• 제목/요약/키워드: Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR)

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CO2/N2 분리를 위한 SBS/UiO-66 기반의 고투과성 혼합 매질 분리막 (Highly-permeable SBS/UiO-66 Mixed Matrix Membranes for CO2/N2 Separation)

  • 김영준;문승재;김종학
    • 멤브레인
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    • 제30권5호
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    • pp.319-325
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    • 2020
  • 본 논문에서는 UiO-66 입자를 합성하고, 이를 열가소성 탄성중합체인 polystyrene-block-polybutadiene-block-polystyrene (SBS) 블록공중합체 매질에 삽입하는 방식으로 CO2/N2 기체를 분리하기 위한 혼합 매질 분리막을 제조하였다. UiO-66가 고분자 매질에서 미치는 영향을 확인하기 위해 SBS와 UiO-66의 질량 비율을 변화시켜가며 혼합 매질 분리막을 제조하였다. 또한 UiO-66 입자의 균일한 분산을 위해서 두 차례에 걸친 초음파 처리 및 자성 막대를 이용한 물리적 혼합을 활용하였다. 제조된 시료들은 푸리에 변환 적외분광법(FT-IR), 주사전자현미경(SEM)을 통해 확인하였다. 또한 기체 투과 성능은 time-lag method를 통해 확인하였다. 이때, UiO-66의 함유량이 증가함에 따라 혼합 매질 분리막의 투과도는 크게 증가하였지만, CO2/N2 선택도는 크게 감소하지 않았다. 가장 좋은 성능을 보인 20%의 UiO-66 입자를 함유한 분리막의 경우 663.8 barrer의 CO2 투과도와 13.3의 CO2/N2 선택도를 보여주었다. 이러한 결과는 Robeson plot에서 순수 고분자 막에 비해 upper bound에 더 가까운 성능을 나타냈는데, 첨가된 UiO-66가 선택도를 크게 희생시키지 않고 기체 투과도는 두 배 이상 향상시켰기 때문이다.

Mg-Al Layered Double Hydroxide/Ethylene Vinyl Acetate 나노복합막의 기계적 특성과 기체투과 특성에 관한 연구 (Mechanical and Oxygen Permeation Properties of Layered Double Hydroxide/Ethylene Vinyl Acetate Nanocomposite Membranes)

  • 황지영;이상협;이종석;홍세령;이현경
    • 멤브레인
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    • 제23권2호
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    • pp.151-158
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    • 2013
  • EVA의 기체 분리 성질에 미치는 LDH의 영향을 알아보았다. Mg-Al LDH/EVA 나노복합막은 유기적으로 수정된 DS-LDH를 이용하여 용액 삽입법으로 제조되었다. DS-LDH는 LDH 층간에 DS 음이온을 삽입하여 제조하였다. 나노복합막의 구조는 XRD, FT-IR, SEM으로 알아보았다. DS-LDH가 EVA 내에 무질서하게 분산되었음을 XRD로부터 확인하였다. LDH가 3 wt% 첨가된 나노복합막에서 인장강도와 파단신율 모두 최댓값을 나타내었다. 열적 안정도 역시 EVA에 LDH가 첨가되면서 향상되었다. 1, 3, 5 wt%의 LDH를 함유한 LDH/EVA 나노복합막의 기체투과도는 $O_2$$CO_2$에 대하여 측정하였다. 3 wt% LDH를 함유한 경우 나노복합막의 $O_2$에 대한 투과도가 EVA막에서보다 53% 감소하였다. 하지만 $CO_2$ 투과도는 나노복합막의 기체 차단 특성에도 불구하고 LDH 내의 OH기와 $CO_2$ 간의 높은 친화력으로 인하여 기체투과도는 증가하였다.

일본 나라현 위안소 수습 의복 조사 및 과학적 분석 (Scientific Investigation of the Clothes Collected at Comfort Station in Nara, Japan)

  • 최정은;전유리;이유진;김민서;진철민
    • 보존과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.363-370
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    • 2017
  • 국립일제강제동원역사관에서 보존처리를 의뢰한 상의 2벌의 재질 분석을 실시하여 당시 의복의 특징을 파악하고, 보존처리를 위한 기초 데이터 구축을 목적으로 한다. 시료의 섬유 짜임 관찰을 위해 실체현미경을 사용하였다. 또한, 섬유 동정을 위해 푸리에변환 적외선 분광광도계(FT-IR), 전자현미경(SEM-EDS)을 이용하였다. 의복 A는 겨드랑이의 구멍, 문양이 있는 레이온제의 흰색 동정, 전체적으로 문양이 없는 소재 등으로 유추하여 보아 여성이 입었던 일본식 속옷 형식의 상의(半襦袢)로 보인다. 몸통 부분의 현미경 관찰 결과 단면 기공이 관찰되며 전체적으로 섬유 꼬임이 관찰 되며, 재질 분석 결과 면이었다. 흰색 동정은 섬유 길이 방향으로 세로선이 관찰되며 단면에 기공은 관찰되지 않으며 재질 분석 결과 레이온 이었다. 의복 B는 오사카 지창에서 검수하고 직인한 작업자용 상의로 보인다. 현미경 관찰 결과, 섬유 꼬임과 단면 기공이 관찰 되었으며, 재질 분석 결과 면이었다. 단추는 분석 결과 초기 플라스틱의 하나인 요소수지로 보인다.

SiO2-TiO2계 복합 나노섬유의 제조 및 광활성 연구 (Fabrication and Photocatalytic Properties of SiO2-TiO2 Composite Nanofibers)

  • 현동호;임태호;이성욱
    • 공업화학
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    • 제19권5호
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    • pp.554-558
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    • 2008
  • 전구체로서 알콕사이드[Tetraethyl orthosilicate (TEOS), Titanium (IV) isopropoxide (TiP)]를 사용하여 졸-겔 방법으로 전기방사에 적합한 졸을 제조한 후, $(1-x)SiO_2-(x)TiO_2$계 복합 나노섬유를 제조하였다. 제조된 광활성 무기나노섬유의 표면 및 구조적 특성은 X-선회절분석(XRD), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미경(TEM), 열중량분석 및 미분주사칼로리미터분석 (TGA-DSC), 적외선분광분석((FT-IR)을 통하여 확인하였다. $(1-x)SiO_2-(x)TiO_2$계에서 $TiO_2$ 양이 증가하면 전기방사된 복합섬유직경은 증가하였으며, 저온에서 안정한 아나타제 $TiO_2$ 결정에서 루타일로의 상전이는 $1000^{\circ}C$에서의 열처리 후에도 고루 분산되어 있는 $SiO_2$로 인해 $0.6SiO_2-0.4TiO_2$계까지는 아나타제상으로 존재하였다. $SiO_2-TiO_2$계 복합체 나노섬유의 광활성은 메틸렌블루 광분해 실험 및 UV-vis/DRS 분석을 통해 자외선 영역에서 나타남을 확인하였다.

사이클로덱스트린과 전분을 이용한 coenzyme Q10 복합체의 특성 연구 (Structural and Solubility Characteristics of Coenzyme Q10 Complexes Including Cyclodextrin and Starch)

  • 이준경;이현주;임재각
    • 한국식품과학회지
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    • 제46권2호
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    • pp.180-188
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    • 2014
  • 본 실험에서는 coenzyme $Q_{10}$을 cyclodextrin, starch를 이용하여 각각 복합체를 형성하고 형성된 복합체의 용해도 및 구조적 특성을 확인하였다. Starch 복합체는 용해 온도가 증가할수록 복합체 및 복합체내의 coenzyme $Q_{10}$의 용해도가 유의적으로 증가하는데 비해 cyclodextrin 복합체는 $37^{\circ}C$에서 coenzyme $Q_{10}$의 최대 용해도를 보였으며 이후 $50^{\circ}C$에서는 강하게 aggreagation이 일어났고, $80^{\circ}C$에서는 약해진 결합에 의해 복합체가 깨짐으로써 coenzyme $Q_{10}$이 물 위에 뜨는 형상을 나타내었다. 두 복합체의 구조적 차이를 FT-IR, XRD, DSC를 통하여 확인한 결과 cyclodextrin 복합체는 coenzyme $Q_{10}$의 isoprenoid chain에 주로 포접이 되어 있는데 반해 starch 복합체는 coenzyme $Q_{10}$의 isoprenoid chain 뿐만 아니라 benzoquinone ring에도 포접되어 있는 것을 확인하였고, 또한 starch 복합체가 cyclodextrin 복합체에 비해 coenzyme $Q_{10}$ 무정형영역이 더 크게 증가되어 있는 것을 확인하였다. In vitro simulated digestion model을 통하여 각 소화기관 별 복합체의 방출 패턴을 확인 한 결과 두 복합체 모두 구강, 위장의 효소 및 조건에 비해 소장의 효소와 조건에서 유의적으로 크게 coenzyme $Q_{10}$의 방출이 확인되었다. 따라서 coenzyme $Q_{10}$은 cyclodextrin, starch와 포접되어 복합체를 형성함으로서 생체이용율의 향상을 기대할 수 있다.

Performance Evaluation of Hazardous Substances using Measurement Vehicle of Field Mode through Emergency Response of Chemical Incidents

  • Lee, Yeon-Hee;Hwang, Seung-Ryul;Kim, Jae-Young;Kim, Kyun;Kwak, Ji Hyun;Kim, Min Sun;Park, Joong Don;Jeon, Junho;Kim, Ki Joon;Lee, Jin Hwan
    • 한국환경농학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.294-302
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    • 2015
  • BACKGROUND: Chemical accidents have increased owing to chemical usage, human error and technical failures during the last decades. Many countries have organized supervisory authorities in charge of enforcing related rules and regulations to prevent chemical accidents. A very important part in chemical accidents has been coping with comprehensive first aid tool. Therefore, the present research has provided information with the initial applications concern to the rapid analysis of hazardous material using instruments in vehicle of field mode after chemical accidents. METHODS AND RESULTS: Mobile measurement vehicle was manufactured to obtain information regarding field assessments of chemical accidents. This vehicle was equipped with four instruments including gas chromatography with mass spectrometry (GC/MS), Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FT-IR), Ion Chromatography (IC), and UV/Vis spectrometer (UV) to analyses of accident preparedness substances, volatile compounds, and organic gases. Moreover, this work was the first examined the evaluation of applicability for analysis instruments using 20 chemicals in various accident preparedness substances (GC/MS; 6 chemicals, FT-IR; 2 chemicals, IC; 11 chemicals, and UV; 1 chemical) and their calibration curves were obtained with high linearity ( r 2 > 0.991). Our results were observed the advantage of the high chromatographic peak capacity, fast analysis, and good sensitivity as well as resolution. CONCLUSION: When chemical accidents are occurred, the posted measurement vehicle may be utilized as tool an effective for qualitative and quantitative information in the scene of an accident owing to the rapid analysis of hazardous material.

연소 독성 기반 우레탄 화재의 위험성 평가 연구 (A Research of Risk Assessment for Urethane Fire Based on Fire Toxicity)

  • 김성수;조남욱;이동호
    • 한국화재소방학회논문지
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    • 제29권2호
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    • pp.73-78
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    • 2015
  • 리스크 관리 대상 중 화재는 대형재해임과 동시에 물적 인적 손실을 동반하는 고위험군 항목에 속한다. 따라서 재난안전관리에서는 실천적 측면에서의 화재예방활동과 발생 가능한 화재위험성 예측, 화재 피해 최소화를 위한 안전관리비용 투자가 요구되며 인적피해 최소화를 위해 가스 유해성 시험(KS F 2271)기반 연소 독성에 대한 위험성 평가를 요구한다. 본 연구에서는 정량적 화재위험성평가 기법의 기초 데이터 확보를 위한 연구로, 두께 5~25 mm의 우레탄 시료를 대상으로 가스 유해성 시험을 실시하였다. 또한 실험동물에 노출되는 연소생성물은 적외선 분광분석기(FT-IR)로 분석하여 ISO 13344의 연소독성지수 Lethal Fractional Effective Dose ($L_{FED}$)를 산출하였다. 또한, $L_{FED}$에 기초하여 시료의 Lethal Concentration 50% ($LC_{50}$)을 산정한 결과, 일정치 이상의 화재하중을 가지는 우레탄 시료의 $LC_{50}$$118{\sim}129g/m^3$임을 확인하였다. 본 연구를 통하여 해당 기법이 우레탄 화재 위험성 분석에 적용 가능함을 확인하였으며, 본 기법의 적용으로부터 유해가스에 의한 인적피해 예측을 기반으로한 건축물 안전 확보 차원의 전략적 투자확대의 자료로 활용 가능케 하였다.

Isolation and Characterization of Pepsin-soluble Collagens from Bones, Skins, and Tendons in Duck Feet

  • Kim, Hyun-Wook;Yeo, In-Jun;Hwang, Ko-Eun;Song, Dong-Heon;Kim, Yong-Jae;Ham, Youn-Kyung;Jeong, Tae-Jun;Choi, Yun-Sang;Kim, Cheon-Jei
    • 한국축산식품학회지
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    • 제36권5호
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    • pp.665-670
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    • 2016
  • The objectives of this study were conducted to characterize pepsin-soluble collagen (PSC) extracted from bones (PSC-B), skins (PSC-S), and tendons (PSC-T) of duck feet and to determine their thermal and structural properties, for better practical application of each part of duck feet as a novel source for collagen. PSC was extracted from each part of duck feet by using 0.5 M acetic acid containing 5% (w/w) pepsin. Electrophoretic patterns showed that the ratio between α1 and α2 chains, which are subunit polypeptides forming collagen triple helix, was approximately 1:1 in all PSCs of duck feet. PSC-B had slightly higher molecular weights for α1 and α2 chains than PSC-S and PSC-T. From the results of differential scanning calorimetry (DSC), higher onset (beginning point of melting) and peak temperatures (maximum point of curve) were found at PSC-B compared to PSC-S and PSC-T (p<0.05). Fourier transform infrared spectroscopy (FT-IR) presented that PSC-S and PSC-T had similar intermolecular structures and chemical bonds, whereas PSC-B exhibited slight difference in amide A region. Irregular dense sheet-like films linked by random-coiled filaments were observed similarly. Our findings indicate that PSCs of duck feet might be characterized similarly as a mixture of collagen type I and II and suggest that duck feet could be used for collagen extraction without deboning and/or separation processes.

품종별 감자전분의 이화학적, 구조적, 페이스팅 및 유변학적 특성 (Physicochemical, structural, pasting, and rheological properties of potato starch isolated from different cultivars)

  • 이준구;최문경;강진수;정예지;진용익;김미숙;이영승;장윤혁
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.360-368
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    • 2017
  • 본 연구는 '대서' 품종과 국산 신품종 감자('고운', '새봉', '진선')로 추출한 감자전분의 이화학적, 구조적, 페이스팅 및 유변학적 특성에 대하여 평가하였다. 인 함량은 전분 포도당 잔기의 C-6에서의 인산화 정도에 따라 '대서' 전분이 유의적으로 높았고 '고운' 전분이 유의적으로 낮게 나타났다. 인 함량은 전분의 peak viscosity에 영향을 미쳐 인 함량이 높은 '대서' 전분이 peak viscosity 또한 가장 높게 나타났다. Breakdown viscosity는 국산 신품종 감자전분이 '대서' 전분에 비해 유의적으로 낮게 나타남으로써 '대서' 전분보다 열과 전단에 의한 구조의 파괴가 적어 식품 가공에 이용하기 적합함을 확인하였다. 주사전자현미경, X-선 회절도, FT-IR 스펙트럼, 1D NMR 분석 결과 '대서' 전분과 국산 품종 감자전분의 구조적인 차이는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 정상유동 특성에서는 모든 전분에서 shear-thinning 현상이 나타났으며 그중에서도 특히 '고운' 전분이 가장 강한 shear-thinning 현상과 가장 높은 ${\eta}_{a,5}$, K, ${\sigma}_{oc}$값을 나타냈다. 동적 점탄특성에서는 본 연구에 사용한 모든 국산 신품종 감자전분의 G'과 G"이 '대서' 전분보다 높아 점탄성이 우수함을 입증하였다. 따라서 본 연구에서 페이스팅 특성과 동적 점탄특성 결과를 통해 국산 신품종의 감자전분의 열과 전단에 대한 저항성이 '대서' 전분보다 높아 가공 시 구조의 파괴가 적으며 점탄성 또한 '대서' 전분보다 높아 가공시장에서 더 유용하게 쓰일 수 있음을 확인하였다. 즉 본 연구에 사용된 국산 신품종 감자 품종이 가공용으로서 '대서' 품종을 대체해 국내 감자 가공시장의 점유율을 높일 수 있을 것이라고 판단된다.

SBS-g-POEM 공중합체, ZIF-8, 이온성 액체에 기반한 고투과성 혼합 매질 분리막 (Highly-permeable Mixed Matrix Membranes Based on SBS-g-POEM Copolymer, ZIF-8 and Ionic Liquid)

  • 강동아;김기훈;김종학
    • 멤브레인
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    • 제29권1호
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    • pp.44-50
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    • 2019
  • 본 논문에서는 SBS-g-POEM 블록-그래프트 공중합체, 이온성 액체(EMIMTFSI) 및 ZIF-8 나노 입자를 사용하여 $CO_2/N_2$ 기체를 분리하기 위한 혼합 매질 분리막(MMMs)을 개발하였다. SBS-g-POEM은 낮은 비용이 드는 자유 라디칼 중합법을 통해 합성된 유연한 블록-그래프트 공중합체이다. EMIMTFSI는 SBS-g-POEM 매트릭스에 용해시켰으며, 합성된 ZIF-8 나노 입자들 역시 공중합체의 매트릭스에 분산시켰다. 제조된 시료들의 특성은 푸리에 변환 적외 분광법(FT-IR), 시차 주사 열량계(DSC), 주사 전자 현미경(SEM), X선 회절 분석(XRD)을 통해 확인하였으며, 분석 결과 각 성분들은 서로 간의 좋은 혼화성을 나타내었다. 기체 분리 성능은 time-lag measurements를 통해 확인되었으며, 537.0 barrer의 $CO_2$ 투과도와 15.2의 $CO_2/N_2$ 선택도를 나타내었다. 이를 통해 첨가된 EMIMTFSI와 ZIF-8 나노 입자는 $CO_2/N_2$ 선택도를 크게 희생시키지 않고 기체 투과도를 두 배 이상 향상시키는 것으로 확인되었다.