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친환경 제설제로서 달걀껍질의 이용 가능성 연구

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빈 장

on 23 August 2013

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Transcript of 친환경 제설제로서 달걀껍질의 이용 가능성 연구

친환경 제설제로서
달걀껍질의 이용 가능성 연구
염화칼슘만큼 효율적이면서,
환경을 훼손시키지 않는 제설제는 없을까?

탐구 동기:


발열성
주변의 습기를 흡수하면서 화학적 에너지 발생
화학적 에너지가 눈을 녹이며 열을 발생하고 주위의 눈이 다시 녹음.

용해도와 어는점 강하

얼음 침투 성능
얼음과 지반을 빨리 단절 시키면 융빙현상이 원활하게 일어남
제설제의 종류
소금
염화칼슘(우리나라에서 주로 사용)
염화마그네슘(북미, 유럽)
CMA, CMO등 친환경 제설제

제설제의 원리
기존 제설제의 문제점
1) 가격이 비싸다 (소금, CMA, CMO등 친환경 제설제)
2) 도로 구조물을 부식시킴
3) 토양을 산화시켜 식물 생장을 방해함
4) 수질을 오염시키고 중금속을 축적시킴
친환경 제설제 연구 실정
초산칼슘, 요소, CMA, CMO 등이 있으나 효율성이 떨어지고 가격이 비싸 시중에 이용되기 어려움
달걀껍질의 친환경 제설제로서의
사용 가능성 연구
달걀 껍질의 구성 성분
탄산칼슘(CaCO_3)이 주성분임

마그네슘과 칼슘이 포함 - 식물영양소 공급

얇은막으로 구성된 다공질체 - 중금속을 중화시키고 노폐물을 흡착

강한 알칼리성분 - 산성 토양을 개선

칼슘함량 증가 - 토양의 질 개선
실험 소개
실험 재료
pH 미터

염화칼슘(CaCl_2)

소금(NaCl)

식초

달걀껍질 - 파우더 상태로 갈아준다

크리스털 바이올렛(보라색 염색약)

전자저울(최소눈금단위 0.001g)
염화칼슘, 소금, 달걀껍질, 달갈껍질+식초(8:2)를 비교

수소이온 농도 측정(실험 1)

얼음 융빙량 측정(실험 2)

얼음 침투 깊이 측정(실험 3)
실험 1: 수소이온농도(pH) 측정
PH(수소이온농도) : 용액 속의 수소 이온의 농도로, 산성과 염기성을 비교할때 사용

중성의 경우는 7로 정하고 이를 기준으로 산성, 알칼리성을 0~14의 수치로 나타냄
PH 농도란?
과정
4가지 시료를 1g씩 증류수에 넣어 측정용 샘플을 만듦

PH 미터의 지시전극은 유리로 이루어짐

측정하기 전에 PH 7로 조정
결과
그래프
실험 2 : 얼음의 융빙량 측정
과정
시료를 1g씩 각각 측정

1~2 시간 전에 -4도에 놓아둠

미리 증류수 50ml 를 동결시킴

동결시킨 튜브에 시료를 살포 한뒤 용융정도 관찰

10분씩 지날때마다 융빙량 측정
결과
실험 3 : 얼음의 침투성능 조사
과정
결과
시료를1g 씩 측정

얼음표면에 크리스털 바이올렛 염색약을 처리한뒤 시료 살포

10분씩 경과할때마다 염색시약이 얼음에 침투하는 정도 측정

온도는 -4도씨로 유지
결과 및 고찰
염화칼슘 : 초기에는 월등히 많은 융빙량 보였으나 증가폭이 점점 감소

소금 : 염화칼슘과 비슷한 속도로 융빙

달걀껍질 : 염화칼슘보다 초기 융 빙량은 낮으나 지속적임

달걀껍질+식초 : 점차적으로 융빙량 상승
염화칼슘: 침투력이 가장 낮고, 시간이 지남에 따라 더 느려짐

소금: 침투력이 가장 뛰어남(측정 30분후부터 월등해짐) - 1등

달걀껍질+식초: 초기 침투력 높으나 점차 느려짐 - 2등

달걀껍질: 다른 시료보다 침투성이 낮았지만 제설제로 사용되는 염화칼슘(CaCl2) 보다는 침투력이 높음
결과
염화칼슘: 달걀껍질+식초와 비슷한 수치의 pH를 나타냄 (약 pH8.0)

소금: 중성을 나타냄 (약 pH 7.0)

달걀껍질: 다른 물질들에 비해 월등히 높은 pH를 나타냄

달걀껍질+식초: 염화칼슘과 비슷한 수치의 pH를 나타냄 (약 pH8.0)
최종 결과
1. 최종 결과 및 결론: 달걀껍질과 달걀껍질+식초 가 기존의 제설제의 환경문제, 친환경 제설제의 경제적 비용을 해결할 수 있는 가장 좋은 방법이다. 우리나라는 달걀 소비량이 많으므로 달걀껍질은 시중에서 구하기 쉬운 재료이다. 버려지는 물질을 재활용하는것이어서 일석이조의 효과를 보일것으로 예상된다.

2. 앞으로의 제설제: 달걀껍질만 가지고는 친환경적이기는 하지만 성능이 기존 제설제에 비해 약간 떨어지므로 기존의 제설제와 혼용하거나 성능을 더 높이는 연구를 하면 더 나은 제설제를 만들 수 있을 것이다.
Eco Friends
(장빈, 정주원, 최예진)
Thank You^_^
감사합니다!!
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