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최근 COVID-19 사태로 항균 물질을 이용한 여러 제품들이 실생활에서 많이 사용되지만 생물학 적으로 분해되지 않는 일부 항균 물질은 환경을 오염시킨다. 본 연구에서는 계피 속의 trans-cinnamaldehyde라는 물질을 추출하여 항균 필름을 제조해보기로 하였다. 추출 후, 이 항균 물질이 추출되었는지 검증하기 위하여 HPLC와 IR을 사용하였다. 그 결과, 약 666.93㎍/㎖의 농도를 가지고 있었다. 대장균을 사용한 디스크 확산법을 통해 추출한 t-cinnamaldehyde와 추출용액을 사용한 항균 필름의 항균성을 검증하였다. 추출한 t-cinnamaldehyde의 항균반경은 1.08cm, 추출한 용액을 사용한 항균 필름의 항균반경은 0.21cm였다. 합성한 필름의 내구성을 확인하기 위하여 파열강도를 측정한 결과, 시중에 판매되는 구리필름보다 강함을 확인할 수 있었다. 생태독성 실험의 결과, 필름의 t-cinnamaldehyde 농도는 무해함을 확인할 수 있었다. 주제어: 계피, t-cinnamaldehyde, 항균성, 필름, 인장강도
이 연구에서는 유리를 대체할 투명 목재를 제작하고 그 가능성을 밝혔다. 오동나무 투명 목재는 기존 발사나무 투명 목재보다 높은 광학 투과율과 단열도를 보여 건축자재로 사용하기에 알맞음이 확인되었다. 또한 퀘르세틴을 투명 목재에 혼성화하여 그 자외선 차단 효과를 확인하였다. 아울러, 투명 목재 제작 과정 중 리그닌 제거 과정에서 H2O2와 광촉매인 TiO2를 이용하여 적은 시료로 최대의 리그닌 제거 효과를 확인할 수 있었다. 주제어: 투명 목재, 리그닌 제거, 친환경, 오동나무, 건축 자재
코로나19로 인해 일회용 마스크 사용빈도가 증가하면서 전세계적으로 매달 약 1290억 개의 마스크가 버려지고 있다. 이렇게 무분별하게 버려지는 마스크는 빠르게 분해되지 못해 환경에 큰 피해를 주고 특히 마스크줄은 수많은 육상, 해양 동물들이 삼키거나 몸에 걸려 피해가 발생하고 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위해 자연친화적인 소재를 활용하여 탄성을 가지면서 도 자연에서 생분해가 되기 쉬운 글루텐을 이용하여 마스크줄을 제작하는데 목적을 두고 있다. 글루텐을 글루테닌과 글리아딘으로 분리시킨 뒤 두 물질의 비를 달리해 탄성과 장력을 가지는 물질을 만든 뒤 줄 형태로 제작해 마스크줄로 제작해 각각의 특성을 파악한 뒤 에탄올의 농도를 다르게하여 글라이딘만을 분리하여 줄을 제작해보았고, 60%에탄올로 분리한 글리아딘으로 제작한 마스크줄의 탄성과 장력이 가장 큼을 확인 할 수 있었다. 추가적으로 전분을 이용해 마스크 줄을 제작하고 비교해보았다. 그 결과 전분은 탄성은 부족하지 만 더 장력이 강하고 시간이 지나도 일정한 강도를 유지할 수 있음을 확인했다. 주제어: 글루텐, 글리아딘, 글루테닌, 마스크줄, 생분해
섬유의 직경이 100nm이하인 나노섬유는 일반 섬유에 비하여 흡착능이 높고, 높은 내구성을 갖기에 PVC 필름의 대체제로 이용될 수 있다. 현재 나노섬유를 합성하기 위해서는 고가의 장비가 필요하기에 나노섬유 합성에 직접적인 어려움을 주며 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 블렌더 를 이용하여 나노섬유를 합성하여 나노섬유 합성의 접근성을 높이고자 하였다. 본 연구에서는 블렌더를 이용하여 나노섬유를 합성하여 보고, 합성된 나노섬유 다양한 성질을 분석해 보았다. 실험결과 TEMPO산화와 ACETO산화 전처리 과정 이후 기계적 처리를 진행하였을 때 나노섬유가 합성됨을 FT-IR과 SEM을 이용하여 확인할 수 있었으며, 점성 분석 결과 기계적 처리를 오래 진행함에 따라 나노섬유 합성이 더욱 많이 진행됨을 확인하였다. 셀룰로오스 섬유의 경우는 TEMPO산화법이, 키토산의 경우는 ACETO산화법이 효과적이었으며, 이 중 키토산 나노 섬유는 인장강도와 열 내구성 측면으로 보았을 때 충분히 PVC 필름을 대체할 수 있을 것으로 보였다. 주제어: 나노섬유, 블렌더, 셀룰로오스, 키틴, PVC 필름
본 연구에서는 다양한 산업 현장에서 방출되는 벤젠을 흡착하는 셀룰로오스 섬유 필터를 제작하 고, 이에 따른 벤젠 흡착 특성을 분석하였다. NaOH 수용액에 셀룰로오스를 침지하는 과정, 펜톤 반응, 최종 수세/건조 과정을 거쳐 필터를 제작하였다. 흡착 실험 장치를 제작하여 셀룰로오스 섬유 필터의 흡착 실험을 진행하였고. HPLC를 이용하여 벤젠 흡착 성능을 확인하였다. 그 결과, 제작한 필터가 1회의 흡착 한계 횟수를 가지며 셀룰로오스 섬유 필터에 명확한 흡착 한계량이 존재함을 도출할 수 있었다. 주제어: 셀룰로오스, 방향족 화합물, 벤젠, 흡착, 필터
도시화와 산업화로 인해 중금속이 다량 배출되어 인체에 흡수되어 건강을 해치거나, 하천이나 바다뿐만 아니라 자연을 오염시키고 있다. 우리는 특히 산업 현장에서 다량 배출되며 생명체에게 위험한 영향을 끼치는 납에 주목했다. 여러 선행 연구를 탐색하며 젤라틴 겔을 이용한 효과적 납 제거 방법에 대해 고민했다. 젤라틴은 등전점을 전후로 하여 pH에 따라 전기적 성질이 달라진다. 여기에 pH 뿐만 아니라, 이온성 아미노산 및 고분자를 첨가한다면 겔의 전기적 성질을 변화시켜 납 흡착 능력을 높일 수 있을 것이라 기대했다. 또한 젤라틴 겔에 납과 침전을 형성하는 음이온을 첨가하여 화학적 흡착을 추가함으로써 납 흡착 능력의 향상을 꾀했다. 주제어: 중금속, 젤라틴, 제타 퍼텐셜, 흡착, 팽윤도
이전 연구에서 인산칼슘의 불소 제거 능력을 확인하고, 비용과 환경적 차원에서 인산칼슘 제공원 으로써 버려지는 뼈에 접근했다. 뼈를 가열한 것과 가열하지 않은 것의 차이를 두어 용액을 제조 하고, 용액을 여과하였다. 여과 후 앙금은 XRD로 결정성을 파악하고, EDTA 적정을 통해 칼슘 이온을 정량하여 간접적으로 불소 제거 능력을 확인하였다. 연구 결과 골탄 시료들은 대부분 CHA, HAP가 반응하여 FAP가 되면서 불소를 제거하였고, 높은 온도에서 공기와 접촉시키지 않은 시료는 기존의 방법들보다 높은 효율을 나타내었다. 주제어: 인산칼슘, 불소 제거, EDTA, XRD
중금속 폐수는 하천이나 바다 등의 환경을 오염시켜 여러 생물들의 삶의 터전을 앗아갈 수 있다. 이를 방지하기 위해 다양한 폐수 처리 방안이 논의 되고 있다. 본 연구는 꾸준히 증가하고 있는 공장폐수에 대한 경각심으로 부터 시작되었으며 공장폐수처리의 방법으로 모세관 현상을 이용하여 연구를 진행하였다. 다양한 범주의 섬유로 실험을 진행하기 위해 면, 실크, 레이온, 린넨, 폴리에 스테르의 다섯 가지 섬유를 선정하여 섬유의 미세구조를 관찰하였다. 또한 이를 바탕으로 액체의 수송속도, 중금속 폐수 정수 효과와의 연관성을 알아보았다. 본 연구를 통해 모세관 현상이 정수의 용도로 사용될 가능성을 규명하여 모세관 현상의 정수효과 에 관련한 연구의 기반을 마련하였다. 주제어: 모세관 현상, 정수, 중금속, 공장폐수
사람들이 손 소독제를 이용한 후 손에서 강한 에탄올 냄새를 느끼는 것은 공기 중 기화되어 있는 에탄올 분자 때문인데, 에탄올 소취를 위해서는 공기 중 에탄올 분자를 제거하거나 최대한 줄여야 한다. 따라서 본 연구에서는 에탄올의 기화 속도를 늦추는 데에 친수성인 에탄올의 증발을 막기 위해 천연 물질로부터 소수성 물질을 추출 및 첨가하여 손 소독제에 혼합하는 방식으로 해결 해보고자 하였다. 주제어: 에탄올, 소취, 허브 물질, 디스크 확산법
폐목재는 사용하고 남은 경우 소각하여 처리를 하는데, 이때 발생하는 유해물질 등이 환경에 큰 피해를 입힐 수 있다. 게다가 전 세계적으로 폐목재의 사용이 늘어나는 추세이기 때문에 사용하고 남은 폐목재로 인하여 환경오염이 점점 심해진다. 따라서 폐목재의 양을 줄임으로써 폐목재가 일으키는 환경오염을 줄이기 위해 폐목재를 분해하는 방법에 대하여 탐색하고자 한다. 주제어: 폐목재, 폐종이, 리그닌, 라카아제
본 연구에서는 Magnetite Sol을 이용하여 폴리이미드 하이브리드를 합성하였으며 Magnetite Sol 제작을 위해 각 전구체별 방법으로 합성하였으며 PAA용액에 ACAC와 DMAc용매를 추가적 으로 첨가하여 Magnetite Sol을 분산(disperse)시켰다. 이후 유리판에 casting 하고, 250~300℃에서 열적이미드화 과정을 거친 후 각 필름에 대하여 FT-IR 분광기를 이용해 PI의 합성과 Magnetite의 합성을 확인하였으며 UV-VIS-NIR 분광기를 통해 uv cut off 비교 등의 광학적 특성을 분석하였다. 연구의 최종 목표였던 폴리이미드 하이브리드의 자성 측정을 위해 PASCO 850 magnetic sensor을 사용하여 일정거리에서 자기장을 측정하고 비교분석 하였다. 주제어: Magnetite, Sol-Gel, 자성, 광학적 특성
연구에서는 제올라이트와 키토산의 복합체 ZCHC(zeolite/chitosan hybrid composite)을 흡착 제로 사용하여 세 종류의 프탈레이트 DBP(Dibutyl phthalate), DEP(Diethyl phthalate), BBP(Benzyl butyl phthalate) 의 흡착 실험을 진행하였다. 제올라이트의 세척 과정을 걸쳐 키토산 용액과 혼합해 복합체를 제조하였고, 흡착제는 FT-IR(Fourier transform infrared spectroscopy)과 FE-SEM(Field Emission Scanning Electron Microscope)을 이용하여 다양한 작용기와 특성을 확인하였다. 프탈레이트의 표준용액을 제조하며 이에 대해 ZCHC를 세가지 (1%, 2%, 3%)종류의 복합체, 두가지(2g/L, 4g/L)종류의 복합체의 양으로 조절하여 실험을 진행했다. 첨가한 복합체의 질량이 클수록 흡착이 더 잘되고, 복합체의 종류에서 키토산의 농도가 높을수록 흡착이 잘 되는 결론을 얻을 수 있었다. 추가적인 실험으로 실험 결과를 보충할 것이라 예상되고, 위의 복합체는 실생활에 적용되어 응용제품으로 발전할 것으로 예측한다. 주제어: phthalate, 제올라이트, 키토산, 흡착, HPLC