of adding polyols and NaCl into the surfactant mixture aqueous solution lead to increase or decrease the viscosity of the systems depending on the concentration of NaCl and the kinds of polyols. These results can be explained through the salting in or salting out of surfactant of the systems.

Water-in-Oil (W/O) emulsions are widely used in cosmetics. However, O/W (Oil-in-Water) emulsions are generally superior to W/O emulsions in terms of stability. In this study, we investigated the changes of viscosity, the size of emulsion droplets, and rheological properties of emulsions prepared using distearyldimonium chloride (DDC), magnesium aluminum silicate (MAS) and quaternium-18 hectorite (QH). In addition to the changes of the composition, we tested the condition of homogenization including rotation per minute of the mixer and the mixing time. The viscosity of emulsions with DDC and AMS were not changed with time and the stability of emulsions was stable during the storage time. However, the fluidity of emulsions were low due to the forming gel network in the emulsions. The gelling power of the emulsions with QH was rather weaker than that of the emulsions with DDC and MAS. The viscosity of emulsions with QH was gradually reduced and the phase separation of emulsions with high concentration of oil was observed throughout the storage time, however, the stability of emulsions with DDC, MAS and QH was excellent, the fluidity of emulsions was enhanced, and the viscosity of emulsions was sustained for a long time after setting of emulsions.