표면개질에 의한 친수성 메조포러스 실리카의 합성 및 특성에 관한 연구

오영권 충남대학교 대학원 2005 국내석사

In many applications of mesoporous materials modification of their silanol groups is advantageous. Modified mesoporous materials are usually prepared by grafting silyls to calcined mesoporous materials, co-condensation with the silica/surfactant sources in sol-gel preparation, and reflux of the as-synthesized mesoporous materials in tryalkylalkoxysilanes. Grafting of functional organosilanes by using surface hydroxyl groups as anchor points has been widely used. Recently, a new synthetic approach has been developed for the preparation of hybrid inorganic-organic mesoporous materials based on the co-condensation of siloxane and organosiloxane precursors in the presence of different templating surfactant solutions Under basic conditions and using block copolymers, a wide range of functional groups have been incorporated through direct syntheses, including thiol, amine, epoxide, imadizole, chromophore, phenyl, and alkylorganosilane moieties. We report a direct procedure to modify efficiently the surface silanols of the base-synthesized mesoporous silica by using 3-mercaptopropyltrimethoxysilane (MPTMS) in ethanol solution under moderate conditions, and then the hydrophobic mesoprous silica with immobilized mercaptopropyl groups was oxidized to the hydrophilic sulfonic acid group with H₂O₂, followed by ionization with sodium sulfonate to result in hydrophilic property. The prepared silica retained mesoporous silica pore structure with ~ 45 average pore diameter when MPTMS was loaded upto 10%, as investigated by SAXs and BET. Surface modification chemistry of the mesoporous silica was widely investigated using various instruments such as FT-IR, TGA/DTA, ICP-AES, solid-state ^(29)Si- and ^(13)C- MAS NMR, and by measuring acid-base titration, contact angle at various stage. 기공을 갖는 물질들은 높은 표면적을 갖기 때문에 전통적으로 촉매 또는 촉매의 담체 물질로 응용되어 왔으며, 기공의 크기에 따라 크게 마이크로포러스(microporous), 메조포러스(mesoporous) 및 마크로포러스(macroporous)물질로 분류된다.1 이중 최근 전 세계적으로 활발히 연구되고 있는 메조포러스 물질은 대표적인 나노포러스물질로 인식되고 있다. 그 구조는 나노크기의 기공이 매우 규칙적으로 배열되어 있는 모습을 하고 있다. 이러한 메조포러스 물질은 촉매 활성점 및 나노 입자의 담체, 흡착, 분리, 센서 등 다양한 분야에서 응용되고 있으며, 21세기에 들어와 나노화(nanochemistry) 또는 나노기술(nano-technology), 초분자화학(supramolecular chemistry) 등과 맞물려 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있다. 이러한 나노포러스 물질을 다양한 분야에서 활용되고 있다. 대부분의 고체 재료가 표면의 성질에 의해 그 기능이 결정된다는 사실이 알려진 후 고체 표면의 성질과 기능화에 대한 연구가 활발해지기 시작하였다. 특히 표면 기능화는 고체 재료 자체의 물리적 성질을 유지하면서 새로운 화학적 성질을 부여하므로 새로운 고체 재료의 개발에 중요한 연구 분야로 인식되고 있다. 표면 기능화의 특징을 좀 더 자세히 알아보면 고체 재료에 원하는 화학적 성질을 부여할 수 있고 고체 재료 단독으로는 나타낼 수 없는 새로운 성질을 가진 재료를 만들 수 있으며 또한 고체의 표면에만 기능성을 부여하므로 경제적인 효율성이 높다. 공업적으로도 고체 내부와 표면의 성질을 분리하여 설비 설계상에 많은 장점을 가진다. 지금까지 사용된 표면 기능화 방법들을 살펴보면 주로 금속이나 무기 박막을 증착하거나 유기 또는 고분자 물질을 이용하였다. 그러나 금속이나 무기 박막의 경우 현재 요구되고 있는 선택성과 특정성을 만족시키기에는 아직 부족하다. 왜냐하면 선택적이고 특수한 표면 반응을 위해서는 표면의 기능기를 다양하게 바꿀 수 있어야 하는데 금속과 무기 재료의 경우 이것이 본질적으로 어렵기 때문이다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위해서 유기 또는 고분자 물질을 고체 표면 위에 여러 가지 방법으로 입혀 사용하여 왔으나 이것들 역시 선택적으로 기능기를 조절하거나 고체 표면과의 결합력에 아직 문제점이 많다. 기존의 표면 기능화 방법이 가지고 있는 여러 가지 문제들을 해결하기 위해서는 분자 수준에서 기능기를 선택적이고 다양하게 변화시킬 수 있어야 하며 또한 그 조절도 용이하고 기질과의 결합력도 강한 유기 분자막의 제조 방법이 필요하다.2 무기재료의 화학적인 표면개질은 원하는 성질과 물질의 성능을 얻는데 널리 이용되어 왔다. 표면구조의 개질은 고체표면의 젖음성, 파우더의 분산도, 크로마토그래피 칼럼의 선택도, 충진제와 기질과의 계면결합 향상에 의한 복합재의 강도개선 등 많은 유효한 효과를 나타내는데 중요하다.3 개질제에 따라 표면의 구조는 소수성 또는 친수성으로 개질이 가능하며4 개질제와 표면구조의 관계에 대한 연구가 많이 행하여져 왔으며 이것은 표면의 성질을 조절하는데 아주 중요한 요소가 되어오고 있다. 개질된 표면의 성질은 개질제, 개질된 작용기의 성능, 표면에 도입된 작용기의 양과 기질의 표면상태 조건에 따라서 아주 많은 영향을 받게 되며 원하는 성질을 얻는데 아주 중요하다. 본 연구에서는 메조포러스 실리카의 제조와 술폰화를 통한 메조포러스 실리카의 화학적인 개질을 하고자 한다. 소수성을 띄고 있는 MPTMS를 포함하는 메조포러스 실리카를 제조하는 1차 합성과 -SH기의 술폰화를 통한 2차 표면개질, 그리고 Na+를 치환하는 3차 표면개질을 통하여 초친수성표면을 갖는 메조포러스 물질을 만들고자 하였다. 작용기의 존재와 결합형태는 FT-IR, ATR, TGA/DTA, ^(29)Si-, ^(13)C-NMR 그리고 적정 및 ICP-AES, Zeta Potential, Powder Contact Angle을 통하여 확인하고자 하였다.

Sons and Lovers에 나타난 문제가정의 성취동기 유발 가능성

오영권 濟州大學校 敎育大學院 1999 국내석사

D. H. Lawrence는 그의 초기대표작인 Sons and Lovers에서 아동기에서 성인이 될 때까지의 Paul의 젊은 시절과 환경을 묘사하고 있다. 일반적으로 Paul은 Lawrence자신의 투영으로 여겨진다. Morel부부의 갈등의 원인과 결과 그리고 Paul에게 끼친 영향을 상세하고 박진감 있게 그려 보임으로써 Lawrence는 그 자신의 어린 시절의 성장과정을 조명하고 있다. Lawrence는 부모의 끝없는 갈등을 마주하면서 성장했음에도 불구하고 20세기 영문학의 위대한 작가가 될 수 있었다. 이 소설에서 Lawrence는 Paul의 성장에 있어서 서로 다른 계층의식으로 인해 초래되는Morel부부의 갈등, Mr. Morel과 Mrs. Morel 사이에서 그가 Mr. Morel에게 절대적으로 의존해야 했던 환경, 그리고 연인들과 Mrs. Morel 사이에서 그가 겪어야 했던 갈등과 같은 그러한 부정적 요인들의 영향을 보여주고 있다. Morel부부의 갈등은 그들의 서로 다른 계층의식으로 인해 더 복잡한 양상으로 전개되고 있다. Mr. Morel은 육체 노동자로서의 건강함을 지니고 있다. 그러나 그는 물질적이고 자기중심적인 욕망의 세계를 벗어나지 못하고 있다. 반면 중산층 가정에서 교육을 받고 자란 Mrs. Morel은 Bestwood의 좁은 세계를 벗어나려 하고 있다. 그러나 그녀는 자신의 꿈을 이룰 방법이 없고, 남편에 대한 미움으로 인해 자녀들에게 몰두하게 된다. 본고는 이러한 부정적인 요인들이 성취동기를 유발할 수 있는지의 가능성을 고찰해보고자 했다. 더불어 부부생활에서 빚어지는 갈등의 원인과 자녀들에게 끼친 영향을 조명해 봄으로써 건강한 부부생활의 중요성과 바람직한 부모·자녀 관계를 재인식해보려 했다. 그리고 본고는 문제가정에서 부정적 요인들의 긍정적 역할에 관해서도 살펴보았다. 그 결과 첫째 Mrs. Morel의 남편에 대한 환멸은 자녀에 대한 기대감과 애정을 증가시키는 요인이 되고 있다. 둘째로 Paul의 아버지에 대한 증오는 어머니에 대한 사랑을 심화시키고 있다. 그럼으로 인해 어머니 외에는 희망이 없게 된 자녀들은 그녀의 가치관과 합리적인 생활을 內面化하고 있다. 셋째로 Paul에게 있어서 연인들과 Mrs. Morel 사이에서의 갈등은 사랑과 관련된 그의 개인적 경험을 심화시키고 있다. 비록 ‘문제 가정에서 문제아가 나온다’라는 말이 있지만 만약에 긍정적인 자세로 자신에게 주어진 어려움을 해결하려 노력하고 그 어려움을 자기단련의 기회로 활용한다면 때로는 그러한 가정결손이라는 부정적 요인도 긍정적인 요소로 작용할 수 있다는 사실이 이 작품 속에서 확인되고 있다. D. H. Lawrence is recounting his own early family problems in Sons and Lovers, one of his representative works. His early life from childhood to adult and his family environment are vividly described in detail by the name of Paul, who may well be regarded as Lawrence's own projection. For all the conflicts and difficulties that he had to be confronted with in his youth, Lawrence managed to grow up to become a master in the English literary history in the 20th century. In Sons and Lovers, we can find that lots of negative elements in Paul's family environment are acting as stunning blows to this susceptible mind. The conflicts between Mr. and Mrs. Morel assume the more complicated aspects for their different social origins. Mr. Morel has vitality as a working man but is not able to see beyond the world of materialistic and egocentric desires, while Mrs. Morel, born and educated in a middle-class family, wants to get out of that narrow world of Bestwood. But having no specific means to achieve her dream, she comes to hate her husband and applies all her means to her beloved children. This thesis aims to make sure the possibility of whether or not these negative elements can cause Achievement Motivation of a character in fiction. In addition, by portraying troubled marriage and its influence on the children in Sons and Lovers we can recognize the importance of healthy marital relationship and parent-children relationship. What Lawrence emphasizes is the importance of parents' role in the children's development. From the point of this view, this thesis discussed the positive role of negative elements in a problem family. In consequence, first, Mrs. Morel's sad disillusionment to her husband increases the expectation and affection to her children. And Paul's hatred to his father deepens his love to his mother. Second, thwarted-feeling family members who have no hope except for Mrs. Morel internalize her sense of value and middle-class way of life based on temperance and integrity. Third, Paul's conflict between his lovers and Mrs. Morel increases the significance of his personal love experience. Although there is a saying: ‘A problem child comes from a problem family.’, if someone endeavors to solve the difficult problems with a positive posture and if someone utilizes such the difficulties as a chance of self-discipline, sometimes such negative milieu as a problem family may well act as a positive element.

학교 생태연못 조성에 따른 문제점과 개선방향에 관한연구

오영권 한국교원대학교 교육정책전문대학원 2011 국내석사

본 연구에서 다루고자 하는 것은 현재 생태연못을 조성하여 관리하고 있는 충청북도교육청 산하 초․중․고 학교를 중심으로 생태연못의 실태를 조사․분석하여 문제점을 도출하고 개선방향을 제시하므로 향후, 학교에서 현장 여건에 적합하고 생태체험학습장으로 활용할 수 있는 자연친화적인 생태연못을 조성하는데 있으며, 생태연못의 관리운용에 있어 체계적이고 기술적인 방향을 제시하고자 한다. 오늘날 현대사회는 경제성장과 함께 도시 산업화가 급속도로 성장하면서 도시민의 생활수준이 향상되고, 문명의 혜택으로 편의가 제공 되어진 반면에 우리 인간의 생활환경을 위협하는 심각한 문제가 대두되었다. 인구의 팽창과 소비문화의 격증으로 자원의 고갈현상, 폐기물과 오염의 증대, 산림의 무차별 간벌과 이상기후로 인한 사막화 현상, 이러한 현상으로 삭막한 콘크리트 속에 갇혀버린 위기의 인간이 되어 버렸다. 이러한 사회에 살아가는 사람들은 너무 빠르게 진행되는 도시화로 인하여 삶의 만족도 보다는 시간에 쫓겨 지내는 경우가 많아지게 되었다. 특히 정서적으로 민감한 학생들이 하루의 생활 중에 절반 이상의 시간을 지내는 학교에서 환경문제에 대한 인식의 부족과 생태계적 파괴의 심각성을 깨닫지 못하는 문제점을 감안할 때, 학교 내에서 직접적으로 체험하고 경험할 수 있는 생태연못을 조성하여 자연생태계를 만들어 나간다면 학생의 정서적 품성과 지역주민의 삶의 질은 더한층 상승될 것이다. 이론적 고찰에서는 생태연못 조성을 위해서 환경친화적인 생태연못 유형과 구성요소, 조성효과와 학교여건을 감안한 생태연못의 계획에서 학교연못의 조성과정과 기본계획을 정리하였고, 생물서식기반 환경 조성기법을 활용한 학교여건에 맞는 생태연못 주변부의 조성계획을 하였으며, 생물종 도입기법에 따라 학교 생태연못 유형에 맞는 생물종을 도입계획 하는 등 선행연구의 생태연못 조성과정에 대한 지침서를 제시 하였다. 충북도내 기조성된 10개 학교를 선정하여 학교 생태연못 실정에 맞는 조사 분석 및 평가기준을 바탕으로 생태연못의 현황 조사를 실시하고 생태연못의 전반적인 적절성을 판단 분석하였다. 조사 분석을 위한 생태연못 조사 자료로는 각 학교의 일반현황과 연못 위치의 적절성, 연못과 관련된 물 공급과 배수상태, 녹지와의 인접성과 실제 활용면적, 연못의 모양과 조성재료, 생물 목표종과 관찰시설 및 동선, 생태활성화기법 활용에 대한 공간구성 및 식물식재기법, 수목식재 및 다공질 제공기법, 어류․양서류 서식처 및 조류 서식 유도시설, 이용자 안전관리, 등을 조사하여 분석하고 문제점을 도출하였다. 조사 분석 결과 도출된 문제점으로는 대체적으로 자연수 공급이 아닌 인위적인 지하수나 상수도로 공급하므로 향후 지속적인 유지관리 면에서 부정적으로 판단되었으며, 목표 생물종에 대한 조성에 대하여는 당초 계획단계에서부터 전혀 고려하지 않은 연못이 대부분 이었다. 곤충류, 어류, 조류의 서식처 제공이 미흡 하였고, 또한 학생 안전사고 방지를 지나치게 의식하여 불필요한 안전시설을 설치하므로 생태연못의 자연경관 저해와 동․식물의 유입 및 이동에 부정적인 면이 분석 되었다. 위 연구결과 학교 생태연못의 선정 및 조사 계획 시 가장 중요한 것은 조성 위치의 선정과정이라 하겠다. 자연수를 공급받는 위치는 향후 학교 생태연못의 생애를 좌우하는 중요한 요소이기 때문이다. 또한 충분한 기술적 검토 없이 무분별하게 조성된 연못은 얼마 못가서 철거되는 사례가 발생되고 있어 생태연못 조성 계획 시 전문 기술을 적극 활용하여 학교 여건에 적합한 생태연못 조성이 필요하겠다. 생태연못의 관리운용에서는 학교에 전담 관리자를 지정하여 관리할 수 있도록 하고 교사와 학생, 지역주민이 함께 참여하여 유지관리토록 하는 것도 바람직하다. 학교가 희망하는 생태연못을 조성함에 있어 현실적으로 교지가 한정되어 있는 학교용지에서 조성한다는 것은 참으로 어려운 일이다. 이를 해결하기 위해서는 국토계획 및 이용에 관한법률에 정한 도시관리계획시 학교용지를 도시자연공원 내 또는 인접하여 용도지구를 지정하여 법으로부터 학교가 자연 속에서 보호 받을 수 있도록 하는 법률의 개정과 도시개발사업으로 이미 조성된 호수, 연못, 늪지, 도시공원 등에 접하여 학교용지를 계획 또는 학교를 설립한다면, 학교 생태연못의 조성에 따른 예산확보의 어려움과 유지관리의 문제점을 해결할 수 있으며, 학교가 진정으로 바라는 친환경적인 생태연못이 이루어 질 것으로 본다.