In water treatment process using microfiltration membranes, manganese is a substance that causes inorganic membrane fouling. As a result of analysis on the operation data taken from I WTP(Water Treatment Plant), it was confirmed that the increase of TMP was very severe during the period of manganese inflow. The membrane fouling fastened the increase of TMP and shortened the service time of filtration or the cleaning cycle. The TMP of the membrane increased to the maximum of 2.13 kgf/cm2, but it was recovered to the initial level (0.17 kgf/cm2) by the 1st acid cleaning step. It was obvious that the main membrane fouling contaminants are due to inorganic substances. As a result of the analysis on the chemical waste, the concentrations of aluminum(146-164 mg/L) and manganese(110-126 mg/L) were very high. It is considered that aluminum was due to the residual unreacted during coagulation step as a pretreatment process. And manganese is thought to be due to the adsorption on the membrane surface as an adsorbate in feed water component during filtration step. For the efficient maintenance of the membrane filtration facilities, optimization of chemical concentration and CIP conditions is very important when finding the abnormal level of influent including foulants such as manganese.

This study was carried out to obtain the basic quality characteristics, like moisture contents, hunter color value, total polyphenol, starch, amylose, and ash contents and pasting characteristics of sweet potato cultivars according to storage periods. Moisture contents of all the varieties decreased with long storage period, and were lower in dry type than tender and moist type sweet potato. Lightness(L value) of sweet potato flesh was decreased in Shinyulmi, Daeyumi, Shinhwangmi but other seven cultivars showed increasing trend. Redness(a value) was increased in Sinyulmi, Sinhwangmi, Sinjami and yellowness (b value) increased in Yeonjami only. The total polyphenol contents increased in Dahomi, Sinjami up to 4 months of storage and all other varieties showed decrease during storage period. The starch contents also decreased with storage period. The amylose contents showed different by the cultivars. The ash contents in all varieties ranged from 1.1 to 1.7%, and there was no difference among varieties and storage periods. There was no change in pasting temperature during storage periods. Peak viscosity, through viscosity, breakdown and final viscosity were different according to storage periods and cultivars. But setback tended to increase in all cultivars.

In this study, the surface passivation process for InP-based quantum dots (QDs) is investigated. Surface coating is performed with poly(methylmethacrylate) (PMMA) and thioglycolic acid. The quantum yield (QY) of a PMMA-coated sample slightly increases by approximately 1.3% relative to that of the as-synthesized InP/ZnS QDs. The QYs of the uncoated and PMMA-coated samples drastically decrease after 16 days because of the high defect state density of the InP-based QDs. PMMA does not have a significant effect on the defect passivation. Thioglycolic acid is investigated in this study for the effective surface passivation of InP-based QDs. Surface passivation with thioglycolic acid is more effective than that with the PMMA coating, and the QY increases from 1.7% to 11.3%. ZnS formed on the surface of the InP QDs and S in thioglycolic acid show strong bonding property. Additionally, the QY is further increased up to 21.0% by the photochemical reaction. Electron–hole pairs are formed by light irradiation and lead to strong bonding between the inorganic and thioglycolic acid sulfur. The surface of the InP core QDs, which does not emit light, is passivated by the irradiated light and emits green light after the photochemical reaction.

LiCl-KCl 용융염에서 광학적으로 투명한 텅스텐 망으로 제작된 작업전극에 대해 사마륨의 전기화학적 거동을 Cyclic voltammetry와 Potential step chronoabsorptometry의 전기화학적 및 분광전기화학적 방법으로 조사하였다. Cyclic voltammogram 으로 결정된 Sm3+/Sm2+의 산화환원 반응의 가역성을 기반으로 형식전위와 확산계수를 계산하여 각각 –1.99 V vs. Cl2/Cl- 와 2.53×10-6 cm2·s-1를 얻었다. 작업 전극에 –1.5 V vs. Ag/AgCl (wt%)로 전압을 인가하여 측정한 Chronoabsorptometry 를 통해 사마륨 이온의 특성 파장으로 Sm3+에 대해 408.08 nm, Sm2+에 대해 545.62 nm를 확인하였다. Voltammogram에서 얻은 환원 피크 전압과 산화 피크 전압을 이용하여 Potential step chronoabsorptometry를 수행하였다. 545.63 nm의 흡광 피크 값을 분석하여 2.15×10-6 cm2·s-1의 확산계수를 얻었으며 이 값은 동일한 온도에서 Cyclic voltammtry 분석으로 얻은 값과 큰 차이를 보이지 않았다. 실험결과로부터 고온 용융염에서 광학적으로 투명한 작업전극을 이용한 분광전기화학적 방 법이 용융염에 용해된 이온의 종류를 확인하며 전기화학적 거동을 조사하는데 유용한 도구로 활용될 수 있음을 확인하였다.

감자전분은 감자를 마쇄, 여과, 침지, 세척 및 건조 등 일련의 과정에 따라 제조되며, 감자전분 특유의 특성으로 최근 식품산업에서 사용량이 증가하고 있으나, 추출수율이 낮고, 가격이 비싸 전분소재로서 활용이 제한된다. 본 연구의 목적은 감자로부터 감자전분의 추출수율에 대한 효소적 추출법 요인들의 영향을 탐색하고, 효소적 추출법에 의해 제조된 감자전분의 물리화학적 특성들의 평가를 통해 상업화 가능성을 조사하는 것이었다. 저온당화현상에 의한 감자내의 전분 함량의 감소를 최소로 하기 위해 감자는 세척하여 2 cm 두께로 세절하고 -20°C에서 냉동저장하면서 본 연구의 재료로 사용하였으며, 셀룰로오스분해효소는 식품첨가물등급의 것을 이용하였다. 감자전분의 효소적 추출 조건은 중심합성계획법을 이용하여 5개의 중심점을 포함하는 20개의 효소적 추출조건들을 설계하였다. 효소적 추출의 요인들은 반응시간, 반응온도 및 효소사용량으로 각각 8-24 h, 15-40°C 및 1.0-1.5%의 수준이었고, 반응표면분석을 위한 특성치(반응)은 추출수율과 전분회수율로 하였다. 반응표면분석을 통해 추출수율이 가장 높은 5개의 추출조건에서 제조된 감자전분들을 선별하여 XRD 패턴 및 상대적 결정화도, swelling factor (SF), 호화특성 및 페이스팅 점도 특성들을 조사하였다. 효소적 추출 조건에 따른 감자전분들의 특성에 대한 대조군은 기존의 추출방법에 의해 제조된 감자전분으로 하였다. 추출수율은 대조군이 26.2%(d.b)으로 효소적 추출법에 의한 감자전분들(69.4~88.9%)보다 유의적으로 낮았으며, 최고수율은 88.9%로 감자의 건조중량 기준으로 1.5%의 셀룰로오스분해효소를 가하여 40°C에서 8시간 동안 처리한 것이었다. 대조군과 효소적 추출방법에 의한 감자전분들은 전형적인 B형 결정구조를 나타내었으며, 상대적 결정화도(12-21%)는 대조군(16%)에 비해 낮거나 높은 수준이었다. SF는 대조군이 10.1로 효소처리군(5.4-6.5)보다 높았다. 전분의 호화온도는 대조군과 효소적 추출방법에 의한 감자전분들 사이에서 유의적인 차이가 없었지만, 호화엔탈피는 대조군(16.9 J/g)이 효소적 추출방법에 의한 감자전분들(13.9~16.9)보다 높거나 유사하였다. 대조군의 페이스팅 점도는 전형적인 감자전분의 점도 프로파일을 나타내었지만 효소적 추출방법에 의한 감자전분들은 추출조건에 따라 상이하였다. 결과적으로 효소적 추출방법에 의한 감자전분들은 대조군에 비해 물리적 및 페이스팅 점도 특성이 상이 하였지만, 산업적으로 활용가능한 수준이었으며, 추출수율이 약 2.5배 가량 높아 기존의 감자전분 추출방법에 비해 경제적인 방법인 것으로 생각된다.

쌀전분은 알칼리침지법을 이용하여 쌀이나 쌀가루로부터 추출 및 정제되나, 쌀전분의 추출·정제에 장시간이 요구되고, 과량의 염을 발생시키는 문제점들이 있다. 본 연구의 목적은 쌀가루로부터 쌀전분의 추출수율에 대한 효소적 추출법 요인들의 영향을 탐색하고, 효소적 추출법에 의해 제조된 쌀전분의 물리화학적 특성들의 평가를 통해 상업화 가능성을 조사하는 것이었다. 멥쌀은 습식 제분한 후 -20°C에서 냉동저장하면서 본 연구의 재료로 사용하였고, 단백질분해효소는 식품첨가물등급의 것을 이용하였다. 쌀전분의 효소적 추출 조건은 단백질분해효소의 반응시간, 반응온도 및 사용량을 요인들로 하여 23 요인설계법에 의해 5개의 중심점들과 반복점들을 포함하는 21개의 실험점들을 설계하였다. 설계된 추출 조건에 따라 제조된 쌀전분들 중 추출수율이 50%(d.b) 이상이며, 쌀전분의 상대적 순도가 100% 이상인 쌀전분들을 선별하여 아밀로오스 함량, 용해도 및 팽윤력, 호화 특성과 페이스팅 점도 특성을 분석하였다. 또한 동일한 쌀가루로부터 알칼리침지법에 의한 추출·정제된 쌀전분을 대조군으로 하였다. 선별된 쌀전분들은 반응시간, 반응온도, 효소사용량이 각각 8 h, 15°C, 0.5%(d.b)에서(RST1), 24 h, 15°C, 1.5%(d.b)에서(RST2), 24 h, 15°C, 0.5%(d.b)에서(RST3) 추출한 것들이었다. 아밀로오스 함량은 대조군에 비해 RST1은 유의적으로 낮았으며, RST2와 RST3는 유의적인 차이가 없었다. 용해도는 대조군에 비해 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들이 유의적으로 높은 수준을 나타내었고, 팽윤력은 RST1을 제외하고 대조군과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 호화온도는 대조군에 비해 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들이 유의적으로 높았으나, 호화엔탈피는 유의적으로 낮았다. 페이스팅 점도는 대조군에 비해 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들이 낮은 수준을 나타내었다. 결과적으로 단백질분해효소 처리에 의한 쌀전분들은 기존의 알칼리침지법에 의한 쌀전분과는 다른 특성을 보유한 쌀전분 소재로서 활용가능성이 있을 것으로 생각된다.

고구마전분은 고구마를 마쇄, 여과, 침지, 세척 및 건조 등 일련의 과정에 따라 제조되나, 추출수율이 낮고, 가격이 비싸 상업적인 전분소재로서 활용이 제한된다. 본 연구의 목적은 고구마로부터 고구마전분의 추출수율에 대한 효소적 추출법 요인들의 영향을 탐색하고, 효소적 추출법에 의해 제조된 고구마전분의 물리화학적 특성들의 평가를 통해 상업화 가능성을 조사하는 것이었다. 저온당화현상에 의한 고구마 내의 전분 함량의 감소를 최소로 하기 위해 고구마는 세척하여 2 cm 두께로 세절하고 -20°C에서 냉동저장하면서 본 연구의 재료로 사용하였으며, 셀룰로오스분해효소는 식품첨가물등급의 것을 이용하였다. 고구마전분의 효소적 추출 조건은 셀룰로오스분해효소의 반응시간, 반응온도 및 사용량을 요인들로 하는 23 요인설계법을 이용하여 5개의 중심점들과 반복점들을 포함하는 21개의 실험점들을 설계하였다. 고구마로부터 전분의 추출수율이 40%(d.b) 이상이고, 회수율이 70% 이상인 효소반응조건들을 이용하여 추출된 고구마전분들을 선별하고, 이들의 용해도 및 팽윤력, 호화 특성과 페이스팅 점도 특성을 분석하였다. 또한 동일한 고구마를 이용하여 기존의 방법에 따라 추출된 고구마전분을 대조군으로 하였다. 선별된 고구마전분들은 반응시간, 반응온도, 효소 사용량이 각각 3 h, 40°C, 3.0%(d.b)에서(SPS1), 4.5 h, 27.5°C, 2.0%(d.b)에서(SPS2), 6 h, 15°C, 3.0%(d.b)에서(SPS3) 추출한 것들이었다. 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분의 추출수율은 반응시간, 반응온도 및 효소 사용량 사이의 유의적인 상호작용이 존재하였다. 용해도는 대조군에 비해 SPS1은 유의적으로 낮았으나, SPS2와 SPS3는 유의적으로 높았다. 팽윤력은 SPS1을 제외한 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분들이 대조군 보다 유의적으로 높은 수준을 나타내었다. 호화온도는 고구마전분들 사이에서 유의적인 차이를 나타내지 않았지만, 호화엔탈피는 SPS1만 대조군에 비해 유의적으로 높았다. 페이스팅 점도는 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분들이 대조군 보다 미미하게 낮은 수준을 나타내었다. 결과적으로 셀룰로오스분해효소 처리에 의한 고구마전분들은 기존의 추출법에 의한 고구마전분과는 용해도와 팽윤력에 있어 차이를 보였지만 전반적으로 기존의 추출법에 의한 고구마전분을 대체할 수 있을 것으로 생각된다.

전분의 노화는 전분질 식품의 기호도를 떨어뜨리고, 경도를 증가시켜 상품의 품질을 저하시키는 문제가 있다. 이러한 노화를 지연시키는 방법 중 하나로 가소화제나 유화제와 같은 화학적 노화 억제제를 첨가하는 방법이 있다. 본 연구에서는 노화 억제제를 가래 떡에 첨가하여 저장했을 때, 노화 과정 중 발생하는 물리화학적 변화 분석과 더불어 Avrami식을 이용한 모델링을 통해 노화 kinetic에 대한 적합성을 알아보았다. 습식제분 된 쌀가루를 수분함량 45%로 반죽 후, 쌀가루 중량 대비 1, 5, 10%의 글리세롤과 0.1, 0.3, 0.5%의 자당지방산에스테르를 각각 첨가하여 가래떡을 제조하였으며 아무것도 첨가하지 않은 가래떡을 대조군으로 하였다. 가래떡은 진공포장 후 상온에서 14일까지 저장하였고 물리화학적 변화를 경도분석기, 시차열량주사기(DSC)와 X선 회절도(XRD)로 분석하였다. 대조군은 저장 2일차에서 경도가 변곡점에 이른 반면, 노화 억제제를 첨가한 가래떡은 경도의 증가가 더디었으며 저장 4일차까지 대조군보다 낮은 경도를 보였다. 저장 5일차부터는 모든 샘플이 대조군과 큰 차이가 없음을 보였다. 한편, 글리세롤을 첨가한 떡은 초기 결정화도가 대조군보다 낮았으며 노화 억제제가 첨가된 샘플 모두 저장 5일차 이후부터 대조군에 비해 매우 낮은 값을 나타내었다. DSC를 이용하여 유리전이 온도(Tg’)를 측정한 결과, 저장기간이 길어짐에 따라 대조군과 샘플 떡의 Tg’은 증가하였고 샘플 떡의 Tg’가 대조군보다 높은 값을 보였다. 한편, 노화억제제를 첨가한 시료의 아밀로펙틴 용융엔탈피(ΔHr)값과 변화율은 대조군보다 낮아 아밀로펙틴의 재결정화가 지연된 것을 확인 할 수 있었다. Avrami식을 이용하여 모델링 한 결과, R2 값이 경도에서는 0.80-0.94 넓은 범위를 보였고, 결정화도 및 ΔHr에서는 각각 0.92-0.98 및 0.95이상으로 높은 신뢰도를 보였으며, Tg’의 경우에는 0.80-0.90로 비교적 낮은 상관관계를 나타내었다. 따라서 화학적 노화 억제제의 노화지연 효과는 측정한 물리화학적 특성에 따라 다르게 나타난다는 것을 확인할 수 있었으며, 더욱 정확한 노화 kinetic을 알기 위해서는 Avrami식이 적용될 수 있는지를 확인하여야 하고, 적용이 어려울 경우 적용할 수 있는 새로운 모델을 개발하는 것이 전분질 식품의 저장안정성을 예측하는데 중요할 것이다.

해상화학사고가 증가함에 따라, 해상에 유출된 화학물질로 인한 피해가 커지기 때문에 해상화학사고 대응요원의 양성이 요구되고 있다. 본 연구에서는 해상화학사고 대응 전문요원 양성을 위한 국내외의 교육훈련 내용을 살펴보고, 국내 HNS사고 대응 교육훈련교재 개발에 활용하기 위하여 교육훈련 내용에 대한 비교분석을 실시하였다

Ion-exchange membranes which consist of polymer backbones attached with fixed charge groups have been widely used in various electrochemical water treatment and energy processes. A pore-filled ion-exchange membranes (PFIEMs), composed of an inert and tough porous substrate and an ionomer that fills the pores, is considered as a promising candidate for various commercial applications because they can be manufactured via a cheap process and also provide both high ion conductivity and excellent mechanical properties. We will introduce the recent results on the development of high performance PFIEMs for various electrochemical applications such as direct fuel alkaline fuel cells, reverse electrodialysis, and capacitive deionization etc. (Acknowledgements: NRF-2015H1C1A1034436 and MOTIE-10047796)

본 연구에서는 다공성 폴리에틸렌 지지체를 기반으로 세 가지 가교제를 혼합 도입한 세공충진 이온교환막을 제조 하고 역 전기투석에서 멤브레인의 특성이 발전성능에 미치는 영향을 고찰하였다. 실험 결과, 분자 크기가 다른 가교제를 혼합 함으로써 이온교환막의 가교도 및 자유체적이 효과적으로 조절됨을 확인하였으며 상관 분석을 통해 멤브레인의 전기화학적 특성 및 이를 적용한 역 전기투석의 발전성능에 복합적인 영향을 미침을 알 수 있었다. 특히 세공충진 양이온 교환막은 최적 가교조건에서 상용막 대비 동등 이상의 발전 성능을 나타내었으며 음이온 교환막 또한 상용막에 근접하는 우수한 성능을 나 타내었다.

본 연구에서는 얇은 폴리에틸렌 계 다공성 필름(두께 = 25 μm)에 이오노머를 충진시킨 세공충진 이온교환막을 개발하였으며 이를 적용한 전 바나듐 레독스 흐름전지의 충방전 특성을 고찰하였다. 특히 분자 크기가 다른 가교제를 혼합함 으로써 이온교환막의 가교도 및 자유체적을 적절히 제어하여 저저항 및 저 바나듐 투과도를 나타내는 이온교환막을 제조하 고자 하였다. 실험 결과, 제조된 세공충진 이온교환막은 상용막 대비하여 동등 수준의 우수한 전기화학적 특성을 나타내었다. 또한 바나듐 이온 투과도 및 전 바나듐 레독스 흐름전지 성능 평가 실험을 통해 얇은 막 두께에도 불구하고 상용막 대비하여 낮은 바나듐 이온 투과도와 높은 충방전 효율을 나타냄을 확인하였다.

식후 소화불량 및 복통을 주소로 내원한 54세 여자 환자가 영상 검사 및 간조직검사를 통해 절제 불가능한 국소 진행성 간내담관암으로 진단을 받았다. 환자는 진단 이후 총 40주기 의 gemcitabine 및 cisplatin 병합 항암화학요법 이후 수술적 절 제가 가능하다고 판단되어 확대 간우엽절제술 및 간문맥 구역 절제술을 시행 받은 뒤 병리학적 완전 관해로 판정되어 추가적 치료 없이 경과를 관찰하며 6년 이상 장기생존 중이다. 본 증례를 통해 절제가 불가능한 국소 진행성 간내담관암 또한 적극적인 항암화학요법을 통해 병리학적 완전 관해에 이르러 장기생존을 도모할 수 있음을 알게 되었으며, 향후 이와 비슷한 환자의 치료에 있어 최근 연구되고 있는 다양한 방법 들을 이용한 적극적인 치료가 필요하다고 생각된다.

본 연구의 목적은 혼산 화물의 폭발사고에 대한 화학반응 경로를 분석하는데 있다. 분석에는 사건-가지분석기법을 적용한 구조 적인 시나리오를 이용하였다. 구조적인 시나리오는 재결서에 기록된 혼산 화물 사고의 내용에서 다양한 화학반응 경로를 추정하여 구축하 였다. 분석에는 화학 이론에 의거한 정성적 분석과 화학 반응식을 이용한 정량적 분석 및 설문조사를 통한 확률적 분석 등 세 가지 방법을 혼합 적용하였다. 분석결과, 사고 발생의 주요 경로는 진한 황산과 물이 반응하여 폭발하는 경로, 혼산과 금속이 반응하여 폭발하는 경로, 특수한 물질과 합성하여 폭발하는 경로 등 세 가지로 나타났다. 이 결과는 재결서에 기록된 경로와 유사함을 알았고, 이를 통해서 본 연구 에서 제안한 화학물질의 경로분석 기법이 타당함을 알았다. 본 연구에서 제안한 방법은 다양한 화학물질 사고의 화학반응 경로 추정에 적 용 가능할 것으로 기대된다.

Surface morphology and optical properties such as transmittance and haze effect of glass etched by physical and chemical etching processes were investigated. The physical etching process was carried out by pen type sandblasting process with 15~20 μm dia. of Al2O3 media; the chemical etching process was conducted using HF-based mixed etchant. Sandblasting was performed in terms of variables such as the distance of 8 cm between the gun nozzle and the glass substrate, the fixed air pressure of 0.5bar, and the constant speed control of the specimen stage. The chemical etching process was conducted with mixed etching solution prepared by combination of BHF (Buffered Hydrofluoric Acid), HCl, and distilled water. The morphology of the glass surface after sandblasting process displayed sharp collision vestiges with nonuniform shapes that could initiate fractures. The haze values of the sandblasted glass were quantitatively acceptable. However, based on visual observation, the desirable Anti-Glare effect was not achieved. On the other hand, irregularly shaped and sharp vestiges transformed into enlarged and smooth micro-spherical craters with the subsequent chemical etching process. The curvature of the spherical crater increased distinctly by 60 minutes and decreased gradually with increasing etching time. Further, the spherical craters with reduced curvature were uniformly distributed over the etched glass surface. The haze value increased sharply up to 55 % and the transmittance decreased by 90 % at 60 minutes of etching time. The ideal haze value range of 3~7 % and transmittance value range of above 90 % were achieved in the period of 240 to 720 minutes of etching time for the selected concentration of the chemical etchant.