Final Report정책평가론목 차1. 정책평가의 의의 및 개념2. 정책평가의 필요성3. 정책평가의 과정4. 정책평가의 종류와 방법5. 정책평가의 한계6. 참고문헌1. 정책평가의 의의 및 개념정책을 평가한다는 말을 단어의 뜻 그대로 풀어 보았을 때는 정책의 잘 이루어 졌는지, 좋은 것인지 나쁜 것인지를 비판한다는 것을 의미한다.이러한 단어적인 개념을 넘어 학문의 개념 혹은 실제적인 개념에 비추어 보았을 때 정책평가란 정책집행이 이루어 진 후 그 정책대안이 소기의 효과를 가져왔는가를 판단하는 단계로 볼 수 있는데, 이는 정책이나 공공사업기획이 그 대상에 미치는 효과를 달성하고자 하는 정책목표와 관련지어 객관적이고 체계적, 실증적으로 검토하는 것을 말하는 것이다.그리고 정책 과정 상의 전후 관계를 토대로 설명하였을 때는 정책수단과 정책목표 또는 효과간의 인과관계를 설정?검증하려는 것으로 평가결과를 정책과정에 환류시켜 정책과정을 개선하는 것이라고도 할 수 있다.이렇듯 정책평가란 단순하게 설명될 수 있는 개념이 아니며, 정책이 집행된 후에 나타난 정책효과의 크기나 집행과정의 합리성을 판단하는 것만이 아니라 정책의 목표가 바람직스러운 것인지 정책수단은 최선의 것이 선택되었는지 등등에 대해서도 평가하는 것을 포함할 뿐만 아니라 경우에 따라서 정책결정과정이나 정책의제설정과정이 바람직스러운지에 대해서도 비판하게 된다.한마디로 정책평가란 「현재 집행중에 있는 프로그램이 그 목적을 달성하는데 효과적인가 하는 효과성을 따져보는 것으로서, 그 프로그램의 효과를 그 상황에 작용하는 다른 여타의 요인들의 영향으로부터 분리, 구분하기 위하여 연구설계의 원리에 의존하며, 현재 운용하고 있는 프로그램을 수정함으로써 프로그램을 개선하고 하는 것을 목적으로 의도적인 노력을 말하는 것」이라고 정의할 수 있다.2. 정책평가의 필요성그렇다면, 앞에서 언급했었던 정책평가를 좀 더 정확하게 이해하기 위해서는 정책평가가 필요한 이유가 무엇인지 알아볼 필요가 있는데, 그 이유는 다음과 같다.① 정책개선과 합리적 결정을 위한 정보 제공이 이루어진다. 각 정책 과정에서 합리적인 정책결정을 하기 위한 지식과 정보를 제공하고, 행정가가 자기 활동을 새로운 관접에서 파악 할 수 있게 하며, 관리상 능률향상과 행정활동의 방법을 개선시킬 수 있다. 특히 프로그 램의 성공과 실패의 원인 구체화, 성공을 위한 원칙 발견, 목표달 성수단이나 하위목표들의 재규정에도 도움을 준다.② 정책 환류의 기준이 된다. 진행되고 있는 정책을 평가하여 존치시 킬 것인가 아니면 수정 또는 종결시킬 것인가를 결정하게 하고 앞 으로 채택될 정책에 대한 비판적인 안목도 제공한다.③ 정책담당자의 책임성 확보가 이루어진다. 집행자가 법규에 따라 정책을 집행했는지, 효과적이고 능률적인 정책추진을 하였는지 등 국민에 대한 정책담당자의 법적, 관리적 책임을 확보할 수 있다.④ 사회과학의 발전을 도모한다, 정책수단과 결과간의 인과관계를 검 증하여 학문적 인과성을 밝혀줌으로써 사회과학의 발전에도 기여 한다. 그밖에도 정책집행의 효율성을 향상시키고, 정책결정의 타당 성 제고 등을 위해서 정책평가가 필요하다고 할 수 있다.3. 정책평가의 과정이러한 필요성을 바탕으로 어떤 절차를 통해 정책평가가 이루어지는 지 그 과정을 살펴보면 아래와 같다.① 목표의 확인정확한 정책 평가를 위해서는 우선 그 목표가 무엇인지 명확하게 해야만 한다. 정책목표가 분명하고 구체적이고 또 측정 가능한 용 어로 표현될 수 없다면 과학적인 평가 연구는 매우 어렵게 될 것이 기 때문이다.② 기준의 설정정책목표가 식별되고 나면 다음에는 성공에 대한 평가 기준을 세워 야 한다. 기준이 없게 되면 동일한 결과에 대해 사람마다 평가가 달라질 것이기 때문이다. 이 때에는 통계적 혹은 정책적으로 유의 미성 등이 있는지를 고려하여 그 기준을 세워야할 필요성이 있다.③ 인과모형의 설정평가에는 모형이 많이 사용된다. 모형은 현실 세계의 단순화된 표 현인데, 이를 통해 구조 동일 관계에 있는 평가 대상을 쉽고 논리 정연하게 다룰 수 있게 해 준다. 인과 모형은 시간적으로 선행하는 원인 변수들을 독립 변수로, 결과 변수들을 종속 변수로, 그 사이에 매개 변수를 위치시켜 모형으로 설정한다. 이 때 정책은 독립 변수 로, 정책의 결과는 종속 변수로 놓이게 된다.④ 연구설계의 개발인과모형이 설정되고 나면 이제 실제 평가를 위한 작업을 하게 되 는데 이를 위해서는 정책을 관찰하고 자료를 수집, 측정, 분석하여 이를 해석하는 일이 선행되어야 한다. 이 작업을 위해 논리적인 연구설계를 개발해야 한다. 이러한 연구설계는 진실험 설계를 하 는 것이 가장 좋을 수 있지만, 상황에 따라 혹은 여러 가지 제약 으로 준실험설계와 비실험설계도 이용하게 된다.⑤ 자료의 수집 및 분석평가를 위해 사용되는 자료들은 여러 가지 방법들을 통해 획득하게 된다. 질적인 분석에서 비교적 많이 사용되는 것은 설문지 조사와 면접이다. 양적인 분석에서는 정밀한 통계 처리를 하여 평가를 하 는 만큼 기존 자료의 분석이 급선무다. 자료 수집은 연구설계의 방 향에 따라 달라진다. 어떠한 분석 방법을 채택할 것이냐 하는 것은 평가 문제의 성격, 연구설계, 이용 가능한 자료 등을 종합적으로 고 려하여 결정해야 한다.4. 정책평가의 종류와 방법정책평가는 크게 과정평가와 총괄평가로 구분할 수 있는데, 그 종류를 알아보면 아래와 같다.(1) 과정평가① 결정단계 평가정책대안이 가져올 영향을 사전에 예측, 분석하여 정책으로 인한 악영향을 방지하려는 평가이다.② 협의의 과정평가(사후적 과정평가)총괄평가의 완성을 위한 보완적 수단으로 정책의 효과가 어떤 경로 를 통하여 발생하였는지, 그렇지 앟은 경우 어떤 경로에서 문제가 있었는지 등을 밝히는 것으로 정책효과 발생의 경로를 밝혀 총괄평 가를 보완하고 다른 상황에 대한 정책의 적용여부와 정책실패의 중 요한 원인중의 하나인 인과경로의 잘못을 밝히는 것이다.③ 형성평가정책이 의도했던 대로 집행되었는지를 확인점검하는 것으로 집행절 차와 자원의 투입의 적절성 여부, 정책대상자에의 서비스 전달, 정 책의 대상영역, 법규나 일정의 준수 여부 등을 계획과 대비하여 점 검하는 것으로 정책의 문제점 발견이나 집행활동의 설계상의 약점 을 보완하고 집행담당자의 책임성을 확보하며, 성공적 집행을 위한 보다 효율적인 집행전략을 수립하게 한다. 이는 다른 말로 프로그 램 모니터링이라고도 할 수 있다.④ 평가성 사정공식평가나 의사평가의 결함을 극복하기 위해 W.Dunn이 주장한 개념으로 미래의 평가작업을 위한 분위기를 제공하기 위하여 취해 지는 정책 설계에 대한 하나의 예비평가이다. 주로 ‘정책이 의도하 는 결과를 가져오도록 관리할 수 있는 준비가 되어 있는가’ 혹은 ‘평가가 정책의 성과를 향상시키는데 공헌할 수 있는가’ 등 평가의 소망성과 가능성, 필요성, 평가결과의 활용가능성, 평가범위 등을 검토하는 사전적 과정평가이다.(2) 총괄평가총괄평가는 집행이 완료된 후 정책이 사회에 미친 영향이나 충격 등 그 효과를 평가하는 것으로 효과평가 또는 영향평가에 해당한 다. 정책수단과 정책효과간의 인과관계를 추정하는 것으로 일반적 으로 정책평가라 할 때는 총괄평가를 의미한다.5. 정책평가의 한계끝으로 지금까지 위에서 설명한 정책평가는 다음과 같은 한계를 지니고 있는 이 한계를 극복하기 위해 실제 평가를 시행하는 연구자의 입장에서나 혹은 정책을 집행하는 실무자의 입장에서 제대로된 평가를 하기 위해 부단한 노력이 필요할 것이다.1) 일반적 문제점정책 실무자들이 요구하는 정보와 평가자들에 의해 제공되는 정보 간에 존재하는 차이에 대해서는 다음과 같이 설명될 수 있다.① 관리자들은 구체적인 정책의 요소를 탐지하는 데 더 관심을 두는 데 반해 평가자들은 전반적인 정책의 영향에 더 관심을 둔다.② 관리자들은 자신들이 직접 통제할 수 있는 정책 요소를 탐지하 는 데 가장 관심을 두고 있는 데 반해 평가자들은 관리자들의 통제 가능 범위를 벗어나는 요소에 더 초점을 맞춘다.③ 관리자들은 정책의 직접적인 영향에 더 관심을 두는데 반해 평 가자들은 정책의 직접적인 영향 이외의 다른 요소들에 의한 영 향을 측정하는 데 관심을 두고 있다.④ 관리자들은 계량적이 아닌 서술적인 답을 요구하는 질문, 즉 ‘소프트 자료’에 더 관심을 두는데 반해 평가자들은 양적인 질 문, 즉 ‘하드 자료’에 더 관심을 둔다요약하면 관리자들은 한 정책 내에서 가장 중요한 변수와 이들 변수들 간의 가장 중요한 인과 관계 그리고 제기된 변수를 적용 할 때 자신의 통제 가능 범위 내에서의 선택을 규명하는 것을 시 도한다.평가는 다음과 같이 다양한 정치적 실제적 문제를 지니고 있다.① 평가 연구는 광범위하고 복잡한 문제에 대해서 다만 제한된 해 답만 제시할 뿐이며 정책 결정자의 주관적인 판단의 여지를 많 이 남기게 된다.② 종종 사업관리자들은 즉각적인 문제에 대처하기 위해 정보를 즉시 원하지만 평가자들은 ‘급히 그렇지만 조잡한’ 연구를 수행 하기 위해 자신들의 연구 표준을 낮추려 하지 않는다. 따라서 연구자들이 보고서를 쓰는 동안 연구를 출발시켰던 바로 그 문 제는 절정에 달해 쉽게 이용 가능한 정보에 따라 이미 처리되 어 버린다.③ 평가자들은 실제 상황에 쉽게 적용될 수 있는 언어로 결과를 밝혀 내지 않기 때문에 평가결과에 대한 의사소통의 문제가 대 두된다.④ 종종 평가 결과를 어떻게 판단할 것인가 하는 문제를 제기한 다. 즉 해석상의 문제이다.⑤ 평가 연구는 종종 연구 방법론상 또는 결과의 전이성에 대한 논쟁을 불러일으킨다. 이와 관련된 속담은 “결론이 수락할 수 없는 성질의 것이면 방법론을 공격하라”이다.
실험 8. 현탁중합에 의한 폴리스티렌 반응Ⅰ. 요 약서 론polystyrene의 합성을 통해 고분자합성의의 방법화 특징을 확인실험방법40㎖의 syrene 0.6g을 단량체로, benzoyl peroxide를 개시제, 0.7g PVA를 현탁안정제로 로 사용하여 교반속도를 400정도로 일정하게 유지하면서 2시간정도 중합한다.실험결과구간의 대표값 대 잘량과 입자의 개수의 그래프평균 입도경 : 183㎛yield : = 65.6%결 론현탁중합에 영향을 미치는 여러 가지 요소들 중, 교반속도와 PVA의 양은 입자의 크기에 여러 가지 영향을 미친다. 일반적으로 교반속도가 느려질수록, 그리고 PVA의 양이 줄어들수록 평균 입자경은 커진다. 중합도는 개시제의 양과, 단량체의 양에 관련한다. 개시제가 많아질수록, 단량체가 작아질수록 중합도는 떨어지는데 반응이 진행할수록 단량체는 빠른 속도로 소모되므로 중합도는 떨어지게 된다.Ⅱ. 목 차1. 서 론11.1. 고분자 및 중합의 분류11.2. 고분자 화학의 배경11.3. 실험의 목적22. 실험이론32.1. 고분자의 개념32.2. 고분자의 생성반응32.2.1. 축합중합42.2.2. 부가중합42.2.3. 개환중합42.3. 고분자 물질의 분류42.3.1. 분자의 형성에 의한 분류42.3.2. 산출상태에 의한 분류52.3.3. 열적 성질에 의한 분류52.3.4. 기계적 성질에 의한 분류52.4. 자유 라디칼 중합52.5. 라디칼 사슬 중합 반응의 속도62.5.1. 반응이 일어나는 순서 (메커니즘)62.5.1.1. Initiation62.5.1.2. Propagation72.5.1.3. Termination 82.5.1.4. 메커니즘92.5.2. 속도 방정식102.5.3. 개시(Initiation)112.5.3.1. 개시제의 종류112.5.3.2. 개시 및 중합의 반응속도론122.5.4. 분자량142.5.4.1. 동역학적 사슬 길이142.5.4.2. 정지 반응의 형태에 의한 평균 중합도와 평균 분자량142.5.5. 연쇄이동(사슬전달, chai 운모, 흑연, 다이아몬드 (무기고분자)셀룰로오스. 녹말, 단백질, 핵산, 고무 (유기기고분자)합성고분자 : 알칼리금속인산염, 실리콘산염, 폴리질황유황 (무기고분자)나일론, 합성고무, 실리콘수지, 이온교환수지 (유기고분자)2.3.3. 열적 성질에 의한 분류열가소성수지 : 폴리비닐알코올, 폴리아크리아미드, 폴리아크릴로니트릴열경화성수지 : 페놀수지, 멜라민수지, 요소수지, 글리프탈수지2.3.4. 기계적 성질에 의한 분류섬유 : 셀룰로오스, 나일론, 테릴렌, 폴리아크릴로니트릴고무 : 천연고무, SBR고무, NBR고무플라스틱 : 폴리에틸렌, 폴리염화비닐, 폴리스티렌, 폴리카보네이트. 페놀수지. 요소수지,2.4. 자유 라디칼 중합라디칼 중합은 사슬중합(연쇄중합)이라고도 하는데 라디칼 중합의 특징 중 하나는 높은 분자량의 고분자가 즉시 생성된다는 점이다. 라디칼 중합에서는 반응중심이 생성된 뒤 단량체가 추가되는 식으로 고분자가 생성된다. 단량체의 농도는 전 반응에 걸쳐 점차 감소한다.대부분의 합성 고분자들은 유기화합물의 부가중합으로 합성되며, 부가반응은 자유라디칼 생성시약의 첨가 또는 산 및 유기 금속화합물과 같은 이온 개시제에 의해 일어나게 된다. 그리고 이번 실험에서 반응시킬 폴리스티렌 역시 여기에 속한다.2.5. 라디칼 사슬 중합 반응의 속도2.5.1. 반응이 일어나는 순서 (메커니즘)2.5.1.1. Initiation이 과정은 free-radical의 active center의 생성을 포함하고 있으며 일반적으로 두 단계로 발생한다. 첫 번째가 initiator로부터 free-radical이 생성하는 반응이고, 두 번째는 free-radical이 단량체 중 하나에 첨가되는 반응이다.free-radical이 생성되는데는 모두 2가지 방법이 있다. 첫째가 단일결함의 homolytic scission이고 둘째가 이온으로부터 하나의 전자가 transfer되는 것이다. 이것들의 예가 [그림 2.1, 2.2]에 나와 있다.[그림 2.1] Homolytic scission로 인R_d = ({d[M?] over dt})_i = 2fk_d [I](개시반응 속도는 γi=k'[R'][M] ∝ 2ki[I])(식 2-20)여기서 f는 개시제 효율이다. 정지반응속도는R_t = -({d[M?] over dt})_t = 2fk_t [M?]^2(식2-21)임으로 생장 라디칼의 농도는 다음과 같다.[M?] = ( {R_d} over 2k_t )^1/2 = ( {fk_d [I]} over k_t )^1/2(식2-22)이를 이용하여 정상상태에서의 중합 반응속도를 계산하면 다음과 같다.R_p ~= ~k_p [M] ({{fk_d [I] }over k_t})^1/2 = ({k_p ^2} over 2k_t )^1/2 (2fk_d )^1/2 [I]^1/2 [M](식2-23)일반적으로 반응속도상수는 다음과 같은 온도에 대한 함수이다.k = A exp left(- E over RT right)(식2-24)이는 중합반의의 모든 단계에 해당하는 식이다.여기서( {k_p^2} over 2k_t )^1/2의 값은 실험적으로 여러 온도에서의 값을 구해 아레니우스 상수와 대조하여보면 다음의 식을 얻게 된다.ln( {k_p^2} over 2k_t )^1/2 = ln ( {A_p^2} over 2A_t )^1/2 - ({E_p - 1over2 E_t}over R ) 1overT(식2-25)여기서 A는 각 반응 속도 상수에 대한 아레니우스 함수 인자이다.다음 표 2-2에 이식의 값에 대한 예들이 나와 있다.[표2-3] 자유라디칼 중합에 대한 속도상수의 비단 량 체({k_p ^2} over 2k_t )^1/2(liters/mols?s)1/2at 60℃( {A_p^2} over 2A_t )^1/2(liters/mols?s)1/2({E_p - 1over2 E_t}over R )(kcal / mol)methacrylonitrile0.0534.3×1049.0methyl acrylate0.9910.3×1034.6methyl methacrylate0.122.0×1024.9styrene0.0296_x = Ax(1-p)^2 p^{x-1} + 1/2 (1-A)x(1-p)^3(x-1)p^{x-2}(식2-42)2.6.2. 높은 전이 중합 반응많은 실제 라디칼 사슬 중합반응에서는 높은 전이도 까지 반응을 진행시킨다. 이때 분포의 크기는 낮은 전이도 에서 생각했던 분포에 비하여 훨씬 넓게 얻어진다. 중합 반응이 진행됨에 따라 단량체의 농도와 개시제의 농도가 같이 감소한다. 고분자의 분자량은 [M]/[I]1/2에 의존한다. 일반적인 상황에서 [I]가 [M]보다 빠르게 감소하여 어떠한 순간에서든지 전이가 진행됨에 따라 분자량이 증가한다. 높은 전이 혹은 완전한 전이가 이루지면bar X_w / bar X_n값은 2~5 정도이다.2.7. 기타 반응에 영향을 주는 요인2.7.1. 교반으로 인한 분산계에서의 방울의 안정성에 관한 메커니즘5%이상의 농도의 교반 되는 액-액 분산계에서는 각각의 방울들은 서로 끊임없이 충돌한다. 각각의 충돌간의 평균시간은 상당히 짧고, 아마도 1초가 안 될 것이다. 그러나 이 중 일부의 충돌만이 입자간의 합병을 야기한다. 일반적으로 각각의 방울들은 그들의 주위를 싸고 있는 탄력 있는 liquid film으로 인하여 계속 튀겨 나올 수 있는 것이다. Protective colloid를 추가함으로 이 film의 강도를 향상시킬 수 있으며 적당한 colloid와 농도를 찾는다면 합병을 완전히 막을 수도 있다. 그러나 일부의 충돌은 탄력적인 되튀김 대신 서로 붙어서 하나가 되기도 한다. 그러므로 그들간의 인력은 film의 두께를 얇게 만들 것이며 최종적으로는 두 방울간의 합병을 허용할 것이다. 물-기름 경계면 에서 기름방울이 합병되는 것은 실험적으로 연구되어 왔으며, t-critical이라는 특정 시간동안의 합병의 변화는 무시할만하다. 그러나 그보다 더 긴 시간의 접촉은 absorbed film의 두께의 감소로 인하여 시간에 따라 합병할 확률이 올라갈 것이다.일반적으로 액액계에서의 분산의 안정성은 여러 가지 조건에 의해 결정된다.순간적인 합병을 막기 x의 경우를 가지고 대신 설명해보기로 하자.[그림 2.13] 단량체 농도에 따른 입자크기 변화위의 결과로 볼 때 단량체의 농도는 입자의 크기에 그다지 큰 영향을 미치지 않는 것 같다.2.8. 중합방법라디칼중합에서 단량체를 중합시키는 방법은 다음의 4가지로 분류할 수 있다.2.8.1. 괴상중합괴상중합은 단량체 단독으로 중합시키므로 중합체는 덩어리로 얻어진다. 이 반응은 온화하게 발열적으로 일어나고, 대부분이 반응혼합물의 점도가 충분히 낮아서 혼합과 열전달이 용이할 때 일어난다. 극히 발열적이고, 보통 열 분해된 개시제에 의해 일어나지만 중합 반응속도는 온도에 크게 의존하기 때문에 비닐단량체의 괴사중합은 비교적 어렵다.이 방법으로는 반응온도 조절이 곤란하여 국부적 가열로 인하여 중합체의 분자량 분포의 폭과 분자량 조절이 곤란하다. 그러나 용제를 사용하지 않기 때문에 반응 후 용제를 제거하는 작업이 필요 없다. 그리고 덩어리 모양의 중합체가 생성되므로 후처리의 곤란성이 따르게 되고, 그렇기 때문에 공업적으로는 그렇게 많이 이용되지는 않는다.2.8.2. 용액중합용액중합은 용액 중에서 단량체를 중합시키는 방법으로서 이때 사용하는 용매는 단량체와 중합체를 모두 용해하는 것과 단량체만을 용해시키는 두 가지 경우가 있다. 전자의 경우를 균일계 용액중합이라 하고, 후자의 경우를 불균일계 용액중합이라 한다. 용액중합에서는 반응온도의 조절이 용이하고, 균일하게 반응을 진행시킬 수가 있으나 고중합도의 중합체를 얻기가 힘들고 반응속도가 느린 것이 보통이다. 용제를 적당히 선택하면 중합도를 조절할 수가 있다. 용매의 분리는 매우 어렵기 때문에 공업용 도료, 접착제 등의 경우와 같이 처음부터 용해 상태로 얻는 경우에는 대단히 편리하다.2.8.3. 현탁중합현탁중합은 단량체를 물과 같은 비용매중에 기름 상으로 현탁 시켜 입상의 중합체를 얻는 방법으로 단량체는 물에 대한 용해도가 작고, 비점이 높아야 하고, 분산매는 중합체에 대하여 불활성이 있어야 한다.개시제로는 단량체에 가용성인 과산화 벤
항균 방취 가공개요항균 방취 제품의 필요성 증가과학 기술의 발달로 인한 생활 질적 수준 향상환경의 쾌적성, 안정성추구, 건강, 위생의식의 확대역사• B.C 4000년경 : 이집트 미이라에 사용(라벤다, 천연소금, 송진)• 1980년대 : 안정성과 내구성 확보 - 항미생물 가공시대의 개막• 1940년대 : 제4급 암모늄염을 기저귀, 붕대, 수건등에 처리 - 피부병, 암모니아성 피부질환 방지• 1970년대 : 유기주석, 유기아연, 유기수은 및 황 함유 유기화합물 사용 - 인체안정성과 내구성 등의 미확보• 1950년대 : 모포와 매트리스에 세틸트리메틸아민 브로마이드로 처리 - 항균가공의 실용화에 공헌• 1930년대(2차 세계대전) : 제4급 암모늄염 군복에 사용 - 상처 2차 감염 방지• 1990년대~현재 : 다양한 기능성( 흡한성, 보온성, 방오성, 투습성 등)을 갖춘 복합 기능화 제품을 생산 - 청결성과 여유로움과 풍요로움 향상 - 소비자의 요구에 부응미생물미생물의 생육조건미생물의 종류양모를 오염녹농균식중독 발생대장균유아 진무름 유발요소분해균땀, 섞는 냄새포도상구균현미경사진특성세균류색소를 생성특성피부발진아구창칸디다양모를 분해분해곰팡이청곰팡이의류취화, 변색흑곰팡이현미경사진곰팡이류산소온도 25도~28도수분자외선pH 약산성영양 옷감,먼지 등미생물메커니즘미생물의 생리 기능항균 메커니즘세포막 기능호흡 기능합성 기능영양원을 세포 내에 유입하는 기능, 대사물질과 불필요한 물질의 배출 기능생육하기 위한 에너지(ATP)를 획득하는 기능 ( 호기적 호흡, 혐기적 호흡 )단백질 합성기능, DNA의 합성기능, RNA의 합성기능, 지질 합성기능 등작용온도작용시간항균제 선택농도설정세포막호흡합성생리기능항균 가공제에 따른 메커니즘전자 전달계 저해, 세포막 손상, DNA와의 반응은, 동세포막, 세포벽의 손상, 효소단백질의 변성, 호흡 저해제 4급 암모늄염핵산 성분과 반응Epoxide류세포막의 파괴, 효소 저해저급 지방산류자기용해 효소의 유발, 용균고급지방산류효소 단백질의 활성기와 환원반응, 응고변성Formaldehyde효소 단백질의 티올기의 산화 파괴Halogen류세포막의 파괴, 단백질과 반응하여 변성Phenol류단백질 변성, 용균, 대사기능 저해Alcohol류작용기구항균제류가공제의 종류 및 특성--Glucosamine-Phenol ether-유기 silicon 염미립자 이온황화동, 동이온항균성 zeolite, ceramic, 금속이온종 류녹차알로에• 자연의 생물로부터 추출, 인체 안정성 우수 • 상업적인 생산과 수지 적용을 위해서는 많은 난점을 극복해야 함키토산천연물계폴리카르본산염페놀화합물유기질소 유황계 화합물• 가공이 용이하며 기계적 물성에 영향을 끼 치지 않음 • 항균 스펙트럼이 넓으며 가격과 필요첨가량 이 낮아 제품의 가격상승 부담이 적음 • 반면 내열성/ 항균력 지속성/ 인체안정성 등 의 검증 필요4급 암모늄염유기계유황동• 내열성과 항균력 지속성이 우수 • 가격이 비싸고 필요첨가량도 많은 편 • 금속이온에 의한 변색과 은을 사용한 경우 Cl 이온에 의해 활성화가 상실될 수 있음에 주의은(아연)무기계특 성항 균 제구 분가공방법1. 원사개량 가공법 (전처리 가공법)Fiber항균제- 의류, 인테리어, 커버지 - 신발, 양말, 수건, 행주 - 의료용, 산업자재 등- 내구성, 내 세탁성(반영구적) - 우수한 내열성 - 광범위한 효과 - 적정수준의 항균성 - 우수한 안전성, 무독성- 항균제 건조기술 - 균일한 분산성용 도장 점핵심기술▶ 합성섬유의 중합단계에서 항균성 화합물을 공중합시키는 방법▶ 방사시 항균성 화합물을 blending시키는 방법 등2. 후처리 가공법- 침장류의 Quilting, Cushion - Air filter, padding - 벽지 - 의료용, 산업자재- 광범위한 효과 - 적정수준의 항균성 (피부Balance 유지) - 우수한 내구성 - 안정성, 무독성 우수- 강하고 피막형성 - 내세탁성 향상 기술용 도장 점핵심 기술Fiber항균제▶ 연사시에 항균성 화합물을 부여하는 방법▶ 실 상태에서 사염시 항균성 화합물을 부여하는 방법▶ 직물 상태에서 염색이나 가공 등 최종 마무리 공정에서 항균성 약제를 직접 또는 가교제 등을 첨가하여 섬유상에 고착, 부여하는 방법 등최근 가공 기술1. Nano Silver섬유-은을 나노 단위의 미세한 입자상태로 분말 또는 은용액(colloid)을 만들어 코팅제나 용매에 희석하거나 직접 분사하여 항균성 섬유를 얻는 것4000.78자료없음살모넬라4000.7820미구균4001.56500간상균4000.78700페렴균4000.78200녹농균4000.7820대장균2006.320황색 포도상구균동은키토산유해균(단위:ppm)각종 세균의 발육 억제를 위한 최소농도-다른 가공제와의 항균력 비교▶ Nano Silver섬유의 제조 및 사용 - Nano Silver Powder를 이용하여 제조 - Powder를 분산 또는 혼합하여 섬유 표면에 처리Powder의 SEM사진나노실버 파우더의 표면은 δ+전하를 띠고 있어 Cl- 이온이 포함된화학약품과 혼합할 경우 난용성 AgCl이 생성되므로 이를 피해야 함▶ 제올라이트란? - 장석류 광물의 일종 - 끓는 돌이라는 의미 - 나노 크기의 세공들이 존재 ▶ 원리 -'나노세공' 이라는 미세한 구멍을 지니고 있는 제올라이트에 항균,방취력이 뛰어난 은나노 입자를 결합2. 은나노 - 제올라이트 섬유3. 광촉매 응용 섬유 소재 「썬피니쉬」- 광촉매는 환경정화작용과 자기정화기능이 있는 것으로, 수처리 재와 외장재 등에 사용 가능 - 「썬피니쉬」는 아나타제형 산화티탄의 매우 강한 산화력을 응 용한 소취, 항균 방취제 ▶ 썬피니쉬의 특징 및 성능 - 높은 소취성 - 뛰어난 항균성 - 높은 성능 유지성▶ 메커니즘- 이산화 티탄 광촉매가 자외선을 받아 –OH기와 수퍼 옥사이드 생성 - 유기화합물을 분해시켜 물과 탄산가스로 변화 시킴항균성 평가순서항균성 평가순서분리 배양미생물군 확인샘플 채취항미생물 측정항조류 작용항균 작용방부 작용항곰팡이 작용항균성 평가법박테리아 배양액 (0.2 ml)시료(직물) 0.2g37℃, 18시간정도 배양시료에 존재하는 박테리아 수 측정• 측정 : 박테리아 수 증가 / 감소 치=18시간 배양 후 박테리아 수초기 박테리아 수log10• 이 수치가 1.6 이상일 때 항균성이 있다고 평가함1. 균수 측정법시료 30개감소율이 26% 이상이면 항균성이 있다고 평가함37℃, 150 rpm,1시간+현탁액 5ml (100만 마리/ml)PBS 70ml• 측정=B - ABⅹ 100A : 교반 후 박테리아 수 / mlB : 교반 전 박테리아 수 / ml박테리아 감소율2. Shake flask법박테리아를 배양시킨 한천100 mm항균처리된 포 (직경 28.6mm이하)37℃, 18~24시간 처리Clear zone 발생• 측정Clear zone width=(직물 + Clear zone의 전체 직경) - 직물직경2• 항균처리가 잘된 포는 Clear zone width가 크다• Clear zone : 곰팡이가 끼지 않은 영역3. Agar plate법균감소율정량Shake flask 법진탕법균생육의 저지부정성Streak method정량세균 생육 억제 시험법정량신 AATCC-100용출형,비용출형균감소율(KSK 0693)정량AATCC-100균수감소법저지폭을 전수 평가정성Petrocci 법발색의 정도정량신 AATCC-90용출형저지대의 폭정성AATCC-90Halo법비고평가정성/정량방 법현황청결지향, 위생지향감염균 발생 증가 - 항균제품 사용증가판매전략, 용도 확대전망천연 항균제복합기능 부여인증체제 개선환경에 안전한 천연 항균제를 사용하여 복합기능이 부여된 제품의 생산을 늘리고 나아가 제품의 인증체제의 개선으로 제품의 용도를 확대하여 산업의 발전을 도모하여야 함{nameOfApplication=Show}
◎ 자동차 배기가스 정화기 촉매자동차에서 배출되는 연소가스에는 완전연소 되지 않은 탄화수소, 일산화탄소, 질소 산화물 등이 들어있고 검댕이라고 부르는 미세 분말도 섞여 있다. 이들은 모두 대기를 오염시키는 물질로서, 농도는 낮지만 연속적으로 다량 배출되므로 심각한 대기 오염의 원인이 된다. 20세기를 넘어 21세기에 이르면서 세계적으로 자동차의 사용이 폭발적으로 증가하고 그 자동차에서 배출되는 배기가스에 의한 오염이 심각해지면서 이에 따른 배기가스에 대한 규제는 필수 불가결한 사항이 되었다.1. 자동차 배기가스내의 대기 오염 물질자동차 배기가스내의 대기 오염물질에는 여러 가지가 있지만 대표적인 것으로 CO(일산화 탄소) ,(질소 산화물), HC(미연소 탄화수소), 미립자 등이 있는데 이를 규제하기 위해서는 우선 이들 오염 물질이 어떠한 경로를 통해 발생하게 되는지 알아야 할 필요가 있다.⑴ CO의 발생내연기관에서 발생하는 CO는 공연비 A/F에 따라서 결정되고, 이론 공연비보다도 농후한 경우에 높고, 이론 공연비보다도 희박한 경우에는 이론적으로 발생하지 않는다. 가솔린 기관의 경우, 공연비의 이용 범위는 통상기관에서는 13~18, 최근의 희박연소에서는 50정도로 되어 있다. 이것에 대응하여 CO가 발생하지만, 희박연소의 경우에도 CO는 국부적인 공연비의 영향, 또는 열분해에 의해 “0”로는 되지 않는다. CO 농도는 고부하,. 가속 및 공회전에서 높아 약 3% 정도이다. 일정한 속도에서는 0.1~0.2%로 되지만, 이 값도 촉매를 통과하면 수백 ppm까지 감소한다.디젤기관에서는 A/F가 20~80 정도로 운전되고 있지만, 연료 분무 내에 국소적인 과농 혼합기 영역이 존재하기 때문에 100~400ppm 정도의 CO가 발생한다.CO는 연료의 열분해 과정에서 탄화수소가 탈수소 후에 산화물로 되고, 한층 산화물 중에서 탄화수소 라디칼에서 분리하여 발생한다. 발생한 CO는 수성가스 반응으로 최종 농도가 결정되지만, 동결현상이 존재하기 때문에 배기 온도에 대응한 화학평형 농도보다도 높은 값으로 된다. 단, 배기관 내에서 일부 연소하기 때문에, 배기관 끝 파이프에서 CO 농도는 실린더내 농도보다도 저하되는 것이 보통이다.⑵ NO의 발생내연기관에서 발생하는 NO는 연소온도에 지배되는 thermal NO 이다. NO의 발생에는 그 밖에 연료 속의 질소가 반응하는 fuel NO, 또는 과농 혼합기의 시안화 반응 [Cyanogen]에 의해 생성되는 prompt NO가 있다. 내연기관의 경우에는 거의 thermal NO 이고 총괄 반응에서는의 산화반응이지만 그 과정에는 수산기 OH가 관여해서 다음의 과정에 의해 반응이 진행된다.가솔린 기관에서는 배출농도는 배기관 내에서 2000ppm 정도로 되어 있지만, 후처리를 한 파이프 끝에서의 값은 40~50ppm까지 저하되는 것이 보통이다.디젤 기관의 경우, IDI와 DI에서 NO의 생성량이 다르게 된다. DI기관에서는 분무 내의 이론 혼합기 영역부근이 고온영역으로 되어 NO가 생성되기 때문에, 부하가 낮게 되어도 NO는 대폭적으로 감소하지 않는다. 한편, IDI기관에서는 경부하의 경우 연소의 대부분이 부실 내에서 종료하기 때문에, DI와 똑같이 분무주위의 고온영역에서 NO를 생성하며, DI와 차이는 적다. 그러나 고부하 영역으로 됨에 따라서 부실내는 농후한 혼합기로 NO의 생성이 억제된다. 또, 부실에서 주실로 분출하여 연소가 진행하는 과정에서 NO는 어느 정도 증가하지만 일반적으로 배출값은 DI보다도 낮게 된다.⑶ HC의 발생미연소 탄화수소는 가솔린 기관에 비하여 디젤 기관 쪽이 배출이 적은데, 이것은 HC의 발생경로와의 관련성이 매우 크다.가솔린 기관에서는 혼합기의 일부가 압축행정에서 피스톤 링의 간극, 플러그 간극 등에 화염이 도달하지 못하는 부분에 압입된다. 또, 일부는 실린더벽의 오일 속에 흡수된다. 이와 같은 연료는 팽창행정에 일부가 연소되지만, 벽면 부근은 온도가 낮고 소염영역이므로 미연소분이 많다. 팽창이 됨에 따라 위에서 언급한 압입되어져 있던 가스가 체적을 증대시켜 벽면 부근에 체류한다. 다음 배기행정에서 피스톤의 상승에 따라 실린더 벽부근의 미연소분 그대로 밀려서 배출된다.디젤 기관의 경우 연료가 연소직전에 연소실 내에 공급되는 경우에는, 가솔린 기관과 같은 HC 발생패턴은 아니다. 훨씬 발생하기 쉬운 것은, 분무가 연소실 벽면에 충돌하여 그것에 부착한 연료가 연소하지 않은 경우이다. 또 노즐의 색체적(sack volume)이라 불리는 부분의 연료가 팽창행정에서 증발 또는 부분 연소함으로써 발생한다. 또 착화지연 기간 중에 공기유동에 의해 분무일부가 과농하게 되고, 연소하지 못하여 남는 경우도 있다.⑷ 미립자의 발생가솔린 기관에서 배출되는 미립자는 안티노크제(antiknock劑)로서 납을 사용할 때 0.1g/km 정도 존재하였지만, 무연 가솔린의 경우 촉매 내에서 황분이 반응하여 만들어지는 에어로졸 정도로 되어 극히 적다.디젤 기관에서는 흑연으로 배출되는 것과 가용성 유기성분이 있어, 그 양은 소형 자동차의 경우에도 0.2~0.6g/km로 높게 되어 있다. 흑연의 경우 C와 H의 원자비가 5:2 정도로 탄소가 많은 탄화수소로써 온도가 높게 되면 탈수소, 중축합이 반복되어 다환화가 진행되므로써 발생하게 된다. SOF,즉 가용성 유기용매는 오일에 가까운 물질도 많아서 오일소비가 적은 피스톤 링 등의 연구가 이루어 지고 있는 실정이다.2. 자동차 배기가스의 제어 방법자동차 배기가스를 제어하는 데는 여러 가지 방법이 사용되지만 현재 가장 많이 쓰이고 있는 방법은 삼원 촉매 시스템에 의한 제어라고 할 수 있다.일반적으로 Pt, Rh, Pd 등의 귀금속을 사용한 촉매에는, 산소가 존재하는 경우 산화촉매로써 활동하여 CO나 HC를 산화하는 한편, 산소가 감소할 때 NO를 환원하는 활동을 한다. 따라서, 배기 중의 산소를 산화에 필요한 최소값 부근으로 제어할 수 있다면, 촉매층 내에는 산화 분위기과 환원 분위기가 혼재하여, CO나 HC 및 NO를 동시에 저감시킬 수 있다. 이 경우의 화학반응 총괄식은 아래와 같이 표시할 수 있고, 이와 같은 촉매를 삼원 촉매라고 한다.이러한 삼원 촉매 시스템은 크게 3가지 촉매 반응기에 의해 작동하게 되는데 그 3가지란 비드 촉매 반응기, 세라믹 모놀리스 반응기, 금속 모놀리스 반응기 이다.(1) 비드 촉매 반응기비드 촉매 반응기는 1992년 까지 미국에서 사용되었으며 평평하고 넓은 반응기 내부에 다소간의 대각선 형태로 장착된 두 개의 체로 된 판(sieve plates)으로 구성된다. Sieve plates간의 공간은 비드 형태의 촉매로 채워진다. 배기 가스는 위로부터 아래로 sieve plates를 가로질러 나간다. 반응기 자체는 이중의 틀이며 두 틀 사이에 절연 물질이 채워진다. 반응기 한 측면에는 촉매 충진용 마개가 외부 틀과 sieve plates를 연결하며 이로 인해 촉매 교체도 용이하게 된다.비드는 전통적인 알루미나로 구성되며 직경은 기계적 특성과 물질 전달의 양자 특성을 모두 적당치 만족시키는 결과로 결정된다.촉매는 비드에 희토류염과 백금, 팔라듐, 로듐과 같은 바람직한 귀금속의 염을 침윤하여 제조된다. 그 후 비드는 건조, 소성된다. 비드 반경에 따른 귀금속의 분포는 물질 전달과 내독성이라는 양쪽의 요구 조건을 균형있게 충족할 수 있도록 조절되어야 한다.(2) 모놀리스 촉매? 세라믹 모놀리스 반응기세라믹 모놀리스 반응기는 촉매를 지탱하는 모놀리스 세라믹 담체와 이것을 감싸는 매트(모놀리스를 기계적 충격과 고온으로부터 보호하기 위함), 고품질의 내부식성 강철로 만들어진 변환기 하우징으로 구성되어 있다.모놀리스 담체는 아래 그림에서 보듯이 다수의 (전형적으로 5000개 이상) 직선 챈널로 구성된 세라믹으로 이루어진 원통형의 구조물이다. 촉매 부피는 이 원통형 구조의 기하학적 부피로 정의된다. 또한, 구조물의 단면 모양은 여러 가지이며 원형 혹은 타원 형이 가장 일반적이다.모놀리스 벽들 간의 빈 공간이 챈널을 이루게 디며 여러 가지 모양의 챈널이 개발중에 검토 되었으나 사각 및 삼각형의 모양만이 상업적으로 사용되며 대부분은 사각형 챈널이다.? 금속 모놀리스 반응기금속으로부터 제조된 모놀리스는 세라믹 담체를 대체하기 위해 일부 도입되었다. 아래 그림에서 보듯이 이 담체는 금속으로 된 외부 틀로 구성되며 외부 틀에 벌집 같은 금속 구조가 고정된다. 벌집은 엇갈리는 평탄한 호일과 주름진 얇은 금속 호일로 형성된다. 이 호일은 부식되지 않고 고온에 견디는 0.05mm 두께의 스틸로 만들어진다.
1. 실험방법(1) 시편을 5×20㎝의 크기로 자른다.(2) 준비된 시편을 만능 시험기AGS-500D에 5×7㎝크기로 clamp에 물리고 인장력 을 가한다.(3) 시편이 최대인장력을 가질 때 까지의 Load값과 Position 값을 구한다.(4) strain의 경우을 이용하여 구한다.2. 실험결과우선 실험에 사용된 값들을 써보면 다음과 같다.Load cell의 하중500 kgfLoad cell test speed300mm/min시편의 크기5×20cm시편의 종류부직포gauge length7cm이 실험에서는 2.2g과 4.0의 두가지 종류의 부직포를 사용하였는데 이 두가지 부직포를 아래식을 이용하여 단위면적당 중량을 구해 보면 다음과 같다.2.2g 시편=220g/㎡4.0g 시편=400g/㎡이러한 값들을 이용하여 실제 실험에서 두 번을 인장강도를 측정하였고 이를 바탕으로 평균 값을 구한 데이터는 아래 표와 같다.(1) 220g/㎡ 시편의 값Max Load : 41.625 kgfBreak : 25.750kgfLoad (kgf)Position(mm)1.64.203.311.705.419.2010.629.2016.536.7023.144.2029.551.7036.861.7040.969.2041.471.7032.176.7025.878.20(2) 400g/㎡ 시편의 값Max Load : 91.50 kgfBreak : 87.50 kgfLoad (kgf)Position (mm)1.84.767.514.7615.324.7628.934.7647.344.7665.854.7677.662.2686.869.7690.874.7691.375.7687.578.27인장강도를 측정하는데 있어서 한가지 중요한 값은 변형 즉 strain을 구하는 것이다. 그러므로 아래의 식을 이용해 위의 데이터로부터 strain값을 구했다.(3) 220g/㎡의 Strain값Position(mm)Strain4.200.0611.700.167119.200.274229.200.417136.70.524244.200.631451.700.738561.700.881469.200.988671.701.02476.701.09678.201.117(4) 400g/㎡의 Strain값Position (mm)Strain4.760.06814.760.210824.760.353734.760.496544.760.639454.760.782362.260.889469.760.996674.761.06875.761.082278.271.1181여기서 변형력이 1이 넘어간 것은 변형이 100%이상 일어났다는 것으로 최대 인장 강도를 넘어서 시편이 끊어졌음을 의미한다.3. 그래프(1) Load/Positon 그래프220g/㎡의 그래프 400g/㎡의 그래프(2) Stress/Strain 그래프220g/㎡의 그래프 400g/㎡의 그래프4. 결과정리 및 고찰우리는 이번 실험을 통해 섬유제품의 인장강도에 대해 알아보았다. 아주 간단하게 말해 인장강도란 물체의 양 끝을 잡아 당겼을때 끊어지지 않고 얼마나 버티느냐 하는 것을 말하는 것인데, 위의 그래프를 통해서 이를 분석해 보면 인장강도 역시 지난 실험의 결과와 마찬가지로 시편의 두께가 두꺼울수록 더 큰 값을 가진다는 것을 알 수가 있다. 이는 치밀한 조직구조가 좀 더 시편을 단단하게 얽어매주기 때문에 가능한 일 일 것이라고 생각된다.인장강도에서는 두 가지 중요한 point가 있는데 그 것은 바로 yield point와 break point 이다.yield point란 항복점을 말하는 것으로써 위 그래프 중에서 S/S즉 변형과 스트레스 사이의 그래프를 분석해 보면 알 수 있는데, 여기서 탄성변형이 끝나고 소성 변형이 일어나는 점, 즉 다시 말해 하중을 주지 않아도 시편이 영구적으로 변형이 일어나서 다시 이전의 상태로 돌아가지 못하게 되는 점을 항복점이라고 한다. 그래프 상에서는 직선이 아닌 커브가 나타나는 부분을 의미하며 220g/㎡시편의 경우 약 36.8kgf의 스트레스에서, 400g/㎡시편의 경우 약 65.8kgf의 스트레스에서 일어난다는 것을 알 수가 있다.Break point는 파단 강도를 말하는 것으로써 시편이 하중을 견디지 못하고 끊어졌을 때의 점을 말한다. 220g/㎡시편의 경우 25.8kgf, 400g/㎡시편의 경우 87.5kgf이다.실험에서 가장 중요한 값인 인장강도는 그래프에서 기울기가 0인 점으로써 하중이 최대 값을 가질 때의 값을 말하는데 220g/㎡시편은 41.625kgf, 400g/㎡시편은 91.50kgf였다.다소 오차가 있을 수 있겠지만 이번 실험을 통해서 인장강도의 개념과 그 측정방법을 알 수 있었고 또한 항복점과 파단점의 개념이 무엇인지에 대해서도 알 수 있었으며 응력곡선을 어떻게 그리는지도 알 수 있게 되었다.