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최근 폐수처리에 사용되는 합성응집제가 가격이 비싸고 오히려 환경을 오염시킨다는 우려와 함께 자연적으로 분해 가 가능한 새로운 응집제에 대한 다양한 연구가 진행되고 있다. 양성전분은 분자 내에 양전하를 띠는 부분을 갖기 때 문에 음전하를 띠는 물질과 반응하여 훌륭한 응집제로 작용할 수 있다. 본 연구에서는 일반적인 방법과 초고압을 이 용한 양성화전분을 제조하고 이들의 물리화학적 특성을 연구하여 양성화전분의 응집제로서의 사용 가능성을 알아보 았다. 옥수수전분에 양성화 시약인 (3-Chloro-2-hydroxypropyl)-trimethylammonium Chloride (CHPTAC)를 치환시켜 다 음과 같이 3가지 양성화전분을 제조하였다. 옥수수전분과 CHPTAC를 상압 40℃에서 24시간 처리한 시료, 초고압기를 이용하여 550MPa에서 30분 동안 처리한 시료, 그리고 옥수수전분을 550MPa에서 30분 동안 초고압처리하여 무정형 옥수수전분을 제조한 후 CHPTAC와 40℃에서 24시간동안 처리한 시료를 제조하였다. 양성화전분의 물리화학적 특성 을 알아보기 위해 SEM, 질소분석, NMR, XRD, RVA, DSC, 용해도, 팽윤력 및 응집력 실험을 수행하였다. 현미경과 SEM 을 이용하여 전분의 입자 변화와 표면관찰을 한 결과, 초고압은 전분입자의 팽윤과 복굴절성 손실에 영향을 주었지만 양성화 반응은 큰 영향을 미치지 않는다는 것을 확인할 수 있었다.질소함량 분석과 NMR 분석을 통해 비록 그 정도는 달랐지만 CHPTAC가 성공적으로 치환되었음을 확인할 수 있었다.전분의 결정구조와 상대적 결정화도를 알아보기 위 해 XRD 분석을 한 결과 양성화 반응은 전분의 결정화도에 큰 영향을 미치지 않지만 초고압이 전분의 결정화도에 영 향을 준다는 것을 알 수 있었다.RVA 분석 결과 양성화전분은 모두 천연전분에 비해 점도가 증가한다는 것을 확인할 수 있었다. DSC를 이용한 열적특성 분석결과 양성화반응이 옥수수전분의 열적특성에는 그리 큰 영향을 주지 않는다 는 것을 알 수 있었다. 용해도 및 팽윤력 실험결과 정도의 차이는 있지만 온도가 증가함에 따라 모든 전분의 용해도와 팽윤력이 증가하는 경향을 나타냈다. Kaolin을 이용한 양성화전분의 응집력 실험 결과 모든 양성화 전분의 농도가 증 가할수록 응집력이 증가하는 결과를 나타내었고, 시간이 증가함에 따라 응집력이 증가하는 경향을 나타내었다. 특히 무정형전분을 제조한 후 양성화한 시료에서 가장 높은 응집력이 나타나 초고압과 양성화 반응을 같이 사용하는 경우 synergistic한 효과를 거둘 수 있을 것으로 판단된다. 이 연구를 통해 기존의 양성화전분을 만드는 과정에 무정형전분 을 활용하는 새로운 제조방법을 제시하였다.
