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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
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