• 한국결정성장학회:학술대회논문집
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• 한국결정성장학회 1996년도 제11차 KACG 학술발표회 Crystalline Particle Symposium (CPS)
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• pp.29-53
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• 1996

다공성 실리카 게 분말은 저밀도, 고비표면적의 특성을 가지며 물리적, 화학적 성질이 우수하여 필름의 점착방지제, 페인트의 소광제, 맥주의 흡착제, 촉매의 담지체등 산업전반에 걸쳐 여러용도로 사용되고 있다. 이러한 다공성 실리카 겔 분말은 고상법, 기상법, 액상법등으로 제조할 수 있으며, 이 중에서 sodium silicate를 원료로 하는 액상공정은 다공성의 제어가 용이하고, 공정이 간단하며, 고순도의 균질한 실리카를 얻을 수 있는 방법으로 많이 사용되고 있다. 본 연구에서는 액상법(sol-gel method)를 사용하여 점착방지제, 소광제 등으로 사용되는 다공성 실리카 겔 미분말의 개발에 초점을 두어 연구하였다. 그리고, 겔 분말의 다공성 제어를 위하여 공정 각 단계에서의 겔 내부의 구조의 변화에 대한 연구와 함께 수화겔의 숙성이 기공특성에 미치는 영향, 건조조건의 기공특성에 대한 영향 등을 살펴보았다. 다공성 실리카 겔 미분말은 다음과 같은 공정에 의해 제조되었다. sodium silicate를 황산과 반응시켜 겔화하고 추가의 황산을 투입하여 미반응분의 Na를 제거한 후 pH 7이상의 알카리 영역에서 숙성하여 다공성을 지닌 실리카 수화겔을 제조하였다. 수화겔의 탈수, 세척, 건조 공정을 거쳐 건조겔을 제조하고, 1-20$\mu\textrm{m}$의 크기로 분쇄하여 최종 제품을 얻을 수 있었다. 최종 다공성 실리카 겔 분말은 비표면적 200-700$m^2$/g, 기공부피 0.5-2.5cc/g, 평균 입경 3-5$\mu\textrm{m}$, 백색도 95% 이상의 물성을 보였다. sodium silicate와 황산의 겔화 반응에 의해 생성된 수화겔은 수 nm크기의 일차입자들의 연속적인 network로이루어져 있으며, 일차입자크기가 너무 작기 때문에 내부의 기공들은 별로 존재하지 않는 상태이다. 2차 주가황산 투입에 의해 미반응의 알카리 이온들을 중화, 제거시킬 수 있으며, 겔의 다공성을 좌우하는 숙성단계에서 숙성 pH, 온도, 시간등의 인자에 의해 수화겔의 기공특성을 제어할 수 있다. pH 7이상에서 실리카의 용해도가 크고, 용해도의 입자크기 의존성이 크므로, 일자입자는 Ostwald-ripening에 의해 계속 성장할 수 있으며, 이때, 입자의 성장은 숙성 온도와 시간에 의존한다. 탈수, 세척공정에 의해 가용성 염인 Na2SO4를 제거하고, 건조조건을 변화시킴으로써 기공부피를 증가시키는 것이 가능하였으며, Fast drying을 사용하여 점착방지제에 적합한 기공부피를 갖는 실리카 건조겔을 제조할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제16권3호
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• pp.354-360
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• 2005

본 연구에서는, 방사선 가교와 열처리에 의해 내열특성을 가진 polyvinyl alcohol (PVA) 수화겔을 제조하였다. 제조된 수화겔의 겔화율, 팽윤도와 겔강도 같은 기계적 특성을 측정하였다. DSC와 XRD를 이용하여 구조적 변화를 알아보았다. 수화겔의 겔화율과 겔강도는 방사선 조사 후에 열처리 과정을 했을 경우에 방사선 조사만 했을 때보다 높은 값을 보였다. 또한, 방사선 조사한 수화겔과 방사선 조사 후에 열처리 과정을 한 수화겔이 고온에서의 내열특성이 우수하였다.

• 대한화학회지
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• 제47권1호
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• pp.59-66
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• 2003

생물학적 의약품, 식품 등과 같이 저온 유통 체계(cold chain)를 관리하는데 있어서 제품 용기에 부착하여 보관 온도 이상에 노출될 경우 비가역적인 변화를 일으켜 고온 노출여부를 검지 할 수 있는 라벨의 소재로소 poly(N-isopropylacrylamide-co-t-butylacrylamide) [p(NIPAAm-co-t-BAM)]수화겔의 적용 가능성을 평가하였다. p(NIPAAm-co-t-BAM)수화겔은 cold chain 온도인 8$^{\circ}$C 이하에서 온도 민감성을 갖도록 t-BAM양을 조절하여 레독스 중합반응을 통하여 저온 (4$^{\circ}$C)합성하였고, 또한 oli해(NIPAAm-co-t-BAM) 공중합체를 그라프트하여 빗살 구조를 가지는 가교수화겔을 제조함으로써 수화겔의 수축 팽윤 속도를 향상시키고자 하였다. 합성 된 수화겔의 lower critical solution temperatures(LCSTs)는 흐림 점 측정법과 시차주사열량계(DSC)를 이용하여 측정하였으며, NIPAAm 단량체와 빗살형태의 t-BAM 공중합체의 조성비가 가교제의 양에 따라 수화겔의 수축과 팽윤 거동을 관찰하였다. 소수성기를 포함하는 t-BAM의 조성비율에 따라 8$^{\circ}$C 이하 저온에서 수화겔의 LCST조절이 가능하며, 빗살 형태로 그라프트된 공중합체의 조성비에 따라 수축-팽윤율 및 속도의 조절이 가능한 것으로 확인되었다.

• 대한화학회지
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• 제50권6호
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• pp.447-453
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• 2006

수화 겔의 유변성질에 있어서 합성 조건과 수화 물 양의 영향이 연구되었다. cone-plate 레오메타를 사용하여 polyacrylamide 수화 겔의 비 뉴톤 유동 곡선을 얻었다. 이렇게 얻은 유동곡선에 유동에 대한 비뉴톤식을 적용하여 유변 파라메타를 계산하여 얻었다. polyacrylamide 수화 겔은 전단속도가 증가함에 따라 구조가 약해지는 흐름변성 현상을 나타낸다. 이들 유동성질은 유동단위의 특성과 유동 분절사이의 상호 관계에 의해서 나타나는 물질적인 성질이다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 2001년도 춘계 수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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• pp.154-155
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• 2001

난백과 혈장, 대두단백질은 겔화식품의 겔강화와 단백질 보강의 목적으로 다양하게 사용되고 있으며, 이 때 첨가단백질의 겔화 특성은 가장 중요한 피능적 특성중 하나이다. 이러한 겔화에는 단백질의 종류, 가열온도와 시간, 염의 유무, pH등의 환경이 복합적으로 작용하여, 소수성 상호작용, 공유결합, 이온결합, S-S결합 및 수화력 등이 겔을 형성한다. 단백질의 겔화에 미치는 변수에 대한 많은 연구가 이루어졌지만 단백질의 겔화 특성에 있어 가장 많은 구성비율을 차지하는 수분과 수화력에 관한 연구는 미미한 실정이다. (중략)

• 공업화학
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• 제22권6호
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• pp.599-604
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• 2011

이 연구는 화상이 유발된 mouse에 사이클로덱스트린/폴리에틸렌이민/실크 피브로인이 함유된 수화겔을 처치하여 화상 치유효능을 평가한 실험이다. 상처치유 효능을 갖는 것으로 알려진 silk fibroin (SF)을 함유한 polyethyleneimine (PEI)/${\beta}$-cyclodextrin (${\beta}CD$) conjugate를 epichlorohydrin (EPI)로 가교시켜 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔을 제조하였고, 이를 화상이 유발된 mouse에 처치하여 일반 거즈만 처치한 음성대조군과 상용화되어 있는 상처치유 제품(OTC)을 처치한 양성대조군과 비교해 시간에 따른 화상치유 경과를 지켜보았다. 약물이 로딩되지 않은 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔과 약물이 로딩된 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔을 처치한 동물 실험군의 화상치유경과는 육안으로 관찰 시, 음성대조군과 비교했을 때에 큰 차이가 없었고 오히려 상처가 악화되는 경향을 보였다. 반면 OTC 연고를 처치한 양성대조군에서는 상처의 크기가 눈에 띄게 줄어들었다. H&E staining을 통하여 진피 층에서의 상피재생을 확인한 결과 또한 ${\beta}CD/PEI/SF$ 수화겔의 화상치유에 대한 효능이 뚜렷하게 나타나지 않았다.

• 한국수산과학회지
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• 제35권6호
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• pp.627-632
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• 2002

[ $10\%$ ]의 단백질농도에서 5, 15, 25, 35$^{\circ}C$에서 각각 48시간까지 수화시킨 첨가단백질의 겔 형성능을 조사하였을 때 대두단백이 혈장단백, 건조난백과 같은 다른 2가지 첨가단백질 사이에는 중요한 차이가 있었으며, 이는 대두단백은 모든 조건에서 겔을 형성하지 못하였고, 수화는 5$^{\circ}C$, 12시간 24시간에서 혈장단백의 젤리강도를 $10\%$ 정도 상승시켰으며, 건조난백의 경우 5, 15, 25$^{\circ}C$에서 12, 24시간에서 $60\%$ 정도 젤리강도를 증가시켰다. 이와 같이 겔 형성능이 상승한 경우는 수화가 단백질의 인력과 척력의 적절한 균형을 제공한 것으로 추정되며, 실제 단백질의 겔 형성능을 이용하는 많은 식품이 있고 또한 가공공정이 다양하지만 적절한 수화공정의 추가는 겔 형성능을 상승시킬 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국임상수의학회지
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• 제32권3호
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• pp.224-230
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• 2015

본 연구는 키토산 알지네이트 수화겔을 사용하여 제작된 연골세포의 3차원 구조를 유지하며 생물학적, 생리학적인 기능을 유지하는데 적합한 poly (L-Lactic-co-${\varepsilon}$-Caprolactone) (PLCL) 지지체의 효과에 대한 연구이다. 체내에서 수화겔은 단독으로 지지체 역할을 하기에는 부하를 견디기에 약하다. 이에 본 연구에서는 연골세포와 유사한 세포, 세포외 기질의 3차원적 구성을 만들기 위해 PLCL 지지체와 수화겔을 사용하여 합성 지지체를 제작하였다. 염화나트륨을 사용한 입자 침출 기법으로 85%의 다공성, $300-500{\mu}m$ 크기의 구멍을 가진 탄성력 높은 지지체를 제작하였다. 소의 연골세포와 키토산 알지네이트 겔 혼합물이 PLCL 지지체에 적용되었고 대조군의 알지네이트와 비교 연구하였다. 키토산 알지네이트 수화겔과 연골세포가 혼합된 경우에 알지네이트 단독 사용에 비해 세포 성숙, 증식, 세포외 기질의 합성, sGAG 생성과 II 형 콜라겐의 발현 등의 효과가 좋은 것으로 확인되었다. 본 연구 결과를 통해 PLCL 지지체에 연골세포와 키토산 알지네이트 겔 혼합물을 적용할 경우 세포 증식과 기질의 합성에 적합한 환경을 만들 수 있으며 연골의 복구와 재생에 효과적으로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화학회지
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• 제39권5호
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• pp.421-426
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• 1995

2-Hydroxyethyl methacrylate(HEMA)와 ethylene glycol dimethacrylate(EDGMA)로부터 수용액중에서 친수성 3차원 메타아크릴레이트 고분자 망상의 수화겔을 제조하여 NMR 분석법에 의해 그 친수성 메타아크릴레이트와 물 사이의 상호작용에 대하여 연구하였다. 적은 양의 물을 함유하고 있는 수화겔의 스핀-격자 이완시간$(T_1)$을 측정한 결과 물 양성자 주위의 다른 두 환경에 따른 $T_{1a}$와 $T_{2b}$가 나타났다. Poly(2-hydrocyethyl methacrylate)[p(HEMA)]-$(10{\%}\; H_2O)$ 수화겔에 대한 $T_{1a}$와 $T_{1b}$가 각각 $16.4{\times}10^{-3}\; sec$와 $58.2{\times}10^{-3}\;sec$이고, 가교된 EGDMA-p(HEMA)- $(10{\%}\; H_2O)$ 수화겔에 대한 $T_{1a}$와 $T_{2b}$가 각각 $13.2{\times}10^{-3}\; sec$와 $23.1{\times}10^{-3}\; sec$이었다. 또한 수화겔들에 대해 스핀-스핀 이완시간$(T_2)$를 측정한 결과 $p(HEMA)-(H_2O)_n$ 및 가교된 $EDGMA-p(HEMA)-(H_2O)_n$의 계에 $(T_2)$값은 물 함량이 증가함에 따라 증가하였다. $(T_2)$값들은 $(T_1)$의 값들보다 약 10배 작게 나타나고 스핀이완원리와 일치하였다.

• 한국어업기술학회:학술대회논문집
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• 한국어업기술학회 1998년도 수산관련공동학술대회발표요지집
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• pp.251.2-252
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• 1998