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문제 정의
- 본 연구에서는 활성탄소섬유의 제조, 활성탄소 섬유에의 기능성 부과 및 이들의 홉착특성과 표면특성에 대하여 논의하고, 또한 항균성 부과에 따른 활성 탄소섬유에 대한 바이러스 특성을 파악하여 이들에 대한 응용범위를 제시하였다.
- 화학적 활성법과 수증기 활성법을 이용하여 우수한표면 특성을 나타내는 활성탄소섬유믈 제조하였오며, 탄소재료의 새로운 웅용분야 개척의 차원에서 항균성할성 탄소섬유믙 제조하이 특성을 평가한 켤과 다음과같은 결론을 얻었디-.
제안 방법
- 또한 각각 다믄 농도로 제조뇐 항균성-ACF 의 표면상태 및 표면구조를 JSM-5200 (JEOL, Japan) 전자 현미경을 사용하여 관찰하였다. 항균성을 측정하기위하여 박테리아로서 내장균의 일종인 Escherichia coll (玫 colit KU4322E)를 사용하였匸" 항온 항습기 내에서 37 'C에서 24시간 배양돤 E q기I를 멸균된 배지에 도고하여 각각의 힝-균성-ACFs글 일정 낀.격으로 떨어뜨렸디-.
- (3) SEM 모포로지를 틍하이 항균성 기능 부과 썬 - 후의 할성단소섬유의 표면구쪼른 비교 분서하몄다.
- 등온꼭선으로부터 얻어진 흡착된 부피와 Sbet 값의결과와 관탠하여 항균물질을 처리하기진의 ACFs와 항균몰질이 처리된 ACFs의 표면 양상을 알아보기 위하여전자주사 현미경 (SEM)을 사용하여 각각의 시료에 대하여 표면상태를 고찰하였다. 처리전의 이들의 결과에대하여 대표적인 몇 가지를 Figure 4에 나타내었다.
- 0X10-5 torr에서 탈기시 킨 후 등온 홉착 곡선을 얻었디-. 또한 각각 다믄 농도로 제조뇐 항균성-ACF 의 표면상태 및 표면구조를 JSM-5200 (JEOL, Japan) 전자 현미경을 사용하여 관찰하였다. 항균성을 측정하기위하여 박테리아로서 내장균의 일종인 Escherichia coll (玫 colit KU4322E)를 사용하였匸" 항온 항습기 내에서 37 'C에서 24시간 배양돤 E q기I를 멸균된 배지에 도고하여 각각의 힝-균성-ACFs글 일정 낀.
- 6 atm의 범위에서 실시하였다. 또한 이들의 활성화 조건은 탄화 수율을 높이 기 위하여 비산화 조건인 질소분위기에서 수행하였다.
- 제조과정은 Figure 1에 나타내었다. 상업욤 활성탄소 섬유는 중국산(동아탄소섬유, 증국)과 일본산(KWE& JAPAN)을 사용하여 비교하였디-. 제조된 활성탄소 섬유의 명명은 화학적 활성법에 의하여 제圣된 시료들은 활성화 온도조건에 따라 각각 C700, C800, C90Q으로 명명하였고, 수증기 활성법으로 제조된 시료의 경우는 V750 으로 명명하였으며, 중국산은 CHA, 일본산은 JPN으로 명명하였다.
- 원료 및 각각의 ACFs에 대하여 물리적 흡착 특성을측정하기 위하여 부피 측싱 방법을 사용한 저온 질소홉작 장치 인 Digisorb 2500 (Micrometrics Instruments Co., U.S.A.)을 사용하였다. 이때 사용한 흡착질은 일본산소(주)의 99.
- 얻어진 홈착등온곡선은 Brunaucr 등[7, 8]이 분류한 전형적인 Type I의 형데를 나타내었다. 이들 결과로부터 비표면적이 가장 높은 V750을 선택하여 항뀬물질들을 처리하였다. 항균 물질을 처리한 ACFs에 대하여 액체질소의 온도(77 K)에서 홈착등온각선을 측정한 결과를 Figure 3에 나타내었다.
- 격으로 떨어뜨렸디-. 이와 같이 만들어진 배지를 24시간 동안 항온 항습기 내에서 베양하여 E coli7\ 생육을 억제 받아 형성된 clear zone의 직경을 측정하여 항균성-ACFs믜 박테리아에 대한 항균성을 측정하는 Halo test법⑹을 사용하였다. 그러나 동결 건조된 생약을 처리한 경우에는, E cohA 함유된 용액을 항균성-ACF뫼 얇은 층오로 충진된 column을 통과시키는 Bypass법을 사용하여 배지이] 생존한 대장균의 수를 체어서 항균성을 측정하였다.
- 항균성을 부여하기 위하여 원료 ACF에 여 러 가지 종류의 금속 및 한방생약을 처리하였다. 금속처리를 위하여 시 약급의 AgNOs, N1CI2 및 CuClz를 1차 증류수에 녹여서 해당농도(0.
- 미세 동공을 가지는 흡착제는 낮은 상대압력에시 동공응축이 일어나고 이들의 외부 표면에서는 다분자층 흡착이 일어난다고 할 수 있다. 흡착등온곡선으로부터 상대압력이 0.40 일때의 흡착량으로 나눈 값을 기준으로 하여 a、라고 하고 이 값외 변화에 따른 흡착량의 비로하여 동공부피를 계산하였다. 제시된 바에 의하면 단위 질량 당 미세 동공부피는 0.
대상 데이터
- )을 사용하였다. 이때 사용한 흡착질은 일본산소(주)의 99.999 %의 질소기제를 사용하였고, 모든 종류외 흡착제는 흡착량을 측정하기 전에 250 °C에시 3 시간 동안, 1.0X10-5 torr에서 탈기시 킨 후 등온 홉착 곡선을 얻었디-. 또한 각각 다믄 농도로 제조뇐 항균성-ACF 의 표면상태 및 표면구조를 JSM-5200 (JEOL, Japan) 전자 현미경을 사용하여 관찰하였다.
이론/모형
- 이와 같이 만들어진 배지를 24시간 동안 항온 항습기 내에서 베양하여 E coli7\ 생육을 억제 받아 형성된 clear zone의 직경을 측정하여 항균성-ACFs믜 박테리아에 대한 항균성을 측정하는 Halo test법⑹을 사용하였다. 그러나 동결 건조된 생약을 처리한 경우에는, E cohA 함유된 용액을 항균성-ACF뫼 얇은 층오로 충진된 column을 통과시키는 Bypass법을 사용하여 배지이] 생존한 대장균의 수를 체어서 항균성을 측정하였다.
성능/효과
- (1) 기능성이 부과된 환성 탄소섬유의 비교먼적이 844.27-1575.6 cm2/g, 푕균동곰 반경이 10.6-12.9 A 의 범위에 존재하뎠다.
- (4) 항균 활성탄소섬유에 대상규의 일종인 E 取i를처리하이 평가한 결과 우수한 항균 활성을 보였다.
- 이는 앞에서 제시한 금속의 항균 메카니즘과는 다른 메카니즘을 가지고 있을 것으로 추정되며, 이 부분에대해서는 좀 더 상세한 연구가 이루어져야 할 것으로여겨진다. 본 연구를 통하여 활성탄소섬유가 가지는 넓은 다공성 및 비표면적 특성과, 금속이나 한방생 약에 의하여 항균 특성이 부과된 활성탄소섬유가 지급까지 앝려진 다른 종류의 항균성 활성탄소보다 우수성을 나타냄을 확인할 수 있었다[9-12].
- 40 일때의 흡착량으로 나눈 값을 기준으로 하여 a、라고 하고 이 값외 변화에 따른 흡착량의 비로하여 동공부피를 계산하였다. 제시된 바에 의하면 단위 질량 당 미세 동공부피는 0.456-1.11 cm’/g의 범위에 분포하였고, 평균통공 반경은 10.6-12.9 A의 뱀위에 다양한 동공 丑기분포를 하고 있음을 알 수 있다. 특히 AgorACF의 경우 예상보다 큰 동공 반경을 가지고 있으나 역시 미세 동공 영역에 분포함을 알 수 있다.
- 상업욤 활성탄소 섬유는 중국산(동아탄소섬유, 증국)과 일본산(KWE& JAPAN)을 사용하여 비교하였디-. 제조된 활성탄소 섬유의 명명은 화학적 활성법에 의하여 제圣된 시료들은 활성화 온도조건에 따라 각각 C700, C800, C90Q으로 명명하였고, 수증기 활성법으로 제조된 시료의 경우는 V750 으로 명명하였으며, 중국산은 CHA, 일본산은 JPN으로 명명하였다.
후속연구
- . ACFs는 앞의 3.3 절에서 제시한 바와 같이 미생물 살균과 같은 기능성 부여가 가능하므로, 미생물의 전자 전달계 및 효흡계 파괴를 할 수 있는 항균물질의 다양화에 관한 연구가 활성화되어짐에 따라 그 응용범위가 더욱 확데 될 것으로 예상된디, .
- 년■ 연구에 사용된 금속에 대한 항균성은 이미 입증되어 있으므로[14] 항균성 ACFs의 응용범위를 나눠 보면 위생 처리장, 산업 및 축산폐수처리장, 하수처리장, 식품 및 농수산물가공업치〕, 오수처리 장, 유헤 Gas가 발생되는 사업장 및 기타 악취가 발생되는 장소 등으로 대별하여 사용 할 수 있을 것으로 예상된다. 이들에 대하여 좀 더 ;! 용도와 범위를 상세하게 서술하면 세균 .
- Figure 5(c)에 나타난 바에 의하면구슬과 같은 형태의 작은 수의 대장균 군을 관찰 할 수있다. 이는 앞에서 제시한 금속의 항균 메카니즘과는 다른 메카니즘을 가지고 있을 것으로 추정되며, 이 부분에대해서는 좀 더 상세한 연구가 이루어져야 할 것으로여겨진다. 본 연구를 통하여 활성탄소섬유가 가지는 넓은 다공성 및 비표면적 특성과, 금속이나 한방생 약에 의하여 항균 특성이 부과된 활성탄소섬유가 지급까지 앝려진 다른 종류의 항균성 활성탄소보다 우수성을 나타냄을 확인할 수 있었다[9-12].
- 또한 활성탄소섬유는 몇 가지 금속과의 현저한 반응성이 입증된 바 이들에 관한 연구가 확대되고있는 추세이다[4]. 이러한 사실과 관련하이 활성탄소섬유의 정수 정확의 특성보다는 항균성을 가지는 이들 금속의 흡착, 표면 특성 및 세공 특성과 관련하여 물리화학적 및 생물학적인 연구가 이루어져야 한다.
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