• 제목/요약/키워드: Ion Transport

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Characterization of Water-Filled Ag/AgCl Reference Electrode

  • Bahn Chi Bum;Oh Sihyoung;Hwang Il Soon;Chung Hahn Sup;Jegarl Sung
    • 전기화학회지
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    • 제4권3호
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    • pp.87-93
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    • 2001
  • 외부 Ag/AgCl 기준 전극은 가압형 및 비등형 경수로 환경에 널리 사용되었다. 전극의 채움 용액 (Siting solution)으로 통상 KCl을 사용하는데, 다공성 지르코니아로 만들어지는 플러그를 통한 Cl 이온의 누설이 전극의 전위차 변동을 유발하는 문제가 있다. 누설로 인한 전위차 변동의 문제를 해결하기 위해 채움 용액으로 순수를 사용하였다 순수를 사용하는 경우 상온에서의 AgCl용해도에 의해 Cl이온의 농도가 결정된다. 붕산과 수산화리튬 혼합용액으로 $288^{\circ}C$에서 전극의 안정성 실험을 실시하였다. 약 일주일간 전위차 변화는 10mV 이내였으며, $288^{\circ}C$$240^{\circ}C$에서의 온도 사이클링 시험 전후의 전위차 변화는 15mV 이내였다. 이온의 limiting equivalent conductances와 Agar의 수역학적 이론을 토대로 하여 전극의 TLJP을 계산하였다. 전극 채움 용액 내의 Cl이온 농도를 상온에서 측정한 값으로 보정하여 이론값을 계산할 경우, 실험값과 비교적 잘 일치하는 것을 알 수 있었다.

생체모방형 비대칭 나노채널을 갖는 산화알루미늄 분리막 제조 및 이온 정류 특성 (Fabrication and Ionic Current Rectification Characteristics of Biomimetic Aluminum Oxide Membrane)

  • 정재훈;김종영;최기운;이준호;강일석;안치원;조철희
    • 멤브레인
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    • 제30권3호
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    • pp.181-189
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    • 2020
  • 본 연구에서는 생체모방형 비대칭 분리막 제조방법인 사각펄스양극산화법의 비대칭성 한계를 극복하기 위해 최근 보고된 셀렌산 전해액을 이용하고 표면개질에 따른 정류특성을 평가하였다. 분리막의 비대칭 원뿔형 채널은 최소직경이 10 nm이고 최대직경이 50 nm이며 길이가 5 ㎛이었다. 분리막의 정류특성은 기존 황산 전해액에서 제작된 것보다 높았으며 +1V에서의 전류가 -1 V일 때보다 최대 2.9배를 나타내었다. 또한, 실란화 반응을 이용한 표면개질을 통해 술폰산기를 도입한 분리막은 반대로 -1 V에서의 전류가 +1 V일 때보다 전류의 최대 4.2배인 정류특성을 나타냈다. 실험에 대한 이론적 증명은 2D 모델에 수치해석 결과를 제시함으로써 뒷받침되었다. 본 연구의 결과는 서로 다른 정류방향을 갖는 두 종류의 이온 정류 분리막을 손쉽게 제작할 수 있는 방법을 제시하며 이온의 이동을 제어하기 위한 다양한 연구 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

밀봉 재료에 따른 페롭스카이트 막의 산소투과 특성 (Effect of Sealant Materials on Oxygen Permeation in Perovskite Oxide Membrane)

  • 김종표;박정훈;윤여일
    • 공업화학
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    • 제19권4호
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    • pp.382-387
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    • 2008
  • 착체중합법을 이용하여 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 조성의 산화물을 합성하였으며, 합성된 분말은 압축 성형 후 $1080^{\circ}C$에서 소결하여 치밀한 페롭스카이트 분리막을 제조하였다. 밀봉 재료로 gold ring, Pyrex ring 및 Pyrex 분말을 사용하여 가스누출 실험을 수행하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 분리막의 산소투과량 분석결과 온도가 증가함에 따라 산소투과량은 증가하였고, $900^{\circ}C$에서 $0.74mL/min{\cdot}cm^2$의 값을 나타내었다. $950^{\circ}C$에서 밀봉 재료에 따른 투과 특성 분석 결과, gold ring을 이용할 경우 높은 산소투과량을 보인 반면, Pyrex를 밀봉재로 사용할 경우 낮은 투과량을 보였다. 이는 Pyrex를 밀봉재로 이용할 경우 분리막 표면으로 유리가 침투하여 유효 산소투과면적을 감소시켰기 때문이며, 광화학 현미경 분석으로 Pyrex 유리의 확산 침투를 확인하였다.

황사발원지 (몽골) 토양에 대한 특성 분석 (A Study on the Characteristics of Soil in the Asian Dust Source Regions of Mongolia)

  • 김덕래;김정수;반수진
    • 한국대기환경학회지
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    • 제26권6호
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    • pp.606-615
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    • 2010
  • This study aims to identify the characteristics of soil in Mongolia, one of the major Asian dust sources that influence the Korean Peninsula. Soil particle size was analyzed and the result shows that sand (57.5~97.3%) was identified prominently in most regions, followed by silt (2.5~34.7%) and clay (0.0~7.8%). Soil pH of the covered regions were in the range 7.1~10.1, either weak alkaline or strong alkaline. Analysis of ion species in the soil samples exhibited that $Na^+$ ($91.9\;mg\;kg^{-1}$), $Cl^-$ ($65.9\;mg\;kg^{-1}$), and $Ca^{2+}$ ($53.5\;mg\;kg^{-1}$) were detected more in the soil than other species such as ${SO_4}^{2-}$ ($19.2\;mg\;kg^{-1}$), ${NO_3}^-$ ($46.6\;mg\;kg^{-1}$), ${NH_4}^+$ ($3.9\;mg\;kg^{-1}$), $K^+$ ($22.0\;mg\;kg^{-1}$), and $Mg^{2+}$ ($10.2\;mg\;kg^{-1}$). As for heavy metal content in the soil, concentrations of soil-borne metals including Fe, Al, Ca, Mg, and K tended to be high, while metals that come from manmade sources Pb, Cd, Cr, V, and Ni were remarkably low. The concentration of organic carbon (OC) was relatively high at $15.9\;{\mu}g\;mg^{-1}$, while elemental carbon (EC), directly released in the process of fossil fuel combustion, was not detected at all or found in very small amounts. The result indicates that pollution from manmade sources scarcely occurred. The analysis results from this study may contribute to improving modeling accuracy by providing input data for Asian dust prediction models, and be used as base data for determining the process of physiochemical transformation of Asian dust during long-range transport.

산처리한 Clinoptilolite Zeolite 의 흡착 및 촉매특성 (Adsorption and Catalytic Characteristics of Acid-Treated Clinoptilolite Zeolite)

  • 전학제;서곤
    • 대한화학회지
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    • 제20권6호
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    • pp.469-478
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    • 1976
  • 국내에서 산출되는 clinoptilolite 시료를 여러 농도의 염산, 황산 및 인산으로 처리하여 흡착특성 및 결정구조의 변화를 조사하였다. 염산으로 처리했을 때, 질소 흡착량은 5배까지, 벤젠 흡착량은 3배까지 증가되나 메탄올 흡착량은 별 변화가 없다. 처리하는 산의 농도가 높아져 알루미늄의 용출이 많아지면, 결정도가 감소되어 흡착량도 줄어든다. 이러한 결과는 세공 입구의 재배열과 양이온 교환에 기인하는 것으로 보인다. 산처리 시료의 벤젠 흡착량으로 부터 천연시료중의 clinoptilolite의 함량을 결정할 수 있으며, 이 방법으로 본 실험에 사용한 시료를 정량한 결과 약 40% clinoptilolite를 포함하고 있었다. 펄스방법과 microcatalytic 반응기를 사용하여 쿠멘크래킹 및 톨루엔 동종간 주고 받기 반응에서의 염산으로 처리한 clinoptilolite의 촉매 특성을 조사하였다. 쿠멘크래킹 반응에서는, 벤젠 흡착량이 최대가 되는 0.5N의 산으로 처리한 시료에서 전화율이 제일 높았다. 전화율은 반응물질의 세공을 통한 확산속도에 따라 결정된다고 본다. 톨루엔의 동종간 주고 받기 반응에서는 같은 경향을 볼 수 있으며 강산점이 있는 시료에서 활성 저하도가 크다. 이 활성저하 현상 때문에 전화율이 최대점은 처리 농도가 1N일 때의 시료로 옮겨졌다. $Ca^{2+}와 La^{3+}$로 양이온을 교환하면 세공구조내에 양이온이 있으므로 유효세공 반경이 줄어들어 촉매활성은 현저히 감소한다.

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Meta- and Gene Set Analysis of Stomach Cancer Gene Expression Data

  • Kim, Seon-Young;Kim, Jeong-Hwan;Lee, Heun-Sik;Noh, Seung-Moo;Song, Kyu-Sang;Cho, June-Sik;Jeong, Hyun-Yong;Kim, Woo Ho;Yeom, Young-Il;Kim, Nam-Soon;Kim, Sangsoo;Yoo, Hyang-Sook;Kim, Yong Sung
    • Molecules and Cells
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    • 제24권2호
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    • pp.200-209
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    • 2007
  • We generated gene expression data from the tissues of 50 gastric cancer patients, and applied meta-analysis and gene set analysis to this data and three other stomach cancer gene expression data sets to define the gene expression changes in gastric tumors. By meta-analysis we identified genes consistently changed in gastric carcinomas, while gene set analysis revealed consistently changed biological themes. Genes and gene sets involved in digestion, fatty acid metabolism, and ion transport were consistently down-regulated in gastric carcinomas, while those involved in cellular proliferation, cell cycle, and DNA replication were consistently up-regulated. We also found significant differences between the genes and gene sets expressed in diffuse and intestinal type gastric carcinoma. By gene set analysis of cytogenetic bands, we identified many chromosomal regions with possible gross chromosomal changes (amplifications or deletions). Similar analysis of transcription factor binding sites (TFBSs), revealed transcription factors that may have caused the observed gene expression changes in gastric carcinomas, and we confirmed the overexpression of one of these, E2F1, in many gastric carcinomas by tissue array and immunohistochemistry. We have incorporated the results of our meta- and gene set analyses into a web accessible database (http://human-genome.kribb.re.kr/stomach/).

자동연속측정시스템 개발 및 이 시스템을 이용한 서울 대기 중 PM2.5의 화학적 조성과 특성에 관한 연구 (Development of an Automated and Continuous Analysis System for PM2.5 and Chemical Characterization of the PM2.5 in the Atmosphere at Seoul)

  • 이보경;김영훈;하재윤;이동수
    • 한국대기환경학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.439-458
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    • 2005
  • An automated analysis system for water soluble constituents in $PM_{2.5}$ has been developed. The system consists of a high capacity multi tube diffusion scrubber (MTDS), a low temperature particle impactor (LTPI), and two ion (anion and cation) chromatography (IC) systems. Atmospheric particles have been collected by passing sample air through a thermostated MTDS followed by a LTPI. This system allows simultaneous measurements of soluble ions in $PM_{2.5}$ at 30 minutes interval. At the air sampling flow rate of 1.0L/min, the detection limits of the overall system are in the order of tens of $ng/m^3$. This system has been successfully used for the measurement of particulate components of Seoul air from April 2003 to January 2004. $SO_4^{2-},\;NO_3^-,\;NH_4^+,\;NO_2^-,\;Cl^-,\;Na^+,\;K^+,\;Ca^{2+},\;and\;Mg^{2+}$ are the major ionic species for $PM_{2.5}$ at Seoul. Among them, $SO_4^{2-},\;NO_3^-\;and\;NH_4^+$ are the most abundant ions, contributed up to $86\%$ of the total and the concentrations were higher than those in any other urban sites in the world except for Chinese cities. There are high pollutant episodes which contribute about $15\~20\%$ of annual average values of the major ions. During the episode, the all parcels were transported from the asian continent and $PM_{2.5}$ were significantly neutralized. This suggests that aged and long range transported pollutants caused the high pollutant episodes. They showed a distinct daily and seasonal variations:they showed a peak in the early morning caused by the night-time accumulation of particulate matters. Atmospheric reactions including gas-to-particle reactions and inter-particle reactions and meteorological parameters including relative humidity and ambient temperature were described with related to the $PM_{2.5}$ 5 concentrations. All of the ionic species showed higher concentrations during the spring than those for summer and winter.

산화주석 나노구조물의 성장에서 기판 온도의 효과 (Effect of Temperature on Growth of Tin Oxide Nanostructures)

  • 김미리;김기출
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.497-502
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    • 2019
  • 금속산화물 나노구조물은 고감도 가스센서 및 대용량의 리튬이온 전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 산화주석(SnO) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 다양한 온도에서 Si 웨이퍼 기판 위에 성장시켰다. 원료물질인 이산화주석($SnO_2$) 파우더를 알루미나 도가니 속에 넣어서 $1070^{\circ}C$에서 기상화시켰으며, 이송가스인 고순도 Ar 가스를 1000 sccm으로 흘려주었다. SnO 나노구조물은 $350{\sim}450^{\circ}C$, 545 Pa 조건에서 30분 동안 Si 기판 위에 성장되었다. 성장된 SnO 나노구조물의 표면형상을 전계방출형 주사전자현미경(FE-SEM)과 원자힘 현미경(AFM)으로 조사하였다. 또한 성장된 SnO 나노구조물의 결정학적 특징을 Raman 분광학으로 조사하였다. 그 결과 성장된 산화주석은 SnO 상을 가지고 있었다. 기판의 온도가 증가함에 따라 성장된 SnO 나노구조물의 두께와 결정립의 크기도 $424^{\circ}C$까지는 증가하였다. $450^{\circ}C$에서 성장된 SnO 나노구조물은 복잡한 다결정 형태의 표면형상을 나타내었지만, $350{\sim}424^{\circ}C$ 범위에서 성장된 SnO 나노구조물은 기판에 나란한 형태의 단순한 결정구조를 나타내었다.

Mo2C/Mo2N 나노 입자와 환원된 그래핀 옥사이드가 복합된 나노 섬유 중간층이 적용된 리튬-황 전지 (Nanofibers Comprising Mo2C/Mo2N Nanoparticles and Reduced Graphene Oxide as Functional Interlayers for Lithium-Sulfur Batteries)

  • 이재섭;양지훈;조중상
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권4호
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    • pp.574-581
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    • 2022
  • 리튬-황 전지의 기능성 중간층으로 그래핀과 Mo2C/Mo2N 나노입자로 구성된 나노섬유(Mo2C/Mo2N rGO NFs)를 사용하였다. Mo2C/Mo2N 나노입자는 섬유 구조 내 고르게 분산되어 리튬 폴리설파이드의 화학적 흡착을 위한 활성 사이트 역할을 함으로써 전해질로의 용출을 효과적으로 억제하였다. 또한 구조 내 매트릭스로 구성된 그래핀 나노시트는 충방전이 진행되는 동안 이온 및 전자의 빠른 이동을 보장할 뿐만 아니라 반응 시 산화/환원 반응을 원활하게 하여 높은 리튬 폴리설파이드의 재사용을 보장하였다. 그 결과 Mo2C/Mo2N rGO NFs로 코팅된 분리막을 기능성 중간층으로 사용, 순수 황 전극(황 함량 70 wt%, 황 로딩 2.1 mg cm-2)으로 제작된 리튬-황 전지는 0.1 C에서 400회 충방전 후 476 mA h g-1의 안정적인 방전 용량을 나타냈으며, 1.0 C의 높은 전류밀도에서도 574 mA h g-1의 방전용량을 나타내었다. 본 연구에서 제안된 나노구조체 합성 전략은 고성능 리튬-황 전지 용 기능성 중간층 및 다양한 에너지 저장 소재분야로의 확장이 가능하다.

토끼에서 태자를 통하지 않은 양수내 $Li^{+}$의 이동 (Extrafetal Transfer of $Li^{+}$ in Amniotic Fluid of Pregnant Rabbits)

  • 김영제;호원경;성호경
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제24권1호
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    • pp.27-37
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    • 1990
  • The extrafetal transfer of $Li^{+}$ in amniotic fluid was studied in 45 pregnant rabbits. LiCl solution was administered either intravenously to mother or directly into the amniotic sac and monitored the appearance and disappearance of $Li^{+}$ in the amniotic fluid, then calculated the transfer rate of $Li^{+}$ of extrafetal origin. To study the transplacental $Li^{+}$ transfer, a solution of 150 mM LiCl was infused continuously via maternal vein (initial dose: 0.7 mmol/kg, maintaining dose: 0.03 mmol/kg/min) and the $Li^{+}$ concentration was measured in maternal blood and amniotic fluid after 60 and 120 minutes of infusion. Change in the volume of aminotic fluid was determined by Congo red dilution method at the same time. Effects of duration of gestation was not considered in this study. Extrafetal transport of $Li^{+}$ into the amniotic fluid was estimated by comparing the $Li^{+}$ concentration and volume of amniotic fluid determined before and after ligating the placental vessels. Extrafetal $Li^{+}$ transport from the amniotic fluid was determined by observing the time dependent disappearance of $Li^{+}$ and Congo red in amniotic fluid after injecting 0.5 ml solution of 15 mM or 90 mM LiCl and 50 mg/ml Congo red. Following are the results obtained: 1) During infusion of LiCl through maternal vein the ratio of the aminotic $Li^{+}$/maternal plasma $Li^{+}$ increased significantly along with the increment of fetal weight. 2) The volume of amniotic fluid of larger fetuses than 20.5 gm increased significantly during administration of LiCl while that of smaller fetuses did not change. 3) After umbilical cord ligation the $Li^{+}$ concentration of amniotic fluid of larger fetuses than 20.5 gm was decreased to $59.9{\pm}10.3%$ and $56.9{\pm}42.9%$ $(mean{\pm}S.D.)$ of those of control group after 60 and 120 minutes of LiCl infusion respectively. In amniotic fluid of smaller fetuses than 20.5 gm, there was no significant difference between control and ligation groups. 4) The disappearance rate of Congo red in the amniotic fluid was $45.2{\pm}8.2%/hr$. 5) The disappearance rate of $Li^{+}$ after intraamniotic injection of LiCl depended on the amount injected. On injecting $7.5\;{\mu}mol$ LiCl, $Li^{+}$ disappeared rapidly from the amniotic fluid and the rates after 60 min and 90 min were $97.0{\pm}2.8,\;98.5{\pm}2.0%$ respectively. On injecting $45\;{\mu}mol$ LiCl, the rates were $56.0{\pm}15.4,\;78.9{\pm}14.5%$ at 60 and 90 min. 6) From the above results it was concluded: a) $Li^{+}$ transfer into the amniotic fluid increased along with the fetal growth and one half of $Li^{+}$ influx is through the extrafetal route even after the maturation of fetal kidney. b) One half of the $Li^{+}$ transfer from the amniotic fluid was through swallowing of fetus, while the remaining half was transfered rapidly through amniotic membrane, which was concentration limited.

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