Abstract Purpose : This study analyzed physical properties using 1,6-Hexanediol diacrylate (HDDA) as an additive to improve functionality of hydrogel lens such as durability. It was checked whether HDDA can be applied as a crosslinking agent in place of ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA). Methods : Polymerization used thermal polymerization and photopolymerization methods, and HDDA was added to each polymerization method at a ratio of 1∼20%. Optical and physical characteristics of the manufactured lens were evaluated by measuring spectral transmittance, refractive index, water content, tensile strength, contact angle, and AFM. Results : Regardless of the polymerization method, the tensile strength ranged from 0.232~0.408 kgf/mm2 in thermal polymerization and from 0.146~0.429 kgf/mm2 depending on the addition ratio of HDDA. In addition, as a result of using HDDA instead of EGDMA, it was confirmed that the physical characteristics of the lens were similar to that of EGDMA, and in the case of tensile strength, HDDA was much improved. Conclusion : HDDA has been shown to be effective in improving the functionality of hydrogel lens and to improve stability and durability. In addition, it is believed that it can be used in various ways as an ophthalmic material as well as a photopolymerization crosslinking agent. Key words : Crosslinking agent, Tensile strength, 1,6-Hexanediol diacrylate, Hydrogel lens

목적 : 본 연구는 Polydimethylsiloxane(PDMS)를 기반으로 다양한 첨가제를 사용하여 고 기능성 안 의료용 고분자를 제조한 후, 제조된 렌즈 표면에 생체적합성 및 습윤성이 우수한 collagen을 코팅하여 물성을 비교 분석 하였다. 방법 : 렌즈 제조를 위해 PDMS와 친수성 모노머인 N,N-dimethylacrylamide(DMA), 2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA)를 주재료로 사용하였으며, 교차결합제인 Ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)와 열 개시제인 Azobisisobutyronitrile(AIBN)을 사용하였다. 또한 기능성 첨가제로는 1,3-Bis(3-aminopropyl) tetramethyldisiloxane(TMDS), Polyvinylpyrrolidone(PVP), 2-(Trifluoromethyl)styrene 및 collagen을 사 용하였다. 제조된 렌즈의 물성 평가를 위해 광투과율, 굴절률, 함수율, 산소투과율 그리고 인장강도를 각각 측정하였으 며, 접촉각 측정을 통해 습윤성을 평가하였다. 결과 : TMDS의 첨가비율에 따라 렌즈의 산소투과율은 약 28~45 ×10⁻¹¹(cm²/sec)(mlO²/ml×mmHg)으로 나타내었으며, PVP 및 2-(Trifluoromethyl)styrene가 첨가된 렌즈의 습윤성 및 인장강도는 56~46° 그리고 0.11~0.17 kgf/mm² 의 범위로 각각 나타났다. 다양한 첨가제를 사용함으로써 제조된 렌즈의 기능성이 향상되었 으며, 특히 콜라겐 첨가제의 사용은 하이드로겔 표면의 접촉각을 매우 감소시켜 우수한 습윤성을 가지는 것으로 나타났다. 결론 : TMDS, PVP 그리고 2-(Trifluoromethyl)styrene은 실리콘 하이드로겔 렌즈의 기능성 향상에 효과적 이며, 첨가제로서의 collagen 사용은 렌즈의 습윤성을 향상시키는 것으로 나타나 본 연구에서 사용된 재료는 안의 료용으로 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

수경재배시 양액 내 탄산정 처리를 통한 상추의 생육 및 생 리활성물질 변화를 조사하기 위해 네덜란드에서 시판되는 고 형 탄산정을 사용하였다. 실험은 무처리를 대조구로 하여 0.5 배, 1배, 2배 처리구로 구성하였다. 실험결과, 탄산정 처리 후 챔 버내 대기 CO2 농도는 처리 직후 2배 처리구에서 472.2μL·L -1 로 가장 높은 수치를 보였으며, 양액내 pH는 2배 처리구는 pH 6.03로 가장 많이 감소하였다. 이후 시간이 경과함에 따라 CO2 농도와 pH는 처리 전 수준으로 회복하는 모습을 나타냈 다. 상추의 엽폭과 엽면적은 탄산정 2배 처리시 17.1cm, 1067cm 2로 가장 큰 값을 나타내었으며 지상부 생체중, 건물 중은 0.5배 처리구에서 63.87g, 3.08g으로 가장 높게 나타났 다. 상추의 근장은 대조구에서 28.4cm로 가장 길었으나 처리 구들간에 지하부의 생체중, 건물중은 유의적인 차이를 나타 내지 않았다. 외관상 탄산정 처리에 의해 상추의 근장이 짧아 지고 곁뿌리가 많이 발생한 것이 관찰되었다. 또한 뿌리가 갈 색으로 약간 변하는 결과가 있었지만, 지상부 생육에는 부정 적인 영향을 미치지 않은 것으로 나타났다. 탄산정 처리에 의 한 상추의 생리활성물질을 분석한 결과 chlorogenic acid와 quercetin 두가지 물질이 검출되었으며 이를 정량분석한 결과 1배 처리구에서 chlrogenic acid는 대조구보다 249% 증가하 였지만 quercetin은 37% 감소한 결과를 나타냈다. 항산화 활 성을 나타내는 DPPH 라디컬 소거능을 비교한 결과 대조구와 0.5배 처리가 1배, 2배 처리보다 유의적으로 높은 값을 나타냈 다. 이를 통해 탄산정 처리가 수경재배 상추의 생육과 생리활 성물질을 증대에 효과가 있음을 제시한다.

This research is conducted to create a functional hydrogel ophthalmic lens containing nanoparticles. Carbon nanoparticles and PEGMEMA are used as additives for the basic combination of HEMA, MA, and MMA, and the materials are copolymerized with EGDMA as the cross-linking agent and AIBN as the thermal initiator. The hydrogel lens is produced using a cast-mold method, and the materials are thermally polymerized at 100 oC for an hour. The polymerized lens sample is hydrated in a 0.9% saline solution for 24 hours before the optical and physical characteristics of the lens are measured. The refractive index, water content, contact angle, light transmittance, and tensile strength are measured to evaluate the physical and optical characteristics of the hydrogel lens. The refractive index, water content, contact angle, UV-B light transmittance, UVA light transmittance, visible light transmittance, tensile strength and breaking strength of the hydrogel lens polymer are 1.4019~1.4281, 43.05~51.18 %, 31.95~68.61o, 21.69~58.11 %, 35.59~84.26 %, 45.85~88.06 %, 0.1075~0.1649 kgf and 0.1520~0.2250 kgf, respectively. The results demonstrate an increase in refractive index, tensile strength and breaking strength and a decrease in contact angle and light transmittance. Furthermore, the visible light transmissibility is significantly increased at PEG 10 %. It is clear that this material can be used for high-performance ophthalmic lenses with wettability, ultraviolet ray blocking effect, and tensile strength.

목적: 본 연구는 trimethylsilyl methacrylate와 titanium silicon oxide 나노입자를 사용하여 친수성 하이드로젤 콘택트렌즈 재질을 중합하고 제조된 친수성 콘택트렌즈의 물리적, 광학적 특성을 분석하여 이들 물질들의 콘택트렌즈 재료로서의 활용도를 알아보았다. 방법: 고분자의 중합은 2-hydroxyethyl methacrylate, methyl methacrylate 및 n-vinyl pyrrolidone과 가교제인 ethylene glycol dimethacrylate를 기본 조합으로 하였으며, 개시제로는 AIBN을 사용하였다. 제조된 렌즈의 물성 변화를 알아보기 위해 trimethylsilyl methacrylate와 titanium silicon oxide를 첨가하여 중합하고 함수율, 굴절률, 산소투과도, 분광투과율을 측정하였다. 결과: 제조된 친수성 콘택트렌즈는 하이드로젤 콘택트렌즈의 기본물성을 만족하였으며, 첨가제인 trimethylsilyl methacrylate의 양이 증가함에 따라 산소투과도는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 titanium silicon oxide 나노입자의 첨가는 친수성 렌즈 소재의 기본적인 물성을 변화시키지 않으면서 자외선을 차단하는 것으로 나타났다. 결론: 본 연구를 통해 trimethylsilyl methacrylate와 titanium silicon oxide는 콘택트렌즈의 기본적인 물성을 만족시키면서 고산소투과성 및 자외선 차단 콘택트렌즈 재료로 다양하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

느타리버섯의 배지에 철, 고춧가루, 은행잎을 첨가하였을 때 버섯의 생육과 생리활성을 분석한 결과는 다음과 같다. 수량은 춘추 품종에 철 34.9g을 첨가하였을 때 144g으로 가장 높았고, 나머지 품종간에는 차이가 없었으며, 34.9g 및 174.5g 처리시 17.4g 처리에 비해 수량이 높은 경향이었다. 자실체와 배지에 포함된 무기물의 함량은 종류별로 차이가 있었으며, 배지중 철의 함량이 증가하여도 자실체내의 철의 함량은 0.31∼0.43mg/kg으로 거의 일정하게 유지되었다. 배지에 포함된 고춧가루의 함량이 많아질수록 자실체에 포함된 캡사이신의 함량도 많아졌으며, 수한품종에서 6mg/100g으로 가장 많이 전이되었다. 철이나 고추를 첨가한 배지에서 재배한 버섯에서 페놀성 화합물의 함량이 높게 나타났으며, 항산화력과 총 페놀성 화합물 함량, 환원력과 총페놀성 화합물 함량, 금속이온 제거능과 페놀성 화합물의 함량 간에는 서로 영향을 미치지 않는 경향이었다. Macrophage 활성화능은 수한 품종이 다른 품종에 비해 높은 경향이었다.

The total energy and strength of Mg alloy doped with Al, Ca and Zn, were calculated using thedensity functional theory. The calculations was performed by two programs; the discrete variational Xα (DV-Xα) method, which is a sort of molecular orbital full potential method; Vienna Ab-initio Simulation Package(VASP), which is a sort of pseudo potential method. The fundamental mixed orbital structure in each energylevel near the Fermi level was investigated with simple model using DV-Xα. The optimized crystal structurescalculated by VASP were compared to the measured structure. The density of state and the energy levels ofdopant elements was discussed in association with properties. When the lattice parameter obtained from thisstudy was compared, it was slightly different from the theoretical value but it was similar to Mk, and weobtained the reliability of data. A parameter Mk obtained by the DV-Xα method was proportional toelectronegativity and inversely proportional to ionic radii. We can predict the mechanical properties becauseis proportional to hardness.

실내 공기질의 오염이 점차 심각해짐에 따라 실내 공기질 개선을 위한 다양한 연구와 관련 제도가 점차 도입되고 있다. 그러나 실내 공기질 개선에 사용되는 기성 제품들은 높은 휘산성으로 인해 장기적인 포름알데히드 농도 저감에는 큰 효과를 나타내지 않고 있으며, 이에 따른 장기적인 포름알데히드의 방출에 대한 유효성 검증이 불분명한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 콘크리트에 적용 가능한 실내 공기질 개선을 위한 기능성 물질을 선정하기 위하여 시공성능, 압축강도 및 포름알데히드 농도 변화를 측정하였으며, 그 결과 기능성 물질의 종류에 관계없이 모두 시공성능 및 압축강도를 일반 콘크리트(모르타르)와 동등 수준을 확보하였다. 또한 기능성 물질의 화학작용으로 인하여 포름알데히드의 농도 저감이 가능한 것으로 나타나 향후 실내 공기질 개선을 위해 기능성 물질의 사용이 가능할 것으로 사료된다.

As the results of study, physical characteristics of light weight buoyancy material improve as MMA content was increased. When considering density and abrasion properties of light weight buoyancy, the proper mixing condition is thought to be C1.0.

Bacterial cellulose (BC) has played important role as new functional material for food industry and industrial products based on its unique properties. The interest in BC from static cultures has increased steadily in recent years because of its potential for use in medicine and cosmetics. In this study, we investigated culture condition for BC production by Acetobacter sp. F15 in static culture. The strain F15, which was isolated from decayed fruit, was selected on the basis of BC thickness. The optimal medium compositions for BC production were glucose 7%, soytone 12%, K2HPO4 0.2%, NaH2PO4ㆍ2H2O 0.2%, lactic acid 0.05% and ethanol 0.3%, respectively. The strain F15 was able to produce BC at 26℃-36℃ with a maximum at 32 ℃. BC production occurred at pH 4.5-8 with a maximum at pH 6.5. Under these conditions, a maximum BC thickness of 12.15 mm was achieved after 9 days of cultivation; this value was about 2.3-fold higher than the thickness in basic medium. Scanning electron micrographs showed that BC from the optimal medium was more compact than plant cellulose and was reticulated structure consisting of ultrafine cellulose fibrils. BC from the optimal medium was found to be of cellulose type I, the same as typical native cellulose.

In order to get effective and useful results after experiments, it is essential to classify and analyze data resulted from experiments. After these processes, obtained data enables us to have meaningful indications. During experiments, the main concern was to find the reducing ratio of formaldehyde concentrations compared to reference level of added material which affect the indoor air quality. Finally, the main objective of this study is to validate on optimal added amount of eco-friendly material for functional concrete.

Recently, many researchers have been executed on functional concrete in various fields. Especially, some researchers on added material for functional concrete are executed to improve the indoor air quality in daily living space. The indoor air quality was estimated by reducing capacity for the concentrations of formaldehyde. The main objective of this study is to provide a model to predict optimal amount of added material for functional concrete.

국내 정수장에서는 여과사를 이용하여 원수를 정수하는 급속 및 완속 여과시스템을 이용하고있다. 대부분의 여과사는 해사인 규사로써, 구성광물의 광물학적 특성이 매우 제한되어 중금속이나 유기 오염물의 여과능력이 높은 편이 아니다. 따라서 항상 예기치 않게 발생될 수 있는 오염된 원수를 효율적이고 경제적으로 여과할 수 있는 여과물질 개발이 요구되고 있다. 따라서 이 연구에서 해사를 대체할 수 있는 화강암 풍화산물인 장석질 모래에 일정량의 불석을 혼화하여 원수를 여과하였을 때 일어나는 지화학성의 변화 및 Cd, Cu, Pb와 같은 중금속의 제거능력을 시험하였다. 시험 대상 물질은 현재 정수장에서 사용하는 주문진 규사와 이 연구에서 제조된 장석질 여과사, 장석질 혼합사 I(불석 10% 혼화), 장석질 혼합사 II(불석 20% 혼화)이다. 장석질 혼합사 I 및 II는 주문진 규사와 장석질 여과사에 비해 대부분의 양이온 및 음이온이 높게 용출되었으며, Si, Ca, SO4 이온 용출은 Al, NO3, Fe, K, Mg, P 에 비해 높게 일어났다. 제올라이트의 함량을 높인 혼합사 II가 혼합사 I 비해 Na, Ca, Al과 같은 양이온의 용출농도가 보다 높게 일어났으며, 이 양이온들은 크리높틸로라이트 계열의 제올라이트로부터 주로 용출되었다. 주문진 규사와 장석질 여과사는 Cd, Cu, Pb에 대해 제거능이 거의 없거나 약한 제거율을 보였다. 이에 반하여 장석질 혼합사I, II는 Cd과 Cu에 대해 낮은 제거율을 보였으나 Pb에 대해서는 상대적으로 매우 높은 제거율을 보였다. 장석질 혼합사 I, II는 저농도(100 ppm)의 Cd, Cu, Pb에 대하여 비교적 높은 제거율을 보이는 것으로 나타났으며, 장석질 혼합사 II는 저농도(100 ppm)의 Pb 용액과 반응시킨 경우 상당히 높은 제거율 (90.7%)을 보였다. 고농도(500 ppm) 영역에서는 장석질 혼합사 I, II는 Cd의 흡착량이 Cu, Pb에 비하여 높게 나타났으며, 제거율도 각각 24.0%, 28.2%로 가장 높게 나타났다. 제올라이트의 혼합비가 10%에서 20%로 증가할수록 중금속의 흡착량과 제거율이 향상되었다. 이는 장석질 혼합사를 여과사로 이용 할 경우 제올라이트를 적정 비율로 혼화하면 높은 중금속 제거 효과가 있는 것으로 판단된다.