강변여과는 강물을 강변의 충적대수층에 통과시켜 지층의 자체정화능력을 이용하여 오염물질을 상당량 저감시킨 후 양수하는 방식이다. 국내에서는 대부분의 원수를 지표수에서 취수하여 사용하고 있는 실정이나, 오염물질의 증가로 인하여 지표수를 원수로 사용하기가 점점 어려워지고 있다. 강변여과를 이용하여 양질의 원수를 확보하기 위해서는 오염물 이동에 관한 이해가 중요하다. 본 연구에서는 대수층에 용존성 유기물질(DOM)과 박테리아가 동시에 존재할 경우를 대상으로 대수층을 4상(four-phase: 흙입자, 물, 박테리아, 용존성 유기물질)으로 모델링하고, 이들의 물리, 화학, 생물학적 특성을 고려하여 물질의 거동을 기술하는 수학적 모델을 제시하였다. DOM과 박테리아와 같은 콜로이드성 물질은 오염물의 이동을 가속시키고, 평형 분배계수가 중요한 역할을 하는 인자인 것으로 나타났다.
건강을 80% MeOH수용액으로 추출하고, 얻어진 추출물을 EtOAc, n-BuOH및 $H_2O$로 용매 분획하였다. 그 중에서 뚜렷한 활성을 보인 EtOAc 분획으로부터 DPPH(1-diphenyl-2-picryl hydrazyl) radical 포획법으로 항산화 활성을 추적하여 항산화 활성을 갖는 화합물 2종을 분리하였다. 각각을 NMR 및 MS 데이터의 해석과 문헌 자료를 조사하여 6-shogaol 및 12-shogaol로 구조를 결정하였다. 각 화합물의 $EC_{50}$값은 26.4 ${\mu}M$과 22.5 ${\mu}M$로 상용항산화제인 BHA, BHT 및 ${\alpha}-tocopherol$보다 뚜렷이 높은 활성을 나타내었다.
Differences in subsurface migration of LNAPL/DNAPL contaminants caused by a selection of 3-phase (aqueous, NAPL, and gas) relative permeability function (RPF) models in numerical modeling were investigated. Several types of RPF models developed from both experimental and theoretical backgrounds were introduced prior to conducting numerical modeling. Among the RPF models, two representative models (Stone I and Parker model) were employed to simulate subsurface LNAPLs/DNAPLs migration through numerical calculation. For each model, the spatiotemporal distribution of individual phases and the mole fractions of 6 NAPL components (4 LNAPL and 2 DNAPL components) were calculated through a multi-phase and multi-component numerical simulator. The simulation results indicated that both spilled LNAPLs and DNAPLs in the unsaturated zone migrated faster and reached the groundwater table sooner for Stone I model than Parker model while LNAPLs migrated faster on the groundwater table under Parker model. This results signified the crucial effect of 3-phase relative permeability on the prediction of NAPL contamination and suggested that RPF models should be carefully selected based on adequate verification processes for proper implementation of numerical models.
본 연구에서는 고밀집 섬유 다발체 내에 수용상과 유기상을 동시에 주입시켜 나타나는 모세관 현상을 이용하여 최소 공간에서 최대한의 물질 전달 면적을 갖게 한 정적 액-액 접촉 장치가 개발되었다. 이 장치의 특성과 안정성을 평가하기 위해 TBP와 우라닐 이온을 함유한 질산계의 연속 추출 실험이 수행되었으며, 추출 성능은 동일 상비 조건에서 수행된 회분식 성능과 동일하였다. 초기 수용액에 대한 추출 수율을 증가 시키기 위해서는 일정한 수용액 유속에서 유기상의 유속 증가가 필요하였고, 같은 상비 조건의 회분식의 추출수율을 갖기 위해서는 수용액이 장치 내에서 일정한 체류 시간을 유지해야함을 알 수 있었고 본 추출계에서는 약 1.9분이 필요함을 알 수 있었다. 본 연구에서 개발된 고 밀집 섬유체 접촉기는 안정성과 재현성이 뛰어 났으며, 일반 물질 분리용 뿐만 아니라, 액-액계면 넓고 안정되어 있어 용매 추출 속도론 해석에도 사용될 수 있음을 확인할 수 있었다.
부틸 아세테이트는 반응증류탑에서 초산과 부탄올의 에스테르 교환반응에 의해 제조된다. 기존의 반응증류 공정은 생성물인 부틸 아세테이트가 내부 공비첨가제로 사용되는데, 이 경우 부틸 아세테이트가 물과 함께 탑상으로 제거된 후 상 분리를 거쳐 반응증류탑으로 환류된다. 이는 생성물인 부틸 아세테이트가 반응영역에 많이 분포하게 하여 반응의 평형 전환율이 낮아지고 이에 따라 생성물의 수율이 저하되는 단점이 있다. 이러한 문제를 외부 공비첨가제를 사용하여 해결하였다. 외부 공비첨가제는 물과 새로운 공비를 형성하여 기존 공정에 비해 탑의 반응영역에서 부틸 아세테이트의 농도를 낮게한다. 본 연구에서는 싸이클로헥산을 외부 공비첨가제로 사용하였을 때와 내부 공비첨가제를 사용하였을 때 부틸 아세테이트의 수율과 생성 속도를 실험과 모사를 통하여 비교하였다. 이를 위하여 파일럿 규모의 반응증류탑으로 실험을 진행하였으며, 실험 및 모사 결과를 통하여 외부 공비첨가제를 사용한 공정이 내부 공비첨가제를 사용한 경우보다 같은 에너지에서 보다 높은 부틸 아세테이트 수율을 나타냄을 보였다.
본 연구에서는 나노입자의 제조 방법인 용매 확산 방법 (emulsification diffusion method)을 이용하여 poly (DL-lactide-co-glycolide) (PLGA) 나노입자를 제조하고 지용성 vitamin A (Retinol)와 Vitamin E acetate를 담지하였다. 고분자 용액은 물에 잘 혼합되는 유기 용매인 에탄올과 아세톤의 이종 혼합 용매를 사용하여 제조하였고 유화제는 생체적합성이 우수한 polyethyleneglycol-polypropyleneglycol diblock copolymer를 사용하였다. 고분자의 농도, 유화제의 농도, 물/오일상의 비, 고분자/약물의 비 등의 인자들이 나노입자의 형성과 약물의 담지 효율에 미치는 영향을 조사하였다. 활성 성분이 로딩된 나노입자를 제조한 후, 입자의 크기와 분포도는 광산란 입도 분석기를 이용하여 측정하였고 담지 효율은 UV-visible spectroscopy를 이용하여 평가하였다. 제조된 나노입자는 50-200 nm의 크기와 단분산 형태의 크기분포를 보였으며 담지 효율은 50-60%까지 얻을 수 있었다. 또한, 유기상과 수용액상에서 이종 혼합 용매와 고분자의 농도에 대한 적당한 조건을 조절함으로써 PLGA 나노입자의 높은 수율과 우수한 물리적 특성을 얻을 수 있었다.
종실에 비해 다량의 rutin이 함유된 것으로 알려진 메밀 식물체의 최적 rutin함량 분석조건을 확립하기 위해 추출조건, HPLC 분석조건, 분석 재현성 및 최소검출한계를 검토한 결과 rutin은 미황색을 나타내는 폴리페놀 성분으로 에탄올에 용해 하여 최대 흡수파장을 측정하였을 때 359nm에서 흡수 극대파장을 나타내었다. 메밀 식물체 함유 rutin의 최적 HPLC분석 조건을 검토한 결과 컬럼은 Tosoh ODS 120T를 이용하고, 검출기 파장을 355nm, 이동상으로 A용매를 $2\%$ 초산함유-$45\%$ 아세토나이트릴로, B용매는 $2\%$ 초산함유-증류수로 하여 농도구배조건을 0분 : $50\%$ A용액, 0-18분 : $100\%$ A용액, 18-20분 : $50\%$ A용액, 20-22분 : $50\%$ A용액으로 조절하고, 분당 1mL를 용출 하였을 때 가장 우수한 분리가 유도되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 HPLC 분석요인에 대한 재현성을 검정한 결과 머무름시간, peak면적 및 peak높이의 변이 계수가 모두 $0.6\%$미만을 나타내어 극히 높은 분석 재현성을 나타내는 것으로 조사되었으며, HPLC분석 시 최소검출한계는 20ng/mL수준이었다. 메밀 식물체 함유 rutin 분석을 위한 최적 추출조건을 검토한 결과 추출용매를 에탄올로 사용하고, $80^{\circ}C$ 조건에서 120분 이상의 환류추출을 시행하는 것이 가장 바람직한 추출법으로 조사되었다.
Purpose: The purpose of this study was to investigate the electrochemical characteristics of nanotubular Ti-25Nb-xZr ternary alloys for dental implant materials. Materials and Methods: Ti-25Nb-xZr alloys with different Zr contents (0, 3, 7, and 15 wt.%) were manufactured using commercially pure titanium (CP-Ti), niobium (Nb), and zirconium (Zr) (99.95 wt.% purity). The alloys were prepared by arc melting in argon (Ar) atmosphere. The Ti-25Nb-xZr alloys were homogenized in Ar atmosphere at $1,000^{\circ}C$ for 12 hours followed by quenching into ice water. The microstructure of the Ti-25Nb-xZr alloys was examined by a field emission scanning electron microscope. The phases in the alloys were identified by an X-ray diffractometer. The chemical composition of the nanotube-formed surfaces was determined by energy-dispersive X-ray spectroscopy. Self-organized $TiO_2$ was prepared by electrochemical oxidation of the samples in a $1.0M\;H_3PO_4+0.8wt.%$ NaF electrolyte. The anodization potential was 30 V and time was 1 hour by DC supplier. Surface wettability was evaluated for both the metallographically polished and nanotube-formed surfaces using a contact-angle goniometer. The corrosion properties of the specimens were investigated using a 0.9 wt.% aqueous solution of NaCl at $36^{\circ}C{\pm}5^{\circ}C$ using a potentiodynamic polarization test. Result: Needle-like structure of Ti-25Nb-xZr alloys was transform to equiaxed structure as Zr content increased. Nanotube formed on Ti-25Nb-xZr alloys show two sizes of nanotube structure. The diameters of the large tubes decreased and small tubes increased as Zr content increased. The lower contact angles for nanotube formed Ti-25NbxZr alloys surfaces showed compare to non-nanotube formed surface. The corrosion resistance of alloy increased as Zr content increased, and nanotube formed surface showed longer the passive regions compared to non-treatment surface. Conclusion: It is confirmed that corrosion resistance of alloy increased as Zr content increased, and nanotube formed surface has longer passive region compared to without treatment surface.
Plasma in liquid phase has attracted great attention in the last few years by the wide domain of applications in material processing, decomposition of organic and inorganic chemical compounds and sterilization of water. The plasma in liquid is characterized by three main regions which interact each - other during the plasma operation: the liquid phase, which supply the plasma gas phase with various chemical compounds and ions, the plasma in the gas phase at atmospheric pressure and the interface between these two regions. The most complex region, but extremely interesting from the fundamental, chemical and physical processes which occur here, is the boundary between the liquid phase and the plasma gas phase. In our laboratory, plasma in liquid which behaves as a glow discharge type, is generated by using a bipolar pulsed power supply, with variable pulse width, in the range of 0.5~10 ${\mu}s$ and 10 to 30 kHz repetition rate. Plasma in water and other different solutions was characterized by electrical and optical measurements. Strong emissions of OH and H radicals dominate the optical spectra. Generally water with 500 ${\mu}S/cm$ conductivity has a breakdown voltage around 2 kV, depending on the pulse width and the repetition rate of the power supply. The characteristics of the plasma initiated in ultrapure water between pairs of different materials used for electrodes (W and Ta) were investigated by the time-resolved optical emission and the broad-band absorption spectroscopy. The deexcitation processes of the reactive species formed in the water plasma depend on the electrode material, but have been independent on the polarity of the applied voltage pulses. Recently, Coherent anti-Stokes Raman Spectroscopy method was employed to investigate the chemistry in the liquid phase and at the interface between the gas and the liquid phases of the solution plasma system. The use of the solution plasma allows rapid fabrication of the metal nanoparticles without being necessary the addition of different reducing agents, because plasma in the liquid phase provides a reaction field with a highly excited energy radicals. We successfully synthesized gold nanoparticles using a glow discharge in aqueous solution. Nanoparticles with an average size of less than 10 nm were obtained using chlorauric acid solutions as the metal source. Carbon/Pt hybrid nanostructures have been obtained by treating carbon balls, synthesized in a CVD chamber, with hexachloro- platinum acid in a solution plasma system. The solution plasma was successfully used to remove the template remained after the mesoporous silica synthesis. Surface functionalization of the carbon structures and the silica surface with different chemical groups and nanoparticles, was also performed by processing these materials in the liquid plasma.
고 기능성 유용 차나무 품종육성 및 녹차의 이용성 증진 연구의 기초 자료를 제공하기 위해 녹차 함유 catechin 화합물 및 caffeine 성분을 동시에 분석할 수 있고, 재현성 및 검출 감도가 증진된 최적의 HPLC 분석 조건을 검토한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 녹차에 함유된 catechin 화합물 및 caffeine의 동시분석을 위한 최적 HPLC 분석 조건을 검토한 결과 컬럼은 YMC-pak ODS-AM 303(25 cm)컬럼을 이용하고, 검출파장은 280 nm, 컬럼온도를 $30^{\circ}C$, 분당유속은 1 mL, 이동상 용매로는 A용매로 0.1% 인산 - 증류수, B용매로 100% MeOH를 사용하여 농도구배 조건으로 분석하는 것이 가장 효율적 분석법으로 조사되었다. 2. 녹차에 함유된 catechin 화합물 및 caffeine을 동시에 분석할 수 있는 최적 HPLC분석조건의 재현성 검정을 실시한 결과 머무름 시간(Rt.)의 변이계수는 최대 1.23% 미만, peak area의 변이계수는 최대 5.13% 미만을 나타내어 확립된 녹차 함유 catechin 9종 화합물 및 caffeine의 HPLC 정량분석법은 재현성이 높은 분석법으로 확인되었고, 각 cafechin 화합물 및 caffeine 성분의 최소 검출한계는 최소 50ppb(0.050 ppm, 50 ng/mL)이하로 조사되어, 확립된 HPLC 분석법은 녹차의 작물학적 특성 평가용으로 활용하기에 전혀 무리가 없는 분석법으로 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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