• 대한화학회지
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• 제48권2호
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• pp.195-202
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• 2004

미셀 촉매 작용은 이론과 실험 화학 교과내용에서 중요한 부분이다. 산성 용액에서 도데실황산 나트륨(SDS)을 촉매로 한 글리신과 과망가니즈산 칼륨의 반응은 미셀 촉매 작용을 보여주는 반응속도론적 실험으로 적합하며, 고등학교와 대학 학부과정의 물리화학실험에서 사용할 수 있다. 본 연구에서는 이 반응이 계면활성제 존재하에서 반응속도가 빨라지는 것을 관찰하기 위하여 SDS를 넣지 않은 경우와 넣은 경우 모두 실험을 진행하였고, 얻어진 k를 [SDS]에 대하여 도시하였다. SDS의 임계 미셀 농도 이하에서부터 계면활성제에 의한 촉매 효과가 관찰되었는데, 이 선-미셀 촉매 효과는 양의 협동효과에 의한 것임을 알 수 있다. 얻어진 양의 협동지수(n)는 2.37이다. 또한 기질과 산화제의 농도에 따른 반응속도 변화도 논의하였다. 반응은 유사 일차 반응으로 진행되었으며, 글리신과 과망가니즈산 이온의 농도에 각각 일차 반응으로 나타나 전체 반응 차수는 이차 반응이었다. 반응 시간은 3~4시간으로 한 실험 시간에 몇 개의 실험 데이터를 얻을 수 있다. 용액 제조와 실험 과정에 대해서 자세히 기술하였으며, 또한 계면활성제에 의한 촉매 작용의 이론도 논의하였다.

• 유기물자원화
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• 제8권4호
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• pp.129-137
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• 2000

본 연구에서는 도시고함수율 유기성폐기물(MWWT)의 처리를 위하여, 음식물 쓰레기의 처리에 사용되었던 컨테이너 호기성 퇴비화 시스템과, 계분 및 축분처리에 사용되었던 직립 상향 기계식 교반기를 조합하여 개발하였다. 호기성 처리 공정은 운전이 쉽다는 점과 운전비용이 저렴하다는 점, 자연에서 이용하기 가장 편리한 안정된 부산물을 만들 수 있다는 장점에도 불구하고, 염분의 농축, 과도한 부형제의 사용에 의한 경제적 부담의 증가 및 설비의 대형화 등의 장애물을 가지고 있다. 개발된 공정은 이러한 문제점을 보완하고자 하수슬러지는 초기의 수분조절 및 고속발효를 위해 직립 밀폐형 반응조에서 5일간, 음식물쓰레기는 탈염과 수분조절을 위해 밀폐형 무교반 필터에서, 침출수는 폐수처리 장치에서 처리하였다. 실험결과 국내 퇴비에 품질규격을 만족하면서 부자재의 사용량을 3% 이내로 조절할 수 있어 기존공정의 문제점을 해결할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제44권12호
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• pp.1912-1917
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• 2015

천연식물에 광범위하게 존재하는 대표적인 페닐프로파노이드 화합물인 caffeic acid에 대해 배 유래의 polyphenol oxidase로 산화반응을 수행하여 상대적으로 높은 pancreatic lipase 저해 활성($IC_{50}$; $161.2{\pm}2.8{\mu}g/mL$)을 확인하였으며, 이는 caffeic acid와 비교하였을 경우 활성이 상승함을 알 수 있었다. Caffeic acid 산화반응물에 대해서 $C_{18}$ 겔을 활용한 column chromatography를 수행하여 4종의 리그난 화합물을 분리하였고, 각 화합물의 화학구조는 NMR 스펙트럼 데이터 해석 및 표품과의 HPLC 직접 비교를 통하여 phellinsin A(2), caffeicinic acid(3), isocaffeicinic acid(4), 7,8-erythro-caffeicin(5)으로 동정하였다. 이들 화합물중 phellinsin A(2)는 $IC_{50}$ 값이 $66.3{\pm}2.6{\mu}M$로 가장 강한 효능을 나타내었으며, 다음으로 caffeic acid 2분자의 산화 결합을 통해 생합성된 caffeicinic acid(3)의 $IC_{50}$ 값이 $109.6{\pm}3.7{\mu}M$의 저해능을 나타내었다. 배에 존재하는 polyphenol 산화효소에 의해 생합성된 caffeic acid 이량체가 pancreatic lipase 저해 활성 물질임을 확인하였으며, 이들 활성은 caffeic acid가 결합 양상에 따른 화합물의 구조에 따라 다름이 시사되었다. 향후 이들 활성물질의 활성 기작에 대한 연구가 필요하며 본 연구 결과는 보다 우수한 pancreatic lipase 저해능을 가지는 새로운 선도화합물 발굴을 위한 기초자료로 이용될 수 있을 뿐만 아니라 항비만 물질의 상업화를 위한 기초자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.101-119
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• 2018

In this study, we analyzed long-term measurements and air quality simulation results of four criteria air pollutants ($PM_{10}$, $O_3$, $NO_2$, and $SO_2$) for 10 years, from 2006 to 2015, with emphasis on trends of annual variabilities. With the observation data, we conducted spatial interpolation using the Kriging method to estimate spatial distribution of pollutant concentrations. We also performed air quality simulations using the CMAQ model to consider the nonlinearity of the secondary air pollutants such as $O_3$ and the influence of long-range transport. In addition, these simulations are used to deduce the effect of long-term meteorological variations on trends of air quality changes because we fixed the emissions inventory while changing meteorological inputs. The nation-wide inter-annual variability of modeled $PM_{10}$ concentrations was $-0.11{\mu}g/m^3/yr$, while that of observed concentrations was $-0.84{\mu}g/m^3/yr$. For the Seoul Metropolitan Area, the inter-annual variability of observed $PM_{10}$ concentrations was $-1.64{\mu}g/m^3/yr$ that is two times rapid improvement compared to other regions. On the other hand, the inter-annual variability of observed $O_3$ concentrations is 0.62 ppb/yr which is larger than the simulated result of 0.13 ppb/yr. Magnitudes of differences between the modeled and observed inter-annual variabilities indicated that decreasing trend of $PM_{10}$ and increasing trend of $O_3$ are more influenced by emissions and oxidation states than meteorological conditions. We also found similar patterns in $NO_2$. However, $NO_2$ trends showed greater regional and seasonal differences than other pollutants. The analytic approach used in this study can be applicable to estimate changes in factors determining air quality such as emissions, weather, and surrounding conditions over a long term. Then analysis results can be used as important data for air quality management planning and evaluation of the chronic impact of air quality.

• 자원환경지질
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• 제35권4호
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• pp.355-368
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• 2002

대원사 다층석탑(보물 제1112호)의 훼손도 평가와 지질학적 안전진단을 실시하였다. 이 다층석탑의 부재는 주로 화강암질 편마암으로 이루어져 있으며, 부분적으로 세립질 화강편마암과 우백질 화강편마암이 혼재한다. 보륜석은 흑운모 화강암이며 원추형 보주는 도기로 되어 있다. 탑의 부재는 박리와 박락이 심하고 탑신과 옥개석의 일부는 파손되어 시멘트로 조악하게 접착되어 있는 상태이다. 이 탑은 전체적으로 비정질 철수산화 광물의 침전과 피복으로 인하여 황갈색 또는 적갈색을 띤다. 또한 망간산화물에 의한 암갈색 각질과 시멘트 몰탈에서 용해된 석고와 방해석 침전물이 표면의 백화현상을 야기하였다. 각각의 탑신, 옥개석 및 상륜부의 구성암석에는 방사상 또는 선상 미세균열과 이를 충전한 회백색 탄산염광물들이 산재한다. 이 탑에는 균류, 조류, 지의류나 선태류가 암석의 표면에 고착되어 기생하면서 황갈색, 청남색 및 진녹색을 나타내는 반점상으로 산출된다. 한편 대원사 경내 및 계곡에 분포하는 암석도 다층석탑과 마찬가지로 심한 적화현상을 볼 수 있다. 이는 대원사 부근에 분포하는 암석이 일반적인 편마암류의 철과 망간 함량에 비하여 아주 높고, 이들이 강수 또는 지표수와의 반응에 따라 산화물을 형성하여 표면을 피복한 자연적인 현상이다. 따라서 이 탑의 이차오염을 가중시키는 적화 및 백화현상을 차단하기 위한 보존처리와 석탑의 부재와 지반의 구조적 안정을 위한 열극계의 보강과 접착이 필요하다.

• 한국광학회지
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• 제28권4호
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• pp.166-171
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• 2017

수소 가스는 연소과정에서 오염물질의 배출이 없는 친환경 에너지원이다. 그러나 연소 및 폭발성이 매우 강해 매우 위험한 특징을 갖고 있다. 원자력 발전소의 중대 사고 발생시 핵연료의 산화 과정에서 다량의 수소 가스가 발생하며 원전 격납 건물의 2차 사고의 원인으로 작용함으로 원전의 안전을 확보하기 위하여 수소 가스의 검출 기술은 매우 중요하다. 본 논문은 수소 가스의 원격 계측을 위한 라만 라이다 시스템의 개발에 관한 것이다. 소형의 이동 가능한 라만 라이다 시스템을 설계 및 개발하였으며, 수소 가스의 농도를 정량적으로 계측하기 위한 계측 알고리즘을 개발하였다. 개발된 수소 가스 계측을 위한 라만 라이다 시스템의 수소 가스 검출 능력을 검증하기 위하여 수소 가스의 농도를 조절할 수 있는 가스 챔버를 이용하여 낮에 야외 환경에서 수소 가스 검출 실험을 실시하였다. 그 결과 20미터 거리에서 최소 0.67 Vol.%의 수소 가스 농도의 검출이 가능하였다.

• 청정기술
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• 제18권4호
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• pp.426-431
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• 2012

탄소가 다량 포함된 석탄을 직접탄소연료전지(direct carbon fuel cell, DCFC) 연료로 사용 시 무기물인 회분은 반응 후 남아 접촉계면을 물리적으로 덮어 연료전지 성능을 저하시킨다. 본 연구에서는 회분이 제거된 무회분탄(ash-free coal, AFC)을 제조하고 이를 증기 가스화 촉매와 함께 도입한 후 DCFC 연료로써의 특성을 알아보았다. 고체산화물 연료전지(solid oxide fuel cell, SOFC) 기반의 DCFC에 무회분탄과 가스화 촉매인 탄산칼륨을 연료로 도입한 경우와 무회분탄만을 도입한 경우를 비교하였다. 열분해 반응 조건에서는 두 경우의 전력밀도 차이가 크지 않으나, 증기 가스화 조건에서는 촉매가 도입된 무회분탄이 상대적으로 높은 전력밀도 상승을 나타냈다. 이것은 증기 가스화 반응이 촉매에 의해 활성화되어 더 많은 양의 수소가 생산되었기 때문이다. 촉매 유무에 따른 수소 생성양의 차이를 가스크로마토그래피(gas chromatography, GC)로 정량 분석한 결과, 탄산칼륨첨가는 수소 생산 속도를 증가시킴을 확인하였다. 시간 경과에 따른 전력밀도의 감소는 촉매가 첨가된 연료에서 더 빠르게 나타났는데, 이는 촉매의 칼륨성분이 전해질과 반응하여 이성질 화합물을 형성하기 때문으로 생각된다. 얇은 두께의 전해질(30 ${\mu}m$) 도입에 의해 전력밀도가 향상되었다.

• 전기화학회지
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• 제22권2호
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• pp.69-78
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• 2019

리튬 금속 음극은 낮은 환원 전위, 고에너지 밀도로 인해 흑연을 대체할 차세대 음극재로 재조명 받고 있다. 하지만, 충방전시 리튬 금속 표면에서의 반복적인 산화/환원 반응에 의해 리튬 덴드라이트가 형성되며 이로 인해 수명특성이 급격하게 저하되고 더 나아가 내부 단락(Internal Short-circuit)과 같은 안전성 문제로 인해 상용화되기에는 어려운 실정이다. 이를 해결하기 위해 본 연구 그룹에서는 리튬 금속에 미세 패턴을 형성하여 전류 밀도를 제어함으로써 덴드라이트 형성을 제어하였으나, 고전류밀도에서는 리튬 덴드라이트의 형성을 완벽하게 제어할 수는 없었다. 본 연구에서는 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 전해질 첨가제 Vinylene Carbonate(VC)를 도입하여 고율 충방전 시 미세 패턴화된 리튬 금속 전극의 덴드라이트 형성 억제를 극대화하고자 하였다. 미세 패턴화된 리튬 금속 전극과 VC 첨가제의 시너지 효과로 인해 높은 전류 밀도에서의 리튬 덴드라이트가 비교적 치밀하게 형성되는 것을 확인할 수 있었다. 이로 인해 300사이클 동안 88.3%의 용량유지율을 보였으며, 기존의 미세 패턴화된 리튬 금속 전극에 대비하여 수명특성이 약 6배 이상 향상된 것을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제31권8호
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• pp.778-785
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• 2021

오이 씨앗의 발아는 세포의 지방체내 저장지방의 분해 결과인 acyl-CoA의 글라이옥시좀으로 이동 후 베타 산화의 결과물인 acetyl-CoA의 글라이옥실산 회로로의 유입과 지방의 유동으로 촉발된다. Acetyl-CoA는 글라이옥실산 회로의 가동을 위한 탄소원을 제공하며 시트르산과 말산을 생성하며 글라이옥실산 회로의 작동을 유도한다. 지방 저장 종자의 발아에 있어서 글라이옥실산 회로는 필수적 요소이며, 그 결과물인 말산 및 숙신산의 미토콘드리아로의 이동은 TCA 회로의 가동과 옥살초산의 생성 및 세포질로의 유동으로 PEPCK에 의한 당신생을 가능하게 한다. 즉, 저장 지방을 원료로 여러 대사물질의 생산 및 이동과 다중의 대사경로를 통하여 발아 시 사용 가능한 에너지원인 포도당의 형태로 전환이 이루어진다. 이에 동반하여 많은 유전자의 발현 조절이 이루어지고, 세포내 소기관 특히 미소체로 대표되는 글라이옥시좀은 말산 합성효소(malate synthase)와 이소 시트르산 분해효소(isocitrate lyase)로 특화된다. 또 다른 acetyl-CoA의 유동은 carnitine을 매개로 하는 BOU (A BOUT DE SOUFFLE)의 작동이다. 이것은 카니틴의 대사와 관련하여 고등식물의 발달과 대사과정에서의 중요성이 확인된 것으로 사료된다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제17권2호
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• pp.371-385
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• 2023

BACKGROUND/OBJECTIVES: Soy isoflavone (SIF) and soy lecithin (SL) have beneficial effects on many chronic diseases, including neurodegenerative diseases. Regretfully, there is little evidence to show the combined effects of these soy extractives on the impairment of cognition and abnormal cerebral blood flow (CBF). This study examined the optimal combination dose of SIF + SL to provide evidence for improving CBF and protecting cerebrovascular endothelial cells. MATERIALS/METHODS: In vivo study, SIF50 + SL40, SIF50 + SL80 and SIF50 + SL160 groups were obtained. Morris water maze, laser speckle contrast imaging (LSCI), and hematoxylin-eosin staining were used to detect learning and memory impairment, CBF, and damage to the cerebrovascular tissue in rat. The 8-hydroxy-2'-deoxyguanosine (8-OHdG) and the oxidized glutathione (GSSG) were detected. The anti-oxidative damage index of superoxide dismutase (SOD) and glutathione (GSH) in the serum of an animal model was also tested. In vitro study, an immortalized mouse brain endothelial cell line (bEND.3 cells) was used to confirm the cerebrovascular endothelial cell protection of SIF + SL. In this study, 50 µM of Gen were used, while the 25, 50, or 100 µM of SL for different incubation times were selected first. The intracellular levels of 8-OHdG, SOD, GSH, and GSSG were also detected in the cells. RESULTS: In vivo study, SIF + SL could increase the target crossing times significantly and shorten the total swimming distance of rats. The CBF in the rats of the SIF50 + SL40 group and SIF50 + SL160 group was enhanced. Pathological changes, such as attenuation of the endothelium in cerebral vessels were much less in the SIF50 + SL40 group and SIF50 + SL160 group. The 8-OHdG was reduced in the SIF50 + SL40 group. The GSSG showed a significant decrease in all SIF + SL pretreatment groups, but the GSH showed an opposite result. SOD was upregulated by SIF + SL pretreatment. Different combinations of Genistein (Gen)+SL, the secondary proof of health benefits found in vivo study, showed they have effective anti-oxidation and less side reaction on protecting cerebrovascular endothelial cell. SIF50 + SL40 in rats experiment and Gen50 + SL25 in cell test were the optimum joint doses on alleviating cognitive impairment and regulating CBF through protecting cerebrovascular tissue by its antioxidant activity. CONCLUSIONS: SIF+SL could significantly prevent cognitive defect induced by β-Amyloid through regulating CBF. This kind of effect might be attributed to its antioxidant activity on protecting cerebral vessels.