난백으로부터 lysozyme을 효과적으로 추출하기 위하여 난백의 전처리와 이온교환수지의 선택 및 전처리 등 추출조건에 관한 연구를 실시한 결과는 다음과 같다. 난백의 점도저하를 위하여 2,000 rpm의 속도로 30분간 균질하고 45분간 초음파처리를 실시한 결과 난백의 겉보기 점도가 3 cp까지 떨어졌으나 pH의 변화에 따라서는 점도의 차이가 크지 않았다. lysozyme의 추출을 위한 이온교환수지의 선택을 위하여 Amberlite IRC-84 등 6종류의 수지에 대한 Lysozyme 흡착력을 검토한 결과 CM-Sepdex C-25>Duolte C-464>Amberlite C-50>Dowex MSC-1>Amberlite IRC-50>Amberlite IRC-84의 순으로 lysozyme 흡착력이 높았으나 난백에의 적용시 CM-Sephadex C-25의 경우에는 난백의 유출이 용이하지 않은 것으로 나타나 Duolite C-464가 가장 적합한 것으로 나타났다. 양이온교환수지인 Duolite C-464 의 양이온형태 결정을 위하여 $Na^{+}$, $NH_4$$^{+}$. $K^{+}$ form으로 만들어 lysozyme 흡착력을 검토한 결과 $Na^{+}$ > $NH_4$$^{+}$ > $K^{+}$의 순으로 나타나 $Na^{+}$ form으로 하는 것이 가장 효과적인 것으로 나타났다. Duolite C-464의 $Na^{+}$form을 이용하여 lysozyme을 추출할 경우 rinse buffer는 pH6.5의 0.1M sodium phosphate buffer, eluting solution은 10% ammoniun sulfate가 효율적이었다. Lysozyme을 추출한 전, 후 난백의 가공적성을 측정한 결과 기포력은 추출전의 난백액에 대하여 85.3%로서 다소 떨어졌으나 가열한 난백겔의 경우에는 추출전, 후 색택의 변화가 크지 않았으며 조직감의 경우에도 hardness가 다소 떨어졌으나 elasticity는 오히려 13%가량 증가되었다.
황토는 주로 규소(Si)와 알루미늄(Al)을 포함하는 각종 점토와 철(Fe) 및 기타 미량 금속을 포함하는 불순물로 구성된 금속산화물로서 분해력, 자정력, 흡수력, 원적외선 방사력, 생약성(해독력 및 항균력)등을 나타내고 있어 오래 전부터 수(水) 처리 과정에서 무기흡착제로 이용되어 오고 있으며, 토양개량제, 의약 및 식용, 환경 정화제와 축산, 적조 제저제에 이르기까지 다양하게 이용되어 오고 있다. (중략)
루우핀콩 단백질 농축물(LPC-50, LPC-70)을 제조하여 이들의 식품기능성들을 분리대두단백질 및 카제인 과 비교 검토하였다. LPC-50은 2상용매 추출법에 의해 제조한 단백질 함량 50% 수준의 유백색 물질이며 LPC-70은 LPC-50의 탄수화물 일부를 가수분해 효소로 처리해서 제거하여 단백질 농도를 70% 수준으로 높인 것이다. LPC-50의 건물 수율은 73.7%였으며 LPC-70은 55.7%였다. 또한 단백질 수율면에서는 LPC-50이 91% 였고 LPC-70이 87.4%였다. LPC-50과 LPC-70의 단백질 용해도는 증류수에서는 SPI와 비슷한 경향이 보였으나, NaCl 첨가시 pH $4.0{\sim}6.0$ 범위에서는 SPI보다 높았다. LPC-50과 LPC-70의 흐름성질은 8% 농도에서 강한 의가소성을 보였으며. 겉보기 점도는 6%부터 지수적으로 증가하였으며 그 증가 패턴은 카제인과 비슷한 경향이었다. 유화력은 단백질 농도가 증가할수록 커졌으며, LPC-70은 우수한 유화력을 나타내었고 특히 NaCl 첨가시 SPI와 비슷한 유화력을 나타내었다. LPC-50과 LPC-70의 기포 형성력은 SPI의 기포 형성력과 비슷하였으나, 안정성이 pH 7.0에서 비교적 낮은 결과를 보였다. 루우핀콩 단백질 농축물들은 우수한 수분 및 유지 흡착력을 나타냈으며, 특히 LPC-70은 매우 높은 유지 흡착력을 보였다.
수도권 매립지 지반의 침출수에 대한 흡착성 분석을 위한 벳치실험과 컬럼시험을 수행하였다. 벳치실험에서는 제 1공구와 제 3공구 각각에서 채취한 지반토의 무기물, 중금속에 대한 흡착능과 흡착등온식을 알아보았으며 컬럼실험에서는 염소, 요오드, 칼륨, 납, 카드뮴을 사용하여 분산성과 오염 저감능력을 알아보았다. 시험결과 토양 시료 모두 Freundlich 등온식에 잘 따르는 것을 확인할 수 있었으며, 해성점토시료 모두 중금속과 무기물인 칼륨에 대한 흡착력이 큰 것으로 확인되었다. 시료 채취 지점의 지질변화에 따른 실험된 성분에 대한 흡착성의 차이는 거의 없는 것으로 나타났다.
에탄올아민 (ETA; Ethanolamine)은 에틸렌옥시드를 진한 암모니아수와 함께 가열하여 얻어지는 물질로 흡수성이 있는 무색의 액체 또는 고체이며 탄소, 질소, 산소로 이루어진 매우 안정된 유기화합물이다. 이러한 ETA는 부식방지제, 산성가스 흡수제, 화장품 등 각종 산업에서 매우 유용하게 사용되는 물질이다. 하지만 ETA는 눈, 피부, 호흡기, 폐 등에 접촉하여 호흡기 질환 및 만성 천식을 유발하고 피부에 자극을 일으키므로 ETA를 제거하기 위한 물리화학적 연구가 필요하다. 따라서 본 연구에서는 냉각온도 및 진공펌프압력에 따른 ETA 응축 특성과, 흡착제에 따른 ETA 흡착특성을 조사하였다. 조사결과 ETA는 냉각수의 온도 및 진공펌프압력에 영향을 받았으며 냉각수 온도 및 진공펌프압력이 증가할수록 응축율은 감소하였다. ETA 흡착에서 활성탄의 경우 액상의 ETA와 상호간에 흡착력은 존재하지 않았으며, 기상의 ETA는 흡착되지만, $100^{\circ}C$이상에서 탈착 반응이 일어났다. 제올라이트의 경우 액상 및 기상의 ETA를 모두 흡착하였다.
시멘트페이스트 공극 내 확장 메니스커스 영역을 초승달 영역, 박막 영역, 흡착 영역으로 구분하고 공극 크기에 따른 액막 두께, 흡착층 두께, 모세관 압력, 분리 압력을 압력 평형 방정식을 이용하여 산정하였다. 그 결과 공극 크기와 흡착층 두께와의 연관식을 도출할 수 있었으며, 공극 크기 $1nm{\sim}1{\mu}m$에 따른 흡착층 두께는 $0.299{\sim}2.700nm$로 나타났고 특히 10nm이하의 공극에서 흡착층 두께 감소에 따른 분리압력의 증가효과가 크게 나타났다. 따라서 시멘트페이스트의 자기 수축은 10nm이하의 공극이 생성되면서 크게 증가하는 것으로 판단된다. 이러한 분리 압력과 모세관 압력을 수축 구동력으로 적용한 자기 수축 예측치는 실험값에 비하여 재령 $1{\sim}4$일까지는 작게 이후부터는 큰 결과를 나타내었다. 이는 초기재령에서의 공극측정시 공극 손상과 이에 따른 수축구동력 과소평가와 불포화 개별공극 가정에 따른 수축구동력 과대평가의 상호작용으로 판단되므로 추후 이에 대한 보완점으로 수화도등의 공극 대체 모델과 불포화공극에 대한 고려사항이 필요할 것으로 판단된다.
피혁 제조 공정에서 계면활성제는 세정목적, 분산성 그리고 고착성 등을 부여하기 위해 사용되고 있다. 그러나 기존의 피혁 공정에서 사용되고 있는 계면활성제는 친수성기가 다량 포함되어 있어 향후 피혁 시장에서 요구될 것으로 기대되는 내오염성, 내수성, 내구성 통의 고기능성 특성을 재현하는데 문제점이 있다. 본 연구에서는 기존의 탄화수소 계열의 계면활성제의 문제점을 보완하기 위해서, 탄소-불소의 강한 결합에너지로 인한 표면장력 감소, 분산력 증대, 세정효과, 크롬 흡착력 증대 등의 특성을 나타내는 불소계 계면활성제를 제조하였다. 불소계 계면활성제의 사용으로 피혁 제조 공정의 분산성 증대, 침투력 상승 및 결합력을 향상시켜 크롬 흡착률 증가, 탄닝 폐수 배액의 크롬 함량 감소, 생물학적 산소 요구량, 화학적 산소 요구량의 함량 감소 및 물리적 특성이 향상되는 것을 확인하였다.
현재 많은 국내 산업단지들은 여러 가지 중금속오염에 노출되어있다. 이러한 오염은 토양과 지하수에 심각한 오염을 초래할 수 있다. 산업단지의 하부지반을 제올라이트를 토양과 섞은 혼합물로 대체하여 이러한 오염을 방지하고자 한다. 혼합물들을 성토재를 사용하기 위해서는 최소한의 지지력을 갖춰야 한다. 제올라이트 혼합물의 중금속(아연, 납)에 대한 흡착특성과 지지력을 실험하기 위하여 등온 흡착시험, 직접 전단시험, 및 표준다짐시험을 실시하였다. 실험결과, 혼합물들은 효과적으로 오염물질의 확산을 줄일 수 있고 동시에 적절한 지지력을 확보할 수 있다.
폐단백질을 활용하는 방도의 하나로 폐단백질자원으로부터 토양에서 분리한 Aspergillus sp. 균주가 생산하는 phytase를 이용하여 불용성 단백질의 분리 효율성을 높였으며 추출 단백질의 기능성을 살펴보았다. 참깨박에 함유되어 있는 불용성 형태의 단백질을 가용성 형태의 단백질로 용출시키기 위한 최적 pH, 최적 온도, 최적 처리시간과 최적 첨가효소량은 4.0~5.0, $50^{\circ}C$, 8~10시간, 120unit였고, 효소처리된 참깨박은 phytase 처리의 경우 대조구에 비해 기포형성력은 크게 증가하지 않았으나 기포안정성은 다소 증가하였다. 참깨박 단백질의 유화력은 다소의 유화력과 안정성의 증가가 관찰되었고, 유지흡착력과 수분흡착력은 대조구에 비해서 높은 값을 나타내었다.
Amberlite XAD-2 및 XAD-7 수지에 대한 페놀과 그 할로겐 일치환체들에 대한 흡착성을 분포계수를 측정하여 조사하였다. XAD 수지에 대한 페놀의 흡착은 Langmuir 등온흡착으로 설명될 수 있었으며, 이 때의 흡착은 분자의 크기에 따르는, 즉 분산상호작용에 기인하는 전형적인 물리흡착임을 알았다. 고분자 합성수지에 대한 페놀류의 흡착에너지는 Lennard-Jones potential로 계산하였다. 이 때 고분자 수지의 반지름은 수지의 최소기본단위의 van der Waals 부피로부터 계산하였으며 페놀류의 분자 반지름도 같은 방법으로 구하였다. 페놀유도체들의 흡착성은 각 수지에 대한 시료의 Stacking factor (F)-고분자 수지와 페놀류사이의 van der Waals 부피로부터 구한 평형거리의 보정인자-로부터 흡착에너지를 구하고 뱃치법으로 측정한 흡착엔탈피값과 비교함으로써 설명할 수 있었다. 각 수지에 대한 페놀이온의 흡착엔탈피는 쌍극자 작용력이나 하전-쌍극자 상호작용보다 분산상호작용이 주 요인인 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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