STEAM R&E 연구결과보고서

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STEAM R&E 연구결과보고서

(편백 정유 추출의 최적 조건 탐구 및 천연항균물질 개발)

2017. 11. 30.

일산대진고등학교

< 연구 결과요약서 >

과 제 명 편백 정유 추출의 최적 조건 탐구 및 천연항균물질 개발

연구목표

□ 연구 목적

○ 편백 잎의 최적의 편백 정유(피톤치드)수율을 획득하여, 이를 대용량 추출기를 사용하여 최적의 편백 정유를 얻는 방법에 대해 연구하고자 한다. 이는 지속적으 로 화학물질을 대체할 수 있는 친환경적인 원료인 편백 정유를 이용할 수 있는 기초적인 연구로서의 가치가 있을 것이다.

○ 최적조건으로 얻어진 편백 정유의 효능(항균성 중심)을 연구해봄으로써 효능에 대한 검증을 실시하고자 한다.

○ 목재가 아닌 잎을 활용한다는 점에서 자원 순환, 환경 보존의 의미가 있다. 이에 복재 가공 후 버려지는 자투리 목재나 펠릿 등에서의 정유 수득률을 비교해 보 고, 이에 대한 활용 가능성에 대해 추가 연구해보고자 한다.

연구내용

□ 이론적 배경 및 선행연구

○ 편백나무(Chamaecyparis obtusa)는 한반도 남부와 제주도에서 서식하는 온난대 기후 식물이다. 최대 높이 40m, 직경 2m로 자라고, 피톤치드 발산 양이 가장 우수한 나무이다.

피톤치드는 많은 효능이 있는데, 그 중에 하나는 항균 작용이다. 페니실린의 경우 지속적인 사용 시 내성이 생겨 슈퍼박테리아의 등장과 그로 인한 페니실린의 투입량 증가와 같은 문제가 생긴다. 그에 비해 피톤치드의 경우 병균이 내성이 가질 우려가 없어서 위와 같은 문제가 생길 우려가 없다. 편백 추출액은 항균 작용을 검토한 결과 황색포도상구균, 길초균에 대하여 강한 항균 작용을 가지고 있었다. 만약 피톤치드를 항생제로 개발한다면 더욱 더 강력한 박테리아가 미래에 출현할 가능성이 적고, 인체 에도 많은 량의 투입하지 않아도 된다.

○ 두 번째 효능은 스트레스 해소 작용이다. 피톤치드는 부신피질에서 생성되는 코 르티솔 호르몬 수치를 크게 감소시킬 수 있다. 코르티솔 호르몬은 스트레스를 받으면 코르티솔 호르몬이 가장 많이 분비된다. 따라서 스트레스 호르몬이라고도 하고, 코르 티솔 수치의 증가는 스트레스 수치가 높아지는 것을 의미한다. 쉴 틈 없이 스트레스 를 받으면 코르티솔 호르몬이 과량으로 분비되면서 인체에 피로가 쌓이고, 비만, 고혈 압, 당뇨, 피로, 우울증, 기분저하의 원인이 되기도 한다. 피톤치드는 코르티솔 호르몬 수치를 감소시키며 스트레스를 해소한다. 이러한 유효성분이 많은 편백에서 정유를 추출하는 최적 조건을 찾아내기 위해 다양한 논문 등을 통해 선행연구를 진행하였다.

□ 연구 주제 선정(목적 및 필요성)

○ 피톤치드의 효능과 편백나무

피톤치드는 자연 항균물질로 알려져 있으며, 산림욕 등을 통해서도 그 효과를 누릴 수 있으나, 바쁜 현대인들에겐 이를 실생활에서 손쉽게 효과를 누릴 수 있도록 각종 제품으로 제조할 필요가 있다. 편백나무는 피톤치드가 많이 함유되어 있는 나무로서, 많은 주목을 받고 있는 소재이다. 보통 잎에서 정유를 추출하고 이를 제품화하는 사 업이 활성화되고 있다.

○ 편백 정유 추출시 각 업체별 추출 조건 상이

편백 정유를 추출하여 판매하는 업체들은 조사해보니, 국내 약 20여 군데이지만, 표 준화된 기계 설비가 없고 이에 따른 편백 정유의 추출 시 각자의 기준으로 정유를 추출하고 있다고 한다. 이에 최적의 정유 추출조건을 산출하여 산업계에 제안하기 위 하여 연구주제로 선정하게 되었다.

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연구내용

□ 연구방법

○ 학교 실험실 스케일에서의 편백 정유 추출 최적 조건 정립

- 물 : 편백 시료 비율, 추출 시간 등을 다양하게 적용하여 최적 추출 조건을 찾고자 함.

○ 대용량 스케일에서의 편백 정유 추출 최적 조건 정립

- 전라남도 천연자원연구원의 시설을 활용하여 학교 실험실 조건에서 찾아낸 조건을 대용량으로 적용하여 추출해봄. 그 양을 비교하고, 성분 분석을 통해 최적 조건을 확인함.

□ 연구 활동 및 과정

○ 학교 실험실 스케일에서의 실험에서 추출된 정유의 양이 측정하기 미미할 정도로 적어 육안으로만 확인되고 실제 양을 측정하기가 어려웠음. 이에 기름종이가 적셔지는 면적으로 비교하고자 하는 등 다양한 방법을 고안함으로써 해결해봄.

○ 전라남도 천연자원연구원 및 실제 편백나무 숲을 방문하여 실험을 진행하는 것 뿐만이 아니라, 실제 피톤치드 효과나 편백 시료에 대한 이해를 높이고자 하였음.

○ ㈜동우씨엠 연구원과 전라남도 천연자원연구원의 전문가를 활용하여 멘토링을 받으 며 연구를 진행함.

연구성과

□ 연구 결과

○ 학교 실험실 스케일에서의 편백 정유 추출 최적 조건 정립 - 1:5, 1:7, 1:9 비율을 찾아내어 이를 대용량 스케일로 적용하고자 함.

○ 대용량 스케일에서의 편백 정유 추출 최적 조건 정립 - 편백잎 오일시료 분석결과 (1:5비율 추출)

- 편백잎 오일시료 분석결과 (1:7비율 추출)

- 편백잎 오일시료 분석결과 (1:9비율 추출)

연구성과

- 편백오일 시료 3점에 대한 분석결과, 총 29종 이내의 다양한 휘발성 유기화합물이 확인됨.

순서 성분명 순서 성분명

0 Methanol 15 Aromadendrene

1 Spiro 16 β-Himachalene

2 α-Pinene 17 δ-Cadinene

3 β-Pinene 18 Spathulanol

4 β-Myrcene 19 Eudesma-4

5 α-Terpinene 20 Viridiflorol

6 α-Limonene 21 γ-Linolenate

7 γ-Terpinene 22 Torulosol

8 α-Terpinolene 23 γ-Eudesmol

9 α-Fenchyl acetate 24 Guaiol

10 Dihydro carveol 25 Beyerene

11 α-Caryophyllene 26 α-Eudesmol

12 α-Cubebene 27 β-Eudesmol

13 Bicyclo sequi-phellandrene 28 Longipinenepoxide

14 Neo dihydro carveol 29 Azulene

- 그 중 성분 함량이 높은 것은 유데스마-4(Eudesma-4), 네오 디하이드로 카르베올(Neo dihydro carveol), 디하이드로 카르베올(Dihydro carveol), 베타-유데스몰(β -Eudesmol), 베타-피넨(β-Pinene) 순으로 확인됨

• 1:5(편백잎:물) 비율 추출시 확인된 주요 5종 성분 (정성함량 46.67%) 1순위. Eudesma-4 2순위. Neo dihydro carveol

3순위. Dihydro carveol 4순위. β-Eudesmol 5순위. β-Pinene

3순위. Dihydro carveol 4순위. β-Eudesmol 5순위. β-Pinene - 편백잎 : 물 = 1:5, 1:7, 1:9 비율의 추출방식 중 1:7 추출방식에서 상기 언급한 주 요 5종 성분함량이 다소 높은 것으로 확인됨

□ 시사점

○ 전문장비를 사용하고 그 결과를 분석하는 방법을 학습할 수 있었으며, 실험 변인을 통제하고 예측과는 다른 결과가 도출된 경우 이에 대해 대체방안을 찾기 위해 협의하는 과정 등을 경험함. 이런 R&E 과정에서 과학적 탐구능력이 향상되었음.

□ 향후 계획

○ 항균효과 실험은 진행 중에 있으므로 이를 좀 더 확장하여 연구할 계획임.

주요어

(Key words) ^편백나무, 편백나무 잎, 피톤치드, 친환경 물질, 항균, 자원순환, 자원재활용

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< 연구 결과보고서 >

1. 개요

□ 연구 목적

○ 편백 잎의 최적의 편백 정유(피톤치드)수율을 획득하여, 이를 대용량 추출기를 사 용하여 최적의 편백 정유를 얻는 방법에 대해 연구하고자 한다. 이는 지속적으로 화학물질을 대체할 수 있는 친환경적인 원료인 편백 정유를 이용할 수 있는 기초적 인 연구로서의 가치가 있을 것이다.

○ 최적조건으로 얻어진 편백 정유의 효능(항균성 중심)을 연구해봄으로써 효능에 대 한 검증을 실시하고자 한다.

○ 목재가 아닌 잎을 활용한다는 점에서 자원 순환, 환경 보존의 의미가 있다. 이에 복재 가공 후 버려지는 자투리 목재나 펠릿 등에서의 정유 수득률을 비교해 보고, 이에 대한 활용 가능성에 대해 추가 연구해보고자 한다.

□ 연구범위

○ 더 나은 삶에 대한 요구 증가

- 현대 사회는 질적으로 더 나은 삶에 대한 요구가 증가되고 있다. 환경의 변화로 인한 문제 상황에 대처하기 위한 문제 해결도 중요하지만, 더 건강하고 행복한 삶을 위한 방안에 대해 연구하는 것 또한 매우 중요한 사안이다.

○ 피톤치드의 효능

- 피톤치드는 이런 점에서 매우 중요한 물질이다. 자연 항균물질로 알려져 있으며, 산림욕 등을 통해서도 그 효과를 누릴 수 있으나, 바쁜 현대인들에겐 이를 실생 활에서 손쉽게 효과를 누릴 수 있도록 각종 제품으로 제조할 필요가 있다.

○ 편백나무

- 편백나무는 피톤치드가 많이 함유되어 있는 나무로서, 많은 주목을 받고 있는 소 재이다. 보통 잎에서 정유를 추출하고 이를 제품화하는 사업이 활성화되고 있다.

○ 자원순환, 친환경 물질

- 화학물질의 위험성에 대한 경계가 화두로 떠오른 만큼 천연 유래 성분에 대한 요 구는 매우 중요하다. 또한 목재보다는 잎을 이용한다는 점에서 환경을 보존하면 서 개발하는 좋은 방안이라 할 수 있다. 목질부보다는 잎에 많은 성분이지만, 버 려지는 목재의 자투리, 펠릿 등에서도 유효성분을 추출할 수 있는지에 대한 연구 도 병행하고자 한다.

○ 편백 정유 추출시 각 업체별 추출 조건 상이

- 편백 정유를 추출하여 판매하는 업체들은 조사해보니, 국내 약 20여 군데에 달하 고 있다. 표준화된 기계 설비가 없고 이에 따른 편백 정유의 추출 시 각자 판매 하는 업체 별로 최상의 정유를 추출하고 있다고 한다. 현재 편백 정유를 추출하 는 기계 중 미르코의 기계가 그 중 표준화에 가장 최적인 기계를 생산하고 있다 고 한다. 이에 최적의 정유 추출조건을 산출하여 산업계에 제안하기 위하여 연구 주제로 선정하게 되었다.

2. 연구 수행 내용

□ 이론적 배경 및 선행 연구

○ 편백나무는 노송나무라고도 하며, 편백나무는 피톤치드 발산량이 가장 우수한 나무이 다. 사람이 피톤치드를 흡입할 경우 스트레스 호르몬인 코르티졸(cortisol)의 농도가 절반 이하로 감소한다는 연구결과가 보고되어 있다. 또한, 중추신경계에 진정작용을 하여 쾌적한 느낌을 가지게 하며, 편안한 숙면을 취하는데 도움을 준다. 그리고 혈액순환계를 개선하여 고지혈증, 혈전 심부전증에도 효능이 있다고 밝혀졌으며, 인체 내에 내성이 생기지 않는 강력한 항균작용으로도 알려져 있다. 게다가 천연의 피톤치드는 집 먼지 진드기 기피 효과를 가져와 부작용 없이 알레르기 예방에 효과적인 것으로 알려져 있다.

이와 같은 피톤치드는 스트레스의 완화작용, 강력한 항균작용, 탈취작용, 피로의 진정작용, 알레르기 및 피부질환 개선작용 및 면역기능 증대 효과를 가지고 있는 것 으로 알려져 있다.

○ 이미 많은 방법으로 편백나무에서 추출한 정유를 활용하고자 하는 시도가 이루어 지고 있다. 효율적인 활용을 위해서는 생물자원을 최대한 보존하면서 극대화된 효과 를 얻기 위한 방법이 연구되어야 할 것이다.

종래 편백나무를 이용한 추출 방법은 알코올 또는 물에 편백나무 잎을 갈거나 1~2 센티 크기로 잘라서 열수 추출법을 이용하여 편백 정유를 얻고 있다. 이에 본 연구에 서는 우선적으로 최적의 편백나무 잎을 이용하여 조건별 추출방법을 통한 최적의 편 백 정유를 얻는 방법을 연구하고자 하였다.

□ 연구주제의 선정

○ 학생 중심 협의

- 싱가포르 학교에서 재학하다 귀국한, 화학 영재반 활동을 하던 학생을 중심으로 학생들이 주제를 선정하기 위한 협의를 시작하였다.

○ 주제 선정 방향 설정

- 미세먼지가 가득한 요즘, 맑은 공기에 대한 염원, 환경에 대한 관심이 화두로 떠올랐고,

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숲에 대한 이미지로부터 발상을 시작한 학생들은 자연스레 피톤치드 성분에 관심을 보였다. 주제에 대한 조사활동을 지도하였고, 그 결과 학생들은 ‘편백나무’라는 소재에 주목하였다.

가습기 살균제 등 화학제품으로 인한 피해가 많은 현실에서 천연제품에 대한 개발에도 많은 관심을 보였다.

○ 문헌조사를 통한 선행 연구

- 전문문서를 통한 선행 연구가 이루어지도록 학생들을 지도하였다.

○ 전문 자문기관 및 전문가 섭외

- 편백나무 유래 유효성분 추출을 위한 전문기관을 조사하고, 실험재료인 최적의 편백나무 잎을 ㈜동우씨엠으로부터 공급받기로 하였다. 또한 기업 연구소로부터 중형 및 대형 정유 추출시의 기계적인 조작 방법에 대한 멘토링을 받고 연구시설을 이용할 수 있도록 협약하였 다. 또한 이렇게 산출된 편백 정유(피톤치드)를 GC(가스크로마토그래프)의 장비를 통해 편백 정유의 분석 피크를 학생들로 하여금 분석해 보고, 직접 GC 기계를 사용하도록 하였다.

천연물의 물질에 대한 성분에 대한 연구가 이루어지는 교육 효과가 있었다.

□ 연구 방법

○ 실험실 스케일에서의 최적의 편백 정유 추출 조건 정립

1) ㈜ 동우씨엠에서 1차 가공 처리된 편백나무 잎 5g을 2구 500ml 둥근 바닥 플라스크에 저울을 이용하여 넣고 준비해 놓은 콘덴서를 장착하여 준다.

2) 나머지 구멍을 통하여 물 150ml을 넣고 열린 구멍을 막아 준다.

3) 콘덴서에 물을 틀어 주어 아래에서부터 위로 물이 흐르게 하여 준다.

4) 온도를 가해 주어 편백나무 잎에서 나오는 수증기를 포집한다.

(이때 편백수 및 편백 정유가 나오게 될 시의 온도를 측정한다.) 5) 둥근 바닥 플라스크의 용액이 100ml 정도 남았을 시 실험을 종료한다.

6) 포집된 편백수와 편백 정유를 분별 깔대기를 이용하여 분리시켜 준 후 편백정유에 CaCO3를 넣어서 편백 정유에 남아 있는 편백수를 흡수시켜 준다.

7) 편백 정유를 필터 종이를 깔고 감압시켜 주어 걸러준다.

8) 걸러준 정유의 양을 측정한다

위 실험을 3회 이상 반복하며, 실험자를 바꾸어서 3회 반복한다. 또한 추출시 물의 양을 10ml씩 증가하여 200ml가 될 때 까지 반복 실험하여, 최고의 편백 정유 수득률이 나오는 방법을 정립한다.

○ 대용량 스케일에서의 최적의 편백 정유 추출 조건 정립

1) 위 사진의 기계는 대형 에센셜 정유 추출기며, 실험실에서 진행했던 기계의 약 1500배 의 스케일을 업한 기계로 약 7kg의 편백나무 잎이 들어가게 되는 기계입니다. 이에 따른 실험 진행시 물(정제수)의 양은 실험실에서 구했던 최적이 물 양을 역산하여 투입하여 준 후 패널 조작을 통해 온도를 설정하여 준다.

2) 이후 편백 정유가 포집되는 시점에서부터 끝날 때까지의 시간은 ㈜동우씨엠에서 설정한 시간대에서 실험을 종료 후 편백 정유의 수득률을 계산한다.

3) 연구소 스케일에서 진행시 최고의 수득률을 보였던 실험 조건과 다른 2번째 수득률이 좋았던 실험을 3회 이상 반복한다.

=> 이를 통해 학교 실험실 스케일에서 진행했던 실험과 산업화 가능한 대용량 스케일로 진행한 실험 조건의 동일성을 검증한다.

○ 추출한 정유의 성분 분석 및 항균성 비교 실험 및 천연항균물질(제품) 개발 - NMR 분석 등을 통해 성분 분석을 진행하고, 항균성 테스트 실험 등을 통해 추 출한 정유의 성분 유효성을 검증한다.

□ 연구 활동 및 과정

○ 주요 활동 일정

㈜ 동우씨엠에서 확보하여 1차 가공된 편백 잎을 공급받아 각기 다른 조건(시간대별, 편백 잎의 투입량, 정제수 양 등)에서 학교 실험실에서 반복 실험 진행하였다.

이 중에서 편백 정유를 최대 획득할 수 있는 조건을 정립하고자 한다. 또한 객관적인 데이터 를 확보하기 위해 실험자를 바꾸어서 동일 조건으로 진행한다. 학교 실험실에서 진행한 데이터를 토대로 ㈜동우씨엠에서 진행하고 있는 대용량 에센셜 추출기를 이용하여 동일 조건을 실험해 보고자 한다. 이를 통해 편백 정유를 대량 생산할 경우의 수득률이 극대화되는 조건을 확립하고자 하였다. 추출한 정유로 항균성을 중심으로 유효 성분의 효능을 검증한다.

이를 토대로 제품 개발을 하였다.

주요 활동 시 기 비 고

실험 설계 및 준비를 위한 협의,

문헌을 통한 선행연구 4월 교내

편백 정유 소형화 추출 실험 (1차) 5월 교내실험

편백 나무 숲 방문 8월 전남장흥 편백 숲 및 연구소 편백 정유 대형화 추출 실험 실시 8월 전남장흥 편백 숲 및 연구소

항균성 검증 실험 (1차) 8월 교내실험

항균성 검증 실험 (2차) 9월 교내실험

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○ 연구 과정

1.실험에 앞서 다음과 같이 실험도구를 설치한다

2.콘덴서 역할을 대신하여 실린더에 얼음을 채운다

3.편백나무 잎을 가장 아래에 있는 플라스크에 채운다.

4.편백나무 잎을 채운 플라스크에 증류수를 채운다.

5.유리덮개로 플라스크의 입구를 차단하고 테프론

테이프로 감싼다.

6.알코올램프에 불을 붙여 가열을 시작한다.

7.약 48분 후 알코올 램프의 불을 끈다.

8.플라스크에 추출된 용액을 거름종이에 거른다.

9.걸러진 용액을 분별깔대기에 넣은 후 오일층만 분리해낸다.

천연항균물질(제품) 개발 탐구 10월 교내실험

보고서 작성 및 발표 준비 11월 교내

3. 연구 결과 및 시사점

□ 연구 결과

○ 학교 실험실 스케일에서의 편백 정유 추출 최적 조건 정립

- 1:5, 1:7, 1:9 비율을 찾아내어 이를 대용량 스케일로 적용하고자 하였다.

○ 대용량 스케일에서의 편백 정유 추출 최적 조건 정립 - 편백잎 오일시료 분석결과 (1:5 비율 추출)

: GC-MS(가스크로마토그래피 질량분석기) 크로마토그램

함유 성분 : 총 29종 ⇒ 하기 주요 5종의 정성함량(%)의 합은 46.67%임 순서 시간(분) 정성

함량(%) 성분명 비고

0 4.740 1.49 Methanol 실험에 필요한

추가용매 1 6.982 1.45 Spiro

2 7.103 0.82 α-Pinene 3 10.371 6.26 β-Pinene 4 12.065 3.56 β-Myrcene 5 12.641 1.89 α-Terpinene 6 13.542 4.55 α-Limonene 7 15.587 4.10 γ-Terpinene 8 17.108 1.21 α-Terpinolene 9 30.082 5.91 α-Fenchyl acetate 10 31.038 7.35 Dihydro carveol 11 31.662 1.60 α-Caryophyllene 12 32.349 1.12 α-Cubebene 13 33.708 2.02 Bicyclo sequi-phellandrene 14 34.779 12.38 Neo dihydro carveol 15 35.130 0.99 Aromadendrene 16 35.917 0.64 β-Himachalene 17 36.730 1.08 δ-Cadinene 18 47.076 0.66 Spathulanol

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- 편백잎 오일시료 분석결과 (1:7 비율 추출)

함유 성분 : 총 25종 ⇒ 하기 주요 5종의 정성함량(%)의 합은 49.48%임 19 48.179 14.21 Eudesma-4

20 48.753 0.56 Viridiflorol 21 49.172 2.40 γ-Linolenate 22 50.073 0.77 Torulosol 23 50.760 4.98 γ-Eudesmol 24 51.226 0.54 Guaiol 25 51.855 3.73 Beyerene 26 52.323 5.66 α-Eudesmol 27 52.712 6.47 β-Eudesmol 28 54.457 0.70 Longipinenepoxide 29 56.041 0.87 Azulene

60.000 100.00

순서 시간(분) 정성

추가용매 1 6.986 1.61 Spiro

2 7.107 0.91 α-Pinene 3 10.379 6.26 β-Pinene 4 12.076 3.73 β-Myrcene 5 12.651 1.98 α-Terpinene 6 13.540 5.04 α-Limonene 7 15.605 4.42 γ-Terpinene 8 17.117 1.34 α-Terpinolene 9 30.092 6.54 α-Fenchyl acetate 10 31.067 8.07 Dihydro carveol

- 편백잎 오일시료 분석결과 (1:9 비율 추출)

함유 성분 : 총 26종 ⇒ 하기 주요 5종의 정성함량(%)의 합은 48.44%임 11 31.669 1.39 α-Caryophyllene

12 32.348 0.95 α-Cubebene 13 33.713 1.64 Bicyclo sequi-Phellandrene 14 34.788 13.35 Neo dihydro carveol 15 35.131 0.78 Aromadendrene 16 36.728 0.8 δ-Cadinene 17 48.188 15.02 Eudesma-4 18 49.177 2.25 Torulosol 19 50.079 0.61 γ-Eudesmol 20 50.775 5.17 Guaiol 21 51.846 3.73 Beyerene 22 52.326 5.77 α-Eudesmol 23 52.718 6.78 β-Eudesmol 24 54.464 0.57 Longipinenepoxide 25 56.049 0.74 Azulene

60.000 100.00

순서 시간(분) 정성

추가용매 1 6.984 1.35 Spiro

2 7.105 0.73 α-Pinene 3 10.379 6.30 β-Pinene 4 12.071 3.73 β-Myrcene 5 12.647 1.84 α-Terpinene 6 13.579 5.11 α-Limonene

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- 편백 오일 시료 3점에 대한 분석결과, 총 29종 이내의 다양한 휘발성 유기화합물이 확인됨.

순서 성분명 순서 성분명

0 Methanol 15 Aromadendrene

1 Spiro 16 β-Himachalene

2 α-Pinene 17 δ-Cadinene 3 β-Pinene 18 Spathulanol

4 β-Myrcene 19 Eudesma-4

5 α-Terpinene 20 Viridiflorol 6 α-Limonene 21 γ-Linolenate 7 γ-Terpinene 22 Torulosol 8 α-Terpinolene 23 γ-Eudesmol 9 α-Fenchyl acetate 24 Guaiol 10 Dihydro carveol 25 Beyerene 11 α-Caryophyllene 26 α-Eudesmol 12 α-Cubebene 27 β-Eudesmol 13 Bicyclo sequi-phellandrene 28 Longipinenepoxide 14 Neo dihydro carveol 29 Azulene

- 그 중 성분 함량이 높은 것은 유데스마-4(Eudesma-4), 네오 디하이드로 카르베올(Neo dihydro carveol), 디하이드로 카르베올(Dihydro carveol), 베타-유데스몰(β-Eudesmol), 베타-피넨(β-Pinene) 순으로 확인되었다.

7 15.617 4.43 γ-Terpinene 8 17.112 1.12 α-Terpinolene 9 30.134 6.92 α-Fenchyl acetate 10 31.062 7.92 Dihydro carveol 11 31.669 1.22 α-Caryophyllene 12 32.357 0.68 α-Cubebene 13 33.717 1.38 Bicyclo sequi-Phellandrene 14 34.804 13.31 Neo dihydro carveol 15 35.137 0.66 Aromadendrene 16 36.731 0.71 δ-Cadinene 17 48.204 14.29 Eudesma-4 18 49.184 2.22 γ-Linolenate 19 50.084 0.58 Torulosol 20 50.956 5.85 γ-Eudesmol 21 51.238 0.40 Guaiol 22 51.858 3.98 Beyerene 23 52.325 6.34 α-Eudesmol 24 52.712 6.62 β-Eudesmol 25 54.463 0.51 Longipinenepoxide 26 56.053 0.71 Azulene

60.000 100.00

• 1:5 (편백잎:물) 비율 추출시 확인된 주요 5종 성분 (정성함량 46.67%) 1순위. Eudesma-4 2순위. Neo dihydro carveol

- 편백잎 : 물 = 1:5, 1:7, 1:9 비율의 추출방식 중 1:7 추출방식에서 상기 언급한 주요 5종 성분함량이 다소 높은 것으로 확인되었다.

□ 시사점

○ 전문장비를 사용하고 그 결과를 분석하는 방법을 학습할 수 있었으며, 실험 변인을 통제하고 예측과는 다른 결과가 도출된 경우 이에 대해 대체방안을 찾기 위해 협의하는 과정 등을 경험함. 이런 R&E 과정에서 과학적 탐구능력이 향상되었다.

4. 홍보 및 사후 활용

□ 기대효과

○ 화학물질을 대체할 수 있는 친환경적인 원료인 편백 정유를 이용할 수 있는 기초적인 연구 단계로서, 최적의 정유 추출 조건에 대한 결론에 도달하였을 시 산업계에 이용 가치가 있다.

○ 편백 정유의 추출조건의 기초 조건 확립을 통하여 편백나무가 자생하는 전남 지역 및 경남 일대에 자연친화적인 원료인 편백 잎의 가지치기 작업 시 자원 재활용을 가능할 것으로 판단되며, 또한 편백 정유의 판매를 통해 지역 사회의 경제적인 이윤 창출이 가능할 것이다.

○ 항균효과 실험은 진행 중에 있으므로 이를 좀 더 확장하여 연구할 계획이다.

5. 참고문헌

남은숙(강원대학교 간호학과교수)엄동춘(대전대학교 응급구조학교 조교수).(2008). 피톤 치드 흡입이 대학생의 활력 징후 생활 스트레스 및 혈중 코티졸 수치에 미치는 효과. 성인간호학과회지 제20권 제5호 698-699

강하영(공립삼림과학원 남부삼림연구소).피톤치드의 항균작용 연구. 피톤치드의 비밀5 55

(8)

홍정표(경희대학교 지도교수),강수경(대학원 치의과).(2007.2).구강병원균에 대한 편백 피 톤치드의 항균작욕. 경희대학교 대학원 논문 3-12

어규식(경희대학교 치의학전문 대학원 구강내과학교실).(2009.10.12.).구강상주균에 대한 편백 피톡치드의 항균 효과. 대한구강내과학회지 vol.34 no.4 353-360