In this study, using the synetics technique for strategies by making unfamiliarity into familiarity in the case of 911 terrorism. This study has meaningful messages for citizens and firefighters’ illness caused by disaster sites in the field of disaster management in Korea. There are 7 stages to explain cause of a variety of cancers happening to citizens and firefighters in this study. The 7 stages are composed of real situation, direct analogies, personal analogies, symbolic analogies, new direct analogies, and review. This synetics will contribute to providing better ideas for citizens and firefighters’ physical and mental health conditions.

Thin-film nanocomposite (TFN) reverse osmosis (RO) membranes have drawn keen attention to overcome the limitations in polymeric desalination membranes. However, preparation of TFN-RO membranes using conventional protocol involves problems such as a waste of expensive nanomaterials and inaccurate control of loading amount. In this work, we suggest a new protocol of TFN-RO membranes through pre-adsorption of carbon nanotubes (CNTs) on the support layer using spray coating. SEM images of spray coated supports showed well-dispersed adsorption of CNTs compared with those using conventional method. RO performances of TFN membranes using spray coating were comparable to conventionally prepared membranes. Thus, this new protocol is useful to prepare TFN membranes in terms of cost-efficiency.

최근 대두된 난분해성 미량오염물질은 일반적인 수처리 공법으로는 제거가 잘 되지 않고 수 ng/L 단위로도 수중생태계와 인간에게 독성을 나타내므로 반드시 처리가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 CNT (Carbon nanotube)를 이용하여 중공사막을 제조한 후, 그것을 전극으로 사용하여 미량오염물질을 전기화학적으로 산화 제거하였다. SEM, BET, flux, conductivity 결과를 통해 전극의 특성을 분석하였다. BPA(bisphenol A), Sulfamethoxazole(SMX), N,N-Diethyl-metatoluamide(DEET) 3가지 물질을 제거 대상 미량오염물질로 선정하였고 CHM 산화극 내부로 오염물질이 포함된 물을 흘려 보내주었을 때 5분 만에 100%의 제거효율을 보였다.

기존에 많이 이용되고 있는 전기탈이온(EDI) 공정은 전기투석법과 이온교환수지법을 혼합한 공정이다. 그리고 공정에 이용되는 모듈은 전기투석을 위한 양･음이온교환막이 있으며 두 막 사이에 이온교환수지로 채워지는 형태이다. 그리고 모듈의 성능을 결정하는 인자로는 이온교환수지의 균질한 크기 분포도가 있다. 하지만 이온교환수지와 양･음이온교환막으로 인해 모듈의 크기가 커지는 단점이 있다. 이러한 점들을 바탕으로 현재 이온교환수지를 글라인딩하여 bipolar 형태의 막으로 만든 electro-adsorption deionization(EAD) 공정 모듈이 생산되고 있다. 본 연구는 현재 생산되고 있는 모듈보다 높은 이온교환능력을 가지는 이온교환고분자를 합성하고, 이온교환수지을 대신할 이온교환그룹을 가진 nano particle 제조하여 이 둘을 적절하게 조절하여 하이브리드막을 제조하였다. 그리고 제조된 하이브리드막은 전기화학적, 열적, 기계적 특성평가를 실시하였고, 그에 따른 고찰을 진행하였다.

바이오파울링은 정삼투 공정(FO)에서 비가역성 오염을 야기한다. 바이오파울링 성장과정에서 미생물은 신호전달물질(AHL)의 분비를 통해 의사소통하며, 이를 쿼럼 센싱(QS)이라 한다. 본 연구에서는 Rhodococcus sp. BH4의 용해액에 있는 AHL 분해효소(quorum quencher; QQ)를 이용하여 FO에서의 바이오파울링을 저감하고자 한다. QQ 물질 유무에 따라 P.aeruginosa 종의 막 표면의 바이오필름 성장 및 부착량을 비교한 회분식 실험에서 10mg/L의 QQ 물질이 AHL을 70% 이상 분해함을 확인했다. FO 장치를 이용한 실험실 규모의 연속 실험에서는 10mg/L의 QQ 물질 존재 시 체외 고분자물질(EPS)이 대조군에 비해 80% 이상 감소했다. 위 연구를 통해 QQ가 FO에서 바이오파울링을 저감하는 새로운 방법이 될 수 있음을 확인하였다.

본 연구에서는 염제거 특성을 가지는 나노여과, 역삼투 및 정삼투 폴리아마이드 TFC 삼투막의 자유부피(공극) 특성을 양전자 소멸분광법을 이용해 측정하여, 이 결과를 바탕으로 용질제거 특성을 해석해봄으로써 활성층 내 존재하는 공극 특성과 물질이동 기작과의 상관관계를 밝혀냈다. 양전자 소멸분광법으로 측정한 폴리아마이드 삼투막의 공극 크기는 약 0.48 ~ 0.62 nm (지름) 내외로, 분리막 활성층 공극의 크기와 보론 제거율은 반비례함을 확인하였다. 압력기반 여과장치에서 수투과도를 증가시켜 보론 제거 실험을 반복한 결과, 0.6 nm 내외의 상대적으로 큰 공극을 가지는 폴리아마이드 분리막에서 확산이 아닌 대류를 통한 물질이동이 주도적으로 일어남을 확인하였고, 이를 무차원수인 Peclet 수의 변화로 증명했다.

Carbonaceous materials have widely been used as sorbents. For advanced applications, fine-tuning porosity and polarity of carbonaceous materials is highly desired. Various control methods for porosity and polarity of carbonaceous materials are introduced and the designed carbonaceous materials are implemented for their intrinsic adsorption applications for various gas molecules (e.g., CO2, N2, H2), organic molecules, and metal ions.

나노기술은 식품 분야와 융합되어 에멀젼/캡슐화와 같은 전달체 시스템이나 나노 코팅, 식품 첨가제, 식품 포장재 등으로 널리 적용되면서 장래 고부가 가치를 이끌 수 있는 분야로 각광받고 있다. 대표적인 나노물질은 이산화규소(SiO2 NPs)로 고결방지제, 가스 차단 필름 등의 다양한 형태로 식품 산업에서 사용되고 있다. 하지만 식품 상에 적용된 나노물질과 식품 성분과의 상호작용에 관하여 충분한 검증이 이루어지지 않은 상태이기 때문에 안전성이 우려 되고 있는 현실이다. 이에 따라 본 연구에서는 식품 성분으로 지질로서 올리브 오일, 무기질로서 PBS buffer 를 사용하여 식품용 SiO2 NPs 과의 상호작용 정도와 이에 따른 물리화학적 특성 변화를 규명하고자 하였다. 각 온도(4, 25, 40°C)와 시간(1 min, 1, 24, 48 h, 7 d)에 따라 반응 후 지방산과 상호작용은 GC-MS로, 무기질과 상호작용은 ICP-AES 를 이용하여 정량분석하였다. 또한 DLS, zeta potential 측정을 통해 물리화학적 특성 변화를 확인하였다. 그 결과, SiO2 NPs 는 지방산과 0.4-1.8% 반응하는 것으로 나타났으며, 무기질 성분과는 최대 1.7% 상호작용 하는 것으로 확인하였다. 또한, 무기질 성분은 온도, 시간 조건에 관계 없이 나노물질의 크기 및 표면전하에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 따라서 SiO2 NPs 은 지질, 무기질 성분과 극미량 상호작용 하는 것으로 보여진다. 본 연구에 이어 다양한 나노 소재와 식품성분 간의 상호작용에 대한 연구가 활발히 이루어질 것으로 예상되며, 식품 산업 발전을 기여할 수 있을 것이다.

식품첨가물로 이용되고 있는 이산화규소는 주로 고결방지의 목적으로 널리 사용되고 있는데, 나노물질이 첨가된 식품을 섭취하였을 때 나노물질의 거동 및 독성평가에 앞서 식품 성분 혹은 생체 내 성분과의 상호작용은 기본적으로 고려되어야 할 사항이다. 하지만 이러한 식품수준의 나노물질이 식품에 첨가되었을 때 일어나는 상호작용에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 식품의 기본 영양 성분이 될 수 있는 탄수화물을 파라메터로 설정하여 식품성분-이산화규소 나노물질 간 상호작용 관점에서 물리화학적 특성의 변화를 zeta potential과 hydrodynamic size로 분석하였으며, 당류와의 상호작용 정도를 HPLC를 이용하여 정량 분석 및 비교하였다. 식품 매트릭스로써는 아카시아 꿀 용액 조건과 단당류 및 이당류를 동량 혼합한 당 혼합용액을 모사조건으로 설정하였고, 이를 일정 온도(4, 25, 40°C)에서 일정 시간(1 min, 1, 24, 48 h, 7 d) 동안 이산화규소 나노물질과 반응시켰다. 꿀 용액의 농도가 증가할수록 나노입자의 크기는 증가하였고, 음전하를 띠는 이산화규소의 표면전하가 고농도의 꿀 용액과 반응 시 증가하는 경향을 보였다. 반면, 당 혼합용액과 반응 시 농도에 따라 나노입자 크기의 증가는 나타나지 않았으며 표면전하의 유의적인 변화 또한 관찰되지 않았다. 전체 상호반응에 있어서는 당 혼합 용액 대비 아카시아 꿀 용액에서 나노물질과 당류와의 반응 정도가 높게 나타났다. 결과적으로 식품 내에서 당류를 제외한 미량의 영양성분들이 식품성분-나노물질 상호작용에 영향을 줄 수 있다는 점과 단당류 및 이당류가 나노입자의 분산제로 사용될 가능성에 대해 제시할 수 있다.

최근 나노 기술이 발전함에 따라 식품, 의약품, 바이오, 식품산업 등 다양한 분야에 나노물질이 널리 사용되고 있으며 독성에 대한 연구도 활발히 이루어지고 있다. 특히, 식품 산업에 있어 이산화규소 나노물질은 고결방지제나 향미성분의 운반체로 많이 사용되고 있다. 나노물질이 식품첨가물로써 다양하게 사용됨에 따라 그 독성에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있지만 식품 성분과의 상호작용에 의한 독성영향이나 생체이용률에 대한 연구는 미진한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 다양한 식품 성분 중에서도 단백질 성분과 이산화규소 나노입자의 상호작용에 대해 규명하고자 하였으며 단백질 식품으로는 탈지분유와 탈지분유의 주 단백질 성분인 카제인을 선정하였다. 상호작용 반응은 저온(4°C), 상온(25°C), 고온(40°C) 조건에서 반응직후부터 7일차까지 관찰하였다. 단백질과 이산화규소 나노물질의 상호작용에 의한 물리화학적 특성 변화는 각 조건 별로 hydrodynamic size와 zeta potential을 측정하여 확인하였으며, 단백질형광 쇠기 감쇠를 비교하여 단백질과 나노입자의 quenching 정도를 분석하여 상호작용을 규명하였다. 그 결과, 이산화규소 나노물질과 카제인 반응 시 표면 전하의 특성이 변화하였지만 다른 조건에서의 물리화학적 특성 변화는 관찰되지 않았다. 또한 탈지분유와 카제인의 형광 쇠기 감쇠 비율은 유사한 경향을 보였고, 4°C 조건에 비해 25°C와 40°C 조건에서 더 많이 반응하며 나노물질의 농도가 증가함에 따라 단백질과의 반응 정도가 높아지는 것으로 나타났다. 그러나 전체적으로 40% 미만의 단백질 형광 쇠기 감쇠 비율을 나타내는 것으로 보아, 이산화규소 나노물질과 단백질은 약하게 상호작용하는 것으로 판단된다. 이와 같은 연구결과는 추후 식품첨가물로 사용되는 나노물질의 잠재적 독성영향과 관련된 연구의 기반으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

다양한 무기나노물질은 기존의 물질과는 다른 특성을 보유하고 있어, 식품첨가물, 식품포장재 및 보충제 등으로 식품산업에서 널리 사용되고 있다. 이와 같이 나노물질의 사용이 증가함에 따라 독성 및 안전성 평가가 함께 요구되는데, 상대적으로 이와 관련된 연구는 부족한 실정이다. 특히 나노물질은 작은 입자크기로 인해 기존의 물질과는 다른 특성을 보유하고 있어, 나노물질의 잠재적 독성 평가를 위한 독성동태 및 생체 내 거동 연구가 필수적인데 이 같은 연구를 위해서는 우선적으로 나노물질의 생체 내 정량기법 확립되어야 한다. 이에 따라 본 연구에서는 식품분야에서 널리 응용되고 있는 이산화티타늄(TiO2) 및 산화아연(ZnO) 나노물질의 생체 내 정량분석법 확립 및 정량결과에 있어서 크기 및 입자형태에 의한 영향을 확인하고자 하였다. 정량분석을 위한 전처리 방법은 질산, 황산 및 과산화수소의 첨가량, 반응시간과 온도 등을 조절하여 확립하였으며, 이후 각 나노물질의 Zn와 Ti의 원자방출 특성을 활용하여 ICP-AES (inductively coupled plasma-atomic emission spectroscopy)로 분석하였다. 최종적으로 각 정량결과의 회수율, CV (coefficient of variation), RE (relative error)값을 산출하여 확립된 정량분석법의 정확성 및 정밀도를 검증하였다. 그 결과, 본 연구에서 확립한 정량방법을 통해서 물질의 형태(이온 및 크기)에 의한 정량결과에 영향은 없음이 확인되었으며, 생체 매트릭스에 의한 효과 또한 없는 것으로 확인되었다. 또한 최종적으로 분석된 정량결과가 정량분석의 기준치인 회수율 90%이상, CV 15% 이내, RE ±10% 이내에 들어오는 것이 확인되어 정량분석법의 정밀성 및 정확도를 검증하였다. 본 연구결과는 식품용 무기나노물질의 생체 내 정량분석법을 제시함으로써, 생체 내 거동 및 독성동태 연구를 통하여 향후 잠재적 독성 예측을 위한 기반 자료로 활용될 것으로 기대된다.

SSG(self-healing smart grouting) method, has the characteristics such as an improvement of durability and waterproofing, prevention of leaching and pollution. In this study, several tests were performed such as gel-time measurement, uniaxial compression test, permeability test, chemical resistance test to compare the engineering properties of SSG with the other chemical grouting method(LW, SGR). As results of tests, the SSG method has low possibility of groundwater and ground pollution caused by leaching, furthermore, it has advantages like long/short term waterproofing, strength and durability. Therefore the SSG method can be applicable in the fields as an alternative method where is the problems of existing chemical grouting method.

세계적으로 꿀벌의 감소는 양봉산업에 대한 직접적인 피해와 간접적으로는 방화활동에 의존하는 식물들이 영향을 받아 농업적, 경제적으로 큰 손실을 초래한다. 이런 꿀벌 감소의 원인중 하나인 노제마병은 그 자체에 의한 피해와 더불어 다른 병원체에 대한 꿀벌의 감수성을 높여 그 피해를 가증시킨다. 국내 농가의 경우 80% 이상의 봉군이 노제마에 감염된 것으로 보고되어 있고, 현재 전 세계적으로 항생제 일종인 퓨마기린(상품명: Fumagillin - B)만이 유일한 방제제로 등록되어 있으나 그 효과는 미진한 실정이다. 본 연구에서는 곤충병원성 곰팡이 342개 균주의 대사산물을 이용하여 스크리닝 방법으로 노제마의 포자 발아를 억제하는 균주의 항균활성을 평가하였고, 선발된 균주를 이용하여 서양종 꿀벌(Apis mellifera)에 대한 안전성 평가와 생물검정을 통해 꿀벌 노제마병의 생물학적 방제제로서 곤충병원성 곰팡이 대사산물의 적용 가능성을 확인하였다. 선발된 균주들은 Nosema ceranae에 대하여 증식억제 효과를 가지고 있으며, 꿀벌 노제마병의 생물학적 방제에 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

방충포장 제조용 친환경 기피물질 조사와 적용 가능성 검증을 위하여 식물에서 발현되는 2차대사물질을 함유하는 식품공전에 등재된 식용, 약용식물 선정을 위한 후보군 84종을 조사하였다. 이것을 토대로 저장해충에 방충 및 기피효과를 보인다고 알려진 몇 종의 한약재를 선발한 후 추출물을 이용, 대표적 저장해충인 화랑곡나방과 어리쌀바구 미에 대한 기피효과를 조사하였다. 대상해충에 대한 기피효과의 적합한 분석을 위하여 기피물질 후보군의 추출방법과 물질농축도 등을 다르게 하여 한약재로부터 물질을 추출한 후 기피물질을 확보하였으며, 기피효과 시험은 여지확산법 을 이용하였다. 선정된 기피물질에 대한 기피효과는 화랑곡나방에서는 뚜렷하지 않았으나 어리쌀바구미에서는 7.1~69.3%의 기피효과를 나타냈다. 이러한 결과는 동일한 물질이라 하여도 해충 종에 따라 기피효과가 달라질 수 있음을 보이는 것이다.

곤충병원균인 Pseudomonas entomophila를 Riptortus pedestris의 체내에 주사하였을 때, 곤충을 사멸시키는 효과를 나타내는 물질을 찾기 위하여, P. entomophila를 배양한 배양액을 이온교환 크로마토그래피 및 크기배제 크로마토그래 피를 통해 살충 효과를 나타내는 물질을 정제 하였다. 그 결과 R. pedestris에 대해 살충효과를 보이는 독성 물질은 metalloproteinase의 일종인 AprA 단백질인 것으로 나타났다. 정제 된 AprA를 R. pedestris에 주사하였을 때, 곤충이 매우 빠른 속도로 사멸하는 양상을 보였다. AprA 단백질이 어떠한 작용 기전으로 R. pedestris에 독성 효과를 보이는지 알기 위하여, 정제 된 AprA를 R. pedestris의 체내로 주사한 후 hemocyte (혈구)의 숫자를 조사한 결과, AprA를 주사 한 직후에는 혈구의 숫자가 증가하였으나, 1시간 이후부터는 혈구의 수가 급격히 감소하기 시작하였고, 결국은 모든 곤충이 사멸하였다. 본 연구진은 AprA가 R. pedestris의 면역반응을 어떻게 억제하는지 알기 위해, AprA가 R. pedestris의 혈구를 제거하는 기작을 보고하고자 한다.

베리류의 주요 해충인 벗초파리(Drosophila suzukii)는 주로 냄새감각을 이용하여 기주식물을 찾아 과실에 산란하는 것으로 알려져 있다. 벗초파리의 안테나에는 수많은 냄새감각기(olfactory sensilla)들이 존재하며, 이들 냄새감각기들이 벗초파리의 기주탐색에 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다. 곤충의 안테나에 존재하는 냄새감각세포들의 반응을 측정하는 GC-EAD(gas chromatography–electroantennographic detection) 기술을 사용하여 체리, 딸기, 블루베리 등에서 포집한 추출물로부터 벗초파리에 냄새활성을 나타내는 물질들을 동정하였다. 이 연구를 통하여 2-pentanol, propyl acetate, 2-ethylhexanal을 포함한 18 여개 물질들이 벗초파리의 냄새감각기에 큰 활성을 보이는 것으로 확인되었다. 본 연구 결과는 유인제 등 벗초파리의 방제에 친환경적으로 사용될 수 있는 신호화학물질(semiochemical)의 개발에 유용한 정보가 될 것으로 사료된다

This study analyzed that the standard of school supplies affects the satisfaction of certification. Safety requirements of school supplies in the Republic of Korea is enforced by court duty certification. Therefore, a test was conducted to compare the safety requirements of the United States and Europe and the survey was conducted to know how much manufacturers and importers are satisfied with the certification. To prepare management measures for harmful substances contained in children's product, XRF(X-ray Fluorescence Spectrometry) is utilized to analyze lead(Pb) and cadmium(Cd) in PA(paint), SP(sheet) and PVC(Poly Vinyl Chloride). The results of comparative analysis of ICP(inductively coupled plasma) is analyzed statistically with measured values.