• 제목/요약/키워드: 저온건조

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플라즈마 표면 처리를 이용한 ZnO 습식성장 패터닝 기술 연구

  • 이정환;박재성;박성은;이동익;황도연;김성진;신한재;서창택
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2013년도 제44회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.330-332
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    • 2013
  • 소 분위기에서 플라즈마 표면 처리의 경우 기판 표면에 존재하는 수소와 탄소 유기물들이 산소와 반응하여 $H_2O$$CO_2$ 등으로 제거되며 표면에 오존 결합을 유도하여 표면 에너지를 증가시키는 것으로 알려져 있다. ZnO 나노구조물을 성장시키는 방법으로는 MOCVD (Metal-Organic Chemical Vapor Deposited), PLD (Pulsed Laser Deposition), VLS (Vapor-Liquid-Solid), Sputtering, 습식화학합성법(Wet Chemical Method) 방법 등이 있다. 그중에서도 습식화학합성법은 쉽게 구성요소를 제어할 수 있고, 저비용 공정과 낮은 온도에서 성장 가능하며 플렉서블 소자에도 적용이 가능하다. 그러므로 본 연구에서는 플라즈마 표면처리에 따라 표면에너지를 변화하여 습식화학합성법으로 성장시킨 ZnO nanorods의 밀도를 제어하고 photolithography 공정 없이 패터닝 가능성을 유 무를 판단하는 연구를 진행하였다. 기판은 Si wafer (100)를 사용하였으며 세척 후 표면에너지 증가를 위한 플라즈마 표면처리를 실시하였다. 분위기 가스는 Ar/$O_2$를 사용하였으며 입력전압 400 W에서 0, 5, 10, 15, 60초 동안 각각 실시하였다. ZnO nanorods의 seed layer를 도포하기 위하여 Zinc acetate dehydrate [Zn $(CH_3COO)_2{\cdot}2H_2O$, 0.03 M]를 ethanol 50 ml에 용해시킨 후 스핀코팅기를 이용하여 850 RPM, 15초로 5회 실시하였으며 $80^{\circ}C$에서 5분간 건조하였다. ZnO rods의 성장은 Zinc nitrate hexahydrate [$Zn(NO_3)_2{\cdot}6H_2O$, 0.025M], HMT [$C6H_{12}N_4$, 0.025M]를 deionized water 250 ml에 용해시켜 hotplate에 올리고 $300^{\circ}C$에서 녹인 후 $200^{\circ}C$에서 3시간 성장시켰다. ZnO nanorods의 성장 공정은(Fig. 1)과 같다. 먼저 플라즈마 처리한 시편의 표면에너지 측정을 위해 접촉각 측정 장치[KRUSS, DSA100]를 이용하였다. 그 결과 0, 5, 10, 15, 60 초로 플라즈마 표면 처리했던 시편이 각각 Fig. l, 2와 같이 $79^{\circ}$, $43^{\circ}$, $11^{\circ}$, $6^{\circ}$, $7.8^{\circ}$로 측정되었으며 이것을 각각 습식화학합성법으로 ZnO nanorods를 성장 시켰을 때 Fig. 3과 같이 밀도 차이를 확인할 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로 기판의 표면에너지를 제어하여 Fig. 4와 같이 나타나며 photolithography 공정없이 ZnO nanorods를 패터닝을 할 수 있었다. 본 연구에서는 플라즈마 표면 처리를 통하여 표면에너지의 변화를 제어함으로써 ZnO nanorods 성장의 밀도 차이를 나타냈었다. 이러한 저비용, 저온 공정으로 $O_2$, CO, $H_2$, $H_2O$와 같은 다양한 화학종에 반응하는 ZnO를 이용한 플렉시블 화학센서에 응용 및 사용될 수 있고, 플렉시블 디스플레이 및 3D 디스플레이 소자에 활용 가능하다.

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단백질 가수분해 효소 및 염산에 의한 녹용 각질의 추출 (Extraction of Freeze Dried Young Antler Residue by Proteases and HCl)

  • 안용근
    • 한국식품영양학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.388-396
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    • 2003
  • 녹용각질을 protease와 염산으로 가용화시킬 수 있는 최적 조건을 조사하였다. 녹용을 5$0^{\circ}C$에서 물로 추출하고 난 각질에 세균 protease를 가하여 5$0^{\circ}C$에서 5시간 추출한 것은 32.8%(흡광도 3.61), 파파인 추출액은 23.8%(흡광도 0.94), 펜신 추출액은 31.2%(흡광도 2.96)가 녹았다. 녹용을 끓여서 추출하고 남은 각질에 세균 protease를 가하여 5$0^{\circ}C$에서 5시간 반응시킨 것은 45.0%(흡광도 3.61), 파파인 추출액은 30.4%(흡광도 0.33), 펜신 추출액은 51.2%(홉광도 2.77)가 녹았다. HPLC로 분석한 결과, 저온 물추출 각질과 열수 추출각질은 protease에 의하여 모두 분자량 1,000 이하의 펩티드로 작아졌다. 녹용 각질에 염산을 가하여 5$0^{\circ}C$에서 5시간 반응시킨 결과, 염산 0.1N농도에서 45%(흡광도 0.78), 0.2N에서 61%(흡광도 1.82), 0.4N에서는 81.0%(흡광도 2.29), 2.0N에서 82.0%(흡광도 3.28) 녹았다. HPLC로 분석한 결과, 0.8N 염산으로 추출한 것은 분자량 7만 정도의 피크가 58%였다. 녹용을 0.8N 염산으로 추출하여 동결 건조한 분말의 단백질 함량은 8.2%, 아미노산 함량은 81.6%, 회분 함량은 1.3%를 나타냈고, 무기물 함량은 Ca 0.1%, P 2.3%, Mg 0.8%, Na 3,4%, F 0,02%를 나타냈다. 녹용각질 가용화의 최적조건은 세균 pretense를 작용시켜서 5$0^{\circ}C$에서 5시간 반응시킨 다음, 0.8N 염산으로 5시간 추출하는 것이었다.

볏짚 트레이를 이용한 양송이 버섯의 포장에 관한 연구 (Mushroom(Agaricus bisporus) Pre-packaging by the Rice Straw Pulp Tray)

  • 안병국;박노현
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.353-357
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    • 1995
  • 볏짚펄프를 이용하여 트레이를 시험제조한 다음, 양송이 버섯의 소매용 간이포장에 적용하여 저장 중 버섯의 품질변화를 관찰하고, 그 대조구로서 발포폴리스틸렌 트레이의 경우와 비교분석함으로써 볏짚 포장트레이의 실용화 가능성을 평가하고 개선해야 할 문제점을 살펴보았다. 볏짚 트레이는 볏짚펄프를 제조한 후 이를 발포폴리스틸렌 트레이와 유사한 형상을 갖도록 감압탈수성형하고, 일차 성형된 트레이를 열판건조하여 제조하였다. $4^{\circ}C$에서는 볏짚 트레이나 발포폴리스틸렌 트레이 모두 양송이 버섯의 중량감소가 5% 미만을 유지하였고, 저장 후 7일이 경과하여도 두 트레이에 포장된 버섯 모두 76 이상의 L값을 유지함으로써 색도면에서 비교적 양호한 상태를 유지하였으며, $25^{\circ}C$에서는 전반적으로 볏짚 트레이에 포장한 양송이 버섯이 색도면에서 양호한 것으로 나타났다. 갓의 개열을 조사한 결과, $4^{\circ}C$에서는 두 트레이 간에 거의 차이가 나지 않았으나 $25^{\circ}C$에서는 볏짚 트레이의 경우가 버섯의 개열이 다소 높게 진행되었다. 저장기간 중 버섯의 경도에 있어서는 전반적으로 두 트레이 간에 큰 차이가 없는 것으로 나타났으나, 볏짚 트레이의 경우 $4^{\circ}C,\;25^{\circ}C$에서 저장 후 1일 경과시부터 트레이 자체의 중량이 크게 증가하는 경향을 보였다. 결론적으로, 볏짚 트레이는 환경친화적 포장재로서 저온의 저장조건 하에서 버섯의 소매포장용 트레이로 적합할 것으로 판단된다.

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저온저장 후 제조한 홍삼의 성분변화 (Changes in Chemical Components of Red Ginseng Processed from the Fresh Ginseng Stored at Low Temperature)

  • 장진규;박채규;심기환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.158-161
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    • 2003
  • 10월 초에 채굴한 6년근 수삼을 4$^{\circ}C$$\pm$1$^{\circ}C$, RH 87∼92%에 10주간 저장하면서 1주 간격으로 시료 채취하여 홍삼을 제조하여 당과 색상의 변화를 조사하였다. 총당은 저장기간의경과에 따라 저장전의 62.71%에서 저장 10주째는 54.58%로 약간 감소하였으며 환원당은 저장전 11.69%에서 약간 감소하여 7주째는 9.92%로 조사되었다. 유리당은 fructose는 저장전 0.47%에서 점차 증가하여 10주째는 4.70%로, glucose와 sucrose 는 5주째와 3주째 가장 높은 2.31%와 20.55%를 보인후 점차 감소하였으며, maltose는 저장전 6.62%에서 점차 감소하여 10주째는 1.37%로 조사되었다. 색상은 저장기간의 경과에 따라 전반적으로 증가하여 total color value(ΔE)는 저장전에 비해 9주째가 가장 높은 8.89를 보였다. 색도는 420nm와 440nm의 흡광도가 6주부터 증가하였으며, 갈변전구물질을 조사한 285nm에서도 같은 경향을 보였으나 냉동건조인삼에서는 변화가 관찰되지 않았다.

졸-겔법으로 제조된 ZrO2/Al막의 열처리 온도에 따른 양극산화 특성 (Annealing Temperature Dependence on Anodizing Properties of ZrO2/Al Films Prepared by Sol-gel Method)

  • 박상식;이병택
    • 한국세라믹학회지
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    • 제40권9호
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    • pp.909-915
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    • 2003
  • 알루미늄 전해캐패시터에서 양극산화막은 유전체로서 중요한 역할을 하는데 높은 캐패시턴스를 얻기 위하여 알루미늄 위에 ZrO$_2$ 막을 졸-겔법으로 코팅하고 양극산화시킨 후 이들이 특성을 연구하였다. 코팅과 건조를 4~10회 반복하여 제조된 막들을 300~$600^{\circ}C$에서 열처리하였으며 ZrO$_2$/Al 막을 양극산화 시킨 후 ZrO$_2$/Al-ZrO$_{x}$ /Al$_2$O$_3$의 세층이 알루미늄 기판 위에 형성되었고, $Al_2$O$_3$ 층의 두께는 열처리 온도가 증가함에 따라 ZrO$_2$ 막의 치밀화로 인해 감소하였다. ZrO$_2$ 막은 30$0^{\circ}C$에서도 미세한 결정질 구조를 가지고 성장하였으며, 열처리와 양극산화 후 나타나는 알루미늄박의 캐패시턴스는 저온에서 열처리한 박이 큰 값을 보이는데 이는 ZrO$_2$ 막 자체의 캐패시턴스가 큰 것이 기인한다. 400V로 양극산화한 후 ZrO 막을 코팅한 알루미늄박의 캐패시턴스는 코팅하지 않은 경우 보다 약 3배 정도의 큰 값을 보여 복합산화물층을 갖는 알루미늄박은 알루미늄 전해캐패시터에의 적용가능성을 보였다.

경소백운석(輕燒白雲石) 부산물(副産物)을 활용(活用)한 바닥 몰탈용 팽창재(膨脹材)의 특성검토(特性檢討) (A Study on Characterization of Expansion Agent in Mortar with Light Burned Dolomite By-Product)

  • 이건호;민승의;이형우;조진상;조계홍;한춘
    • 자원리싸이클링
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    • 제21권6호
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    • pp.12-22
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    • 2012
  • 본 연구는 제강용도로 사용하기 위해 돌로마이트를 하소후 남은 2 mm 이하의 경소백운석 부산물을 건축용 바닥 몰탈의 기존 팽창재로서 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 경소백운석은 $600{\sim}800^{\circ}C$ 정도에서 하소하였을 때 반응성이 높은 준결정상태의 활성 마그네시아로 존재하게 되며, 이 활성화된 마그네시아는 수화초기 Brucite gel을 형성하여 수화물 비율을 상대적으로 줄여 치밀한 조직을 형성하는 원인으로 작용하고, 수화후기에는 결정질의 Brucite가 형성되어 수축 현상을 억제하며 부피가 2배 이상 팽창하여 화학적 수축균열 방지 역할을 하게 되는 것이다. 실험결과 경소백운석은 기존 사용 중인 팽창재 대비 동일량 적용시 압축강도는 우수하게 확인되었으나, 반응성은 기존 팽창재(생석회+무수석고)에 비해 다소 낮게 측정되었다. 하지만 팽창재로서의 역할은 충분한 것으로 확인되었으며, 공사기간 단축 등 부가적인 효과를 나타내었다.

현사시나무 monodehydroascorbate reductase (MDHAR) 유전자의 분리 및 발현특성 (Isolation and characterization of a monodehydroascorbate reductase gene in poplar (Populus alba × P. glandulosa))

  • 윤서경;박응준;배은경;최영임;김준혁;이효신
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제41권4호
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    • pp.194-200
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    • 2014
  • Monodehydroascorbate reductase (MDHAR)는 활성산소종 제거에 중요한 효소이다. 본 연구에서는 MDHAR 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagMDHAR1이라 명명하고 유전자의 구조와 발현특성을 조사 하였다. PagMDHAR1 유전자는 434개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며 3개의 FAD/NAD(P)H 결합 영역이 보존되어 있다. PagMDHAR1은 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy가 존재하며, 배양세포와 꽃에서 높게 발현하였다. 현탁배양세포의 생장주기에서는 유도기와 초기 지수생장기에서 높게 발현하였다. 또한 PagMDHAR1은 건조와 염, 저온, 상처 및 ABA 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 PagMDHAR1은 ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 다양한 스트레스에 반응하며, PagMDHAR1의 기능이 활성산소종에 의해 유도되는 산화 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 스트레스 내성에도 기여할 것으로 생각된다. 이는 향후 PagMDHAR1 형질전환 식물체 생산 등 생명공학적 기술을 이용한 유전자 기능에 대한 연구를 비롯하여 신기능성 임목의 개발에 활용 가능할 것으로 기대된다.

미세입자(微細粒子)를 함유(含有)한 슬러지의 고효율(高效率) 탈수(脫水) 연구 (A study for High Efficiency Dewatering of Sludge Contained Fine Particles)

  • 이정언;이재근
    • 자원리싸이클링
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    • 제15권4호
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    • pp.36-43
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    • 2006
  • 입자의 크기가 $5{\mu}m$ 이하인 미세입자를 함유한 안료 슬러지를 탈수하여 케이크화될 때 기공의 크기가 매우 작아 물의 배출이 어려운 특성이 있다. 기존의 외부가압력으로 탈수하는 기계식 탈수방법으로 탈수하기는 어렵다. 본 연구는 케이크 층에 저온 열을 인가하여 케이크 충의 기공으로부터 물을 원활하게 배출하여 탈수율을 향상시키고자 하는 연구이다. 케이크 층에 일정한 온도를 공급 할 수 있는 Piston형 열 탈수장치를 구축하여 미세 안료 입자 200g에 대하여 탈수 실험을 수행한 결과 여액량은 176.8g, 케이크 무게는 19.4g, 케이크 두께는 4.2mm로 측정되었으며, 함수율은 47wt%이며 면적당 건조 입자의 잔류량(여과 속도)은 $2.1DS\;m^{2}{\cdot}cycle$로 분석되었다. 이 결과는 기존의 기계식 탈수 방법에 의한 결과에 비하여 여액량은 증가하였으며, 케이크 무게와 두께는 감소하였고 탈수속도는 증가하였다. 그리고 함수율은 약 30%감소하여, 전반적으로 탈수율이 매우 향상되는 결과를 도출하였다. 그 이유는 케이크 층에 열을 인가함으로서 케이크 기공에 작용하는 내부 증발압으로 인해 물이 케이크 충으로부터 원활하게 배출되었기 때문이다. 따라서 본 연구는 미세 입자를 함유한 슬러지의 감량화를 위한 고효율 탈수 시스템 구축에 있어 매우 유용한 기술로 평가된다.

잇꽃의 차광조건별 개화특성 및 수량성 (Flowering Characteristics and Seed Yield of Safflower according to Shading Cultivation)

  • 문정섭;염규생;양진호;기세현;김동원
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
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    • pp.50-50
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    • 2019
  • 잇꽃(Carthamus tinctorius L.)은 국화과에 속하는 두해살이 초본 식물로 한자명은 홍화(紅花), 영명으로는 Safflower를 사용하고 있다. 잇꽃의 원산지는 이집트, 아프카니스탄 등의 서남아시아가 원산지로 알려져 있으며, 우리나라의 잇꽃 재배면적은 2010년 39 ha 수준이 재배되다가 2016년에는 67 ha로 재배면적이 증가한 것으로 보고되고 있다. 우리나라에서 잇꽃 이용은 잇꽃 종실을 위주로 이용되고 있으나 일본의 경우 잇꽃의 경관적 가치를 활용하여 산형현(山形縣)에서는 홍화축제가 매년 개최되고 있으며, 미국 등에서는 잇꽃의 저온압착유가 기능성 건강식품류로 판매되고 있다. 본 연구는 일조시수가 짧은 표고 500 m의 준고랭지에서 잇꽃의 경관적 가치 활용도를 평가하기 위해 차광조건에 따른 개화특성 및 종실 수량성을 평가하기 위해 수행되었다. 비가림 하우스에서 5월 9일 파종후 생육 54일차인 7월 5일 개화기에 지상부 발육량을 조사한 결과 차괄비율이 강해질수록 엽장폭비가 감소하여 세장형에서 장타원형으로 성장함을 알수 있었고, 분지수는 30% 차광조건에서 증가하는 경향을 보였다. 같은 시기에 조사한 엽면적에서는 30% 차광에서 증가하다가 차광비율이 높아질수록 감소하였으며, 식물체당 총 착화수는 30% 차광조건에서 20.3화/주로 가장 많았고 2차 화경의 착화수도 많은 경향을 보였다. 착생된 꽃의 개화단계를 3등급으로 구분하여 비율을 조사한 결과 차광 조건에서는 개화 2, 3단계의 비율이 무차광에 비해 낮아 개화가 지연됨을 알수 있었고, 건조한 관상화의 색도에서는 차광비율이 높아질수록 b 값이 증가하여 황색값이 높아지는 것을 알수 있었다. 파종 후 생육 94일 차인 8월 13일 종실을 수확하여 식물체당 100립중을 조사한 결과 무차광 4.9 g에 비해 차광조건에서는 감소하는 경향을 보였고, 종실수량성에서도 무차광에서 201.1 kg/10 a로 가장 높아 차광조건에서 잇꽃 재배는 개화지연에 의한 등숙률의 감소로 종실수량성이 감소하는 것으로 판단되었다.

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누에 품종에 따른 눈꽃동충하초 배양 특성 (Effect of silkworm varieties on Paecilomyces tenuipes culture)

  • 조유영;권해용;이광길;김현복;김기영
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제53권2호
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    • pp.87-91
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    • 2015
  • 동충하초는 곤충의 몸속에 들어가 버섯이 발생하는 곤충 기생성 약용 버섯으로 세계적으로 인체에 유용한 활성물질이 확인되었으며, 이를 누에를 이용하여 인공재배할 수 있는 기술이 개발되어 활용되고 있다. 그러나 누에품종에 따른 동충하초의 생산성에 대한 연구 보고는 없는 실정이다. 본 연구에서는 장려품종 3품종(백옥잠, 금옥잠, 대성잠)과 특수품종 2품종(연록잠, 골든실크)을 이용하여 눈꽃동충하초의 재배조건과 특징을 조사하였다. 눈꽃동충하초 균주(P. tenuipes)에 대한 감염율은 금옥잠이 가장 높았으며, 백옥잠, 대성잠, 골든실크, 연록잠 순으로 감염율이 높았다. 눈꽃동충하초를 재배하기 위한 최적조건은 어두운 장소에서 번데기 당 약 $4cm^2$의 재배밀도로 $22^{\circ}C{\pm}1$를 유지해 주는 것이었다. 또한 우리는 농가소득 향상을 위해, 동충하초의 수요가 있을 때 마다 수시로 재배할 수 있는 연중재배 기술을 개발하였다. 연중재배 방법은 먼저 동충하초균에 감염된 번데기 체내의 수분함량을 자연건조로 3% 이하로 낮추고, 이를 진공포장 후 $4^{\circ}C$ 이하에서 보관하는 3단계의 과정이 필수적이다. 이렇게 저온에 보관되어 있는 감염번데기는 언제든지 물에 침지하여 번데기 내의 함수율을 원래대로 복원 시킨 다음 최적 재배조건에서 재배하여 동충하초를 생산할 수 있게 함으로 연중생산이 가능하다. 그러므로 우리는 동충하초 재배농가가 누에 품종 중 금옥잠을 이용하고 연중생산 기술을 활용하여 소득증대를 이룰 수 있을 것으로 기대한다.