연도별 연구과제 143 페이지첫페이지로 이동

해수의 전기분해를 통해 산소를 얻기 위해서 NaOH(aq)을 전기분해 해야 한다. 그러기 위해서 NaOH(aq)이 반응했을 때 같은 시간동안 발생한 산소량이 높은 금속을 찾기로 했다. 닫힌 계에서 각각의 금속을 전기분해하면서 일정시간동안 발생한 산소량을 산소농도 측정 센서로 측정했다. 결과적으로 산소 발생량이 스테인리스의 효율이 젤 높게 측정되었다. 표면적이 일정할 때 산소발 생량이 가장 높은 금속이 스테인리스임이 정량적으로 확인이 되었다.

주제어: 산소 농도 측정 센서, 전기분해, 닫힌 계

본 연구는 액체 방울이 액체 표면에 낙하할 때 왕관 모양의 액체 기둥과 분사체의 형성 원인과 영향을 주는 요인을 찾는 것을 목적으로 한다. 액체 방울 낙하 시 액체 표면에는 함몰 구멍이 생기고, 구멍이 메워지며 왕관 모양 기둥과 기둥 안쪽에 구형 분사체가 튀어오른다. 액체가 분사되 는 원인이 액체 낙하 시 함몰 구멍 옆면의 전 방향에서 구멍 안쪽으로 밀어내는 와류가 형성되어 이것이 부딪히며 위로 분출되는 것이라는 가설을 세웠다. 이를 검증하기 위해 물을 비커, 실린더, 페트리 접시에 담고 약 50cm정도의 높이에서 뷰렛으로 물방울을 낙하시키는 영상을 초고속 카메라로 찍어 Splash를 관찰하였다. 실험 결과, 용기의 모양이 Splash의 형태에 큰 영향을 줆을 알 수 있었다. 바닥이 얕으면 함몰 구멍이 형성되지 못하고 Splash 크기가 커지며, 옆 공간이 없으면 그 방향 와류가 약해 부족한 벽 방향으로 분사체가 휜다. 낙하 방울의 운동량, 운동에너지와 함몰구멍의 크기, 분사체의 규모 사이에서 뚜렷한 경향성은 발견하기 어려웠다. 웨버 수와 가지 수 사이에서도 뚜렷한 경향성을 발견하기 어려웠다.

주제어: 유체 방울, Corona Splash, 유체 간 상호작용, 웨버 수, 와류

본 연구에서는 물속에 용해되어 존재하는 중금속의 흡착을 위해 활성탄이나 첨착활성탄을 사용할 경우, 첨착활성탄에 의해 중금속이 흡착되는 정도에 대하여 연구를 진행하였다. 활성탄과 첨착 활성탄이 중금속의 흡착에 미치는 영향을 조사하기 위해서 선행 연구가 충분히 되어 있는 Cu중금속과, 선행 연구가 많지 않은 Pb 중금속에 대해서 첨착 활성탄에서 나타나는 흡착률의 변화에 대해 실험하였다. 또한 첨착제로는 KSCN, Na₂ C₂ O₄ 사용하여 첨착 활성탄을 제조하고, 각각의 경우 에 대해 흡착률을 확인하였다. 그 결과 Cu에 대해서는 Na₂ C₂ O₄가 가장 좋은 흡착률을 나타내었으며, Pb에 대해서는 일반 활성탄이 가장 좋은 흡착률을 보여 KSCN과 Na₂ C₂ O₄ 모두 Pb에 대해서는 첨착 특이성을 갖지 않는다.

주제어: 활성탄, 첨착 활성탄, 중금속, 흡착률

이 연구는 달걀껍데기에 마이크로파를 처리하여 중금속 흡착효율을 높이는 과정에 대한 연구이다. 최근 중금속에 의한 수질오염과 음식물 처리과정에서의 환경오염 등이 심각하다. 따라서 폐기된 달걀껍데기를 활용하여 두 문제상황을 모두 해결해 보고자 하였다. 본 연구에서는 마이크로파 처리를 거친 달걀껍데기의 공극 구조를 SEM으로 관찰한 뒤 흡착능이 증가할 것이라고 예측하였다. 실제로 중금속 흡착 실험을 진행하여 ICP로 농도를 분석한 결과 중금속 흡착 효율이 증가함을 확인하였다. 이 연구결과를 이용하면 수질오염 개선에 큰 도움이 될 것으로 기대한다.

주제어: 중금속, 흡착, 달걀껍데기, 마이크로파

현재 시중에서 사용되는 감열지의 경우 현색제로 비스페놀 A를 사용하여 인체에 유해하다. 또한 감열지의 제작 과정에서 종이에 가해지는 화학적 처리 과정은 영수증 재활용을 어렵게 만든다. 본 연구는 비스페놀A 대신 시온안료를 사용해 감열지를 제작하여 기존 영수증의 유해성 문제를 해결하고, 더 나아가 이미 사용된 감열지에서 안료를 제거하여 재활용할 수 있는 방안을 제시하 려 한다. 여러 종류의 용지를 사용하여 각 용지마다의 인쇄 품질과 증류수에서의 잉크 해리 정도를 비교하여 각각의 성능을 비교하였다. 본 연구를 통해 주로 영수증에 사용되는 감열지의 환경 오염과 유해성 문제를 해결할 수 있을 것으로 예상된다.

주제어: 시온 안료, 감열지, 인쇄 품질 평가, 재활용

최근 마이크로캡슐을 활용한 기능성 섬유의 개발이 다양하게 이루어지고 있다. 본 연구에서는 합성 조건을 달리하여 여러 가지 마이크로캡슐을 합성해 보고, 합성한 마이크로캡슐을 섬유에 부착하였을 때 나타나는 마이크로캡슐의 성능을 확인했다. 벽재 물질은 키토산을 사용하였고, 심물질 은 항균, 항바이러스 효과를 가지는 Clove oil을 사용하였다. 키토산 용액에 가교제, 계면활성제 와 Clove oil을 넣어 교반하는 방식으로 마이크로캡슐을 합성하는데, 키토산과 Clove oil의 질량비, 교반 온도 등 합성 조건을 달리 하여 합성을 진행했다. 합성한 마이크로캡슐을 입도분석기, SEM을 이용하여 마이크로캡슐의 성질을 확인하고, 섬유에 적용하기 가장 적합한 합성 조건을 찾아 섬유에 실제로 부착해보기도 하였다. 섬유 적용에 적합한 마이크로캡슐의 합성 조건을 찾아 실제로 섬유에 적용하는 본 연구가 미래에 마이크로캡슐을 이용한 기능성 섬유의 개발에 응용이 될 수 있을 것으로 기대된다.

주제어: 마이크로캡슐, 섬유, Clove oil, 키토산

본 연구는 아직까지 규명되지 않은 탄소점의 온도 의존적 광발광 특성에 주요한 작용기들의 기여 도 규명을 목표로 한다. 이를 위하여 직접 탄소점을 합성하고 온도에 따른 형광의 세기를 측정하여 온도 의존적 광발광 특성을 측정한 뒤 다양한 작용기를 도포하는 과정을 반복하여 작용기가 온도 의존적 광발광 특성에 어떠한 영향을 미치는지 정량적으로 규명하는 연구를 진행하였다. 결과적으로 아미노기, 카복실기, 설폰산기 순으로 온도 의존적 광발광 세기에 기여한다는 것을 규명했다. 이는 현재 방향성 없이 무분별하게 진행되고 있는 나노 온도계용 탄소점의 차세대 원료 개발에 아미노기 작용기라는 방향성을 제시한 연구이며 향후 같은 방식으로 더욱 많은 작용기의 기여도를 규명할 수 있음을 보인 연구이다.

주제어: 탄소점, 나노온도계, 온도 의존적 광발광 특성, 작용기, 형광

현재 전자기기에서 보편적으로 통용되고 있는 리튬이온전지는 전해질과 분리막의 문제로 외부 환경에 취약하다는 문제가 있다. 이 문제를 해결하기 위해 새로운 전지나 전해질에 대한 다양한 연구들이 진행되어온 바가 있다 이와 같은 연구의 일환으로 본 연구에서는 종이를 분리막 겸 전해 질 역할로 사용하는 리튬이온전지인 종이 배터리의 성능에 관하여 논하고자 한다.

주제어: 종이, LiPF6, LCO판, LFP판, 흑연판

본 연구는 고분자의 합성 및 검증, 고분자를 이용한 은 전극의 제작, 피지컬 컴퓨팅과 머신러닝을 이용한 pH 미터 제작 및 실증과정으로 생각할 수 있다. 고분자는 PPA와 하이드로퀴논, 에틸렌 글라이콜, 뷰틸렌 글라이콜, 헥세인 글라이콜로 4종의 다이올을 1mL 염산 촉매 하에 80℃의 맨틀에서 12-16시간 제한적으로 반응시키는 과정을 통해 합성하였다. 고분자를 H1, C13-NMR을 이용하여 카복실기 피크를 확인한 결과, 피크값이 감소함을 확인하여, 의도대로 고분자 합성이 진행됨을 보였다. 또한, 7cm로 절단한 은선에 고분자를 도포하여, 120℃로 가열하여, 축합반응 유도 및 부착과정을 통해 고분자 은 전국을 제작하였다. 아두이노 나노와 전압센서, 블루투스 센서로 구현한 자체제작한 pH미터는 외장재의 자체 설계 및 제작 과정을 거쳤다. 은 전극과 Ag-AgCl 기준전극을 pH미터에 연결하여, pH가 검증된 pH4, 7, 10 완충용액을 이용하여 보정과정을 거친 결과, PAA와 다이올을 1:1로 혼합하였을 때 가장 정밀도가 높다는 결과를 얻었다.

주제어: 새로운 물질 최초 합성, pH미터, 자동화, 무선, 정확함

학교가 산중에 있어 여름이나 가을에 벌레가 많아 시중에 파는 화학 살충제를 자주 쓴다. 그러나 살충제의 화학적 성분에 민감한 사람들이 여럿 있다. 그래서 민감한 사람들, 나아가 환경을 위해 자연 친화적이고 안전한 식물성 퇴치제들을 만들고 그 성능을 비교한다. 그리고 이 퇴치제를 농작물에도 뿌려 벌레퇴치의 효과가 있는지 보고, 이로써 농작물에 뿌려도 안전하고 벌레가 꼬이지 않는 퇴치제를 만들 것이다. 따라서 우리가 만든 식물성 퇴치제 중 가장 효율적인 것을 찾고, 결과적으로 사람들에게 이로운 친환경적인 식물성 퇴치제를 만드는 것이 이 연구의 목표이다.

주제어: 개박하, 계피, 제충국, 퇴치 효과, 친환경

울산 지역의 폐수 발생량은 점점 증가하고 있어, 이에 대해 흡착효과가 있다고 알려진 녹말을 이용하였다. 다른 종류의 녹말을 이용해 어떤 종류의 녹말이 가장 좋은 흡착 효과가 있는지 흡 광도를 측정해 녹말이 어느정도 흡착이 되었는지 파악하고자 한다. 이를 통해 울산 지역의 페수를 녹말을 통해 제거하는데 기여를 하고자 한다.

주제어: 중금속, 흡착, 지속가능한 발전, 적정 기술, 친환경

국문 초록 본 연구는 아직 상용화되지 않은 가지고 추의 항산화 효과와 항생작용에 대하여 탐구 한 것으로 가지고 추를 부위별로 손질하여 에탄올 추출법을 통하여 얻어낸 뒤 항산화능을 알아보고자 대조군으로 항산화 효과가 뛰어난 아스코르브산과 비교하였다. 실험에서 가지고추의 꼭다리 와 과육 부분은 흡광도가 높게 측정되었으나 가지고추의 씨 부분이 아스코르브산과 흡광도가 비슷하게 측정되었다는 것으로부터 가지 고추 씨의 항산화능이 아스코르브산만큼 뛰어남을 알 수 있었다. 또, 항생작용을 하는지 확인하기 위해 추출한 가지고추 추출물을 세균을 배양한 배지에 분무기로 뿌렸다. 대조군으로 에탄올을 뿌렸고 일주일 동안 관찰한 결과, 세균이 시간이 지남에 따라 조금씩 감소하는 경향을 보이긴 하였으나, 그 정도가 크지 않다는 것을 확인하였다.

주제어: 가지고추, DPPH, ABTS, 항산화, 항생작용