굴 패각 분말을 함유한 항균성 복합 필름의 제조 및 특성 연구

박기태,서종철,Park, Kitae,Kambiz, Sadeghi,Seo, Jongchul 한국포장학회 2021 한국포장학회지 Vol.27 No.1

In this study, ethylene vinyl acetate (EVA) and low density polyethylene (LDPE) composite films (EVA/LDPE-OSP) containing calcined oyster shell powder (OSP) were prepared using twin-screw extruder as an antimicrobial packaging material. The OSP composite was initially prepared and then incorporated into an EVA/LDPE blend at different ratios (0, 1, 3 and 5%) to develop the EVA/LDPE-OSP composite films. The as-prepared EVA/LDPE-OSP composites films were evaluated using FT-IR, DSC, TGA, OTR, WVTR, SEM and UTM as well as antimicrobial activity was examined using JIS Z 2801:2000 standard. OPS endowed the antimicrobial potency to the composite films against Gram-positive (Staphylococcus aureus) and Gram-negative (Escherichia coli) bacteria. In addition, the incorporation of OSP remarkably enhanced the thermal stability. OSP as a natural biocidal agent can be used as a multifunctional additive in packaging industry such as improving the thermomechanical properties and preventing the microbial contamination of packaged products. 본 연구에서는 EVA/LDPE 복합소재에 OSP의 함량비를 달리한 EVA/LDPE-OSP 복합 필름을 이축압출기로 제조하였다. 제조한 복합 필름의 액티브 포장 소재로의 적용가능성을 평가하기 위해 FT-IR, DSC, TGA, OTR, WVTR, SEM, UTM 및 항균성을 분석한 결과 다음과 같은 결론을 도출하였다. EVA/LDPE-OSP 복합 필름 내 OSP 첨가는 열 안전성을 개선할 수 있었으며, OSP 함량이 높아질수록 항균성은 증가하였다. 그러나, OSP의 응집, EVA/LDPE 폴리머와 OSP 사이의 낮은 상호작용 등의 이유로 OSP의 첨가는 상대적으로 낮은 항균성과 기계적 물성, 차단특성의 저하를 확인할 수 있었다. 결론적으로 EVA/LDPE-OSP 복합 필름은 미생물에 의해 발생할 수 있는 식품의 부패를 방지하는 측면에서 긍정적인 효과를 가져올 수 있지만, 포장재로써 적용을 위해 무기입자인 OSP의 입자크기 조절, 표면처리, 상용화제 도입 등을 통한 분산성을 향상시키는 것이 필요하며 이를 통한 항균성 증진 및 필름의 물성 개선에 관한 추가 연구가 필요할 것으로 판단된다.

조미김 포장을 위한 PET/PVA-BA/OPP 다층필름 제조 및 특성분석

임미진,김도완,서종철,Lim, Mijin,Kim, Dowan,Seo, Jongchul 한국포장학회 2017 한국포장학회지 Vol.23 No.1

수증기 및 산소에 대한 차단성이 개선된 PVA-BA 코팅 조성액의 포장소재로의 적용가능성을 확인하기 위하여 콤마 코팅과 라미네이션 공정을 이용하여 PET/PVA-BA/OPP 다층필름을 제조하였다. PCT 전 후의 PET/PVA-BA/OPP 다층필름의 기체, 수증기 차단특성 및 인장강도를 확인하였고 이를 PA/PA/EVOH/PP 다층필름의 물성과 비교하였다. PVA내 BA 함량이 증가함에 따라 물성이 증가하는 것을 확인할 수 있었지만, PCT 후 PET/PVA-BA/OPP 다층필름의 산소, 수증기 차단특성 및 인장강도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 PVA-BA층 내 증가한 가교밀도와 관련이 있는 것으로 판단된다. 또한, 조미김을 이용한 저장특성분석에서, PET/PVA-BA/OPP다층필름은 PP/Al-metallized PP 다층필름에 비해 조미김의 지방산화를 야기시키는 요인을 효과적으로 억제하는 것으로 판단된다. 하지만, PP/Al-metallized PP 다층필름에 비해 PET/PVA-BA/OPP 다층필름의 상대적으로 높은 수분투과특성 때문에 Aw에 큰 장점을 확인하지 못하였다. 따라서, 물성 극대화 및 포장소재로 적용을 위해서는 PET/PVA-BA/OPP 다층필름 내 수분 차단성 향상에 대한 추가적인 연구가 필요하다는 것을 확인하였다. To identify applicability for packaging material of polyvinyl alcohol (PVA)/boric acid (BA) coating solution with highly-enhanced water vapor and oxygen barrier properties, the PET/PVA-BA/OPP multi-layer films were prepared through comma coating and lamination process. The oxygen and water vapor permeabilities, and tensile strength of as-prepared multi-layer films were investigated before and after pressure cooker test (PCT). Although oxygen and water vapor permeabilites, and mechanical properties of PET/PVA-BA/OPP multi-layer films was decreased after PCT, their properties were highly enhanced as increase of BA contents in PVA matrix. This is strongly related with enhanced cross-linking density in PVA-BA layer. In storage test of seasoned-laver, the PET/PVA-BA/OPP multi-layer films were comparatively effective to suppress the increase in peroxide value originating from oxidation of seasoned-laver. Comparing the commercially available PP/Al-metallized PP for seasoned-laver packaging, however, PET/PVA-BA/OPP multi-layer films did not show any advantage in water activity. This is due to higher water vapor permeation properties of as-prepared multi-layer films. Therefore, further studies are required to enhance the water vapor permeation in PET/PVA-BA/OPP multi-layer films.

2단형 초음속 터빈의 유동에 대한 전산해석

조종재(Jongjae Cho),서종철(Jongchul Seo),김상조(Sangjo Kim),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong) 한국추진공학회 2010 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2010 No.5

본 연구에서는 2단형 초음속 터빈의 유동에 대한 전산해석을 수행하고 그 결과를 비교 분석하였다. 2단 전체에 대한 계산을 상용 유동해석 프로그램인 FLUENT<SUP>TM</SUP>사용하였다. 2단 동익에 대한 계산을 통하여 2단 동익의 중첩높이의 변화에 따른 터빈의 성능변화를 고찰하였다. 또한 2단 동익에서 슈라우드의 유·무에 따른 터빈의 성능변화를 고찰하였다. Numerical Analysis of two-stage supersonic turbines were conducted, and the results were analyzed. FLUENT<SUP>TM</SUP> commercial flow analysis package was employed for the calculation of the turbine. Characteristics of the turbine performance were investigated according to the overlap height and existence of the shroud at the second rotor blade through the calculations.

다공성 기재를 이용한 닭가슴살 신선도 인디케이터 제조 및 특성

이가은,백승혜,김도완,서종철,Lee, Kaeun,Baek, Seunghye,Kim, Dowan,Seo, Jongchul 한국포장학회 2017 한국포장학회지 Vol.23 No.1

닭가슴살의 품질변화를 실시간으로 모니터링하기 위하여 pH 지시약, AA, 다공성 기재인 $Tyvek^{(R)}$을 이용하여 신선도 인디케이터를 제조하였다. 닭가슴살의 대표적인 지표물질은 TVBN과 $CO_2$이며, 이는 저장기간에 따라 미생물의 증식과 단백질 분해를 통해 증가한다. 닭가슴살 저장실험 결과 미생물 수로 판단한 초기부패단계의 $CO_2$ 농도와 TVBN 발생량은 각각 19%와 23 mg%로 확인되었다. 지표물질 발생량 데이터를 토대로 BCG 및 AA의 농도별 인디케이터를 제조하여 인디케이터 색변화 시뮬레이션을 실시하였다. 그 결과, AA의 함량에 따른 인디케이터의 색변화구간 조절 가능성이 확인되었으며, 제조한 인디케이터 중 "G0.12_A0.5"의 인디케이터가 닭가슴살 초기 부패판정 농도인 TMA 20 mg%에서 육안으로 확인할 수 있는 뚜렷한 색변화를 보였다. 시뮬레이션을 통해 선정된 최적 조성의 인디케이터를 닭가슴살 포장내부에 부착하였으며, $4^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$에서 8일동안 닭가슴살의 이화학적 변화와 그에 따른 인디케이터의 색변화를 관찰하였다. 그 결과, TCD 값을 통해 판단된 인디케이터의 색변화 발생일이 각 온도별 닭가슴살 초기부패판정일과 잘 부합하였으며, 이를 통해 시뮬레이션의 신뢰성을 확보할 수 있는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 저장 중 닭가슴살의 품질변화를 제조한 인디케이터의 포장 내 부착을 통하여 감지하고 실시간 신선도 판단이 가능할 것으로 사료된다. To visually identify the spoilage of chicken breasts, a three layered freshness indicator consisting of PET/bromocresol green (BCG)-ethylene vinyl acetate (EVA)-acetic acid (AA) composite layer/porous substrates was successfully prepared and their performance were simulated at 20% of $CO_2$ and 4 different trimethylamine (TMA) concentrations to evaluate color change at minimal spoilage level. The visibility and range of color changes of the as-prepared indicators responding to TMA concentration as a simulant were strongly dependent on the concentrations of BCG and AA. As the BCG content increased, the visibility of color change in the freshness indicators was apparently improved and the range of color change could be controlled by contents of AA. Among the as-prepared freshness indicators, 'G0.12_A0.5' which consisting 0.12g of BCG and 0.5g of AA was selected as an optimum composition due to the highest visibility at TMA 20 mg% corresponding to the minimal spoilage level. The color of the indicator changed from yellow to green for spoilage indication of chicken breast, which could be easily seen with the naked eyes and well consistent with the simulation results. It is expected that our developed freshness indicator can be useful in monitoring various food freshness and quality.

초음속 충동형 터빈 성능개선을 위한 동익 오버랩 최적설계

조종재(Jongjae Cho),서종철(Jongchul Seo),김귀순(Kuisoon Kim) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.11

동익 오버랩은 축류 터빈의 성능향상을 위해 적용되며, 동익의 익단과 익근에 추가적인 높이를 적용함으로써 충분한 유로를 확보할 수 있다. 특히, 초음속 터빈에서는 동익 유로에서의 질식 가능성을 줄이며, 설계 압력비를 구현할 수 있도록 한다. 하지만 동익 오버랩을 적용하면, 펌핑손실, 확산손실 등의 추가적인 손실이 동반된다. 따라서 터빈 성능향상을 최대화하기 위해 최적화 기법을 적용하였으며, 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 기법을 사용하였다. 설계변수는 동익 오버랩의 형상변수이다. 연구결과를 통해, 최적화된 동익 오버랩에 의한 상당한 터빈 성능향상을 확인할 수 있었다. A rotor overlap technique was adapted to improve the performance of a axial turbine. The technique secured sufficient flow passage by additional height at the rotor tip and hub. especially in a supersonic turbine, the technique reduced the chance of chocking in the rotor passage, and made to be satisfied the design pressure ratio. However, the technique also made additional losses, like a pumping loss, expansion loss, etc. Therefore, a optimization technique was appled to maximize the improvement of the turbine performance. An approximate optimization method was used for the investigation to secure the computational efficiency. The design variables was shape factors of a rotor overlap. Results indicated that a significant improvement in turbine performance can be achieved through the optimization of the rotor overlap.

태안해안국립공원 바람아래 특별보호구역의 지형 및 염생식물 분포특성 연구

박정원(Jeongwon Park),서종철(Jongchul Seo),김진석(Jinseok Kim),오선관(Sunkwan Oh),박정원(Jungwon Park) 국립공원연구원 2013 국립공원연구지 Vol.4 No.1

본 연구는 바람아래 할미섬 특별보호구역의 자연해안 복원 연구를 위하여 현재의 해빈의 높이, 면적, 해안의 길이, 사구정상의 높이 등 정확한 지형의 현황을 분석하고 지형특성에 따른 사구·염생식물 분포를 분석하고자 하였다. 할미섬 지형의 최고높이는 17m이며 제일 낮은 높이는 평균 3m에서 5m로 섬 남단 만입에서 남동쪽 니질조간대 지역이다. 연구지역내 총 소산식물은 17목 23과 40속 49종 3변종 8외래종이 생육하고 있으며 곰솔군락, 갈참나무군락, 보리장나무군락, 아까시나무군락, 순비기나무군락 등 5개 목본군락과 띠군락, 갯그령군락, 갯잔디군락, 나문재군락, 왕잔디군락, 갯메꽃군락, 해홍나물군락, 천일사초군락, 갯쇠보리군락, 통보리사초군락 등 10개 염생·사구식물군락이 분포하고 있으며 갯그령-띠군락, 띠-갯메꽃군락, 띠-갯그령군락, 띠-은백양나무군락 등 4개의 혼합군락이 분포하고 있다. 식물의 공간적 분포 특성은 곰솔(Pt1), 갯그령(Em2,3,4), 갯잔디(Zs5)를 제외한 식생군락의 대부분이 10m2에서 500m2의 작은 패치형태를 띄고 있으며 높이는 평균 4m에서 6m 사이, 해안선으로부터 거리는 100m에서 150m 사이에 분포하고 잇는 것으로 분석되었다. This study was carried out to investigate the exact current status of the topography such as the present beach elevation and area, coastline and the height of the dune crest, with the analysis of the distribution of the sand dune·halophytes on geomorphic characteristics for the restoration of natural coast in the protection zone of Baramarye Halmi-island. Halmi-island has the maximum height of 17m and the lowest height of average 3m to 5m, which is the muddy tidal flat area located southeast of the embayment on the southern tip of the island. The total distribution of plants in the research sites are 17 orders, 23 families, 40 genus, 49 species and 8 exotic species: 5 arbors communities including Pinus thunbergii, Quercus aliena, Elaeagnus glabra, Robinia pseudo-acacia, Vitex rotundifolia etc., 10 halophytes and sand dune plants communities including Calystegia soldanella, Suaeda maritima, Carex scabrifolia, Ischaemum anthephoroides, Carex kobomugi etc and 4 mixed communities including Elymus mollis-Imperata cylindrica var. koenigii, Imperata cylindrica var. koenigii-Calystegia soldanella, Imperata cylindrica var. koenigii-Elymus mollis, Imperata cylindrica var. koenigii-Populus alba etc. The spatial distribution characteristics of plants are identified that the most plant community are distributed in the distance of between 100m to 150m from the coastline, with the small-scale patch structure of 10m2 to 500m2 and the height of average 4cm to 6cm except Pinus thunbergii (Pt1), Elymus mollis (Em2,3,4) and Zoysia sinica (Zs5).

90° 곡관에서의 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 이용한 유동특성 향상

조종재(Jongjae Cho),김상조(Sangjo Kim),서종철(Jongchul Seo),김귀순(Kuisoon Kim),정은환(Eunhwan Jeong) 한국추진공학회 2011 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.5

본 논문에서는 가스터빈 유로의 공력열환경을 개선시키기 위해서 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상 최적화를 수행하였다. 터빈 유로 모사를 위해 90° 곡관을 이용하였다. 본 연구는 터빈 유로에서의 전압력 손실과 유로 끝벽에서의 열전달 계수를 최소화하기 위한 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판의 형상을 찾는 것이다. 최적화 과정의 효율성을 위해 근사 최적화 방식을 사용하였다. 최적화된 비축대칭 끝벽과 끝벽 경계층 판을 통해, 상당한 공력열환경 개선을 확인할 수 있었다. This paper presents the shape optimization of a nonaxisymmetric endwall and endwall boundary layer fence which improve the aerothermal environment of a gas turbine passage. The endwall and fence methods were used simultaneously. The turbine passage was simulated by a 90° turning duct (ReD=360,000). The main purpose of the present investigation was to focus on finding a nonaxisymmetric endwall and boundary layer fence with minimum total pressure loss in the passage and heat transfer coefficient on the endwall of the duct. An approximate optimization method was used for the investigation to secure the computational efficiency. Results indicated that a significant improvement in aerothermal environment can be achieved through the application of a nonaxisymmetric endwall and boundary layer fence.

KP-PVA 친환경 포장재의 해양 생분해성 및 생체적합성 규명

최신형(Shinhyeong Choe),유슬기(Seulki You),박기태(Kitae Park),김영주(Youngju Kim),박제희(Jehee Park),조용준(Yongjun Cho),서종철(Jongchul Seo),양한슬(Hanseul Yang),명재욱(Jaewook Myung) 유기성자원학회 2023 유기성자원학회 학술발표대회논문집 Vol.2023 No.1