연도별 연구과제 145 페이지첫페이지로 이동

본 연구의 목적은 감귤박으로부터 제조한 활성탄의 수중 잔류 카페인 흡착능을 알아보기 위함에 있다. 감귤박을 전기화로에 300℃으로 1시간동안 탄화시키고 수증기 활성화, CO₂활성화 방법으로 탄화된 감귤박을 활성화시켰다. 제조된 활성탄의 표면구조를 SEM을 통해 관찰하고, 300ppm의 카페인 용액에 활성탄을 0.1g, 0.2g, 0.3g, 0.4g, 0.5g 넣고 22시간동안 흡착시켜 흡착 후의 농도를 UV-Vis를 통해 구했다. 그 결과, 카페인 농도의 변화량과 투여한 활성탄의 질량과의 관계가 명확하게 나오지 않았고, 오차 분석 단계에서 카페인을 검출할 때 이용하였던 335nm 파장대의 스펙트럼에서 활성탄에서 녹아나온 물질에 의해 카페인의 농도측정이 영향을 받았다는 것으로 추정된다.

주제어: 폐감귤박, 활성탄, 카페인, 흡착, 등온흡착식

활성산소가 생체 조직을 공격하고 세포를 손상시켜 노화 진행에 큰 영향을 주기 때문에 활성산소 제거를 위한 방법을 찾았다. 항산화물에 따라 항산화 능력과 효소 활성 정도가 다르다는 것을 알게 되었다. 항산화물 중 비타민C, 셀레늄의 활성산소 제거 정도와 효소 활성에 대한 연구를 진행 하고, 항산화 효과가 가장 크게 일어나는 최적의 배합 조건을 찾아보기 위해 연구를 진행하였다. 연구 방법은 DPPH 반응을 통한 활성산소제거 능력 검증을 하였다. 비타민C와 셀레늄 중 비타민C가 더 높은 항산화 효과를 보였다.

주제어: 항산화물질, 항산화효소, 배합 비율, 활성산소

비흡연자의 가정 실내 간접흡연 노출률에 관한 통계청 자료를 확인한 결과, 아파트 내 간접흡연 이 해결되지 않고 있음을 확인할 수 있었다. 이 문제를 해결하기 위해, 노란 코스모스의 꽃잎이 담배 연기에 노출될 경우, 플라본에 의해 변색되는 현상을 이용하여 플라본이 니코틴을 흡착할 수 있는지에 대한 여부를 실험을 통해 판단할 것이다. 먼저, 노란 코스모스에서 플라본을 추출 및 이를 UV-Vis와 FT-IR, 그리고 TLC를 이용하여 플라본이 있는지 확인을 진행하였으며, 담배에서 니코틴 추출 및 패시브 샘플러를 이용하여 니코틴 흡착 여부 실험을 진행하여 플라본이 니코 틴을 흡착할 수 있는지에 대해 실험을 진행하였다. 그 결과, 플라본이 니코틴을 흡착할 수 있는 능력이 있다는 것을 짐작할 수 있었다. 이를 통해 베란다나 환풍기에 걸 수 있는 니코틴 흡착 필터를 제작한다면, 니코틴으로 인한 피해를 줄일 수 있을 것이다.

주제어: 노란 코스모스, 플라본, 니코틴, 흡착

코로나 19 상황으로 인해 가정에서 조리하는 시간이 길어지며 많이 발생하게 된 주방 먼지들을 제거하는데 도움이 되고자 하는 연구이다. 친환경, 반영구적으로 사용할 수 있는 광촉매를 사용하여 주방에서 발생하는 먼지들을 제거하기로 하였으며, 주방에서는 자외선보다 가시광선이 더 많이 발생하는 것을 근거로 가시광선 영역에서 활성을 띠는 MnTiO₂를 이용하기로 하였다. 실제 주방에도 사용할 수 있도록 붙이는 타일 시트지에 광촉매 코팅을 하여 주방에 바르는 것이 아닌 타일 시트지를 붙여 주방 먼지를 저감할 수 있도록 하였으나 뚜렷한 결과를 도출할 수 없었다. 추가로 후드 필터에 광촉매를 코팅하여 실험을 진행하였고, 후드 필터를 이용한 실험에서는 미세먼지 저감 효과를 확인할 수 있었다.

주제어: 주방 먼지, 광촉매, 타일 시트지, 지속성, 상용화

1년 내내 재채기, 콧물, 코 막힘 등과 같은 증상으로 고통 받는 알레르기성 비염 환자들의 대표 적인 원인 중 진드기가 있다고 뉴스에서 본 적이 있다. 진드기는 땀과 각질, 비듬 등으로 서식하기 쉬운 베개와 같은 침구류에서 다량으로 발견된다. 진드기로 인한 각종 기관지염과 알레르기를 예방하고 개선하기 위해 방법을 찾던 항균 능력이 있다고 대표적으로 많이 알려진 고추, 마늘 등은 공통적으로 매운맛을 띄고 있다는 특징이 있었다. 매운맛이 있다고 생각한 후추와 유칼립투스를 가지고 항균 물질을 추출한 뒤 E.coli와 집 먼지 진드기를 이용하여 항균 능력을 검증하고 더 뛰어난 항균 능력을 갖춘 물질로 일상생활에서 편리하게 사용 가능한 친환경적인 커버를 제작해 보고자 한다.

주제어: 비염, 유칼립투스, 후추, 항균 필름

최근 꿀벌 응애의 방제에 쓰이는 Amitraz와 Fluvalinate의 단점이 부각되고 있다. 환경 오염 문제나 꿀벌에게도 위해가 가해지는 점, 응애가 약재에 내성을 가지기 시작하면서 방제 효과가 떨어지는 문제 등이다. 꿀벌 응애에 의한 꿀벌 집단 폐사 사건이 이러나면서 이 들이 더더욱 화제 가 되고 있다. 이러한 문제를 천연 물질을 통해서 해결하고자 이 연구를 진행하였다. 천연물인 레몬과 파슬리에서 각각 시트르산과 옥살산을 추출한 후, 꿀벌에게 살포하여 꿀벌 응애의 퇴치 여부, 꿀벌에게 입히는 위해 등등 살비 환경을 조사함으로써 이들의 꿀벌 응애 방제 효과를 확인하 고자 한다. 또한 이들의 혼합하였을 때와 그렇지 않았을 때의 효과도 비교해보고자 한다.

주제어: 꿀벌 응애, 친환경, 방제, 시트르산, 옥살산

감귤의 껍질은 예로부터 감기와 기관지염, 면역 강화, 혈당 상승, 항염 작용 등 여러 민간요법에 사용되 어왔다. 우리나라 감귤류에는 60여 종의 flavonoids가 존재하며 그 중 naringin, hesperidin과 aglycon 형태인 naringenin, hesperetin이며, rutin, deosmine, nobiletin, tangertin 등이 있다. [3,4] 특히, 비타민 P의 일종인 hesperidin은 혈관 보호 효과[5], 항암효과[6], 항염증효과[7], 항균효과[8], 항알레르기효과[9] 등의 생리활성을 가지는 것으로 알려져 있다. 2020년 주요 과일별 1인당 연간 소비량은 감귤이 12.8kg으로 가장 많았다.[1] 귤 껍질의 유익한 성분에 비하여 대부분이 일반쓰레 기로 버려지고 있어미처 재활용되지 못하고 썩어 버려지거나 비료로 사용되는 감귤 껍질의 재활용 방법에 대해 알아보고자 한다. 본 연구는 감귤 껍질 속 heperidin이 비타민C의 열분해 반응에 미치는 영향을 분석하고 이를 통해 감귤 껍질 부산물 문제에 대한 해결 뿐만아니라 나날이 생산량이 증가하는 비타민 C제품의 보관상의 열적 파괴에 대해서도 도움이 되고자 한다. 연구 결과 FT-IR, UV-Vis 분광광도법을 통해 감귤 껍질 속 hesperidin의 존재를 확인하였으며 Vitamin C의 분해반응에 대해 상온, 50℃, 70℃ 세 가지 온도에 대해 UV 정량분석을 통해 온도가 높을수록 분해 반응 상수가 증가함을 확인하였다. 그러나 hesperidin의 첨가가 비타민 C의 분해에 미치는 영향에 대해서는 UV-Vis 분광광도법으로는 명확하게 분석하지 못하였다. 이에 황금향, 감귤, 한라봉 등 다양한 감귤류에 따른 껍질 속 hesperidin의 함량 비교와 HPLC를 이용한 비타민 C 분해에 대한 hesperidin의 영향에 대한 추가 연구가 필요하다.

주제어: heperidin, ascorbic acid, Vitamin C 파괴, 열분해

본 연구를 통해 굵기, 색감을 다양하게 나타낼 수 있는 분필을 제작하기 위해 진행한다. 분필 사용자에게 무해하고 사용하기 편리한 분필을 제작하는 목적에 따라 내구성을 등 여러 분필의 필수 조건을 생각하며 제작했다. 이를 위하여 탄산칼슘과 황산칼슘의 다양한 비율에 따라 혼합물을 제작했다. 또한 분필 틀을 3D프린터를 이용하여 출력하였다. 다양한 분필의 성분을 분석하여 최적 성능을 나타내는 분필의 구성성분 조합을 탐구하고 이를 바탕으로 실제 학교에서 활용 가능한 분필을 제작하고자 하는 목표를 수립하였다.

주제어: 분필, 화학, 탄산칼슘, 황산칼슘

체내의 활성산소는 암이나 골다공증 등의 각종 질환을 유발한다. 대표적으로 탈모는 피부에 활성 산소에 의한 과산화지질이 다량 축적된 것이기도 하다. 본 연구는 항산화능을 가진 천연물질인 금잔화와 콜라드를 이용하여 그 항산화능을 검증하고 이를 하이드로겔과 접목시켜 탈모 치료-예방제 형태로 제조하였다. DPPH 라디칼 소거능 측정 실험을 통해, 금잔화의 항산화능을 확인할 수 있었으나 콜라드 종자를 이용한 용액에서의 항산화능을 확인할 수 없었다. 금잔화 용액의 농도를 조절하여 항산화능을 확인한 결과, 농도가 높을수록 항산화능을 높게 보인다는 것을 확인할 수 있었다. 이를 PVA 하이드로겔에 적용시킨 치료제를 이용하면 혼합물이 가진 항산화능을 통해 과산화 지질로 인한 탈모 환자들의 탈모 진행의 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

주제어: 항산화 효과, 금잔화, PVA 하이드로겔

장시간 마스크 착용은 집중력 저하와 두통을 발생시키기 때문에 마스크를 적정 시간마다 교체해 주어야 한다고 한다. 마스크 교체 시기는 마스크 내부의 이산화탄소 양으로 파악할 수 있을 것이 다. 이러한 아이디어에서 시작하여 호흡량에 따른 지시약의 색 변화를 분석하여 붉은 양배추 지시약이 인채에 무해하며, 교체 시기를 알려주기에 가장 적절한 지시약이라는 결론을 도출하여 직접 마스크 라벨을 제작해보았다. 연구 결과를 통해 만들어진 이산화탄소의 양에 따라 색이 변하 는 라벨을 적절히 활용하면 일회용품이나 의료 용품의 교체 시기를 알려주는 기능을 통해 많은 사람들에게 도움이 될 수 있을 것으로 기대된다.

주제어: 지시약, 마스크 라벨, 호흡량, 마스크 교체 시기, 카제인(casein)

플라스틱이 개발된 이후 무분별한 사용으로 인해 발생한 플라스틱 폐기물은 생태계 및 환경에 심각한 악영향을 초래하였다. 특히, 미세플라스틱은 환경오염을 일으킨 주된 원인임에도 불구하고 미세플라스틱에 관한 연구는 부족한 상황이며, 대기 중 미세플라스틱에 대한 선행연구는 거의 찾아보기 힘들다. 이에, 대기 중 미세플라스틱을 여과할 수 있는 방안에 관해 연구하였다. 대기 중 미세플라스틱을 여과하기 위해서 아크릴판을 기반으로 한 여과기 틀을 제작하고, 자기장과 전기장을 이용한 방식과 헤파필터를 이용하여 건조기 가동 시 발생, 공기 중으로 방출되는 미세플라스 틱을 여과하였으며, 광학현미경을 통해 분석하였다. 미세플라스틱은 망이 촘촘할수록 더욱 많이 여과되었으며, 헤파필터보다는 자기장을 이용한 방식이, 이보다는 전기장을 이용한 방식이 미세플라스틱을 더욱 잘 여과하는 경향을 보였다.

주제어: 미세플라스틱, 전기장, 자기장, 헤파필터, 활성탄 필터

플라스틱 식품 포장재는 다양한 환경오염을 초래한다. 이에 따라 생분해성 플라스틱처럼 친환경적 인 식품 포장재 연구가 활발히 진행중이다. 본 연구는 환경 보존을 위해 식품이 산패·부패되지 않도록 하면서 친환경적인 종이 포장재 코팅액을 연구하였다. 더 나아가 생산 과정 및 분해·처리과정이 친환경적인 식품 포장재를 고안하였다. PVA(폴리비닐알콜)를 가교시켜 코팅액을 만든 후 종이 식품 포장재에 코팅하고 OTR과 WVTR을 측정하였다. 그리고 해리 실험을 통해 자원 순환 이 가능한지도 확인하였다. (결과 작성). 요약하면, 식품 포장재로서 OTR과 WVTR 조건에 충족하는 코팅액을 찾았고 환경 보호와 식품 포장에 최적화된 종이 식품 포장재를 개발하였다.

주제어: PVA(polyvinyl alcohol), cross-linking, 친환경, 코팅, 수증기 및 산소 투과율, 생분해