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의약품들은 우리의 삶 가까이에서 적게는 진통의 완화부터 크게는 생명 연장까지 다양한 생리 작용을 하고 있으며 꾸준히 약을 복용하는 사람 또한 점차 증가하는 추세이다. 이러한 상황에서 약물의 오남용과 별개로 질병을 치료하고 남은 약의 처리가 의약품 분야에서 해결해야 할 큰 문제로 자리매김하고 있다. 지난 연구를 통해 쓰고 남은 폐의약품이 식물의 성장과 토양에 어떠한 효과를 줄 수 있는지를 알아보았다. 그 연구를 이어 본 연구를 통해 쓰고 남은 의약품이 어떻게 사용될 수 있는지에 대한 구체적인 활용방안을 고민해 보고자 한다. 또한 남은 약의 처리에 대한 해결책을 궁극적으로 탐구해 보고자 한다. 유기화합물 추출 용액과 폐의약품 희석 용액에 수국을 물꽃이 해서 관찰한 결과 뿌리 등의 성장 효과는 크게 관찰할 수 없었으나 폐의약품을 물에 그대로 희석해서 사용한 것보다 유기화합물을 추출해 유효한 성분만을 포함하고 있는 용액이 식물 성장에 더 큰 효과가 있었다. 폐의약품을 그대로 물에 희석해 사용할 경우 삼투압에 의해 식물 내부의 수분이 빠져나오기 때문일 것으로 생각했다. 본 실험 결과를 통해 폐의약품으로부터 추출한 유기화합물이 식물 성장에 효과가 있으며, 토양 또는 물의 산성화에 큰 영향을 미치지 않고 환경을 보호하는 목적으로 유용하게 사용될 것이라는 결론을 얻었다. 주제어: 폐의약품, 식물 성장 촉진제, 환경 보호
메뚜기를 비롯한 해충의 개체 증가로 인한 농산품의 생산량 감소는 식량 문제로 이어지게 되었으며, 개발도상국 국민들은 생존을 위협받고 있다. 지금까지 해충 집단의 퇴치 방법은 유효하지 못했음이 증명되었고, 따라서 새로운 방법론에 대한 필요성이 강력히 요구된다. 이에 해충을 유인하는 페로몬을 활용한 해충 제거 방법을 고안하고, 페로몬의 유도체를 합성하여 그 효능에 관한 연구를 수행하였다. 주제어: 메뚜기, 천연물 유도체, 유기물 합성, 곤충 페로몬, isolation
미세플라스틱은 표면적이 넓기 때문에 중금속을 비롯한 여러 물질을 물리적 및 화학적 방식으로 흡착할 수 있다고 한다. 하천으로 유출되는 공장 폐수 등의 중금속으로 수질오염이 심화되고 있는데, 미세플라스틱을 이용하면 폐수 속의 중금속을 효과적으로 제거하여 수질오염을 해결할 수 있을 것이다. 이러한 아이디어에서 시작하여 중금속 흡착에 가장 적합한 미세플라스틱을 찾아보는 실험을 진행하였다. 미세플라스틱의 크기와 종류에 따른 중금속 흡착 정도를 원자 흡수 분광기를 이용하여 정량 분석하였다. 나아가 연구 결과가 적용된 미세플라스틱을 이용하여 폐수에서 중금속을 흡착하여 정화할 수 있는 장치를 제작하여 활용 가능성을 검토해 보는 것이 본 연구의 목적이다. 미세플라스틱, 마이크로비즈, 중금속, 흡착, 정화 장치
연구는 수돗물과 생수의 미네랄 성분을 분석하고 이를 활용하여 수돗물로 건강한 물을 제조하는 것에 그 목적이 있다. Ca²⁺, Mg²⁺, K⁺ 이온을 정량하기 위해 EDTA 적정, 침전 및 앙금, 감압여과 등 의 분석 화학 실험을 진행하였고 원자흡수 분광기(AAS)를 활용하여 정량하였다. 분석 결과 생수보다 수돗물에 더 많은 미네랄 성분이 함유되어 있음을 확인할 수 있었다. 이 결과를 활용하여 수돗물의 염 소를 제거하고 맥반석을 이용해 양이온 미네랄 성분을 더욱 추가하여 건강한 물을 제조하였다. 제조한 건강한 물에 대해 검증한 결과 Cl⁻이온의 함량이 감소했고 양이온 함량이 약 2배 정도 증가하였다. 연 구 결과를 통해 제조된 물은 대량 생산의 가능성과 미네랄의 신체 내 작용이 검증된다면 식수로 활용 이 기대될 것이다.
체내의 활성산소는 암이나 골다공증 등의 각종 질환을 유발한다. 대표적으로 아토피는 피부에 활성 산소에 의한 과산화지질이 다량 축적된 것이다. 본 연구는 항산화능을 가진 천연식품인 엘더베리와 버 섯을 이용하여 그 항산화능을 검증하고 이를 하이드로겔과 접목시켜 아토피 치료제 형태로 제조하였 다. DPPH 라디칼 소거능 측정 실험을 통해, 표고버섯-엘더베리 혼합 시료의 항산화능을 입증할 수 있 었고, 표고버섯 추출물과 엘더베리 추출물 비율이 2:1로 혼합되었을 때 가장 높은 효능을 보였다. 이를 PVA 하이드로겔에 적용시킨 치료제를 이용하면 혼합물이 가진 항산화능을 통해 아토피 환자들의 아토 피 질환의 개선에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 주제어: 항산화 효과, 엘더베리, 표고버섯, PVA 하이드로겔
본 연구는 불소가 과량 함유되어 있는 아프리카의 오염된 음용수에 대한 문제를 해결하고자 아프리카에서 많이 재배되는 식물인 참깨를 이용해 불소 수용액 속 불소를 제거하는 방법을 모색하고자 한다. 이 연구는 칼슘이 불소와 결합하여 침전하는 원리를 이용해 칼슘 함유량이 많은 참깨를 적절히 가공하여 불소 제거에 이용한다. 이 연구를 통해 참깨를 이용한 불소 제거 방법의 활용 가능성을 보이고, 환경 친화적이고 경제적인 불소 제거 방법의 발전에 도움이 되고자 한다. 주제어: 불소, 칼슘, 참깨, 아프리카 음용수
본 연구는 수질내의 납(중금속)이 수질의 pH농도가 높아짐에 따라 수산화마그네슘이 침전함에 따라 납 이 공침하는 원리를 이용하여, 전기분해를 통해서 온도에 따른 수질내의 납 제거효과를 알아보는 것을 목표로 한다. 수산화마그네슘의 침전 전과 후의 수질 내 성분 함량을 uv분광광도계를 이용해서 납의 흡광파장에 해당하는 특정 파장을 비교하면서 납의 제거 효과를 확인 하였다. 주제어: 전기분해, 수산화물, 탄산염, 공침
고형 손소독제를 제작하기 위하여 두 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 실험은 밀랍을 기반으로 한 손소독제이다. 코코아버터와 호호바오일을 경화제로 사용하였다. 그리고 소독물질을 가했을 때 경도변 화에 대하여 실험을 진행하였다. 점도가 높은 소독물질일수록 경도가 감소할 것이라는 예상과 달리 경 도가 크게 변하지 않음을 관찰할 수 있었다. 두 번째 실험같은 경우, phenol과 formaldehyde를 통하여 가교결합을 형성한 고분자물질에 소독물질을 캡처시키는 방식을 이용하였다. formaldehyde를 excess로 하고 반응을 시켜 resin을 제작하였다. 후에 제작한 resin을 각기 다른 온도에서 curing시키고 서로 다 른 가교정도에 따른 고체 지지체의 소독물질 캡처 능력과 경도를 측정할 것이다. 주제어: 고형 손소독제, 허브 추출물, 고체 지지체, resole
현재 전 세계적으로 코로나 바이러스로 인해 어려움을 겪고 있다. 국내뿐만 아니라 전 세계적으로 지속해서 코로나 바이러스로 인한 환자와 사망자가 나오며, 계속된 변이 및 돌파감염 또한 지속적으로 일어나고 있다. 이러한 상황에서 WHO에서 발표한 COVID-19 치료제 후보물질 3가지 중 알테수네이트, 이매티닙을 포함하여 렘데시비르, 클로로퀸, 리토나비르, 코르티코스테로이드 등의 8가지의 물질군에 대해 조사하였다. 이러한 물질들은 기존 질병의 치료제로 제시되었던 물질로, 계산화학을 통한 분자구 조 편집 및 작용기 변형, 물질 합성 등을 통해 기존 후보 물질을 보완하고 COVID-19를 더욱 효과적 으로 치료할 수 있는 치료제를 찾고자 연구를 진행하였다. 주제어: 계산화학, 결합 친화도, COVID-19 치료제, 분자구조, 작용기
펨토초 레이저는 레이저의 펄스가 극히 짧아 열에 의한 불안정성을 최소화 할 수 있다. 이러한 특 성 때문에 반도체를 비롯한 초정밀 가공 분야와 기상조절 분야에서 펨토초 레이저가 각광받고 있 다. 이러한 펨토초 레이저를 정교하게 이용하기 위해서는 레이저에 의해 발생하는 비선형 현상인 필라멘테이션에 대하여 정확하게 분석할 필요가 있다. 이에, 본 연구에서는 필라멘트의 중요한 물리 적 특성중 하나인 플라즈마의 밀도를 진단하였다. 진단을 위하여 Ti:sapphire 레이저 (펄스폭 34 fs, 에너지 3.3 mJ)를 이용하여 마하-젠더 간섭계를 꾸렸으며, 필라멘트에 의해 변화하는 간섭무늬를 분석하여 위상차를 구하였다. 그리고 참조빔을 가리는 그림자사진술 기법으로 필라멘트의 두께를 측정하였다. 그 후 플라즈마의 밀도와 필라멘트 내부에서의 위상차의 관계를 통해 플라즈마의 밀도 를 구하였다. 주제어: 플라즈마, 레이저, 간섭계, 필라멘테이션
한국의 현대 사회에서는 층간소음이 많은 문제를 일으키고 있다. 그래서 우리는 층간소음을 조금이나마 해 결해보기 위해 음향 메타물질을 사용한 흡음재를 제작하고자 하였다. 메타물질을 사용한 흡음재는 단위 셀의 집합구조를 가지고 있어서 음파를 차단할 수 있기 때문이다. 그래서 이 연구에서는 음향 메타물질 흡음재의 효능을 알아보기 위해 먼저 시뮬레이션을 하고자 했지만 마땅한 프로그램을 찾지 못하였다. 이후 직접 실리콘 판을 이용하여 3단 육각형 배열구조에 맞춰 배열하고 이 샘플을 여러 개 만들어 소음의 정도를 측정해보고자 하였으나 중간보고서 발표회 이후 교수님의 조언을 듣고 자료조사부터 문제가 있었음을 인지하게 되었다. 그 래서 다시 자료조사에 착수하였고, 이 과정에서 이전과는 다른 내용의 사실들을 발견하였으며, 메타물질은 우 리가 연구하기에 많이 어려운 존재임을 인지하였다. 주제어: 메타물질, 음향 메타물질, 흡음력, 층간소음
흉추 임플란트는 척추체제거술 등에서 흔히 사용되는, 손상된 척추를 교체하거나 보강하는 의료기기이다. 하지만, 기존의 임플란트는 실재 척추보다 구부러지는 정도가 작으며, 그 무게 또한 무거워 수술 후 다른 골 격계에 무리를 줄 수 있다. 따라서 본 연구에서는 텐세그리티 구조를 이용해 구조적 안정성과 넓은 가동범위 를 보장한 새로운 형태의 흉추 임플란트를 제안하였다. 3D 프린팅을 이용해 텐세그리티와 흉추 모형을 제작 하고, 압축, 굴곡, 측면 굽힘에 따른 모형의 변형 정도를 측정해 모형의 안정성을 비교하였으며, 하부 추체의 양 측면에서 가해진 힘을 비교함으로서 디스크에 가해지는 부담을 비교하였다. 그 결과, 새로운 텐세그리티- 척추 임플란트는 충분한 운동범위와 안정성을 제공하며 다른 골격계에 가해지는 부담을 감소시킬 수 있었다. 주제어: 텐세그리티, 흉추, 임플란트, 생체역학, 척추체제거술