신선편이 버섯의 유통 시 포장실태 및 관능적 품질을 파악하기 위하여 2009년 1월~10월에 계절별로 수도권 인근의 대형할인마트를 직접 방문하여 신선편이 버섯 제품 총 51종을 수집하여 조사하였다. 수집된 신선편이 버섯은 혼합형과 단독형으로는 느타리버섯, 팽이버섯은 송이채 다듬어지거나 큰느타리버섯, 표고버섯은 슬라이스나 다이스 절단되어 바로 조리(튀김, 볶음, 전골, 육개장, 찌개 등) 에 사용할 수 있도록 하였고 대부분이 알루미늄이나 PS, PET, nylon 등을 재료로 한 용기에 담겨 PVC 랩이나 견고한 PP, PS 덮개 형태로 포장되었으며 89%가 제조일이나 유통기한을 표시하였다. 수집된 신선편이 버섯 제품의 관능학적 품질 조사 결과, 갈변 발생이 심한 것이 10%, 이취 발생이 심한 것이 4%를 차지하였으며 전체적 품질은 90%의 제품이 판매 가능한 수준이었다. 계절에 따른 관능학적 품질에 차이를 보여 가을과 겨울에는 상품성이 높게 유지되었으나 봄과 여름에는 갈변이나 이취 발생 억제를 위한 신선도 관리에 유의할 필요가 있는 것으로 판단되었다.
본 연구에서는 $1^{\circ}C$ 및 $5^{\circ}C$의 냉수와 $10^{\circ}C$의 지하수를 이용하여 세척한 후 PP film bag과 PETE tray로 포장하여 $4^{\circ}C$ 및 $10^{\circ}C$에서 9일간 저장하며 품질을 비교하였다. $10^{\circ}C$에서 저장하고 PP film bag에 보관한 세척하지 않은 치커리는 9일째 1.58%로 감모율이 가장 높았으나 $1^{\circ}C$ 냉수로 세척 처리한 후 PETE tray에 담아 $4^{\circ}C$에서 저장한 치커리는 0.14%로 감모율이 가장 낮게 나타났다. $1^{\circ}C$ 냉수로 세척처리한 후 PEIT tray에 담아 $4^{\circ}C$에서 저장한 경우 9일째 치커리의 호흡속도는 20.34 mg $CO_2/kg/hr$로 동일한 세척처리 후 PP film bag에 저장한 치커리의 호흡속도 26.12 mg $CO_2/kg/hr$보다 낮게 나타났다. 표면색의 변화에 있어서 시료별 개체차이가 심하여 L, a, b값의 유의적인 변화는 없었지만 저장 초기와 9일째를 비교하였을 경우 값이 전반적으로 다소 증가하였음을 알 수 있었고, 비타민 C는 $4^{\circ}C$의 저장고에서 저장한 경우가 $10^{\circ}C$에서 저장한 경우보다 비타민 C함량이 높게 유지되었다. 미생물에 있어서는 $1^{\circ}C$ 냉수로 세척 처리하고 PETE tray로 포장하여 $4^{\circ}C$에서 저장한 후 9일째의 치커리는 총균수 $2.59{\times}10^5CFU/g$, 대장균군수 $6.80{\times}10^2CFU/g$로 미생물수의 증식속도가 가장 느렸다. $1^{\circ}C$ 냉수로 세척하고 PETE tray로 포장하여 $4^{\circ}C$로 저장한 경우 치커리 고유의 초록색과 아삭한 조직감을 유지하고 있어 저온냉수 세척과 tray 포장이 세척 청경채의 선도 유지에 효과가 있는 것으로 나타났다.
PET (Polyethylene terephthalate) 플라스틱 기판 위에 IZTO (In-Zn-Sn-O) 박막을 증착하기 전에, $SiO_2$ 버퍼층을 전자빔 증착 방법으로 100 nm 의 두께로 증착하였다. IZTO 박막은 RF 마그네트론 스퍼터링법으로 RF 파워는 30~60 W 로, 공정 압력은 1~7 mTorr 로 변화시켜가며 $SiO_2$/PET 에 증착하여 IZTO 박막의 구조적, 전기적, 광학적 특성을 분석하였다. RF 파워 50 W 와 공정 압력 3 mTorr 에서 증착한 IZTO 박막이 $4.53{\times}10^{-3}{\Omega}$ 의 제일 큰 재료평가지수와 이때 $4.42{\times}10^{-4}{\Omega}-cm$ 의 비저항과 $27.63{\Omega}/sq.$ 의 면저항으로 가장 우수한 전기적 특성을 보였고, 가시광 영역 (400~800 nm) 에서의 평균 투과도도 81.24 % 로 가장 큰 값을 나타내었다. AFM 으로 IZTO 박막의 표면 형상을 관찰한 결과, 모든 IZTO 박막이 핀홀이나 크랙 같은 결함이 없는 표면을 가지며, RF 파워 50 W 와 공정 압력 3 mTorr에서 증착한 박막이 1.147 nm 의 가장 작은 표면 거칠기를 나타내었다. 이로부터 $SiO_2$/PET 구조위에 증착한 IZTO 박막이 차세대 플렉시블 디스플레이 소자에 응용될 수 있는 매우 유망한 재료임을 알 수 있었다.
유통현장에서 다양한 포장형태로 이용되는 어린잎 채소의 포장 방법별 선도유지 효과를 구명하고자 하였다. 현장에서 이용되는 대표적인 소포장 형태별로 다채를 $16^{\circ}C$에 저장하면서 중량변화, 수분 함유량, 가스조성, 외관품위 등을 측정하였다. 포장형태에 따른 중량변화는 밀폐 정도가 큰 PET 용기 포장(밀폐형)과 OPP 무공필름 포장에서 적었으며, 외관의 변화 정도도 적어 비교적 높은 상품성을 유지한 것으로 나타났다. 그러나 무공의 OPP 필름으로 저장한 경우 색상변화 정도가 커서, 포장 시 이에 대한 고려도 필요할 것으로 생각된다. 본 실험의 결과, 밀폐 정도가 크고, PET와 같은 경질 필름 형태로 저장하는 것이 상품성 유지에 효과적인 것으로 나타났으며, 포장 형태의 천공 정도가 큰 것은 상품성을 저하시키는 것으로 나타났다. 어린잎 채소의 포장 방법에 대한 연구는 많이 있으나 유통현장에서 활용이 많이 미흡한 실정으로 본 실험 결과를 통해 어린잎 채소를 효과적으로 상품성을 보존할 수 있는 방법 검토시 도움이 되리라 생각된다.
ITO(indium tin oxide) 박막을 RF 마그네트론 스퍼터링법에 의해 산소 분압을 0에서 $6{\times}10^{-5}$ Pa로 변화시킨 조건 하에서 PET 기판 위에 증착하였고, 산소 분압에 따른 ITO 박막의 전기적, 광학적 특성과 결정성의 변화를 조사하였다. 산소 분압이 $1{\times}10^{-5}$ Pa 이하에서는 증착된 ITO 박막은 비정질 구조를 가지는 반면에 $2{\times}10^{-5}$ Pa 이상에서는 결정질임을 확인하였다. 이러한 구조적 변화와 더불어 전하 캐리어 농도와 비저항이 증가하였다. 산소 분압이 $4{\times}10^{-5}$ Pa에서 최소 비저항($9.8{\times}10^{-4}{\Omega}{\cdot}cm$)을 얻을 수 있었다. ITO/PET 박막의 광투과율도 산소 분압이 증가함에 따라 증가하였으며 산소 분압 $4{\times}10^{-5}$ Pa에서 80 % 이상을 나타내었다. 본 연구를 통하여 최적의 산소 분압 선정이 ITO 박막의 결정성 향상, 캐리어 밀도 향상 그리고 전기전도도 향상 효과를 나타냄을 확인하였다.
폴리머콘크리트는 시멘트 콘크리트에 비해 강도와 내구적 성능 등 여러면에 있어 우수하여 건설현장에서의 벽체용 패널, 통신용 맨흘, 기계설비의 기초, 지하연결박스 등 다양한 용도로 개발되고 사용되어지고 있다. 그러나 폴리머콘크리트는 그 결합재로 쓰이고 있는 수지의 비용이 높아 경제적인 면에서 불리하여 기존 수지를 대체할 수 있는 결합재에 관한 연구가 필요하다. 여기서, PET를 재활용한 폴리머콘크리트는 산업폐기물을 재활용한 것이므로 경제적인 건설 소재가 될 수 있으며, 친환경적인 효과를 가져올 수 있기 때문에 현재 연구가 활발하게 이루어지고, 사용 영역이 확대 될 것으로 전망된다. 하지만 아직까지 PET재활용 폴리머콘크리트의 응력-변형률 거동에 관해서는 기초적인 연구상태에 있다. 따라서, 본 연구에서는 폐 PET를 합성한 불포화 폴리에스터 수지를 폴리머콘크리트의 결합재로 이용하여 콘크리트를 제조하였으며, 수지량, 골재의 최대치수, 양생방법에 변화를 주었다. 그리고 변위제어가 가능한 M.T.S 장비를 사용하여 응력-변형률 곡선을 관찰하였다. 그 결과 PET 재활용 폴리머콘크리트의 압축강도는 수지의 함량, 굵은골재의 크기변화, 양생방법에 모두 영향을 받는 것으로 나타났다. 탄성계수의 변화는 수지의 함량이 크게 좌우하였으며, 굵은골재의 최대치수와 양생방법에서 크게 영향을 받지 않았다. 최대응력에서의 변형률은 수지의 함량과 굵은골재의 최대치수에 영향을 많이 받는 것으로 나타났다.
휨강도 및 연성이 부족한 철근콘크리트 원형 기둥의 섬유를 사용한 내진보강에 대하여 실험적 연구를 수행하였다. 일정한 축력을 받는 4개 기둥의 횡 방향 유사동적 실험에서 변수는 GF, PET 및 PET+GF 혼합 보강(HF) 등 섬유의 종류이었다. 이 연구에 적용한 PET는 인장강도(600 MPa 이상)가 우수하고 고연성(약 15%)이나, 탄성계수가 GF의 1/6 수준으로 매우 낮다. 기둥 실험 결과, 모든 보강 기둥은 컨트롤 기둥보다 7~20% 증가한 휨강도를 보였고, 연성은 1.6~1.8배로 증가하였다. 무보강 기둥은 주근 좌굴, GF 및 HF 보강 기둥의 최종 파괴모드는 GF 파단이었으나, 고연성 PET는 극한단계에서도 파단이 발생하지 않았다. PET는 휨강도 및 연성 증진 측면에서 RC 부재의 보강용으로 적합하다고 사료되나, 탄성계수가 낮으므로 많은 양을 사용하여야 하는 단점이 있으므로 이 연구에서 PET는 GF에 비해 인장 강성비 20% 수준으로 사용하였다. 한편 PET의 내구성에 대하여는 현재 연구가 진행 중에 있다.
자체-감지능 있는 다기능성 나노복합소재를 위해, 투명하고 전도성 있는 카본나노튜브 (CNT)로 코팅된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를 함침 방법으로 제조하였다. CNT 코팅의 전기적 광학적 특정의 변화는 함침 횟수와 CNT용액의 농도에 주로 의존하였다. 결과적으로, CNT 코팅의 표면저항과 투과도는 제조공정의 변수들에 따라 예민하게 조절되었다. CNT 코팅의 표면저항은 4점법과 이중 배열법에 의해 측정되었으며, 광학적 투과도는 UV 스펙트럼을 사용하여 평가하였다. CNT 코팅의 표면특성을 측정한 정적 및 동적 접촉각은 상호 일치함을 보여주었다. 함침 코팅수가 증가함에 따라, CNT코팅한 PET의 표면저항은 현저하게 저하했으나, 투명도는 CNT 네트워크의 특성으로 거의 감소하지 않았다. CNT와 인듐틴옥사이드 (ITO)의 계면 및 전기적 특성들은 피로 시험을 통하여 비교하였다. CNT는 2000회 반복 후에도 표면저항의 변화가 없는 반면에, ITO는 1000회 반복까지 표면저항의 급격한 증가를 보여주었다가 안정화하였다. 이는 형상비가 큰 CNT는 전기 접촉점을 계속 유지하는 반면에, 취성이 있는 ITO는 미세 균열이 발생하여 전지 접촉점을 많이 상실하기 때문이다.
상대습도와 온도가 PET 필름의 점탄성 특성에 미치는 영향을 조사하기 위해 RH-DMA를 이용하여 single frequency strain mode 시험, stress relaxation mode 시험, creep 시험을 수행하였다. 상대습도는 10%, 30%, 50%, 70%, 90%를 적용하고 온도는 single frequency strain mode 시험의 경우 30~95℃, stress relaxation mode 시험의 경우 30℃ 와 70℃, creep 시험의 경우 5~95℃를 고려하였다. 연구결과에 따르면 상대습도가 높아지면 저장탄성계수와 손실탄성계수는 낮아지며 손실탄성계수의 최대값은 상대습도의 변화에 큰 영향을 받지 않고 거의 일정해진다. 이완탄성계수는 초기에 급격히 감소하다가 일정한 값을 가지며 높은 온도에서는 상대습도의 변화에 민감해진다. 변형률 회복는 초기에 급격히 증가하며 온도가 높아지면 이완 탄성계수와 마찬가지로 상대습도에 민감하게 변한다. 크리프 컴플라이언스의 증가 정도는 온도가 높아지면 커지며 유리전이온도보다 온도가 높아지면 증가 정도는 더욱 커진다. 시간-온도 중첩법을 통해 구해지는 마스터 선도를 이용하면 상대습도와 온도 등의 운용 조건에서의 장기 성능을 예측할 수 있는 정보를 얻을 수 있다.
The purpose of this study was to inhibit biofouling on a selectively permeable membrane (SPM) and increase biomass productivity in marine photobioreactors (PBRs) for microalgal cultivation by chemical treatment. Surfaces of a SPM, composed of polyethylene terephthalate (PET), was sulfonated to decrease hydrophobicity through attaching negatively charged sulfonic groups. Reaction time of sulfonation was varied from 0 min to 60 min. As the reaction time increased, the water contact angle value of SPM surface was decreased from $75.5^{\circ}$ to $44.5^{\circ}$, indicating decrease of surface hydrophobicity. Furthermore, the water permeability of sulfonated SPM was increased from $5.42mL/m^2/s$ to $10.58mL/m^2/s$, which reflects higher nutrients transfer rates through the membranes, due to decreased hydrophobicity. When cultivating Tetraselmis sp. using 100-mL floating PBRs with sulfonated SPMs, biomass productivity was improved by 34% compared with the control group (non-reacted SPMs). In addition, scanning electron microscopic observation of SPMs used for cultivation clearly revealed lower degree of cell attachment on the sulfonated SPMs. These results suggest that sulfornation of a PET SPM could improve microalgal biomass productivity by increasing nutrients transfer rates and inhibiting biofouling by algal cells.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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