흐름 장-흐름 분획기를 이용한 나노물질의 분리

김성희; 이우춘; 김순오; 나소영; 김현아; 이병태; 이병천; 엄익춘

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김성희 이우춘 김순오 나소영 김현아 이병태 이병천 엄익춘

저널정보: 대한환경공학회 대한환경공학회지 대한환경공학회지 제35권 제11호

발행연도: 2013.11

수록면: 835 - 860 (26page)

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최근 들어 나노기술의 발전에 따라 다양한 산업 및 상업분야에서 나노물질의 사용이 급증하고 있다. 이러한 나노물질이 환경에 유출되어 사람의 건강 및 생태계에 악영향을 줄 수 있다는 문제가 지속적으로 제기되어 왔다. 이에 따라 다양한 환경매질 내에서 나노물질의 거동특성 및 생독성 등에 대한 평가들이 요구되어진다. 이러한 평가들이 진행되기 위해서 필연적으로 다양한 매체 내에서 존재하는 나노물질을 효과적으로 분리하고 이들의 특성을 정량화하는 기술들이 수반되어야 한다. 본 논문에서는 이러한 나노물질의 분리기술들 중 시료의 교란이 비교적 적고 전처리과정이 단순한 장-흐름 분획기술을 이용한나노물질 분리에 대한 국내외 선행연구들을 살펴보았다. 특히 가장 많이 활용되어온 흐름 장-흐름 분획기를 중심으로 기본원리를 살펴보고 분리대상인 나노물질의 종류에 따라서 지금까지 수행되어온 연구들을 분류하고 분석해 봄으로써 이 분야의 연구자들에게 실제적인 정보를 제공하고자 한다. 장-흐름 분획기를 이용하여 다양한 환경매질로부터 나노물질을 효과적으로 분리하기 위해서 분리대상인 나노물질의 종류와 특성을 고려한 전처리, 적절한 멤브레인과 운반용액의 선택, 흐름조건의 최적화 등이 중요한 것으로 조사되었다. 뿐만 아니라 분리 후 나노물질의 특성을 정량화하기 위해서 다양한 검출기 및 분석기와의 연계가 필수적으로 보인다. 하지만 아직까지 일부 환경매질에만 국한되어 연구가 진행되었으며, 또한 분리대상인 나노물질의 종류도 극히 제한적인 것으로 조사되었다. 특히 이러한 나노물질에 대한 분리 및 측정에 대한 국내 연구는 매우 부족한 실정이며 나노물질 사용량이 급증하고 있는 현실을 고려하면 이 분야에 대한 연구가 절실히 요구된다.

Recently, the consumption of nanomaterials has been significantly increased in both industrial and commercial sectors, as a result of steady advancement in the nano-technologies. This ubiquitous use of nanomaterials has brought up the concern that their exposure to environments may cause detrimental effects on human health as well as natural ecosystems, and it is required to characterize their behavior in various environmental media and to evaluate their ecotoxicity. For the sake of accomplishing those assessments, the development of methods to effectively separate them from diverse media and to quantify their properties should be requisitely accompanied. Among a number of separation techniques developed so far, this study focuses on Field-Flow Fractionation (FFF) because of its strengths, such as relatively less disturbance of samples and simple pretreatment, and we review overseas and domestic literatures on the separation of nanomaterials using the FFF technique. In particular, researches with Flow Field-Flow Fractionation (FlFFF) are highlighted due to its most frequent application among FFF techniques. The basic principle of the FlFFF is briefly introduced and the studies conducted so far are classified and scrutinized based on the sort of target nanomaterials for the purpose of furnishing practical data and information for the researchers struggling in this field. The literature review suggests that the operational conditions, such as pretreatment, selection of membrane and carrier solution, and rate (velocity) of each flow, should be optimized in order to effectively separate them from various matrices using the FFF technique. Moreover, it seems to be a prerequisite to couple or hyphenate with several detectors and analyzers for quantification of their properties after their separation using the FFF. However, its application has been restricted regarding the types of target nanomaterials and environmental media. Furthermore, domestic literature data on both separation and characterization of nanomaterials are extremely limited. Taking into account the overwhelmingly increasing consumption of nanomaterials, the efforts for the area seem to be greatly urgent.

#나노물질 #분리기술 #운반용액 #장-흐름 분획기 #흐름 장-흐름 분획기 #흐름조건 #Carrier Solution #Field-Flow Fractionation #Flow Condition #Flow Field-Flow Fractionation #Nanomaterials #Separation Technique

참고문헌 (119)

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1. [학술지(정기간행물)] - Kim, S. T. / 2013 / Determination of size distribution of colloidal TiO2 nanoparticles using sedimentation field-flow fractionation combined with single particle mode of inductively coupled plasma-mass spectrometry / Microchem. J. 110 : 636 ~ 642

2. [학술지(정기간행물)] - Shin, Y. H. / 2004 / Understanding of nanotechnology and review on trend of technology development / Summer Camp Sci. Soc. 8 : 57 ~ 66

3. [학술지(정기간행물)] - Choi, B. K. / 2008 / Research of public awareness and attitude on nanotechnology / Yearbook Nanotechnol 11 (5) : 62 ~ 80

4. [학술지(정기간행물)] - 배은주 / 2008 / 제조 나노물질의 환경농도 측정 기법 / 한국환경분석학회지 11 (3) : 207 ~ 216

5. [학술지(정기간행물)] - 배은주 / 2009 / 제조나노물질의 안전성 평가를 위한 시료준비 및 물리화학적 특성분석 기법 / 한국환경분석학회지 12 (2) : 59 ~ 73

이 논문의 저자 정보

김성희

소속기관 Gyeongsang National University

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 농수해양학 > 식품과학

논문수 10 이용수 264

이우춘

소속기관 대한환경공학회

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 2 이용수 117

김순오

소속기관 경상대학교

주요연구분야 자연과학 > 지구과학 > 지질학 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 40 이용수 2,259

나소영

소속기관

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 2 이용수 38

김현아

소속기관

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학

논문수 6 이용수 68

이병태

소속기관 광주과학기술원

주요연구분야 의약학 > 기초의학 > 예방의학·직업환경의학 TOP 10% 농수해양학 > 농학

논문수 52 이용수 3,398

Byoung-cheun Lee

소속기관

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 공학 > 건축공학 > 토목공학

논문수 21 이용수 557

엄익춘

소속기관 국립환경과학원

주요연구분야 공학 > 건축공학 > 환경공학 의약학 > 기초의학 > 예방의학·직업환경의학

논문수 39 이용수 1,451

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