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최근 중금속에 관한 사회적인 문제와 밤껍질에 대한 환경적인 문제에 착안하여 밤껍질에 포함된 tannin이 중금속을 흡착한다는 성질을 이용해 고체 성분에 적용할 수 있는 지시약을 제작하고자 하였 다. 진행한 실험은 다음 세 가지이다. 환류 냉각기를 사용해 토양의 중금속을 추출하였으며. 이후 tannin 추출방법의 효율을 HPLC를 통해 비교하였다. 마지막으로 효율적인 검출 방법을 이용한 중금속 검출 지시약을 고안해보았다. 석회수를 이용한 지시약과 메틸레드/브로모크레솔 그린을 이용한 지시약 및 티몰블루를 이용한 지시약을 제작해보았으며, UV-Vis과 ICP, pH 미터를 활용하여 반응 전후에 변화 된 값을 측정해보았다. 육안으로 관찰하였을 때 가장 뚜렷한 차이가 있었던 것은 티몰블루를 이용한 지시약이었으며, UV-Vis에서의 흡광도에도 차이가 있었다. ▪ 주제어: Tannin, Heavy_Metal, Indicator, Adsorption, Chestnut_Skin
우리는 전지의 효율성을 증가시키기 위한 연구의 일환으로, 다니엘 전지의 전압을 상승시키는 연구를 진행하였다. 1M 아연 수용액과, 1M 상태에서 염용효과를 일으킨 구리 수용액의 전압, 1M 구리 수용액과, 1M 상태에서 염석효과를 일으킨 아연 수용액의 전압을 각각 3회 측정하였다. 연구결과, 염석효과를 일으켰을 때 전압 변화가 뚜렷하게 나타나며, 용액의 ICP 농도측정을 통해서 염의 종류에 따른 염석-염용효과의 경향성을 파악하였다. 이번 연구를 통해 염용-염석효과가 금속에서도 충분이 발생 가능함을 확인할 수 있었고, 나아가 다른 전지에서도 이 효과를 사용하여 전압을 증가시킴으로서 효율을 올릴 수 있을 것이다. ▪ 주제어: 염용효과(salting-in effect). 염석효과(salting-out effect), 다니엘 전지, Nernst 식, 용해도
분광 광도계는 용액의 흡수 스펙트럼을 측정해 원하는 물질의 정량을 분석할 수 있는 기기로, 수질 오염 정도 분석과 화학적 정량 분석 실험 등에서 쓰인다. 하지만 그 값이 비싸고, 한정적인 장소에서만 사용할 수 있는 점 등의 한계점이 존재한다. 본 논문에서는 저비용 vis 분광 광도계를 제작하였다. 이는 저개발 국가에서 환경, 수질 오염 등을 손쉽게 분석하거나 일반 사람들이 교육용으로 사용하기에 적합하며, 제작 방법도 간단하다. Alizarin Red S 용액을 이용해 저비용 vis 분광 광도계의 성능을 검증하고, MnSO4 속 Mn 정량 분석을 통해 선형 정량 곡선을 그려 미지 시료의 Mn 농도를 구했다. ▪ 주제어: 휴대용, 저비용, vis 분광 광도계, 정량 분석, 유해물질 검출
이 연구에서는 갑각류에서 유래한 키틴을 이용하여 바이오 에탄올로 만들기 위해 여러 공정을 사용하였다. 키틴을 추출하는 과정에서 탈단백질, 탈석회질, 탈색소 과정을 거쳤으며, 이후 얻어낸 키틴을 효율적으로 탈아세틸화 시켜 아세틸기를 제거한 6탄당(키토산)을 만들었다. 키틴을 효율적으로 탈아세틸화 시키기 위해 새우를 갈아서 처리하였으며, 많은 양의 키틴을 얻을 수 있었다. 이후 Saccharomyces cerevisiae를 이용하여 알코올 발효 시키고, 수득률을 계산하여 수율을 올릴 수 있는 공정 방법을 제시할 것이다. ▪ 주제어: 갑각류, 키틴, 키토산, 발효, 바이오에탄올
캐슈넛 산업의 부산물인 캐슈넛 껍질 오일(CNSL)에 포함된 카르다놀은 벤젠고리와 탄소 간 이중결합이 포함된 사슬을 가져 여러 가지 화합물을 만드는 데 용이하다. 카르다놀의 가공을 통하여 경제적이고 환경적인 4차 암모늄염 항균제를 제작하고자 하였다. 우선, 카르다놀에 과산화산을 반응시킴으로써 카르다놀의 긴 탄소 사슬에 포함된 이중 결합에 산소를 첨가해 에폭사이드를 형성하였다. 다음으로, 합성된 에폭시화 카르다놀의 에폭사이드 고리에 2차 아민인 피롤리딘이 친핵체로 작용하여 고리열림 반응을 통해 3차 아민을 형성하였다. 마지막으로, 이 3차 아민이 친핵체로, 염화 아디프산이 친전자체로 작용하여 Menshutkin 반응을 통해 4차 암모늄염을 형성하였다. ▪ 주제어: CNSL, 카르다놀, 항균제, 4차 암모늄염
이 연구는 기존 키토산 추출 원료인 새우, 게 등의 갑각류 껍질을 대체할 수 있는 비교적 저렴한 키토산 원료로 벼메뚜기를 사용하여 키토산을 추출해보았다. 이를 위해 메뚜기를 갈아 탈이물질, 탈단백질, 탈색소 과정을 거쳐 대조군 키토산을 추출하였다. 또한 기존의 키토산 추출 방법은 갑각류 껍질에 맞춰져 있어 탈이물질 과정, 탈색소 과정을 각각 배제한 다음 실험군 키토산을 얻어내어 비교하였다. 다음에 이 시료들을 IR Spectroscopy, 산-염기 적정을 통한 탈아세틸화 측정의 방법을 이용하여 분석하였다. 연구 결과 키토산 원료로 ‘메뚜기’를 제안하고, 생산 공정에 불필요한 과정(, )을 없애는 과정을 제안하였다. 고농도의 NaOH 용액이 필요한 탈아세틸화 과정에 대해 시간에 따른 NaOH 용액의 농도를 측정함으로써 더 효율적으로 키토산을 제작할 방법을 찾을 수 있었다. ▪ 주제어: 키토산, 메뚜기, 카페인, 항산화, 물벼룩
COVID-19펜데믹은 아직도 전세계적으로 해결되지 않았고 사람들 간의 감염을 막기 위해 많은 장소에서 다양한 종류의 항균필름을 사용하고 있다. 주로 구리를 사용한 필름인데 이것이 과연 플라스틱과 섞인 상태에서도 항균효과가 생길지에 대한 의문을 해결해주는 연구이다. 필름밀착법으로 그들의 항균능력을 확인해본 결과 항균효과가 있다는 것을 알 수 있었으며 그들의 표면을 실체현미경을 이용해 관찰한 결과 표면에 구리로 추정되는 알갱이가 박혀있는 필름이 가장 항균효과가 좋게 나타난다는 것을 알 수 있다. 추가로 사용 시간, 세균의 종류 등을 변인으로 한 연구를 진행할 것이며, 광학현미경과 SEM을 활용하여 표면을 분석할 것이다. 이 결과를 바탕으로 기존 항균필름을 개선하는 것이 본 연구의 최종목표이다. ▪ 주제어: 미량동 효과, 항균필름, 표면, 구리
현재 온도 상승과 함께 대량으로 발생된 해파리는 경제적 손실로 이어지고 있다. 이에 정부는 해파리를 수매하여 퇴치하는 정책을 펴고 있으나 활용방안에 대처가 없어 폐기 처분하고 있는 상황이다. 본 연구에서는 이런 해파리로 천연접착제를 제조하고 트랜스글루타미나아제를 첨가하면서 천연접착제의 취약점이라 할 수 있는 접착력을 증진한 결과이다. 첨가물의 양에 따른 접착력을 측정하였다. 본 연구는 천연접착제의 이용가치와 수산자원을 재활용할 수 있는 새로운 방안에 대한 근거 자료를 제시하고자 한다. ▪ 주제어: 해파리, 천연 접착제, 콜라겐, 트랜스글루타미나아제
최근 환경오염의 문제가 심각한데, 그중 수질오염의 주범인 합성세제는 거의 모든 가정에서 사용되고 있지만, 생분해성이 떨어지고 플랑크톤의 번식을 방해하는 등 문제가 매우 크다는 것을 알게 되었다. 지금은 분해가 잘 된다는 식물성 세제가 널리 사용되고 있으나 물의 오염 시비는 여전하다. 이를 해결하기 위해 전통적으로 물에서 유기물을 흡착하는 메커니즘인 정전기적 인력을 이용해 수질 오염을 개선하고자 하였다. 다양한 표면전위를 가지고 있어 물리흡착이 가능할 뿐만 아니라 중심 금속 이온, 리간드로 이루어져 부가적인 흡착을 기대할 수 있는 MOF(Metal-organic frameworks)를 사용하여 음이온성 계면활성제(LAS)를 회수하는 것이 본 탐구의 주된 목표이다. 가장 흡착 효율이 좋은 MOF를 찾아 재활용성과 안정성을 탐구한다는 점에서 이 탐구의 의의가 있다. ▪ 주제어: 환경오염, 흡착, 비드, MOF, Cu-MOF-Alg bead
우리가 평소 자주 마시는 녹차가 몸에 좋다고 많이 알려져 있는 주 성분은 β-carotene으로, 피부 미백효과에 좋지만 녹차를 물로 우려 마실 때 많이 나오지 않는다는 단점이 있다. β-carotene은 당근에도 많이 들어있어 당근은 크림으로 많이 쓰이지만, 녹차는 그렇지 않다는 것에 착안하여 각종 β-carotene이 많이 들어있다는 채소에서 β-carotene을 추출하여 그 양을 비교하고 또한 β-carotene이 피부 미백 등에 얼마나 효능이 있는지 알고자 한다. ▪ 주제어: 녹차, 당근, 베타카로틴, 추출, 독성평가
현대에 들어 트랜스지방을 유발하는 식품을 즐겨 먹는 식습관이 형성되어 건강에 악영향을 미치고 있다. 트랜스 지방은 몸에 필요한 HDL-콜레스테롤의 농도는 감소시키는 반면, 위험인자인 LDL-콜레스테롤의 혈중 농도를 높이기 때문에 관상동맥질환이나 동맥경화 등의 질환을 악화시킨다. 트랜스지방은 칼로리 이외의 영양소로서 인간에게 해로운 수준이 농약이나 식품에 오염된 물질보다 크다. 그렇기에 트렌스지방을 제거하는 방법으로 장미 속 안토시아닌을 연구하고자 한다. 장미는 항산화 효과가 있는 안토시아닌을 함유하고 있어 민간요법에서 심부전증, 관상동맥질환, 고혈압에 효과가 있는데 이런 장미의 효과를 활용하여 트랜스지방 및 콜레스테롤을 분해할 방법을 연구하고자 한다. 또한, 안토시아닌을 추출하여 천연 oil remover를 만들면 가정에서도 효과적으로 사용할 수 있을 뿐 아니라, 더 나아가 기름 유출로 인한 환경오염을 줄일 수 있을 것으로 생각하여 추출 방법을 고안하고자 한다. ▪ 주제어: 트랜스 지방, 안토시아닌, 추출, 콜레스테롤, pH, 장미
콤부차(Kombucha)는 녹차, 홍차 등을 우려낸 물에 종균 집합체인 스코비(SCOBY)를 넣고 당을 발효시켜 만든 건강 탄산음료로 폴리페놀, 글루쿠론산, 비타민, 효소 등 다양한 성분을 포함하여 항산화능을 비롯한 여러 성능을 가진다고 알려져 있다. 하지만 우리는 항산화능 이외에도 카페인 저해능, 중금속 용출 능력 등 콤부차의 다른 다양한 효능에 주목하였다. 콤부차 관련 서적에는 위의 효과가 있다고 나와 있지만 이를 검증한 논문은 거의 존재하지 않는다. 이 연구의 콤부차의 발효 과정에서 일어나는 카페인 저감 능력을 중심으로 항산화능의 변화, 중금속 용출을 알아보는 데 있다. 콤부차의 카페인 저해 효과는 과학적으로 검증된 부분이 없다. 이를 통해 녹차, 우롱차, 홍차와 같은 발효차의 경우 카페인 저감 효과가 나타나지 않고, 커피는 카페인이 미량 감소한 것을 확인할 수 있었다. 콤부차를 이용하여 순수한 차보다 항산화능은 높으면서 카페인 함량을 낮춘 음료를 만들 수 있는지를 확인하고자 하였다. ▪ 주제어: 콤부차, 카페인, 중금속, 항산화능