목적 : 온도감응성 나노구조체를 제조하고 이를 적용하여, 보관시에는 항생제가 용출되지 않고, 안구착용시에 만 온도감응성으로 항생제를 용출하는 스마트 콘택트렌즈를 제조하고자 한다. 방법 : 에멀젼중합하여 p(NIPAAm)-기반의 나노구조체를 합성하였고, 이를 샌드위치 공법을 통해 콘택트렌즈 에 도입하였다. Soaking 방법을 통해 항생제인 levofloxacin(LVF)를 콘택트렌즈에 탑재하여 온도에 따라 항생제 용출 특성을 분석하였다. 결과 : sodium n-dodecyl sulfate (SDS) 마이셀 템플레이트를 활용한 에멀젼중합을 통해 20-40 nm 크기의 온도감응형 p(NIPAAm)-기반의 나노구조체를 합성하였고 이는 TEM과 입도분석기를 통해 확인하였다. 샌드위치 공법을 통해 콘택트렌즈에 나노구조체를 도입하였고, soaking 방법을 통해 항생제를 렌즈안의 나노구조체에 탑재 하였다. 25 oC와 35 oC에서 각각 항생제의 방출 특성을 분석하였다. 상온에서는 항생제를 3 ug 이내로 방출하였 지만, 35 oC에서는 2시간이내에 대부분의 항생제를 방출하였고 10 ug까지 방출하였다. 결론 : 본 연구에서는 온도감응형 나노구조체를 합성하고, 이를 콘택트렌즈에 적용 및 항생제를 탑재하여, 온 도감응형 스마트 항생제용출 콘택트렌즈를 제조하였다. 온도감응형 나노구조체는 콘택트렌즈안에서 항생제를 성 공적으로 탑재할 수 있었고, 상온에서 상당량의 항생체를 보관하고, 온도증가시 10 ug까지의 많은 양의 항생제를 방출하였다. 본 연구결과는 약물전달용 스마트 안과의료기기 및 콘택트렌즈의 개발 및 상용화에 큰 역할을 할 것 으로 기대된다.

This study evaluated the migrant and residue tests of lead (Pb), cadmium (Cd), nickel (Ni), arsenic (As), and antimony (Sb) in 70 tumbler samples. The migration levels of hazardous metals in all the samples were within the migration limits outlined in the Korean standards and specifications for utensils, containers, and packages. Moreover, in all the tumbler samples, only Ni was detected in 0.5% citric acid solution of a food stimulant. The maximum level of Ni 0.0144 mg/L was 14.4% of the migrant specification (not more than 0.1 mg/L), which was relatively safe. The 0.5% citric acid solution was eluted at 4oC, 70oC, and 100oC for 30 min, and only Ni was detected while testing for migration levels according to the temperature variations; all temperature conditions conformed to the standards. The level of Ni migration increased significantly with increasing migration temperature. Regarding the residue level outside the paint-coated tumbler samples, the Pb level was found to range from N.D. to 20638.1323 mg/kg. The risk of Ni was further estimated to be at a safe level of 0.00 to 0.01% compared to the %TDI as a result.

In this study, a comparative dissolution experiment was conducted between an immediate-release and a controlled-release vitamin C tablet applied with a technology to control the dissolution of vitamin C to maintain the vitamin C level in the human body. In order to confirm the dissolution rate (%) of vitamin C tablets, HPLC determination was conducted based on the dissolution test methods in the ‘Korean Pharmacopoeia (No. 2020-88),’ ‘Guidelines on Specifications of Dissolution Tests for Oral dosage Forms,’ and ‘Standard and Specifications for Health Functional Foods (No. 2020-63)’ from Ministry of Food and Drug Safety (MFDS). In addition, the dissolution pattern between the immediate-release tablet and the controlled-release tablet was comparatively analyzed. The analysis result confirmed that the immediate-release vitamin C tablet was 100% dissolved after 45 minutes, while the controlled- release vitamin C tablet was 100% dissolved after 480 minutes (8 hours). Furthermore, the dissolution rate (%) at 60 minutes was slower than that of the immediate-release vitamin C tablet. Based on these results, this study confirmed that the dissolution rate (%) test and development of controlled-release tablets containing vitamin C as the main component a re possible.

2020년 경기도내 대형매장과 베이킹 전문매장 등에서 유통 중인 홈베이킹 조리기구 69건(폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)제, 불소수지(FR)제, 가공셀룰로스제, 고무제, 종이제, 금속제, 유리제)을 대상으로 유해금속 9종(납, 카드 뮴, 비소, 아연, 니켈, 안티몬, 게르마늄, 6가크롬, 알루미늄)의 용출량 및 알루미늄의 식품으로의 이행량을 조사하여 홈베이킹 조리기구의 안전관리를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 홈베이킹에서 사용되는 69건의 조리기구는 식품용 기구 및 용기·포장 공전의 용출규격 기준에 모두 적합하였다. 금속제의 니켈이 최대 0.009 mg/L 검출 되었으나 기준에 적합하였고 이외 유해금속은 불검출이었다. 규격 기준 이외의 금속에서 주로 용출된 유해금속은 알루미늄으로 7개의 재질에서 모두 용출되었으며, 4% 초산으로 용출된 종이제(1.417 mg/L)와 가공셀룰로스제 (5.069 mg/L)에서 높은 용출량을 보였다. 홈베이킹에서 주로 사용되는 조리조건인 180˚C, 30분 용출실험 결과, 식품용 기구 및 용기·포장 공전에 따른 용출실험 대비, 종이제의 알루미늄의 용출량이 7.2배 유의하게 증가하였다 (P<0.05). 이외 납 등 다른 유해금속이 추가로 검출되었다. 180˚C, 30분으로 용출온도가 증가하여도 식품용 기구 및 용기·포장 공전의 용출규격 기준에는 모두 적합하였다. 알루미늄의 위해도 평가결과, 종이제 > 금속제 > FR제 > 고무제 및 유리제 > PET제 및 가공셀룰로스제 순으로 나타났으며, 전체 위해도는 0.000-0.045% 수준으로 국민생활 건강에 위해를 끼치지 않는 안전한 수준으로 확인되었다. 홈베이킹 조리기구의 용출량 조사결과, 유해금속은 안전하게 관리되고 있는 것을 확인하였고, 본 연구의 결과는 향후 식품용 기구 및 용기·포장의 안전관리를 위한 과학적인 근거자료로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

본 연구는 2019년 경기도내 대형매장과 중소형매장 및 재리시장에서 유통 중인 스테인리스, 알루미늄, 철 등 금속제 주방기구 82건을 대상으로 중금속 등 11종(납, 카드뮴, 비소 등)의 오염도를 조사하여 금속제 주방기구의 위생관리를 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 금속제 주방기구의 용출시험결과, 금속의 용출빈도는 철>알루미늄>크롬, 니켈>아연>구리>납>비소>안티몬>주석> 카드뮴의 순으로 이었고 용출률은 7.3-93.9%이었다. 조사 대상 82건 중 알루미늄 주방기구 1건에서 니켈이 기준을 초과(결과 1.4 mg/L, 기준 0.1 mg/L 이하)한 것으로 나타났으며 그 밖에 기준이 설정되어 있지 않은 철에 코팅한 주방기구에서 니켈이 식품용 기구 및 용기·포장 공전 금속제 기준을 5배-193배 초과한 것으로 나타나 이에 대한 기준규격의 설정이 필요한 것으로 판단된다. 코팅하지 않은 금속제와 내부를 코팅한 주방기구 평균 용출량을 비교해보면, 알루미늄과 철은 코팅한 주방기구에서 낮게 나타났고 나머지 대부분의 중금속은 코팅한 주방기구에서 높은 수준으로 나타났다. 국산과 수입산으로 나누어 평균 용출량을 비교한 결과, 알루미늄과 철은 국산 및 수입산 모두 다른 중금속에 비해 높은 수준으로 나타났는데 알루미늄은 국산주방기구에서, 철은 수입산 주방기구에서 높게 나타났다. 주방기구의 코팅재질별로 평균 용출량을 비교한 결과, 불소수지 코팅에서는 알루미늄, 세라믹 코팅에서는 알루미늄, 철, 법랑코팅에서는 니켈, 알루미늄, 철, 구리, 기타(실리콘과 티타늄)코팅에서는 철의 용출량이 높게 나타났다.

본 연구는 남해 연안에서 채취한 퇴적물을 대상으로 수질의 환경변화에 의해 퇴적물이 용출 특성에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험실에서 20일 동안 용출 배양실험을 진행하였으며, 퇴적물 인의 존재형태와 수질의 환경 인자, 총 인의 용출률을 측정하였다. 관찰 결과, 수층에서 미생물의 성장에 의해 용존 산소가 감소하여, 퇴적물의 산화환원전 위가 낮아지는 혐기성환경이 진행되었다. 그에 따라 배양 초기일과 20일 후를 비교하면, 퇴적물 인의 존재 형태 중 철 산화물과 결합한 인산염의 감소하는 변동성이 높게 나타났다. 이는 철 산화물이 환원될 경우 금속 이온과 분리된 무기인이 수중으로 이동하는 것을 의미하는데, 분리된 무기인은 플랑크톤에 의해 잘 흡수되는 특성을 가진다. 수층의 총 인을 분석한 결과 20일 차 0.304mg/L까지 지속적으로 증가하였으며, 산정된 용출률의 경우 배양 5일 이후 용존 산소의 감소와 높은 관계성을 보였다. 따라서 본 연구의 결과로부터, 수층의 부영양화를 관리하기 위한 요소로서 수질의 용존 산소와 퇴적물 인의 존재형태 중 철 산화물의 중요성을 확인할 수 있었다.

고준위방사성폐기물 심지층 처분 대상 암종으로 고려되는 화강암에서 방사성핵종의 장기 거동특성을 이해하기 위한 연구의 일환으로 KURT (KAERI Underground Research Tunnel) 화강암에 존재하는 우라늄의 용출특성에 대한 연구를 수행하였다. 반응 시작 후부터 10일 동안의 반응기간 중 다른 반응용액에 비해 CO3 2- 농도가 높은 UD-CO3 및 UD-Bg 반응용액에서 우라늄의 용출량이 다소 급격하게 증가하였다. 또한 Na 또는 Ca가 다량 함유된 반응용액에서 반응 60일 이후 우라늄 용출량이 다소 급격히 증가하였다. 각 반응용액에 의한 반응 270일까지의 우라늄의 용출량은 UD-CO3 (44.61 μg·L-1), UD-Bg (41.01 μg·L-1), UD-Na (26.87 μg·L-1), UD-Ca (20.26 μg·L-1), UD-CaSi (17.03 μg·L-1), UD-Si (10.47 μg·L-1)으로 지속적으 로 증가 하였으나, 반응 270일 이후 우라늄 용출량은 점차 감소하는 경향을 나타낸다. 이는 화강암 시료 내에 존재하는 우라늄이 반응용액과 상호반응에 의해 최대 용출될 수 있는 한계에 도달하였기 때문으로 판단된다. 우라늄 용출은 혼합된 반응 용액 내의 CO3 2- 존재와 수질의 지화학적 유형에 따라 우라늄의 용출 농도 및 용출 최대치가 나타나는 시점이 다르게 확인되 었다. 이는 시료와 반응용액의 상호반응 과정에서 용존이온의 영향에 의해 화강암시료와 반응용액 사이에 반응속도의 차이가 발생하는 것으로 판단된다.

소다석회유리병은 우리나라에서 소주나 맥주, 음료 등의 용기로 많이 사용되고 있어 액상식품과의 접촉에 의해 유리병의 성분이 식품으로 용출될 가능성이 있다. 유리병의 규소용출은 유리의 Na(Ca) 성분이 용출되어 Si간 결합력이 낮아지고 이로 인해 Si의 층분리가 일어나 규소가 액상으로 용출된다. 유리병에서 규소 성분의 용출이 문제가 되지 않지만 과다한 규소 성분 용출에 의해 플레이크나 백태현상이 발생할 가능성이 있다. 본 연구는 소주 용기로 사용되는 소다석회유리병의 보관 온도가 규소성분 용출에 미치는 영향을 평가하고자 하였다. 업체에서 병입소주 및 사용 중인 공병을 제공받아 증류수를 채운 병과 병입소주는 실온과 50℃에, 공병은 고온다습 조건 (50℃, 상대습도 85%)에 보관하면서 30일 간격으로 플레이크(Flake) 발생 여부, pH 변화를 120일 동안 관찰하였다. 공병은 30일 간격으로 증류수를 채워 50℃에서 보관하며 고온다습 조건의 노출기간에 따른 영향을 평가하였다. 플레이크 발생이 확인되지 않은 시료들은 120일차에 유도결합플라즈마법(ICP)으로 규소 함량을 분석하였다. 플레이크 발생률은 보관 기간이 길어질수록, 온도가 높을수록 증가하여 실온보관 시 90일에 12%, 120일에 20%, 고온 보관에서는 90일에 18%, 120일에 45%로써 고온에 장기 보관 시 실온에 비해 2배 이상 규소용출물이 검출되었다. pH의 변동 폭은 실온에서 0.01~2.26 고온에서 0.47~4.15로 고온에서 큰 것으로 나타났다. 고온다습조건에 보관한 공병의 경우 90일에 25%의 플레이크 발생률을 보였으며 120일에 46%로 증가하였고, 안티웨더링코팅처리 되지 않은 병의 경우 62%이었다. 또한 고온다습조건에 보관한 공병의 41%에서 백태현상이 발생했으며 pH는 최대 10.55까지 증가하는 것으로 관찰되었다. 플레이크 발생이 확인되지 않은 시료의 규소 성분 용출 농도는 실온 보관에서 0.5~6.4ppm, 고온에서 0.1~2.6ppm으로 분석되었다. 플레이크 발생 또는 백태현상은 온도와 습도가 높은 곳에 오래 보관된 병일수록 많이 나타났고, 코팅 처리를 하지 않은 병에서 더 많은 용출과 백태가 관찰되므로 안티웨더링 코팅을 하는 것이 필요하다. 따라서 소다석회유리병의 규소 용출 및 백태현상 예방을 위해서는 공병 보관 시 고온다습한 조건에서 장기간 보관을 피해야하며 특히 여름철에 주의가 필요하고 가정에서 소주는 그늘지고 서늘한 곳에 보관하는 것이 권장된다.

주류 소비가 증가함에 따라 유리병의 사용량이 증가하고 있다. 일부 유리병에서는 특징적으로 부유물이 떠다니는 현상이 나타나는데 이는 용액 내의 염기에 의하여 실리카의 구조가 붕괴되어서 나타나는 것으로 알려져 있다. 규소는 인체에 해가 없는 성분이지만 유리병에서 부유물이 관찰되면 소비자들이 불쾌감을 느낄 수 있기 때문에 플레이크 발생을 방지하기 위해서 규소용출에 영향을 미치는 원인을 분석할 필요가 있다. 본 연구는 소주 용기로 사용 되는 유리병에 충진된 용액의 pH와 보관온도가 규소 용출에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 업체로부터 제공받은 사용 중인 공병에 pH를 조절(7, 8, 9, 10)한 용액을 채운 후 실온, 37℃, 50℃에서 보관하며 30일 간격으로 규소 용출물 발생 여부 및 pH 변화를 관찰하였다. 용출물이 관찰되지 않은 시료들은 90일차에 유도결합플라즈마법(ICP)으로 규소 함량을 분석하였다. 단기간 저장 시 유리병 내 용출물의 발생은 pH 보다는 보관 온도가 높아질수록 증가하는 것으로 관찰되었다. 60일 보관 시 pH 7에서 33.33(실온), 41.67(37℃), 75%(50℃)로, pH 8의 경우 41.67, 58.33, 66.67%, pH 9에서 18.18, 15.38, 83.33%로 규소 용출물이 육안으로 관찰되었다. 보관 기간이 길어질수록 발생률이 증가하였고, 50℃에 보관된 모든 병에서 pH에 관계없이 용출물이 확인되었다. 90일에 경우 pH 7에서는 58.33, 58.33, 100%, pH 8에서 58.33, 66.67, 100%로 고온에서 전부 용출물이 관찰되었고, pH 9와 10에서는 보관온도에 관계없이 모든 병에서 확인되었다. 용출물이 발생하지 않은 시료들에서는 규소함량이 0.05 - 1.05ppm으로 분석되었으며, 안티웨더링(내부 코팅)이 되어 있지 않은 병에서는 11.50ppm로 나타나 규소성분의 용출 발생을 줄이기 위해서는 내부코팅이 필요한 것으로 보인다. 유리병에서 발견되는 규소 용출물의 발생은 단기간 저장 시 pH보다는 보관온도에 따른 영향이 크고, 보관기간이 길어질수록 pH와 온도의 영향을 받는 것으로 나타났다. 따라서 유리병 제품의 경우 규소 용출에 의한 부유물 발생 현상을 줄이기 위해서는 고온에서 장기간 보관하지 않도록 소비자들에게 홍보가 필요하다.

One of the major sources causing eutrophication and algal blooms of lakes or streams is phosphorus which comes from point and nonpoint pollution sources. HAP (hydroxyapatite) crystallization using granular alkaline materials can achieve the decrease of phosphorus load from wastewater treatment plants and nonpoint pollution control facilities. In order to induce HAP crystal formation, continuous supply of calcium and hydroxyl ions is required. In this research, considering HAP crystallization, several types of lime-based granular alkaline materials were prepared, and the elution characteristics of calcium and hydroxyl ions of each were analyzed. Also, column tests were performed to verify phosphorus removal efficiencies of granular alkaline materials. Material_1 (gypsum+cement mixed material) achieved the highest pH values in the column tests consistently, also, Material_2 (gypsum+slag mixed material) and Material_3 (calcined limestone material) achieved over pH 9.0 for 240 hours (10 days) and proved the efficiencies of long-term ion supplier for HAP crystallization. In the column tests using Material_3, considerable pH increase and phosphorus removal were carried out according to each linear velocity and filtration depth. T-P removal efficiencies were 87.0, 84.0, 68.0% and those of PO4-P 100.0, 97.0, 80.0% for linear velocity of 1.0, 2.5, 5.0 m/hr respectively. Based on the column test results, the applicability of phosphorus removal processes for small-scale wastewater treatment plants and nonpoint pollution control facilities was found out.

본 연구에서는 이산화탄소 고정화에 있어 이산화탄소 전환을 위해 MEA를 이용한 습식화학흡 수법의 셔틀메카니즘을 도입하였다. 또한 알칼리 무기물질을 다량 함유한 산업부산물을 습식탄산화법을 이용해 처리하고자 하였다. 즉, 산업부산물의 화학적 처리를 통해 칼슘이온을 용출하였다. 산성물질을 이용한 용출상징수를 ICP로 분석한 결과, 칼슘이온이 최대 17,900 ppm(1.79%)을 확보하였다. 또한 MEA를 이용한 습식 흡수공정을 통해 상온, 상압조건의 이산화탄소 분위기에서 94%의 전환률을 얻었 다. 슬러지의 액상탄산화를 통해 슬러지 mg 당 0.175 mg의 이산화탄소를 고정하였으며, 최종생성물의 XRD 분석결과 일반적인 탄산칼슘의 결정구조인 calcite 형상을 확인하였다.

Au 정광으로부터 Au Ag의 용출율을 향상시키기 위하여 기계적-화학적 활성화와 티오요소-티오시안산염 혼합용액을 적용하였다. 기계적-화학적 활성화를 이루기 위하여 정광 시료를 건식으로 그리고 습식으로 미분쇄하였다. 입도분포 분석과 XRD 분석 결과, 평균 입도 크기와 결정크기는 정광 시료보다 건식-시료에서 그리고 건식-시료보다 습식-시료에서 더 작게 나타났다. SEM과 XRD 분석 결과 기계적-화학적 활성화에 의해서 습식-시료에서 비정질화 현상이 관찰되었다. Au Ag에 대한 용출실험을 티오요소 용액, 티오시안산염 용액 그리고 티오요소-티오시안산염 혼합 용액으로 각각 수행하였다. Au Ag 용출율은 정광 시료보다 건식-시료에서 그리고 건식-시료보다 습식-시료에서 더 높게 나타났다. Au Ag는 티오요소 용액에서 보다 티오시안산염 용액에서 그리고 티오시안산염 용액에서보다 티오요소-티오시안산염 혼합 용액에서 더 높게 용출되었다. 습식-시료와 티오요소-티오시안산염 혼합 용액을 적용할 때 Au Ag가 99% 이상으로 용출되었다.

폐 PCBs의 스크랩으로부터 염소-차아염소산염 용액을 이용하여 Au와 Ag를 친환경적이고 효과적으로 용출시키고자 하였다. PCBs에 Cu, Sn, Sb, Al, Ni, Pb, Au 등과 같은 유용금속이 함유되어 있는 것을 EDS 분석으로 확인하였다. 최대 Au 용출율은 1%의 광액농도, 2:1의 염산:차아염소산나트륨 그리고 2 M의 NaCl 농도조건이다. Au 회수율이 가장 높은 메타중아황산나트륨 농도는 3 M에서였다. 염소-차아염소산염이 폐 컴퓨터에 함유되어 있는 Au와 Ag를 효과적으로 용출시킬 수 있는 용매제 임을 그리고 메타중아황산나트륨이 Au를 간단하게 침전시킬 수 있는 첨가제임을 확인하였다.

팽화 처리온도를 각각 140~220℃로 한 한방차 제품의 성분변화를 분석한 결과는 다음과 같다. 처리온도의 상승에 따라 일부 탄화가 발생하며 조회분 함량이 상대적으로 상승하는 소폭의 변화가 있었고, 조단백질 및 조지방 함량은 거의 변화가 없는 것으로 나타났으며 수분함량은 감소하였다. 한방차의 고형분 용출률은 0.18~0.27%(w/w)로 나타내었는데, 팽화온도가 상승할수록 증가하였다. 고형분의 용출은 온도가 화학적 변화보다 물리적 변화에 의해 식품의 원재료 성분인 탄수화물, 단백질, 지방 등이 천연 상태에서 상호가교 결합이 물리적인 힘으로 어느 정도 파괴되어 성분의 용출이 용이해지기 때문인 것으로 생각된다. 벤조피렌 함량은 0.18~0.24ppb로 처리온도, 원재료에 따라 B(α)P 함량에 차이가 발생한 것으로 나타났다.