본 연구에서는 서로 다른 성질을 지닌 기름(MO, CO, PO)을 선정한 후 산화방지제(아스코브산, 토코페롤)의 종류와 농도를 달리한 베타카로텐 함유 나노에멀션을 제조하여, 산화안정성을 검토하였다. 베타카로텐 나노에멀션은 낮은 pH에 비하여 높은 pH에서 화학적으로 더 안정하였다. 또한 베타카로텐의 산화는 기름의 특성에 많은 영향을 받았으며, 지방산 사슬길이가 길며 포화 지방산 함량이 낮은 CO를 유상(oil phase)으로 사용할 경우 베타카로텐 산화를 더욱 가속화시키는 것으로 나타났다. 에멀션 내의 베타카로텐의 분해는 아스코브산과 토코페롤 산화방지제를 첨가함으로써 지연시킬 수 있었다. 그러나 베타카로텐을 함유한 산성 상태의 음료와 식품을 제조하고 이를 장기간 보존하기 위해서는 높은 농도의 산화방지제 첨가가 요구됨을 확인하였다.
80두의 3원교잡종 돼지를 이용하여, 40일간 글라이신 베타인이 함유된 시험사료를 급여한 후 도축하여 글라이신 베타인 급여가 돈육 등심의 품질에 미치는 효과를 측정하였다. 돈육 등심내 글라이신 베타인의 축적율은 글라이신 베타인의 급여량이 높을수록 높게 나타났다(P<0.05). 0.4% 글라이신 베타인 급여구는 저장기간의 증가에 따라 등심육의 pH가 유의적으로 (P<0.05) 증가하였으며, 저장 13일에는 글라이신 베타인 급여구가 대조구에 비교해 유의적으로(P<0.05) 높은 pH를 나타내었다. 글라이신 베타인 급여 수준에 의한 명도값$(L^*)$은 유의적인 차이를 나타내지 않았으며, 적색도$(a^*)$ 또한 글라이신 베타인의 급여에 의한 주목할만한 경향을 나타내지 않았다. 황색도 $b^*$는 저장 9일에 0.4%와 0.6% 글라이신 베타인 급여구가 대조구와 0.2% 글라이신 베타인 급여구에 비교해 유의적으로 (P<0.05) 낮게 냐타났다. 또한 저장 13일에는 0.6% 급여구가 가장 낮은(P<0.05) 황색도 값을 나타내었다. 글라이신 베타인 급여에 의한 전단력 차이에서는 글라이신 베타언급여구가 대조구에 비교해 유의적으로(P<0.05) 높은 전단가를 나타내었다. 또한 저장 9일까지는 0.4% 글라이신 베타인 급여구가 가장 높은(P<0.05) 전단력을 나타내었으며, 저장 13일에는 0.2% 글라이신 베타인 급여구가 유의적으로(P<0.05) 가장 높은 전단력을 나타내었다. 근절의 길이의 변화를 보면 0.6% 글라이신 베타인 급여구가 전 저장기간동안 기장 짧은(P<0.05) 근절길이를 냐타내었으며, 대조구의 근절길이는 전 저장기간동안 가장 길게 나타났다. 지방산패도의 변화는 저장기간이 경과할수록 모든 처리구의 지방산패도는 유의적으로(P<0.05) 증가하였으나, 처리구간의 지방산패도는 전 저장기간동안 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 글라이신 베타인의 급여에 의해 불포화지방산의 함량은 감소하고 포화지방산의 함량은 증가하는 결과를 나타내었다. 특히 linoleic acid와 myristic acid는 글라이신 베타인의 급여수준이 높을수록 감소하는(P<0.05) 경향을 나타내었다. 신선육의 관능검사에서 육색은 저장 1일차에 글라이신 베타인 급여구가 대조구에 비교해 유의적으로(P<0.05) 높게 나타났으나 저장기간이 경과한 이후에는 처리구간의 육색은 차이가 나타나지 않았다. 그러나 신선육 육향과 전체적언 가호도 및 가열육 관능검사는 처려구간의 주목할만한 차이를 나타내지 않았다.
마이크로파 추출 및 하소 공정을 통하여 카올린으로부터 베타 알루미나 전구체 및 베타 알루미나 분말을 합성하였다. 황산 알루미늄 및 가성소다의 혼합 용액을 교반되는 에탄올 용액 중에 적하시켜서 $Al_2$(SO$_4$)$_3$.17$H_2O$ 및 $Na_2$SO$_4$.10$H_2O$의 균일한 침전물을 얻었다. $\beta$- 및 $\beta$\"-Al$_2$O$_3$상으로 구성된 베타 알루미나를 얻기 위하여 재래식 및 마이크로파 하소법으로 주어진 온도에서 약 2h 동안 침전물 시료를 하소하였다. 재래식 하소된 시료에 비하여 마이크로파 하소된 시료는 $\beta$\"-Al$_2$O$_3$상이 상대적으로 많이 존재하였다. 또한, 재래식 하소된 시료와 마이크로파 하소된 시료의 미세구조는 매우 상이하였다. 매우 상이하였다.
본 연구에서는 바이오폴리머의 일종인 베타글루칸을 구연산과 교차결합하여 수용액 내에서 불용성인 흡착제(crosslinked β-glucan, CBG)롤 제조하였으며, FTIR과 SEM-EDX를 이용하여 CBG의 특성평가와 납과 구리 흡착특성을 파악하기 위한 pH에 따른 흡착량 변화, 흡착속도, 등온흡착 실험을 진행하였다. 특성평가 결과, 베타글루칸과 구연산의 교차결합 메커니즘을 파악하였으며, CBG 표면에서의 납과 구리 흡착을 확인하였다. 수용액 pH에 의한 흡착량 변화 실험에서는 pH 6에서 가장 높은 납과 구리 흡착량을 보였으며, pH 3이하에서는 급격한 감소를 보였다. 또한 흡착속도 실험 결과 CBG에 의한 납과 구리 흡착은 유사 2차 반응속도식과 내부확산식을 따르는 것을 확인하였고, 등온흡착 실험에서는 Langmuir식을 따라 납과 구리 최대흡착량이 각각 59.70, 23.44 mg/g임을 확인하였다. 본 연구에서는 구연산을 이용하여 베타글루칸을 수용액 내 흡착제로 이용하는 방법을 제시하고자 하였으며, 연구결과에 따라 CBG는향후 친환경적인 중금속 흡착제로서의 적용이 가능할 것으로 판단된다.
황소의 정액에서 베타 굴룩유로니다아제를 부분적으로 정제하였다. 이 정제과정에는 $(NH_4)_2SO_4$ 의 분획분리법, 두개의 연속적인 DEAE-셀루로오즈 콜럼 및 등전초점화법(pH4-6) 및 세파덱스 G-200의 절여과 방법이 쓰여졌다. 등전초점화(lsoelectric focusing)법을 사용했을때 pH5.13에서 베타 굴룩유로니다아제는 한 형태의 단백질로 존재하였다. 고도로 정제된 베타 굴룩유로니다아제는 전기영동법에 의해 한개의 주된 띠와 약간의 불순물의 띠로 나타났고 특수활동도는 34Units/mg 단백질로 나타났다. 이 효소는 pH 5.2 와 $48^{\circ}C$ 에서 가장 높은 활동도를 나타냈다. 알부민이나 0.15M 소금용액에서 베타 굴룩유로니다아제는 활동도가 상승됐다. 페놀프타레인-모노-베타-굴룩 유로닉산을 기질로 사용했을때 km값은 2.9mM 이었고 Vmax값은 $0.8{\mu}$mole/min 이었다. 대두의 콘카나발린 A에 흡착하는 것으로 보아 이 효소는 당단백질임이 확인됐다. 토끼, 사람의 정자 아크롬좀 추출물 및 정액에서 이 효소는 높은 활성도를 나타냈다.
액체섬광 계수기에 대한 $^3H,\;^{14}C,\;^{36}Cl$의 베타선 스펙트럼의 시뮬레이션을 Monte Carlo 법으로 수행하였다. 베타선의 손실에너지는 'continuous slowing down approximation(CSDA)' 모형으로부터 구하였다. 순 베타방출 핵종이 균일하게 용해되어 있는 섬광용액은 $1.25cm{\times}3.5cm$의 원통형 geome try로 가정하였다. $^{14}C,\;^{36}Cl$에 대한 계산결과는 계수효율의 경우 실험 값과 2%의 범위 내에서 잘 일치하였으나 $^3H$에 대해서는 상당한 편차를 나타내었다. 이는 저 에너지 베타선에 대한 섬광용액 자체의 quenching 효과에 기인하는 것으로 판단된다.
베타선 스펙트럼의 최대 에너지가 확실하게 구별되는 2개의 핵종만을 포함하는 혼합시료의 경우에는 최대 에너지가 다르다는 점을 이용하여 손쉽게 각 핵종의 방사능 값을 측정할 수 있다. 그러나 3개 이상의 베타 방출 핵종이 포함된 혼합물에 대해서는 각 핵종의 스펙트럼이 서로 겹치기 때문에 이러한 방법으로 구해진 방사능 값은 신뢰도가 떨어지게 된다. 따라서, 본 연구에서는 최소자승법을 이용하여 혼합물의 중첩된 베타선 스펙트럼을 각각 분리 정량분석 할 수 있는 방법을 제시하였다. 또한, 실제로 4개의 베타 방출 핵종($^3H,\;^{14}C,\;^{36}Cl\;^{90}Sr$)이 혼합된 시료를 조제하여 본 분석법을 검증한 결과 참고치(Reference value)와 분석치가 7% 이내에서 잘 일치함을 보였다.
최근 개발된 감도가 좋은 LiF:Mg,Cu,Na,Si TL물결을 Teflon과 혼합한 후, 않은 디스크 형태로 압축 성형한 얇은 LiF:Mg,Cu,Na,Si Teflon 검출기를 제작하고 베타선 검출기로서의 TL 반응특성을 연구하였다. 한국원자력연구소의 $^{147}Pm,\;^{204}Tl$ 및 $^{90}Sr/^{90}Y$ 베타선원을 이용하여 두께 $2mg/cm^2$인 Kapton 박막을 덮은 상태로 베타선을 조사하였다. 제작한 않은 LiF:Mg,Cu,Na,Si 검출기들의 $^{137}Cs$에 대한 batch 균질성은 4.7%, 베타선에 대한 선량의존성은 0.1 mGy에서 100 Gy까지 선형성을 나타내고, 에너지의존성은 $^{147}Pm,\;^{204}Tl$ 및 $^{90}Sr/^{90}Y$ 베타선에 대해 각각 0.46, 1.09 및 1.06 이었다. 그리고 베타선에 대한 방향의존성은 $0.93{\pm}0.03\;(^{147}Pm),\;0.94{\pm}0.04\;(^{204}Tl)$ 및 $0.92{\pm}0.05\;(^{90}Sr/^{90}Y)$으로, 이들 얇은 LiF:Mg,Cu,Na,Si 검출기들에 대한 TL 반응특성의 결과는 국제표준기구(ISO)의 베타선량계 기준을 잘 만족하였다.
12-고리를 갖는 큰 기공 제올라이트인 H-모더나이트, H-베타, H-Y상에서 에탄올 아민화반응에 의한 디에틸아민합성반응을 수행하였다. 사용된 큰 기공 제올라이트의 Si/Al 비 증가는 강산점의 감소를 가져왔으며 이 강산점의 세기는 아민으로의 생성 증가와 관련지을 수 있었다. 다차원 채널 형태를 갖는 H-베타, H-Y 제올라이트는 큰 둥지 부피와 낮은 산점세기로 인해 에탄올의 이량화반응에 의한 디에틸에테르의 생성을 촉진하였다. 직선 기공 채널 형태를 갖고 있는 H-모더나이트 제올라이트는 정밀화학 중간체로 널리 쓰이는 모노, 디에틸아민 합성에 적합하였다.
베타선 방출 핵종 측정을 위한 프로토 타입(prototype) 액체섬광검출기를 개발하고 이의 특성을 분석하였다. 액체섬광계수시스템의 신호처리부는 2개의 광전자증배관(photomultiplier tube, PMT)과 동시 계수 회로를 이용하여 구성하였다. 제작한 프로토 타입 시스템의 특성 분석을 위하여 4종류의 베타 핵종 $(^3H,\;^{14}C,\;^{36}Cl,\;^{90}Sr)$에 대한 샘플을 조제하여 베타 스펙트럼을 측정하였다. 차폐체를 전혀 사용하지 않은 상태에서 측정한 4종류의 핵종에 대한 베타 스펙트럼을 구하고, 최소 검출 한계를 계산한 다음, 법적 규제치 및 계산된 검출한계와 비교하였다. 이들 대부분의 선원들은 수분이내의 측정으로 배수중 방사선물질에 대한 법적 규제치 이하로 충분히 검출 가능함을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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