• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 총론에서는 원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 개발에 대한 최근 연구 결과들을 간단하게 소개하려 한다. 원자층 증착의 장점은 박막의 두께를 미세하게 조절할 수 있다는 것과, 3차원적으로 복잡한 구조를 가지는 담체의 형상을 유지하면서 균일한 박막을 제조할 수 있다는 것이다. 이러한 원자층 증착의 장점은 친환경소재를 제조하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. Anodic aluminum oxide (AAO)와 같은 다공성 membrane을 담체로 이용하여, 다공성 구조는 그대로 유지하면서 10나노미터 정도의 $TiO_2$박막을 균일하게 증착할 경우 톨루엔 등의 휘발성 유기물 필터로 사용할 수 있는데, 이는 AAO의 특이한 기하학적 구조와 비정질 $TiO_2$의 강한 휘발성 유기물 흡착력의 조합에 의한 결과이다. 톨루엔 분해용 광촉매 및 이산화탄소 개질 반응에 의한 수소 생산 촉매 반응에 있어서도 나노다이아몬드나 니켈 담체 위에 $TiO_2$의 증착량을 미세하게 조절하여 $TiO_2$가 표면을 완전히 덮지 않고 부분적으로만 덮고 있는 구조를 만들 경우 촉매의 효율 및 수명을 극대화할 수 있게 된다. 이러한 예들은 원자층 증착이 기존의 반도체산업뿐만 아니라 환경소재의 개발에도 중요한 도구가 될 수 있음을 의미한다.

• 자원환경지질
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• 제50권6호
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• pp.545-554
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• 2017

버네사이트(birnessite)는 토양 및 심해저 환경에서 가장 흔히 발견되는 주요 망간수산화물 및 망간산화물(Mn(oxyhydr)oxides, 이하 망간산화물로 통칭) 중 하나로 일반적으로 나노 크기의 작은 입자로 구성되어 있으며 결정도가 매우 낮은 특징을 보인다. 특히 버네사이트는 구조 내 결함(structural defects)과 비어있는 양이온 자리(cation vacancies), 다양한 비율로 혼합된 구조 내 망간 산화수(mixed valences of structural Mn)의 특징에 따라 자연환경에서 다양한 생/지화학적 반응에 높은 반응성을 가지고 참여하는 것으로 알려져 있다. 이와 같이 다양한 생/지화학적 반응을 통해 버네사이트 주변에 존재하는 무기 및 유기물질의 자연 환경적 거동에 중요한 영향을 미칠 뿐 아니라 버네사이트의 상변화 반응이 수반되어 물리 화학적 특성이 전혀 다른 새로운 망간산화물이 형성된다. 본 리뷰 논문에서는 기존 선행 연구결과들을 바탕으로 버네사이트의 상변화 반응을 통해 형성되는 다양한 망간산화물들을 조사하고 반응에 영향을 미치는 다양한 지화학적 반응인자들을 검토하였다. 기존 선행연구 결과에 따르면 버네사이트의 상변화 반응은 용존 Mn(II) 및 용존 산소의 유무, 용액의 pH 조건, 그리고 함께 존재하는 양이온(i.e., $Mg^{2+}$)에 영향을 받는 것으로 사료되며, 다양한 반응인자들이 복합적으로 관여하는 버네사이트의 상변화 반응 경로에 대해서는 여전히 이해되지 않은 부분이 많은 것으로 확인되었다. 따라서, 앞으로 다양한 망간산화물들의 형성과 상변화 반응에 대한 보다 다양하고 심층적인 연구가 수행되어야 할 것이다.

• Applied Microscopy
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• 제32권3호
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• pp.213-222
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• 2002

피조개의 외투막은 바깥 상피층, 결합조직층 그리고 안쪽 상피층으로 구성되어 있다. 상피층은 단층으로 지지세포, 섬모세포 및 분비세포들로 구성되며, 결합조직층은 주로 교원섬유와 근섬유로 이루어져 있다. 안쪽 상피층의 지지세포들은 원주형으로 자유면은 미세융모로 덮여있다. 섬모세포들은 자유면에 섬모와 미세융모를 가지며, 이들 세포의 세포질 상부에서는 다수의 관상 미토콘드리아들이 관찰된다. 분비세포들은 주로 바깥 상피층에서 관찰되며, 분비과립의 형태학적 특징에 따라 A, B, C, D 네 종류로 구분할 수 있다. A형 분비세포들은 점액세포들로서 가장자리와 중앙부의 외투막에서 주로 관찰되며, 이들 세포의 분비과립은 전자밀도가 낮고 막을 가지지 않는다. B형 분비세포들은 발달된 다수의 조면소포체와 골지체 그리고 전자밀도가 높고 막을 가진 분비과립들을 함유한다. C형 분비세포들의 분비과립은 섬유성분의 중심부와 균질성의 주변부로 구분된다. D형 분비세포들은 주로 중앙부와 각정부 외투막의 바깥 상피층에서 관찰되며, 이들 세포의 분비과립은 균질성의 중심부와 과립상의 주변부로 구분된다. 이와 같은 결과들은 피조개 외투막의 바깥 상피층은 패각형성에 관여하며, 안쪽 상피층은 외투강 정화에 관여함을 의미한다.

• 공업화학
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• 제16권4호
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• pp.474-484
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• 2005

생물학적 방법에 의한 대기오염물질 처리는 기존의 처리방법을 대체할 수 있는 방법으로 각광을 받고 있다. 생물학적 처리방법은 유기화합물 또는 악취가 포함된 저농도 고유량의 공기를 처리하는데 효과적이다. 생물학적 처리 방법은 기존의 소각 또는 흡착 방법에 비해 여러 장점을 가지고 있다. 주요 장점으로 처리비용이 저렴하고, 2차 오염물질이 발생되지 않으며, 화학물질이 사용되지 않고, 에너지 사용이 적으며, 상온에서의 운전 등이다. 대기오염물질을 생물학적 방법으로 처리하는데는 생물여과법이 많이 이용되고 있으나 여러 제약이 있어 이를 해결할 수 있는 방법으로 생물살수여과법에 대한 개발연구가 수년 전부터 수행되어 왔다. 생물살수여과법은 생물여과법에 비해 다소 복잡하나 난분해성 물질이나 분해과정에서 산이 생성되는 경우 효과적으로 이용될 수 있다. 그러나 생물살수여과법을 이용한 대기중 VOC 처리에 대한 연구는 초기단계로서 효율적인 처리를 위해 많은 연구가 진행중이다. 본 연구에서는 대기오염제어를 위한 생물살수여과법의 기본 원리와 이론 및 실용적 내용에 대하여 소개하고자 한다. 특히 생물살수여과법의 운전인자와 성능에 미치는 영향인자에 대하여 중점적으로 다루었다.

• 공업화학
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• 제7권3호
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• pp.543-553
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• 1996

산소전극 촉매로서 페롭스카이트형 산화물을 사용하여 알칼리형 연료전지에서의 산소환원반응에 관하여 연구하였다. 능금산(malic acid)을 사용하여 고표면적의 페롭스카이트형 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$(x=0.00, 0.01, 0.10, 0.20, 0.35 및 0.50) 산화물을 제조하였으며, Fe 치환량과 암모니아수 첨가량에 따른 XRD 구조와 비표면적의 변화를 고찰하여 Fe와 암모니아간에 생성되어지는 착화합물이 페롭스카이트로의 구조안정화와 비표면적 증대의 주요임을 알았다. 그리고 페롭스카이트 단일상을 얻기 위해서는 다단계 승온처리가 필요했으며, XRD 실험결과 단순 정입방체상이 형성됨을 확인하였다. $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$ 산화물을 촉매로 사용한 알칼리형 연료전지용 산소전극의 산소환원반응활성을 측정하기 위하여 순환 전압-전류법, 정전압-전류법, 전류단절법 등을 이용하였다. $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{1-x}Fe_xO_3$ 산화물에서 Fe의 치환비가 증가함에 따라, x=0.01에서 최소, x=0.20와 0.35 사이에서 최대의 산소환원활성(전류밀도)을 보였으며, 이와 같은 경향은 표면적의 변화와 무관하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-14
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• 2007

The term, "food safety", has traditionally been viewed as a practical science aimed at assuring the prevention acute illnesses caused by biological microorganisms, and only to a minor extent, chronic diseases cause by chronic low level exposures to natural and synthetic chemicals or pollutants. "food safety" meant to prevent microbiological agents/toxins in/on foods, due to contamination any where from "farm to Fork", from causing acute health effects, especially to the young, immune-compromised, genetically-predisposed and elderly. However, today a broader view must also include the fact that diet, perse (nutrients, vitamins/minerals, calories), as well as low level toxins and pollutant or supplemented synthetic chemicals, can alter gene expressions of stem/progenitor/terminally-differentiated cells, leading to chronic inflammation and other mal-functions that could lead to diseases such as cancer, diabetes, atherogenesis and possibly reproductive and neurological disorders. Understanding of the mechanisms by which natural or synthetic chemical toxins/toxicants, in/on food, interact with the pathogenesis of acute and chronic diseases, should lead to a "systems" approach to "food safety". Clearly, the interactions of diet/food with the genetic background, gender, and developmental state of the individual, together with (a) interactions of other endogenous/exogenous chemicals/drugs; (b) the specific biology of the cells being affected; (c) the mechanisms by which the presence or absence of toxins/toxicants and nutrients work to cause toxicities; and (d) how those mechanisms affect the pathogenesis of acute and/or chronic diseases, must be integrated into a "system" approach. Mechanisms of how toxins/toxicants cause cellular toxicities, such as mutagenesis; cytotoxicity and altered gene expression, must take into account (a) irreversible or reversal changes caused by these toxins or toxicants; (b)concepts of thresholds or no-thresholds of action; and (c) concepts of differential effects on stem cells, progenitor cells and terminally differentiated cells in different organs. This brief Commentary tries to illustrate this complex interaction between what is on/in foods with one disease, namely cancer. Since the understanding of cancer, while still incomplete, can shed light on the multiple ways that toxins/toxicants, as well as dietary modulation of nutrients/vitamins/metals/ calories, can either enhance or reduce the risk to cancer. In particular, diets that alter the embryo-fetal micro-environment might dramatically alter disease formation later in life. In effect "food safety" can not be assessed without understanding how food could be 'toxic', or how that mechanism of toxicity interacts with the pathogenesis of any disease.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제45권3호
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• pp.101-110
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• 2015

Purpose: Sclerostin, an inhibitor of Wnt/${\beta}$-catenin signaling, exerts negative effects on bone formation and contributes to periodontitis-induced alveolar bone loss. Recent studies have demonstrated that serum sclerostin levels are increased in diabetic patients and that sclerostin expression in alveolar bone is enhanced in a diabetic periodontitis model. However, the molecular mechanism of how sclerostin expression is enhanced in diabetic patients remains elusive. Therefore, in this study, the effect of hyperglycemia on the expression of sclerostin in osteoblast lineage cells was examined. Methods: C2C12 and MLO-Y4 cells were used in this study. In order to examine the effect of hyperglycemia, the glucose concentration in the culture medium was adjusted to a range of levels between 40 and 100 mM. Gene expression levels were examined by quantitative reverse transcription-polymerase chain reaction and Western blot assays. Top-Flash reporter was used to examine the transcriptional activity of the ${\beta}$-catenin/lymphoid enhanced factor/T-cell factor complex. Tumor necrosis factor-alpha ($TNF{\alpha}$) protein levels were examined with the enzyme-linked immunosorbent assay. The effect of reactive oxygen species on sclerostin expression was examined by treating cells with 1 mM $H_2O_2$ or 20 mM N-acetylcysteine. Results: The high glucose treatment increased the mRNA and protein levels of sclerostin. High glucose suppressed Wnt3a-induced Top-Flash reporter activity and the expression levels of osteoblast marker genes. High glucose increased reactive oxygen species production and $TNF{\alpha}$ expression levels. Treatment of cells with $H_2O_2$ also enhanced the expression levels of $TNF{\alpha}$ and sclerostin. In addition, N-acetylcysteine treatment or knockdown of $TNF{\alpha}$ attenuated high glucose-induced sclerostin expression. Conclusions: These results suggest that hyperglycemia increases sclerostin expression via the enhanced production of reactive oxygen species and $TNF{\alpha}$.

• 대한화학회지
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• 제36권4호
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• pp.540-545
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• 1992

Nickel(Ⅱ)-8-hydroxyquinolinate의 용매추출에 대한 반응속도와 메카니즘을 분광광도법으로 연구하였다. 유기상 chloroform에 있는 8-hydroxyquinoline(HOx) 농도와 물층의 pH값을 변화시켜 가면서 흡광도를 측정하였으며, 흡광도 데이터를 해석하여 반응속도가 oxine농도에 대하여는 1차, [$H^+$]에 대하여는 -1차임을 알 수 있었다. 따라서 추출 반응의 속도결정단계는 1 : 1 금속킬레이트인 $NiOx^+$의 생성단계이며, 속도식은 다음과 같다. -d[$Ni^{2+}$]/dt = k[Ni$^{2+}$][Ox$^-$]=k'[Ni$^{2+}$][HOx]$_0$/[H$^+$]. 이 식의 k'값은 log [Ni$^{2+}$]$_0$/[Ni$^{2+}$]$_t$와 시간을 도시한 기울기로부터 구하였으며, 속도상수 k값은 k' = k ${\times}$ K$_{HOx}$ / K$_{D,HOx}$를 써서 계산하였다. 온도에 따른 속도상수의 변화로부터 계산한 활성화에너지 $E_a$ = 6.26 kcal/mol이었고, 활성화 파라미터인 ${\Delta}$G$^{\neq}_{298}$ = 6.59 kcal/mol, ${\Delta}$H$^{\neq}_{298}$ = 5.67 kcal/mol, ${\Delta}$S$^{\neq}_{298}$8 = -3.09 eu/mol이었다.

• 대한화학회지
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• 제54권4호
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• pp.451-459
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• 2010

세포내의 중금속이온의 형광검출은 유기분자화학과 세포생물학분야에서 높은 관심을 갖는다. 이 연구는 형광화학센서(FS)를 이용한 Hg$^{2+}$ 과 Zn$^{2+}$의 세포 내 검출을 목적으로 하였다. FS는 약한 형광을 나타내지만 Zn$^{2+}$와 결합 시에는 강한 방출 형광은 낸다. 2FS/Zn$^{2+}$의 형광증가는 FS-Hg$^{2+}$결합의 형성할 때 Hg$^{2+}$ 1당량만 추가에도 완전한 형광감소를 나타낼 수 있었다. 네가지의 세포주(LLC-MK2, Hela, HT29 and AMC-HN3)는 공촛점 현미경에 대한 형광이미지를 위하여 사용하였다. 세포생존능은 LLC-MK2 세포주에 FS, Zn$^{2+}$, FS-Zn$^{2+}$, Hg$^{2+}$의 처리 후에 평가하였다. FS의 세포독성능은 80%이상의 생존능을 보였다. 본 연구에서는 FS가 살아있는 세포내의 Hg$^{2+}$과 Zn$^{2+}$의 선택적 이미지를 검출할 수 있음을 보여주었다.

• 대한화학회지
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• 제62권5호
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• pp.358-363
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• 2018

화석연료의 사용과 그 2차오염으로 인해 매년 수도권의 초미세먼지(PM2.5)는 점점 증가하는 추세에 있다. 본 연구는 초미세먼지의 주된 원인물질이라고 알려져 있는 자동차의 매연에서 발생하는 $NO_x$의 제거에 저렴한 Cu 촉매의 이용 가능성에 초점을 두었다. 이를 위하여 일산화질소(NO) 분자가 Cu에 결합하여 형성할 수 있는 Cu-NO 복합체의 가능한 3가지 구조에서의 에너지와 결합길이, IR 및 라만 스펙트럼의 변화를 알아보기 위하여 Gaussian 09 프로그램에서 MPW1PW91 법을 이용하여 기저함수 6-311(+)G(d,p) 수준에서 계산을 수행하였다. 그 결과, Cu-NO 복합체의 생성 엔탈피는 선형, 굽은형, 다리형 구조에 대하여 각각 ${\Delta}H=104.89$, 91.98, -127.48 kJ/mol의 값을 얻었고, NO 결합길이는 복합체가 되었을 때 약 $0.03{\sim}0.10{\AA}$ 정도 NO 분자보다 길어지는 경향을 보여 Cu-NO 결합으로부터 O가 보다 쉽게 환원될 수 있음을 보여준다. 또한 NO와 Cu-NO 복합체의 IR 및 라만 스펙트럼은 각 진동 모드에 대한 피크의 위치와 세기가 확연히 달라져 Cu 촉매에서 Cu-NO 복합체의 생성 여부도 적외선 또는 라만 분광법으로 손쉽게 확인될 수 있음을 알 수 있었다.