• 제목/요약/키워드: Ion storage

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큰느타리버섯에서 석충 페리틴 단백질 유전자의 발현 최적화 및 생물학적 활성 (Optimization of the Expression of the Ferritin Protein Gene in Pleurotus eryngii and Its Biological Activity)

  • 우연정;오시윤;최장원
    • 한국균학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.359-371
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    • 2019
  • 큰느타리버섯에서 철 저장과 관련된 페리틴 단백질의 발현 및 분비를 최적화하기 위해, T-Fer 벡터에 EcoRI 및 HindIII처리를 해 페리틴 유전자를 얻은 후, BamHI으로 처리된 선형의 pPEVPR1b 분비 벡터에 클로닝하여pPEVPR1b-Fer 재조합 벡터를 구축한 다음 Agrobacterium tumefaciens LBA4404 로 도입하였다. Agrobacterium tumefaciens-mediated transformation 방법에 의해 Pleurotus eryngii로 형질전환하고 kanamycin함유된 MCM 배지에서 올바른 형질전환체를 선별하였고, 단백질 발현은 SDS-PAGE 및 항원항체 반응에 의한 western blot으로 확인하였다. 페리틴 단백질의 분비 발현은 batch culture 및 20 L airlift type fermenter에서 배양 시간 및 온도와 같은 배양 조건에 의해 최적화되었다. 페리틴 생산을 위한 배양 조건은 MCM 배지에서 25℃ 및 8 일 배양에 의해 최적화되었다. 페리틴 단백질의 양은 정량적 단백질 분석에 의해 2.4 mg/g mycelium으로 측정되었다. 그러나, PR1b (32 amino acid)의 분비서열은 큰느타리버섯 내부의 peptidase에 의해 정확하게 processing되지 않았지만, 페리틴 단백질은 균사체에서 최대로 전체단백질의 24.7% 발현되었고, 배양액에서는 검출되지 않았다. 철 결합 활성은 7.5% non-denaturing gel에서 Perls' staining에 의해 확인되었으며, 다량체 페리틴(24 subunits)이 P. eryngii 균사체에서 형성되었음을 보여준다. 생물학적 활성 측정을 위하여 페리틴을 함유한 분말을 제조하여 육계의 사료 첨가제로서의 사용 가능성에 대해 시험하였으며, 결과적으로 페리틴은 육계의 성장을 촉진하고 사료 효율 및 생산 지수를 향상시키는것으로 확인되었다.

금속유기골격체(Metal-organic Framework) 소재가 첨가된 다공성 활성탄소 복합재료 전극 기반의 에너지 저장 매체 제조 및 전기화학적 특성 분석 (Fabrication and analysis of electrochemical performance for energy storage device composed of metal-organic framework(MOF)/porous activated carbon composite material)

  • 이규석;정현택
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.260-267
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    • 2020
  • 본 연구에서는 "이온젤" 이라고 불리는 고분자 기반의 PVA(polyvinyl alcohol) 기반의 고체 전해질에 이온성 액체 BMIMBF4 (1-buthyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate)를 첨가하여 제조한 전고체 전해질과 활성탄소와 금속유기골격체 복합재료 기반의 전극 재료를 이용하여 슈퍼커패시터를 제작하였으며, 유기골격체의 유 무에 따른 전기화학적 특성을 분석하여 보았다. 슈퍼커패시터의 전기화학적 특성은 순환전압전류법(CV), 전기화학적 임피던스 분광법(EIS) 및 전정류 충·방전법(GCD)을 통하여 비교 및 분석하여 보았다. 그 결과로, 금속유기골격체가 함유되지 않은 슈퍼커패시터의 전기용량값은 380 F/g 으로 확인 할 수 있었고, 이 값은 금속유기골격체를 첨가하였을 때 340 F/g로 감소하는 현상을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 1 wt%의 금속유기골격체의 함유량은 전기화학적 특성 감소에 영향을 주는 것으로 사료되며 이러한 결과를 바탕으로 금속유기골격체의 첨가량을 최적화 할 필요가 있다고 판단된다.

수소이온농도 변화의 수축물질에 따른 가토신동맥 수축에 미치는 영향과 기전 (Effects of $H^{+}$ on the Contraction Induced by Various Agonists in the Renal Artery of a Rabbit)

  • 장석종;김세훈;전병화;박해근
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제24권1호
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    • pp.161-170
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    • 1990
  • The effects of $H^{+}$ on the arterial contraction and their mechanisms were investigated in the renal artery of a rabbit. The helical strips of isolated renal artery were immersed in the HEPES-buffered or $CO_{2}/HCO_{3}^{-}$-buffered Tyrode's solution. The contractions induced by agonists (norepinephrine, histamine, serotonin and angiotensin II) or high $K^{+}$ were observed with change of extracellular or intracellular $H^{+}$ concentration. The contractions induced by norepinephrine, histamine, serotonin, angiotensin II or high $K^{+}$ in HEPES-buffered Tyrode's solution were inhibited by increase in extracellular $H^{+}$ concentration and potentiated by decrease in extracellular $H^{+}$ concentration. The degrees of these effects were most evident in the contraction induced by serotonin and angiotensin II, moderate in those by histamine and high $K^{+}$, and least in those by norepinephrine. Maximal contraction by norepinephrine, histamine and high $K^{+}$ were not influenced by change in extracellular $H^{+}$ concentration, but influenced in those contration by serotonin and angiotensin II. The attenuated contractions by an acidic pH were not returned to the level of contraction at normal pH (7.4) by elevation of extracellular $Ca{2+}$ concentration. The agonists (norepinephrine, histamine and serotonin)-induced contractions in $Ca{2+}$-free Tyrode's solution were also attenuated by increase in extracellular $H^{+}$ concentration and potentiated by decrease in extracellular $H^{+}$ concentration. Elevation of $Pco_{2}$ in the $CO_{2}/HCO_{3}^{-}$-buffered Tyrode's solution, which increase the intracellular $H^{+}$ concentration, at constant extracellular pH (7.4), increased the contraction by 30 mM $K^{+}$. From the above results, it is suggested that the decrease in contractions by increase in extracellular $H^{+}$ concentration may be resulted from that $H^{+}$ make the receptors less sensitive to agonists and cell membrane hyperpolarize and then inhibit the $Ca{2+}$ influx as well as $Ca{2+}$ release from intracellular $Ca{2+}$ storage site.

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$SiO_2$가 유리섬유로 보강된 고분자 겔 전해질의 전기 화학적 특성에 미치는 영향 ([ $SiO_2$ ] Effect on the Electrochemical Properties of Polymeric Gel Electrolytes Reinforced with Glass Fiber Cloth)

  • 박호철;김상헌;전종한;김동원;고장면
    • 전기화학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.6-9
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    • 2001
  • 유리섬유(glass fiber cloth, GFC)가 보강제로 사용된 고분자 겔 전해질(polymeric gel electrolytes, PGEs)에 $SiO_2$를 첨가하여 전해질의 전기 화학적 특성을 조사하였다. 가소제로는 Ethylene carbonate(EC) , propylene carbonate(PC), diethyl carbonate(DEC)를, 리튬염으로는 $LiClO_4$를 고분자로는 polyacrylronitrile(PAN)과 poly(vinylidene fluoride-co-hexafluoro propylene)(P(VdF-co-HFP))을 사용하여 $80\~90{\mu}m$의 두께로 전해질을 제조하였다. 제조된 전해질은 모두 상온체서 $10^{-3}S/cm$의 이온 전도도를 나타내었고, 4.8V까지 안정하였다. 리튬금속을 사용하여 제조된 셀의 임피던스 결과에서는 시간이 지남에 따라 모든 전해질이 부동태 피막의 성장으로 계면저항이 증가했으나, $SiO_2$첨가비율에 따라 뚜렷한 차이는 보이지 않았다. $LiClO_2$와 mesophase pitch-based carbon fiber(MCF)를 각각 양극과 음극으로 사용하여 제조된 겔의 임피던스에서는 $SiO_2$가 첨가되지 않은 셀의 옴 저항이 충전, 방전이 진행되는 동안 많은 변화를 보였으며, $SiO_2$가 첨가된 셀의 저항은 거의 변화되지 않았고, 계면의 변화도 적었다. 또한 방전용량에서도 $SiO_2$$20\%$가 첨가된 전해질이 0.2C의 방전속도에132mAh/g의 비 용량을 나타내었고, 2C의 방전속도에서$85\%$의 방전용량을 유지하였다.

Improved Physical Properties of Ni-doped $BiFeO_3$ Ceramic

  • Yoo, Y.J.;Park, J.S.;Kang, J.H.;Kim, J.;Lee, B.W.;Kim, K.W.;Lee, Y.P.
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
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    • pp.250-250
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    • 2012
  • Recently, multiferroic materials have attracted much attention due to their fascinating fundamental physical properties and potential technological applications in magnetic/ferroelectric data storage systems, quantum electromagnets, spintronics, and sensor devices. Among single-phase multiferroic materials, $BiFeO_3$, in particular, has received considerable attention because of its very interesting magnetoelectric properties for application to spintronics. Enhanced ferromagnetism was found by Fe-site ion substitution with magnetic ions. In this study, $BiFe_{1-x}Ni_xO_3$ (x=0 and 0.05) bulk ceramic compounds were prepared by solid-state reaction and rapid sintering. High-purity $Bi_2O_3$, $Fe_3O_4$ and NiO powders were mixed with the stoichiometric proportions, and calcined at $450^{\circ}C$ for 24 h to produce $BiFe_{1-x}Ni_xO_3$. Then, the samples were directly put into the oven, which was heated up to $800^{\circ}C$ and sintered in air for 20 min. The crystalline structure of samples was investigated at room temperature by using a Rigaku Miniflex powder diffractometer. The Raman measurements were carried out with a Raman spectrometer with 514.5-nm-excitation Ar+-laser source under air ambient condition on a focused area of $1-{\mu}m$ diameter. The field-dependent magnetization and the temperature-dependent magnetization measurements were performed with a vibrating-sample magnetometer. The x-ray diffraction study demonstrates the compressive stress due to Ni substitution at the Fe site. $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ exhibits the rhombohedral perovskite structure R3c, similar to $BiFeO_3$. The lattice constant of $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ is smaller than of $BiFeO_3$ because of the smaller ionic radius of Ni3+ than that of Fe3+. The field-dependent magnetization of $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ exhibits a clear hysteresis loop at 300 K. The magnetic properties of $BiFe_{0.95}Ni_{0.05}O_3$ were improved at room temperature because of the existence of structurally compressive stress.

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보존처리 후 철제유물에 생성된 부식물 특성 연구 (Study on Characteristics of Corrosion Products Generated in Iron Artifacts after Conservation Treatments)

  • 정지해;양희제;하진욱
    • 보존과학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.297-309
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    • 2013
  • 철제유물은 출토되는 순간 급격한 환경변화로 인해 빠른 속도로 부식이 진행되므로 보존처리 과정을 거쳐 부식을 억제한다. 그러나 보존처리가 완료된 철제유물도 재부식이 발생하는 경우가 다수이며, 재부식된 유물의 보존처리는 1차 보존처리 시보다 그 처리가 어렵고 처리기간 또한 길어진다. 본 연구는 보존처리가 완료된 이후 보관과정에서 발생하는 부식생성물을 과학적으로 분석하여 재부식의 요인을 찾고자 하였다. 경주지역의 세 유적에서 출토된 철제유물을 동일한 약품과 방법으로 2002~2009년 동안 보존처리를 완료하였으나, 포장 보관 상태의 일부 철제유물에서 재부식 징후가 관찰되었다. 이중 재부식의 징후가 확인된 단조 철제유물 9점을 선별하여 질량측정, 육안관찰, 현미경을 통한 물리적 변화를 관찰하였고, SEM-EDS, XRD, IC, ICP분석을 통해 화학적 변화를 분석하였다. 그 결과, 유물에서 탈락된 부분의 접면에 형성된 황갈색 부식생성물은 군집한 형상만 다를 뿐 결정상은 공통적으로 침상형이 확인되었으며, 적색에서 황갈색으로 갈수록 침상의 형태가 뚜렷하였다. 보존처리가 완료된 시점의 경과에 따라 부식생성물이 증가할수록 유물의 질량이 증가하였고 염화이온의 농도가 상대적으로 높아지는 경향이 나타났다. 채집된 모든 시료의 부식생성물에 대한 XRD분석에서는 ${\beta}$-FeOOH(akaganeite)이 확인되었고, ICP분석 결과 $Na^+$, $Ca^{2+}$성분을 확인할 수 있었다.

BF3LiMA기반 자기-도핑형 겔 고분자 전해질의 전기화학적 특성에 미치는 리튬이온 농도의 영향 (Effect of Lithium Ion Concentration on Electrochemical Properties of BF3LiMA-based Self-doping Gel Polymer Electrolytes)

  • 강완철;류상욱
    • 전기화학회지
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    • 제13권3호
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    • pp.211-216
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    • 2010
  • 전해액 상용성의 boron trifluoride lithium methacrylate ($BF_3$LiMA)를 기본으로 하는 겔 고분자 전해질 (gel polymer electrolytes, GPE)에서 $BF_3$LiMA의 농도가 이온전도도, 전기화학적 안정성에 미치는 영향을 AC impedance 측정법과 linear sweep voltammetry (LSV)를 통하여 평가하였다. 그 결과 $BF_3$LiMA가 4wt% (고분자함량 21 wt%)일 때, 상온 이온전도도가 $5.3{\times}10^{-4}Scm^{-1}$로서 가장 높게 관찰되었으며 4 wt% 전후로 다시 감소하였다. $BF_3$LiMA 기반의 GPE는 음이온이 고정되어 있는 자기-도핑형 계열로서 우수한 전기화학적 안정성을 확인하였다. 한편 $BF_3$LiMA 기반 GPE는 리튬금속과 비교적 불안정한 계면반응성을 보여주었지만 흑연/GPE/흑연, LCO/GPE/LCO에서는 높은 계면안정성을 형성하였다. 따라서 $BF_3$LiMA 기반의 GPE를 통하여 높은 상온 이온전도도와 전기화학적 안정성 및 흑연과 LCO 양극산화물에 대한 우수한 계면특성을 확보할 수 있었다.

에틸알코올 용매를 이용한 주조철제유물의 탈염 실험 연구 (Experimental Study of Desalting Methods Using Ethyl Alcohol for Archaeological Cast Iron Objects)

  • 이혜연;조주혜
    • 보존과학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.95-104
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    • 2015
  • 주조철제유물은 발굴 후 보존환경이 맞지 않은 경우 부식이 급속하게 진행되며 특히 블록형 파손이 발생하고 최종에는 분말화 된다. 따라서 부식 요인, 즉 $Cl^-$ 이온을 제거하는 탈염처리가 중요하다. 그러나 주조철제유물은 탈염과정 중 형태가 파손되는 경우가 빈번히 발생하여 탈염 과정을 생략하거나 탈수 등의 안정화처리로 그치는 경우가 많다. 기존의 탈염 방법은 주로 물을 이용한 알칼리 수용액 방법이다. 그러나 물의 수산화이온은 부식을 촉진시키고 높은 표면 장력으로 내부 균열을 확대시켜 주조철제유물의 탈염 과정 중 파손 원인으로 판단된다. 따라서 본 연구에서는 표면 장력이 낮은 에틸알코올을 이용하여 탈염을 실시하고 그 탈염 효과를 알아보았다. 실험 결과 에틸알코올 탈염방법은 상온의 알칼리 수용액 방법과 유사하거나 더 높은 $Cl^-$ 이온 용출 효과를 보여주었다. 또한 에틸알코올 방법은 수용액 방법보다 유물의 파손이 적고 Fe의 용출이 거의 없어 탈염의 안전성 측면에서 우수함을 확인하였다. 본 실험은 현장적용 가능한 유기 용매 탈염 방법을 검토한 것으로 추가 연구를 통하여 주조철제유물의 안전하고 효율적인 안정화 방안을 마련하고자 한다.

자성에 의해 분리 가능한 메조포러스 카본의 소프트 주형 합성 (Soft-template Synthesis of Magnetically Separable Mesoporous Carbon)

  • 박성수;하창식
    • 접착 및 계면
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    • 제18권2호
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    • pp.75-81
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    • 2017
  • 본 연구에서는 잘 배열된 나노세공 구조와 자성체 나노입자를 포함하는 메조포러스 카본(Carbonized Ni-FDU-15)을 합성하였다. Carbonized Ni-FDU-15는 구조형성 주형으로 트리블럭 공중합체(F127)를 이용하고, 카본 세공벽 형성 물질로 resol 전구체를 사용하며 질산 니켈(nickel(II) nitrate)을 금속이온 원으로 사용하여 증발유도 자기조립(Evaporation-Induced Self-Assembly, EISA)과 직접 탄화과정을 거쳐서 합성되었다. 메조포러스 카본은 잘 배열된 이차원적 육방체 구조(2D-hexagonal structure)를 가진다. 한편, 세공벽 내 자성체 나노입자는 니켈(Ni) 금속과 니켈 산화물(NiO)이 생성되었다. 나노입자의 크기는 약 37 nm이었다. 그리고 Carbonized Ni-FDU-15의 표면적, 세공크기, 세공부피는 각각 $558m^2g^{-1}$, $22.5{\AA}$ 그리고 $0.5cm^3g^{-1}$이었다. Carbonized Ni-FDU-15는 외부에서 자력을 가하였을 때 자력이 가해지는 방향으로 이동함을 확인하였다. 이러한 자성체 담지 메조포러스 카본 물질은 흡착/분리, 자기 저장 매체, 자성 유체(ferrofluid), 자기 공명 영상(MRI) 및 약물 타겟팅 등의 광범위한 응용 분야에 높은 응용성을 가질 것으로 기대된다.

천연 염지제을 이용한 훈제오리의 품질특성 (Quality characteristics of smoked duck using natural curing agent)

  • 박연옥
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.645-653
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    • 2016
  • 본 연구는 천연 소재를 이용하여 개발한 천연훈제오리의 품질 특성을 일반훈제오리와 비교하여 합성 염지제를 천연물로 대체 가능한지를 알아보았다. 또한 소비자가 믿고 찾을 수 있는 안전하고 위생적인 식품으로 더 적합한 훈제오리를 개발하고자 하였다. 식품첨가물 잔류량, 저장기간 동안 훈제오리의 pH, 미생물량 및 색도변화, 관능평가, 항산화활성 등을 조사하였다. 천연물을 이용하여 개발한 천연훈제오리에서는 아질산나트륨, 산화방지제, 글루타민산나트륨 등의 합성첨가물은 검출되지 않았다. 저장 기간 동안 두 군 모두 pH가 감소하는 경향을 보였으며 대장균군은 발생하지 않았다. 훈제오리의 명도와 황색도는 두 군 간에 차이가 없었으나 저장기간 동안 두군 모두 감소하였으며, 적색도는 저장 전 기간 동안 일반 훈제오리가 유의적으로 높았다. 훈제오리에 대한 기호도 평가는 저장 기간이 길어질수록 외관, 색, 맛, 후미, 질감, 전체적인 품질이 유의적으로 감소하였으나 맛이나, 질감, 전체적인 품질에 대한 평가는 저장 기간 내내 유의적으로 천연훈제오리의 평가가 더 높았다. 총 폴리페놀 함량과 항산화 활성은 천연훈제오리가 일반훈제오리보다 높았다. 이상과 같은 결과로 볼 때 배당침액, 셀러리파우더, 비타민 C를 포함한 천연염지제는 일반훈제오리 염지제를 대신할 수 있으며, 천연물을 첨가하여 개발한 천연훈제오리는 식품첨가물이나 미생물 등이 검출되지 않고 항산화 활성이 우수하여 일반 소비자가 더 믿고 찾을 수 있는 위생적이고 안전한 건강식품으로써 적합하다고 사료된다.