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과산화수소의 전류법적 정량을 위한 소나무 과산화효소의 활용 (Application of Pine Peroxidase to the Amperometric Determination of Hydrogen Peroxidase)

  • 윤길중
    • 대한화학회지
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    • 제57권3호
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    • pp.329-334
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    • 2013
  • 솔잎조직과 ferrocene을 각각 효소원 및 매개체로, CSM 고무를 흑연가루 결합재로 사용하여 전류법 과산화수소 정량 효소전극을 제작하고, 그것의 특성을 전기화학적인 방법으로 관찰하였다. 낮은 퍼텐샬 영역(-100 ~ -500 mV)에서 보여준 ln($i(1-e^{nf{\eta}})$) vs. ${\eta}$ 및 Lineweaver-Burk 도시의 좋은 직선성은 신호전류의 생성이 효소의 촉매작용에 의한 것임을 확인하여 주었다. 이 때 얻어진 대칭인자(${\alpha}$, 0.17), 한계전류($i_1$, 1.99 $A/cm^2$), 교환전류밀도($i_0$, $5.86{\times}10^{-5}\;A/cm^2$), 마이클 상수($K_M$, $1.68{\times}10^{-3}$ M) 및 기타 전극 파라메터들은 전극 표면에서 소나무 과산화효소가 정량적으로 성능을 발휘하고 있음을 보여 주었다. 이런 실험적 사실들은 솔잎조직이 상업용 과산화효소를 대치하여 실용 효소전극 제작에 사용될 수 있음을 보여 주었다.

Textured Ceramics for Multilayered Actuator Applications: Challenges, Trends, and Perspectives

  • Temesgen Tadeyos Zate;Nu-Ri Ko;Hye-Lim Yu;Woo-Jin Choi;Jeong-Woo Sun;Jae-Ho Jeon;Wook Jo
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제36권3호
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    • pp.214-225
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    • 2023
  • Piezoelectric actuators, which utilize piezoelectric crystals or ceramics, are commonly used in precision positioning applications, offering high-speed response and precise control. However, the use of low-performance ceramics and expensive single crystals is limiting their versatile use in the actuator market, necessitating the development of both high-performance and cost-effective piezoelectric materials capable of delivering higher forces and displacements. The use of textured Pb (lead)-based piezoelectric ceramics formed by so-called templated grain growth method has been identified as a promising strategy to address the performance and cost issue. This review article provides insights into recent advances in texturing Pb-based piezoelectric ceramics for improved performance in actuation applications. We discussed the relevant issues in detail focusing on current challenges and emerging trends in the textured piezoelectric ceramics for their reliability and performance in actuator applications. We discussed in detail focusing on current challenges and emerging trends of textured piezoelectric ceramics for their reliability and performance in actuator applications. In conclusion, the article provides an outlook on the future direction of textured piezoelectric ceramics in actuator applications, highlighting the potential for further success in this field.

EV용 배터리 관리시스템(BMS) 시뮬레이터 개발 (Development of a battery management system(BMS) simulator for electric vehicle(EV) cars)

  • 박찬희;김상중;황호석;이희관
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.2484-2490
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    • 2012
  • 본 연구는 EV용 전기차동차의 차세대 에너지원인 리튬이온 배터리 팩을 관리하는 BMS의 성능 검증을 위한 시뮬레이터의 Cell simulation 보드와 이를 컨트롤 할 수 있는 임베디드 프로그램을 개발 하였다. 그리고 시뮬레이터의 속도를 향상시키고, 시스템 단가를 낮출 수 있는 Amplifier를 직렬로 연결하는 방식을 고안하여 OP amp와 트랜지스터를 직렬로 연결하였다. 또한, DAC를 채널마다 사용하여 채널간 절연(isolation)성능 을 기존 방식보다 향상 시켰다. 그리고 전류 제한 보호회로를 구성하여, 외란으로부터 보드를 보호 할 수 있도록 하였다. 개발된 시뮬레이터의 성능 검증을 위하여 각 셀에 5V부터 0.5V까지 0.5V의 크기로 전압을 강하 시키면서 총 10번의 실험을 하였다. 실험 데이터의 유의성 분석 결과, 모든 실험 조건에서 평균 0.001~0.004V 표준 편차로 출력되는 것을 확인하였으며, 이를 통하여 본 시뮬레이터가 높은 유의성 및 반복성을 가지는 시스템임을 확인 할 수 있었다.

전기투석법을 이용한 아미노산으로부터 전해질 분리정제에 관한 연구 (A Study on the Separation of Electrolyte from Amino Acid Solution through Electrodialysis)

  • 김석곤;한정우;김한성;전경용;조영일
    • 멤브레인
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    • 제4권3호
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    • pp.163-170
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    • 1994
  • 본 연구에서는 전기투석법을 이용하여 아미노산 수용액중에 존재하는 전해질인 무기염의 분리 정제에 관하여 고찰하였다. 생물 분리기술로서 아미노산의 등전위점을 이용한 전기투석법의 적합성을 검토하기 위하여 음이온교환막, NEOSEPTA AM1(Tokuyama Soda Co. Ltd., Japan)과 양이온교환막 CM1 (Tokuyama Soda Co. Ltd., Japan)막을 사용한 전기투석조를 설계하였고 아미노산 발효공정과 유사한 계를 만들어서 무기염인 NaCl의 분리실험을 하였다. 즉, 운전조건을 설정하기 위해 pH에 따른 아미노산의 누설량, 한계전류 밀도를 측정한 후, 이를 바탕으로 회분식과 연속식 실험으로 염의 제거량과 아미노산의 누설량을 정량적으로 고찰하고 전류효율을 구하였다. 회분식 장치에서 아미노산 수용액별로 11시간동안 운전한 결과 NaCl의 제거효율은 96.1~96.2%이었고, 아미노산의 누설율은 glycine의 경우 2.5%, methionine의 경우 1.7%, alanine의 겨우 2.0%이었으며, 전류효율은 44.5~44.6% 범위이었다. 연속식 장치에서는 아미노산 수용액별로 dilution rate을 1.0~3.9$h^{-1}$로 변화시켜 실험한 결과, 120~150분 사이에 정상상태에 도달하였고, 유속이 작을수록 염의 제거 효율은 증가하였으나 전류효율은 감소하였다. 이때 아미노산의 누설은 거의 없었다.

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미생물 전기화학 기술이 적용된 단일 혐기성소화조에서 전극재질에 따른 바이오가스 생성 효율 평가 (Evaluation of Biogas Production Rate by using Various Electrodes Materials in a Combined Anaerobic Digester and Microbial Electrochemical Technology (MET))

  • 신원범;박준규;이범;김용근;전항배
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권2호
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    • pp.82-88
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    • 2017
  • 최근, 미생물전기화학기술(microbial electrochemical technology, MET)을 혐기성 소화에 적용하여 바이오가스 발생량을 증대시키는 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 하지만, 내부저항에 따른 Scale-up 측면에서는 아직 활발한 연구가 필요하며, 내부저항을 최소화하기 위한 방안으로는 전류밀도가 높은 전극의 선정, 이온강도 및 전기전도도의 증가, 다양한 전극의 형태 및 재질 선정 등이 보고되고 있다. 최근 Stainless steel은 내구성이 강할 뿐만 아니라 비용 역시 저렴하고, 특히 음극으로 사용되는 경우 백금 금속이나 탄소기반의 섬유재질의 전극과 유사한 효율이 나타남에 따라 그 관심이 높아지고 있다. 따라서, 본 연구에서는 Graphite carbon에 전기전도도 및 전류밀도, 내구성을 향상시킬 수 있는 Ni, Cu, Fe의 코팅 여부와 최근 주목받고 있는 Stainless steel 재질의 판형과 그물망 형태의 전극을 사용하여 전기화학적 특성과 바이오가스 발생량을 비교함으로서 그 효율을 평가하였다. 그 결과, 각 전극 재질에 따른 전류밀도는 $GC-C_M$, GC, SUS-P, SUS-M이 각각 2.03, 1.36, 1.04, $1.13A/m^2$으로 나타났으며, 메탄수율은 $GC-C_M$, GC, SUS-P, SUS-M이 각각 0.27, 0.14, 0.19, 0.21 $L-CH_4/g-COD_{rem.}$로 나타났다. 즉, Stainless 재질의 금속이 코팅된 Graphite carbon과 유사한 전류밀도와 메탄수율을 나타냄을 확인할 수 있었다.

깊이정보를 이용한 HEVC의 인코더 고속화 방법 (HEVC Encoder Optimization using Depth Information)

  • 이윤진;배동인;박광훈
    • 방송공학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.640-655
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    • 2014
  • 최근 영상시스템 환경은 2D 비디오카메라에 깊이 카메라가 부착되어 2D 및 3D 어플리케이션을 지원하는 형태로 보편화 되고 있다. 이러한 3차원 멀티미디어 시스템 환경으로의 변화는 비디오 시스템에서 깊이정보 획득을 용이하게 만들었다. 깊이정보는 객체 구분, 배경영역 인지 등에 이용할 수 있는데, 2D 부호화에 이를 이용한다면 높은 부호화 효율을 얻을 수 있다. 따라서, 본 논문에서는 차세대 2D 비디오 코덱인 HEVC 인코더에 반영한 깊이정보 이용 비디오 부호화 방법을 제안한다. 제안방법으로, 현재 부호화하려는 CU가 배경영역에 위치할 경우 1) 주변블록의 SKIP 모드를 참조하여 결정하는 CU 분할 조기 결정, 2) 시간적 위치의 CU 정보를 이용하여 수행하는 CU 분할 구조 제한, 3) 배경영역에 따른 움직임 예측 탐색 범위 제한이 있다. 실험은 HEVC 참조 소프트웨어인 HM 12.0에 적용하였고, 실험결과 40% 이상의 부호화 복잡도가 감소했으며, BD-Bitrate는 0.5% 손실되었다. 특히, 마이크로소프트사에서 개발한 키넥트를 통해 획득한 영상을 이용한 실험 결과에서는 영상 품질의 큰 열화 없이 기존대비 최대 53%의 부호화 복잡도가 감소하는 결과를 나타내어, 향후 실시간 화상통신, 모바일 또는 핸드헬드 환경에서의 비디오 서비스 등에서 광범위하게 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

액티브 광케이블용 4-채널 2.5-Gb/s/ch CMOS 광 수신기 어레이 (4-Channel 2.5-Gb/s/ch CMOS Optical Receiver Array for Active Optical HDMI Cables)

  • 이진주;신지혜;박성민
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제49권8호
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    • pp.22-26
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    • 2012
  • 본 논문에서는 0.18um CMOS(1P4M) 공정을 이용하여 HDMI용 액티브 광케이블에 적합한 채널당 2.5-Gb/s의 동작 속도를 갖는 광 수신기를 구현하였다. 광 수신기는 차동 증폭구조를 가지는 트랜스임피던스 증폭기, 5개의 증폭단을 갖는 리미팅 증폭기, 출력 버퍼단으로 구성된다. 트랜스임피던스 증폭기는 피드백 저항을 가진 인버터 입력구조로 구현함으로써 낮은 잡음지수와 작은 전력소모를 갖도록 설계하였다. 연이은 차동구조 증폭기 및 출력 버퍼단을 통해 전체 전압이득을 증가하였고, 리미팅 증폭단과의 연동을 용이하게 했다. 리미팅 증폭기는 다섯 단의 증폭단과 출력 버퍼단, 옵셋 제거 회로단으로 이루어져 있다. 시뮬레이션 결과, 제안한 광 수신기는 $91dB{\Omega}$ 트랜스임피던스 이득, 1.55 GHz 대역폭(입력단 0.32 pF의 포토다이오드 커패시턴스 포함), 16 pA/sqrt(Hz) 평균 잡음 전류 스펙트럼 밀도, 및 -21.6 dBm 민감도 ($10^{-12}$ BER)를 갖는다. 또한, DC 시뮬레이션 결과, 1.8-V의 전원전압에서 총 40 mW의 전력을 소모한다. 제작한 칩은 패드를 포함하여 $1.35{\times}2.46mm^2$의 면적을 갖는다. optical eye-diagram 측정 결과, 2.5-Gb/s 동작속도에서 크고 깨끗한 eye-diagram을 보인다.

재하가열시험에 의한 무내화피복 콘크리트충전 각형강관기둥의 내화성능평가 (Evaluation of Fire Resistance of Unprotected Concrete-filled Rectangular Steel Tubular Columns under Axial Loading)

  • 안재권;이철호
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제26권4호
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    • pp.323-334
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    • 2014
  • 본 연구에서는 표준화재에 노출된 무피복 콘크리트충전강관(CFT)기둥의 내화성능 및 거동 특성을 파악하고자 화재실험 및 수치해석 연구를 수행하였다. 실험변수로는 기둥높이, 하중비, 단면크기를 고려하였고, 이들이 CFT 기둥의 내화성능에 미치는 영향을 알아보고자 단면내 온도변화 및 축변형을 분석하였다. 실험결과 모든 실험체의 강관에서 국부좌굴이 발생, 콘크리트로 하중전이가 일어났고, 이후 콘크리트 압괴로 이어졌다. 이는 CFT 기둥의 전체 휨좌굴과 함께 국부좌굴이 내화설계의 주요 변수로 고려되어야 함을 시사한다. 하중비가 증가할수록 콘크리트저항구간이 줄어들면서 전체적인 내화시간이 감소하였다. 강재한계온도에 근거한 합성부재의 내화성능평가는 실제 하중지지력에 의한 내화시간에 비해 다소 보수적임을 확인하였고, 기존 연구자들의 제안식에 의한 성능예측결과도 실제 내화성능과 비교해볼때 개선의 여지가 있었다. 화재시 CFT 기둥의 내화성능을 예측하기 위하여 유한요소해석을 수행하였고, 실험결과와 비교할 때 신뢰성 있는 예측값을 나타냄을 확인하였다.

가상자산 산업의 한계요인과 대응방안 연구 (Research on the limiting factors and countermeasures of the virtual asset industry)

  • 유순덕
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제21권1호
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    • pp.19-26
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    • 2021
  • 본 연구의 목적은 가상자산 산업의 발달을 지원할 수 있는 환경 제공을 위한 것으로 현재 가상자산 산업이 보유하고 있는 한계요인과 대응방안을 법 및 제도적 측면, 기술적 측면, 시장적 측면으로 고찰하였다. 현재 시행되고 있는 법 기준으로 가상자산 사업자로 분류된 소규모 기업들은 정부가 요구하는 사업을 운영 하기 이한 요건을 충족하기 어렵다. 이로 인해 자금과 인력이 준비되지 않은 중소기업은 시장에서 물러나고 자본력 있는 대규모 기업만이 살아남는 환경이 조성되어 가상자산기술 산업분야에서 바람직한 기술과 시장의 발달이 기대되기 어렵다. 또한, 중소규모 기업이 시장에서 퇴출 됨으로써 현재 사용자들의 피해가 등장할 수 있다. 따라서 법 및 제도적 측면은 가상자산사업자의 정확한 범위 부재가 존재하여 가상자산사업자의 사업운영 요건에 대한 논쟁적 요소에 대한 대응이 필요하다. 기술적 측면에서 P2P방식 활용에 따른 속도 저하, 에러복구의 어려움, 운용 전문인력의 부재에 대응하기 위해 기술 표준화 및 안정화가 요구되고 이를 지원할 수 있는 운용 전문기술인력의 양성을 위한 노력을 해야 한다. 시장적 측면에서 이용자 보호 취약, AML 방식 적용 미비, 세제 적용 한계에 대해 가상자산 이용자 보호 방안 마련과 가상자산 운영기업에 대응방안 수립이 필요하다. 본 연구는 가상자산 산업분야에 적극적 활용 지원 뿐만 아니라 이와 관련된 정책을 수립하는 것에 기여할 것으로 기대된다.

의료인의 면허제한 범위 확대와 기본권 제한 -의료법 개정안을 중심으로- (Extending the Scope of License Restrictions for Medical Personnel and Limiting Fundamental Rights - Focusing on the Revision of the Medical Law -)

  • 권오탁
    • 의료법학
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    • 제22권3호
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    • pp.3-30
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    • 2021
  • 의료인의 면허를 제한하기 위해서는 기능적인 측면과 도덕적·윤리적인 측면이 함께 검토되어야 한다. 현재 「의료법」에 규정된 의료인의 결격사유를 '금고 이상의 실형'을 선고받은 모든 범죄로 확대하는 것에 대한 논란이 있다. 그러나 국가 공동체의 질서유지를 위해 법률로 금지한 행위를 한 의료인에 대한 제재가 미흡할 경우, 의료인 전체에 대한 신뢰 저해를 불러올 수 있다. 또한 금고형의 선고는 비난가능성이 높다는 것을 의미한다. 따라서 의료인의 범죄 유형과 관계없이 비난가능성이 높은 형벌을 받을 경우, 해당 의료인에 대한 신뢰뿐만 아니라 전체 의료인, 나아가 국가 보건의료체계에 대한 신뢰확보가 어렵게 된다. 결국 공익의 측면에서도 면허제한 범위 확대는 과잉금지원칙에 위배된다고 볼 수 없다. 그러나 의료행위는 불완전하고 예측 불가능하기 때문에 언제나 악결과가 발생할 개연성이 높다. 따라서 의료행위 중 업무상과실이 발생한 경우, 면허제한은 형사책임과 별개로 해당 의료인의 의료행위 수행 가능성·적정성 등, 기능적인 측면을 세심하게 검토하여 면허제한 정도를 결정해야 한다. 이처럼 의료인의 면허제한에는 다양한 변수에 대한 고려와 전문적인 판단이 필요하기 때문에 독립적인 면허심의 기구를 설치하여 면허관리의 전문성을 확립할 필요가 있다.