본 연구에서는 혼합기체 투과 시 높은 CO2 선택도 특성을 가지는 분리막을 제조하기 위한 연구를 하였다. 이를 위해 Polyhedral Oligomeric Silsesquioxane(POSS)와 Polyethylene glycol(PEG)의 추가적인 합성을 진행하여 POSS-PEG를 얻었다. 또한 투과도와 선택도를 향상시키기 위해 POSS-PEG를 용매에 희석시켜 추가적인 코팅을 진행하여 복합막을 제조하였다. 특성평가 진행은 POSS-PEG Film의 기체투과 특성을 측정하기 위해 Time lag를 사용하였으며, N2, O2, CO2를 혼합한 혼합기체에 대한 특성평가는 Bubble flowmeter와 Gas chromatography를 이용하여 진행하였다.

현재 상용 고분자들 중 폴리벤즈이미다졸(PBI)은 슈퍼 엔지니어링 플라스틱으로 내열성과 내화학성이 우수하다고 알려져 있다. 또한, 해당 고분자는 기계적 물성 및 화학적 물성 또한 우수하여 재료공학, 나노공학, 광학 이외에도 다양한 분야에 활용되고 있다. 본 연구는 용매-비용매 상전이법을 이용하여 폴리벤즈이미다졸 분리막을 제조하였고, 제조 시 다양한 조건들을 변화시켜 나타나는 모폴로지를 관찰하여 모폴로지 조절이 가능한 폴리벤즈이미다졸 분리막을 제조하였다. 용매와 조용매는 각각 DMAc와 THF를 사용하였고 나이프캐스팅법을 통하여 분리막을 제조하였다. 모폴로지는 주사전자현미경(SEM)을 통해 표면과 단면을 관찰하여 확인하였다.

본 연구에서는 clay를 고분자와 복합하여 전기방사법을 이용해 나노섬유 복합막을 제조하였다. 다양한 친·소수성 고분자에 균일하게 clay를 nanofiller로 첨가함으로서 일반적으로 나노섬유 자체가 보여주는 취약한 물리적 기계적 특성을 증가시켜 수처리 막으로의 활용 가능성을 확인하였다. 그리고 고분자와 clay간의 interaction이 제조된 복합막들의 특성에 어떤 영향을 나타내는지 고찰해보았다. 이러한 결과를 바탕으로 nanofiller를 활용한 다양한 나노섬유 복합막의 제조 및 나노섬유의 물리적 특성을 보완 하는 연구의 기초자료로 활용할 수 있을 것이라 생각된다.

내열성이 우수한 polystyrene(PS)를 혈액투석용 분리막으로 사용하기 위해 생체적합성이 우수한 고분자를 블랜딩하여 나노파이버 혈액투석막을 제조하였다. 제조된 PS nanofiber mambrane은 직경(fiber meter), 표면특성, 기공크기 분석을 통해 혈액투석용 분리막으로 최적화하였다. PS nanofiber membrane을 음이온 및 친수성 고분자 용액으로 화학적 개질하여 혈액투석막의 효율을 향상시키고자 하였다. 개질 용액의 음이온기는 혈액 속 단백질 흡착을 저지시켜 내오염성을 향상시켰으며 친수성기는 혈액 속 과잉수분 및 염분을 제거하였다.

최근 먹는물 수질 기준 강화에 따라 정수처리시설에 고분자 나노여과(Nanofilatration, NF)막이 도입되고 있으나, 화학 세정으로 인한 막의 주기적인 교체가 불가피하다. 반면, 세라믹 막은 강한 물리/화학적 내구성을 지니고 있으나, NF막 제조 기술의 한계로 상용화되지 못하고 있다. 연구에서는 알루미나-지르코니아 나노물질을 여과코팅 방법으로 세라믹 막의 평균 공극 크기를 감소시켰고, SEM-EDX, 분획분자량, 자연유기물, 염(CaCl2) 제거를 통해 막의 특성 변화를 분석하였다. 제조된 막은 분획분자량이 400 Da.이고, Suwannee river 자연유기물과 염의 제거율이 각각 92%와 58%였다. 이취미 물질인 지오스민 제거평가 결과, 실험조건에서 65%의 지오스민이 제거됨을 확인하였다.

We report on a unique fabrication technique, DSC for high performance PA TFC RO membranes. DSC allows the simultaneous and continuous spreading of two reactive monomer solutions to create an unsupported PA layer, which is then adhered onto a porous support to form a membrane. DSC facilitates the characterization of the PA layer structure by easily isolating it. The DSC-PA layer exhibits a thinner and smoother structure with a more wettable and less negatively charged surface than one prepared via conventional interfacial polymerization (IP). DSC enables the formation of an extremely thin (~9 nm) and dense PA layer using a very low MPD concentration, which is not feasible by conventional IP. Importantly, the DSC-assembled membrane shows the excellent water flux and NaCl rejection, exceeding both the IP control and commercial RO membranes.

Hemodialysis membrane was prepared with polyamide6 via electrospinning technology for portable or wearable hemodialysis machine. Polyamide6 polymer solution was formed nanofiber membrane with fiber diameter of 72 ㎚, pore size 140 ㎚. Polyamide6 nanofiber membrane was chemically modified to enhance hemodialysis performance. Modified polyamide6 membrane showed an excellent hemodialysis performance and antifouling resistance against protein supplements by the esterification and crosslinking reaction.

The straight nanopores in cellulose acetate (CA) polymers for battery gel separators were generated by utilizing both Ni(NO3)2·6H2O and water pressure. When polymer film was exposed to water pressure, the continuous nanopores were generated after complexing with Ni(NO3)2·6H2O. These results could be explained by that polymer chains were weakened because of the plasticization effect of the Ni(NO3)2·6H2O incorporated into the CA. The well controlled CA membrane after water pressure treatment enabled fabrication of highly reliable cell by utilizing 2032-type coin cell structure. The resulting cell performance exhibited both the effect of the physical morphology of CA separator and the chemical interaction of electrolyte with CA polymer which facilitates the Li-ion in the cell.

To stabilize the supply of kimchi by extending the storage period of spring kimchi cabbage, this study manufactured kimchi from spring kimchi cabbage under varying storage conditions and periods, and analyzed their quality and sensory characteristics following the maturing period. Trimming loss was lowest in the group of plasma+reverse direction+predrying+ HDPE film processing. The salting yield of spring kimchi cabbage stored for 12 weeks was lower than that of spring kimchi cabbage stored for 6 weeks, and the kimchi yield was low in the pre-treatment group of spring kimchi cabbage stored for 12 weeks. The firmness was slightly different according to the storage period from one month of maturation. From the perspective of pH and acidity, the maturation in the reverse direction+pre-drying+HDPE film processing group was slower than that in the normal group (<0.05). In the sensory evaluation, the preference was increased in the low temperature storage processing group as the maturation period was increased (<0.05).

In this study, we optimized the coffee extraction conditions for instant coffee production in two stage percolators, which is the most common coffee extractor for instant coffee production. A central composite design was used to build mathematical model equations for response surface methodology (RSM). In these equations, the yield and overall acceptability of the coffee extracts were expressed as second-order functions of three factors, the feed water temperature, draw-off factor (DOF), and extraction time (cycle time). Based on the result of RSM, the optimum conditions were obtained with the use of desirability function approach (DFA) which find the best compromise area among multiple options. The optimum extraction conditions to maximize the yield and overall acceptability over 40% of yield were found with 163℃ of feed water temperature, 4.3 of DOF and 27 minutes of extraction time (cycle time). These results provide a basic data for the coffee extraction conditions for the competitive instant coffee in the industry.

This study undertook to evaluate the quality characteristics of rice, to select a variety suitable for porridge. Seven varieties of rice were studied: Dabo, Daebo, Samkwang, Sindongjin, Sukwang, Jinsumi and Haiami were investigated for proximate contents and physicochemical characteristics. The moisture and crude protein contents of the rice cultivars were in the range 11.26-12.66% and 5.34-6.47%, respectively. The amylose content was the highest in the Samkwang (20.83%), and lowest in Haiami (18.32%). The water binding capacity and solubility of Samkwang and Jinsumi cultivars were greater than those of the other samples. Hardness of rice and viscosity of porridge was the least in Samkwang and Sukwang. The pH of porridge in Samkwang and Jinsumi (7.04) was higher than the other varieties (6.80-7.03). The results of this study indicate that Samkwang and Jinsumi are suitable varieties for porridge. We expect this data will be useful in the manufacturing of porridge.

Various morphologies of copper oxide (CuO) have been considered to be of both fundamental and practical importance in the field of electronic materials. In this study, using Cu (0.1 μm and 7 μm) particles, flake-type CuO particles were grown via a wet oxidation method for 5min and 60min at 75 oC. Using the prepared CuO, AlN, and silicone base as reagents, thermal interface material (TIM) compounds were synthesized using a high speed paste mixer. The properties of the thermal compounds prepared using the CuO particles were observed by thermal conductivity and breakdown voltage measurement. Most importantly, the volume of thermal compounds created using CuO particles grown from 0.1 μm Cu particles increased by 192.5% and 125 % depending on the growth time. The composition of CuO was confirmed by X-ray diffraction (XRD) analysis; cross sections of the grown CuO particles were observed using focused ion beam (FIB), field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), and energy dispersive analysis by X-ray (EDAX). In addition, the thermal compound dispersion of the Cu and Al elements were observed by X-ray elemental mapping.

본 연구는 gum arabic의 농도에 따른 계면흡착특성과 에멀션의 유화 안정성을 평가하고, gum arabic을 이용한 에멀션 제조 및 안정성을 확인하였다. Gum arabic 농도별(10-4~0.2 wt%)로 계면장력을 측정하여 계면활성능력을 확인 한 뒤, 10 wt%의 palm oil에 대한 농도별(2.0~4.5 wt%) 에멀션의 안정성을 37일 동안 관찰하였다. Gum arabic의 유화능을 측정하기 위해 표면장력계, 입도분석, Turbiscan, 현미경을 이용하여 관찰하였다. Gum arabic의 경우, 농도가 증가할수록 계면장력이 감소하는 경향을 확인할 수 있었다(0.2 wt%, γ ≈ 33.2 mN m-1). 유화액 시스템(팜유 10 wt% in water phase)에서는 4.0 wt%(d43 ≈ 0.54 μm, d32 ≈ 0.32 μm) 이상의 농도에서는 37일 동안의 크기의 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. Gum arabic의 적정농도(≧3.5 wt%)를 결정한 후, 정제수 및 물엿을 이용해 고형분 45 wt%로 조절하여 유화액 분말를 제조하였다. 그리고 제조된 유화액 분말은 분말입자 크기와 지방 용출도로 안정성을 평가하였다. Gum arabic의 농도에 따라 분말입자의 크기는 유의적 차이가 없었으나(d43 ≈ 44.85 μm, d32 ≈ 28.88 μm), Gum arabic 4.0 wt% 이상 함유한 커피크리머는 제조 수율(99.5%)이 높고, 지방 용출도(4.65%)가 낮은 것을 확인할 수 있었다. 따라서, gum arabic이 기존 유화액 제조 시 사용되는 합성유화제를 대체 할 수 있음을 확인하였다.

최근 평균 수명 증가 및 고령화 현상이 급격히 진행되면서 식생활 분야에서 고령에 따른 저작 능력 및 연하곤란 문제가 대두되고 있다. 본 연구는 겔화제(전분, 한천, 검류 등) 종류 및 농도에 따라 고령친화용 모델 단백겔을 제조하여 경도변화를 조사하였다. 두유제조기를 이용하여 제조된 두유액(170g)에 겔화제를 첨가한 후 80°C, 20분간 호화시켜 성형틀에 성형하였다. 실온에서 1시간 방냉하고 4°C 냉장고에서 24시간 저장시킨 후 Texture ananlyzer를 이용하여 경도를 측정하였다. 그 결과 전분(5~15%) 및 한천(1-5%) 농도가 증가할수록 모델 단백겔의 경도는 증가하는 경향을 나타냈으며 각각 최대 6.25×104 N/m2, 3.93×105 N/m2을 나타냈다. 또한, 2가지 겔화제(Gellan, LBG=9:1~4:6, 두유액 대비 6%)를 혼합비율로 첨가시 Gellan 함량이 감소하고 LBG 함량이 증가할수록 모델 단백겔의 경도는 감소하는 경향을 나타냈다. 잔탄검을 고정하고 다른 겔화제(κ-carrageenan, LBG, konjack) 종류에 따른 경도변화를 알아 본 결과 κ-carrageenan, LBG 및 konjack 첨가시 각각 3.45×103 N/m2, 11.70×103 N/m2 및 4.4×104 N/m2 경도를 나타났다. 따라서 본 연구 결과는 겔화제 종류 및 농도 변화를 조절함으로써 고령자의 섭취가 용이하도록 식품의 경도를 사용목적에 따라 다양한 단계로 조절 가능함을 제시하였다.

인삼을 야생에서 재배한 산양삼 (cultivated wild Panax ginseng, CWPG)은 여러 논문에서 인삼보다 전반적으로 높은 Ginsenoside 함량을 갖는다고 보고되었다. 그러나 이미 널리 알려져 있는 인삼이나 홍삼과는 달리 산양삼에 대한 연구는 미비하다. 산양삼을 팽화 처리하여 유효성분을 증가시키는 실험을 수행하였다. 본 연구의 목적은 산양삼을 여러 수분함량과 압력조건으로 팽화산양삼을 제조하고 특성을 조사하는데 있다. 샘플로 사용한 산양삼의 일반 성분은 수분함량 78.04 %, 조지방 0.83 %, 조단백 8.77 %, 조회분 5.04 %로 나타났다. 최적의 팽화 조건을 설정하기 위해 50 °C에서 건조하여 각각 8 %, 10 %, 14 %의 수분함량으로 조절하였다. 압력 조건은 7 kgf/cm2 (686 kPa), 8 kgf/cm2 (784 kPa), 9 kgf/cm2 (882 kPa), 10 kgf/cm2 (980 kPa)의 압력에서 팽화 처리하였다. 총 12개의 팽화 산양삼시료와 팽화 하지 않은 산양삼 총 13가지를 분석하였다. 추출은 70 % EtOH를 이용하여 상온에서 추출하였다. 105 °C에서 건조하여 추출수율을 계산하였고, 수포화 n-부탄올을 이용하여 조사포닌 분석과 HPLC분석을 하였다. Carbazole - sulfuric acid 방법을 이용하여 산성 다당체를 분석하였다. 추출수율과 조사포닌 함량은 팽화 압력 증가에 따라 모든 수분함량에서 감소하였다. 수분함량에 따라서는 추출수율은 큰 차이가 없었고 조사포닌 함량은 8%에서 가장 높게 나타났다. HPLC분석결과 팽화 처리에 따라서 Minor ginsenoside인 Ginsenoside Rg3, compound K의 함량이 증가하였고, Ginsenoside Rh2, Rg2의 경우 일정하게 유지되었다. Ginsenoside Rg1, Re, Rf, Rb1, Rb2, Rc, Rd는 팽화 처리에 의해 급격하게 감소하였고, 팽화압력 증가 시 감소하는 모습이 나타났다. 팽화 처리에 의해서 증가한 Ginsenoside Rg3, Compound K는 항암, 항산화 효과 및 항 염증 활성이 보고되었다. 팽화 처리에 의해 생리활성이 높은 성분으로 변환되는 것은 기존의 논문에서의 결과와 일치하는 것으로 나타났다. 산양삼의 일반 특성과 팽화 처리를 통한 유효성분의 증대는 산양삼을 이용한 고부 가가치식품의 국내 및 세계 시장을 개척 및 확대하기 위하여 본 연구의 진행이 중요한 역할을 할 것으로 기대된다.

본 연구에서는 현미컵케이크의 제조조건이 관능적 특성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 팽창제 함량, 수분함량, 쌀 종류를 달리하여 현미컵케이크의 소비자기호·관능검사를 실시하였다. 팽창제로 베이킹파우더를 사용하였고, 첨가량을 달리하여 소비자 기호도 평가를 한 결과 팽창제를 넣지 않은 시료는 함량이 증가할수록 외관, 향, 맛, 질감, 전체적인 기호도 면에서 좋은 결과를 나타냈다. 함량이 증가할수록 컵케이크의 부품성은 좋으나 이취 및 맛에서는 좋은 결과를 주지 못하였으며, 외관, 향, 맛, 질감 부분에서 전체적으로 좋은 결과를 나타내어 제품에 긍정적인 영향을 줄 수 있는 것을 알 수 있었다. 수분의 함량에 따라 볼륨 및 식감에 큰 영향을 주기 때문에 관능검사를 진행하게 되었다. 수분의 양이 증가할수록 외관부분에서 좋은 결과를 나타내는 것을 확인할 수 있었다. 현미 컵케이크의 식감을 개선하기 위해 현미 멥쌉, 찹쌀, 혼합하여 관능검사를 실시한 결과 외관, 향 면에서는 큰 차이를 나타내지 않았고, 현미 멥쌀을 사용하여 제조한 컵케이크에서 맛, 질감 등 전체적인 기호도면에서 가장 좋은 결과를 나타냈다. 적합한 비율의 2가지 레시피를 선정하여 특성과 기호도의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 현미컵케이크는 제품의 색과 형태, 부드러움, 촉촉함, 푹신한 질감이 전체적인 기호도와 0.4 이상의 양의 상관관계가 있다고 나타났다.

본 연구는 수처리 분리막에 제조하기 위하여 열유도 상분리법(thermally induced phase separation, TIPS)을 이용 하였고, 기계적 물성과 내화학성이 우수한 폴리플루오르화비닐리덴(poly(vinylidene fluoride)(PVDF)) 고분자와 실리카를 이용 하여 특성평가를 진행하였다. 특성평가에 사용된 희석제는 dioctyl phthalate (DOP), dibutyl phthalate (DBP)를 사용하였으며, PVDF와 실리카의 비율에 따른 분리막 제조 조건을 알아보기 위하여 결정화 온도, 흐림점, SEM 이미지 등을 관찰하였다. 실 리카의 함량이 증가할수록 결정화 온도와 흐림점이 증가하였음을 확인하였고, 상평형도 작도를 통하여 분리막 제조 조건을 확인하였다.

전분은 아밀로즈와 아밀로 펙틴으로 이루어진 고분자물질로 매우 규칙적인 구조를 가지고 있다. 전분은 식물의 종류에 따라 크기나 모양 특성이 다르며 일반적으로 독성이 없고 생체 적합성하며 생분해성이 뛰어나다고 알려져 있다. 이러한 특징으로 전분은 식품산업뿐 아니라 다양한 산업에서 사용되고 있다. 전분의 내부구조는 크게 3가지로 나누어 볼 수 있다. 내부의 빈 공간인 hilum과, 내부와 외부를 이어주는 channel, 그리고 외부의 작은 구멍인 pore이다. 많은 연구자들이 전분 내 빈 공간인 hilum을 이용해 약물이나 영양성분의 운반체로써 가능성을 연구하고 있다. 무정형 전분을 제조하기 위해 옥수수, 타피오카 및 쌀을 30% w/v 농도로 현탁액을 만들고 이들을 550MPa에서 30 분 동안 가압하여 무정형 옥수수 전분(amorphous granular corn starch, AGCS), 무정형 타피오카 전분(amorphous granular tapioca starch, AGTS) 및 무정형 쌀 전분(amorphous granular rice starch, AGRS)을 제조하였다. 무정형 감자 전분(Amorphous granular potato starch, AGPS)의 제조는 감자전분의 압력에 대한 내성 때문에 에탄올을 이용한 무정형 전분 제조방법을 이용하였다. 전분의 관찰을 위해 물 또는 메탄올에 현탁시킨 후 형광 시약인 merbromin으로 염색하였으며, 내부 구조관찰은 공초점 레이저 스캐닝 현미경을 사용하였다. 메탄올과 물에 현탁 시킨 천연 전분을 염색 한 경우 모든 전분에서 내부에서 hilum이 확인되었다. 옥수수 전분은 hilum과 전분 표면까지 연결된 channel이 염색되어 이를 확인 할 수 있었다. 또한 전분의 growth ring은 모든 전분에서 확인이 가능하였다. 메탄올과 물에 현탁 시킨 무정형 전분은 각각의 천연 전분들보다 훨씬 큰 입자를 가지는 것으로 나타났다. 또한 이들은 천연전분과 달리 전분 내부 hilum은 사라졌지만 전체적으로 염색이 되는 경향을 보였다. 이는 전분 내 hilum처럼 비어있는 공간이 더 많다는 결과로 확인되었다. 무정형 전분의 내부 구조의 변화는 약물 또는 식품 성분을 전분 내부에 캡슐화하고 운반하는 데 사용할 수 있는 잠재력을 가지고 있다. 본 연구에서는 무정형 전분의 내부 구조와 그 특성을 연구하여 식품 산업에서의 약물 / 영양 공급 시스템으로 사용될 가능성을 제시하였다.

본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지(PEFC)의 전해질막의 화학적 안정성의 향상을 위하여 3-mercaptopropyl silica gel (3MPTSG)과 poly(arylene ether sulfone)(SPAES)을 이용하여 복합막을 제조하였다. 일반적으로 방향족 탄화수소계 고분자막은 전극 부분에서 발생한 라디컬에 의한 고분자 산화가 일어나 내구성이 감소하게 되는데 이는 대부분 주쇄에 포함 된 에테르 기 부분의 취약성으로 발생한다. 본 연구에서는 이러한 라디칼에 의한 고분자 주쇄의 산화를 방지하기 위해 친수 성의 무기물 입자를 도입하여 이온전도도 감소율을 최소화하고 산화안정성을 높이고자 하였다. 복합막들의 물성 및 전기화학 적 특성을 평가하기 위해 접촉각, FT-IR, 이온전도도, 이온교환용량(IEC), 함수율, 열안정성 등을 수행하였다. 실리카의 함량 이 0에서 0.5%까지 증가함에 따라 이온전도도 및 함수율은 각각 10% 감소한 0.076 S cm-1 및 16% 감소한 24.6 wt%이었으 나, 산화안정성은 10% 향상되었다.

2ZrO2·P2O5 powder, which is not synthesized by solid reaction method, was successfully synthesized through PVA solution method. In this process, the firing temperature and the PVA content strongly affected the crystallization behavior and final particle size. A stable α-phase 2ZrO2·P2O5 was synthesized at a firing temperature of 1200 oC and holding time of 4 h. β-phase 2ZrO2·P2O5 was observed, with un-reacted ZrO2 phases, for firing temperatures lower than 1200 oC. In terms of the PVA content effect, the powder prepared with a PVA mixing ratio of 12:1 showed stable α-phase 2ZrO2·P2O5; however, the β-phase was found to co-exist at relatively higher PVA content. The synthesized α-phase 2ZrO2·P2O5 powder showed an average particle size of 100~250 nm and an average thermal expansion coefficient of −2.5 × 10−6/oC in the range of room temp. ~800 oC.