• 제목/요약/키워드: Electron-transfer

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엽록소 형광 분석을 활용한 착색기 감귤의 고온 스트레스 평가 (Chlorophyll Fluorescence Analysis for the Assessment of High Temperature Stress in Citrus During the Coloration Period)

  • 엄태선;장승연;황예빈;유성영;강성구;박지수;김태완
    • 한국환경과학회지
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    • 제33권9호
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    • pp.613-623
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    • 2024
  • This study was conducted in the greenhouse of the Citrus Research Institute of the Rural Development Administration with the aim of analyzing electron transfer efficiency in citrus under high temperatures caused by climate change and selecting photophysiological indicators to identify high temperature resistant varieties. The "Shiranuhi" cultivar showed no change in maximum fluorescence or Origin-Jump transition stage due to the heat treatment. However, chlorophyll fluorescence parameters, such as RC/CS, ABS/CS, and ETo/CS, increased. Consequently, it was judged that there was no decrease in photosynthetic performance due to high temperature. However, compared to mandarin orange, "unshiu Marcow" was found to have damage to the photosynthetic apparatus due to a significant increase in chlorophyll fluorescence in the O-J transition stage. It was also evaluated as Group III, with the lowest level of high-temperature resistance even in the high-temperature stress index analysis using PI ABS, making it the most vulnerable to high temperatures among the five varieties tested. In conclusion, chlorophyll fluorescence reaction analysis can be used for heat cultivation technology by selecting resistant varieties and identifying the appropriate temperatures.

C9H7NHCrO3Cl에 의한 알코올류의 산화반응에서 속도론과 메카니즘 (Kinetics and Mechanism of the Oxidation of Alcohols by C9H7NHCrO3Cl)

  • 박영조;김영식;김수종
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제19권8호
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    • pp.378-384
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    • 2018
  • $C_9H_7NH$과 크롬 (VI) 산화물을 반응시켜 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 합성하였다. 적외선 분광광도법 (FT-IR)과 원소 분석으로 구조를 확인하였다. 여러 가지 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 벤질 알코올의 산화반응을 측정한 결과, 용매의 유전상수 값 (${\varepsilon}$), 이 증가함에 따라 반응 수율이 증가했다. 그 순서는 DMF (N,N'-디메틸포름아미드) > 아세톤 > 클로로포름 > 시클로헥센 이었다. DMF 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 여러 가지 알코올류의 산화반응을 측정한 결과, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올 및 이차 알코올류를 그에 대응하는 알데히드나 케톤 (75%-95%)으로 전환시키는 효율적인 산화제였다. DMF 용매 하에서 $C_9H_7NHCrO_3Cl$을 이용하여 여러 가지 알코올류의 선택적인 산화반응을 측정한 결과, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 이차 알코올류 존재 하에서 벤질 알코올, 알릴 알코올, 일차 알코올류의 선택적인 산화제였다. $H_2SO_4$ 촉매를 이용한 DMF 용매 하에서, $C_9H_7NHCrO_3Cl$은 벤질 알코올 (H)과 그의 유도체들 ($p-OCH_3$, $m-CH_3$, $m-OCH_3$, m-Cl, $m-NO_2$)을 효과적으로 산화시켰다. 전자 받개 그룹들은 반응 속도가 감소한 반면에 전자 주개 치환체들은 반응 속도를 증가시켰고, Hammett 반응상수 (${\rho}$) 값은 -0.69 (308K) 이었다. 본 실험에서 알코올의 산화반응 과정은 속도결정단계에서 수소화 전이가 일어났다.

TiO2(110) 표면에 흡착된 물분자의 결합 활성화에 관한 MO 연구 (Molecular Orbital Anaysis of Water Activation on TiO2(110) Surface)

  • 강대복
    • 대한화학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.179-186
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    • 2002
  • $TiO_2$(110) 표면에서 물의 OH 결합 활성화가 어떤지 전자적 메카니즘에 의해 이루어지는 extended Hiickel 방법을 통해 알아보았다. 물분자는 $3a_1$오비탈의 시그마 상호작용 겨로가로 5배위 $Ti^{4+}$원자바로위에 수직으로 흡착한다. 이 결합구조에서는 물분자의 H원자가 $TiO_2$의 2배위 bridging $O^{2-}(O_b)$원자와 너무 멀리 떨어져 있으므로 OH 결합 해리를 촉진시키는 수소결합 상호 작용을 할 수 없으므로 물분자를 $O_b$ 원자쪽으로 기울여 수소결합이 형성되도록 한다. 이 경우 $O_b$ P 오비탈로부터 흡착 물분자의 LUMO $2b_1$반 결합성 오비탈로 전자밀도의 이동이 일어나고 또 물의 $3a_1$오비탈(약한 결합성)로부터 $Ti^{4+} 3d_{z2}$오비탈로 전자밀도의 이동이 일어남으로써 물의 OH 결합이 상당히 약화됨을 확인할 수 있었고 그 결과 OH와 H로 해리할 것이라는 해석이 가능하다.

AAO를 사용한 고분자전해질 연료전지의 공기극 촉매층 구조 제어 (Morphology Controlled Cathode Catalyst Layer with AAO Template in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells)

  • 조윤환;조용훈;정남기;안민제;강윤식;정동영;임주완;성영은
    • 전기화학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.109-114
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    • 2012
  • 고분자전해질 연료전지 (PEMFC)의 공기극을 양극산화 알루미늄 (AAO) 템플레이트를 이용하여 제조하고 촉매층의 구조적 특성을 주사현미경 (SEM) 측정과 BET (Brunauer-Emmett-Teller) 분석을 통해 알아보았다. SEM 측정을 통해 일정한 크기와 모양의 Pt nanowire 가 규칙적으로 형성된 것을 확인할 수 있었다. BET 분석을 통해 AAO 템플레이트로 인하여 20-100 nm 크기의 기공 분포가 증가한 것을 확인하였다. 단위전지 성능평가와 임피던스 측정을 통하여 막-전극접합체 (MEA)의 전기화학적 특성을 분석하였다. 그 결과, AAO 템플레이트를 이용하여 제조한 MEA는 촉매층의 구조 개선으로 인하여 물질 전달 저항을 감소시킬 수 있었으며, 25%의 단위전지 성능이 향상되었다.

효소 바이오센서를 이용한 식품의 곰팡이 오염 지표물질인 Ergosterol 정량분석 (Quantitative Analysis of Ergosterol as a Biomarker of Mold-contaminated Foods Using the Enzyme Biosensor)

  • 김미경;김종원;김미라
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.252-259
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    • 2009
  • 본 연구에서는 식품의 곰팡이 초기오염 검출에 사용할 수 있는 ergosterol 분석용 바이오센서를 개발하고자 $MWNT-NH_2$ 유리탄소전극을 제작하고, cholesterol oxidase의 고정화를 통해 효소반응기를 제작하여, 바이오센서의 전기 화학적 ergosterol 검출장치를 구성하였다. FT-IR을 통해 MWNT에 기능기가 잘 도입되었음을 확인하였고, cholesterol oxidase 효소 고정화 시 coupling efficiency는 99% 이었다. 제작한 $MWNT-NH_2$ 유리탄소전극의 $H_2O_2$ 용액에 대한 농도별 전류를 분석한 결과 $1{\times}10^{-5}{\sim}8{\times}10^{-5}$ M 농도에서 우수한 선형관계를 나타내었고 검출한계는 $10^{-7}$ M이었다. 본 연구에서 제작한 ergosterol 센서를 이용하여 ergosterol에 대한 반응을 측정한 결과 $1.0{\times}10^{-6}{\sim}1.0{\times}10^{-5}$ M의 농도에서 좋은 선형관계를 나타내어 고감도로 ergosterol을 정량할 수 있는 것으로 확인되어 식품의 곰팡이 오염을 확인하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 보인다.

MFC의 금속 및 탄소전극에 의한 전기생산 특성과 오염저감 효과 (Electricity Generation and De-contamination Effect for Characteristic Electrode Material in a Microbial Fuel Cell System Using Bay Sediment)

  • 권성현;송형진;이은미;조대철;이인형
    • 한국환경과학회지
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    • 제19권8호
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    • pp.951-960
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    • 2010
  • Sediment works as a resource for electric cells. This paper was designed in order to verify how sediment cells work with anodic material such as metal and carbon fiber. As known quite well, sediment under sea, rivers or streams provides a furbished environment for generating electrons via some electron transfer mechanism within specific microbial population or corrosive oxidation on the metal surfaces in the presence of oxygen or water molecules. We experimented with one type of sediment cell using different anodic material so as to attain prolonged, maximum electric power. Iron, Zinc, aluminum, copper, zinc/copper, and graphite felt were tested for anodes. Also, combined type of anodes-metal embedded in the graphite fiber matrix-was experimented for better performances. The results show that the combined type of anodes exhibited sustainable electricity production for ca. 600 h with max. $0.57\;W/m^2$ Al/Graphite. Meanwhile, graphite-only electrodes produced max. $0.11\;W/m^2$ along with quite stationary electric output, and for a zinc electrode, in which the electricity generated was not stable with time, therefore resulting in relatively sharp drop in that after 100 h or so, the maximum power density was $0.64\;W/m^2$. It was observed that the corrosive reaction rates in the metal electrodes might be varied, so that strength and stability in the electric performances(voltage and current density) could be affected by them. In addition to that, COD(chemical oxygen demand) of the sediment of the cell system was reduced by 17.5~36.7% in 600 h, which implied that the organic matter in the sediment would be partially converted into non-COD substances, that is, would suggest a way for decontamination of the aged, anaerobic sediment as well. The pH reduction for all electrodes could be a sign of organic acid production due to complicated chemical changes in the sediment.

다공성 니켈 연료 전극 내부에서 탄화수소의 열분해를 통한 직접 탄소 연료 전지의 연료공급 (Fuel Supply of Direct Carbon Fuel Cells via Thermal Decomposition of Hydrocarbons Inside a Porous Ni Anode)

  • 이학규;이성국;타헤레 잘랄라바디;이동근
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제39권6호
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    • pp.527-534
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    • 2015
  • 본 연구에서는 직접 탄소 연료전지(DCFC)에서 세 종류의 탄화수소(메탄, 에탄, 프로판) 열분해를 이용하여 다공성 니켈 연료극에 탄소를 직접 생성시켜 연료극과 연료간의 물리적 접촉을 향상시켰다. 전자현미경으로 각각의 탄화수소로부터 생성된 탄소 입자들이 탄소 수가 증가함에 따라 각각 탄소구형체(CS), 탄소나노튜브(CNT), 탄소나노섬유(CNF)임을 확인하였다. 그리고 탄소 샘플들의 결정성을 알아보기 위해 라만 산란 분석을 수행하였고, 탄화수소의 탄소 수가 증가할수록 생성된 탄소의 결정성이 떨어지고 더 유연하였다. 동일한 질량의 탄소로 채워진 연료극의 DCFC 성능을 $700^{\circ}C$ 에서 측정하였고, CNT 와 CNF 가 CS 보다 반응성이 좋아 각각 148%, 210% 높은 전력밀도를 보였다. 이는 결정성이 떨어지는 CNT 와 CNF 의 낮은 전하전달저항에 의한 것으로 사료된다.

미성숙 소난자의 초급속 동결ㆍ융해 후 수정 및 체외 배발달 (In Vitro Fertilization and Development of Bovine Immature Oocytes by Ultra- Rapid Cooling)

  • Ryu, C. S.;K. S. Kil;Kim, N-H;D. H. Ko;Lee, H. T.;K. S. Chung
    • 한국가축번식학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.221-227
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    • 1999
  • 미성숙한 소 난자 동결보존 기술의 개발은 체외수정, 복제동물 및 형질전환동물 생산에 필요로 하는 난자를 시간과 공간의 제약 없이 공급이 가능해지기 때문에 그 효용가치가 많으나 아직까지 성공 보고례가 없다. 본 연구에서는 전자현미경용 grid를 이용한 초급속 동결 방법에 의해 미성숙한 소 난자를 동결 보존한 후, 이 난자를 융해하여 체외성숙, 체외수정 및 배발달을 유도하였다. 동해제는 PBS에 40% ethylene glycol, 0.5M sucrose, 18%과 10% fetal bovine serum이 들어 있는 EFS40을 사용하였다 . 동결ㆍ융해 후의 난자의 생존율은 48% 정도로 대조군에 비해 현저히 낮았으나 metaphase-II까지의 성숙율은 78%로, 정상 자웅전핵 형성율 75%로 대조군에 비해 차이가 없었다. 또한 배반포까지의 배발달율은 대조군23%와 동결군은 5%로 동결 융해한 것이 낮았으며 수정후 108~120시간 째 배반포를 염색하여 세포수률 알아본 결과는 각각 128$\pm$5와 98$\pm$8이었다. 항동해제내 $Na^{+}$ 이온의 농도에 따른 미성숙된 난자의 생존율, 성숙, 수정 및 배발달율을 조사하였으나 유의차가 없었다. 이상의 결과는 동결 보존된 미성숙 소 난자가 융해후 체외성숙 및 수정에 의해 배반포까지의 발달이 가능하다는 것을 시사하고 있다.

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나주 오량동 유적 및 정촌 고분 출토 옹관의 재료적 특성 및 소성온도 연구 (Study on Material Characteristics and Firing Temperature of Jar Coffins from Oryang-dong Kiln Site and Jeongchon Tomb, Naju, Korea)

  • 김수경;진홍주;장성윤
    • 보존과학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.179-193
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    • 2018
  • 이 연구는 나주 오량동 가마유적에서 출토된 옹관과 정촌 고분 출토 옹관의 재료적 특성을 비교하여 이들의 재료 산지와 소성온도를 규명하고자 하였다. 두 유적의 옹관시료는 동일한 범위의 전암대자율 값을 가지고 있으며 대부분 회색계열인 반면 정촌 고분의 옹관편인 404와 405는 적황색 계열의 색조를 띠고 있었다. 고온소성된 옹관의 구연부(53R)와 동체부(53B)에서 흡수율이 다르게 나타나는데, 이는 옹관가마에서 열전달과 평형이 이루어지지 않아 구연부와 동체부에 전달되는 열에너지가 달랐음을 의미한다. 편광현미경 관찰 결과, 오량동 유적 출토 옹관에서는 흑운모, 풍화된 석영과 장석이, 정촌 유적 출토 옹관에서는 흑운모, 다결정질의 석영과 장석이 거정질 첨가물로 관찰되었다. 오량동 유적의 경우 첨가물은 구연부보다 동체부에서 더 많이 발견되었다. 주사전자현미경에서 기질이 유리질화된 오량동 옹관편과 정촌 고분 옹관편 일부는 $1,000{\sim}1,100^{\circ}C$ 이상의 고온에서 소성되었을 것으로 추정되며, 나머지 정촌고분 옹관 시료는 $900^{\circ}C$ 이하에서 소성되었을 것으로 추정된다. 주성분과 미량성분원소의 함량분포에서 오량동 옹관과 정촌 고분의 옹관은 성인적 동일성을 나타내어 정촌 고분 옹관은 오량동에서 생산되어 공급되었을 가능성이 높다. 다만 두 지역 옹관에서 나타나는 일부 미량원소의 차이는 채토 위치에 따른 태토의 선택에서 기인한 것으로 판단된다.

열교환기 형상에 따른 분리형 히트파이프 성능 비교 (Separate type heat pipe performance comparison by the heat exchanger shapes)

  • 전성택;조진표
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권12호
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    • pp.723-729
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    • 2016
  • 본 연구에서는 핀-관형 히트파이프와 평행류형 히트파이프 제작하여 시험하였으며 분리형 히트파이프의 작동유체의 충진량은 40~60(% vol.), 풍량은 300~1,400 사이에서 변화시켜가며 온도교환 효율, 열회수량, 공기측 압력강하를 비교하였다. 온도교환 효율은 두 종류의 히트파이프 모든 경우에서 저 풍량에서는 작동유체 충진량이 40(%vol.)일 때가 가장 높았으며 풍량이 증가함에 따라 최대 효율을 가지는 작동유체 충진량이 다름을 알 수 있었고, 환기량이 작을수록 온도교환 효율이 높게 나타났다. 평행류형 히트파이프 60(%vol.)의 실험결과에서 보는 것과 같이 작동 유체를 너무 많이 충진하게 되면 오히려 낮은 온도교환 효율을 보이는데 이는 관벽의 액막이 두터워지면서 열전달 효과를 악화시킨 결과로 최적 충진량이 40~50(%vol.) 사이에 있음을 알 수 있다. 풍량 변화에 따른 공기측 압력강하 비교에서는 증발부 히트파이프가 응축부 히트파이프 보다 크게 계측 되었는데 증발부 표면에 생긴 결로수의 영향으로 생각된다. 평행류형 히트파이프는 핀-관형 히트파이프와 비교하여 냉매 충진량은 48%, 체적은 41%에서 동등이상의 성능을 보였으며, 공기측 압력강하도 37% 정도로 좋은 성능을 나타내었다.