휴면(성)란을 수종의 유기용매에 침적처리 후 휴면개시의 조지 및 휴면타파에 관한 이들 용매의 효과를 조사.검토했다. 잠란의 침적처리에 사용한 유기용매 중 메칠알콜과 벤젠은 휴면개시를 조지하여 배자발육을 지속시키는데 효과적이었으나 클로로포름 및 클로로포름-메칠알콜(2:1)의 혼합용액은 무효했다. 특히 메칠알콜이 유효하여, 산란후 5시간이 경과(5시간령)한 금추$\times$종화의 잠란을 메칠알콜에 2분, 5분, 10분간 침적처리하면 약 70~80%가 부화했고, 20시간령란에서는 약 10%의 부화잠이 얻어졌다. 이러한 메칠알콜의 효과는 휴면개시 이전의 잠란에서만 확인되었고, 휴면초기인 2일령, 3일령 및 6일령의 잠란에서는 유기용매의 종류 및 침적 처리 시간의 장단에 불구하고 부화잠 및 최청사란은 출현하지 않았다. 휴면성에 미치는 유기용매의 효과에 이 같은 시기의존성이 있는 것으로 휴면의 개시와 각성은 각기 다른 기구에 의해 유도되는 것으로 생각된다. 또한 메칠알콜에 의해 추출되는 잠란의 지질 성분의 종류 및 양, 그리고 현재까지 알려져 있는 휴면성과 난각의 연속성 등으로 보아 휴면개시를 조지하는 메칠알콜의 시용부위는 난각일 것으로 추찰된다.
본 연구에서는 발수성 재료로 쓰이고 상대적으로 가격이 비싼 불소계 실란을 대체하기 위해 octadecyltrichlorosilane (OTS)을 사용하였다. 코팅층의 기계적 접착강도를 향상시키기 위해 무기바인더를 산 촉매 하에서 졸-겔 반응에 의해 분산시켜 합성하였다. 합성된 실리카 나노입자는 나노크기의 거칠기를 제공하기 때문에 초소수성을 쉽게 얻기 어려우므로 유기용매에 의한 입자의 응집을 유도하였다. 실리카 나노입자의 적절한 크기 선택에 따라 OTS를 사용해서 표면을 소수화 시킨 후 유기용매의 양이 증가함에 따라 초소수성의 표면을 얻었고 극도의 물 반발 거동이 zero sliding angle과 함께 관찰되었다. 이러한 초소수성은 용매와의 혼합과 상관없이 유전상수가 25보다 작은 값을 가졌으며 용매 내에서 입자의 응집을 통해 유도된 초소수성 표면을 제조하는 것이 저유전상수 값에 대한 지표가 되었다.
Emulsification-diffusion법에 의해 magnetite를 생분해성 고분자인 PLCA로 캡슐화 시켜 magnetite/PLGA 복합분말을 제조하였다. 이때 유기용매의 종류 변화가 얻어진 복합분말의 크기에 미치는 영향을 살펴보기 위해 다양한 종류의 유기용매[ethyl acetate(EA), propylene carbonate(PC), acetone (ACE)]가 사용되었으며, 분말의 입도분포는 동적 광산란법에 의해 측정되었다. 물에 부분적으로 용해되는 용매인 EA나 PC가 사용되었을 경우에는 80nm이하의 작은 크기의 복합분말이 얻어진 반면, 물에 잘 용해되는 용매인 ACE가 사용되었을 경우에는 330nm 이상의 큰 복합분말이 얻어졌다.
포장재에 잔존하는 인쇄 관련 유기용매가 식품으로 포장공간을 통하여 이행되는 가능성을 평가하기 위하여, 식품포장을 모사한 이행실험 시스템을 구성하여 이행가능오염 물질의 기체를 통한 식품으로의 이행량을 측정하였다. 포장식품에서 잠재적인 오염물질 중 인쇄와 관련한 유기 용매 중 비교적 휘발성이 높은 toluene p,m,o-xylene 등을 종이 포장재에 오염시키고, 이를 식품시료와 함께 밀폐 용기내에 두고, 이들 유기용매가 얼마나 식품으로 이행되는지를 측정하였다. 대표적 식품으로서 식품성분특성에 따라 당질, 단백질, 지방이 주 구성성분인 식품으로서 카라멜, 우육포, 버터를 선정하여 10, 25, 4$0^{\circ}C$의 조건에 평형상태의 이행정도를 측정하였다. 휘발성 유기 용매의 이행은 지방성 식품에서 아주 높게 이루어졌으며, 당질 식품인 카라멜의 경우 실험온도의 범위에서 37∼56%의 행율을 보였고, 단백질 함량이 높은 우육포에서는 37∼77%의 이행률을 나타내었다. 온도의 영향은 우육포에서만 유의하게 나타났으며, 이 경우 고온에서 높은 이행비율을 보였다. 용매 종류에 따라서는 이행정도에 차이를 보이지는 않았다.
순수한 초임계 이산화탄소를 이용하여 camptothecin(CPT)와 10-hydroxy camptothecin(HCPT) 추출 시험을 결과, 이들은 각각 유기용매 메탄올 추출에 비교하여 3%와 2% 밖에 추출되지 않았다. 보조용매로 메탄올과 에탄올을 이용하여 CPT와 HCPT를 추출하면 추출 효율이 상승됨을 확인할 수 있었다. 특히 에탄올 보다 메탄올이 효율이 좋았다. 따라서 보조용매 적용에 관련된 여러 조건들을 최적화 하였다. 메탄올을 보조용매로 사용하는 경우에 보조용매의 농도가 증가할수록 추출 효율도 증가하였고 16% 이상에서는 추출 효율이 완만하게 증가하였다. 또한 추출은 온도에 따라 크게 영향을 받지 않아으나 온도에 따라 약간 증가하는 경향을 보였다. 초임계 추출에서 압력의 영향을 살펴본 결과 250 bar까지 압력이 증가할수록 추출 효율은 증가하였다. Acetate ion을 공급하여 추출 실험을 수행하였으나 CPT나 HCPT 모두 ion pairing agent의 영향은 없었다. 본 시스템과 같은 solid/fluid 추출 시스템에서 추출 효율에 영향을 크게 미치는 3가지 요소 (용해도, 확산, 및 matrix)중 확산의 영향을 살펴보았다. 여러 기하학적 모델 중 matrix가 구형인 hot-ball model로 확산게수를 계산하였다. 본 시스템에서 보조용매를 포함한 초임계 유체의 $D/r^2$ 값은 0.0072 $min^{-1}$로서 순수한 메탄올 유기용매 추출보다 큰 값을 보였다.
해수담수화장치에서 배출되는 농축수로부터 희소금속인 리튬을 추출하는 공정을 개발하기 위한 선행 연구로, 용매추출제 TTA와 TOPO를 사용하여 수용액 중의 리튬이온을 추출하는 연구를 수행하였다. 추출제의 농도, 유기용매의 종류, 추출액과 수용액의 비, 수용액의 pH 및 알칼리제 종류 등을 변화시키면서 리튬 이온의 용매추출에 미치는 영향을 조사하였다. 해수의 주요 성분인 염화나트륨의 첨가가 리튬 이온의 용매추출에 미치는 영향도 함께 조사하였다. 리튬 추출의 최적 조건은 추출제 농도는 TTA 0.02 M, TOPO 0.04 M, 유기용매는 케로센, pH는 10.2~10.6 이었으며, 알칼리제로는 암모니아 수용액을 사용한 경우 리튬이온의 추출효율이 가장 높았다. 또한 염화나트륨을 첨가하여 리튬 용매추출을 진행한 결과 염화나트륨은 리튬이온의 추출을 방해하는 것을 알 수 있었다.
I-III-Ⅵ족 CuInGaSe$_2$(CIGS)계 화합물 태양전지는 1 eV 이상의 직접 천이형 에너지 밴드갭을 가지며, 전기 광학적으로 매우 안정하여 태양전지의 광흡수층으로 매우 이상적이다. CIGS 광흡수층제조를 위하여 용매열법 (solvothermal method)으로 CIGS나노입자를 합성하였다. 용매열법은 진공장비를 사용하던 기존의 방법에 비해 저온, 저압에서 저가로 합성할 수 있다는 장점을 가지고 있다. Copper, indium selenium 및 gallium 분말과 유기용매 ethylenediarnine을 autoclave안에서 반응시켜 CIGS 나노입자를 제조하였다. 280 에서 14시간동안 반응시켜 직경이 30-80 nm인 구형에 가까운 CIGS 나노입자를 얻었다. 이것은 용매열법에 의한 4성분계의 CIGS 나노입자의 최초 합성이다. diehyleneamine을 용매로 사용한 경우에 한하여 구형의 CIS 입자를 합성할 수 있다고 보고되었으나, Cu와 이중 N-chelation이 형성되는 ethylenediamine 용매임에도 불구하고 구형의 CIGS 나노분말이 형성된 것은 solution-liquid-solid (SLS) 기구로 설명할 수 있었다. HRSEM, TEM, XRD. EDS으로 나노분말의 형상 크기 및 조성을 조사하여 chalcopyrite 구조의 CuInGaSe$_2$ 임을 확인하였다.
Alcohols, hydrocarbons, ketones 그리고 ethers와 같은 다양한 유기용매에서 질화규소 및 소결첨가제로 사용되는 AlN, Nd2O3 입자의 분산특성을 연구하였다. 분산안정화기구 및 유기공정첨가제와의 상호작용에 관한 연구를 수행하여 비수계 시스템에서 세라믹 입자의 분산성을 규명하였다. 현탁액의 물성특성은 산술된 Hamaker 상수 뿐 아니라 electrokinetic sonic amplitude 측정 및 유동학적 결과로부터 얻어진 흐름곡선을 이용하여 평가하였다. 유기용매 내에서 Si3N4, AlN 그리고 Nd2O3 분산안정화에 기여하는 정전기적 척력은 예상보다 컸으며, 이것은 유기용매의 물리화학적 특성에 의존함을 알 수 있었다.
유기용매를 사용한 나노분산체의 경우, 유기용매를 완전하게 제거 것은 극히 어렵다. 이는 유기용매와 유기고분자와의 일부 반응되는 경우가 발생되어 전기적 물성에 영향을 줄 수 있다. 본 연구는 친환경적인 분산기법으로 물리적 분산기법을 제안하는 바이다. 양호한 분산체를 얻기위해 균질한 상태인 마이크로적 분산기법과 층상실리케이트인 층간사이에 고분자인 에폭시분자가 삽입되어 박리가 양호하게 일어나게 하는 나노적인 분산기법을 통시에 적용하여 분산이 훌륭하게 일어나는 경우를 개발하였다. 마이크로적인 분산을 위해 사용된 Homogenizer의 적용속도와 적용시간에서 원형인 Organoclay_10A Powder의 d-spacing이 262%, 263%로 증가되는 결과를 얻었다. 또한 DSC의 유리천이온도 분석에서도 적용시간의 증가에 따라 유리천이온도가 되어 원형에폭시수지에 비하여 $9^{\circ}C$상승된 결과를 얻을 수 있었다.
본 연구는 Peucedanum insolens Kitagawa의 잎과 뿌리에서 추출한 용매 분획물들의 항산화 활성을 비교 분석하기 위해 수행되었다. 본 연구를 위해 P. insolens Kitagawa의 건조된 잎과 뿌리를 각각 70% 에탄올로 먼저 추출한 후 hexane, chloroform, ethyl acetate, n-butanol, 물의 순서로 분획하였다. 실험 결과 유기용매 분획별 총 폴리페놀 함량은 P. insolens Kitagawa의 잎과 뿌리 모두에서 동일한 분포 양상을 보였다. 유기용매 분획 중 총 폴리페놀 함량은 에틸아세테이트 분획(101.1±1.0 ㎍ vs 128.8±15.6 ㎍ GAE/mg)에서 가장 높게 나타났으며, 헥산 분획에서 가장 낮은 함량(9.51±0.2 ㎍ vs 6.8±0.8 ㎍ GAE/mg)을 보였다. P. insolens Kitagawa의 잎과 뿌리 모두에서 유기용매 분획에 의한 총 플라보노이드 함량 분포는 총 폴리페놀 함량과 동일한 양상을 보였다. P. insolens Kitagawa 잎과 뿌리의 유기용매 추출물을 DPPH, ABTS, FRAP assay를 통해 활성산소 소거 활성을 측정한 결과, 잎과 뿌리 추출물에서도 동일한 패턴으로 활성산소 소거 활성을 보였으며, 유기용매 분획 중 에틸아세테이트 분획이 가장 높은 자유 라디칼 소거 활성을 보였다. P. insolens Kitagawa의 잎과 뿌리의 유기용매 분획물에서 총 페놀 함량과 자유 라디칼 소거 활성 사이에 유의한 상관 관계(R=0.903, p<0.0001, DPPH 라디칼, R=0.891, p<0.001, ABTS 라디칼, R=0.745, p<0.05, FRAP 라디칼)와 P. insolens Kitagawa의 잎 또는 뿌리의 용매 분획물에서 DPPH, ABTS 및 FRAP assay들 사이에서도 중요한 상관관계(R=0.867, p<0.001, DPPH vs ABTS 라디칼, R=0.882, p<0.0001, DPPH vs FRAP 라디칼, R=0.973, p<0.0001, ABTS vs FRAP 라디칼)가 있음이 확인되었다. 본 연구 결과에서 얻은 결론은 왕산방풍 식물의 뿌리에서와 마찬가지로 왕산방풍의 잎에서도 강한 항산화 활성을 가지고 있으며, 잎을 주요 항산화 물질의 소재로 사용할 수 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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