Energy saving in household refrigerators becomes more important as the usage of household refrigerators have been increasing every year. Since a compressor in the refrigerator consumes more than 80% of its total energy, it is necessary to reduce the energy consumption of the compressor. In this paper, the convective heat transfer coefficients on the compressor housing for both natural convection and forced convection were measured. Then, the effect of convective heat transfer coefficient on the power consumption of a refrigerator was investigated using a thermal management analysis. The results showed that convective heat transfer coefficient for forced convection is higher by 7.8 W/m²K compared to the natural convection. In addition, through the thermal management analysis, it was found that the increase in convective heat transfer coefficient reduces the refrigerator power by about 4.8% improving EER by 0.9%.

본 연구의 목적은 적조구제에 사용하기 위해 개발된 Nano-S를 해양에 이용함에 있어 Nano-S가 해양환경에 미치는 영향을 연구하는 데에 있다. 실험은 2005년 8월부터 2006년 2월까지 총6개월에 걸쳐 이뤄졌다. 해역과 조간대에서 실시하였으며, 1%의 고농도구와 0.1%의 저농도구로 구분하여 실시하였다. 조사결과 전 실험구에서 적조구제물질의 투여에 따른 유의적인 증감은 전반적으로 나타나지 않았다. 해역의 수질에서 pH, 염분, DO는 전 실험시간에 걸쳐 서서히 증가하는 경향을 나타내었으며, 영양염류는 실험기간에 걸쳐 농도가 서서히 감소하는 경향을 나타냈다. 해역의 저질에서는 측정항목의 농도가 낮아 졌으며, 조간대에서도 거의 같은 양상을 나타내고 있었다. 이러한 결과는 투입한 물질의 양과 관계없이 대조구를 포함한 거의 전 시험구에서 동일하게 나타났다. 중금속의 경우 고농도 투여구를 중심으로 조사한 결과 물질투여 시험구에서 투여 전후에 유의할만한 결과는 나타나지 않았다. 또한, 투여구를 대조구와 비교하여서도 농도차이는 뚜렷이 발견되지 않았다.

LED 광원을 달리하여 재배한 감초지상부의 항산화, 항돌연 변이원성을 평가하였다. BL-0에서 DPPH 라디칼 소거활성에 서 EC50이 3.02 ± 0.13 ㎍/㎖와 ABTS 라디칼 소거활성은 EC50 이 2.18 ± 0.18 ㎍/㎖와 환원력이 가장 높게 나타났다. 폴리페놀 함량은 2.93 ± 0.11 g/100 g으로 가장 높게 나타났으며, RL-0 에서는 항산화 활성이 가장 낮게 나타났다. 항돌연변이원성 평 가에서 직접변이원인 1-NP에 대해 모든 실험군에서 돌연변이 억제효과를 나타냈으며, 간접변이원인인 Trp-P-1, Trp-P-2, AFB1에 대해서는 BL-0에서 가장 높은 돌연변이 억제효과를 나 타냈고, 2-AA에서는 RL-1에서 돌연변이 억제가 높게 나타났 다. 청색광 LED (650 ㎚)와 적색광 LED (450 ㎚)를 이용하여 재 배한 감초지상부의 성분변화를 관찰하기 위해 GC/MS를 이용 해 분석한 결과 25분에서 RL-1에서만 cytidine이 검출되었고, 37분에서 BL-0에서만 2-bromotrimethylene glycol이 특정적 으로 검출되었다. 이는 LED광원 조건에 따라 감초 경엽의 성분 이 차이가 있음을 보여준다. 이 성분들이 생리활성에 어떤 영향 을 주는지는 더 검토해야할 부분이다.

포제 방법에 따른 감초경엽의 성분변화 및 항산화, 항돌연변이원성을 평가하였다. 성분변화를 관찰하기 위해 GC-Mass의 분석한 결과 각 추출물에서 공통으로 분석된 성분은 19.7분에서 cis-1,3-dimethyl-2-methylene-cyclohexane과 21.5에서 n-hexadecanoic acid이 모두 분석되었으며, 17.8분에서는 3-O-methyl-D-Fructose가 끓는 물에 데친 감초경엽에서 19.8분에서는 aminopyrazine이 4회 볶은 감초 잎과 줄기 추출물만 분석되지 않고 4가지 모두에서 분석되었다. 항산화 활성 측정에서는 DPPH 라디칼 소거활성에서 3회 볶은 감초경엽에서 EC50이 2.66±0.09μg으로 가장 높은 활성을 나타났으며, ABTS 라디칼 소거활성은 4회 볶은 감초경엽에서 EC50이 0.57±0.22μg으로 가장 높았다. 환원력 측정에서는 3회 볶은 감초 잎과 줄기 추출물에서 가장 높게 나타났으며, 폴리페놀 함량 3회 볶은 감초경엽에서 3.38±0.12g/100g으로 가장 높았다. 항돌연변이원성 평가에 있어서 직접변이원인 1-NP에 대해 높은 돌연변이 억제효과를 나타내었으며, 간접변이원인인 Trp-P-1, Trp-P-2, AFB1, 2-AA에 대해서는 3번 볶은 감초경엽(GU-1)에서 가장 높은 돌연변이 억제효과를 나타냈다.

나트로라이트(Na-제올라이트)의 탈수현상에 따른 변화와 특성을 라만 및 X-선 회절실험을 통하여 고온, 동시적인 고온-고압 하에서 특성을 확인하였다. 고온실험은 최고 온도범위에 따라 ~450℃까지 증온한 XRD 실험에서는 가역적 변화를 관찰하였고, ~630℃까지 증온한 라만분광실험에서는 포스트라트로라이트로 상전이하는 비가역적인 변화를 관찰하였다. 감온과정 약 380℃에서 포스트 나트로라이트 상이 나타나는 온도구간을 본 연구에서 새롭게 확인하였다. 동시적인 고온-고압 하(상온 〈 T 〈 300℃, 0 GPa 〈 P 〈 2.1 GPa)에서 나트로라이트 분광선의 이동은 관찰되지 않았다.

효모를 이용한 발효천마와 비발효천마의 폴리페놀 함량과과 지표성분인 p-hydroxybenzyl alcohol(HBA) 함량 변화 및 항산화활성을 비교 분석하고자 본 연구를 수행하였다. 발효 전과 발효 후의 총 폴리페놀 함량은 각각 108.65, 389.99 mg/mL으로 나타내었으며, 지표성분인 HBA 함량은 발효 전 2.46 mg/g에서 발효 후 7.94 mg/g로 증가되었다. 비발효천마추출물과 발효천마추출물의 DPPH, ABTS, superoxide 라디칼 소거능을 비교한 결과 추출물의 농도가 증가할수록 비발효천마추출물보다 발효천마추출물의 활성능이 높음을 확인할 수 있었다. 특히, superoxide 라디칼 소거능을 비교한 결과 발효천마추출물에서 20배 이상의 활성능이 증가되었다. 이상의 결과로부터 건천마를 발효할 경우 전자공여능 및 라디칼 소거능이 증가됨을 확인하였으며 향후 항산화소재로서의 이용가능성을 확인하였다.

경기도 옹진군부근의 근해로부터 채취된 해사로부터 비중 및 자력선별을 통한 중광물의 회수공정을 실시하여, 광물학적 특성을 분석하였다. 옹진군 해사 내에 포함된 중광물로는 티탄철석, 저어콘, 소량의 모나자이트 및 석류석 등이 있으며, 맥석광물로는 석영, K-장석, 사장석, 백운모, 보통각섬석, 녹염석, 녹니석 등이 있다. SIROQUANT 프로그램을 이용한 광물 정량분석 결과, 요동테이블 선별, 영구자석을 이용한 자력선별(rare-earth magnetic separation) 및 전자석 자력선별(Eddy current magnetic separation)로부터 회수한 유용광물인 티탄철석의 함량은 각각 0.8, 18.3, 48.7%로 증가되었다. 또한 원사, 1차 비중, 2차 비중, 1차 자력 및 2차 자력선별 산물 중 대표시료 및 중광물군에 대한 화학분석치로부터 재계산시, 티탄철석 및 모나자이트의 함량은 각각 0.23, 0.55, 5.22, 16.17, 44.99% 및 0.11, 0.02%, 0.16, 0.51, 1.19%로 증가하였다. 그러나 저어콘의 경우에는 0.13, 0.12, 0.11, 0.15, 0.10%로 큰 변화를 보이지 않았지만, 2차 비중선별시료 중 가장 미립인 -140 메시 입단의 경우 0.27%의 높은 값을 보임으로써 입도분리를 통한 선별 시, 회수율 증대가 기대된다.

비정질 SiO2와 Al(OH)3·xH2O를 출발물질로 하여 250℃, 30 kg/cm2의 조건에서 반응시간을 2~36시간까지 변화시키면서 캐올리나이트를 수열합성하였다. 합성된 캐올리나이트에 대하여 XRD, IR, TG-DTA, TEM 및 EDS를 사용하여 특성분석을 실시하였으며, 이로부터 합성된 캐올리나이트의 반응 시간별 광물학적 특성변화를 규명하고자 하였다. X선 회절 분석결과, 반응시간 2시간에 비정질 출발물질에서부터 뵈마이트가 결정화되었으며 2시간 이상 반응시키면, 뵈마이트 피크가 소멸되거나 혹은 감소하였다. 캐올리나이트는 반응 10시간 이후 생성되기 시작하였으며 반응시간의 증가에 따라 결정도가 점차 증가하였다. TGA 분석결과, 반응시간 36시간 이후에 약 13 wt%의 총중량손실이 관찰되었으며 DTA 분석결과 258℃에서 관찰된 뵈마이트에 의한 발열피크는 서서히 감소되어 반응시간 10시간 이후에 관찰되지 않았고 스피넬상으로의 전이를 나타내는 발열피크는 반응시간 5시간 이후에 관찰되기 시작하여 반응시간 증가에 따라 피크강도가 증가되었다. FT-IR 분석 결과, 합성 캐올리나이트의 Al-OH 신축진동 밴드인 3696 cm-1과 3620 cm-1사이에서 3670 cm-1과 3653 cm-1의 두개의 작은 피크 분리 및 940 cm-1과 915 cm-1에서 관찰된 캐올리나이트의 특징적인 흡수띠의 관찰은 비교적 질서도가 우수한 캐올리나이트가 합성된 것을 지시하였다. TEM 분석결과, 반응시간 15시간 후에서야 비로소 (001)면의 성장으로 판상형의 캐올리나이트가 형성되었다. 반응시간 36시간 후 합성 캐올리나이트는 단순 판상형에서 육각외형의 판상형으로 변화됨을 확인되었다.

황해도 해주만 근해로부터 채취된 해사로부터 비중선별 및 자력선별을 통한 중광물의 회수공정을 실시하여, 광물학적 특성을 분석하였다. 해주 해사 내에 포함된 중광물 중 유용광물로는 티탄철석, 자철석, 적철석, 저어콘 및 소량의 모나자이트가 그리고 맥석광물로는 석영, 정장석, 알바이트 백운모, 보통각섬석 및 석류석 등이었다. SIROQUANT 프로그램에 의한 정량분석 결과, 요동테이블 선별(shaking table separation), 영구자석을 이용한 자력선별(rare-earth magnetic separation) 및 전자석 자력선별(Eddy current magnetic separation)로부터 회수한 유용광물의 함량은 각각 4%, 10% 및 76~89% (7000 G 및 10000 G인 조건에서)로 증가되었다. 화학분석으로부터 계산된 티탄철석, 모나자이트 및 저어콘의 함량은 XRD 정량 결과와는 다소 차이를 보였으나 그 경향이 유사하였다. 티탄철석의 경우에는 7000 G 및 10000 G에서 각각 53% 및 66%가 농집 되었으며, 모나자이트의 경우에는 영구자석을 이용한 1차 자력선별의 자성간물에서 가장 높은 약 1.2%를 보였다. 한편 저어콘의 경우에는 10000 G의 2차 전자석 자력선별에서 약 1.4%의 함량을 보였다. 특히 영구자석을 이용한 자력선별 후 비자성 광물군에 포함된 시료 중 +50메쉬인 입단에서 약 9%를 보였다.

나노튜브 형상의 할로이사이트는 화장품 약물 등 활성물질의 방출시간을 연장하는데 응용할 수 있는 천연 나노광물이다. 할로이사이트를 이용한 활성물질 적재 방출 제어기술을 최초로 등록한 1997년 미국 특허를 필두로 2007년에는 비타민과 글리세린 등의 기능효과제를 광범위하게 포함하는 기능성화장품 제조기술에 대한 특허가 출원되었다. 학술 논문으로서는 화장품 보다 서방형 약물전달 기술에 관한 연구가 주로 발표되고 있다. 최근 화장품용 분체에 단순한 기재로서의 역할뿐만 아니라 기능성을 추가로 부여하고 있다. 특히, 할로이사이트는 기능성 화장성분의 전달 속도를 제어할 수 있으며 다른 분체보다 밀도가 낮아 팩 크림 로션류의 기재로 적합하다. 따라서 나노튜브형 할로이사이트를 활용한 나노캐리어 기술은 최근 화장품 유형별 시장점유율에서 2위로 부상한 기능성화장품 분야의 핵심기술로 성장할 것으로 기대된다.

포항지역 널리 분포하고 있는 규질이암으로부터 상업화를 위한 50리터 bench scale 수열장치를 사용하여 Na-A형 제올라이트의 합성을 성공적으로 수행하였고 또한 이 제올라이트를 이용하여 환경 개선재로 활용하는 연구를 수행하였다. 초기물질로 사용된 규질이암은 제올라이트의 주요 성분인 SiO2 및 Al2O3가 각각 70.7% 및 10.0% 함유되어 제올라이트의 합성에 유리한 조성을 가지고 있다. 이전의 실험실적 규모에서 수행된 동일한 조건인 Na2O/SiO2 = 0.6, SiO2/Al2O3 = 2.0, H2O/Na2O = 98.6의 조성비로 80℃에서 18시간 동안 합성한 결과, Na-A형 제올라이트의 결정도 및 결정형태는 실험실적 규모와 유사하였고, 회수율 및 양이온 교환능은 각각 95% 및 215 cmol/kg으로 실험실적 규모에서 보다 약간 우수한 결과를 나타냈다. 합성된 Na-A형 제올라이트를 이용하여 모사폐액(Pb, Cd, Cu, Zn 및 Mn)에 중금속 제거율을 조사한 결과, 중금속 제거율은 Pb 〉 Cd 〉 Cu = Zn 〉 Mn의 순서이었다. Mn을 제외한 다른 중금속들은 1500 mg/L에서 99% 이상의 제거율을 보였고, Mn의 경우도 98%의 제거율을 보여 합성된 Na-A형 제올라이트는 중금속 흡착제로서 우수한 특성을 나타냈다.

수열법에 의하여 합성된 헥토라이트의 물리화학적 특성을 연구하였다. 조건에 따른 저면간격의 변화양상을 관찰하기 위하여, 가열실험, pH 변화실험 및 유기용매 치환 실험을 수행하였으며, 헥토라이트의 특성평가를 위하여 IR 및 CEC, MB, 팽윤도, 비료면적 등을 측정하였다. 또한 헥토라이트의 기능성 향상을 위한 타물질과의 혼합 가능 고액비를 측정하였다. 가열 실험결과, (001)면의 저면간격은 12.63 a (상온)으로부터 10.19 a (650℃)으로 감소하였고, pH 7인 경우 가장 낮은 저면간격(13.33 a)을 보인 반면, 이를 기준점으로 pH 〉 7과 pH 〈 7인 영역에서 점차 증가하는 추세를 보였다. 유기용매 치환 시, (001)면의 저면간격은 디에틸에테의(12.86 a), 아세토니트릴(13.31a), 메칠알콜(13.59 a), 에칠알콜(14.05 a), 아세톤(15.69 a) 및 에틸렌 글리콜(17.42 a) 순으로 증가하였다. IR 분석 결과, 기존 타연구자들의 결과와 일치하였으며, 치토라이트의 CEC, MB, 팽윤도 및 비교면적은 각각 105 cmol/, 80 cmol/kg, 68~74ml/2g 및 213m2/g이었다. 또한 헥토라이트의 기능성 향상을 위한 타물질과의 혼합 가능비(헥토라이트/증류수)는 2/100 이하임을 확인하였다.

SiO2를 함유한 테트라에시실란(Tetracthoxysilanc: TEOS)과 알루미늄-섹-버트옥사이드(alumimum-sec-butoxide: ASB)를 출발물질로 이용하여 100℃ 이하에서 결정성이 양호한 이모골라이트를 합성하였다. 합성실험은 환류장치가 부착된 둥근 플라스크에서 연속교반하면서 수열법으로 수행하였다. 이때, 화학조성은 Al2O3/SiO2 = 1의 조건이었다. TEOS와 ABS의 농도 0.5 M의 조건에서 합성된 이모골라이트의 분말 X-선 회절 분석결과. d = 22.4. 9.5 등에서 회절선들을 관찰할 수 있었고, DTA/TG 분석견과에서는 68℃에서 탈수반응에 의한, 그리고 249℃에서 탁수산화 반응에 의한 흡열반응이 관찰되었으며 중량손실은 약 41%이었다. 또한, 합성된 이모골라이트는 Si-O-Al 신축진동(953과 993cm-1)과 O-Si-O 굽힘 진동(562cm-1)에 의해서 미약하고 비대핑형의 피크 분리가 관찰되었고, TEM 분석결과, 이모골라이트 결정은 섬유상이었으며 거리줄 모양의 네트워크 구조를 보였다.

배연탈황석고 및 인산부산석고에 함유된 부착수분을 마이크로파에 의한 직접 내부 가열 방법으로 증발시켜 건조하고자 하였다. 700 W, 1,000 W, 1,700 W의 출력인 마그네트론에서 발생된 2.45 GHz의 마이크로파로 배연탈황석고와 인산부산석고를 가열한 결과, 마이크로파 출력의 세기를 700 W에서 1,700 W로 높임에 따라 부착수의 증발시간이 10분에서 3분으로 단축되었고, 이수석고는 베타형 반수석고로 변질되었다. 그러나 베타형 반수석고는 무수석고로 변질되지 않았다.