개발사업과 산업발달로 인하여 발생되는 유해화학물질과 유류사용량이 늘면서 화학물질과 유류를 저장하는 지하저장탱크에서의 오염물질 유출로 토양 및 지하수 오염이 심각해지고 있다. 또한, 산업지역, 공장지대가 밀집된 매립 지반에서는 투수계수가 낮아 오염물질 추출에 한계가 있다. 이러한 문제해결 방안의 하나로 연약지반 개량공법에서 사용되고 있는 연직배수재를 이용하여 기존의 복원기술인 진공추출공법, 토양세정공법의 효율을 증진시킨 연직배수시스템에 대한 연구를 수행하였다. 오염된 토양의 복원을 목적으로 사용한 연직배수시스템의 적용성 평가를 위하여 오염토양 복원시 오염지반에 영향을 주는 인자에 대한 지반공학적 특성 등을 분석하였다. 연직배수재의 수두손실 및 통수능 측정 결과, 진공압력과 연직배수재의 폭이 증가할수록 통수능은 배수재의 통수 단면적에 비례하여 증가하는 경향을 나타내었다. 축척효과에 의해 단면을 축소시킨 폭이 2.5 cm인 배수재의 경우에는 영향반경이 대략 14cm에서 16cm를 넘어가면서부터 간극수압이 더 이상 감소하지 않고 일정해지는 유효 영향범위로 판단하였다. 또한, 투기계수는 등가직경이 증가 할수록 감소하였으며, 흐름률이 높을수록 압력수두는 더 정밀한 값을 나타내어 평균 투기계수 값인 3.152 Darcy에 가까운 공기흐름률은 1,500~2,000 $cm^3/s$일 때 가장 정확한 값을 나타내었다.
This study was carried out to evaluate biological activities concerning extracts according to extraction methods from unripened fruit of Rubus coreanus Miq. The extraction methods were HWE (hot water extraction for 4 hr at $100^{\circ}C$), SFE (extraction for 3 hr at $40^{\circ}C$ under 300 bar, 100% of $CO_2$ fluid), USE (ultrasonification extraction for 4 hr at $50^{\circ}C$ with water), USE+HWE (hot water extraction for 2 hr at $100^{\circ}C$ after ultrasonification process for 2 hr), VE (vacuum extraction for 4 hr at $90^{\circ}C$ under 0.9 bar with water). VE extract showed the highest contents of total polyphenol ($178.78{\pm}3.79\;mg/g$) and total flavonoid ($40.93{\pm}0.68\;mg/g$). $IC_{50}$ values of DPPH radical scavenging activity, linoleic acid peroxidation inhibition activity and LDL (low density lipoprotein) oxidation inhibition activity of HWE extract showed the lowest $35.39{\pm}0.25{\mu}g/mL$, $12.61{\pm}0.31{\mu}g/mL$ and $1.31{\pm}0.02{\mu}g/mL$ among other all extracts, respectively. $IC_{50}$ values of ${\alpha}$-glucosidase inhibitory activities of VE and HWE extracts showed lower $14.34{\pm}0.20{\mu}g/mL$ and $15.83{\pm}0.20{\mu}g/mL$ than those of other extracts, respectively. Specifically, HWE and VE extracts have relatively better biological activities than other extracts; these could be potentially used as a bioactive source for health functional foods.
본 연구에서는 유류가 오염된 토양을 복원하기 위해 실제 현장의 토양성상과 오염현황을 조사하고 이 자료를 바탕으로 in situ복원기술인 토양증기추출법을 적용할 때 복원효율에 영향을 미치는 토양증기추출 장치의 운전조건과 토양성상의 영향을 검토하였다. 본 부지는 지하저장고에서 누출된 휘발유가 오염되어 있었고 그 농도는 BTEX가 최대 1.081ppm, TPH가 최대 5,548ppm이 포함되어 있었으며, 장기간에 걸쳐 지하 6m깊이까지 확산되어 오염물의 분포 면적은 170$\textrm{m}^2$, 오염토양의 총 부피는 약 1,000$\textrm{m}^3$으로 추산되었다. 오염부지의 토양은 지하 3~4m까지는 사질매립토이고 지하 4~6m에서는 불균질한 점토질이 섞인 미사토였으며 토양의 공기투수계수는 1.058-1.077$\times$$10^6$$\textrm{mm}^2$이었다. 이 부지내 일부지역에 지하수 흐름이 있으며 지하수위는 지하 약 3~4m부터 존재하였고 지하6m이하에는 암반이 존재하였다. 이 부지에 깊이 6m인 8개의 추출정과 7.5마력 용량의 진공펌프가 포함된 토양증기추출 장치를 설치하여 하루 8시간씩 100일간 운전한 결과 지하수가 존재하지 않는 사질토양에 있었던 BTEX는 90%이상의 효율로 제거하였으나 지하수대가 존재하는 지역에서는 BTEX와 TPH의 제거효율이 대폭 낮아졌다. 또한 토양증기장치에 의해 유도된 토양내 공기흐름은 토양깊이가 깊어질수록 공기 흐름량은 감소하여 복원효율이 떨어졌다.
결정성 약제가 함침된 생분해성 고분자학이 고분자(poly(d,1-lactide)), 약제(progesterone) 및 용매(dimethylformamide)로 이루어진 고분자용액을 고형화시켜 제조되었다. 용매에 약제 및 고분자를 용해시켜 준비된 제막용액을 유리판 위에 도포한 후, 이로부터 용매를 증발시켜 고형화시키거나, 또는 고분자 및 함침 약제 모두에 비용매로 작용하는 물과 용액 필름에 존재하는 용매를 교환시켜 용액 필름이 응고되도록 하였다. 제조된 고분자막들은 용액 필름의 응고화 경로에 따라 뚜렷하게 다른 형상을 보여주었다. 진공 상태에서 용매의 증발을 통해 응고화되었을 때, 함침 약제인 프로제스테론은 구의 형상을 보여주며 고형화된 고분자 구조에 둘러싸여 막의 내부에 균일하게 분포되었다. 이에 비해, 비용매인 물에 침지시켜 용매와 비용매의 급속한 확산에 의해 응고화시키거나, 대기에 방치시켜 대기에 존재하는 수증기의 흡수에 의해 고분자 희박 지역의 핵 형성을 통한 용액 필름의 액체-액체 상분리를 유도하며 응고화시킨 경우, 함침된 약제는 고분자막 내부에 편상의 결정 구조를 지니며 막 내부에 불균일하게 분포되었다.
AlGaInP 기반 수직형 적색 LED (Light Emitting Diode)의 광추출효율을 증가시키기 위하여 화학적 etching 기술을 이용하여 n-AlGaInP 표면에 삼각꼴 모양의 거칠기를 형성하였다. Etching은 $H_3PO_4$계의 용액을 이용하여 화학적 etching을 진행 하였다. AlGaInP etching은 광추출효율의 증가와 밀접한 관련을 갖고 있으며 AFM (Atomic Force Microscope)을 이용하여 AlGaInP 표면을 분석하여 약 44 nm의 RMS (root-mean-square) 거칠기가 형성됨을 알 수 있었다. 광추출효율은 기존 수직형 적색 LED보다 거칠기가 형성된 수직형 적색 LED에서 41%의 높은 발광 효율을 보임으로써 고효율 수직형 적색 LED의 가능성을 보였다.
고성능 액체 크로마토그래피를 이용하여 고삼 중의 oxymatrine을 분석하였다. acetonitrile을 포함하는 완충용액과 $C_{18}$컬럼을 이용한 역상 크로마토그래피를 수행하였다. Oxymatrine의 분리는 215 nm에서 UV흡수가 관측되었다. 고삼 중의 oxymatrine의 추출은 다양한 용매와 다양한 추출방법을 사용한 결과, 마쇄한 고삼의 최적의 추출 효율은 $80^{\circ}C$에서 50% ethanol로 5시간 동안 환류가열 하였을 때 가장 높은 효율을 보였다. 대부분의 추출 방법은 복잡한 전처리를 필요로 하지만, 본 연구에서는 승화 추출법으로 복잡한 전처리를 제외시킨 추출법을 고안하였다. 승화 추출은 높은 진공 ($1{\times}10^{-3}$ torr) 과 높은 온도 ($200^{\circ}C$)에서 수행되었다. 승화 추출법을 사용한 추출 효율은 다른 추출 방법들과 비교해서 전처리 과정을 거치지 않은 장점은 있었으나 추출 효율이 좀 낮았다.
UV LED에서 p-GaN층의 높은 일함수와 자체 면저항이 크기 때문에 current spreading layer인 ITO (indium tin oxide) 투명전극이 사용되고 있다. 따라서 높은 UV 파장대 투과율과 낮은 면 저항이 매우 중요하다. 본 연구에서, RF magnetron sputter를 사용하여 ITO 투명전극을 glass(boro33)에 120 nm 두께로 증착하였다. 그 후 RTA (rapid thermal annealing)을 이용해 120초 동안 $600^{\circ}C$에서 Air, $N_2$ (15 sccm), vacuum 환경에서 열처리를 하여 UV-Vis-NIR spectrophotometer를 사용해 ITO 박막의 투과율을 측정하고, Hall measurement system을 이용하여 전기적 특성을 측정하였다. Fig. 1과 같이 열처리 환경에 따라 ITO 박막의 투과율이 변하고 또한 Table 1과 같이 전기적 특성도 변함을 알 수 있었다. Air 환경에서의 열처리는 reference 샘플과 비교 했을 때 400 nm 이하의 파장에서 투과율이 증가하였지만 400 nm 이상의 파장에서는 투과율이 낮아짐을 볼 수 있고, 면 저항 (Ohm/sq)은 오히려 reference (as deposited) 샘플과 비교하여 24 Ohm/sq 증가하는 것을 알 수 있었다. 반면에 $N_2$, vacuum 환경에서 열처리는 reference (as deposited) 샘플 보다 380 nm 파장대에서 16% 정도 높은 투과율을 보였고, 면저항 역시 2배 이상 낮아졌다. 둘 다 비슷한 투과율과 면저항을 나타내었지만 vacuum 환경이 좀 더 우수한 광학적 특성을 나타내었고 반면에 $N_2$ 환경은 좀 더 낮은 면저항을 나타내었다. ITO 박막을 증착한 후 vacuum 환경에서 열처리를 통하여 제작된 UV-LED (중심 파장 380 nm)가 Fig. 2와 같이 입력 전류 450 mA에서 광출력이 46% 정도 향상 되었고 안정된 I-V 특성 보였다.
본 연구에서는 용매추출 공정 중 최종 건조 과정에서 회수방식을 달리하여 무회분석탄을 제조한 후 물리적 특성과 화학적 구조를 비교하였다. 무회분석탄 제조에는 아역청탄 등급의 Kideco coal과 극성용매인 N-methyl-2-pyrrolidone(NMP)를 사용하였으며, 회수방식으로는 감압건조, 희석침전, 분무건조 방식을 사용하였다. 제조된 무회분석탄의 물성변화를 확인하기 위해 공업분석, 원소분석, 발열량분석을 실시하였고, 화학적 구조를 알아보고자 FT-IR, NMR 분석을 하였다. 공업분석을 통해 무회분석탄의 회분함량이 원탄에 비해 줄어든 것을 확인하였다. FT-IR 분석 결과 감압건조로 회수한 샘플은 추출용매의 피크가 나타나는 반면 희석침전방식으로 제조한 무회분석탄에는 추출용매 피크가 사라지는 것을 확인하였다. 희석침전방식을 사용할 경우 다른 회수방식에 비해 저온공정이 가능하였고, 추출용매로부터 무회분석탄을 보다 확실하게 분리할 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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