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.

본 연구에서는 그래핀 함량에 따른 고분자 나노섬유의 물리적 특성 변화에 대해 연구하였다. 전기방사법으로 GO PAN 나노섬유 복합체 막을 제조하였으며, 접촉각⋅SEM⋅인장강도에 관한 실험을 진행하였다. GO+계면활성제를 이용 하여 나노섬유에 존재하는 GO의 함량을 증가시켰다. 제조한 나노섬유의 경우 기존의 나노섬유보다 강한 기계적 강도를 나타내었다. 이러한 결과를 바탕으로 수처리 분리막의 연구 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

안산시는 피레스로이드계 살충제들과 Bti 그리고 이산화탄소 유인 트랩 등을 활용하여 주로 모기 발생을 관리하고있다. 안산시에서 발생하는 모기 종들은 약 16종으로 얼룩날개모기류 7.2%, 흰줄숲모기 0.4%, 작은빨간집모기 1.2%등 질병매개와 관련된 매개체 발생율은 약 9% 미만이었다. 가장 흔한 모기 종은 빨간집모기(82.4%)이었고 다음으로금빛어깨숲모기(3.9%)였다. 모기 유충 발생지에서 관찰된 식물은 26과 47속 56분류군이었고 동물은 8속 8종이었다.거주지 인근 하천에서 발생하는 성충 모기를 관리하는 수단으로서 검정색과 노란색 점착트랩의 활용성이 높아보였고, 고인 웅덩이나 논 등에서 발생하는 모기 유충은 개구리밥의 활용도 검토할 만 하였다. 또한 잔효력에기반한 살충제 침지한 네트의 효율성 평가로 향후 안산시의 환경적 특성을 고려한 모기 관리 수단으로서 이들방법들의 유기적인 조합을 도출할 예정이다.

갈색날개매미충의 산란피해 차단기술을 개발하기 위하여 반사필름과 반사판, 허수아비판, 방충망이 산란에 미치는영향을 조사하였다. 블루베리 과원내 지제부 포장에 알루미늄 증착 반사필름을 설치하였을 때에는 주당 난괴가84.6개(무처리 113.6)로 25.5%의 산란차단효과가 있었다. 또한 시중에 유통되고 있는 삼각형 반사판을 설치하였때에는 주당 106개(무처리 137.6)의 난괴를 산란하여 22.9%의 산란차단효과 있었다. 또한 빨강색 허수아비판(높이1m × 폭 65cm)과 야광허수아비판(높이 1m × 폭 65cm)을 설치하여 산란차단효과를 분석한 결과 빨강색 허수아비판은주당 169.6개, 야광 허수아비판은 155.8개(무처리 154.4개)의 난괴를 산란하여 허수아비판의 산란차단 효과가 없었다.방충망 2, 4, 6, 9mm 눈금크기에 따른 산란차단효과를 살펴본 결과 무처리에서는 주당 1.7개를 산란하였을 때9mm 이하의 크기에서는 산란이 이루어지지 않았다. 전체적으로 반사필름, 반사판, 방충망 설치가 갈색날개매미충산란억제 효과가 있었다.

초파리와 같이 유충의 영양섭취가 암컷의 먹이 선택에 달려있는 종의 경우, 암컷은 자기 자신과 자손들의 영양을모두 고려하여 먹이를 선택해야한다. 이 연구에서는 초파리가 여러 영양비율과 표면의 물리적 파임 유무의 먹이가주어졌을 때 어떤 선택을 하는지 알아보기 위한 실험을 하였다. 먼저 짝짓기를 완료한 암컷 초파리들에게 4가지P:C ratio의 먹이 선택지를 하루 동안 제공 하였다 (4:1, 1:1, 1:4, 1:16). 1:1과 1:4에서 산란양이 가장 많다는 것을확인하였다. 그런데 이 실험에서 의도치 않았던 먹이의 기포 자국에 초파리의 산란양이 집중되어 있다는 것을확인하였다. 이어진 실험에서는 먹이 표면에 3개의 줄을 그어준 먹이와 표면이 평평한 먹이를 전 실험에서 초파리들이가장 선호하던 두 가지 영양비율로 암컷 초파리들에게 하루 동안 제공하였다. 표면에 줄이 있던 먹이들의 산란양이표면이 평평한 먹이들의 산란양보다 영양 비율과 무관하게 10배 이상 많다는 것을 확인하였다.

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.

탈삽된(CO2처리) 청도반시의 MAP저장에 따른 품질에 미치는 영향을 조사하여 고품질을 유 지할 수 있는 적합한 조건을 규명하였다. 시료인 떫은감은 “청도반시”를 탈삽하여 사용하였으며, LDPE(60㎛), ceramic(30, 60㎛)필름을 사용하여 하였다. 저장온도는 5℃에서 140일간 저장을 하면서 저 장 조건에 대한 떫은 감의 품질 특성을 분석하였다. 저장기간 동안 포장내 CO2 및 O2의 농도는 저장 18일까지는 CO2의 농도가 5.2%까지 증가하고 O2농도는 6.7%까지 감소한 후 저장 말기까지는 거의 일 정한 농도를 유지되었다. 저장 중 중량 감소율은 저장기간이 증가할수록 중량이 완만하게 감소하는 경향 을 보였으며, ceramic 60㎛ 가장 낮은 중량 감소율을 나타내었다. 과육의 경도, 과피의 색도는 ceramic 60㎛ 포장군에서 가장 우수한 것으로 나타났다. 저장기간 중 탄닌 함량, 가용성 고형성분은 포장조건에 따른 유의적인 차이는 없이 일정하게 유지되는 경향을 나타내었다. 저장기간 중 에탄올 및 아세트알데히 드 함량변화의 경우 탈삽 직후 다소 상승 하다가 저장기간이 경과함에 따라 감소하는 경향을 나타내었 다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 탈삽감의 유통에 가장 적합한 포장군은 ceramic 60 ㎛ 필름으로 확 인되었다.

Recycled cenosphere, which is a hollow shaped particle from fly ash, has become attractive as a building material due to its light weight and excellent heat insulation and soundproof properties. In this paper, we investigated the effect of cenosphere size on the physical and optical properties. High brightness of cenosphere as raw material is required for a wide range of ceramics applications, particularly in fields of building materials and industrial ceramic tiles. Cenospheres were sorted by particle size; the microstructure was analyzed according to the cenosphere size distribution. Cenospheres were generally composed of quartz, mullite, and amorphous phase. Colour measurement corresponding to chemical composition revealed that the contents of iron oxide and carbon in the cenospheres were the major factors determining the brightness of the cenospheres.

저장조건에 따른 금산 추부깻잎의 물리적 특성을 분석하였다. 깻잎의 a/b값은 저장기간이 증 가할수록 증가하는 경향을 보였다. 저장온도 25℃와 4℃에서 제 1주성분 값의 기여율은 각각 93.07%, 97.81%로 나타나 전자코를 이용한 저장온도에 따른 휘발성 향기성분 패턴의 구별이 가능하였다. 저장기 간에 따른 제 1주성분 값의 변화는 저장온도 25℃에 비해 4℃에서 변화의 폭이 적었음을 확인할 수 있 었다.

Aluminum-oxide(Al2O3) thin films were deposited by electron cyclotron resonance plasma-enhanced atomic layer deposition at room temperature using trimethylaluminum(TMA) as the Al source and O2 plasma as the oxidant. In order to compare our results with those obtained using the conventional thermal ALD method, Al2O3 films were also deposited with TMA and H2O as reactants at 280 oC. The chemical composition and microstructure of the as-deposited Al2O3 films were characterized by X-ray diffraction(XRD), X-ray photo-electric spectroscopy(XPS), atomic force microscopy(AFM) and transmission electron microscopy(TEM). Optical properties of the Al2O3 films were characterized using UV-vis and ellipsometry measurements. Electrical properties were characterized by capacitance-frequency and current-voltage measurements. Using the ECR method, a growth rate of 0.18 nm/cycle was achieved, which is much higher than the growth rate of 0.14 nm/cycle obtained using thermal ALD. Excellent dielectric and insulating properties were demonstrated for both Al2O3 films.

본 연구에서는 복합막의 물성향상을 위해 clay를 도입한 polysulfone 나노섬유 복합막을 제조하였다. Polysulfone/clay 복합막은 clay가 들어간 N,N-dimethyl acetamide와 acetone 혼합용매에 polysulfone을 첨가한 후 전기방사법 을 이용하여 제조하였으며, 제조된 나노섬유 복합막은 적층수를 변화해 기공크기를 조절한 후 사용하였다. 전반적인 분리막 의 특성은 SEM, contact angle, 기공특성, tensile strength, water flux 분석을 사용하여 고찰하였다. 특히 SEM image로 clay의 도입을 확인하였으며 contact angle 측정을 통해 표면이 개질된 결과를 확인할 수 있었다. 그리고 clay의 도입량에 따른 복합 막의 기계적 물성을 확인하였다. 따라서 본 연구에서 제조된 분리막은 수처리용 분리막으로 충분히 활용 가능할 것으로 판단 된다.

본 연구에서는 graphene oxide (GO)를 polyacrylonitrile (PAN)에 첨가하여 전기방사법을 이용해 나노섬유 복합막 을 제조한 뒤 물리적 특성을 관찰하였다. GO의 제조는 개선된 Hummer’s 방법을 이용하였으며, 표면처리가 되지 않은 GO의 경우 0.5 wt% 이상에서 전기방사가 이루어지지 않았다. GO의 안정성 및 분산도 증가를 개선하기 위해 계면활성제를 이용하 여 GO의 표면처리를 하였다. 표면처리가 된 GO를 사용하여 나노섬유 복합막의 GO의 함량을 0.5 wt% 이상 첨가할 수 있었 다. 특히, 표면처리가 된 GO가 첨가된 나노섬유 복합막은 향상된 물리적 특성을 가지며, 이는 나노섬유 분리막 내의 GO의 분산도와 상관관계가 있는 것으로 보인다.

목적: 해조류 추출 물질인 알긴산(Alginic acid)을 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈에 도입하여 콘택트렌즈 물리적 특성변화를 살펴보았다. 방법: 실리콘 모노머, 2-hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와 1-Vinyl-2-pyrrolidinone (NVP), Methyl Acrylate(MA) 등을 사용하여 본 실험에 사용할 시료를 콘택트렌즈로 제작 하였다. 24시간 Phosphate-buffered saline(PBS) 용액에 24시간 수화시킨 시료를 1%, 3%, 5% 알긴산 용액에 각각 담아 72시간동안 interpenetrating polymer network(IPN)을 실행하여 접촉각, 산소투과율(DK/t), 단백질 흡착 등의 실험을 수행하였다. 결과: 알긴산이 포함되지 않은 시료의 접촉각은 31.23°, 산소투과율 30.8, 단백질 흡착량은 2.521㎎/g로 나타났으며, 알긴산에 IPN처리를 한 시료의 접촉각은 26.9°~28.2°, 산소투과율 31.6~35.0, 단백질 흡착량은 1.818㎎/g~2.014㎎/g로 각각 나타났다. 결론: 알긴산을 포함한 실리콘 하이드로겔 콘택트렌즈의 모든 시료에서 물리적 특성이 향상 됨을 확인하였다.

물리화학적 처리에 의한 양돈장 악취저감 효과를 분석 하기 위하여 물리적 처리 방법인 커튼과 화학적 처리 방법 인 오존수 분무를 병합처리 하는 오존수커튼 시스템을 상 업적인 양돈장에 설치하고 처리 및 설치 전․후의 악취발생 특성과 악취저감 효과를 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 오존수커튼 시스템은 돈사내부의 악취물질과 먼지를 배기구를 통해 커튼 내부로 포집 후 오존수의 강력한 산화 력으로 악취를 제거하는 안정적인 물리화학적 처리 방법 임을 확인하였다. 오존수커튼 시스템 설치 후 돈사 내부의 암모니아, 황화수소, 트리메틸아민, 휘발성 유기화합물 및 복합악취 농도가 높은 반면, 커튼 외부와 부지경계선에서 는 현저하게 감소되었으며, 악취발생량 또한 크게 감소되 었다(p<0.01). 측정위치별 악취물질농도와 악취발생량은 암모니아, 황화수소, 트리메틸아민, 휘발성 유기화합물 및 복합악취 모두 계절에 관계없이 돈사 내부, 커튼 외부 및 부지경계선 순으로 높았다(p<0.01). 돈사 내부의 악취물질 농도는 환기량이 적은 봄과 겨울에 높고 환기량이 많은 여 름과 가을에 낮았으나, 돈사 외부와 부지경계선에서의 악 취물질농도는 돈사 내부와 상반되는 결과를 나타내었다. 이상의 결과를 요약하면, 양돈장에서 배출되는 악취물질은 오존수커튼 시스템에 의한 물리화학적 처리로 90% 이상 저감 가능한 것으로 판단되며, 양돈장 외부로의 악취물질 확산을 효과적으로 차단함으로써 악취민원 제거를 위한 효율적인 악취저감시설로 활용 가능성은 충분한 것으로 사료된다.

본 연구에서는 Hummer`s method를 개선하여 GO를 합성하였다. 전기방사법으로 GO + PAN 나노섬유 복합체 막을 제조하였으며, 표면특성· 인장강도· Flux 및 단백질 제거에 관한 실험을 진행하였다. 또한 GO+계면활성제, rGO로 PAN 나노섬유 복합체 막을 제작하였으며, 물리적 강도 측정 및 염 제거 실험에 활용하였다. GO나 rGO를 함유한 PAN 복합체 분리막의 경우 기계적 특성뿐만 아니라 단백질 및 염 제거에 효과적인 특성을 보여주었다. 이러한 결과를 바탕으로 폐수 속의 유기물질 제거에 효과적인 분리막 연구 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

식품첨가물로 이용되고 있는 이산화규소는 주로 고결방지의 목적으로 널리 사용되고 있는데, 나노물질이 첨가된 식품을 섭취하였을 때 나노물질의 거동 및 독성평가에 앞서 식품 성분 혹은 생체 내 성분과의 상호작용은 기본적으로 고려되어야 할 사항이다. 하지만 이러한 식품수준의 나노물질이 식품에 첨가되었을 때 일어나는 상호작용에 대한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 식품의 기본 영양 성분이 될 수 있는 탄수화물을 파라메터로 설정하여 식품성분-이산화규소 나노물질 간 상호작용 관점에서 물리화학적 특성의 변화를 zeta potential과 hydrodynamic size로 분석하였으며, 당류와의 상호작용 정도를 HPLC를 이용하여 정량 분석 및 비교하였다. 식품 매트릭스로써는 아카시아 꿀 용액 조건과 단당류 및 이당류를 동량 혼합한 당 혼합용액을 모사조건으로 설정하였고, 이를 일정 온도(4, 25, 40°C)에서 일정 시간(1 min, 1, 24, 48 h, 7 d) 동안 이산화규소 나노물질과 반응시켰다. 꿀 용액의 농도가 증가할수록 나노입자의 크기는 증가하였고, 음전하를 띠는 이산화규소의 표면전하가 고농도의 꿀 용액과 반응 시 증가하는 경향을 보였다. 반면, 당 혼합용액과 반응 시 농도에 따라 나노입자 크기의 증가는 나타나지 않았으며 표면전하의 유의적인 변화 또한 관찰되지 않았다. 전체 상호반응에 있어서는 당 혼합 용액 대비 아카시아 꿀 용액에서 나노물질과 당류와의 반응 정도가 높게 나타났다. 결과적으로 식품 내에서 당류를 제외한 미량의 영양성분들이 식품성분-나노물질 상호작용에 영향을 줄 수 있다는 점과 단당류 및 이당류가 나노입자의 분산제로 사용될 가능성에 대해 제시할 수 있다.