참다래 및 야생다래에서 수액 채취시기에 따른 수액특성, 수액내 유리당, 무기물 및 아미노산함량 변화를 조사하였다. 참다래 및 야생다래에서 수액 채취시기에 따른 수액량은 채취 시기가 늦을수록 심하게 감소하는 경향을 보였다. 수액내 수분함량, 당도, 점도 및 pH는 두 종간 차이가 없었으나 산함량 및 탁도는 야생다래보다는 참다래에서 다소 높은 경향을 보였다. 당은 참다래에서 fructose, glucose, sucrose, galactose, manitol이 함유되어 있었고 야생다래에서는 fructose, glucose가 함유되어 있었는데 당의 대부분은 fructose였다. 수액내 주요 무기물은 칼슘, 카리 및 마그네슘으로 칼슘함량이 상대적으로 가장 높았다. 두 종에서 각각 17종의 아미노산이 함유되어 있었는데 이들중 주요 아미노산은 glutamic acid, lysine 및 isoleucine이었는데 이중 glutamic acid함량이 가장 높았다. 참다래에서 histidine, methionine과 tylosine을 제외한 나머지 성분은 야생다래에 비해 높았다. 무기물 및 아미노산함량은 수액 채취시기가 늦을수록 증가하는 반면 유리당함량은 감소하는 경향을 보였다. 수액의 품질은 채취시기가 늦을수록 향상되는 것으로 나타났으나 수액채취량은 현저히 감소하는 경향을 보였다.
주로 생약식물로서 야용되어온 구기자의 당, 아미노산, 지방산, 무기물 함량을 각각 분석한 결과는 다음과 같다. 구기자에는 3종의 당이 있었으며, 당 조성으로서는 건조 구기자(품종, 청양) 100g당 glucose, 5.36%:fructose, 5.81%:sucrose, 4.39이였다. 총 단백질은 일본 I이 11.3894%로서 가장 높았으며, Asp/Asn, Glu/Gln은 다른 아미노산보다 높은 함량을 나타냈다. 구기자의 주요 지방산은 linoleic, oleic, palmitic acids이었으며, 이들은 총 지방산의 82.98~89.64%를 차지하였다. 구기자의 무기물 함량은 다른 가지과 식물과 비교할 때 $Ca^{{+}{+}}$량이 약간 적었다. 중국 II는 다른 품종에 비하여 $Ca^{{+}{+}}$, $Fe^{{+}{+}}$함량이 높았다.
본 연구에서는 고온에서 우수한 전도성을 가지는 전해질막의 개발을 위하여 신규한 실란계 무기물을 합성하였으며, 이를 이용하여 제조된 분리막의 특성평가가 진행되었다. 탄화수소계열 고분자인 SPAES를 합성하여 고분자 물질로 사용하였으며, 높은 이온전도성을 가지는 무기물의 제조를 위하여 silica, phosphate, zironium계 물질을 졸겔법을 이용하여 복합화 시켰다. 각 조성의 몰비를 조절하여 세 가지 종류의 무기물을 제조하였으며 조성에 따른 물성변화를 관찰하였다. EDX 분석결과 제조된 무기물은 고분자 분리막 내에 고르게 분산이 되는 것을 확인하였다. 친수성을 가지는 무기물의 도입을 통하여 분리막 내에 이온을 전달할 수 있는 수분채널이 형성되어 함수율이 증가가 됨을 확인하였다. 또한 zirconium계 무기물의 함량이 높을수록 고온에서 전도도가 향상되는 결과를 확인하였으며 복합화된 실리카는 저온 가습조건에서 이온전도도가 향상되는 결과를 나타내었다.
석조문화재에 사용되는 에폭시 수지에 열팽창계수가 낮은 무기물을 첨가하여, 석재와 비슷한 수준으로의 열팽창계수 조절 및 무기물 첨가에 따른 기계적 변화를 연구하였다. 사용된 에폭시 주제는 hydrogenated bisphenol A (HBA), 경화제로는 상온에서 경화가 가능한 Isophoronediamine (IPDA), 점도 조절을 위한 반응성 희석제로는 difunctional polyglycidyl epoxide (DPE)를 선정하였으며 열팽창계수를 조절하기 위한 무기물 첨가제는 talc와 fused silica 를 사용하였다. 에폭시 수지와 희석제의 함량에 따라 점도를, 에폭시 수지와 무기물 첨가제의 부피비에 따른 열팽창계수를 측정하여 물리 화학적 물성 개선 가능성을 확인하였으며 인장강도, 전단강도 측정을 통하여 기계적 성능을 비교하였다. 연구결과 에폭시 수지에 첨가될 무기물 첨가제의 함량이 커질수록 열팽창 계수가 감소할 뿐만 아니라, 굴곡강도가 감소하고 전단 강도는 증가하는 특성이 나타났으며, fused silica를 사용한 에폭시 수지가 talc를 사용한 제품군에 비해 열팽창계수가 크게 감소하여 석재와 비슷한 수준으로 조절 가능함을 확인하였다.
고분자 복합체 절연재료는 porcelain 이나 glass 같은 세라믹 소재의 재료와 비교하여 옥외사용 시간의 관점에서 더 뛰어난 특정을 발휘한다. 그러나 노화되었을 때, 이들 옥외용 절연재료의 성질은 발수성이나 흡수성등과 같은 절연재료의 표면특성에 의해 변화한다. 이러한 표면특성의 변화는 누설전류에 의한 트래킹 (tracking), 침식 (erosion) 및 섬락현상(flashover) 등의 유전체 파괴에 이르게 한다. 본 연구에서는 고분자 복합체 절연재료로 널리 이용되고 있는 EPDM의 발수특성을 향상시키기 위해 기존에 이용되던 무기물 첨가제인 alumina hydrate(ATH)이외에 발수성이 뛰어난 실리콘 고무를 상용화제를 이용하여 블렌드하고, 각종 유기 첨가제 및 무기물 보강제를 이용하여 EPDM/Silicone 복합체를 제조하였다. EPDM/Silicone 복합체의 인장강도 및 유전강도는 실리콘의 함량이 증가할수록 낮아졌으며, 촉진 노화시험을 실시한 결과 $120^{\circ}C$까지 인장강도 및 신율을 유지하였다. 유전강도의 측정결과 복합체의 접촉각과 표면에너지 측정결과 Silicone 고무의 함량이 증가할수록 접촉각은 증가하고, 표면에너지는 낮아졌다. 경사평판법에의한 내트래킹성 측정결과 실리콘 함량이 증가할수록 내트래킹성은 우수하였으며, 실리콘 함량이 30%인 복합체에서는 트래킹 및 침식이 진행되지 않았다.
분산제의 종류와 함량이 무기물-유기물 복합재료의 레올로지 특성 및 유전특성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 먼저 Multiple light scattering 방법을 통하여 용액의 입자 이동속도와 용액의 맑은층의 두께변화를 살펴보았으며 이를 통해 적정한 분산제의 선정 및 선정된 분산제의 함량비에 따른 무기물 분말의 분산 특성을 고찰하였다. 그리고 테이프 캐스팅을 통하여 테이프를 제작한 후 1GHz에서 유전특성을 측정하였다. 위 결과들을 통하여 분산제의 종류와 함량비에 따라 용액 및 슬러리의 특성이 다르며 적정한 분산제를 사용하여 유전상수 16.5에 유전손실 0.0058의 복합재료를 제작할 수 있었다.
양액 재배에서 서양 심비디움(Cymbidium Jungfrau)의 질소와 인 흡수 및 재분배양상을 조사하였고 양액 재배와 관행인 화분 재배간의 심비디움의 생육, 광합성, 엽록소함량, 무기물 함량을 비교하였다. 질소$(^{15}N)$의 흡수는 자연광의 60% 광도에서 보다 자연광에서 많았고, 인$(^{32}P)$의 흡수는 이와 반대의 경향을 나타냈다. 흡수된 질소$(^{15}N)$는 벌브에 가장 많이 존재하였고 인$(^{32}P)$은 뿌리와 벌브에 많이 있었으며 잎으로 재분배된 양은 10% 정도였다. 2년생 어미주보다는 0.5 또는 1년생 새끼 주에서 질소$(^{15}N)$와 인$(^{32}P)$의 흡수가 더 많았다. 심비디움의 인 흡수율은 보리의 경우 보다 약 350배 정도 낮았다. 심비디움의 초장, 벌브크기, 생체증가율, 광합성 능, 엽록소 함량은 바크 또는 입상 암면을 배지로 이용하는 양액 재배가 일반 관행재배보다 더 높았다. 특히 양액 재배에서 사용된 바크와 입상 암면간에 생육과 무기물함량이 차이를 보이지 않았다. 또한, 질소, 인, 칼륨, 마그네슘의 함량은 양액 재배에서 높았으나 칼슘은 관행과 차이가 없었고 무기물의 흡수는 주로 영양생장기간 동안에 이루어졌다.
유채박의 활용성을 높이기 위하여 발아에 따른 일반성분, 지방산, 무기물의 함량변화를 측정한 결과는 다음과 같다. 유채의 백립중은 발아 72시간후에 최초 무게의 두배가 되었으며 이때 자엽이 출현하였다. 발아에 따라 수분과 조회분은 큰 변화가 없었으나 조단백질과 가용성무질소물의 함량은 감소하는 경향을 나타내었다. 발아전 시료의 지방산 조성은 oleic, erucic, linoleic, linolenic acid가 각각 24.6, 15.5, 10.6, 9.5%이었으며 stearic, palmitic, arachidic acid가 각각 1.0, 2.4, 5.3%이었다. 발아후 96시간까지는 각 지방산 함량이 모두 조금씩 감소하다가 120시간에는 증가하는 경향을 나타내었으며 지방산간의 차이는 별로 없었다. 발아전 시료의 무기물 함량은 인, 칼슘, 마그네슘, 아연, 망간, 구리, 철이 각각 6367, 3068, 2667, 80.3, 26.5, 15.9, 94.4ppm이었고 나트륨은 극히 미량이 검출되었다. 발아에 따른 무기물 함량은 초기에 서서히 감소하다가 120시간에 약간 증가하는 경향을 나타내었으며, 철의 경우 48시간에 급격히 증가하다가 감소하는 경향을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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