현대문명은 많은 의약품 및 식료품을 발효공정을 통해 생산하고 있다. 이 과정에서 다량의 발효균체 폐기물이 발생되는데 이는 매립, 소각, 해양투기와 같은 다양한 방법들로 처리되고 있다. 그러나 처리방법 중 가장 큰 비중을 차지하던 해양투기가 런던협약으로 인해 전 세계적으로 금지됨으로 우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 발효균체 폐기물 처리에 대한 새로운 해결방안이 도출해야 하는 상황에 직면하였다. 발효 폐기물 처리에 효과적인 방법으로 최근 대두되고 있는 것이 발생한 폐기물들을 흡착소재로 사용하여 적용하는 생체흡착 기술이다. 생체흡착 기술은 일반적으로 버려지는 죽은 생물들이나 자연에서 발생하는 부산물들을 그대로 이용하여 폐기물 처리비가 들지 않는 경제적인 장점이 있다. 그러나 지금까지의 생체흡착연구는 대부분 특정 금속에 결합력이 우수한 천연바이오매스를 선발하는데 그쳤다. 본 연구에서는 그보다 더 나아가 흡착 가능성을 보인 천연바이오매스의 적절한 개질을 통해 상용화 되어 있는 이온교환수지 보다 더 뛰어난 흡착제를 제조하였다. 그리고 이렇게 만들어진 흡착제를 특정 금속이 아닌 다양한 산업에서 발생되는 중금속, 희귀금속 및 비철금속 등에 대한 각각의 흡착 성능을 보았으며, 현장 적용을 위한 온도 및 다른 이온들의 저해 현상 등을 조사하였다. 본 연구는 기존 연구에서 루테늄 회수에 효과적인 성능을 보였던 발효 폐기물(C.glutamicum)을 polyethylenimine(PEI)로 개질을 통해 만든 흡착제를 이용하였다. 이 흡착제는 기존 이온 교환 수지보다 10배 이상의 고성능을 가진 것으로 조사 되었다. 실험 대상은 Cd(II), Cr(VI), As(V), Mn(VII), ClO4-, PO42- 등 환경에 피해를 주는 물질들과 Au(I)와 같은 경제적 가치가 높아 회수해야 하는 회수해야 하는 희귀금속에 대한 흡착성능을 다각적으로 평가하였다. Cd(II)과 같은 양이온 중금속은 흡착제 특성상 흡착성능이 좋지 않은 것으로 조사되었으며 Cr(VI), Mn(VII)은 흡착 기작이 단순 흡착 기작뿐만 아니라 산화-환원과 같은 복합 기작 제거 형태를 보여주었다. As(V), ClO4-, PO42- 는 기존 흡착제의 성능과 비교하였을 때 매우 좋은 효능을 가지는 것을 보여주었다. 한, 대부분의 이온들이 sulfate 및 chloride에 저해를 받았으며, 온도의 효과는 미미한 것으로 조사되었다. 회수대상인 Au(I) 경우 qmax 값은 103.18 mg/g (Langmuir model)으로 실험되었으며 다른 흡착제보다 우수한 성능을 보임을 확인하였다.

The objectives of this research was to evaluate the anaerobic digestibility of waste activated sludge (herein after WAS)and waste beverages (herein after WB) in beverages manufacturing industry using actual plant under various conditions.In this study, anaerobic digestion with WAS and WB were evaluated according to different operating conditions. As thebasis operating conditions for anaerobic digestion, the reaction temperature was controlled at 35 and hydraulic retentiontime 30 days. WAS and WB were mixed at the ratio of 1:0, 9:1, 8:2, 7:3, 5:5, Respectively. The organic loadingrate (herein after OLR) was maintained less than 0.5kgVS/m3·day. Biogas productivity in accordance with VS was fedat the each mixing ratio with WAS and WB was increased from 0.92Nm3/kg VSfeed to 1.28Nm3/kg VSfeed, except mixingratio 5:5 (0.19Nm3/kg VSfeed). Also Biogas productivity in accordance with VS was removed at the each mixing ratiowith WAS and WB was increased from 1.13Nm3/kg VSrem to 1.81Nm3/kg VSrem, except mixing ratio 5:5 (0.35Nm3/kg VSrem). It was judged that pH was reduced with WB addition. From the results, it was judged that anaerobic digestionusing WAS and WB could be feasible.

This research investigated the feasibility of rice husk (RH) as a biosorbent for the removal of anions from aqueoussolution. RH-g-GMA-Am biosorbent, which possesses anionic exchangeable function, was prepared through graftpolymerization of glycidyl methacrylate (GMA) in the presence of N,N'-methylene-bis-acrylamide as a cross-linker usingpotassium peroxydisulphate as a redox initiator and subsequent amination reaction using ethylenediamine (EDA),diethylenetriamine (DETA), dimethylamine (DMA) and trimethylamine (TMA) as a amine source. Fourier transforminfrared (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM) analysis as well as the sorption capacity for anions verifiedthe presence of grafted GMA polymers and amine groups on the RH surface. The zero point of surface potential ofaminated RH-g-GMA-Am sorbent was 6.4, which facilitated the sorption of anions on the positively charged sorbent atpH<6.4. The sorption capacity of RH-g-GMA-Am depending on the amination chemicals increased in the order:DETA≥EDA>DMA>TMA, i.e., primary amine>secondary amine>tertiary amine. The sorption selectivity of RH-g-GMA-Am sorbent aminated with DETA and EDA in the presence of equimolar anions and at pH 4.7 increased in theorder: SO4>PO4>NO3>F. Furthermore, their sorption capacities for PO4 were much higher than those of commercialanion-exchange resins. The results obtained suggest that the RH-g-GMA-Am biosorbent prepared by the GMA graftcopolymerization and subsequent amination can be used as an effective anion-exchanger comparable to commercial anion-exchange resins.

PVA-D2EHPA/TOPO beads containing two extractants, di-(2-ethylhexyl) phosphoric acid (D2EHPA) and trioctylphoshine oxide (TOPO) were prepared for the removal of copper ions from aqueous solution. The prepared PVA-D2EHPA/TOPO beads were characterized by SEM and FT-IR. The removal characteristics of copper ions by PVA-D2EHPA/TOPO beads was investigated using batch and continuous systems. In batch experiments, the maximum removal capacity calculated from Langmuir isotherm model was 18.6 mg/g and the optimal pH was in the range of 4.5 ∼6. The continuous experiments showed that the removal capacity of copper ions increased with increasing inlet copper ion concentrations and bed heights, but decreased with increasing inlet flow rates.

The objectives of this research was to evaluate the anaerobic digestibility of waste actizvated sludge (WAS) and wastebeverages in beverages manufacturing industry using BMP test under various conditions. Also, the effects of physical(ultrasonic) and biological (lactobacillus) solubilization process on anaerobic digestibility of WAS were thoroughlystudied. The soluble chemical oxygen demand (SCODCr)/total chemical oxygen demand (TCODCr) ratio of WAS was 0.15but the SCODCr/TCODCr ratio after solubilization was increased 17.5% by ultrasonic, 18.8% by lactobacillus respectively.The results of BMP test, methane gas productivity as mixing ratio of WAS and waste beverages were 156ml CH4/gCODCr,164ml CH4/gCODCr and 182ml CH4/g CODCr, respectively 9:1, 8:2, 7:3 before the solubilization of WAS. As themixing ratio of waste beverages increase, VFAs concentration and methane productivity was increased. Also, methanegas productivity as mixing ratio after the solubilization of WAS using ultrasonic and lactobacillus was increased3.3~11.3%, 11.1~15.2% respectively. From the results, it was judged that anaerobic digestion using WAS and wastebeverages could be feasible.

다중 에멀젼은 다층 구조를 갖는 에멀젼으로 W/O/W형과 O/W/O형으로 구분된다. 화장품 분야에서 다중 에멀젼은 불안정한 유효성분의 안정화를 위해 이용되지만, 제조의 어려움과 안정성 등의 문제로 잘 이용되지 않는다. 본 연구에서는 다중 에멀젼의 제조에 있어 2 단계(two-step) 유화법을 이용하여 W/O/W형 다중 에멀젼을 제조하였고, 다중 에멀젼의 형성에 영향을 주는 요소 중 유화제의 계열에 초점을 두어 유화 안정성 및 에멀젼 형성정도를 측정하였다. 결과를 통해 다중 에멀젼은 오일의 특성에 따라 polyglyceryl-10 stearate 유화제에 의해 다중 에멀젼의 형성이 달라지는 것을 확인하였고, 이를 통해 주 유화제로써 polyglyceryl-10 stearate 유화제의 적용이 다중 에멀젼 형성 및 안정화의 가능성이 있음을 제시하였다.

In this study, PVC-LMO beads were prepared by immobilizing lithium manganese oxide (LMO) with poly vinyl chloride (PVC) diluted in dioxane solvent. XRD and SEM analysis confirmed that LMO was immobilized well in PVC-LMO beads. The diameter of PVC-LMO beads prepared by dioxane solvent was about 2 mm. The adsorption experiments of lithium ions by PVC-LMO beads were conducted batchwise. The optimum pH was pH 10. The adsorption characteristics of lithium ions by PVC-LMO beads was well described by the pseudo-second-order kinetic model. The maximum adsorption capacity obtained from Langmuir model was 24.25 mg/g. The thermodynamic parameters such as △H°, △S° and △G° were evaluated. The calculated ΔG° was between −6.16 and −4.14 kJ/mol (below zero), indicating the spontaneous nature of Li+ adsorption on PVC-LMO beads. Also, the results showed that PVC-LMO beads prepared in this study could be used for the removal of lithium ions from seawater containing coexisting ions such as Na+, K+, Mg2+ and Ca2+.

들잔디(Zoysia japonica Steud.)는 난지형 잔디로 우리나라를 포함한 동아시아 지역에 자생하고 있다. 내한성이 강 해 국내에서는 전국 어디서나 잔디밭으로 쉽게 조성할 수 있으며, 더불어 내건성, 내서성도 강해 일반 정원용으로 사용되는 경우 자연강우만으로도 생육이 가능하다. 또한 내답압성 뿐만 아니라 심근성이어서 묘소, 공원, 골프장, 경사면 녹화 등 여러 가지 목적으로 이용되고 있다. 최근에는 잔디의 이용범위가 확대되면서 한계점이 있는 전통 육종법 대신 분자육종에 의한 신품종 개발이 활발하게 진행되고 있다. 이 분자육종법을 이용하여 신품종 잔디를 개발하기 위해서 먼저 배양이 쉬운 성숙종자 유래의 캘러스를 유도하고, 이 중 재분화 효율이 높은 캘러스 라인만 을 선발하여 Agrobacterium을 이용한 형질전환을 수행하였다. 본 연구에서는 형질전환 효율을 높일 수 있는 몇가 지 요인들을 조사하여 노화지연 GM 들잔디를 제조하였다. 들잔디의 완숙종자에서 유도/증식하여 선발한 재분화 효율이 높은 배발생 캘러스를 노화지연의 표현형적 특징을 나타내는 애기장대 유래의 AT-hook 유전자들 (ATPG3, ATPG4)을 도입한 Agrobacterium (OD600=0.1)에 24시간 동안 감염하고, 3일간 공동배양, 신초유도 및 선발, 뿌리유 도 및 선발 과정을 거쳐 증식하여 각각 약 20개체씩의 형질전환 식물체를 생산하였다. 확보한 ATPG3, ATPG4 유전 자가 도입된 형질전환식물은 순화/증식하여 분자생물학적 특성 분석, 표현형적 특성 분석, 기능분석 등을 수행하 고 있다.

The solid phase extractant (PVC-D2EHPA bead) was prepared by immobilizing di-2-ethylhexyl-phosphoric acid (D2EHPA) with polyvinyl chloride (PVC). The prepared PVC-D2EHPA beads were characterized by using fourier transform infrared spectrometer (FTIR) and scanning electron microscopy (SEM). The removal experiments of Cu(II) by PVC-D2EHPA beads conducted batchwise. The removal kinetics of Cu(II) was found to follow the pseudo-second-order model. The equilibrium data fitted well with Langmuir isotherm model and the maximum removal capacity was 2.6 mg/g at 20℃. The optimum pH region was in the range of 3.5 to 6. and the standard free energy (△Go) was between –4.67 ∼–4.98 kJ/mol, indicating the spontaneous nature of Cu(II) removal by PVC-D2EHPA beads.

본 연구는 제조방식별로 제조된 씻지 않는 쌀의 저장특성을 조사하기 위하여 최근 개발된 건식(DT), 반건식(SDT) 및 가수정미방식(WT)의 제조 시스템으로 공시재료를 조제한 후 저장기간과 저장온도에 따른 품질특성을 분석하여 수행하였다. 공시재료는 각각 백도가 41(DT1, SDT1, WT1)과 43(DT2, SDT2, WT2)의 두 가지 수준으로 조제하였으며, 저장기간은 약 12주이었고, 저장온도는 각각 10, 20 및 30℃로 설정하였다. 저장기간 동안의 품질특성을 살펴본 결과색도 b값과 지방산가는 점차 증가하는 경향을 나타내었으며, 백도, 함수율, 탁도, 건고물량 및 총균수는 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 백도, 색도 b값, 탁도 및 건고물량은 저장초기인 1주차 이후부터는 변화가 적게 나타났다. 반면 함수율, 총균수, 지방산가는 제조방식보다 저장온도의 영향이 큰 것으로 나타났으며, 저장온도가 높을수록 함수율과 지방산가는 감소폭이 크게 나타났고, 총균수는 증가폭이 크게 나타났다. 또한 함수율, 탁도, 건고물량은 제조방식의 영향을 받아 가수정미방식으로 제조된 시료의 경우에는 각 항목의 초기값이 다른 제조방식과 차이가 큰 것으로 나타났다. 가수정미방식으로 제조된 시료(WT1, WT2)의 초기함수율은 높게 나타났으며, 탁도 및 건고물량은 다른 제조방식의 시료보다 낮게 나타났으나, 저장기간이 경과함에 따른 감소폭은 비슷한 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 건식, 반건식 및 가수정미방식으로 제조한 백미는 저장온도와 저장기간이 증가할수록 저장성이 떨어지는 경향을 나타내었고, 특히 가수정미방식으로 제조된 시료는 초기 품질특성 중 함수율이 높게 나타나 저장중의 산패에 영향을 주는 지방산가가 증가하여 저장성이 낮은 것으로 판단되었다.

본 연구에서는 낙타유를 유효성분으로 하여 리포좀을 제조하였고, 이를 이용하여 항노화 효능을 갖는 화장품 원료를 개발하고자 다양한 실험을 실시하였다. 제조된 낙타유 리포좀은 피부 섬유아세포에서 collagen과 hyaluronan synthase-3 (HAS-3)의 발현을 증가시키고 matrix metalloproteinase (MMP)-1의 발현을 감소시킬 뿐 아니라 elastase의 활성을 억제하여 주름 개선 기능을 갖는 것을 확인하였다. 또한 자외선으로부터 손상된 세포를 재생시키는 효과를 확인하였다. 이에 따라 낙타유를 함유한 리포좀은 항노화 소재로 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

산화아연은 뛰어난 자외선 산란효과로 인해 자외선 차단 화장품에 널리 이용되고 있다. 최근 화장품용으로 쓰이는 산화아연은 자외선 차단 특성, 사용감, 광촉매 활성 저하, 분산성 및 안정성 등을 보다 우수하게 하기 위해 이산화규소 등의 물질로 표면처리 하는 방법이 시행되어지고 있다. 본 연구에서는 광 노화의 원인인 자외선을 차단하는 이산화규소가 코팅된 산화아연 복합 분체를 개발하였다. 화장품 업계에서 일반적으로 쓰이는 마이크로 크기의 산화아연에 사용감, 자외선 차단 특성을 보다 우수하게 하기 위해 산업적인 용도로 많이 쓰이는 규산나트륨을 사용하여 코팅하였다. 이산화규소를 코팅하기 위해 규산나트륨과 산의 가수분해 반응에 의한 수열합성법을 적용하였다. 제조된 복합 분체의 자외선 차단 효과는 UV-Vis과 in-vitro 측정을 통하여 평가하였다. 또한 화장품에 실제 적용 하였을 때의 실질적인 장점을 확인하기 위해 사용자 관능 평가를 통해 비교분석 하였다.

물/Span 80-Tween 80/긴 사슬 파라핀 오일 계에서 PIC (조성 상전이) 방법을 이용하여 O/W 나노에멀젼을 제조하였다. 제조 온도를 30 ℃에서 80 ℃로 상승시킴에 따라 제조된 나노에멀젼의 입경은 120 nm에서 40 nm로 감소하여 나노에멀젼을 형성하였다. 혼합 계면활성제의 HLB를 변화시킴에 따라 12.0 ~ 13.0 부근에서 가장 작은 입경을 형성하는 최적 HLB가 존재하였다. 나노에멀젼의 점도는 액적의 부피 분율(ϕ)에 따라 현격하게 증가하였으나, 입경의 크기는 약간 증가하였다. 그리고, ϕ ≤ 0.3 조건에서 나노에멀젼의 크기 분포는 2 개월 이상 일정하게 유지 되었다. 이러한 결과는 점성 파라핀 오일의 경우 30 ℃에서는 PIC 방식으로 거의 분산 할 수 없음을 보여주지만, 제조 온도가 증가할 경우 단 분산 나노에멀젼의 제조가 가능하다는 것을 보여준다. 나노에멀젼이 생성되면, Ostwald ripening에 대한 안정성은 연속 상에서 액상 파라핀 오일의 매우 낮은 용해도로 인해 안정하게 되며, 이는 화장품 응용에서 매우 중요하다.