본 연구에서는 수질정화 기술개발을 위하여 수산화라디칼 및 오존 발생기를 이용하여 수중에 존재하는 천연 지방산 분해 제거 연구를 수행하였다. 천연 지방산은 수산화라디칼 및 오존에 의하여 1차 분해반응 형태로 제거되었으며, 천연 지방산의 분해반응에서 수산화라디칼 단독으로 사용하는 것 보다 오존과 함께 사용한 경우 분해 효율을 크게 향상시킬 수 있음을 알 수 있었다. 또한, 천연 지방산이 수산화라디칼과 오존에 의해 분해되는 화학반응 기구를 제안하였다.
비공역형 단량체인 비닐아세테이트(VAc)는 공역형 비닐계 단량체와 달리 라디칼의 활성이 너무 커서 중합 도중 빈번한 연쇄이동반응과 정지반응에 의해 분지구조의 고분자가 얻어지며 고분자량의 폴리비닐아세테이트를 얻기가 어려운 것으로 알려져 있다. 폴리비닐알코올(PVA)은 비닐알코을 단량체의 호변이성질화 때문에 단량체의 직적중합에 의해서는 얻을 수 없고 일반적으로 비닐아세테이트(VAc)를 라디칼 중합하여 얻어진 폴리비닐아세테이트(PVAc)를 비누화하여 합성한다. (중략)
유기과산화물은 분자구조내에 과산화결합(Peroxy, -O-O-)을 갖고 있는 유기화합물로서 매우 불안정한 과산화수소(H-O-O-H)의 유도체이다. 과산화물을 특징짓는 산소-산소(-O-O-) 과산화결합은 C-H, C-O, C-C 등의 결합에 비하여 결합에너지가 작아서 열이나 빛에 의해서 쉽게 균형분해(Homolysis)가 일어나 두 개의 유리기인 라디칼(Free radical)을 생성하게 되는데, 이때 생성된 라디칼은 비닐중합반응을 개시시킬 수 있고, 또한 다른 자유 라디칼 반응을 유발시킬 수 있다.(중략)
평면 레이저 유도 형광법을 사용하여, 가시와 엔진내부에서 연소 과정이 진행되느 동안 OH라디칼 분포에 대한 2차원 영상을 계측하였다. Rayleigh 산란광을 차단하기 위해서 광대역 필터인 UG11을 사용하였으며, OH 형광 영상은 ICCD카메라로 수집하였다. OH라디칼 은 Q1(11)과 P2(8) 파장으로 여기하였다. 엔진 연료로는 iso-octane을 사용하였으며, 이 연료에서는 자체 형광이 발생하지 않았다. 난류를 암시하는 주름진 화염 경계면을 명확하게 관측하였으며, 어떤 영상에서는 화염 섬(flame island)이 나타나기도 한다.
매우 유용한 양이온 라디칼인 trlphenylaminium hexachloroantimonate가 불용성 폴리머체에 정량적으로 접합되어졌다. 그 폴리머 양이온 라디칼은 딜스-알더 반응형태의 이분자화 반응에 촉매로서 효과적이었으며 여러번 재사용 되어질 수 있음을 알 수 있었다.
약한 자장을 사용하는 평면형 유도 결합 플라즈마 식각 장치에서 라디카르이 농도 제어를 위하여 벽면온도를 증가시켜 라디칼 손실을 줄였다. 폴리머를 잘 형성하는 C4F8의 경우 이에 따라 식각 특성이 25%정도 개선되었고, OES(opptical emission sppectroscoppy)와 AMS(appearance mass sppectroscoppy)를 이용하여 라디칼과 이온의 밀도 변화를 측정하여 식각 결과를 설명할 수 있었으며, 반면에 CF4의 경우 큰변화를 볼 수 없었다.
석탄 연소로 내에서는 어떠한 방식으로든 NH- 라디칼이 존재하게 된다. 즉, 배가스 처리 공정에서는 SNCR 방식에 의해 질소산화물 (NO) 저감할 경우 환원제로써 사용되는 암모니아 또는 요소와 같은 물질은 고온의 연소로에서 NH- 라디칼을 생성하게 되기도 하며, 순환유동층 연소로처럼 석탄을 원료로 사용하는 연소로에서는 석탄내에 포함되어 있는 N, H와 같은 원소들이 휘발하여 NH- 라디칼이 생성되기도 한다.(중략)
최근 들어, 열악한 실내 공기 환경과 미세 먼지의 유입으로 아토피 피부염, 알레르기성 비염 및 천식 등의 감염성 질환이 증가하고 있다. 따라서, 공기 중 병원균(Airborne pathogens)을 친환경적으로 제거하는 기술이 요구되고 있는 추세이다. 본 연구에서 제안하는 시스템은 물을 이용하여 플라즈마를 발생시키는 시스템이다. 기존 플라즈마를 이용한 공기 정화 장치는 공기를 사용하여 플라즈마를 발생시키므로 오존과 같은 인체에 유해한 물질들이 발생되는 문제점이 있다. 하지만, 본 연구에서는 물을 사용하여 플라즈마를 발생시키므로 활성 라디칼들이 포함된 물을 미스트 형태로 분사하여 인체에 무해하며, 대기 중 병원균 살균이 가능한 장점이 있다. 물 플라즈마 젯 분사장치는 전원 공급 장치, 플라즈마 전극 그리고 플라즈마 노즐로 이루어져 있으며 주입되는 물을 기반으로 플라즈마를 발생시킨다. 장치의 특성을 분석하기 위하여, 오실로스코프로 전압 및 전류를 측정하였고 적정법을 이용하여 생성되는 활성 라디칼들의 농도를 측정하였다. 또한 살균 능력을 평가하기 위하여 병원균 중 대표적으로 대장균을 배양하여 살균 실험을 수행하였으며, 결과적으로 90% 이상의 대장균이 사멸하는 것을 확인하였다.
대기 중에서 HOx(OH, H $O_2$) 라디칼은 매우 중요한 산화제로, 대류권내 광화학 반응에 있어 그 역할이 핵심적이라 할 수 있다. 이러한 OH 라디칼의 정확한 농도를 측정하는 것은 대기의 산화능, 기후 변화 및 대기 중의 광화학 반응을 보다 정확히 이해하기 위해 매우 필요한 연구이다. 그러나 OH를 비롯한 HOx 라디컬의 농도 측정은 이들이 라디칼이기 때문에 매우 어려운 것이 사실이다. 즉, 이들은 대기 내에 존재하는 양이 절대적으로 적고 (OH: $10^{6}$molecules cm-$^3$, H $O_2$: $10^{8}$molecules cm-$^3$), 반응성이 커서 수명이 짧기 때문에 측정에 많은 어려움이 따른다. (중략)
삼백초 지상부의 에탄올 추출농도와 추출 시간에 따른 수율, total phenol과 total flavonoid함량, DPPH 라디칼 소거능을 조사하였다. 추출 온도 9$0^{\circ}C$에서 에탄올농도를 증가시키면서 8시간동안 환류추출하였다. 추출수율과 DPPH 라디칼 소거능은 에탄올농도 40%까지는 증가하다가 60%이상에서는 감소하였고 total phenolic compound와 total flavonoid의 함량도 비슷한 경향을 보였다. total phenolic compound의 함량은 40%와 60%에서 큰 차이가 없는 반면 total flavonoid의 함량은 40%에서 더 높았다. total phenolic compound와 total flavonoid 함량, DPPH 라디칼 소거능 및 추출수율은 40% 이상에서는 큰 변화가 없어 추출용매의 조건은 40% 에탄올로 선정하였다. 40% 에탄올로 9$0^{\circ}C$에서 24시간 동안 4시간 간격으로 환류추출하였을 때 total phenolic compound와 total flavonoid 함량, DPPH 라디칼 소거능 및 추출수율은 4시간 이후 큰 차이가 없었다. 삼백초의 용매추출조건으로는 40% 에탄올, 4시간 추출하는 것이 적합하다고 판정된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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