• 제목/요약/키워드: Selectivity enhancement

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투과증발을 위한 2차원 복합막 기반의 최근 개발 (Recent Development Based on 2D Composite Membrane for Pervaporation)

  • 하승우;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.158-167
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    • 2023
  • 환경 오염과 천연 자원의 고갈에 대한 증가하는 우려는 환경적으로 지속 가능한 기술의 개발을 촉진했습니다. 퍼바포레이션은 낮은 에너지 소비, 환경 영향 및 성능 효율로 인해 최근 수십 년 동안 주목을 받아 왔습니다. 이 방법은 막이 원하는 선택도를 충족하도록 미세 조정될 수 있기 때문에 화학 종을 분리하고 유기 용매를 탈수하는 데 사용되었습니다. 역삼투 및 증류와 같은 여러 분리 공정은 실험 환경 및 산업 응용 분야에서 모두 활용되고 있습니다. 그러나 퍼바포레이션은 작동 압력 및 온도가 낮고 거부율이 높은 등 여러 이점이 있습니다. 그럼에도 불구하고, 현재 막 기술의 상태만으로는 실용적인 응용에 대한 요구를 충분하게 할 수 없습니다. 반면, 복합막은 유기 물질과 무기 물질의 장점을 모두 활용할 수 있습니다. 많은 연구들이 현재 한계를 해결하기 위해 그래핀 산화물(GO) 및 MXene (MX)과 같은 무기 나노 물질을 고분자 막에 효과적으로 통합했습니다. 이 검토는 투과증발에서의 2D 복합막의 최근 발전을 조사하고 성능 향상을 평가합니다.

이산화탄소 압력순환흡착을 위한 칼슘 이온교환 Y 제올라이트의 작업용량과 선택계수 향상 (Enhancement of the Working Capacity and Selectivity Factor of Calcium-Exchanged Y Zeolites for Carbon Dioxide Pressure Swing Adsorption)

  • 김문현
    • 청정기술
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    • 제24권1호
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    • pp.41-49
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    • 2018
  • $25^{\circ}C$에서 $CO_2$ 흡착을 위한 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수를 현저하게 향상시키기 위하여 서로 다른 전하와 이온반경을 갖는 $Na^+$, $N^+$, $Ca^{2+}$$Cu^{2+}$로 이온교환된 Y 제올라이트들이 연구되었다. 매우 소량인 0.012% $Ca^{2+}$로 이온교환된 NaY는 7회의 반복적인 $CO_2$ 흡착/탈착 싸이클 동안에도 완전히 가역적이었으므로 기존에 보고된 것들과는 달리 표면에 카보네이트는 생성되지 않는 것으로 생각된다. 4 bar 이상에서 2.00% CaY, 1.60% CuY와 1.87% LiY 모두 NaY와 매우 유사한 $CO_2$ 흡착성능을 보였다할지라도 그보다 낮은 압력에서는 이들의 흡착능은 감소하였고 그 정도는 금속이온들의 종류에 의존하였다. 0.5 ~ 2.5 bar에서 $CO_2$ 흡착성능은 NaY > 1.60% CuY > 2.00% CaY > 1.87% LiY의 순으로 나타났는데, 이들 모두 동일한 faujasite 골격과 약 2.6의 Si/Al 비율을 가지므로 골격, 골격조성, 유효세공크기와 채널구조에 있어서 차이는 없기 때문에 약한 루이스산의 특성을 갖는 $CO_2$의 구별되는 흡착거동은 이온교환에 따른 국부염기도와 흡착 포텐셜 에너지의 변화 때문일 것이다. $CO_2$ 흡착과는 다른 경향성이 CO 흡착에서 나타났고 이는 보다 약한 사극자 상호작용 때문이다. 0.012 ~ 5.23% Ca 함량을 갖는 Y 제올라이트에 $CO_2$와 CO 흡착 시 Ca 함량에 따른 현저한 의존성이 존재하였는데 0.05% 이하에서 $CO_2$ 흡착능은 증가한 반면에 그 이상에서는 감소하였다. 이러한 경향에도 불구하고 Ca 함량의 증가와 함께 작업용량과 $CO_2/CO$ 선택계수는 현저히 증가하였고, 5.23% CaY의 경우 작업용량은 $2.37mmol\;g^{-1}$, 선택계수는 4.37이었는데 본 연구에서 얻어진 작업용량은 문헌에 보고된 벤치마크와 유사한 수준이었다.

해당화 뿌리 추출물의 면역 증진 효과 (Screening of immune enhancement activities of the extracts from Rosa rugosae Radix)

  • 이미경;이서호;최근표;유창연;이신영;이진하;이현용
    • 한국약용작물학회지
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    • 제11권1호
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    • pp.13-18
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    • 2003
  • 해당화 뿌리의 추출물 모두 0.5g/L 이하의 농도로 투여 시는 정상세포 생존율을 80%이상으로 유지시켜 시료자체에 의한 독성은 나타나지 않으며, 각 추출물의 암세포에 대한 생육억제활성은 0.1 mg/ml의 낮은 농도에서도 비교적 $40{\sim}60%$의 높은 억제율을 나타내었다. 추출물들은 0.5mg/ml 이상의 농도에서 MCF7에 대하여 66%이상, A549에 대하여서는 70%이상의 생육억제활성을 나타내었다. Hep3B에 대하여서는 에탄을 추출물은 78%이상의 높은 암세포 생육억제활성을 나타내었으며, AGS에 대하여 물 추출물이 약 68%정도의 암세포 생육억제활성을 나타내었다 각 추출물의 selectivity에 있어서 각 추출물이 0.1mg/ml에서 1.0mg/ml의 농도에서 4이상의 수치를 나타내어 해당화 뿌리 추출물들이 암세포를 선택적으로 사멸하는 기작을 지닌 것을 확인하였다. 또한 암세포와 정상세포의 시간에 따른 산화 정도를 Microphysiometer를 이용하여 측정한 결과 시료 투여 후 점차적으로 산화도가 빠르게 증가하는 것을 확인하였다. 각 시료들의 면역세포생육 증진 기능은 0.5 mg/ml 이상의 농도에서 B세포의 생장을 $1.2{\sim}1.3$배 이상 증가시켰으며, T세포의 경우 $1.2{\sim}1.5$배 이상의 생장율의 증가를 나타내었다 에탄올 추출물이 물 추출물들에 비하여 높은 면역세포의 생육증진활성을 나타냄을 확인하였고, cytokine의 생성측정정도를 측정한 결과, IL-6는 에탄을 추출물이 배양 6일째 0.5mg/ml의 농도에서 최고 61.3 pg/ml의 분비량을 나타내었으며, $TNF-{\alpha}$도 에탄올 추출물이 배양 6일째 최고 61.9 pg/ml의 분비량을 나타내었다. acridine orange와 ethidium bromide로 형광염색하여 인간 면역 T cell에 대한세포 사멸형태를 측정한 결과 배양 4일째부터 15% 이상의 세포들이 자가 사멸 형태로 사멸함을 확인할 수 있었다.

추출 용매에 따른 오갈피속 근피의 생리활성 기능 탐색 및 비교 (Comparison of biological activity according to extracting solvents of four Acanthopanax root bark)

  • 김승경;김영길;이미경;한종수;이진하;이현용
    • 한국약용작물학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.21-28
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    • 2000
  • 오갈피류 근피를 증류수 , 에탄올, 50% ethanol 용액 (증류수 : 에탄올, 1 : 1 v/v)로 추출하여 생리 활성을 검색하였다 . 암세포 생육 억제 효과는 검색된 모든 암세포(Hep3B, A549, MCF7)에서 높은 억제 활성을 나타내었고, 특히 간암세포에 대해서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물(1.0g/L)이 94%의 가장 높은 억제 활성을 나타내었다. 돌연변이 유발억제 실험에서는 가시오갈피 근피의 50% ethanol 용액 추출물에서 가장 높은 억제효과를 나타내었으며 면역증진 실험에서도 가시오갈피근피가 가장 높은 효과를 나타내었다. 가시오갈피 근피는 또한 수행된 간기능 보호능과 항산화실험에서도 가장 높은 효과를 나타내었다. 따라서 모든 활성 실험에서 50% ethanol 용매 추출물이 에탄올과 증류수 추출물에 비해 좋은 것으로 나타났다. 이는 증류수나 에탄올 단일의 용매에 의한 추출보다 혼합 용매에 의한 추출이 유용생리활성 물질 추출에 유리함을 보여 준다.

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농산물 중 thidiazuron 잔류분석법 개선 및 잔류실태 조사 (Enhancement of Analytical Method for Thidiazuron Residues and Monitoring of its Residues in Agricultural Commodities)

  • 도정아;이미영;박혜진;권지은;조윤제;장문익;오재호;홍진환
    • 한국환경농학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.207-213
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    • 2013
  • Thidiazuron은 1976년 Plant Physiology 발표를 통해 생장조정제로 알려진 이후, 현재 우리나라에서도 생장조정제로 수박과 참외의 착과 증진 및 참다래의 과실비대 촉진, 포도의 과립 비대 증진 및 착립 증진 등을 위해 등록되어 사용되고 있다. Thidiazuron의 분석법은 식품공전에 수재되어 있으나, 등재 당시의 기술 이용, 일부 시험 대상 품목에 대한적용 등으로, 최근의 잔류허용기준 설정 품목의 증가와 분석기기 및 기술 발달을 반영하여 검증된 분석법으로 개선코자 하였다. 더불어, 개발된 분석법을 활용하여, thidiazuron의 사용이 허가되어 있는 수박, 키위, 포도를 포함한 국민 다소 비 식품 17품목에 대한 잔류실태조사도 수행하였다. 개발된 분석법의 회수율은, 현미 89.2~91.2 %, 고추 87.2~92.1 %, 감자 76.4~86.9 %, 수박 91.2~95.7 %, 키위 86.5~88.5 %, 포도 89.5~94.0 % 였으며, 반복 회수율 간 변이계수는 10 % 이하였다. 또한 개발된 분석법으로 우리나라에서 유통되고 있는 다소비 농산물 쌀, 상추, 사과 등 17품목 358건에 대해 농약 잔류실태를 조사한 결과 모든 시료에서 thidazulon은 검출되지 않았다.

$BCl_3$ 계열 유도결합 플라즈마를 이용한 사파이어 기판의 식각 특성 (Plasma Etching Characteristics of Sapphire Substrate using $BCl_3$-based Inductively Coupled Plasma)

  • 김동표;우종창;엄두승;양설;김창일
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 추계학술대회 논문집 Vol.21
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    • pp.363-363
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    • 2008
  • The development of dry etching process for sapphire wafer with plasma has been key issues for the opto-electric devices. The challenges are increasing control and obtaining low plasma induced-damage because an unwanted scattering of radiation is caused by the spatial disorder of pattern and variation of surface roughness. The plasma-induced damages during plasma etching process can be classified as impurity contamination of residual etch products or bonding disruption in lattice due to charged particle bombardment. Therefor, fine pattern technology with low damaged etching process and high etch rate are urgently needed. Until now, there are a lot of reports on the etching of sapphire wafer with using $Cl_2$/Ar, $BCl_3$/Ar, HBr/Ar and so on [1]. However, the etch behavior of sapphire wafer have investigated with variation of only one parameter while other parameters are fixed. In this study, we investigated the effect of pressure and other parameters on the etch rate and the selectivity. We selected $BCl_3$ as an etch ant because $BCl_3$ plasmas are widely used in etching process of oxide materials. In plasma, the $BCl_3$ molecule can be dissociated into B radical, $B^+$ ion, Cl radical and $Cl^+$ ion. However, the $BCl_3$ molecule can be dissociated into B radical or $B^+$ ion easier than Cl radical or $Cl^+$ ion. First, we evaluated the etch behaviors of sapphire wafer in $BCl_3$/additive gases (Ar, $N_2,Cl_2$) gases. The behavior of etch rate of sapphire substrate was monitored as a function of additive gas ratio to $BCl_3$ based plasma, total flow rate, r.f. power, d.c. bias under different pressures of 5 mTorr, 10 mTorr, 20 mTorr and 30 mTorr. The etch rates of sapphire wafer, $SiO_2$ and PR were measured with using alpha step surface profiler. In order to understand the changes of radicals, volume density of Cl, B radical and BCl molecule were investigated with optical emission spectroscopy (OES). The chemical states of $Al_2O_3$ thin films were studied with energy dispersive X-ray (EDX) and depth profile anlysis of auger electron spectroscopy (AES). The enhancement of sapphire substrate can be explained by the reactive ion etching mechanism with the competition of the formation of volatile $AlCl_3$, $Al_2Cl_6$ or $BOCl_3$ and the sputter effect by energetic ions.

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마늘 첨가 복합배지에서 배양된 영지 균사체의 면역 증진 효과 (Enhancement of Immune Activities of Ganoderma lucidum Mycelium Cultured with Garlic Enriched Medium)

  • 문형철;이현수;박진홍;김대호;이신영;성낙술;방진기;정해곤;이현용
    • 한국약용작물학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.24-30
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    • 2004
  • 1 인간 면역 세포 중 하나인 T세포에 대한 각 시료의 생육 촉진 활성은 시료의 $1.0\;g/{\ell}$에서 기준물질로 사용한 ${\beta}-glucan$이 T 세포의 생육촉진 활성 측정에서 가장 좋은활성을 나타내었으며, GAM은 GM보다 높은 생육 촉진 활성을 보였다. 2. B 세포의 각 cell 당 $TNF-{\alpha}$의 분비량을 살펴보면 GAM, GM, GS는 배양 2일째 최대분비량을 나타내었고, 표준물질로 사용한 ${\beta}-glucan$은 배양 1일째부터 6일째까지 일정한 수치의 분비량을 나타내었다 IL-6의 경우는 모든 시료들이 비교적 높은 활성을 나타내었다. 3. 정상 폐 세포인 HEL299에 대한 세포 독성 실험에서는 표준물질로 사용한 ${\beta}-glucan$과 GAM이 시료 투여 최고 농도인 $1.0\;g/{\ell}$의 농도에서 30% 미만의 비교적 낮은 세포 독성을 나타내었으며, 반면에 GM과 GS는 30% 이상의 비교적 높은 세포 독성을 나타내었다. 4. 페암 세포인 A549에 대한 각 시료의 생육 억제 활성과 선택적 사멸도를 살펴보면, 암세포에 대한 생육 억제활성이 가장 좋게 나타낸 시료는 GM으로 90% 이상의 아주 높은 억제 활성을 나타내었지만 선택적 사멸도에서는 정상세포에 대한 세포 독성이 높아 비교적 낮은 수치를 나타내었다. 그리고 GAM과 ${\beta}-glucan$은 GM에 비하여 비교적 낮은 생육 억제 효과를 나타내었지만 세포 독성이 낮아 선택적 사멸도에서는 GM에 비하여 높은 선택적 사멸도를 나타내었다. 5. 인간 면역 세포 중 하나인 T 세포를 microphysiometer를 이용하여 동역학적 면역 활성 증진도를 살펴보면 표준물질로 사용한 ${\beta}-glucan$을 투여하고 20분부터 170여분까지 대사활성도가 급격히 증가하였으며, GAM의 경우는 시료를 투여하고 240분이 지날 때까지 꾸준히 대사활성도가 증가되는 것을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과는 앞서 실험한 end point 만을 측정한 세포생육도와 유사한 결과를 나타내었다.

Determination of 11 Illicit Compounds in Dietary Supplements Using High-Performance Liquid Chromatography and Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

  • Shin, Dasom;Kang, Hui-Seung;Kim, Hyung-soo;Moon, Guiim
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제35권4호
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    • pp.326-333
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    • 2020
  • 본 연구는 불법적으로 식품에 사용될 수 있는 부정물질 11종에 대한 안전관리 강화를 위해 정량 및 정성 분석이 가능한 HPLC-DAD와 LC-MS/MS를 검증하기 위해 수행되었다. 확립된 시험법은 AOAC 가이드라인에 따라 직선성, 정밀성, 정량한계 및 회수율 등을 통해 유효성을 확인하였다. 본 실험에서 정량한계를 포함하여 검량선을 작성하였고, 모두 0.99 이상의 직선성을 확인하였다. 또한 정확성은 LC (90.0-106%), LC-MS/MS (83.0-114%) 이고, 정밀도는10% 이하로 재현성이 우수하였다. 확립된 시험법은 식품 중 부정물질 안전관리 및 모니터링에 활용될 것으로 사료된다.

아세톤의 선택적 감지를 위한 In2O3 zig-zag nanocolumns (Highly ordered In2O3 zig-zag nanocolumns for selective detection of acetone )

  • 정재한;김호균;조윤행;황준호;박시형;손성우;정수빈;이은솔;이광재;심영석
    • 한국표면공학회지
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    • 제57권1호
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    • pp.38-48
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    • 2024
  • We fabricated In2O3 zig-zag nanocolumns(ZZNCs) by oblique angle deposition method based on e-beam evaporator for highly sensitive and selective CH3COCH3 sensor. Our results indicate that as the ZZNCs layer stacks, the gas response also increases. In comparison to thin films, ZZNCs at 5 layer show a 117-fold enhancement in gas response and a rapid response time (~2 s). When measured with various gases, it showed a high selectivity towards acetone. Under conditions of 80% R.H., exposure to CH3COCH3 gas theoretically indicated a detection limit of 1.2 part-per-billion(ppb). These results suggest the potential of In2O3 ZZNCs as a breath analyzer for the diagnosis of diabetes.

고로쇠 수피 초고압 추출물의 항암활성 증진 (Enhancement of Anticancer Activity of Acer mono by High Pressure Extraction Process)

  • 정명훈;김승섭;하지혜;김영;이학주;강하영;박성진;이현용
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.1243-1252
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    • 2009
  • 본 연구에서는 초고압 공정을 통하여 기존의 일반 열수추출공정과 비교함으로써 초고압 공정에 의한 항산화 활성 증진 및 항암활성 증진 효과를 확인하였다. 기존의 추출공정과 비교하여 높은 압력 하에서 추출수율이 증가한 것은 시료의 세포막이 비가역적으로 분해되어 막 투과성이 증가되어 물질 이동이 용이하게 되어 용매가 세포 안으로 들어가 보다 많은 성분이 세포 밖으로 쉽게 용출되어 나오는 결과라고 추정된다. DPPH radical 소거활성을 측정한 결과, 네 가지의 추출물 중 15분간 초고압 처리한 추출물의 활성이 1.0 mg/mL의 농도에서 94.56%로 가장 높은 활성을 보였고, 또한 BHA의 93.24%보다 높은 활성을 보였다. SOD 유사활성 결과를 살펴보면 15분간 초고압 처리를 한 추출물의 활성이 모든 농도에서 대조군으로 비교한 BHA의 활성보다 높았고, 열수추출의 활성보다 높은 결과를 나타내었다. 인간의 정상 폐 세포인 HEL299를 이용한 세포 독성은 초음파 공정을 15분간 처리한 추출물 1.0 mg/mL의 농도에서 20.12%로, 일반 열수 추출물의 24.53%보다 낮은 세포독성을 나타내어 초고압 공정을 통한 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었다. 또한 인간 정상 신장 세포인 HEK293을 이용한 세포 독성실험에서도 1.0 mg/mL의 농도에서 초고압 처리를 15분 동안 한 추출물이 23.54%를 나타내어 일반 열수 추출물보다 약 3% 낮은 독성을 보였다. 암세포 억제활성 측정은 AGS, A549, MCF-7, Hep3B, Caco-2의 세포를 이용하여 실험을 하였다. 위의 4가지 암세포에서 1.0 mg/mL의 농도에서 70% 이상의 높은 암세포 억제 활성을 보였고, 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적사멸도는 1.0 mg/mL의 농도에서 4 정도로 나타났으며, 초고압 공정에 의한 추출물의 사멸도가 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 기존의 일반 열수 추출에 비해 초고압 공정을 통한 추출물의 수율향상 및 세포독성 저감 효과를 확인할 수 있었는데, 이는 초고압에 의한 고로쇠 수피 표면조직의 파괴와 성분 변화로 인한 유용물질 및 신물질의 대량 용출과 함께 독성물질이 파괴되거나 변성되어 나타난 결과라고 생각 된다. 또한 항산화 활성 및 항암활성 증진효과를 확인할 수 있었는데 이를 통해 고로쇠나무의 항산화제 및 항암 신소재로의 가능성을 확인할 수 있었다. 더 나아가 초고압 공정에 의해 용출된 성분의 분리 및 성분 분석에 관한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.