• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권2호
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• pp.300-307
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• 2022

매우 짧은 펄스 폭의 X선 자유전자 레이저(XFEL)를 이용한 시간 분해능 연속 펨토초 결정학(time-resolved serial femtosecond crystallography, TR-SFX)기법에서 반응 물질과 생체분자 결정 샘플간의 혼합률(mixing rate)과 결정 샘플과 X선 레이저 간의 충돌률(hit rate)은 생체분자의 시분해 구조 변화에 대한 정확한 이미지 획득 및 효율적인 샘플소비와 같은 TR-SFX의 분석 성능을 결정짓는 핵심인자이다. 본 연구에서는 극초단 내 일어나는 생체분자의 시분해 구조 변화 해석을 위해 초고속 믹싱 기능을 가짐과 동시에 공압 기반의 주문형 액적 젯팅이 가능한 두 가지 다른 방식의 샘플 전달시스템을 고안하였다. 한 방식은 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 고속 충돌에 유발된 관성 믹싱을 기반으로 하고 있으며, 다른 방식은 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅을 기반으로 하고 있다. 먼저, 이중 노즐을 통해 토출된 액적의 충돌에 대한 동적 거동 및 액적 내부 관성 유동에 대한 믹싱에 대한 실험 및 수치해석적 연구를 수행하였다. 다음으로 마이크로믹서가 내장된 공압 젯팅 시스템의 성능을 유사한 방법을 통해 평가하였다. 본 연구에서 개발한 샘플 전달시스템은 질환을 유발하는 특정 단백질들의 기작을 규명하거나, 항체 의약품과 신약 후보 물질 탐색하는 데 있어 필수적인 3차원 생체 분자 구조분석 연구에 매우 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

• 터널과지하공간
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• 제31권6호
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• pp.400-414
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• 2021

고준위방사성폐기물 처분장에서 벤토나이트는 공학적방벽재로서 주로 사용되어지는 재료로서 열-수리-역학-화학적 복합적 거동을 겪게 된다. 본 보고에서는 이러한 벤토나이트에 대한 X선 단층촬영 기반의 분석 및 특성화와 관련된 최근 연구 및 기술동향을 고찰하였다. X선 단층촬영 기반 벤토나이트의 평가는 분말형태와 펠렛형태에 대해 적용된 내용을 다루었다. X선 이미징을 통해 마이크로스케일에서 입자의 정보를 추출할 수 있으며 벤토나이트의 불균질성을 야기할 수 있는 펠렛 내부의 균열을 검출할 수 있다. 수화조건하에서 분말과 펠렛이 혼합된 벤토나이트에 대한 X선 분석을 통해 실험과정에서 발생하는 불균질 영역을 특정하고 모니터링이 가능하다. 펠렛으로만 구성된 벤토나이트가 펠렛과 파우더의 혼합으로 이루어진 벤토나이트보다 더 빨리 팽윤되는 특성이 보고되기도 하였다. 벤토나이트의 입자와 블록에 존재하는 작은 균열들이 건조-수화 조건하에서 각각 균열의 닫힘과 열림이 발생하는 것도 확인되었다. 전문 소프트웨어를 이용하여 시공간 단층 이미지로부터 변형률분포를 추출한 경우도 있었다. 최근의 연구들에서는 X선 단층촬영 기술을 이용하여 시간경과에 따른 벤토나이트의 건조밀도, 함수비, 입자의 이동 등을 평가하기도 하였다. 또한, 수화과정에 온도 조건을 고려하여 시간에 따른 재료의 전체 밀도 및 국부적 밀도 변화를 관찰하는 연구도 진행되고 있다.

• 대한화장품학회지
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• 제48권2호
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• pp.87-95
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• 2022

본 연구는 베타 하이드록시애씨드(beta-hydroxy acid, BHA)인 살리실릭애씨드와 지방족 하이드록시애씨드(lipo-hydroxy acid, LHA) 중 하나인 카프릴로일살리실릭애씨드(capryloyl salicylic acid)가 적용된 투명한 외관의 클렌징 워터 제품 개발에 관한 것이다. 에탄올, 폴리올 및 소듐 하이드록사이드를 이용하여 지용성인 살리실릭애씨드와 카프릴로일살리실릭애씨드의 물에 대한 용해도를 상승시킨 후 2 종류의 PEG 계면활성제의 이중 마이셀 구조를 이용하여 현탁 및 석출 현상을 보완함으로써 투명 외관을 안정화하였다. 이러한 기술이 적용된 클렌징 워터를 개발하였고 광학 카메라와 이미지 분석기를 이용하여 메이크업 세정 능력과 피부결 개선 능력을 확인하였다. 본 연구에서 소개된 가용화 기술은 물에 대한 용해도가 낮아 그동안 적용이 어려운 LHA의 새로운 접근 방식으로 제안하며 새로운 화학적 필링 제품 개발에 도움이 될 것으로 기대된다.

• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.83-89
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• 2022

현재 진행 중인 코로나19의 세계적 유행을 기점으로 유전자 전달을 통한 면역 형성에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 바이러스를 통한 유전자 전달이 부작용이 다수 발견됨에 따라 비바이러스성 유전자 전달체에 대한 요구가 크게 증가하였다. 본 연구에서는 생체적합물질인 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체를 통한 효율적인 유전자 전달 시스템을 제안했다. 다양한 조성에서 생성된 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex)와 히알루론 아민으로 코팅한 폴리에틸렌이민-플라스미드 DNA 복합체(polyplex-HA)의 크기 및 플라스미드 DNA 발현 정도를 비교해 각 물질의 최적 비율을 찾아냈고 복합체의 크기 및 제타 전위, 에너지 필터링 투과 전자현미경(EF-TEM) 이미지를 통해 입자의 특성을 평가했다. 세포 내 전달 및 발현 효율을 형광현미경과 유세포분석기를 통해 상용화 되어있는 유전자 전달체인 lipofectamine과 비교 분석했다. 본 연구에서 제안된 polyplex-HA는 pDNA 뿐만 아니라 다양한 유전물질을 전달할 수 있으며, 전달체에 대한 면역반응이 적어 다회성 투여에 유리하여 미래의 백신 플랫폼의 기반이 될 수 있을 것으로 기대할 수 있다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권3호
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• pp.231-240
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• 2023

본 연구에서는 액상 레드머드를 첨가한 시멘트 모르타르의 활용 가능성을 검토하기 위하여 pH 10~12 인 액상 레드머드(LR)를 황산으로 중화하여 액상 레드머드(SR)를 제조하였으며, 액상 레드머드의 활용가능성을 확인하고자 플로우, 응결시간, 압축강도를 측정하고 XRD, SEM을 통해 화학적 특성을 분석하였다. 플로우 측정결과 MS-LR과 MS-SR의 경우 Plain과 비교하여 플로우 값이 감소하였다. 응결시간 측정결과 Plain과 비교하여 MS-LR 및 MS-SR의 응결시간은 단축되었다. 압축강도 측정결과 Plain과 비교하여 MS-LR의 1d와 MS-SR의 1d 및 3d의 압축강도가 Plain보다 증가하였으며 28d 압축강도 측정결과에서는 MS-LR 및 MS-SR의 압축강도가 Plain과 비교하여 감소하였다. XRD 분석결과 28일의 경우 Plain과 MS-SR의 XRD 패턴이 유사하게 나타나고, MS-LR에서는 새로운 피크가 관찰되었다. SEM 이미지를 분석한 결과 Plain과 MS-SR의 미세구조는 유사하게 관찰되고 있지만, MS-LR의 미세구조는 미세한 섬유상 조직으로 미세구조가 다르게 나타났다. 따라서 중화하지 않은 레드머드 보다 황산으로 중화한 액상레드머드를 시멘트 모르타르에 대체하였을 때 강도개선 효과가 있는 것으로 사료되며 이의 활용가능성을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.674-678
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• 2023

고정층 상압 유통식 반응기를 사용하여 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41와 Fe(30)/MCM-41의 촉매상에서 메탄의 분해 반응을 수행하여 수소의 수율을 구하여 Pt의 효과를 조사하였다. XRD 분석으로 반응 전 Pt(1)-Fe(30)/MCM-41 촉매에서 Fe₂O₃와 Pt의 결정상이 나타났다. SEM, EDS 분석과 매핑 이미지로부터 촉매 표면상에 Fe, Pt, Si, O의 나노 입자들이 균일하게 분포함을 알 수 있었다. XPS 분석으로 Pt⁰, Pt²⁺, Pt⁴⁺, Ft⁰, Fe²⁺, Fe³⁺ 등의 이온과 O^2-, O^-의 산소종이 존재함을 알 수 있었고, Fe(30)/MCM-41 촉매에 Pt를 1 wt% 첨가하면 촉매 표면상에서 Fe2p의 원자 백분율이 13.39%에서 16.14%로 증가하고 Pt4f는 1.51%이었다. 수소의 수율은 Fe(30)/MCM-41보다 3.2배 높았다. Pt로부터 Fe로 H₂의 스필오버(spillover) 효과로 Fe 입자의 환원을 증가시키고, Fe, Pt와 MCM-41의 적당한 상호작용으로 미세한 나노입자를 촉매 표면상에 균일하게 분산을 증가시켜 수소수율을 향상시켰다.

• 심성연구
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• 제39권1호
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• pp.61-91
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• 2024

연금술은 화학적 변환 과정에서 무가치한 물질을 최고의 물질로 만드는 작업이다. 외견상 연금술사의 수많은 실험은 물질의 변환 작업이라 할 수 있지만, 실상 연금술사의 결과물은 무의식의 산물이다. 본 연구는 마카엘 마이어의 ≪달아나는 아탈란타(Atalanta Fugiens)≫를 통하여 연금술의 세 국면인 니그레도, 알베도, 루베도를 설명하고, 내담자들의 모래놀이치료에서 나타난 모래사진으로 연금술적 변환 과정을 이해하기 위해 시도한 것이다. 먼저 무의식의 심리학 기반으로 연금술이 왜 심상을 다루는 모래놀이치료에서 중요한지를 다루었다. 이어서 연금술의 변환 과정의 첫 번째 국면인 니그레도(흑화)를 기술하고, 니그레도에서 드러나는 혼돈, 용해, 분리, 분할, 부패, 죽음, 하소 등의 내용이 모래놀이치료에서 어떻게 나타나는지 살펴보았다. 다음으로 두번째 국면인 알베도(백화)를 기술하고, 정화, 승화, 증류, 분리, 하강, 응고의 형태로 등장하는 알베도의 대표적 이미지인 물과 불의 상이 어떻게 모래놀이에서 나타나는지 기술하였다. 마지막으로 루베도(적화)의 상태를 기술하고, 융합과 재탄생의 형태로 등장하는 루베도에서 결합과 만다라 형태가 어떤 식으로 모래놀이에서 나타나는지 제시하였다. 이 연금술에 드러난 상징은 모래놀이 치료나 꿈분석에서 드러난 심상을 확충하는데 유용한 가치가 있다. 특히 연금술에서 나타나는 절차는 인격의 변환 과정을 이해하는데 도움이 된다.

• 공업화학
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• 제29권3호
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• pp.342-349
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• 2018

본 연구에서는 올리브 오일의 에스터 교환반응으로 생성된 복합소재(olive oil esters)의 화장품 응용을 위해 물리화학적 성질, 유화력, 보습력 및 세포독성을 평가하였다. 실험에는 반응시간이 짧은 olive oil esters S와 반응시간이 긴 olive oil esters L을 사용하였다. 먼저 TLC 이미지 분석으로 조성비를 확인한 결과, olive oil esters S의 조성은 mono-, di-, tri-glyceride가 5.2, 24.1, 46.4%이었고, fatty acid ethyl ester는 21.9%이었다. Olive oil esters L은 mono-, di-, tri-glyceride가 4.1, 24.7, 40.6%이었고, fatty acid ethyl ester는 28.8%이었다. 올리브 오일 에스터를 화장품에 사용하기 위한 기준 및 시험방법 설정을 위해 요오드가, 산가, 검화가, 불검화물, 굴절률, 비중 및 순도시험을 수행하였고 표준화시켰다. 또한 올리브 오일 에스터의 유화력 평가로서, 계면활성제 없이 O/W 에멀전을 제조하여 유화 입자를 확인하였다. 올리브 오일 에스터를 사람 피부에 도포 5일 후, 피부 수분 보유량은 초기보다 13.1% 개선되었다. 피부 세포에 대한 독성을 평가한 결과, 올리브 오일 에스터는 $0.2-200{\mu}g/mL$에서 세포 생존율 90% 이상을 나타내 안전성이 확인되었다. 결과적으로 올리브 오일 에스터는 화장품 산업에서 천연/무독성 원료로서 응용가능성이 있음을 시사하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권2호
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• pp.157-164
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• 2018

미역이나 다시마와 같은 해조류는 생물의 상태로 유통될 수 없는 어려움이 있어 건조, 염장, 당장 등의 가공 처리가 필요하다. 본 실험에서는 다시마를 건조 및 전처리를 하여 해조류에 거부감을 가지고 있는 내륙지역에서도 쉽게 접근할 수 있는 스낵으로 제조하고, 맛과 씹힘성이 좋으며 비린 맛이 없어 누구나 좋아하는 스낵을 개발하고, 개발한 스낵의 물리화학적 특성을 연구하였다. 다시마 연화에 탁월한 폴리인산나트륨 용액 농도 탐색 실험에서는 0.2-0.3% 농도의 폴리인산나트륨 용액에 침지시키는 것이 다시마 연화나 맛에서 좋았고 부드러운 질감을 나타내었다. 폴리인산나트륨 용액 침지 및 굽는 처리를 달리한 다시마 스낵 제조에서는 두께가 221 mm 미만인 것은 얇은 것으로, 221 mm 이상인 것은 두꺼운 것으로 분류하여 실험을 진행하였는데, 두꺼운 다시마 스낵에서 모든 실험 결과에서 일관된 결과를 보이는 반면 얇은 다시마의 경우 일관된 결과를 보이지 않아 두꺼운 다시마로 스낵을 제조하는 것이 바람직해 보였다. 다시마 스낵은 굽는 처리를 한 것이 수분함량과 조회분 함량에서 유의적으로 높은 값을 나타내었으며, 폴리인산나트륨 용액에 침지시킨 것이 낮은 경도 값을 나타내는 것으로 보아 폴리인산나트륨 용액에 침지로 인해 다시마가 부드러워지는 것을 확인할 수 있었다. 전자현미경 촬영 결과 폴리인산나트륨 용액에 침지시키고 굽는 처리를 한 다시마 스낵이 조직이 부드러워지는 것과 좋은 질감을 가지는 것을 확인할 수 있었다. 다시마로 스낵을 제조할 때는 단백질과 회분 함량이 적절하게 포함된 중층부 다시마의 두꺼운 부분을 사용하는 것이 좋으며, 음지에서 건조시킨 다시마를 사용하는 것이 저장성이 높은 다시마 스낵을 제조하는데 바람직할 것으로 보인다. 가공 처리의 경우 폴리인산나트륨 용액에 침지 및 굽는 처리를 하여 단맛이나 매운맛의 조미를 가하여 다시마 스낵을 제조할 경우 이물감이 없고 씹힘성이 좋으며 비린 맛이 없는 상품성이 높은 다시마 스낵을 제조할 수 있을 것으로 보인다. 해조류 섭취의 중요성에 대한 연구들이 뒷받침된다면 다시마 스낵이 남미에 수출되면 갑상선종에 대한 예방이 가능하고 수출 증대로 국가적 이익을 창출 할 수 있을 것으로 기대된다.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.118-126
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• 2011

본 연구에서는 소수성 표면의 막을 친수화시키는 방법으로 기존의 방법(브렌딩, 화학적처리 및 post-irradiation에 의한 광조사법)의 단점을 극복하기 위해 주고분자에 전자빔을 전조사하는 방법을 제안하였다. 본 연구 제조공정은 4부분으로 구성되며 첫째로 주고분자를 전자빔을 이용하여 수증기 및 공기조건하에서 전조사함으로써 친수기를 도입하는 전구체의 제조공정, 이를 이용하여 도프을 제조하는 도프용액 제조공정, 도프용액을 부직포 위에 캐스팅 하는 캐스팅 공정, 마지막으로 비용매에 침적하여 응고시켜 분리막을 형성시키는 분리막 제조공정으로 이루어진다. 이렇게 제조된 분리막은 기존의 친수화 방법을 통하여 얻어진 다공 분리막에 비하여 보다 균일한 형태의 친수화가 가능하며, 제조공정의 단순화를 꾀할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이를 수행하기 위해 소수성 고분자인 polyvinylidene f1uoride (PVDF)를 75~125 K Gray 범위 선량의 전자빔 (electron beam, EB) 조사하여 전구체를 제조하였다. 제조된 전구체는 FTIR, EDS, DSC 등에 의해 친수기의 도입 및 도입경로를 확인한 결과, 하이드록실기가 친수성기로 도입되었고, 도입경로로는 주쇄의 탈수소화 반응경로에 의해 이루어진 것으로 추론 할 수 있었다. 제조막의 친수화는 접촉각 측정을 통하여 평가하였다.(pristine PVDF로 제조된 막의 접촉각은 약 $62^{\circ}$ 125 K Gray-PVDF로 제조된 막의 접촉각은 $13^{\circ}$). 또한 제조된 PVDF 다공막의 다공성도를 수은압입측정을 통하여 평가하였으며 SEM 이미지를 통하여 몰폴로지 및 표변 공경싸이즈를 관찰하였다. 그들의 결과는 전자빔의 선량이 높게 조사된 PVDF전구체를 사용한 막일수록 공경의 크기 및 다공도(pristine PVDF : 82%, 125 K Gray-PVDF : 63%)가 감소되고 있음을 나타내었다. 순수 투과실험에서도 동일한 경향을 나타내어 pristine PVDF의 경우는 892 LMH, 125 K Gray-PVDF의 경우는 355 LMH의 결과를 얻었다.