석면은 자연적으로 발생되는 광물로 1887년 캐나다의 케베크 지방에서 채굴이 시작되어 흡음, 단열, 내부식성, 내약품성이 뛰어나고 값이 싸자는 이점 때문에 90%이상이 건축재료로 사용되었다. 석면은 장기간 노출될 경우 대략 15년에서 30년의 잠복기를 거쳐 석면폐증, 폐암 악성 중피종을 등을 유발하며 단 한번 진단되면 아직 이렇다할 치료방법이 없다. 대체적으로 석면폐의 경우 질병의 발생과 석면 섬유 사이에는 양-반응관계를 보이며(Beckla ke et al., 1980) 악성중피종과 폐암의 경우는 화학적 성질과 함께 섬유의 굵기, 길이, 모양 등의 물리적 성질이 질병의 발생과 밀접한 관계가 있는 것으로 보고되고 있다(Lippmann, 1988). (중략)
Folate 유사체의 anti-folate 활성과 물리적 성질의 상관성을 찾기 위하여 기하구조 파라미터, 쌍극자 모멘트, net charg, HOMO, LUMO 에너지 등 전자의 구조적 특성을 MM2와 MOT에 의해 검토하였다. 전자적 성질은 folate 유사체의 inhibition과 어떠한 상관성도 보이지 않았으며 형태분석에 의한 기하구조 파라미터가 상관성을 나타내었다.
고체분산체는 난용성약물의 용해도를 향상시키는 기술로 용출특성을 고분자의 성질, 고분자의 함량 및 물리화학적 성질에 의하여 변화한다. 본 연구에서는 이부프로펜과 셀룰로오스 아세테이트를 사용하여 분무건조와 로터리 증발법을 사용하여 고체분산체를 제조하였다. 제조한 고체분산체의 표면성질을 주사전자현미경(SEM)을 사용하여 분석하였으며, X선 회절기(X-RD)와 사치주사열량계(DSC)를 사용하여 결정성 변화를 관찰하였다. 고체분산체의 화학적 변화를 관찰하기 위하여 적외선 분광기(FTIR) 분석을 하였으며, 수분 친화도를 측정하기 위하여 수분접촉각 측정을 하였다. 용출 특성은 인공정액(pH 6.8) 및 인공위액 (pH 1.2)에서 관찰하였다. 실험결과 약물의 결정성은 고분자의 비율이 증가하면 결정성이 감소하였으며, 화학적 변화는 없었다. 수분 친화도는 고분자비율과 비례하였으며, 분무건조로 제조된 고체분산체의 경우가 조금 높은 수분 친화도를 가졌다. 용출실험 결과 인공위액에서는 고분자의 비율이 높아질수록 용출률이 증가하였으며, 인공장액에서의 용출속도는 고분자의 비율과 반비례하는 것을 볼 수 있었다.
환경 오염에 대한 우려의 목소리가 높아지면서 Green chemistry 분야가 각광을 받고 있다. 이 분야에서는 환경에 영향을 적게 미치기 위한 방법의 일환으로 촉매를 연구하며, 그 촉매는 착화합물인 경우가 많다. 그러나 착화합물 내에서 리간드와 금속 이온간의 결합은 예측하기 어렵다. 이는 전형금속보다는 전이금속에서 더욱 심하며, 그 중 한 예로 전이금속에서는 여러 개의 금속 이온이 서로 직접적으로 결합한 채 리간드와 결합하는 착화합물이 발견되기도 한다. 다중 금속 착화합물(Multimetal Complex)로 부르는 이러한 구조는 특유의 복잡함 때문에 잘 알려져 있지 않음에도 불구하고 착화합물의 물리적, 화학적 성질에 직접적으로 영향을 주기에 촉매나 센서, 특히 이를 이용하여 구조체를 만드는 MOF(Metal-Organic Framework) 분야에서는 꼭 알고 있어야 하는 사항이다. 이 연구에서는 GAMESS로 density functional theory (B3LYP functional)를 이용한 양자계산을 수행하여 그 중 가장 간단한 구조인 Dimetal Complex, 그 중에서도 MOF 내에서 많이 발견되는 수차 형태(Paddle wheel) 착화합물에 대해서 다루었다. Cu를 기준으로 그와 비슷한 주기나 족에 있는 Ru, Ag, Zn 등의 금속으로 만든 Paddle wheel 구조의 에너지를 비교하여 Cu가 다른 금속에 비해 이 구조를 안정하게 형성할 수 있는 이유를 알아보았다. 더 나아가 이 구조가 MOF의 형성과 성질에 어떠한 연관성이 있는지 분석함으로써 어떠한 조건이 MOF의 성질을 극대화시킬 수 있는지도 알아보았다.
분자량이 큰 Poly(ethylene oxide)[PEO] 고분자에 $LiClO_4$, $LiCF_3SO_3$ 등의 리튬염과 ethylene carbonate(EC), propylene carbonate(PC) 등의 가소제를 고정화시킨 고분자 전해질의 전기화학적 특성 및 물리적 성질을 조사하였다. 가소제가 첨가된 PEO-Li계 고분자 전해질은 상온에서 $10^{-4}S/cm$의 이온 전도도를 보였고 4.5 V(vs. $Li^+/Li$)까지 높은 전기화학적인 안정성을 나타냄으로써 리튬 2차전지에 적용 가능한 것으로 나타났다. 리튬염 및 가소제의 첨가에 따라 PEO의 결정상이 감소되었고 특히 $LiClO_4$, PC등이 $LiCF_3SO_3$, EC 등에 비하여 더 효과적인 것으로 나타났다. 리튬염의 농도가 증가할수록 고분자 전해질의 유리전이온도($T_g$)는 증가되었으며 반면에 융점온도($T_m$)는 감소하는 것으로 나타났다. 가소제가 첨가된 고분자 전해질은 $6^{\circ}C$에서 결정화 되었다.
칡 전분의 수분을 18, 21 및 24%로 조절하고, $100^{\circ}C$에서 16시간 가열 처리한 다음, 물리화학적 성질을 규명하였다. X-ray회절 양상은 수분을 24%에서 열처리한 경우 C형에서 A형으로 전환되었고, 수분 처리 수준이 높아질수록 팽화력 및 용해도는 감소하였다. 수분(24%)-열처리한 시료는 동일팽화력에서 대조구보다 높은 용해도를 보였으며, 물 결합 능력은 수분처리 수준이 높을수록 현저히 증가하였다. 칡 전분은 가열 및 냉각에 대하여 안정된 paste 점도를 보였으며, 수분-열처리에 의하여 호화온도는 증가하였고 점도는 감소하였다.
부상응고법은 액상 받침 재료 위에 용융 재료를 띄워서 응고시키는 방법으로 판유리 제조가 대표적이며, 이러한 방법을 이용하여 Si 판재를 얻기 위한 실험을 하였다. 본 연구에서는 액상받침재료에 요구되는 물리 화학적인 성질을 고려하여 3원계 산화물 상태도를 조사한 후, 적절한 액상받침재료로 50 wt% $SiO_2$- 2l wt% $A1_2$$O_3$-29 wt% MnO를 이용하였다. 실험결과 본 연구에서 이용한 받침재료는 온도와 밀도, Si의 반응성 면에서 적절한 성질을 나타내었으나, 유동도 및 계면 장력면에서 문제점을 나타내었다.
High-ester pectin을 HCI 단독 또는 HCI 과 $NH_4OH$를 병용하여 demethylation 시킨뒤 얻어진 low-ester pectin(LM pectin)으로 gel을 제조하였다. LM pectin gel의 단단함과 강도(强度)를 측정한 결과 HCI로 처리된 LM pectin gel은 일반적으로 강도(强度)가 약하고 거칠며 탄력이 없었다. 반면 $HCl-NH_4OH$로 처리한 LM pectin gel은 텍스쳐가 부드럽고 탄력이 좋았다. 물리적 성질에 대한 LM pectin의 화학적 조성의 상관 관계에서 단단함(Sag값)에 대한 ester함량 및 분자량, 그리고 강도(强度)(puncture stress)에 대한 amide 및 ester함량 EH는 분자량 간에는 유의성 있는 관계가 밝혀졌다. 상관성이 높은 화학적 인자에서 LM pectin gel의 물리적 성질을 예측할 수 있는 관계식을 산출하였다.
신소재용 전기 절연재료로 각광받고 있는 에폭시 수지는 경화과정에서 현저한 화학적 반응을 동반하며 경화제와 경화조건에 따라 다양한 물리적, 화학적 성질을 나타내므로 전기적 특성과 경화형태와의 관련성에 대한 연구는 에폭시 수지의 절연특성을 향상시키는 중요한 자료가 된다. 실험결과, 경화는 에폭시의 에폭시환과 경화제의 활성기 사이의 화학반응으로 일어나며 전기 절연특성을 경화할 때 얻어지는 가교에 의하여 영향을 받음을 확인하였고 경화형태는 적외선 파수 915[$cm^{-1}$ /]의 에폭시환이 감소하고 1,453[$cm^{-1}$ ] 파수의 변성메틸이 생성되지 않는 가교를 할 때 우수한 졀연특성이 얻어졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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