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생분해성 공중합체의 환경 내 분해에 의한 1,4-Butanediol, succinic acid, adipic acid의 환경 및 작물시료에서의 분석법과 노출량에 관한 연구 원문보기

  • 저자

    김명성

  • 학위수여기관

    고려대학교 대학원

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    화학과

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    xi, 77p.

  • 키워드

    생분해성 공중합체 작물시료;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10070460&outLink=K  

  • 초록

    근래에 와서 환경의 중요성이 부각되면서 기존 난분해성 농업 자재들이 생분해성 농업 자재로 대체되고 있다. 이러한 생분해성 자재의 원료로 2000년대부터 Poly(Butylene succinate-co-butylene adipate) 의 연구가 활발히 진행되고 있으며, 국내에서도 P(BS-co-BA)를 이용하여 생분해성 mat를 제작하였고, 이를 이용한 벼 멀칭기계이앙 농법을 개발하고 있다. 이러한 방법을 실용화하기 위해서는 고분자 분해 산물들의 생태독성이나 잔류성 평가를 통하여 안전성 입증이 우선적으로 이루어져야 한다. 이에 본 연구에서는 생분해성 P(BS-co-BA) mat를 이용하여 실제 논농사에 적용할 경우, 분해산물(1,4butanediol, succinic acid, adipic acid)의 시간에 따른 환경 및 작물에서의 노출량을 확인하고 잔류성을 평가하고자 하였으며, 이를 위해 GC/MS를 이용한 polymer 분해산물의 동시분석법 연구를 선행하였다. 분석 시료는 수질, 저질, 줄기 및 쌀 시료를 벼의 이앙시기부터 2주 간격으로 22주까지 12회(2003년 5월 27일 ∼ 2003년 10월 31일) 채취하였으며, 대상물질에 대한 검출한계를 ppb 수준으로 낮추기 위하여 TMS 유도체화한 후 선택이온분석법(selected ion monitoring: SIM)을 이용하였다. 회수율 실험에서는 수질, 토양, 줄기, 쌀 시료에서 전반적으로 75.4 - 108.8%의 양호한 회수율을 나타내었다. 단, 쌀 시료에서 SA와 토양 시료에서의 SA, AA의 세 경우에만 51.8%, 21.7%, 56.3%의 낮은 회수율을 나타내었으나 재현성이 좋은 전처리 방법의 선택과 성질이 같은 matrix에 spike calibration을 수행하여 정량에 지장이 없도록 하였다. 검량선 및 검출한계 조사 결과 모든 시료에서 직선성은 0.99이상으로 좋았으며, 검출한계는 수질 시료 : 0.1 - 0.2 ng/ml, 토양 시료 : 10 - 20 ng/g, 줄기 시료 : 1 - 2 ng/g, 쌀 시료 : 10.0 - 20.0 ng/g의 범위로 나타났다. 이러한 네 종류의 시료에 함유되어 있는 3종의 대상물질에 대한 동시분석법을 개발하였고, 이 결과는 기존의 2 - 7 ppm 수준의 동시분석법을 0.1 - 20 ppb 수준까지 낮춘 것이며, 이 방법을 분해산물의 시기에 따른 노출량 평가에 적용하였다. 환경 및 작물 시료를 분석한 결과 환경 시료(토양, 물)에서는 polymer 분해산물의 노출로 인한 농도증감을 보였으나 잔류성은 없었으며, 작물 시료(줄기, 쌀)에서도 mat 분해산물의 흡수 및 잔류성은 없는 것으로 추정되었다. 작물시료에서는 자체적으로 SA가 생성됨으로써 시기에 따른 농도 변화와 쌀의 도정 정도(볍씨, 백미, 현미)에 따른 농도 변화가 매우 크게 나타났고, 이로 인해 polymer 분해산물의 정확한 흡수여부를 판단하기 어려운 점이 있었다. 따라서 작물의 흡수 mechanism을 정확하게 추적하기 위해서는 향후 동위원소로 치환된 polymer 혹은 monomer를 사용하여 연구해야 할 것으로 판단된다.


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