유기증기에 대한 PDMS의 단점을 보완하기 위해 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI)와 1,4-butanediol(BD)를 이용하여 poly(dimethylsiloxane)를 기초로 한 polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS)를 합성하였다. 그리고 poly(tetrafluoroethylene) (PTFE)를 다공성 지지체로 이용하여 복합막을 제조하여 SEM 분석으로 코팅층의 존재와 두께를 확인하였다. 증기투과실험에서 투과온도와 feed의 농도가 증가할수록 flux는 점차 증가하였고, separation factor는 이와 반대로 점차 감소하는 'trade-off'현상을 보였다. 본 연구에서의 PU/PDMS는 soft segment의 함량보다는 비교적 hard segment의 함량이 높기 때문에 투과온도의 증가에 따른 영향이 크지 않았던 것으로 사료된다. PU/PDMS막은 VOCs와 상대적으로 높은 친화도를 가지고 있기 때문에 PU/PDMS 균질막과 비교하여 복합막의 형태에서도 향상된 flux와 높은 separation factor를 나타내었다.

본 연구의 목적은 고등학생을 대상으로 대기와 물의 순환 개념에 대해 과제 상황(과학적 상황과 일상적 상황)에 따른 지식의 출처와 응답에 상황 의존성이 나타나는지 알아보는 것이다. 또한 이러한 상황 의존성과 학습자의 인지 양식과의 관계를 밝히는 것이다. 이를 위해 고등학생 115명을 대상으로 본 연구에서 개발된 과제 상황에 따른 지구과학적 문제 해결 검사지와 인지 양식 검사지(GEFT)가 사용되었다. 지구과학적 문제해결 검사 문항은 동일한 개념에 대해 과학적 상황 10문항, 일상적 상황 10문항으로 총 10쌍의 문항으로 구성되어 있으며 모든 검사 문항은 지식의 출처를 선택하는 하위문항을 포함하고 있다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 과제 상황에 따른 학생들의 지식의 출처는 상황에 따라 달라짐을 알 수 있었다. 즉, 과학적 상황과 관련된 문항에서는 ‘학교에서 과학수업시간’을 그리고 일상적 상황과 관련된 문항에서는 ‘일상생활에서의 경험이 주된 지식의 출처였다. 둘째, 과제 상황에 따른 응답의 일관성을 알아보기 위해 각 상황에서 일치하는 응답 수를 일치 점수로 나타내어 비교한 결과, 불일치 점수가 일치 점수에 비해 유의미하게 높았다(p〈.01). 따라서 과제 상황에 따른 응답은 일관성 없으며 상황 의존적임을 알 수 있었다. 셋째, 장의존형 학생은 장독립형 학생에 비해 일치 점수가 낮음을 보였는데 이는 인지 양식에 따라 상황의존성에 차이가 있음을 시사한다.

본 연구에서는 4종류의 관형 세라믹 정밀 및 한외여과막(탄소 재질)으로 제지공장의 방류수를 물로 주기적 역세척하면서 여과하였을 때, 최적 역세척 시간을 규명하였다. 각 분리막에 대상으로 물 역세척 시간의 영향을 살펴 본 결과, 분리막의 기공이 클수록 길게 역세척 하는 것이 가장 많은 총여과부피, 즉 처리수의 회수 효율이 높기 때문에 가장 효과적이라 할 수 있다. 한편, 180분 동안 여과하면서 초기투과선속에 대한 투과선속의 변화를 살펴본 결과, 정상운전시간이 길수록 막오염이 많이 진행된 상태이므로 역세척 시간을 길게 해주여야만 막오염을 억제하여 높은 투과선속을 유지할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 또한, 막오염의 저항 변화 추이를 관찰하여 최적 물역세척 시간을 규명해 보아도, 투과선속의 변화로부터 얻은 최적 역세척 시간과 거의 동일한 결과를 얻을 수 있었다.

Trifluoroethyl methacrylate (TFEMA)는 발수발유용 특수도료나 광섬유의 외관에 중요하게 쓰여지는 코팅제에 쓰여지는 산업적으로 중요한 단량체로, 주로 산촉매 하에 trifluoro ethanol (TFEA)와 methacrylic acid (MA)의 에스테르화 반응에 의해 제조된다. 이러한 TFEMA의 제조에 투과증발막의 적용가능성을 알아보기 위한 선행연구로서, 상용화된 폴리비닐알콜계 투과증발막(GFT Membrane Pervap^circledR1005)을 대상으로 반응물의 하나인 trifluoroethanol (TFEA)을 대상으로 온도와 농도의 변화에 따른 투과증발실험을 실시하였다. 투과증발실험 결과 TFEA 농도가 90에서 99 wt%로 높아질수록 투과용액 내의 물의 감소에 기인한 전체투과량은 감소하였다. TFEA/물 선택도는 95 wt% TFEA 농도까지는 높아지는 경향을 보였지만 97 wt%부터 감소하여 99 wt%에서는 급격히 감소하였다. 운전온도가 상승함에 따라 투과도의 증가와 더불어, 선택도도 증가하는 경향을 보였다. 적용된 TFEA 농도와 운전온도의 범위에서 GFT막은 물에 대한 우수한 투과도와 선택성을 보였다. 이러한 TFEA/물 혼합용액에 대한 높은 탈수성능은 GFT 투과증발막이 TFEMA의 에스테르화 막반응기에 적용될 수 있음을 확인시켜 주었다.

본 연구는 에스텔화 막반응공정에 의한 2,2,2-trifluoroethyl metacrylate (TFEMA)의 생산을 위한 선행연구로, 가교된 poly(vinyl alcohol) 복합막을 이용하여 TFEA (2,2,2-trifluoroethanol)/water 혼합용액을 대상으로 투과증발 특성을 연구하였다 복합막은 다공성 polyethersulfone (PES) 지지체 위에 PVA와 glutaraldehyde (GA)를 같이 녹인 수용액을 코팅한 후 산 촉매 하에서 열가교시킴으로써 제조하였다. SEM (scanning electron microscopy)을 통하여 선택층의 두께는 2-3 μm로 확인되었고, 제조한 PVA 코팅층의 수평윤도는 가교제의 농도가 증가함에 따라 감소하는 경향을 보였다. 투과증발 실험결과 가교제의 농도가 증가할수록, 투과도는 감소하고 TFEA/water의 선택도는 증가하는 경향을 보였다. 그리고 85-95wt%의 TFEA 혼합용액의 전범위에서 운전온도가 증가할수록 투과도는 증가하였지만, 선택도는 90 wt% TFEA 농도 이하에서는 감소하는 경향을 보인 반면, 95 wt%에서는 증가하는 흥미로운 경향을 보였다. 0.1 moi GA로 가교된 PVA 복합막은 운전온도 80℃, 90 wt% TFEA 농도에서 1.5 kg/m2hr의 매우 높은 투과도와 320의 선택도를 보였으며, 따라서 TFEA의 에스텔화 막반응공정에 적용 가능성을 보여주었다.

막을 이용한 증기투과는 유기용제 및 휘발성 유기화합물의 제거와 관련되는 환경문제와 결부되어 활발한 연구가 진행되고 있다. 막을 이용한 휘발성 유기화합물 증기의 분리는 막 재질은 높은 온도에도 견딜 수 있어야 하고 증기에 대한 화학적 저항성도 매우 좋아야 한다. 증기투과에 가장 널리 쓰이고 있는 PDMS (polydimethylsiloxane)의 단점을 보완하기 위해 본 연구에서는 4,4'-diphenylmethane diisocyanate (MDI), PDMS 소프트 세그먼트를 기초로 한 polyurethane-polysiloxanes (PU/PDMS)를 합성하고 그들의 증기투과 특성을 연구하였다 각 Feed에 대한 팽윤도는 톨루엔 > 1,2-이염화에탄 > 헥산 순으로 나타났다. Feed의 농도가 증가할수록 톨루엔과 1,2-이염화에탄의 flux는 점차 증가하는 경향을 나타내었지만, 헥산은 feed의 농도가 증가하여도 flux의 변화가 나타나지 않았다. PU/PDMS 막은 VOCs와 상대적으로 높은 친화도를 가지고 있기 때문에 permeate에서의 농도는 50% 전후로 일정하게 나타났다.

연구의 목적은 협동학습이 중학생의 개념변화에 미치는 효과 그리고 협동학습 상황에서 일어나는 학생-학생간의 언어 상호작용의 유형 및 언어 상호작용과 개념변화와의 상호관련성을 분석하는 것이다. 중학교 2학년 2개 반을 각각 협동학습 집단(실험집단, n=37)과 전통적 학습 집단(통제집단, n=37)로 선정하였다. 협동학습 집단은 STAD 협동학습 모델을 사용하였으며 협동적 기능을 익혔다. 연구결과는 다음과 같이 요약할 수 있다: 첫째, 개념변화에 있어 협동학습 집단과 전통적 학습 집단간에 통계적으로 유의미한 차이는 없었다. 그러나 사전검사에서 중위 수준의 개념 이해를 보인 학생들의 경우 유의미한 차이를 보였다. 둘째, 협동학습의 언어 상호작용 유형을 보면 주로 상위와 중위 수준 학생 사이에 활발한 토론이 이루어지는 것으로 나타났다. 또한 성공적인 개념 변화를 보인 학생들의 경우 그렇지 않은 학생들보다 더 빈번한 언어 상호작용이 이루어졌음을 보여준다. 이 연구는 학생들의 오개념의 교정에 있어서는 교사-학생간의 상호작용이 필요함을 시사한다.

본 연구에서는 양이온교환막 표면에 형성된 바이폴라 계면이 물분해 현상에 미치는 영향을 조사하였다. 실험결과, 전기투석 중 막표면에 형성된 고정화된 바이폴라 계면이 심각한 물분해를 유발함을 알 수 있었다. 특히, 고정화된 바이폴라 계면은 다가 양이온이 전해질로 이용되는 전기투석 시스템에서 양이온교환막 표면에 쉽게 형성됨을 알 수 있었다. 낮은 용해도적 상수를 갖는 다가 양이온들은 급격한 물분해를 유발하였는데 이는 이들이 막표면에서 쉽게 수산화물의 형태로 침적되며 따라서 수소-친화 그룹과 수산화-친화 그룹으로 구성된 바이폴라 계면이 막-용액 계면에 형성됨을 알 수 있었다. 따라서 물분해는 막 표면의 금속수산화물 층과 막의 고정전하 그룹간에 발생되는 강한 전기장에 의해 크게 활성화됨을 알수 있다. 또한 이와 유사하게 분자량이 큰 유기 상대이온들이 막표면에 누적되는 경우에도 고정화된 바이폴라 계면이 형성되어 한계전류밀도 이상에서 심각한 물분해를 유발하였다. 따라서 전기투석의 고전류 운전시 효율 향상을 위해서는 막표면에 유발되는 고정화된 바이폴라 계면의 형성을 억제하는 것이 매우 중요함을 알 수 있다.

광주광역시의 풍암매립지 주변에 분포하는 하상퇴적물, 주변토양, 침출수의 배수관 내에서 채취한 슬러지 그리고 물(하천수, 침출수, 지하수)의 지구화학적 특성을 연구하였다. 하상퇴적물에서 상류에서 하류 쪽으로 규칙적인 함량변화는 나타나지 않는다. 하상퇴적물에서 가장 풍부하게 산출되는 주원소는 Fe(7.08wt.%)이다. 하상퇴적물 GJ-23, 34는 중금속을 다량으로 포함하고 있지만, 심각한 환경 피해를 일으킬 수 있는 농도는 아니다. 주변 토양 중에서 침출수 저장고와 인접한 토양(GJ-8)에서의 철 함량은 35.1wt.%, 비소 함량은 38.8ppm으로 가장 높다. 침출수구에서 채취한 슬러지 시료 GJ-7의 Cr함량은 .45.6ppm으로 토양오염 우려기준을 훨씬 초과한다. 침출수는 총용존물질(2210, 2470mg/L)과 전기전도도(468, 530ms/cm)가 높고, 양이온에서 Na, K가, 음이온에서 HCO3가 우세하다. 침출수인 PK-3은 Cl함량이 비교적 높아 파이퍼도에서 Na-Cl 영역에 점시된다. 지하수와 하천수는 질산성질소의 함량이 음용수 기준을 훨씬 넘어서 식수로 사용하기에는 부적절한 것으로 나타났다.

피리디니움 (pyridunium) 그룹을 포함한 음이온교환막의 제조 및 전기화학적 특성 평가를 수행하였다. 실험 결과, 제조된 피리디니움 음이온교환막은 상용막과 대등한 전기저항 (3.0 Xicm2>, in 0.5 mol dm-3 NaCl) 및 높은 이온선택도 (Cl- 이온수송수 약 0.97)의 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 또한 피리니디움 그룹을 함유한 음이온교환막에서의 물분해는 상용막 (AM-1, Tokuyama Corp., Japan)에 비해 동일한 전류밀도 하에서 약 100배 내지 1000배 가량 낮게 측정되었는데 이는 4차 아로마틱 피리디니움 그룹의 공명효과 (resonance effect)가 이온교환기의 분자구조적 안정성에 영향을 미쳤기 때문으로 사료되었다. 또한 피리디니움 음이온교환막의 전기투석 특성이 semi-pilot 스케일에서 평가되었다.

국산 백침계 오이와 수출용 백침계 오이로 제조한 오이 물김치의 저장 중 변화는 다음과 같다. 1. pH는 적정 pH인 3.5±0.1에 이르는 시기가 세 시료 모두 14일로 이 수준은 백다다기 오이로 7% 용액에 CaCl_2, 첨가 및 microwave를 이용한 후 열 처리군과 유사한 경향을 보였다. 2. 총산도의 변호는 발효 완결 기준을 1.4±0.1%로 볼 때 대조군은 14일, 수출용 오이들은 7일로 대조군이 수출용 오이들에 비해 발효가 지연되는 경향을 보였다. 3. 환원당의 변화는 대조군이 14일부터 감소하고, 수출용 오이들은 지속적으로 감소 추세를 보였고 대조군은 미생물 증식 속도가 늦은 경향을 보였다. 4. 총균수는 세 품종 모두 발효 적기인 14일에 최대 균수를 보인 후에도 증가가 계속되어 발효가 서서히 진행되는 경향을 보였다. ◁표삽입▷ 원문을 참조하세요 5. 세 품종의 젖산균수도 총균수의 변화와 경향은 유사했으나 발효 적기인 14일에 최대균수를 보인 후 발효말기까지 큰 변화를 나타내지 않았다. 6. 물성도의 변화는 저장 14일 째에 측정한 결과 견고도는 대조군이 수출용 오이들보다 높은 것으로 나타났다. 7. 관능 검사 결과 저장 기간 동안 의관은 세 시료 모두 높은 값을 나타내고, 저장기간과 시료간의 Pearson의 상관 계수는 초록색의 정도와 아작함이 유의 수준내에서 음의 관계를 보였다.

본 연구에서는 국내에서 흔히 음용하고 있는 물이 동결 후에 발생될 수 있는 흰 침전물은 무엇이고, 물속에 녹아 있는 이온들의 변화는 얼마나 일어나는 지 알아 보았다. 그 결과는 아래와 같다. 1. 흰 침전물의 EDS 분석결과, Si가 주성분인 것으로 나타났다. 2. 침전량과 해동 전후에 변화된 Si농도를 비교하여 본 결과, 질량의 차이가 상당히 났기 때문에 침전량을 SiO_2로 환산하여 계산해 본 결과, 변화된 Si 농도와 환산된 침전량이 거의 일치하였다. 그러므로 흰 침전물은 SiO_2로 판단된다. 3. 국내에서 흔히 음용되고 있는 칼슘이 적은 물(30㎎/l 이하)에서 생기는 흰 침전물은 Si가 주성분이었고, 수원의 특성에 따라, 즉 칼슘이나 황산이온이 다량 함유된 경우에는 흰 침전물이 칼슘, 규소, 황상이온 등으로 구성된 침전물이 발생할 수 있다. 4. Si 농도와 침전량은 거의 비례하였으며, Si가 많은 지하수(먹는샘물, 약수)에는 침전물이 많이 발생한 반면, 상대적으로 Si 농도가 적은 수돗물에는 침전물이 거의 발생하지 않았다. 5. 국내에서 흔히 음용되고 있는 물은 Si를 제외한 다른 이온들은 침전물 발생에 거의 영향을 미치지 않으며, 농도 변화도 없었다. 하지만, 칼슘이나 황산이온이 다량 함유된 물의 경우에는 침전물 발생에 영향을 주며, 칼슘이온 등의 농도 변화가 있었다.