• 박물관보존과학
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• 제4권
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• pp.23-32
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• 2003

경주 황남동의 통일신라시대 생활유적에서 출토된 철솥을 유리공방에서 사용된 도가니로 추정하고 있어, 이에 대한 과학적인 분석을 통해 철솥의 용도를 밝혀보기로 하였다. 우선 보존처리를 실시해 철솥의 원형을 찾아주고, 철솥 표면에 발생한 부식물 5점에 대해 SEM-EDS 분석 및 XRD 분석을 수행하였다. 철솥의 외형에 있어 도가니로 추정하는 데 가장 큰 역할을 했던 주구부분의 편이 보존처리 과정에서 발견되어 구연부는 완전한 상태로 복원되었다. 금속시편의 조직을 관찰한 결과 열처리없이 서서히 냉각시킨 주조철제로 밝혀졌다. 부식물의 성분원소는 Fe과 O를 주성분으로 한 P, Si, Ca, S 등으로서, 주요 구성 화화물은 quartz, vivianite, goethite, akaganeite, lepidocrocite, hematite 등이었다. 이와 같은 구성 성분들은 유리의 제조원료로서 이들이 철솥 외부표면의 부식물층에서 용융상태가 아닌 원료로 확인되었다는 것은 철솥이 출토된 유적이 유리제조와 관련된 공방지였다는 것을 알려주는 증거가 될 수는 있으나, 철솥이 유리 용융 도가니로 사용되었다는 증거가 될 수는 없다. 또한 철솥 출토 당시 우물지 안에 퇴적되어 있던 유기물 부식토와 사질점토 등을 고려해 보면 이들이 철솥의 부식물 형성인자로 작용한 것으로 볼 수도 있다. 따라서 철솥은 전형적인 주조철제로 도가니로 사용되지는 않은 것으로 결론지을 수 있다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제56권2호
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• pp.281-290
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• 2018

최근 선진국을 중심으로 고연비-저배출 내연기관 (디젤) 자동차 보급의 필요성이 대두되면서 기존 촉매후처리 장치의 저온성능 강화를 위한 기술적 방안들이 시급히 요구되고 있다. 본 논문에서는 디젤엔진 배출 탄소입자상 물질의 연소반응에 있어 연료함유 촉매(Fuel-Borne Catalyst)와 페로브스카이트(Perovskite)의 복합촉매 시스템이 보이는 상용모델촉매 대비 우수한 저온 연소성능과 이의 Perovskite 촉매 조성에 대한 의존성에 관해 논하였다. Fe/Ce 계열 연료함유 촉매가 A-site 원소(La)에 K이 부분치환되고, B-site 금속이 Fe인 Perovskite 촉매와 복합화될 때 상대적으로 우수한 저온 연소성능 개선효과가 관찰되었다. 이를 관찰하기 위해 연료함유 촉매가 함유되거나 함유하지 않은 탄소 입자상 물질과 다양한 조성의 La 계열 Perovskite 촉매를 혼합한 고정층에 대한 온도상승 산화반응 실험(Temperature-Programmed Oxidation)을 수행하였으며, 이산화탄소 생성과 질소산화물 농도 저하 패턴의 연동특성을 통해 두 촉매의 상호 연계작용을 유추하였다.

• 전기화학회지
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• 제14권1호
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• pp.27-32
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• 2011

Cr을 첨가한 $Li_4Ti_5O_{12}$의 전기화학적 특성을 고찰하였다. 산화물에 금속원자가 치환될 경우에 결정구조가 변화되며, $Li_4Ti_5O_{12}$의 전기화학적 특성이 변화하게 된다. 졸-겔법을 이용하여 $Li_4Ti_{5-x}Cr_xO_{12}$ (x = 0~0.2)를 제조하였으며, 전기로에서 $800{\sim}850^{\circ}C$로 공기중에서 12시간 동안 열처리하였다. 시료의 물리적인 특성은 TG-DTA, XRD, SEM, FT-IR을 사용하여 측정하였으며, 전기화학적인 특성은 0.01~2.0V의 범위에서 배터리충방전기를 사용하여 측정하였다. $Li_4Ti_5O_{12}$는 1C에서 169.9 mAh/g의 용량을 나타내었으며, 0.1C로 변화되었을 경우에 초기용량의 97.5%를 나타내었다. $Li_4Ti_{4.9}Cr_{0.1}O_{12}$ 시료는 1C에서 193.8 mAh/g의 용량을 보였으며, 0.1C에서는 초기용량의 98.8%를 나타내었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제15권1호
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• pp.73-80
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• 2004

본 논문에서는 기존의 도파관 필터, 즉 내부가 공기로 채워진 밀리미터파 도파관 필터를 기본적인 도파관 변수 계산치로부터 일반 PCB 기판상에 구현하는 방법을 소개한다. 이를 위해서는 기존 도파관 필터의 구조에서 수직으로 배치된 모든 도체구조를(접지용 도체벽, 신호제어용 도체판) via를 사용해 대체해야 한다. 이를 위해 side wall과 도파관 내부 폴들을 via의 연속적인 나열과 via지름 크기의 조절을 통해 구현한다. 이를 통해 얻을 수 있는 장점은 사용될 기판 유전율의 제곱근에 비례하여 전체 크기가 x, y, z축으로 축소되며 특히 z축으로는 더 큰 축소가 가능하다. 또한 기존의 규모가 큰 금속성 도파관 필터를 제작할 필요없이 PCB상에 대량의 제작이 용이하기 때문에 훨씬 저렴하게 제작할 수 있다. 마지막으로 모듈의 소형화를 위해 요즘 한창 각광받는 LTCC 공정과 같은 다층기판 제작시 한층을 사용해 제작될 수 있다는 점에서 유리하다. 이 새로운 도파관 필터를 평가하기 위해 40 GHz 대역에서 2.5 %의 대역폭을 가지는 3차 chebyshev 대역통과필터가 사용되었으며 이에 사용된 PCB 기판은 유전율이 2.2이고 두께가 10 mil인 RT/duroid 5880이다. 설계 후 측정 결과 전체 입/출력단에서 삽입 손실이 2 ㏈ 정도이며 반사손실이 -30 ㏈ 이하의 우수한 특성을 얻을 수 있었다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.21-21
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• 1998

새로운 에너지원으로 각광받고 있는 연료전지는 우주선 동력윈으로서의 이용이래, 보다 실용적인 발전 시스템을 목적으로 많은 연구개발이 시도되고 있다. 이러한 연료전지는 사용하는 전해질의 특성으로 인하여 저온형($<300^{\circ}C$) 과 고온형($500^{\circ}C<$)으로 구분된 수 있는데, 저온형 연료전지의 경우는 전극반응 특성상 귀금속 촉매가 필요한 데 비해, 고온형 연료전지는 이러한 귀금속 촉매가 필요없다는 점등에서 다양한 장점을 가지게 된다. 즉, 저온형에 비해 다양한 연료가 가능하고, 대형화에 유리함며, 고온 페열을 이용할 수 있는 점 등을 들 수 있다. 용융탄산염형 연료전지(MFCFC)는 이러한 고온형 연료진지의 장점을 배경으로 현재 대규모의 개발이 진행되고 있다. 그러나 여기에 주로 사용되는 Li-K, Li-Na와 같은 용융탄신엽은 고부식성 전해질로서 대부분의 금속이 산화물을 형성하는 것으로 알려져 있다. MCFC의 분리판은 셀간을 전기적으로 이어주는 역할, 가스의 유로제공 및 가스 Sealing의 역할을 담당하는 부분으로서, 분리판의 부식은 이러한 특성의 저하 및 전해질의 소모를 유발시켜 MCFC의 내구성에 커다란 영향 을 미치는 요인으로 생각되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida 그룹은 MCFC의 분라판 재료 의 부식거동을 계동적으로 검토하였다. 먼저 Fe에 Ni 과 Cr을 첨가한 재료를 산화성가스 분위기하에서 $(Li+K)CO_3$에 대하여 검토한 결과, Ni과 Cr 둘다 20wt%이상 첨가시, 내식성융 가지는 결 과를 보고하였다2) 이 경우 보호피막으로서 NiO 와 $LiCrO_2$가 작용하는데, $LiCrO_2$가 용융탄산염 중에서 보다 안정한 것으로 부터, Cr의 첨가가 내식성에 기여하는 것으로 판단하였다. 다음 단계 로서 Fe/Cr재료에 용-융탄산염 중에서 안정한 산화물을 형성하는 Al의 첨가효과를 검토하였다. Al의 첨가는 더욱 내식성을 향상시키는 것이 발견되었고, 약 4wt%의 첨가로 충분한 내식성을 가지 는 것을 보고 하였다. 그러나 이러한 안정한 산화물에 의한 내식성 향상은 전기진도도의 희생을 바탕으로 한 것으로서, 다읍 단계로서 Ti산화물의 반도체적인 특성을 이용하고자 제 4의 원소로서 Ti첨가를 시도하였다. 그러나 Fe/Cr/AVTi재료가 뛰어난 내식성을 가지는 것은 관찰되었으나, 전도도 향상에는 기여하지 못하는 것이 보고되었다. 현재 MCFC는 실용화를 위한 고성능화의 하나로서 가압하에서의 운전을 시도하고 있다. 이 러한 가압하에서의 운전은 기전력의 향상 및 전극반응의 촉진 등으로 출력의 향상을 가져오나. 현재 문제로 되고 있는 Cathode극인 NiO의 용해/석출 현상을 가속화하는 결과를 초래해, 이에대 한 대책으로서 Li-K보다 NiO의 용해가 적은 Li-Na탄산염으로의 전환이 진행되고 있다. 이러한 배경으로부터 Uchida그룹에서 개발한 FeiCr/AVTi재료와 현재 분리판 재료로 사용증인 SUS 310, S SUS 316재료에 대해. 산화성 분위기의 5기압까지의 가압하에서, Li-K, Li-Na탄산염에 대하여 부 식거동을 검토한 결과, 가압하에서 내식성이 향상되는 것이 발견되었다. 이유로서는 가압하에서 용융탄산엽의 증가된 산화력으로 보다 치밀한 내식성 산화물 피막이 형성되기 때문으로 생각되고 있다. 또한 Li-K, Li-Na탄산염에서의 부식의 정도에는 차이가 거의 없었으나, SUS 316의 경우 탄산염에 젖은 부분에서 내식성 피막이 형성되지 않는 이상부식현상이 관찰되었다. 재료간의 내식성 정도에서는 Fe/Cr/Al/Ti이 가장 내식성이 뛰어났으며, SUS 310 또한 뛰어난 내식성을 보였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 1998년도 춘계학술발표회 초록집
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• pp.108-108
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• 1998

일반적으로 탄소강은 수용액 중에 노출될 경우 전면부식에 의한 손상을 받는다. 그러나 부식방지를 위하여 부식억제제를 적용할 경우, 탄소강의 부식거동은 현저한 변화를 겪게된다. 이러한 부식거동의 변화는 첨가되는 부식억제제의 종류에 따라 분 류할 수가 있는데, 양극부식억제제, 음극부식억제제 그리고 이들의 혼합부식억제제로 분류할 수가 있다. 현장에 적용된 부식억제제 시스템 중에는 자동차용 부동액과 가스히터용 열전달 매체액이 있다. 이러한 부식억제제가 적용된 시스댐은 정확한 부식억제능의 평가에 의한 그 교체 시기의 결정이 매우 중요하다. 교체 시기가 빠를 경우, 유지비용이 과다하게 소요되는 문제가 있으며, 교체시기가 늦을 경우 설비의 부식을 초래하는 문제 가 있다. 따라서 부식억제제의 정확한 성능 평가법은 매우 중요하며, 이에 대한 다양 한 연구가 진행 중이다. 부식억제제가 함유된 용액의 부식억제성능을 평가하는 방법에는 대표적으로 무게 감량법을 이용하고 있다. 이 방법은 다종의 금속이 적용된 자동차용 부동액을 실제 사용조건과 유사한 실험 조건에서 단기간, 가혹조건에서의 무게 감량에 의해 부식억 제능을 평가하는 방법이다. 그러나 이러한 방법은 특히 국부부식이 진행될 경우 부 식억제능을 정량화 하는데 어려움이 있다. 한편 전기화학적 측정방법으로는 분극곡선법을 이용한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태 화전위)의 측정법이 있다. 또한 부식억제피막의 안정성을 측정하기 위한 방법으로 인 위적인 양극전류 인가에 의한 피막의 파괴후에 피막이 복원가능 여부 및 그 속도 측 정에 의해 부식억제제의 건전성을 확인할 수가 었다. 본 연구에서는 가스히터의 주구성 재료인 A210 Gr Al의 탄소강을 사용하여, 사용기간이 5년 이상되어 부식억제 기능을 거의 상실한 것으로 여겨지는 열전달 매체액 과 신규 부식억제제가 적용된 시스템 등 객관적으로 확인된 부식억제제 시스랩에 대 하여 다양한 평가 방법을 동원 비교분석하고자 하였다. 실험은 KSM 2142에 의한 무게감량법, 분극곡선 측정에 의한 $E_P$(공식개시전위), $E_R$(재부동태화전위) 측정, 시간에 따른 자연전위 변화 측정 빛 이때의 부식속도(선형분극법), 인위적인 피막 파괴 전,후 의 전위 변화 및 부식속도 측정법에 의한 국부부식 발달 저지능 등을 평가하여 각 실험결과를 비교분석하여 보았다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권7호
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• pp.489-495
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• 1998

한국 재래 간장으로부터 분리한 Scopulariopsis brevicaulis가 생성하는 ${\alpha}-galactosidase$의 최적 생산조건은 tryptone 1.5%, $NH_4NO_3$ 0.2%, raffinose 2.5%, $KH_2PO_4$ 0.5%, yeast extract 0.5%, pH 7.0, $27^{\circ}C$에서 3일간 배양 했을 때였다. ${\alpha}-galactosidase$의 최적 pH는 7.0, 최적온도는 $27^{\circ}C$였으며, $pH\;6.0{\sim}8.0$범위와 $40^{\circ}C$이하에서 안정하였다. $Ag^{2+},\;Hg^{2+},\;Cu^{2+}$ 등의 금속이온 및 p-chloromercuribenzoic acid, Iodine에 의해 강하게 저해되어 본 효소의 catalytic부위에 -SH기가 있음이 추정되었다. Km값은 1.9 mM, Vmax값은 $9.66{\times}10^2\;{\mu}M/min$이었다. 배양기간에 따른 raffinose의 분해양상을 high performance liquid chromatography로 살펴본 결과 배양초기에 raffinose가 분해되어 sucrose, glucose, fructose가 관찰되었다. 배양기간이 경과함에 따라 raffinose가 감소하였고 sucrose, glucose, fructose도 소실됨을 확인하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권5호
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• pp.349-354
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• 1996

생물학적 난분해성 물질인 폴리비닐 알콜(PVA : Polyvinyl alcohol)을 탄소원 및 에너지원으로 이용하는 Xanthomonas campestris J2Y로부터 PVA oxidase를 생산하여 정제하기 위하여 PVA가 탄소원으로 첨가된 배지에서 진탕배양한 배양액을 원심분리한 후 상등액을 10 mM phosphate buffer(pH 7.5)로 평형시킨 DEAE -cellulose를 통과시켜 얻은 분획을 사용하여 DEAE-cellulose와 Sephadex G-150을 이용한 Gel filtration을 통하여 PVA oxidase를 정제하였다. 정제된 PVA oxidase는 polyacrylamide gel 전기영동으로 단일밴드로 확인되었으며 SDS-polyacrylamide gel 전기영동과 Sephadex G-150 column chromatography를 통해 측정한 결과 55,000 daltons 이었다. PVA oxidase의 최적 pH는 7이고 최적온도는 $37^{\circ}C$였다. 열 안정성은 $50^{\circ}C$까지는 70% 이상의 안정성을 나타내었고, pH에 대한 안정성은 5-11에서 비교적 안정하였다. 금속이온에 대한 영향은 $Ag^{2+},\;Hg^{2+},\;Sn^{2+}$ 등에서는 아주 강한 저해를 받았고, $Co^{2+},\;Fe^{2+},\;Zn^{2+},\;Pb^{2+}$에서는 50% 정도의 저해를 받았다. 반면에 $Mn^{2+},\;Cu^{2+}$는 효소활성을 증가시켰다. PVA에 정제 PVA oxidase의 Km치는 $7.04{\times}10\;^2mmol/{\ell}$이었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제35권5호
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• pp.375-381
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• 1992

Streptomyces sp. S34가 분비하는 exoinulase의 생산조건을 검토하고 정제하였으며 이 호소의 성질을 조사하여 Streptomyces sp. S56이 생산하는 endoinulase와 비교하였다. 이 효소는 같은 속에서 분비되는 endoinulase와는 달리 탄소원으로 inulin이외에 glucose 및 soluble starch를 사용할 때도 효소가 생산되어 구성효소로 생각되었으며 유기질소원으로 대두박을 사용할 때 최대의 효소생산을 보였다. DEAE-cellulose에 이어 Sephadex G-200 chromatography로 정제한 효소의 최적 pH는 $5.5{\sim}6.0$이었고 최적온도 $50^{\circ}C$에서의 열안정성은 1시간 처리로 45%의 잔류활성이 있었다. 효소활성은 $Mn^{+2}$ 이온에 의하여 증가되나 $Ag^+$, $Hg^{+2}$, $Fe^{+3}$ 이온들에 의하여는 80% 이상 감소되었으며 특히 EDTA, 8-hydroxyquinoline에 의해 저해되어 metalloenzyme으로 생각되었다. 본 효소는 inulase 활성 대 invertase 활성비가 0.52로 전형적인 exoinulase로서 inulin 및 sucrose에 대한 친화도는 거의 같으나 최대속도는 inulin이 기질일 경우 sucrose보다 약 10배 빨랐다. 같은 Streptomyces 속에서 분비되는 endoinulase와 비교하면 작용 pH 범위가 $5{\sim}7$로 더 좁고 열안정성도 낮으며 저해 금속이온도 상이하나 두 효소 모두 metalloenzyme으로 추정되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제47권2호
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• pp.244-250
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• 2004

본 연구는 탄닌 성분을 다량 함유한 지유를 각종 효소학적 생리활성을 검토함으로서 식품 및 화장품산업에 응용 시 제품의 안정성과 기능성을 나타낼 수 있는 천연소재로서의 역할을 검토하였다. 효소학적 생리활성 실험에서의 전자공여능은 10 ppm에서는 54.9%, 50 ppm이상의 시료농도에서는 90% 이상의 높은 전자 공여능을 나타내었고, SOD-유사활성능은 1000 ppm에서 65.4%의 높은 활성이 나타내었으며, 농도가 증가함에 따라 유의적인 차이를 나타내었다. Xanthine oxidase의 저해활성을 관찰한 결과 200 ppm의 농도에서 17.9%로 나타내었으며, 500 ppm에서는 36.9%로 비교적 낮은 저해효과를 나타내었으나, 지방 산패도 측정 결과 시료농도 모두 지방 산패를 저해하는 능력이 뛰어 났으며, 지방 산화 촉진인자인 $Fe^{2+},\;Cu^{2+}$ 이온에 대한 금속이온 포집능력을 관찰한 결과 $Fe^{2+}$보다 $Cu^{2+}$ 이온의 포집 능력이 뛰어 났으며,시료농도 모두 50 ppm에서 40% 이상의 포집능력을 나타내었다. 이와 같이 지유 추출물은 기능성이 우수한 것으로 나타나 식품 및 화장품 제조시 유용하게 사용할 수 있어 천연소재로서의 개발가능성을 보여주었다.