폐면으로부터 우라늄 및 중금속 이온 흡착제의 제조(I) -고치환 시아노에틸화 폐면의 제조와 우라늄 및 중금속 이온흡착을 위한 아미드옥심화-

문성필,한용봉,Mun, Seong-Pil,Han, Yong-Bong 한국섬유공학회 1997 한국섬유공학회지 Vol.34 No.6

The cotton-knit-waste which was composed of 95% of $\alpha$-cellulose was chemically modified to make it bind uranium and heavy metal ions. The highly cyanoethylated cotton waste (CE cotton waste, over D.S. 2.5) was prepared when cotton-knit-waste was pretreated with 30% NaOH solution at room temperature for 30 minute and then diluted to 10% NaOH solution without using the swelling agent such as NaSCN. The amidoximated cotton waste (AO cotton waste) was prepared by the reaction of CE cotton waste with hydroxylamlne in methanol for 4 hr at 67$^{\circ}C$. CE cotton waste was converted to the AO cotton waste with a conversion of 84%. The structure of CE and AO cotton waste was identified by IR spectroscopy.

폐면으로 부터 우라늄 및 중금속 이온 흡착제의 제조(II) -아미드옥심화 폐면의 우라늄 및 중금속 이온 흡착특성-

문성필,한용봉,Mun, Seong-Pil,Han, Yong-Bong 한국섬유공학회 1997 한국섬유공학회지 Vol.34 No.7

Amidoximated cotton waste (AO cotton waste) was prepared through the reaction of cyanoethylated cotton waste (CE cotton waste) with hydroxylamine. Uranium and heavy metal ion adsorbing characteristics of AO cotton waste were investigated. AO cotton waste was not found effective in the adsorption of Cu ion. However, the adsorption capacity of AO cotton waste was remarkably improved by hydrolysing with 0.5 N NaOH solution for 10 hrs at 70%. The order of adsorption capacity of hydrolysed AO cotton waste (H-AO cotton waste) at the adsorption equilibrium was found to be $Hg^{2+}>Cu^{2+}>Zn^{2+}>Ni^{2+}>Cd^{2+}$. The adsorption for the most of heavy metal ions increased at the range of neutral pH. However, the adsorption capacity for $UO_2$ ion was maximum at the range of pH 2.5~3.0, and measured to be 2.10 mmol/g which is closed to the theoretical value. The adsorption of $UO_2$ and Hg ion at pH 3 and pH 6, respectively, was highly dependent on their concentration up to 500 ppd. The $UO_2$ ion adsorption at pH 6 was little affected by its concentration, though the adsorption was low.

현사시 ( Populus alba X glandulosa ) 재 isopropanol - bisulfite 증해폐액의 분석

문성필(Sung Phil Mun),위흡(Heub Wi),김승기(Seung Ki Kim) 전북대학교 농업과학기술연구소 1991 농업생명과학연구 Vol.22 No.-

폴리올 가용성 라디아타 소나무(P inus radiata) 수피 알카리 추출물 제조를 위한 다양한 첨가제의 효과

문성필 ( Sungphil Mun ),김승연 ( Seungyeon Kim ),이민 ( Min Lee ),문지선 ( Jisun Mun ) 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.2

라디아타 소나무 수피의 주성분은 폴리페놀류로 폴리올 원료로의 이용 가능하다. 이러한 폴리페놀류는 알카리에 의하여 대부분 추출되지만, 그 중화산물은 폴리올에 잘 녹지 않는다. 수피 폴리페놀류의 불량한 용해도는 알카리 추출 중 축합과 재배열 등에 의한 것으로 알려져 있다. 본 연구는 수피 알카리 추출 시 폴리페놀류의 용해도 개선을 위하여 다양한 첨가제 검토를 실시하였다. 또한 폴리올에 대한 용해도를 더 높이기 위하여 hydroxypropyl(HP)화를 실시하였다. 수피 폴리페놀에의 첨가제 도입 여부 및 HP기의 도입량 등은 다양한 기기분석을 통하여 확인하였다. 추출은 전건 수피에 대하여 17.5% NaOH, 액비 5, 비등 시 부터 1시간 가열의 조건으로 실시하였다. 이 조건에서 다양한 무기유기 첨가제를 사용하여 추출을 실시하였다. m-Cresol 첨가하여 제조한 수피 알카리 추출물(C-AE)이 폴리올에 대한 용해도가 높았다. C-AE에 경도의 HP화를 수행함에 의하여 용해도가 더욱 개선되었다. C-HAE의 중량평균 분자량은 2300 - 2800 Da으로 m-cresol을 첨가한 수피 알카리 추출물(C-AE)의 분자량인 약 1700 Da 보다 높았다. C-HAE는 HP화가 진행되면서 대부분 방향족 수산기가 지방족 수산기로 전환되었음을 확인하였다. 또한 NMR분석 등을 통하여 수피 폴리페놀류의 구조가 일부 변형되었음을 확인하였다.

알카리 전처리에 의한 NBKP의 형태학적 및 이화학적 변화

문성필(Sung Phil Mun),장민환(Min Hwan Jang) 한국펄프·종이공학회 2009 펄프.종이기술 Vol.41 No.4

라디아타 소나무(Pinus radiata) 수피: 목재 및 목재 관련 산업에 귀중한 자원이 될 수 있을 것인가?

문성필 ( Sung Phil Mun ) 한국목재공학회 2020 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2020 No.1

라디아타 소나무재는 근래 우리나라가 가장 많이 수입하고 있는 목재이며 그 양은 전체 목재 수입의 50%이상이다. 이들 소나무재는 주로 구조용재로 사용되고 있으며, 가공 시 파생되는 죽데기는 펄프나 MDF 제조 등에 사용된다. 수피 또한 많이 발생되는데 이들은 대부분 저가의 연료나 토양개량제 등으로 사용되고 있을 뿐이다. 그러나 본 소나무 수피는 강력한 천연 항산화제인 proanthocyanidin (PA)과 같은 폴리페놀류의 보고이며, 그 함량은 다른 소나무 수종의 수피보다 월등하게 많아 이를 이용 할 수 있는 방법이 개발 된다면 상업적 가치가 뛰어날 것으로 생각된다. 뉴질랜드의 경우 EnzogenolⓇ이라는 상품명으로 본 소나무 수피 추출물을 전 세계 판매하고 있다. 국내의 경우에도 2005년 이 후 이러한 수피 추출물로 제조한 상품명 PinoradiolⓇ이 기능성 화장품 첨가제로 소량 판매되고 있다. PA를 주성분으로 하는 소나무 수피 폴리페놀류는 안전한 천연 항산화제로써 식품, 의약품은 물론 화장품 원료로 이용될 수 있으나, 국내의 경우 아직 그 시장이 작다. 가장 큰 이유로는 이러한 목재를 대량 수입·가공하는 목재관련 회사들의 수피에 대한 인식 때문이라 생각된다. 근래 EU를 비롯하여 중남미에서 소나무 수피 폴리페놀의 친환경 폴리올로의 이용 가능성에 대한 연구도 활발히 진행 중으로 어느 때보다 소나무 수피의 중요성이 크게 대두되고 있다. 따라서 본 강연을 통하여 국내 많은 목재 및 그 관련회사에서 소나무 수피가 목재보다 더 부가가치가 높은 자원임을 인식 할 수 있는 계기가 되었으면 한다.

소용량 및 대용량 탄화로에서 제조된 소나무 수피탄의 특성

문성필(Sung-Phil Mun),황의도(Ui-Do Hwang),박상범(Sang-Bum Park),권수덕(Su-Duk Kwon) 한국산림바이오에너지학회 2002 산림바이오에너지 Vol.21 No.2

소용량 실험실용 탄화로 및 3종류의 대형 탄화로 (간이 탄화로 (400 - 500℃), 개량 탄화로 (600 - 700℃) 및 전용탄화로 (800 - 1,000℃))를 이용하여 소나무 수피의 탄화를 실시하였다. 그리고 제조된 수피탄의 물성과 세공구조를 분석하였다.<br/> 소나무 수피를 실험실용 소용량 탄화로를 이용하여 질소 존재하에서 500℃에서 900℃까지의 다양한 온도 조건에서 탄화시키면, 탄화수율은 탄화 온도의 증가와 함께 급속하게 낮아졌으며, 700 - 900℃에서 일정하게 유지되었다. 수피의 탄화수율은 동일 탄화온도에서 소나무 목부의 탄화수율보다 16 - 18% 더 높았다. 제조된 수피탄의 BET 비표면적은 탄화수율 약 35 - 40%에서 약 400 - 500㎡/g을 나타내었다. 600℃ 30분의 탄화조건에서 제조된 소나무 목부탄은 미세공이 많이 발달해 있었으나, 동일조건에서 제조된 수피탄이 경우 미세공은 물론 중세공도 많이 존재하였다.<br/> 대형 탄화로에서 제조된 수피탄의 탄화 수율 및 요오드가 및 BET 비표면적은 소용량 탄화로의 결과와 매우 유사하였다. 이러한 결과는 소나무 수피가 높은 비표면적과 수율을 가지는 양질의 숯을 생산 할 수 있는 원료로 사용될 수 있음을 나타낸다.<br/> Pine bark was carbonized by using a small-scale experimental kiln and three different types of large-scale kilns (simple (400 - 500℃), improved (600 - 700℃) and special kiln (800 - 1,000℃)).<br/> The physical properties and pore structures of the bark charcoals prepared were analyzed. <br/> When the bark was carbonized at various temperatures ranging from 500 to 900℃ in the presence of nitrogen, carbonization yield decreased rapidly with increasing carbonization temperature and it remained constant from 700 to 900℃. The carbonization yield of the bark was 16 - 18 % higher than that of pine wood. The BET specific surface areas and iodine values increased with a decrease in carbonization yield. The BET specific surface areas of the bark charcoals reached about 400 - 500 ㎡/g for carbonization yield of 32 - 40%. The pine wood charcoal prepared at 600℃ for 30 min resulted in a more microporous structure, whereas the bark charcoal prepared at the same condition was more mesoporous. <br/> The carbonization yields and physical properties such as iodine values and BET specific surface areas of bark charcoals prepared by using the large-scale kilns were very similar to those of the small-scale kiln. The results indicated that the pine bark could be used as starting material to produce good quality charcoal having a large specific surface area and a high carbonization yield. <br/>

소나무 수피로부터 수증기 활성화에 의한 활성탄 제조

문성필(Sung-Phil Mun),황의도(Ui-Do Hwang) 한국산림바이오에너지학회 2002 산림바이오에너지 Vol.21 No.2

소나무 수피로 부터 수증기 활성화 의하여 활성탄을 제조하였으며, 제조된 활성탄은 세공 구조 및 표면적에 대한 검토를 행하였다. 활성화를 위하여 3종류의 서로 다른 형태의 로(정치식 수직, 수평로 및 회전식 수평로)가 본 실험에 사용되었다. 정치식 수직 및 수평로를 이용하여 수피를 탄화시키고 이를 수증기 활성화시키면, 1,000 ㎡/g이상의 높은 비표면적을 얻기는 어려웠다. 분말상태의 시료를 사용하면 비표면적이 약간 향상되었지만, 여전히 정치식 로의 경우 높은 비표면적의 결과를 얻기는 어려웠다. 로타리식 수평로에서 수피를 수증기 활성화시키면, 시판 1급 활성탄과 유사한 1,000 ㎡/g 이상의 비표면적을 나타내는 활성탄을 제조할 수 있었다. 로타리식 수평로에서 제조된 활성탄은 미세공에서 중세공까지 다양한 공극 분포를 나타내었다.<br/> Activated carbons were prepared from pine bark by steam activation, and pore structures and specific surface areas were then investigated. Three different types of kilns were used for the activation. When the stationary-vertical- or stationary-horizontal-type kiln was used for the steam activation to prepare an activated carbon from the bark, it was not possible to produce activated carbon having high specific surface areas exceeding 1,000 ㎡/g. Using bark powder improved the specific surface area, but it was still not high enough. When the rotary-horizontal-type kiln was used for the activation, the activated carbons prepared had high specific surface areas of more than 1,000 ㎡/g, which was similar to a commercial first-grade activated carbon. The activated carbon prepared by the rotary kiln had a wide distribution of pore size ranging from microporous to mesoporous. <br/> <br/>

Alcohol-bisulfite 증해폐액중 (蒸解廢液中)의 심전분석

문성필(Sung Phil Mun) 전북대학교 농업과학기술연구소 1990 농업생명과학연구 Vol.21 No.-

라디아타 소나무(P inus radiata) 수피로부터 중성 추출물의 제조와 그 추출물의 화학적 특성 및 섬유 염색성

문지선 ( Jisun Mun ),김승연 ( Seungyeon Kim ),김환철 ( Hwanchul Kim ),문성필 ( Sungphil Mun ) 한국목재공학회 2019 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2019 No.2

본 연구는 라디아타 소나무 수피로부터 중성 추출물을 제조하고 그 추출물의 화학적 특성과 섬유 염색성을 알아보기 위하여 수행되었다. 중성 추출은 40 mesh 통과 수피 분말을 0.8% NaHCO₃ 수용액으로 액비 5, 110℃, 60분의 조건에서 실시하였다. 추출된 라디아타 소나무 수피 중성 추출물의 구조적 특성을 검토하기 위하여 FT-IR, ¹³C NMR, GPC 및 MALDI-TOF MS 분석을 실시하였다. 아세틸화 중성 추출물의 경우 분자량이 약 5,300 Da으로 라디아타 소나무 수피로부터 분리 정제한 순수 proanthocyanidin(PA)보다 작았다. 중성 추출물은 대부분 cyanidin 골격의 PA로 이루어져 있었으며, 또한 저분자 폴리페놀류 및 당류가 존재하였다. 견 및 면섬유의 최적 염색 조건은 농도 1.5% (o.w.b.), 액비 50(o.w.f.), 90℃, 90분이었다. DPPH 자유 라디칼 소거능 측정 결과 순수 PA와 중성 추출물 모두 매우 낮은 농도에서 높은 소거능을 나타내었다. 이상의 결과로부터 라디아타 소나무 수피 중성 추출물은 극소량에서도 높은 항산화 기능을 가지고 있어, 이들 추출물을 섬유에 적용할 경우 항균 및 항알러지성 등의 기능성이 발현될 것으로 생각되었다.