본 연구는 라디에타소나무 제재목의 균 변색을 제거하기 위한 표백처리의 사용 가능성을 조사하기 위하여 수행하였다. 염소계 표백제인 아염소산나트륨과 차아염소산나트륨은 표백조건(약제농도, 처리온도, 처리시간)의 조절에 따라 만족할만한 변색제거 효과를 얻을 수 있었다. 비염소계 표백제인 과산화수소는 표백조건의 조절만으로는 변색제거가 불가능하였으나 규산나트륨과 수산화나트륨을 활성제로 첨가하는 경우에는 염소계 표백제보다 탁월한 변색제거 효과를 나타내었다. 그러나 활성제 첨가에 따라 재색의 녹색화 문제가 발생하였는데, 앞으로 이러한 문제점을 해결하기 위한 연구가 진행되어야 할 것이다. 또한, 앞으로 본 연구를 통해 개발된 변색제거 방법의 현장 적용을 위한 후속 연구도 필요하다고 본다.
하드코팅에 의해 광변색과 경성의 성질을 갖는 플라스틱 렌즈를 제조하고, 그것들의 광학적 성질과 표면 특성을 평가하였다. 무색 상태의 자외선 스펙트럼과 유색 상태의 가시광선 스펙트럼에서 광변색 효과를 관찰할 수 있었다. 광변색 렌즈의 가시광선 투과율은 무색 상태에서 83.44%(검정)에서 87.15%(청)였으며, 유색 상태에서 71.10%(적)에서 79.98%(황)이었다. 적색 광변색 렌즈는 다른 렌즈에 비해 광학 밀도(${\Delta}$OD)와 색차(${\Delta}$$E^{\ast}_\;{ab}$)가 컸다. 하드코팅을 적용한 광변색 렌즈는 부착성, 내온수성, 내약품성 및 표면 현상이 우수하였으며, 또한 경도와 내마모성은 무코팅 렌즈에 비하여 증가하였다. 따라서 이와 같은 코팅 시스템으로 광변색과 하드코팅 성질과 같은 기능성을 안경렌즈에 부여할 수 있었다.
추출에 의해 얻어진 천연염료로 염색한 착색 밤나무재의 변색방지를 위하여 래커 마감도장시편는 500 lux의 실내광 및 50,000~70,000 lux의 실외광 수준의 광변색, 내산성, 내알칼리성, 내열성 영향을 시편의 색차로 측정하였다. 모든 변색실험에서 래커 마감처리 한 시편이 빛, 산, 알칼리, 온도 등에 기인한 변색방지에 효과를 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 염액의 pH가 알칼리로 짙어질수록 천연염색 가구재의 광변색을 경감시키는데 효과적인 것으로 나타났다.
지류문화재의 소재로 주로 사용되어온 수록한지를 네 종류로 구분하고 이를 PEG 분자량과 농도별에 따른 광 변색 억제 효과를 태양의 분광분포와 거의 흡사한 xenon arc 등(燈)을 조사(照射)해 시험한 바 다음과 같이 요약할 수 있었다. 1) Polyethylene glycol을 분산제로 사용한 미 표백 한지는 광 조사 이후 PEG 분자량과는 관계없이 10시간까지는 백색도가 급속히 떨어지는 경향을 보였으나 그 이후부터는 점진적으로 향상되는 경향을 나타내 광 변색 억제의 효과가 있음을 알 수 있었다. 2) 약품 표백을 실시한 한지는 20시간 이후부터 백색도가 증가하는 현상이 나타나 시간이 지체될 뿐 변색 억제의 효과는 있음을 알 수 있었다. 3) 황단규근(黃團葵根)을 분산제로 사용해 초지(秒紙)한 한지(韓紙)는 PEG 400-20%에 침지했을 때 백색도가 가장 낮았으나 광 조사 후는 백색도 차가 가장 적어 광 변색 억제효과가 가장 컸음을 알 수 있었다. 4) 광 열화에 의한 표면현상으로 제일 먼저 나타나는 황변(黃變) 현상을 PEG 침지로써 억제할 수 있음을 b*+값이 감소하는 것으로 알 수 있었고 명도 저하 역시 L* 값의 증가로 상당량 억제할 수 있음을 알 수 있었다.
자외선 완전차단 및 청색광을 일부 차단하고 광변색성을 가지는 편광안경렌즈를 개발하였다. 심야 운전이나 반사광에 의한 눈부심을 획기적으로 줄이고 자외선이 강한 공간에서는 선글라스 역할을 하며 평상시는 안경렌즈로 사용할 수 있는 기능성 안경렌즈이다. 광변색성은 명반응에서는 0.5초 암반응에서는 3초 정도의 회복시간이 걸렸다. 편광기능은 95% 정도를 얻었다. 자외선은 완전히 차단되었고 청색광은 30%정도의 저감 효과를 얻었다. 광변색성 및 자외선차단기능과 편광기능을 하나로 결합한 렌즈는 국내 시장을 조사한 결과 최초의 시도이다.
아연계 합금도금강판은 내식성이 향상되는 반면 아연 이외의 원소 성분에 의해 고온다습에서 변색되기 쉽기 때문에 이를 억제하기 위한 후처리 기술이 필요하다. 또한, 아연계 합금도금 강판이 자동차 부품으로 적용되기 위해서는 변색 억제를 위해 처리한 후처리제가 쉽게 제거되어 인산염처리 공정에서 도금 표면에 인산염결정이 용이하게 형성되어야 한다. 본 연구에서는 건식공정으로 제작된 아연계 합금도금 강판에 우레탄계 알칼리 후처리제를 도포하고, 고온다습 환경에서의 변색 억제 특성과 적정 부착량에서의 인산염처리 및 전착도장 특성에 대해 평가하였다. 두 형태의 후처리제는 건식 아연계 합금도금 강판에 도포 직후 표면에 간섭색을 나타내었으며, 첨가제를 통해 간섭색 제어가 가능하였다. 또한, 두 형태의 후처리제 모두가 고온다습 환경에서 무처리 강판에 비교하여 월등히 우수한 변색 억제 효과를 보였으며, 인산염처리 및 전착도장이 양호하게 얻어지는 것을 알 수 있었다.
밤가루를 천일 건조하거나 $50^{\circ}C$로 저온 가열건조한 경우, 색도변화가 뚜렷하지 않았으나, $100^{\circ}C$로 열풍 건조한 밤가루의 색도변화는 7시간 건조하는 동안에 L(lightness) 값이 크게 감소하였고, a(redness) 값이 크게 증가하여 yellow색 계통으로 변색되었고, 순도는 2배 이상의 강도를 보여주었다. 이와같은 갈변화 현상은, 건조처리중 lysine함량이 크게 감소하는 것으로 미루어 amino-carbonyl reaction에 의한 것으로 추측할 수 있었으며, 밤가루의 변색을 억제하기 위하여 0.1% potassium metabisulfate용액으로 처리한 밤가루의 색도는 본래의 밤가루색깔과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았다. 한편, 끓는 0.1% sodium bisulfate, 0.2% 명반, 0.05% vitamin C 및 0.1% citric acid 용액중에 blanching시켜 건조한 밤가루와 대조구와의 색도 결과, ${\bigtriangleup}E(color difference)$값은 각각 1.05, 1.24, 3.47 및 3.34로 뚜렷한 변색 억제 효과를 관찰할 수 있었다.
본 연구에서는 변색균, 선발된 Albino 균주(BSFcs-1) 및 Cartapip 균주를 접종시킨 소나무재 및 리기다소나무재의 추출물함량 및 추출물성분의 화학적 조성 변화를 조사하였다. 청변균처리에 의하여 아세톤추출물의 함량이 급격히 감소되었는데, 무처리재의 추출물함량이 3주간의 천연노화처리로 약 20% 감소되었으며, 변색균, Albino균주(BSFcs-1) 및 Cartapip균주처리로 소나무재의 경우 25.1~30.4%의 추출물이 감소하였다. 한편 리기다소나무의 경우는 추출물 함량이 22.9~28.1% 감소되었다. 처리전 및 처리후의 추출물의 조성변화를 분석한 결과, 소나무재와 리기다소나무재 모두 자연노화 및 변색균처리로 그 함량이 낮아졌다. 추출물조성을 살펴보면 fatty acids와 sterols은 3주간 자연노화처리로 10.6~11.2%, 변색균처리로 36~41.1%의 높은 감소율을 나타냈다. 또한 triglycerides도 3주간 자연노화처리로 5.68~9.4%, 변색균처리로 38.5~40.0% 높은 감소율을 나타냈다. Resin acids의 경우 3주간 자연노화처리로 6.1~11.3%, 변색균처리로 36~41.5%의 감소율을 나타냈다. 추출물함량에 있어서 변색균과 선발된 무색균주(albino균주) 간에는 큰 차이가 없었다. 본 연구로부터 목재변색을 생물학적으로 방제할 목적으로 국내에서 선발된 albino균주(BSFcs-1)가 추출물함량을 효과적으로 감소시키는 것을 확인할 수 있었다.
음향감쇠매질 내에서 집속 초음파에 의한 온도 분포 변화를 파악하는 것은 다양한 분야에 매우 중요한 정보를 제공할 수 있다. 본 연구는 음향감쇠매질 내에 임계온도 $30^{\circ}C$인 시온안료를 사용한 감온 필름을 삽입하여 비침습적으로 온도 상승 효과를 조사하였다. 음향감쇠매질은 한천과 설탕을 섞어 제작하였으며 매질내 음향특성을 제어하기위해 사용한 설탕 농도는 25 %에서 40 %까지 변화시켰다. 집속 초음파에 의한 온도상승 효과를 감온 필름의 변색영역의 변화로 관찰한 결과 초음파 방사 후 2~5 s 사이에 급격한 변색 영역의 증가를 보이다가 그 이 후 완만한 변화를 보였다. 시뮬레이션에서는 실험 결과와는 달리 초음파 방사후 10 s까지 선형적으로 변색영역이 증가하는 경향을 보였다. 이는 매질의 열전도도 및 열용량은 온도에 따라 변하는 값을 가지는데, 시뮬레이션에는 이를 고려하지 못했기 때문으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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