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NaBH4를 이용한 수소 생산 과정에서 촉매와 반응물의 반응 속도를 물리적 변화를 두어 조절할 수 있게 되면, 수소 생산 속도 또한 조절할 수 있다고 판단하였다. 이에 따라 pH, 촉매의 양, 온도를 변인으로 두어 수소 생산 속도를 측정하였을 뿐 아니라 알루미늄 호일과 엿을 이용하여 촉매를 감쌈으로써 반응물과의 반응 속도를 조절하였다. 실험 결과 NaOH 농도가 높을수록, 촉매의 양이 많을수록, 온도가 높을수록 반응이 빨리 일어남이 관찰되었다. 또한 호일의 두께가 두꺼운 경우, 엿을 이용한 경우에 수소 생산 속도가 더 느리게 일어남이 관찰되었다. 아울러, 말테이스 효소를 활용하면 엿을 활용한 실험에서도 수소 생산 속도가 조절할 수 있음이 관찰되었다. ▪ 주제어: 수소, NaBH4, 알루미늄, 루테늄 촉매
본 연구에서는 Au 나노입자의 광학적 특성을 기반으로 나노큐브 입자를 합성하고, 흡광도 측정 및 TEM을 통해 합성한 입자를 관찰하였다. 이를 페이퍼칩 센서에 활용하기 위해 나노입자와 칩에 바이오리셉터를 도입하였다. 개발한 바이오 센서칩을 이용해 폐암 진단용 바이오마커 단백질을 검출하고자 하였으며, 기존의 진단 키트보다 접근성과 정확성을 향상시키고자 했다. 최종적으로 half strip test를 진행해 페이퍼칩에 라인이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. ▪ 주제어: Au nanocube, Biofunctionalization, Strip Test, Lateral Flow Immunoassay
우리나라를 포함한 수많은 나라에서 발수 스프레이 중독 사례가 무수히 보고되고 있다. 방수제에는 불소 공중합체, 몇몇 유기용제, LPG가 첨가되어 있다. 이러한 미세한 화학 성분의 입자가 폐포 깊은 곳까지 침투하게 되면 호흡기 독성을 일으킨다. 한편, 식물의 세포벽에는 큐티클이 존재하는데, 큐티클로 인해 잎에 물방울이 맺히면 흡수되지 않고 굴러떨어지는 현상을 관찰할 수 있다. 이 현상에 착안하여, 큐티클 성분을 이용한 친환경 발수 스프레이 제작을 통해 안전하고 효과적인 친환경 발수 스프레이를 제작하려 한다. 먼저 큐티클을 추출하여 친환경 코팅제를 만든다. 식물의 잎과 꽃잎을 잘게 갈아서 70% 에탄올을 넣어 용액을 만들고 그것을 교반기와 원심분리기를 이용해 상층액과 하층액으로 분리하여 친환경 발수 스프레이를 만든다. 이 코팅제를 표면장력과 모세관 현상, TLC, 수분 측정기를 이용하여 방수 효과를 확인한다. 이를 마스카라, 안경 렌즈, 등산복에 적용하여 실생활에 활용한다. ▪ 주제어: 큐티클 추출물, 친환경, 발수 스프레이
미세플라스틱과 중금속은 깨끗한 식수 공급에 문제를 일으키고 있다. 이에 본 연구에서는 미세플라스틱과 중금속이 흡착한다는 성질과 기존 정수처리장에서 미세플라스틱을 제거하는데 사용하는 응집, 침전 기술을 이용하여 식수 내 중금속 제거를 향상시키고자 한다. ▪ 주제어: 미세플라스틱, 중금속, 흡착, 응집, 제거
유기 염료 분해 시 이용되는 방법인 광촉매의 분말 형태는 사후 처리가 쉽지 않으며 환경오염의 위험성을 가지고 있다. 따라서 여러 광촉매의 고체화, 알지네이트 비드를 제작하여 유기 염료 폐수 필터를 제작하고자 한다. ▪ 주제어: 광촉매, 유기염료, 광분해
최근 굴 패각이 처리되지 못해 해안가에 쌓여있곤 한다. 또한 여름철마다 녹조들이 성장해 생태계에 악영향을 끼친다. 우리는 굴 패각 과다발생 문제를 해결하는 동시에 굴 패각을 이용해 녹조 문제를 해결하고자 한다. 굴 패각을 소성해 산화칼슘을 얻고, 성분을 분석한다. 또한, 산화칼슘을 얻을 수 있는 최적의 소성시간을 찾는다. 인 용액에 산화칼슘을 반응시킨 후 아스코빈산 환원법을 이용해 용액 속 인의 농도를 관찰한다. 그 결과 소성시킨 굴 패각은 인을 제거함을 확인할 수 있었고, 이 결과를 토대로 유해녹조 Anabaena sp.에 실험해 보았다. 대조군은 녹조, 실험군은 녹조에 소성시킨 굴 패각을 첨가하였다. 이후 녹조의 변화를 육안으로 관찰하고, 녹조가 담긴 플라스크 속 인의 농도 변화도 확인해 보았다. ▪ 주제어: 굴 패각, 녹조, 아스코빈산 환원법, 인, 석회석
생활 폐수 내 인은 방류 후 호수 및 하천의 부영양화, 녹조, 적조 현상을 유발하는 등 수질 오염 및 수자원 재사용 등에 악영향을 끼치고 있다. 이에 따라 환경에 상대적으로 적은 부담을 주며 효율적인 이물질 제거 방식인 전기 응집을 이용한 인 제거 연구를 수행하게 되었다. 전기 응집 장치를 제작한 뒤 전극 종류, 교반 시간, 전압을 달리해 전기 응집 반응을 진행시키고, 자외선 분광법을 이용해 UV-Vis로 흡광도를 통한 인 제거 효율을 측정하였다. Fe, Cu 전극에서 최대 효율이 발생하며, 교반 시간이 길어질수록, 전압이 클수록 제거 효율이 좋다는 것을 알게 되었고, 환경적, 에너지적 측면을 고려하여 적절한 조건에서의 전기 응집을 통해 실생활에서의 효율적인 인 제거가 가능함을 확인할 수 있었다. ▪ 주제어: 형광증백제, 전기 응집, 인산염, 생활 폐수, 자외선 분광법
본 연구는 디젤을 연료로 한 에멀젼 연료에 트랜스 아네톨을 첨가한 우조(Ouzo) 효과를 통해 분산 안정성을 분석하는 것을 목적으로 하며, 분산 안정성 분석기와 FT-IR을 이용하여 최적의 트랜스 아네톨의 농도와 에멀젼 연료 제작을 위한 교반기의 교반기 회전 속도에 관하여 연구하였다. 에멀젼 연료는 NO와 같은 유해가스 배 출을 저감하는 효과가 있음에도 불구하고 연소기관을 손상하는 문제로 주목받지 못하고 있다. 실험결과 부탄올 은 트랜스 아네톨의 용매로써 에탄올보다 안정성이 떨어졌다. 실용화를 위해 교반기 회전 속도, 트랜스 아네톨 의 농도 변화에 따른 분산 안정성을 분석하였다. 트랜스 아네톨을 첨가한 에멀젼 연료의 FT-IR 분석 결과로부 터 얻은 카보닐 지수, 불포화 지수로 분석하였다. 연구결과에 따르면, 불포화 지수와 다르게 카보닐 지수는 농 도에 관계없이 거의 동일하였다. 이를 통해 디젤에 분산 안정제로 첨가한 에탄올과 첨가한 에탄올의 4% 양의 트랜스 아네톨을 첨가한 에멀젼 연료가 가장 안정하다는 결론을 얻었다. ▪ 주제어: 에멀젼 연료, 트랜스 아네톨, Dispersion Stability Analser, FT-IR
영수증을 비롯해 비스페놀A가 위험할 정도로 포함된 유아용품 등을 접촉하는 사람들은 내분비계가 교란되어 삶에 지장이 가기 쉽다. 본 연구는 피부 환경에 따른 비스페놀A의 용해도 측정에 기반을 둔다. 화장품에 의해 형성되는 여러 피부 환경을 증류수에 적절한 비율로 용해해 용액을 제조한다. 이후 각각의 용액에 대해 비스페놀A가 얼마나 용해되는지 용해도를 판단해 비교하고, 어떤 환경에서 가장 비스페놀A의 흡수에 취약한지 알 수 있다. 연구 결과를 통해서 화장품의 어떤 공통적인 성분이 비스페놀A를 잘 용해했고, 올바른 화장품 제조 및 사용에 대한 생각을 한번 더 할 수 있을 것이다. 더불어, 소비자를 위한 가이드라인 제작에 도움을 주는 연구가 될 수 있을 것이다. ▪ 주제어: 화장품, 피부 환경, 비스페놀A, 용해도
에너지 사용량의 증가로 인한 지구 온난화의 가속화가 되고 있다. 이를 해결하기 위하여 화석연료를 사용하지 않고 냉각 효과를 낼 수 있는 복사냉각 코팅 소재를 찾기 위하여 탐구를 시작하였다. 앞선 연구를 바탕으로, PDMS와 Glass Bubble을 이용하여 복사냉각 코팅 소재를 제작하였으며, 복사냉각 코팅 소재의 보편화에 초점을 두어 PDMS의 두께 및 도포 물질에 따른 효율을 측정 및 비교하였다. 그 결과 65㎛ Glass Bubble이 알루미늄에 얇게 도포되었을 때 가장 큰 효율을 나타내었다. 또한 실리콘에 도포를 하였을 경우 20㎛가 가장 낮은 온도를 유지되었고, 알루미늄에 도포를 하였을 경우 결과에 경향성이 없음을 확인하였다. 이와 같은 결과를 자동차, 건물 등에 활용한다면 화석 연료의 사용량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 지구 온난화도 막을 수 있을 것이라 예상된다. ▪ 주제어: Glass Bubble, 복사냉각 코팅 소재, 지구온난화
최근 그래핀은 항균, 항박테리아 성질에 대한 광대한 연구가 진행되고 있는 나노 신소재이다. 본 연구에서는 산화 그래핀의 섬유 코팅을 통해 그래핀의 항균성을 검증했다. Hummer’s Method를 통해 산화 그래핀을 제작하고 황색포도상구균, 뉴트리언트와 한천배지, 중화용액을 사용하여 항균성 검증 실험을 진행하였으며 생균수 측정을 위해 분광광도계를 이용하여 흡광도를 측정하는 과정을 수행하였다. 연구 결과 그래핀이 함유된 코팅재가 그래핀이 함유되지 않은 코팅재보다 항균성이 뛰어나다는 결과를 얻을 수 있었으며 연구 과정에서 항균 효과가 그래핀에 의한 것인지, Hummer’s Method에서 첨가한 여러 물질에 의한 것인지에 대한 사실 여부를 확인하기 위해 대조 실험을 진행하였다. ▪ 주제어: 그래핀, 섬유, 신소재, 항균성, 항바이러스, GO(Graphene Oxide), Hummer’s Method
식품을 튀기는 과정에서 Maillard 반응이 일어나 독특한 맛과 향을 나타내게 된다. 식품에 포함된 아 스파라긴 등의 아미노산과 당류가 Maillard 반응을 일으키면 아크릴아마이드가 발생할 수 있는데, 여러 선행 연구에서 아크릴아마이드가 암을 유발하며 감자튀김이 아크릴아마이드를 함유하고 있다는 것이 보 고되었다. 이에 따라 튀김 요리에서 감자를 대체할 만한 작물이 요구된다. 따라서 작물별로 아크릴아마이 드의 생성 정도를 비교하고, 아크릴아마이드 생성을 최소화할 수 있는 온도, 시간 조건을 알아보기 위하 여 본 연구를 수행한다. 돼지감자, 고구마 등의 후보 작물을 여러 조건에서 튀긴 후, 갈변의 정도를 Maillard 반응의 정성적인 척도로서 비교한다. 그 후 시료에서 아크릴아마이드를 추출하여 GC/MS를 이용 하여 아크릴아마이드 생성 정도를 정량적으로 비교한다. ▪ 주제어: Maillard 반응, 아크릴아마이드, 이종 작물, 환원당