수산물은 생물 상태로는 유통이 매우 취약하여 시장 확대를 위해 가공이 필수적이나 건제품이나 염장품 등 단순가공품으로 생산되고 있어 품질의 고급화, 다양화 및 편의성을 추구하는 소비자들의 욕구를 충족시켜 주지 못하고 있다. 국내 수산 발효물을 이용한 제품 생산량은 매년 감소 추세에 있어 시장 확대에 제한이 되는 염도, 위생, 편의성을 고려한 연구개발이 필요하다. 젓갈은 독특한 풍미와 잠재적 이용가치가 높음에도 식염농도, 장기간의 숙성기간 및 어취 때문에 용도가 한정적이다. 또한 오랜 숙성기간으로 인한 원가 상승으로 경쟁력이 결여되어 대량생산 및 제품의 보편화에 어려움을 겪고 있다. 숙성기간을 단축하고 염도와 어취를 저감하여 시장성을 높인 새로운 멸치 발효 숙성물의 제조공정을 개발하고 멸치 발효 숙성물을 분말화하여 제품 활용도를 높이고자 하였다. 멸치 원물의 혼합 분쇄, 고온분해, 멸치액의 여과 및 농축 공정을 통해 감칠 맛 강도와 풍미를 높인 멸치 숙성물은 총 질소 함량 1.42%, 염도 15.6%로 높은 총 질소 함량과 낮은 염도를 나타내었다. 이미/이취 강도, 감칠 맛 강도, 전반 맛 강도에 대한 관능평가를 통해 품질 개선이 이루어졌음을 확인하였다. 분말화된 멸치 숙성물은 총 질소 함량 3.96%, 염도 38.4%로 기존 액젓 분말 대비 높은 감칠 맛 강도와 낮은 염도를 보여주었다. 개발된 멸치 발효 숙성물과 분말은 액젓과 차별화된 조미소재로서 응용 분야를 확대할 수 있을 것으로 기대된다.

즉석떡류(2분제조) 제조를 위하여 멥쌀 5종류(운광벼, 남평벼, 신동진벼, 다미벼, 호품벼) 및 찹쌀 9종류(백운찰, 신선찰, 동진찰, 보석찰, 눈보라, 백설찰, 농림나1, 설향찰, 한강찰1)를 Air-crusher로 분쇄하여 물리적 특성을 측정하였다. 수분함량은 멥쌀, 찹쌀 및 품종에 따라 유의적인 차이를 나타내지 않았으나 평균적으로 멥쌀의 수분함량이 찹쌀보다 낮았으며 멥쌀의 경우 호품벼가 13.18%로 가장 낮은 값을 나타내었고 가장 높은 수분함량을 나타낸 품종은 찹쌀의 신선찰벼((15.63%) 이었다. 색도에서 가장 높은 L값은 멥쌀의 운광벼가 99.17로 백색에 가까운 값을 나타내었으며 가장 낮은 L값은 찹쌀의 보석찰벼가 96.87을 나타내었다. 호화특성을 측정한 결과 호화개시온도는 멥쌀과 찹쌀을 비교하였을 경우 특별한 경향을 나타내지 않았으며 가장 높은 호화개시온도는 멥쌀의 남평벼가 70.1°C를 나타내었으며 가장 낮은 온도는 동진찰벼의 65.2를 나타내었다. 노화속도를 나타내는 setback값은 찹쌀이 멥쌀에 비하여 현저하게 낮은 값을 나타내었다. 평균 입자크기는 멥쌀(28~33um)이 찹쌀(362~440um)에 비교하여 상대적으로 작은 입자크기를 나타내었다.

즉석떡류(2분제조) 제조를 위하여 습식제분 및 반습식제분의 쌀가루특성을 비교 실험 하였다. 습식제분은 침지시간을 2, 4, 6시간 침지하였으며 반습식제분은 물 분사 시간을 5, 10, 15, 20분 처리하였다. 최종 수분함량은 습식제분 방법이 높았으며 평균입자 크기는 낮은 값을 나타내었다. 전분손상도 역시 습식제분이 낮은 값을 나타내었고 침지시간이 증가할수록 전분손상도 값도 증가하였다. 반면에 반습식제분 방법에서는 물분사 시간이 증가할수록 전분손상도는 감소하는 것으로 나타났다. 수분용해지수 및 수분흡수지수 역시 습식제분 방법이 낮은 값을 나타내었다. 수분용해 지수는 전분손상도가 증가할수록 높아지는 경향을 나타내었다. 색도에서는 습식제분에서 L값이 높은 값을 나타내었고 침지시간에 따른 차이를 나타내지 않았다. 반습식 쌀가루와 습식쌀가루의 가공적성을 비교하기 위하여 백설기를 제조하여 관능검사를 한 결과 전반적인 기호도에서는 반습식 제분으로 물 분사 시간을 20분으로 한 처리구가 유의적으로 우수한 결과를 나타내었다.

목적: 본 연구는 소프트 콘택트렌즈의 제조를 위해 상온중합과 열중합 방법을 사용하였으며 제조된 콘택트렌즈의 물성을 각각 비교, 분석하였다. 방법: HEMA(2-hydroxyethyl methacrylate)와 증류수 그리고 개시제 및 촉매제를 혼합하여 기본 조합으로 하였으며 1-vinylimidazole를 첨가제로 사용하여 상온중합 하였다. 또한 개시제인 AIBN(azobisisobutyronitrile), 가교제인 EGDMA(ethylene glycol dimethacrylate)를 사용하여 열중합 하였다. 제조된 하이드로젤 렌즈의 물리적 특성을 평가하기 위해 함수율, 굴절률, 분광 투과율, 인장강도 및 파단강도를 각각 측정하였다. 결과: 제조된 고분자의 물리적 특성을 측정한 결과, 상온중합과 열중합을 비교하였을 때 열중합이 상온중합에 비해 함수율이 낮게 나타났으며 자외선 영역에서 낮은 투과율을 보여 다소 차단되는 것으로 나타났다. 두 조합 모두 첨가제인 1-vinylimidazole 양이 증가함에 따라 함수율이 낮아지는 경향을 나타내었다. 또한 인장강도의 경우 0.1687에서 0.1215kgf/mm2로 다소 감소하는 경향을 나타내었다. 결론: 본 연구를 통해 상온중합으로 콘택트렌즈 제조한 결과, 열중합과 비슷한 경향을 나타내어 하이드로젤 렌즈의 중합방법으로 적절하다고 판단된다.

목적: 본 연구는 광개시제 및 광촉매제를 사용하여 460nm의 가시광선 영역에서 중합한 콘택트렌즈의 물리적 특성을 분석하여 이 물질들의 콘택트렌즈 재료로서의 적합성을 알아보았다. 방법: 고분자의 중합은 2-hydroxy ethyl methacrylate(HEMA), ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)를 기본조합으로 하였으며, 개시제로 azobisisobutyronitrile(AIBN)를 사용하였다. 그리고 광중합을 위하여 광촉매제 및 광개시제를 1%, 3% 각각 첨가하였다. 제조된 시료의 물리적 특성 변화를 알아보기 위하여 460nm의 가시광선영역에서 2분, 3분, 4분, 5분 으로 구분하여 광중합 하였고, 각각 광투과율, 굴절률, 함수율을 각각 측정하였다. 또한, 수화 1일후. 3일 후, 6일 후에 따른 물성변화를 각각 측정하였다. 결과: 열중합한 렌즈의 경우, 수화 1일 후, 3일 후, 6일 후 가시광선 영역에서의 광투과율은 83.55~90.72%, 굴절률은 1.4421~1.4433, 함수율은 38.16~39.62%로 나타났다. 또한 2분 광중합한 렌즈의 경우, 가시광선 영역의 광투과율은 90.79~91.09%, 굴절률은 1.4353~1.4398, 함수율은 35.11~37.60%로 나타났으며, 3분 광중합한 렌즈의 경우, 광투과율은 84.73~89.45%, 굴절률은 1.4391~1.4414, 함수율은 36.26~37.15%로 나타났다. 4분 광중합한 렌즈의 경우, 광투과율은 90.86~92.35%, 굴절률은 1.4410~1.4439, 함수율은 37.61~39.83%로 나타났다. 그리고 5분 광중합한 렌즈의 경우, 광투과율은 90.42~91.16%, 굴절률은 1,4391~1.4421, 함수율은 37.46~39.21%로 나타났다. 물리적 특성 측정 결과, 중합 시간에 따라 함수율과 굴절률은 큰 차이를 나타내지 않았다. 또한 광투과율의 경우 중합시간이 증가함에 따라 변화량의 차이가 감소하는 경향을 나타내어 중합도가 증가하는 경향을 나타내었다. 결론: 본 연구를 통해 광촉매제 및 광개시제를 첨가하여 광중합한 렌즈는 콘택트렌즈의 기본적인 물성을 만족시키고, 중합시간이 증가할수록 물리적 특성의 변화가 감소되므로, 콘택트렌즈의 소재로 적합하다고 판단된다.

목적: 본 연구는 모노머의 실리콘 하이드로젤 렌즈 재료로서의 활용도를 알아보기 위해 실리콘 하이드로젤 기준시료에 HPMA를 비율별로 첨가하여 제조하였다. 방법: 실리콘 및 DMA(N.N.Dimethylacrylamide), 교차결합제인 EDGMA 그리고 열 개시제를 기본 조합으로 하여 혼합하였다. 또한 제조된 첨가제인 HPMA(Hydroxypropyl methacrylate)를 10%~50% 비율로 각각 첨가하여 열중합 하였다. 또한 물리적 특성인 산소투과율(DK) 그리고 함수율을 각각 측정한 후 분석하였다. 결과: 제조된 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈는 첨가제인 Hydroxypropylmethacrylate의 첨가 비율이 증가할수록 DK 값이 37.15에서 22.25로 감소하는 경향을 보였다. 또한 첨가량이 30% 및 50%에서 급격하게 감소함을 보였다. 또한 HPMA 첨가비율이 증가할수록 함수율이 41.81에 서 46.31로 다소 증가하는 경향을 나타내었다. 결론: 본 연구를 통해 HPMA(Hydroxypropylmethacrylate)의 첨가는 콘택트렌즈의 함수율을 증가시켜 적절한 비율로 첨가 시 고함수율 및 고산소투과율의 콘택트렌즈 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

아민 흡수제를 이용한 CO2 포집용 충전탑 기술의 문제점으로 제기되고 있는 범람, 거품, 과다한 재생 에너지 등을 해결하기 위하여 최근 접촉막 기술이 주목받고 있다. 연구자들 대부분은 고분자 분리막을 이용하여 접촉막 기술을 개발 하고 있으며, 장기 운전 시 팽윤 현상에 의한 성능저하 문제가 제기되고 있다. 세라믹은 고분자 소재에 비해 화학적, 열적안정성이 뛰어나기 때문에 아민 흡수 제에 대한 팽윤 현상을 방지할 수 있다. 본 연구에서는 세라믹 중공사 접촉막의 기공구조 제어 기술을 개발하고, CO2 포집 특성을 분석하였다.

기존에 많이 이용되고 있는 전기탈이온(EDI) 공정은 전기투석법과 이온교환수 지법을 혼합한 공정이다. 이 공정에 이용되는 모듈은 전기투석을 위한 양･음이 온교환막, 두 막 사이에 이온교환수지로 채워지는 형태이다. 하지만 이온교환수지와 양･음이온교환막으로 인해 모듈의 크기가 커지는 단점이 있다. 이러한 점 들을 바탕으로 현재 이온교환수지를 글라인딩하여 바이폴라형태의 막으로 만든 전기흡착탈이온 공정 모듈이 생산되고 있다. 본 연구는 모듈에 적용할 수 있는 높은 이온교환능력을 가지는 이온교환고분자를 합성하고, 이온교환수지을 대신 할 이온교환그룹을 가진 나노입자를 제조하여 이 둘을 적절하게 조절하여 하이브리드막을 제조하였다. 그리고 제조된 하이브리드막은 다양한 특성평가를 실시하였고, 그에 따른 고찰을 진행하였다.

While commercial polystyrene-based ion exchange membranes have simple manufacturing processes, they also possess the poor durability due to their brittleness. Poly(ethylene glycol)methyl ether methacrylate with hydrophilic side chain of poly(ethylene glycol) (PEG) was used as a co-monomer to make the membranes have improved flexibility. Hydrophilicity/hydrophobicity of the anion exchange membrane was able to be adjusted by varying the chain lengths of the PEG. For the preparation of the anion exchange membranes, a porous PE substrate was immersed into monomer solutions and thermally polymerized. The prepared membranes were then subsequently post-aminated using trimethylamine. The prepared pore-filled anion exchange membranes were evaluated in terms of ion exchange capacity, electric resistance and water uptake.

Recently, Graphene Oxide (GO) has extensively studied as a membrane material due to its 2D structure and high CO2 sorption property, however, GO membrane still has challenging issues; low gas permeability to apply to practical system and low stability under dry condition. In this study, we introduced GO as a nanofiller in CO2-philic polymer matrix because GO has molecular sieving property and 2D structure. First, we mixed two kinds of PEO-containing polymers by controlling the ratio of free volume in polymer networks to increase the permeability, and then, we added GO in the mixed polymer matrix for improving the CO2/N2 selectivity. Finally, we fabricated GO-incorporated mixed matrix membranes with high CO2/N2 separation performance beyond the upper bound. High long-term stability and high CO2/N2 selectivity were also achieved in mixed gas system.

수소는 고부가가치의 신재생 수송원료이자 탄소자원화 화학제품 제조의 기초 원료로 사용할 수 있으며 이를 위해 경제성 있는 분리소재 및 분리공정기술이 중요하다. 본 연구에서는 철강부생가스 COG내 수소를 회수할 수 있는 건습식 방사법에 의한 비대칭 구조의 폴리이미드 중공사막의 제조를 연구하였다. 이를 위해 지환족 다이안하이드를 사용한 유기용매에 대한 용해성이 높은 폴리이미드 소재를 합성하여 수소, 메탄, 질소, 산소 등의 기체투과특성을 확인하였고 그 중 가장 수소 선택성이 높은 DOCDA-ODA를 이용하여 용해성 폴리이미드를 합 성하였다. 합성된 폴리이미드는 H-NMR, FT-IR을 통하여 합성이 성공적으로 이루어진 것을 확인하였으며 확보된 폴리이미드를 이용해 건습식 방사법에 의한 중공사막을 제조하였다.

프로필렌은 석유화학제품의 기초 연료이며, Naphatha Cracker 에서 나오는 프로필렌/프로판 혼합물을 저온증류하여 생산된다. 저온증류를 이용하여 프로 필렌/프로판을 분리할 경우 많은 에너지가 소비되기 때문에 플랜트 규모가 작고 에너지 소비가 적은 막분리법이 대체법으로 연구되고 있다. 본 연구에서는 올레핀/파라핀 분리에 우수한 성능을 가지는 아민계 고분자를 이용하여 촉진수 송막을 제조하였으며, 이들의 프로필렌/프로판 분리특성을 알아보았다. 순수가 스 테스트를 통해 압력변화에 따른 투과도와 선택도를 구하였으며, 혼합가스 테 스트를 통해 stage-cut에 따른 투과측 프로필렌 농도 및 회수율 변화를 알아보 았다. 그 결과, 2bar, 25°C에서 95%의 프로필렌을 99.6%까지 농축 시킬 수 있음을 확인하였다.

The membrane emulsification (ME) is a technology for producing emulsions with narrow size distribution by using the well-defined porous membranes such as the SPG membrane. In this work, the preparation of polycaprolactone (PCL) microcapsules by using the multiple emulsion membrane emulsification method was studied. After the making of W1/O single emulsions by sonication, then W1/O/W2 multiple emulsions were prepared by ME method. The effects of various parameters such as the ratio of disperse/continuous phase (D/C ratio), the contents of PCL, emulsifier and model drug and the transmembrane pressure on the size and distribution of PCL microcapsules were investigated. The uniform PCL microcapsules with about 5～6 μm of mean size were obtained. The model drug (BSA) release properties of the obtained PCL microcapsules also were tested.

해수담수화에 적용하기위한 이온교환막에 대한 연구이다. 이온교환막은 역삼투막에 비해 높은 효율을 가지며, 이에 따라 본 연구는 고분자와 입자를 섞어주어 복합막을 제조했다. 입자의 경우 표면적이 크고 좁은 입자크기 분포를 나타 내어 높은 이온교환용량을 나타낸다. 입자를 제조하여 양이온은 –NH3 +, -NR3 +, -PR3 +, -SR2 + 등의 관능기를 그리고 음이온은 –SO3 -, -COO-, -PO3 -, -C6H4O- 등의 관능기를 도입함으로써 양전하와 음전하로 높게 하전시킬 수 있다. 입자를 제조 하고 크기와 형상을 확인하기 위해 FE-SEM, 정량적 분석을 위한 FT-IR, 전기적 특성을 확인하기 위해 zeta potential, IEC value 그리고 열적 특성 평가를 위해 TGA, DSC를 사용하여 특성을 파악하였다.

기체분리용 기능소재에 대한 세계적인 시장의 요구가 증가함에 따라 광범위한 연구개발이 진행되고 잇다. 본 연구는 둘 이상의 기체혼합물에서 높은 이산화탄소 포집성능을 목적으로 하는 복합막의 제조이다. Isocyanate와 SI-PEG, 소 량의 촉매를 사용하여 코팅액을 제조한 뒤 PAN지지체 위에 코팅하여 복합막을 제조하였다. SEM기기를 활용하여 복합막의 코팅층을 확인하였고 Bubble flowmeter를 사용하여 기체투과특성평가를 실시하였다. 기체복합막의 두께는 3 um 이하로 고른 분포를 보이며, 50 GPU의 이산화탄소 투과값과 질소에 대한 이산화탄소 선택도는 15의 결과를 보였다.

최근 전세계적으로 이산화탄소 분리기술에 관한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 그 중 특히 분리막을 이용한 이산화탄소 분리는 타 방식에 비해 다양한 장점으로 광범위하게 연구되고 있다. 본 연구에서는 고선택성을 지닌 Polyhedral oligomeric silsesquioxane(POSS)과 고투과성을 지닌 Poly(ethylene glycol)으로 이산화탄소 포집에 우수한 성능을 나타내는 POSS-PEG를 합성하고 특성평가하는 것에 중점을 두었다. 1H-NMR스펙트럼과 FT-IR 스펙트럼을 활용 하여 합성의 유무를 확인하였고 PAN지지체에 코팅하는 방식으로 복합막을 제조하였다. 기체특성평가를 실시하기 위해 기체투과에 필요한 실험모듈을 제작하였고 이산화탄소 투과특성을 평가하였다.

20 μm의 얇은 폴리에스터(polyester) 부직포 상에 폴리술(polysulfone) 고분자 지지체를 제조하였다. 폴리술폰 표면에 3-aminopropyldimethyl silane을 sol-gel 중합함으로써 폴리실록산 지지체를 제조한 후 MPD 수용액과 TMC 유 기용액의 계면 중합을 실시를 통하여 정삼투 복합박막을 얻었다. FE-SEM/EDX 분석을 통하여 폴리실록산이 표면에 한하여 분포됨을 확인하였다. 1 M NaCl 유도용액/순수 인입용액 하에서의 FO-mode 유량이 146 - 209 LMH로 향상되 었으며 RSF값은 0.42 - 16.3 GMH로 유지함을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 친수성고분자으로 중공사형 분리막을 개발하기 위해 상전이법을 이용하여 제조하였다. 고분자는 PAN을 사용하여 고분자용액을 제조하였고, PVP, PEG와 같은 첨가제를 사용하였다. 방사조건에서 에어갭을 조절하여 표면의 기공구조를 확인하였으며, 내부응고제의 조성을 조절하여 내부표면 및 전체적인 모폴로지에 영향을 확인하였다. 분리막의 단면과 표면 모폴로지는 전계방 출형주사현미경을 이용하여 관찰하였으며, 0.2 cm2의 테스트용 Lab. 모듈을 제 조하여 수투과도 평가를 진행하였다.

본 연구에서는 Polyvinylidene Fluoride(PVDF)와 Polyacrylonitrile(PAN)의 중공 사막 표면에 계면중합하여 복합막을 제조하였다. 지지체 중공사 막은 기존에 상 용화된 제품을 사용하였고, Poly(4-styrene sulfonic acid)(PSSA)와 Polyetherimide 의 농도변화, 이온세기의 변화, 코팅시간의 변화에 따라 막을 제조하였다. 제조한 막의 특성평가를 위해 NaCl, MgCl2, CaSO4 100ppm의 공급액을 이용하여 일정 가동압력과 공급유량에서 막의 투과도와 배제율을 측정하였다.