Saline water electrolysis is an electrochemical process to produce valued chemicals by applying electric power. Perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers have been used as polymer electrolyte membrane (PEM) materials owing to their high sodium ion selectivity and barrier properties. However, sulfonic acid groups in PFSA ionomers are chemically decomposed under a basic catholyte condition, which makes the PEM materials lose their ionic selectivity and Faraday efficiency. In this study, double layered membranes were prepared by anchoring cross-linked hydrocarbon ionomers, as a protection layer to catholyte atmosphere, into the water channels, particularly, located at around the surface of a PFSA membrane. Here, each monomer results in the identical chemical architecture and different free volume content when polymerized.

이 실험연구는 PSC 교량의 생애주기 프리스트레스 측정용 헤테로코어 광파이버 센서를 개발하기 위한 선행연구이며, 기존의 헤테로코어 변위센서의 정밀도를 향상하기 위한 실험이다. 실험결과 최대 2μm 단위의 변위 변화량을 측정할 수 있었다. 즉, 변위측정 길이가 30cm의 센서모듈을 설계했을 때 설계기준압축강도(fck)가 40MPa인 경우 0.2MPa 단위의 응력변화를 측정이 가능함을 확인하였다. 따라서 본 실험의 결과는 향후 진행될 내부매립용 센서모듈 개발에 유용한 자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

본 연구에서는 전기분해 방법을 이용한 질산성질소(NO3 --N) 분해가 TiO2 nanotube plate 및 구리, 니켈, 스테인리스 스틸, 알루미늄, 주석, 티타늄을 환원전극으로 사용하였을 때 가능한지를 평가하였다. 전극의 전기화학적 특성 평가는 임피던스 측정을 하여 비교하였고, TiO2 nanotube plate의 표면 분석은 주사전자현미경을 통해 SEM 및 BET 분석법을 이용한 비표면적 분석을 통해 비교하였다. 질산성질소 전해실험의 경우 90분의 실험을 진행하였으며, 실험 결과 전극 표면의 부식이 수반되지 않은 TiO2 nanotube plate가 기타 금속 전극에 비해 질산성질소 환원 반응속도가 가장 뛰어난 것으로 확인되었다.

Copper oxide thin films are deposited using an ultrasonic-assisted spray pyrolysis deposition (SPD) system. To investigate the effect of substrate temperature and incorporation of a chelating agent on the growth of copper oxide thin films, the structural and optical properites of the copper oxide thin films are analyzed by X-ray diffraction (XRD), field-emssion scanning electron microscopy (FE-SEM), and UV-Vis spectrophotometry. At a temperature of less than 350 ℃, threedimensional structures consisting of cube-shaped Cu2O are formed, while spherical small particles of the CuO phase are formed at a temperature higher than 400 ℃ due to a Volmer-Weber growth mode on the silicon substrate. As a chelating agent was added to the source solutions, two-dimensional Cu2O thin films are preferentially deposited at a temperature less than 300 ℃, and the CuO thin film is formed even at a temperature less than 350 ℃. Therefore the structure and crystalline phase of the copper oxide is shown to be controllable.

본 연구에서는 나노버블수로 재배한 새싹인삼(NB-4)과 일반수로 4개월간 재배한 새싹인삼(NA-4)의 이화학적 차이와 조사포닌 및 진세노사이드의 함량을 비교하여 나노버블수로 재배한 새싹인삼의 우수성을 확인하였다. 또한 NB-4 새싹인삼의 상업적 적용 가능성에 대한 기초자료를 확보하고자 시판 효소 3종으로 가수분해하여 이화학적 특성 및 항산화 활성을 비교 하였다. 생장 특성에서는 NB-4 새싹인삼이 NA-4 새싹인삼에 비해 길이나 굵기 면에서 더 높은 생육 증진 효과가 확인되었다. 잎과 뿌리 모두에서 회분과 조지방 함량은 시료간에 유의적인 차이가 없었다. 조사포닌 함량은 NB-4 새싹인삼에서 더 높았으며, 총 진세노사이드 함량은 NA-4가 더 높았는데 특히 잎에서의 Rb2 함량은 NB-4 새싹인삼에 더 높았다. 총 페놀화합물의 함량은 NB-4의 잎과 NA-4의 뿌리에서 유의적으로 높은 함량이었고, 플라보노이드는 잎에서만 검출되었으며, NB-4와 NA-4 간에는 유의적인 차이가 없었다. 상대적으로 조사포닌 함량이 높았던 NB-4를 viscozyme, cellulast 및 fungamyl 각각으로 가수분해 한 결과 viscozyme으로 가수분해 했을 때, pH는 가장 낮고, 산도, 환원당 함량과 총 페놀화합물의 함량은 가장 높았다. 효소 분해물의 항산화 효능을 DPPH와 ABTS 라디칼소거능으로 평가한 결과 각각 viscozyme과 fungamyl 분해물의 항산화 활성이 우수한 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 나노버블수로 재배한 새싹인삼에서 사포닌함량이 더 높으며, 효소분해물 제조시는 적용되는 효소에 따라 항산화 활성을 높일 수 있으므로 액상 추출물의 제조에는 효소의 적용이 적합한 것으로 판단된다.

수산화인회석은 생체적합성이 뛰어나기 때문에 생체재료로 사용되고 있다. 본 연구에서는 온도, 농도, pH를 조절하여 인산수소칼슘 중간체의 가수분해반응을 통해 c면이 배향된 수산화인회석을 합성하였다. 염기조건에서 전구체의 농도가 낮을 경우 막대 형태의 수산화인회석 결정이 모여 불규칙한 형태의 입자를 만들었고 농도가 높을 경우 수산화인회석결정의 c면이 노출된 판 형태의 입자를 만들었으며 이에 따라 입자의 제타전위 차가 3 mV가 되었다. 생성물의 물리화학적 특성은 XRD, SEM, FT-IR, 제타전위측정기를 통해 평가하였다.

The objective of this study was to estimate physical properties and fishing performances of net twine with improved PBS copolymer resin (Bio-new), the existing PBS/PBAT blending resin (Bio-old) and commercial Nylon (Nylon). The tensile strength of Bio-new monofilament was equal to Bio-old and the elongation of Bio-new was about 6 % higher than that of Bio-old in wet condition. The physical properties tests were carried out to estimate breaking load and stiffness in dry and wet conditions, respectively. In the results, the breaking load of Nylon netting was the highest whereas the elongation of Bio-new was 1.4 times higher than that of Nylon netting in wet condition. The breaking load of Bio-old netting was about 9.2 % higher than that of Bio-new netting. However, the elongation of the Bio-new netting was about 3% higher than that of Bio-old. The stiffness of the Bio-new compared to Bio-old was improved about 34 % in dry condition and about 32 % in wet condition. The filed experiments of the fishing performance were conducted with three kinds of drift nets with different netting materials in the coastal sea of Jeju. The each experimental drift net made of different materials showed the similar fishing performance. Bio-old drift net yielded less catches of small sized yellow croaker than other drift nets. The netting materials affected the fishing performance and length distribution of catches in the drift nets.

연료 전지 구동 시 전기화학적 활성은 촉매와 연료, 전해질이 만나는 삼상계면에서 일어나며 연료전지의 성능은 이 삼상계면의 수에 영향을 받는다. 인산이 도핑된 Polybenzimidazole (PA-doped PBI)을 기반으로 한 고온 고분자 전해질막 연료전지 (HT-PEMFC)의 경우 막 내의 인산이 전해질의 역할을 하며 삼상계면 및 연료전지의 성능에 영향을 끼친다. PBI 막 내의 인산은 고분자 합성 용매인 폴리인산의 가수분해에 의해 생성된다. 본 연구에서는 Sol-Gel 법(Direct casting 법)으로 제조된 PA-doped PBI 막의 가수분해 조건을 달리하여 이에 따른 연료전지의 성능을 비교하여 보았다.

Chlor-alkali (CA) membrane process is a commercially useful process to produce valued chemicals such as chlorine, sodium hydroxide and hydrogen via salined water electrolysis using sodium ion (Na+)-selective membranes. The most important issue in CA process is to reduce high energy consumption. A plausible solution is to obtain highly Na+-conductive membranes. The representative membrane materials are chemically stable perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers such as Nafion® and Aciplex®. PFSA membranes, but it is necessary to develop alternatives to PFSA membranes. In this study, a sulfonated poly(arylene ether sulfone) copolymer membrane is radiation-grafted with a highly sulfonated poly(styrene) used as a side chain material.

Saline water electrolysis is a representative electrochemical conversion to produce chlorine gas and sodium hydroxide as major products by applying electric power. Perfluorinated sulfonic acid (PFSA) ionomers have been usually used as polymer electrolyte membrane materials owing to high sodium ion selectivity and strong resistance to acidic compounds (e.g., Cl2, HCl and so on) produced in anode. However, PFSA ionomers have been suffering from chemical degradation occurring when exposed under harsh basic condition in cathode. In this study, double layered chlor-alkali membranes were prepared by anchoring crosslinked hydrocarbon ionomer via radical polymerization technique in water channels located in a surface layer of PFSA ionomer membranes and electrochemically evaluated.

이산화탄소 전환 기술은 이산화탄소를 원료로 유용한 화합물을 생산하는 기술로서 지속적인 탄소원의 활용 및 고부가 가치의 화합물 생산을 통한 이익 창출이 가능하다. 다양한 이산화탄소 전환 기술 중에서도 전기 에너지를 이용한 이산화탄소 전환 기술은 유용 화합물 생산 외에도 신재생에너지 저장 기술로 활용할 수 있어서 최근 그 중요성이 부각되고 있다. 그러나 열역학적으로 안정한 이산화탄소의 환원 반응은 많은 에너지를 필요로 하므로 기술의 경제성 확보 및 실질적인 탄소 중립을 구현하기 위해서는 생성물에 대한 높은 선택성을 가지는 촉매 개발 및 효율적인 반응 시스템 개발이 필수적이다. 본 연구에서는 고분자 전해질 막을 이용하여 전기화학적 이산화탄소 전환을 통해 개미산염을 제조하였다.

전분입자의 수산기와 음이온성 검 가수분해물의 카르복실기 사이의 에스테르(ester) 결합의 형성에 대한 반응촉매로서 마이크로웨이브 방전 저온 플라즈마(microwave-discharged cold plasma, CP)의 가능성이 최근 보고되었다. 본 연구는 CP 처리에 의한 옥수수전분 입자들의 수산기와 음이온성 검 가수분해물의 카르복시기의 에스테르 유도체들 형성에 대한 CP의 친환경 반응촉매로서의 활용가능성을 조사하기 위해 옥수수전분과 음이온성 검 가수분해물을 혼합하여 CP를 처리하고 이들의 용해도, 팽윤력, 호화특성, 점도특성을 조사하였다. 옥수수전분은 pH 5.5로 조정된 음이온성 검 (산 처리를 한 Low-methoxy Pectin, ALP; 효소 처리를 한 Low-methoxy pectin, ELP) 가수분해물을 혼합하여 상온 (Native) 및 80℃(Swollen)에서 30분간 교반한 후 수분함량이 10% 이하가 될 때까지 50℃에서 건조하여 전분-음이온성 검 반응혼합물을 제조하였다. 제조된 반응혼합물들은 900 W 전력으로 마이크로웨이브를 발진시켜 N2환경에서 형성된 CP 하에서 20분 동안 처리하였다. 처리된 반응혼합물의 용해도 (총당 및 전분), 팽윤력, 호화특성, 점도특성을 분석하였다. 총당-용해도는 Swollen 처리와 관계없이 CP 처리 후, 유의적인 증가를 보였다. 반응혼합물들의 전분-용해도는 Swollen 처리와 관계없이 ELP의 경우 유의차가 없었으나, ALP의 경우 CP 처리 시, 줄어들었다. 팽윤력은 Native 반응혼합물이 Native CP 처리군들보다 유의적으로 높았으나, Swollen 반응혼합물은 Swollen CP 처리 군들보다 유의적으로 낮았다. 호화특성의 경우 CP 처리에 의해 유의적인 차이가 없었으나, Swollen 처리 군들은 Native 처리군들보다 유의적으로 높은 호화온도를 나타내었다. 또한 ELP의 경우 peak 온도가 2개 나타났고, Swollen ALP의 경우 CP 처리에 의해 enthalpy 값이 증가하였다. 점도 특성의 경우 CP 처리 군들은 점도가 유의적으로 증가하는 결과값을 보였고, 노화와 관련 있다고 볼 수 있는 전분입자의 파괴 정도가 CP 처리 후, 감소하였다. 결과적으로 CP에 의해 옥수수전분과 음이온성 검 가수분해물의 용해도, 팽윤력, 점도 특성에 유의적인 차이가 생겼으며, CP가 에스테르 결합의 형성에 대한 반응촉매로서 기대된다. 또한 Swollen 처리된 CP의 경우 호화특성에 영향을 미쳤으며 Swollen 처리가 CP 처리에 더욱 용이하게 작용했을 가능성이 있다.

주박의 활용도를 높이기 위하여 주박을 요구르트 제조에 사용하였다. 주박을 α-amylase와 glucoamylase로 처리 후 동결 건조하여 제조한 주박 효소분해물을 탈지분유 현탁액에 첨가하고 Lactobacillus acidophilus, Bifidobacterium longum, Streptococcus thermophilus 혼합 starter를 접종하여 산의 생성과 유산균의 생육을 경시적으로 조사하였다. 동시에 주박 효소분해물을 첨가하지 않은 조건을 대조구로 하였다. 탈지분유에 주박 효소분해물을 0.5~2.0% 첨가한 결과 적정산도는 주박 효소분해물의 사용량에 비례하여 증가하였으며, 15시간 배양한 결과 0.77%(대조구)에서 0.98%(2.0% 첨가)로 증가하였다. pH의 감소도 적정산도의 변화와 일치하는 경향이었다. 주박 효소분해물의 첨가로 유산균의 생육이 촉진되었다. 유산균 생균수는 배양 전 6.9~7.1 log CFU/g에서 12시간 배양 후 7.84 log CFU/g(대조구)와 8.13 log CFU/g(2.0% 첨가)로 주박 효소분해물의 첨가량에 비례하여 증가하였다. 그러나 관능적인 특성은 주박 효소분해물의 첨가량이 증가할수록 감소하였다.

계측응답에 대한 모드분해법은 대부분 물리공간에서 정의되고, 모드형상을 이용하여 일반화모드응답을 구하는데 적용된다. 구조물이 가지는 비고전 감쇠에 대한 기존 모드분해법의 한계를 극복하고 단조성을 가지는 모드형상의 분해가능성을 높이기 위하여 상태공간 모드분해법이 최근 시도되고 있다. 본 연구에서는 물리공간에서 정의되었던 모드분해법을 상태공간 모드분해법으로 확장하는 새로운 기법을 제시하고, 이들이 가지는 모드분해 특성과 분해성능을 고찰하였다. 또한 기존 물리공간에서 정의되었던 FDD, BSS 모드분해법을 상태공간 모드분해법으로 확장하는 기법을 제시하였다. 상태공간에서의 모드 확장성을 위하여 구조물의 계측 가속도를 상태변수로 변환하고 이들로 구성된 상태공간을 구성하는 방법도 고찰하였다. 상태공간으로의 확장성과 분해성능을 수치해석을 통하여 검증하였으며, 그 결과 상태공간 모드분해법이 물리공간 모드분해법에 비하여 분해성능이 우수하며, 이론적으로 정의된 상태공간 모드형상과 유사하게 모드형상을 제공하는 것으로 나타났다.

본 연구는 고온 열분해를 통한 Cs, Sr 등 고방사성핵종의 고정화를 위하여 각각 Cs이 흡착된 CHA (K형 Chabazite zeolite)-Cs, CHA-PCFC (potassium cobalt ferrocyanide)-Cs 및 Sr이 흡착된 4A-Sr, BaA-Sr 등의 제올라이트 계에서 TGA 및 XRD에 의한 배소 온도 변화에 따른 상변환을 고찰하였다. CHA-Cs 제올라이트 계의 경우 900℃ 까지는 CHA-Cs의 형태를 유지하고 있으며, 1,000℃에서 무정형 단계를 거친 후 1,100℃에서 pollucite (CsAlSi2O6)로 재결정 되었다. 반면에 CHA-CFC-Cs 제올라이 트 계는 700℃ 까지는 CHA-PCFC-Cs 형태를 유지하고 있으나, 900∼1,000℃ 사이에서 구조가 파괴되어 무정형으로 상변환 된 후 1,100℃에서 pollucite로 재결정 되었다. 한편 4A-Sr 제올라이트 계의 경우 700℃ 까지는 4A-Sr의 구조를 유지하고 있 으며, 800℃에서 무정형으로 상변환 된 다음 900℃에서는 Sr-feldspar (SrAl2Si2O8, hexagonal)으로, 1,100℃에서 SrAl2Si2O8 (triclinic)로 재결정 되었다. 그러나 BaA-Sr 제올라이트 계의 경우는 500℃ 이하부터 구조가 파괴되기 시작하여 500∼900℃ 에서 무정형 단계를 거친 후, 1,100℃에서 Ba/Sr-feldspar (Ba0.9Sr0.1Al2Si2O8 및 Ba0.5Sr0.5Al2Si2O8 공존)로 재결정 되었다. 상기 제올라이트 계 모두 온도 증가에 따라 탈수/(분해)→ 무정형→ 재결정의 단계를 거쳐 광물상으로 재결정 되었으며, 고온 열 분해 과정에서의 Cs 및 Sr의 휘발성, 침출성 등의 추가 연구가 요구되지만 각 제올라이트 계에 흡착된 Cs 및 Sr은 pollucite나 Sr-feldspar, Ba/Sr-feldspar 등으로 광물화 하여 Cs과 Sr을 배소체/(고화체) 내에 완전히 고정화 시킬 수 있을 것으로 보인다.

Li-incorporated ZnO thin films were deposited by using ultrasonic-assisted spray pyrolysis deposition (SPD) system. To investigate the effect of Li-incorporation on the performance of ZnO thin films, the structural, electrical, and optical properites of the ZnO thin films were analyzed by means of X-ray diffraction (XRD), field-emssion scanning electron microscopy (FE-SEM), Hall effect measurement, and UV-Vis spectrophotometry with variation of the Li concentraion in the ZnO sources. Without incorporation of Li element, the ZnO surface showed large spiral domains. As the Li content increases, the size of spiral domains decreased gradually, and finally formed mixed small grain and one-dimensional nanorod-like structures on the surface. This morphological evolution was explained based on an anti-surfactant effect of Li atoms on the ZnO growth surface. In addition, the Li-incorporation changed the optical and electrical properties of the ZnO thin films by modifying the crystalline defect structures by doping effects.