본 연구에서는 산업계의 높은 에너지 소비를 줄이기 위한 에너지 효율적 분리 공정의 일환인 분리막 기술을 이용 하여, 우수한 산소 차단막을 개발을 목표로 하였다. 기존 화학적 처리 방식과 달리, 고유의 결정 구조가 보존되어 있는 물리 적 분쇄된 실크 피브로인 분말을 polyvinyl alcohol (PVA) 고분자 용액과 혼합하여 복합막을 성공적으로 제조하였다. 이때 물 리적 분쇄 과정에서 발생한 미세 입자가 유발하는 공정상의 기포 문제는 분말 세척을 통해 효과적으로 억제하였다. Time-lag 측정 결과, 제조된 복합막은 실크 입자가 기체 확산 경로를 방해하는 tortuous path를 형성하여 확산도와 용해도를 급격히 감 소시켰다. 그 결과, 순수 PVA 막 대비 압도적으로 우수한 산소 차단 성능을 나타내며 친환경 고성능 차단 소재로서의 가능성 을 확인하였다.

컴퓨터 시스템의 성능 및 다양한 전산모사 프로그램의 발전으로 더 복잡한 원소로 이루어진 화학시스템의 해석이 가능해지고, 그에 따라 분자동역학 전사모사를 활용한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 특히, 기존에는 실험위주로 진행되던 고분자 막에 대한 기체 투과 특성을 계산하는 연구가 관심을 받고 있고, 식품포장, 의약품등에 사용되고 있는 기체차단성 막 에 대한 분자동역학 연구가 많이 이루어지고 있다. 최근 실크 피브로인을 이용해 코팅막을 만들었을 때 기체 차단 효과가 나 타난다는 보고가 있었고, 본 연구에서는 이러한 실크 피브로인을 활용해 복합막을 만들었을 때 산소 차단 효과가 나타나는지 확인하고자 분자동역학 전산모사를 이용해 연구를 진행하였다. 단일 모델을 제작하고 기체 투과 특성을 계산하고 실험값과 비교를 통해 모델이 실제 실험 결과를 반영하는 것을 확인하였고, 실제 복합막 모델을 만들어 고분자 내에서 기체 이동경로 분석을 진행한 결과 산소 분자가 피브로인 영역을 통과하지 못하고 막히는 것을 보여주었다. 따라서, 실크 피브로인이 도입된 복합막이 산소 차단 성능이 우수하여, 식품포장 등에 유용할 것으로 기대된다.

Korean melon (Cucumis melo L.) is an environment in which most farming work can affect the increase in musculoskeletal diseases, and the stems are attracted to the ground in order to grow no-heating cultivation. In this study, growth and productivity were compared according to the type of high-bed. The narrower the surface area at the bottom of the high-bed, the faster the initial growth, which was advantageous. The bed is which the height if 70 cm, the surface temperature has risen due to the increase in direct solar radiation inflow since April, requiring side light blocking to block the inflow of solar radiation. In terms of fruit quality, the 200 cm width treatment had higher fruit sugar content and better hardness than the 160 cm treatment. From April to September, the total yield was 6.8 kg/plant of treatment A, 8.7 kg/plant of treatment B, 5.8 kg/plant of treatment C, treatment B mainly 50% higher than treatment C, and 27% higher than treatment A. Therefore, the bed form suitable for Korean melon high bed is 200 cm wide, 40 cm high between the surface and the bed, and the surface of the passage between the beds is 30cm high from the ground to the bed.

참외는 동북아시아 지역에서 대부분 재배되고 있고, 한국에 서 주로 생산되는 과일로서 단위면적당 수확량은 지속적으로 향상되고 있지만 재배방식은 토경재배에 국한되어 있기 때문 에 규모화, 생력화를 위한 수경재배 기술 개발이 필요하다. 본 연구에서는 보온부직포를 이용한 수경재배로 참외를 재배할 때 영양생장기 배양액 내 질산태질소 비율에 따른 참외 생육 의 변화를 확인했다. 배양액에서 질산태질소 비율이 증가할 수록 초장은 길어지고, 엽장, 엽폭, 절간장도 함께 증가하였다. 생육 30일차의 SPAD값은 질산태질소 비율이 증가할수록 감 소하였다. 질산태질소 비율에 낮을수록 암꽃 개화가 빨리 되 었고, 과실 성숙에서는 처리 간 차이가 없었다. 질산태질소 비 율에 따른 과실의 형태는 차이가 없었고, 경도는 질산태질소 의 비율이 낮을수록 높아 과실이 단단하였다. 3월에서 7월까 지 총 수확량은 KM3 5,650kg/10a, KM1 4,439kg/10a로 KM3가 27% 높았고 특히, 참외 가격이 높은 3월에서 5월까지 수량은 KM3가 KM1보다 36% 높았다. 따라서 12월 정식되 어 봄철부터 생산되는 참외의 수경재배에 적합한 질산태질소는 6.5－10me·L-1 수준으로 공급하는 것이 적당할 것으로 판 단되었다.

화석연료의 사용에 따른 지구 온난화 및 기상 이변으로 인하여 온실가스 저감 문제가 대두되고 있으며, 그에 따 라 에너지 소모 없이 셀프 쿨링이 가능한 소재에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 그 중에서도 실크는 천연 쿨링 소재로 알려져 있으나, 기존의 혼합 공정에서는 실크를 화학적으로 분말화 시키기 때문에 복사 냉각 효과가 사라지는 문제점이 있어, 복사냉각을 위한 필름 또는 코팅제 형태로 제조하는데 어려움을 겪고 있다. 본 연구에서는 실크 피브로인의 고유구조를 훼손 하지 않는 물리적 분쇄 공정을 거친 실크 분말을 사용하여 다양한 형태의 막을 제조하고, 코팅제로서의 적용가능성을 살펴보 고자 연구를 수행하였다. 이를 위해 실크 피브로인 분말이 도입된 전기방사 복합막 및 평막 형태의 복합막을 제조하였으며, 용액의 점도가 막 제조 및 제조된 막의 물성에 큰 영향을 미치는 것을 관찰하였다.