제련 산업의 공정수(15wt% 폐산용액)에는 다양한 희소 및 유가금속이 함유되어 있지만, 회수 처리기술 부족으로 폐기되고 있다. 이에 나노분리막을 적용하여 폐산용액에 잔존하는 금속들을 경제적으로 분리하고자 한다. 본 연구에서는 폐산에 적용 가능한 내산, 내열성을 가지는 나노분리막을 PSf 지지막 위에 수용액상으로 aliphatic amine과 유기상으로 trimesoyl chloride, diisocyanate계를 계면중합하여 제조하였다. 제조막의 2가 이온 플럭스는 15 GFD, 98%의 제거율, 1가 이온은 20% 이하의 제거율을 나타내었다. 내산성 평가는 황산 용액에 일별 노출한 후 투과평가를 진행하였으며, 그 결과 4주 이상 초기 성능을 유지하였다. 내산성 특성은 FTIR, XPS, FE-SEM등의 분석을 통해 확인하였다.

전 세계적으로 18억 명이 수인성 세균이 포함된 물을 마시고 있다. UN은 2016년 새천년개발목표(MDGs)의 후속으로 지속가능개발목표(SDGs)를 설정하였고 목표 6.1은 안전하고 저렴한 물의 공급이다. TAPS는 SDGs 6.1을 달성하기 위하여 분리막 기술(T), 연간 10달러로 5인 가정이 안전한 물을 사용 할 수 있는 경제성(A), 5년 이상 사용 가능하고 세척이 용이한 현실성(P), 기술이전과 현지 생산으로 지속성(S)을 확보한 해결방안이다. End-free Gravity-driven Membrane(EFGDM)은 전기나 화학약품, 숙련된 인력이 부족한 저개발국가에도 저렴한 가격에 사용할 수 있다. 본 연구에서는 TAPS 솔루션과 EFGDM, 엔드프리 막모듈의 특성과 개발에 관해 소개하고자 한다.

배양액의 종류 및 LED를 이용한 다양한 광질 조건이 물냉이의 생장과 glucosinolates 함량에 미치는 영향을 3주간의 수경재배를 통하여 살펴보았다. 물냉이 종자를 암면배지에 파종 후 발아시켜, 2주간 육묘하였다. 유묘들은 semi-DFT 시스템에 이식하였다. 환경조절실은 주간온도 20±1℃와 야간온도 16±1℃, 주간습도 65±10%와 야간습도 75±10%의 범위에서 조절되었으며 16/8h 조건의 광주기와 180±10μmol·m-2·s-1 광강도를 유지하였다. 배양액은 오오츠카 하우스 1A(OTS), 한국원시(HES)과 화란온실작물연구소(PBG) 배양액을 초기 EC 1.0-1.3, pH 6.2와 형광등을 광원으로 실험하였다(실험-1). 광질에 대한 생육과 glucosinolates 함량을 분석하기 위하여 단색광(적색: R10, 백색: W10) 처리구와 혼합광(적청녹색: R2B1G1, 백청녹색: W2B1G1, 적색: R10, 적청색: R5B1, 적청색: R3B1)처리구를 두었다. 물냉이 지상부의 생육은 3개의 배양액 처리구에서 유의적인 차이가 발견되지 않았지만, 뿌리의 생체중은 HES와 비교하여 PBG와 OTS에서 13.7%와 55.1% 증가하였다. OTS 처리는 PBG와 HES 처리구에 비해 gluconasturtiin 함량이 96%, 65% 증가하였다. 백색광조건(W10)과 비교하여 적색광(R10) 처리는 초장이 101.3% 증가하였다. 청색광 비율의 증가는 지상부 생육에 긍정적인 영향을 주었다. 물냉이의 건물중 당 glucosinolates 함량은 R2B1G1 처리구와 비교하여 R3B1 처리구에서 144.5% 증가하였으며, W10 처리구와 비교 시, 약 70% 증가하는 경향을 보였다. R3B1 처리구에서 물냉이의 생육과 총 glucosinolates의 함량이 가장 높게 나타났다.

In this study, we investigated the dynamic stability of the system and the semi-analytical solution of the shallow arch. The governing equation for the primary symmetric mode of the arch under external load was derived and expressed simply by using parameters. The semi-analytical solution of the equation was obtained using the Taylor series and the stability of the system for the constant load was analyzed. As a result, we can classify equilibrium points by root of equilibrium equation, and classified stable, asymptotical stable and unstable resigns of equilibrium path. We observed stable points and attractors that appeared differently depending on the shape parameter h, and we can see the points where dynamic buckling occurs. Dynamic buckling of arches with initial condition did not occur in low shape parameter, and sensitive range of critical boundary was observed in low damping constants.

이소프로필알코올/물 혼합물은 가교된 폴리비닐알코올 복합막을 이용하여 투과특성평을 알아보았다. 검화도가 다 른 3종 PVA를 이용하여 고분자의 농도와 GA 농도에 따라서 투과특성을 확인하였다. 복합막은 PVA 용액을 PAN 지지체 위에 캐스팅한 후, 열가교를 통해 제조하였다. PVA 농도가 증가할수록 투과도는 감소하지만 선택도는 증가하는 것을 확인하였다. PVA-3이 7 wt% 농도로 코팅된 복합막에서 209 g/m2h의 투과도를 가지고, 100 이상의 선택도를 가지는 것을 확인하였다. 침지형 분리막을 제조하여 feed tank 온도와 feed 용액의 IPA 농도에 따라서 투과실험을 확인하였다. 또한 IPA 수용액에 농축실험을 지속적으로 한 결과, 60시간 후에 IPA의 농도가 99%까지 증가하는 것을 확인하였다.

Cu(II) can cause health problem for human being and phosphate is a key pollutant induces eutrophication in rivers and ponds. To remove of Cu(II) and phosphate from solution, chitosan as adsorbent was chosen and used as a form of hydrogel bead. Due to the chemical instability of hydrogel chitosan bead (HCB), the crosslinked HCB by glutaraldehyde (GA) was prepared (HCB-G). HCB-G maintained the spherical bead type at 1% HCl without a loss of chitosan. A variety of batch experiment tests were carried out to determine the removal efficiency (%), maximum uptake (Q, mg/g), and reaction rate. In the single presence of Cu(II) or phosphate, the removal efficiency was obtained to 17 and 16%, respectively. However, the removal efficiency of Cu(II) and phosphate was increased to 50~55% at a mixed solution. The maximum uptake (Q) for Cu(II) and phosphate was enhanced from 11.3 to74.4 mg/g and from 3.34 to 36.6 mg/g, respectively. While the reaction rate of Cu(II) and phosphate was almost finished within 24 and 6 h at single solution, it was not changed for Cu(II) but was retarded for phosphate at mixed solution.

Polyvinylidene fluoride (PVDF)의 중공사막 표면에 2번 딥코팅하여 layer-by-layer 방식으로 나노복합막을 제조하 였다. 1차 코팅에서 poly(vinylsulfonic acid)(PVSA)와 Poly(styrene sulfonic acid)(PSSA)의 농도, 이온세기(Ionic strength, IS) 등을 변화시키며 막을 제조하였으며, 2차 코팅 용액으로는 Poly(ethyleneimine) 10,000 ppm I.S = 0.3으로 고정하였다. 막의 특성평가를 위해 각각의 100 ppm NaCl, CaSO4, MgCl2, 그리고 25 ppm Methyl Orange (MO) 공급액에 대한 막의 투과도와 염배제율을 측정하였다. 코팅용액의 코팅 물질의 농도가 올라갈수록 염배제율이 상승하였으며, 본 실험 조건에서 PVSA보다 는 PSSA를 이용하여 제조한 중공사막이 염배제율이 높은 것을 확인하였다. 대표적으로 PSSA 30,000 ppm I.S = 1.0에서 중공사막을 제조하였을 때 25 ppm MO용액의 투과도 1.848 LMH, 염배제율 76.3%로 가장 높은 값을 나타내었다.

Mercury is known as harmful element and significant negative effect on human and living creatures. The current study investigates the effective removal of toxic mercury from aqueous solution by reverse osmosis with low pressure. The various operating conditions as concentration, time and pressure used for the rejection study. The rejection study carried out in both terms as adsorption and pore size for long term (48 h) and achieved 99% mercury rejection. Further, the fouling propensity of membranes was studied and the fouling layer formed on the surface of the membranes was analyzed by the AFM imaging and the flux recovery ratio of the membranes was also calculated. The compatibility, thermal stability, hydrophilicity, surface energy, and morphology of the membranes were systematically investigated.

포토리소그래피는 웨이퍼 위에 선폭을 나노급으로 줄인 패턴을 제조하는 반도체 제조 공정의 핵심 기술이며 선폭을 줄이고 불량을 줄이기 위하여 photo-resist 용액 제조 및 정제 기술이 중요하다. 특히 photo-resist solution 내에 함유되어 있는 soft particle의 정제가 매우 중요하다. 현재 개발되어 있는 멤브레인 필터는 soft particle 정제 성능이 상당히 미흡한 수준이다. 나일론이나 폴리에틸렌 위에 아라미드 고분자를 함침하여 soft particle 정제 특성을 살펴보았다. 또한 팔라듐 나노입자를 합성하여 투과 특성에 사용하였다.

본 연구에서는 이산화탄소 포집 및 물 재이용을 위한 통합 시스템으로서 정삼투 공정의 적용 가능성에 대한 평가를 수행하였다. 해당 통합 공정은 이산화탄소 배출 저감을 위해 화력발전소에 적용되고 있는 습식 이산화탄소 포집설비에 정삼투 기반 공정을 추가함으로써 이산화탄소 포집뿐만 아니라 물 재이용 및 냉각수 생산을 동시에 달성할 수 있다. CO2를 흡수한 5M의 모노에탄올아민(습식용매)을 유도용액으로 적용한 결과 40 LMH (FO mode) 및 85 LMH (PRO mode)라는 매우 높은 수투과도를 얻을 수 있었다.

정삼투막(Forward osomosis, FO) 공정은 차세대 해수담수화 기술 중 하나이 다. FO 공정은 운영에너지나 막오염의 장점에도 불구하고 유도용액의 분리회수 등의 문제로 실증화 단계에 어려움이 있다. 따라서 현재 FO 공정에 대해서는 FO를 단독으로 사용하기보다 RO 전단에 FO 공정을 두어 이용하는 hybrid 시스 템으로 이용하려는 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구는 유도용액의 분리회수 가 필요하지 않은 FO-RO 공정에서의 성능 지표 중 하나인 투과유량을 늘리기 위해 공정 운전 조건 중 유도용액의 유량변화에 따른 성능을 평가하였다.

We synthesized the poly(4-vinylbenzyltributylammonium hexanesulfonate) P[VBTBA][HS] which was obtained via anion exchange with hexanesulfonate after acquiring monomer [VBTBA][Cl] by Menshutkin reaction to investigate its feasibility as draw solute for forward osmosis process. P[VBTBA][HS] shows lower critical solution temperature (LCST) property at about 21℃, while LCST property of [VBTBA][Cl] and P[VBTBA][Cl] was not confirmed. This result suggests that P[VBTBA][HS] can be recovered from solution by heating them to above LCST. In AL-FS mode with solution of 20 wt% P[VBTBA][HS] at 15℃, water flux and reverse solute flux were found to be about 6.43 LMH and 0.59 gMH. This study can provide an understanding of new way of proceeding draw solute and information for the potential design and synthesis of thermo-responsive organic material.

Carnosic acid from rosemary extract is one of the natural phenolic compounds which show the antioxidant and antimicrobial activities. Nevertheless, the use of rosemary extracts in food matrix is highly limited due to the low water solubility and poor chemical stability of active constituents of extract. Therefore, the aim of this study is to investigate the functionality and effect of starch based polymers on rosemary extract in aqueous solution for improving their efficiency of food application. To manufacture the rosemary-starch polymer complex, starch based polymers (cycloamylose; CA, cyclodextrin; CD, hydroxypropyl-beta-cyclodextrin; HP-b-CD, maltodextrin; MD, clustered dextrin; ClusD) were firstly dispersed in 5mM phosphate buffer (pH7) according to each concentrations. Rosemary extract was then dissolved in solution to react with the polymers. Enhanced water solubility of rosemary extract was measured using a spectrophotometer. Antioxidant (ABTS assay) & antimicrobial activity (MIC test) were also tested. In aqueous solution containing CD and HP-b-CD, the solubility of rosemary extract increased almost twice or more (189% and 248% respectively). CA, MD, and ClusD solutions also showed the results of increasing the solubility about 126%~129%. As rosemary extract dissolved better, it was also found to have increased antioxidant and antibacterial activity of rosemary-starch polymer complex. Especially, the degree of antioxidant activity has been increased much larger than the increased solubility level. Consequently, more studies are needed to determine why these results are produced. If further studies and experiments are conducted on this, it could be beneficial for food industry interested in utilizing rosemary extract.

The objective of this study was to investigate taste profiles and the correlation of Doenjang soup solution prepared with three different temperatures (5, 25, 45℃) and using an electronic nose (e-nose), electronic tongue (e-tongue), and descriptive analyses by trained panelists. A total of 17sensory attributes were generated from the descriptive analyses for the Doenjang soup solution. There were significant difference among the samples in the cooked soybean flavor, the cooked soybean odor, the soy sauce odor, the sweet odor, the sweet taste, and the sweet aftertaste attributes. The intensities of these sensory attributes tended to increase as the serving temperature of the Doenjang soup solution increased. There were seven volatile compounds detected by the electronic nose: ethanol, propanal, 2-methylpropanal, ethyl acetate, 3-methylbutanal, and beta-pinene. The intensities of the volatile compounds increased as the temperature of the Doenjang soup solution increased. On the other hand, the intensities of the basic tastes by the e-tongue decreased as the temperature of the Doenjang soup solution increased. In conclusion, the e-nose, e-tongue, and descriptive analysis results showed different correlations depending on the temperature of the Doenjang soup solutions.

본 연구는 딸기 ‘매향’ (Fragaria × ananassa Duch.cv. Maehyang)의 수경재배를 이용하여 모주의 생육과 자묘 생산량 증대를 위한 최적 배양액 공급 농도 구명을 위해 수행되었다. 딸기 모주를 2017년 3월 22일 코코피트가 충진된 딸기 재배용 포트(64 × 27 × 18cm)에 정식하였다. 배양액은 뿌리 활착을 위해 11일 동안 EC 수준을 0.6dS·m-1의 농도로 점적 테이프를 이용하여 공급하였다. 뿌리 활착 후, 딸기 모주의 EC를 각각 0.6, 1.2, 1.8dS·m-1의 수준으로 처리해주었다. 정식 후 100일 째에 딸기의 모주와 자묘의 생육 특성을 측정하였다. 모 주의 초장은 EC 0.6dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았고, 모주의 크라운 직경은 EC 1.8dS·m-1 처리에서 유의성 있게 두꺼웠다. 지상부와 러너 생체중 및 건물중 모두 EC 0.6, 1.2dS·m-1 처리에서 유의적으로 높았다. 런너의 개수는 모든 처리구에서 유의적인 차이를 보이지 않았다. 자묘 수는 EC 1.2dS·m-1 처리에서 16.7개로 가장 높은 값을 나타냈다. 그러나 딸기 세 번째 자묘의 생체중 및 건물 중은 0.6dS·m-1 처리에서 가장 높았다. 딸기 자묘 수는 1.2dS·m-1 처리에서 가장 많이 생산되었지만, 육묘기간 동안 딸기의 묘소질 측면에서는 낮은 EC 수준이 긍정적 인 결과를 보였다. 결과적으로, ‘매향’ 딸기의 육묘기간 동안 수경 재배용 배양액의 EC 수준을 0.6dS·m-1로 공급하는 것이 모주의 생육 및 자묘 생산에 가장 효과적인 것으로 나타났다.

상토에 기비로 혼합된 질소 시비수준 차이가 ‘녹광’ 고추의 플러그 묘 생장에 미치는 영향을 구명하기 위해 본 연구를 수행하였다. 코이어더스트, 피트모스 그리고 펄라이트를 용적기준 35, 35 및 30%로 혼합한 상토를 조제할 때 질소를 0, 100, 250, 500, 750, 1,000 및 1,500mg·L-1로 농도를 조절하여 첨가하였고, 질소를 제외한 필수원소는 모든 처리에서 동일한 농도로 조절하였다. 비료를 포함한 상토를 50-cell 트레이에 충진한 후 종자 를 파종하였다. 파종 후 매주 pH와 EC 측정, 파종 0, 3 및 7 주 후 상토의 다량원소 농도 분석, 그리고 파종 7 주 후에 지상부 생장 조사와 식물체 무기원소 함량을 분석하였다. 파종 전 상토의 pH는 질소수준별 차이가 크지 않았지만 육묘기간이 길어질수록 처리간 차이가 커지는 경향이었다. 상토의 EC는 파종 전 질소 시비수준 별 뚜렷한 차이를 보였지만, 파종 4주 이후부터 처리간 차이가 적어졌고, 7주 후에는 모든 처리에서 유사한 수 준으로 측정되었다. 상토 추출용액의 NH4-N 및 NO3-N 농도는 EC와 유사한 경향을 보이며 낮아졌고, 다량원소 농도 역시 파종 3주 이후에 감소폭이 더 커졌다. 파종 후 7주 후 조사한 고추 유묘의 지상부 생장은 500 및 750mg·L-1 처리구에서 우수하였으며, 1,000mg·L-1 이상의 처리구에서는 질소 무시비구와 비슷한 수준으로 생장이 저조하였다. 파종 7주 후 분석한 식물체내 N 함량은 질소 시비수준이 높아질수록 직선적으로 증가하였으며, 지상부 생장이 우수하였던 500 및 750mg·L-1 시비구가 각 각 5.13 및 5.31%로 분석되었다. 이상의 결과를 고려하 였을 때 고추의 유묘 생장을 위해서는 기비로서의 질소 시비수준을 500 또는 750mg·L-1으로 조절하는 것이 바람직하며, 건물중에 기초한 N 함량이 5.1~5.3% 수준으 로 시비농도를 조절하는 것이 바람직하다고 판단하였다.