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산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막의 기체차단성 평가 및 활용 (Graphene Oxide/Polyimide Nanocomposites for Gas Barrier Applications)

  • 유병민;이민용;박호범
    • 멤브레인
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    • 제27권2호
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    • pp.154-166
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    • 2017
  • 식품 포장, 전자 기기 등에 활용되고 있는 고분자 기반 기체 차단성 필름은 경량성, 낮은 제조 원가, 높은 가공성으로 인하여 많은 주목을 받고 있다. 특히 전자기기에 활용되기 위하여, 기체 차단 필름은 매우 높은 수준의 기체 차단성을 요구받고 있다. 하지만 현재 수준의 고분자 기반 기체 차단 필름은 다른 소재와 비교하여 상대적으로 높은 수준의 기체 투과유량을 보이고 있다. 따라서 기존의 고분자 필름이 가지고 있는 장점을 유지하면서 더 높은 수준의 기체 차단성을 부여하기 위한 요구가 증대되고 있다. 최근 그래핀 소재는 기체 차단을 위한 2차원 소재로서 각광받고 있다. 그러나 그래핀 소재의 낮은 가공성과 어려운 대면적화 문제 때문에 산화그래핀이 그 대안으로서 떠오르고 있다. 산화그래핀은 높은 종횡비를 가지는 2차원 층상구조의 그래핀에 산소관능기를 함유한 형태로서, 수용성 혹은 극성 용매에 잘 분산되는 성질을 가지며, 따라서 대량 생산에 용이한 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는, 산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막을 제조하였다. 폴리이미드는 현재 널리 이용되고 있는 기체 차단성 고분자 중의 하나로서 높은 기계적 강도, 열적 안정성 및 내화학성을 가지고 있다. 본 연구를 통하여 산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막이 기체 차단성을 가지고 있음을 확인하였다. 더 나아가, Triton X-100이나 sodium deoxycholate (SDC) 등의 계면활성제를 나노복합막에 도입함으로써 산화그래핀의 고분자 매트릭스 내에서의 분산성을 향상시켜 기체 차단성을 높이고자 하였다. 그 결과로서, Triton X-100이 도입된 나노복합막이 예상치와 유사한, 향상된 기체 차단성을 보임을 확인하였다. 본 연구를 기반으로 고분자 기반 나노복합막의 기체 차단성 분야로의 활용성이 증대될 것으로 기대한다.

하늘타리(Trichoxanthes Kirilowii)의 자원화(資源化)에 관한 기초(基礎) 연구(硏究) (A Study on the Utilization of Trichoxanthes Kirilowii Root Starch)

  • 고정삼
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제24권1호
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    • pp.59-66
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    • 1981
  • 전분함량이 높은 야생식물(하늘타리)의 자원화를 위한 기초적 연구를 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 종자파종시 생육기간이 길수록 뿌리무게와 전분함량의 증가가 급격하였으며, 시기별 전분함량은 $36.5{\sim}48.0%$(건물량)으로 타 전분원료에 비하여 변화가 적었으며 3년후부터 연중 채취 가능하며 유휴지를 활용 장기적 원료공급을 할 수 있다. 2. 자생지(自生地自) 토양(土壤)은 감귤원 토양에 비해 유기물 및 전질소함량이 많으나 유효인산, K, Ca, Mg등 무기물함량이 적었다. 3. 전분제조시 원심분리법(3,000 rpm, 20 min)이 가장 수율이 높았고, pH조절 및 제단백처리한 전분의 품질이 우수하였으며 tank침전법에 의한 고구마전분 분리와 동일한 공업적 제조방법으로도 양질(良質)의 전분을 얻을 수 있었다. 4. 전분입자의 외형은 비교적 둥근 모양으로 직경이 대부분 $5{\sim}16{\mu}$범위였으며 입자의 비중은 1.535였으며 X-선 회절법에 의한 결정구조는 B형 이었다. 5. Amylose함량은 26.7%, blue value는 0.46, 인은 34mg%를 함유하고 있었다. 6. Ostwald점도계법에 의한 호화온도는 $60{\sim}61^{\circ}C$였으며, 호화온도는 $63.5^{\circ}C$로 다른 전분에 비하여 낮았고 점도는 높았다. 7. 요오드정색도는 $570m{\mu}$에서 극대 파장을 나타내었고 전분풀의 저온저장시에 매우 안정성을 가지고 있었다.

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기계발골가금육(機械拔骨家禁肉)의 특성(特性) 및 이용(利用)에 관(關)한 연구(硏究) -제(第) 2 보(報) : 기계발골가금육(機械拔骨家禁肉)의 이용(利用)- (Chemical and Functional Characteristics of Mechanically Deboned Chicken Meat and its Utilization in Processed Meat -II. Utilization of Mechanically Deboned Chicken Meat-)

  • 김종원;안병윤;이유방
    • 한국식품과학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.176-180
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    • 1981
  • 국내의 산란노계와 브로일러로부터 생산(生産)된 수동발골육(HDM) 및 기계발골육(MDM)을 여러가지 비율(比率)로 배합(配合)하여 제조(製造)한 치큰 패티와 프랑크푸르트 소시지의 특성(特性), 보존성(保存性), 기호성(嗜好性)을 평가(評價)하였던 바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. HDM을 사용한 치큰 패티의 TBA시험에 의한 지방산패도는 냉동저장중 계속 증가하였으나 8주(週)까지는 보존성이 양호(良好)였다. 2. 치큰 패티의 색(色)과 기호성(嗜好性)에 있어 MDM을 50%까지 첨가한 것이 가장 우수하였고 50%까지도 양호(良好)하였으나 70%이상 첨가는 권장할 수 없었다. 3.프랑크푸르트 소시지의 제조에 있어 MDM을 50%까지 첨가한 것의 기호성이나 조직적 특성은 HDM으로만 만든 제품과 비등하게 양호(良好)하였으나 70% 이상 첨가한 것은 불량(不良)하였다. 4. MDM을 함유(含有)한 프랑크푸르트 소시지의 보존성(保存性)은 $4^{\circ}C$에서 4주까지 무난하였으며 저장 기간에 따른 TBA 값의 변화는 거의 없었다. 5. 결론적으로 치큰 패티나 프랑크푸르트 소시지등의 육제품(肉製品) 제조에 있어서 MDM을 총원료육의 $30{\sim}35%$까지 첨가하여도 조직이나 기호성이 우수한 제품을 생산(生産)할 수 있었다.

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필드조건, 엔진오일의 종류에 따른 오일성능 분석 (Analysis of Oil Performance by Different Type of Engine Oil In the Field)

  • 김영환;송준희;김한주
    • 에너지공학
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    • 제26권3호
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    • pp.131-136
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    • 2017
  • 자동차 엔진오일은 엔진 시동 시 가장 중요한 윤활제이다. 최근 자동차 회사 와 윤활유 제조업체들은 교환주기를 연장하기 위해 첨가제를 사용하여 오일의 품질을 상당히 개선하고 있다. 대부분의 고객은 자동차 제작사의 정품오일을 사용하거나 전문가의 추천을 받아 사용한다. 본 논문을 통해 소비자가 고효율 윤활유를 선택하는 또 다른 기준점을 제안한다. 본 논문은 7개월 동안 실제 자동차의 운전 조건을 고려하여 오일의 6가지 화합물을 조사 비교 분석하였다. 물리적, 화학적 관점에서 실험을 수행했다. 현장에서 다양한 실험을 통해 광유와 합성유 화합물은 산화, 점도, 유동성 및 TBN에서 크게 구분된다. 이들은 엔진 부품 피스톤, 베어링 등의 마모에 영향을 준다. 다양한 오일을 비교하였을 때 인화점, 산화 안정성에서 합성유의 성능이 좋고 오염 물질인 Fe와 Al 화합물의 변화가 적은 것으로 나타났다. 오일의 첨가제는 광유와 합성유에서 청정분산제 Ca가 확연한 차이를 나타냈다. 극압제 Zn과 윤활 향상제 P는 유사하였다.

황련유래 단백질이 함유된 나노리포좀의 제조 및 특성 (Preparation and Characterizatino of Nano-sized Liposome Containing Proteins Derived from Coptidis rhizoma)

  • 오승룡;이상봉;조계민;최문재;진병석;한용문;이영무;심진기
    • 공업화학
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    • 제17권1호
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    • pp.52-57
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    • 2006
  • 천연 항진균 물질인 황련(Coptidis Rhizoma)은 감염성 피부염을 유발시키는 주 원인균인 Cadida albicans에 항세균 작용이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 황련유래 단백질(Proteins derived from Coptidis Rhizoma, CRP)의 유효 성분을 추출하여 안정성 도모 및 피부 세포 내에 안정하게 흡수시키는 물질 전달체로서 리포좀을 제조하였다. 황련유래 단백질을 함유한 리포좀 입자의 평균 크기는 187 nm, 표면전하는 3.337 mV이며 포집효율은 33%이었다. 온도, 저장시간에 따른 CRP의 방출 거동을 확인하였으며, 리포좀의 안정성을 증가시키기 위하여 리포좀을 poly(vinyl alcohol) (PVA)로 코팅하였다. 코팅된 리포좀은 코팅 안된 리포좀에 비하여 낮은 방출율을 나타내었다. 또한, 리포좀에 함유된 CRP의 항캔디다 효과는 $50^{\circ}C$ 또는 자외선(UV)으로 24 h 처리한 후에도 지속됨을 확인하였다.

고밀집 섬유 집합체에 의해 유도된 모세관 현상을 이용한 정적 액-액 접촉장치의 개발과 그 특성 연구 (A Study of the Development of Liquid-liquid Static Contactor Using Capillary Phenomena Induced by Highly Packed Fiber Bundle and its Characteristics)

  • 김광욱;변기호;이일희;유재형;박현수
    • 공업화학
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    • 제7권4호
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    • pp.743-749
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    • 1996
  • 본 연구에서는 고밀집 섬유 다발체 내에 수용상과 유기상을 동시에 주입시켜 나타나는 모세관 현상을 이용하여 최소 공간에서 최대한의 물질 전달 면적을 갖게 한 정적 액-액 접촉 장치가 개발되었다. 이 장치의 특성과 안정성을 평가하기 위해 TBP와 우라닐 이온을 함유한 질산계의 연속 추출 실험이 수행되었으며, 추출 성능은 동일 상비 조건에서 수행된 회분식 성능과 동일하였다. 초기 수용액에 대한 추출 수율을 증가 시키기 위해서는 일정한 수용액 유속에서 유기상의 유속 증가가 필요하였고, 같은 상비 조건의 회분식의 추출수율을 갖기 위해서는 수용액이 장치 내에서 일정한 체류 시간을 유지해야함을 알 수 있었고 본 추출계에서는 약 1.9분이 필요함을 알 수 있었다. 본 연구에서 개발된 고 밀집 섬유체 접촉기는 안정성과 재현성이 뛰어 났으며, 일반 물질 분리용 뿐만 아니라, 액-액계면 넓고 안정되어 있어 용매 추출 속도론 해석에도 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.

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수소 분리 응용을 위한 폴리벤즈이미다졸 기반 분리막의 연구 동향 (Research Trends of Polybenzimidazole-based Membranes for Hydrogen Purification Applications)

  • 김지현;김기현;남상용
    • 공업화학
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    • 제31권5호
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    • pp.453-466
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    • 2020
  • 에너지 부족 및 환경 오염위기를 극복하기 위해 친환경 에너지에 대한 수요가 증가함에 따라 잠재적인 해결책으로 수소 경제가 제안되고 있다. 이에 따라 경제적이고 효율적인 수소 생산은 필수적인 산업공정으로 여겨지고 있으며, 연소 전 석탄의 가스화 또는 천연가스 개질반응에 의해 생성된 합성가스에서 H2를 정제하는 동시에 CO2를 포집하는 H2/CO2 분리에 수소 분리막을 적용하는 연구가 지속되고 있다. 고온 환경에서 H2에 선택적인 유리질 고분자 막은 CO2 포집 성능의 잠재력을 갖추고 있으며, 에너지 및 비용 면에서 효율적인 시스템이다. 폴리벤즈이미다졸(PBI) 기반 수소 분리막은 고온의 구동 조건에서도 탁월한 화학적·기계적 안정성을 보여주고 있어 고 성능의 PBI 수소 분리막 개발이 최근 급속도로 진행되고 있다. 본 총설에서는 산업적으로 적용 가능성이 있는 수소 분리막 개발을 위해 PBI를 기반으로 한 구조 변형 막, 가교 막, 혼합 막, 탄화 막의 최근 발전에 대하여 중점적으로 다루고 있다.

감나무 잎으로 부터 분리한 tyrosinase 억제물질의 응용 (Application of Isolated Tyrosinase Inhibitory Compounds from Persimmon Leaves)

  • 조영제;안봉전;김정환
    • 생명과학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.976-984
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    • 2011
  • 감잎으로부터 tyrosinase 억제물질의 추출을 위하여 60% ethanol을 사용하여 추출한 경우 추출물의 phenol성물질 함량이 21.91 mg/g로 가장 높았고, tyrosinase 억제효과도 37%의 억제율로 가장 높게 나타났다. 감잎 추출물로부터 tyrosinase 저해 활성 물질을 정제하기 위하여 Sephadex LH-20 column과 MCI-gel CHP-20 column을 이용하여 gradient로 용출한 결과 tyrosinase 저해 활성을 가지는 2가지 순수한 compound를 정제하였으며, 정제된 2가지 compound를 구조 동정한 결과, (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3이었다. 정제물의 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3는 29.5, 40.2%의 저해활성을 나타내었으며, melanoma 세포에서의 멜라닌 생합성 저해효과를 측정한 결과 (+)-gallocatechin과 prodelphinidin B-3는 각각 32.5, 46.7%의 저해활성을 나타내어 멜라닌생성억제효과가 매우 뛰어남을 알 수 있었다. 정제된 미백물질을 이용하여 제조한 essence 제품의 안정성을 살펴본 결과, 미백 essence제품의 pH는 10,000 ppm의 농도에서 4.90~4.95였으며, 점도는 23,000~26,000 cP로 60일 동안의 저장기간 동안 큰 변화를 나타내지 않았다. 일반적 보존 시험인 온도에 따른 안정성과 광안정성(인공광, 자연광) 검사에서도 안정하였으며, 특수, 가혹 보존 시험인 온도순환에 따른 안정성 검사에서도 상의 분리와 변색, 변취 없이 모두 안정함을 확인할 수 있었다.

스테인리스 전기로 산화슬래그의 콘크리트용 잔골재 활용방안 검토 (Study on Stable Use of Stainless EAF Oxidizing Slag as Fine Aggregate of Concrete)

  • 조봉석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.133-142
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    • 2014
  • 최근 골재 수급불균형 문제 및 천연자원 고갈에 관한 사회적 관심이 집중되는 가운데, 종래 철강공정에서 부산물로 발생하는 슬래그 중 전기로 산화슬래그는 그 물리적 특성이 일반 골재와 유사한 특성이 있어 콘크리트용 골재로서 활용가능성이 높게 평가되나 슬래그 중 함유되어 있는 free-CaO에 의한 표면결함을 야기하는 문제를 내재하고 있다. 본 연구는 이러한 전기로 산화슬래그 골재의 화학적 안정성 확보 방안을 도출하고 이를 통해 안정화된 슬래그 골재를 용도별 콘크리트용 잔골재로 활용하여 콘크리트의 역학적 성능 및 내구성능을 실험적으로 평가함으로서 최종적으로 전기로 산화슬래그 잔골재의 활용방안을 제시하는 데 그 목적이 있다. 본 연구결과, 전기로 산화슬래그의 골재입경 조정, 소정 기간 동안의 자연 에이징 처리에 의해 팝아웃 등의 표면결함을 대폭 저감할 수 있는 것으로 나타났으며, 콘크리트 용도별 대체율에 따른 역학적 성능 및 내구성능은 일반 골재와 비교하여 동등 또는 동등 이상의 성능을 발현하는 것으로 평가되었다. 향후 전기로 산화슬래그 잔골재 활용시에는 콘크리트의 미관저해 현상이 나타나지 않도록 충분한 사전 에이징 또는, 가공처리 등 안정성 확보를 위한 품질관리가 선행되어야 할 것이다. 또한, 철강부산물의 친환경적인 자원순환 시스템을 확립하기 위해서는 전기로 산화슬래그 골재에 대한 품질관리방안 확립과 더불어 다양한 용도개발이 이루어져야 하며 각종 공학적 특성 및 내구성에 관한 지속적인 연구개발이 이루어져야 할 것이다.

Dothiorella ribis가 생산하는 응유효소에 관한 연구 -제 2 보 응유효소로서의 일반적 성질- (Studies on Milk-clotting Enzyme of Dothiorella ribis -Part II. Properties of the Enzyme-)

  • 김유삼;홍윤명;유주현
    • 한국식품과학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.172-177
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    • 1971
  • Dothiorella ribis에 의한 응유효소의 생산량은 밀기울 1g 당 950 S.U.이며 응유온도는 $20{\sim}62^{\circ}C$의 온도범위에서 온도상승과 더불어 응유력이 강화되었고 calcium의 농도는 짙어 질수록 탈지분유액의 pH는 보다 산성일 때 응유력이 강화되었다. 우유가 희석될 때 0.01M $CaCl_2$용액을 사용한 경우는 생우유나 탈지분유에 관계없이 희석과 더불어 응유력이 증가되었으나 증류수로 희석할 때는 희석도가 낮을 때 다소 응유력의 증가를 보이다가 희석도가 높아지면 급격히 응유력이 감퇴 됨을 알수 있었다. 또한 우유는 저온처리하는 것이 응유활성의 측면에서도 유리하다는 것을 나타내 주었으며 단백질분해력은 같은 응유력에 대하여 비교검토된 Mucor pusillus Lindt의 응유효소에 비하여 월등히 높았다. pH의 안정범위는 중성부분이며 열에 대하여는 $45^{\circ}C$에서 비교적 안정하였고 우유를 응고시킨 후 curd로서의 단백질 회수율은 76.2%이었다. 이상의 결과로서 Dothiorella ribis의 응유효소는 단백질분해력이 높다는 결함이 있으나 보다 연구할 가치가 있으며 단백질분해효소로서의 개발도 또한 기대된다.

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