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티백을 우려내었을 때 알루미늄이 검출됨을 보이고, 이를 이용해 PO4 3-을 제거하여 티백을 통해 인산염을 제거할 수 있는 가능성을 보이는 연구이다. XRF를 활용하여 티백 속 Al3+이온의 존재를 정량적으로 분석하고, 알루미늄 이온과 인산 이온을 반응시켰을 때 생성되는 앙금의 성분을 XRF를 이용하여 측정하여 실제로 AIPO4가 생성되는지를 확인하고 그 활용 방안을 탐구한다. ▪ 주제어: 티백, AlPO4, ,앙금, XRF, 인산염
크로마토그래피 정지상으로 다양한 물질들이 사용되고 있다. 하지만 이들은 모두 값비싸다는 단점이 있다. 다수의 누적된 문헌에 따르면 게 껍질을 염산처리 시 키틴을 얻을 수 있다고 나와있다. 하지만 실제 실험결과 키틴 부분을 선택하여 찾아야 했고 따라서 키틴을 찾기위해 옥살산과 게 껍질을 합성하여 이온교환수지를 제조하여 키틴과 과량함유 부분을 찾았다. 키틴 부분의 과량함유부분을 찾고 데케인 작용기를 붙이기 위해서 Sn2 반응으로 데케인을 키틴에 붙였다. 다음 치환반응의 유무를 확인하기 위해서 IR로 측정하여 작용기 치환을 확인했다. 이렇게 합성된 정지상은 기존의 정지상만큼 경제성이 있고 폐기되는 게 껍질을 사용하므로 경제적이다. 또한 안정화 작업을 통해서 상업성을 갖출 수 있도록 작업할 예정이다. ▪ 주제어: 키틴, 크로마토그래피 정지상, Sn2반응, 1-bromo-n-decane, 이온교환수지
현재 주로 사용되는 단열재는 재활용되지 못하며 소각 과정에서 유해 물질이 발생한다. 소각 과정을 거치지 않는 물질 중 지방은 불에 잘 탄다는 단점이 있다. 즉, 가연성 문제를 해결할 수 있는 단백질을 단열재로 사용 가능한지에 대한 연구를 진행했다. 단열 조건 중 열전도율, 흡습성, 난연성 실험을 진행하였다. 직접 제작한 열확산도 측정 장치를 이용해 열확산도를 측정하고 데시게이터와 실리카겔을 이용해 흡습성을 측정했다. 난연성은 아크릴 시험관에 단백질을 넣고 태워 결과를 도출했다. 세 가지 조건을 합산하여 단열재로서의 가치가 가장 높은 단백질은 젤라틴이었다. 본 연구는 단열재로서의 가치를 기존 단열재와 비교하여, 단백질을 원료로 한 단열재의 개선 방안 제공에 기초가 될 수 있다. ▪ 주제어: 단백질, 단열재, 친환경, 단열조건
MXene은 2D 물질이라는 점에서 높은 안정성을 가지는 점과 MXene 자체가 음극활물질로 사용되기에 기존의 제조 과정을 상당량 생략 가능하는점, 전력 밀도가 좋아 고속 충전이 가능하다는 점, 친수성이라 일반적인 상황에서도 쉽게 제작이 가능하다는 점 등을 고려하여 기존의 해수전지의 음극재를 대체하여 더 나은 음극을 만드는 것을 목적으로 연구를 시작하였다. 1) 해수전지 MXene 음극에 적합한 바인더, 전해액, 집전체 선별 2) 해수전지 제작 3) 해수전지 구동 4) 해수전지 충방전 그래프 분석 4가지 과정으로 실험을 진행하였고 MXene을 음극활물질로하여 NASICON, 1M Na-1M BP in DEGDME을 바탕으로 해수전지 제작하였다. 앞으로는 추가적으로 충방전 그래프를 그려가며 제작한 해수전지의 수명, 충전속도, 충전용량 등을 고려한 전반적인 효율을 계산하고, 자체 제작 음극이 보다 안정적이고 규격화 되기 위한 추가 연구들을 진행할 예정이다. ▪ 주제어: 해수전지, MXene, 음극, 일반적 환경, 산화에 강함
현재 물 속의 미세플라스틱에 대한 여러 분리 방안들이 있으나, 대부분 인체에 유해하다는 문제점이 있다. 이 과정들은 공업적 과정에서는 적합하나, 해수 속 미세플라스틱 등의 생물체와 직접적 연관이 있는 물 속의 미세플라스틱 제거과정에서는 부적합하다. 이에 해수 속 다양한 금속이온이 존재한다는 점과 금속이온이 전자기장 내에서 인력을 형성할 수 있는 점에서 착안하여 [4] 인체에 무해한 미세플 라스틱 분리방법을 고안하고자 했다. 인체에 유해하지 않은 금속이온의 종류에 따른 미세플라스틱의 흡착률을 탐구하였으며, 중간 연결 매개체인 효소와 제올라이트의 종류에 따른 미세플라스틱과 금속이 온의 흡착률과 이의 결과로 미세플라스틱의 전자기장 분리에 미치는 영향을 탐구하였다. 그 결과 미세 플라스틱과 금속이온의 흡착률을 높여 미세플라스틱의 전자기장 분리의 가능성을 높였다. 이는 기존 미세플라스틱 제거법의 유해성의 단점을 보완할 수 있을 것으로 기대된다. ▪ 주제어: 금속이온, 효소, 응집, 미세플라스틱, 미세플라스틱의 분리
플라스틱 쓰레기 배출량의 급증에 따라 친환경 종이 빨대에 대한 수요가 증가하는 상황에서 종이 빨대가 가지고 있는 고질적인 문제점인 종이 특유의 맛, 시간에 따른 내구성 약화를 보완하면서 친환경적인 새로운 종이 빨대를 제작하는 것을 목표로 연구를 진행하였다. 종이의 종류와 배합 비율을 조절하여 새로운 종이를 만들고 빨대의 기능을 못하는 경우를 막기 위해 친환경적인 코팅제인 분리대두단 백을 이용해 코팅했다. 이후 코팅이 실제 물에서 어느 정도로 유지가 되는지 확인하기 위해 코팅한 종이를 물에 교반해 나온 물질을 분광광도계를 이용해 분석을 하였고 코팅한 종이의 방수능력을 접촉각 및 사이즈도 시험방법을 사용해 확인하였다. ▪ 주제어: 종이 빨대, 생분해, 사이즈도, 분리대두단백
최근 스트레스를 풀기 위해 매운 음식의 소비가 늘어나고 있는 동시에 그 매움을 없애줄 음료의 소비 또한 같이 증가하고 있다. 블로그나 유튜브 등 많은 매체에서 매움을 없애는 데 효과적이라고 하는 음료들 중 과연 어떤 음료가 얼마나 효과적일까 알아보기 위하여 연구를 시작했다. 우리는 음료들이 캡사이신 분자를 흡착해 서 제거한다고 생각해 실험을 진행하였다. UV-VIS를 이용해 캡사이신의 농도를 분석해 보았다. 실혐 결과 오 히려 캡사이신에 대항하는 흡광도가 더욱 높게 나타났고 이는 가설과 매우 달랐다. 그러나 카제인의 농도를 증가시키면서 실험했을 때 흡광도가 점점 증가함을 바탕으로 캡사이신과 비슷한 흡광도를 가진 물질을 가지 고 있을 것이라고 예측했고 HPLC를 통해 더욱 정확한 실험이 필요하다고 생각했다. ▪ 주제어: 캡사이신, 흡착, 제거, 용해, UV-VIS
구운 파인애플이 더 달다는 경험적 사실에 대해 객관적 근거를 알아보고자 본 연구를 진행하였다. 파 인애플에 포함된 당은 포도당, 과당과 같은 환원당과 설탕이 주를 이룬다. 20℃, 80℃, 120℃의 세 가지 파인애플로부터 분석 시료를 만든 뒤 전체 당량을 측정하기 위해 시료를 굴절당도계에 떨어뜨린 후 농도 를 측정하였다. 베네딕 트 반응을 진행한 후 294nm에서의 흡광도를 측정하여 환원당 농도의 상대적인 변화를 확인하였다. 두 실험의 결과를 비교하여 환원당과 전체 당의 온도별 변화를 비교하였다. 환원당은 20℃에서 80℃로 증가함에 따라 농 도가 증가하였고, 120℃로 증가함에 따라 감소하였다. 전체 당의 양은 20℃에서 80℃로 증가함에 따라 농도가 소폭 감소하였고, 120℃로 증가함에 따라 증가하였다. ▪ 주제어: 파인애플, 온도, 환원당, 당도
창포와 같은 천연물질 속의 탄닌이 모발손상 회복에 도움을 준다는 연구가 있어 우리 주변의 식물, 그 중에서도 포도와 감 속의 탄닌의 모발손상회복 정도를 알아보고자 본 연구를 진행하게 되었다. 포도의 과피, 씨, 감의 과육, 과피, 씨에 대하여 추출을 진행하였으며, 포도와 감 속의 탄닌은 수용성이므로 열중탕을 통한 열수추출 및 부흐너 깔때기로 여과하여 추출액을 제작한 후, UV-vis로 탄닌 추출 여부를 확인하였다. 이후 모시료를 펌, 염색, 탈색 처리를 거쳐 인위적으로 손상시키고 이에 추출물 별로 처리 시간을 다르게 하였으며, 메틸렌 블루 염색법과 광학현미경을 통해 회복정도를 확인하였다. 모든 추출물에서 탄닌이 검출되었으며 추출물의 처리 시간이 길 수록 회복효과가 좋은 경향이 나타났다. ▪ 주제어: 탄닌, 모발손상회복, 천연물질추출, MB 염색법, UV-Vis
현재 세계적인 에너지의 소비량 중에는 화석 연료가 86.4%를 차지하고 있으나 시간을 거칠수록 화석 연료는 고갈되어가고 있다. 이에 대한 대체재로 주목받는 에너지 중 대중에게는 널리 알려지지는 않은 해수와 담수의 농도 차이에 의한 삼투압 현상을 이용하여 전기를 얻는 염분 차 발전에 주목하였다. 염분 차 발전은 2.6TW에 달하는 에너지를 얻을 수 있고, 저장 가능하며 폭발 위험이 없어 에너지 공학자들에게는 큰 관심을 받고 있지만 인지도가 부족하여 관련 연구가 활발하지 않아 효율 향상이 더디기에 경제적 문제로 인하여 상용화되지 못하고 있다. 이러한 염분 차 발전 중 가장 많이 연구되어 상용화에 근접한 압력 지연 삼투 발전에 초점을 맞춰 이 발전의 효율을 높이기 위한 연구를 진행하게 되었다. 이전에 삼투 속도에 영향을 주는 요인에 대한 연구를 바탕으로 염분 차 발전에 가장 효율적인 장소를 선택하기 위한 정보를 얻고자 하여 실험을 통해 확인하였다. 이를 바탕으로 이온의 종류와 전하량에 의하여 삼투 평형에 도달하는 속도에 어떻게 영향을 주는지와, 전기장에 의한 용매 분자의 배향 변화를 통해 삼투 현상에 어떤 영향을 주는지에 대한 실험을 하였고, 염분 차 발전소 키트를 제작하여 염분 차 발전에 대해 간략하게 소개하여 염분차 발전의 대중화를 꾀하고자 한다. ▪ 주제어: 염분차 발전, 삼투압, 반투과성 막, 전기장, 이온
해양 선박 운행을 하다 보면 하부에 미생물 등 콜로이드 입자가 부착되어 연료 소모율 증가 및 해양생태계 종 다양성을 저하한다.그러나 기존의 생물 독성 페인트(TBT)는 중금속 과 환경호르몬의 다량 방출로 인하여 그 사용이 금지되었다.우리는 이러한 점에 착안하여 수상환경에서 안정하며 미생물 부착이 저해되는 겔 형태의 친환경 방오 도료 기술을 생각하게 되었다.우리는 겔의 특성을 고려한 방안으로 고도로 수화된 분자를 이용하여 특정 표면에 미생물의 접근을 막는 방법이 사용되어야 한다는 사실을 알아내었다. 따라서 본 연구를 통해 적절한 강성을 가지는 아크릴아마이드-알긴산 겔의 미생물 방지의 효과를 확인하고,실제로 선박 코팅에 적용할 수 있는 가능성을 판단하여 그 적용 방안을 제시하고자 한다. ▪ 주제어: 아크릴 아마이드, 알긴산, 방오 도료, 부착생물
3차 할로젠화 알킬의 반응을 이용하여 반응 속도 측정 장치를 제작하였다. 미터를 이용하는 방법과 지시약의 색 변화를 이용하는 방법의 2가지 방법을 사용하여 반응 속도 상수를 얻어내는 탐구를 진행한다. 지시약의 색 변화를 머신러닝을 통하여 의 값으로 얻어낼 수 있는 탐구를 수행한다. 온도, 기질의 종류(차수와 이탈기의 종류)를 변화시켜가며 반응 속도 상수의 변화를 얻는다. ▪ 주제어: 2‑Chloro-2-methylpropane, 중화반응, 1차반응, 반응속도