• Title/Summary/Keyword: Specific capacity

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TOSC 법을 이용한 당알코올의 항산화 활성 평가 (Evaluation of Antioxidant Activity of Sugar Alcohols Using TOSC (Total Oxy-radical Scavenging Capacity) Assay)

  • 강건욱;곽상훈;윤세영;김상겸
    • Toxicological Research
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    • 제23권2호
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    • pp.143-150
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    • 2007
  • Although animal and epidemiological studies have suggested oxidative stress as an etiological factor in pathogenesis including cancer, inflammation, sepsis, fibrosis, cardiovascularlneurodegenerative diseases and aging-related disorders, conflicting results have been obtained in clinical trial with antioxidants. The reason for this discrepancy remains unknown but may be due, in part, to the lack of a validated assay system for evaluating antioxidant capacity. The antioxidant activity of a series of sugar alcohols against peroxyl radicals, hydroxyl radicals and peroxynitrites was determined by the total oxy-radical scavenging capacity (TOSC) assay and cell-based assay using H4IIE cells. Specific TOSC values calculated from the slope of the linear regression for erythritol, xylitol, sorbitol or mannitol against peroxyl radicals was $2.1{\pm}0.2,\;3.7{\pm}0.3,\;9.1{\pm}0.3$ or $8.7{\pm}1.1$ TOSC/mM, respectively. Specific TOSC values for erythritol, xylitol, sorbitol or mannitol against peroxynitrite was $1.9{\pm}0.3,\;3.9{\pm}0.4,\;7.8{\pm}0.7$ or $7.7{\pm}0.5$ TOSC/mM, respectively. These results suggest that oxy-radical scavenging capacity is dependent on the number of aliphatic hydroxyl group in sugar alcohols of monosaccharide. Tert-butylhydroperoxide (t-BHP)-induced cell toxicity determined by MTT assay was marginally attenuated by 10 mM erythritol, but completely inhibited by 10 mM xylitol, 2 mM sorbitol or 0.75 mM maltitol, a disaccharide alcohol. Oxidative stress markers, such as glutathione (GSH) and malondial-dehyde (MDA) levels, were measured in t-BHP-treated cells using HPLC equipped with a fluorescence detector and a reverse phase column. Erythritol did not change the levels of GSH and MDA in H411E cells treated with t-BHP. The t-BHP-induced changes in cellular GSH and MDA levels were ameliorated by 10 mM xylitol and completely blocked by 10 mM sorbitol and maltitol. These results indicate that sugar alcohols protect cells against oxidative stress via scavenging oxy-radical and suggest that TOSC assay in conjunction with cell-based assay is a valid method for evaluating antioxidant capacity of natural and synthetic chemicals.

Cloning, Expression, and Nucleotide Sequencing of the Gene Encoding Glucose Permease of Phosphotransferase System from Brevibacterium ammoniagenes

  • Yoon, Ki-Hong;Yim, Hyouk;Jung, Kyung-Hwa
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제8권3호
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    • pp.214-221
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    • 1998
  • A Brevibacterium ammoniagenes gene coding for glucose/mannose-specific enzyme II ($EII^{Glc}$) of the phosphoenolpyruvate-dependent phosphotransferase system (PTS) was cloned by complementing an Escherichia coli mutation affecting a ptsG gene, and the complete DNA nucleotide sequence was determined. The cloned gene was identified to be a ptsG, which enables the E. coli transportment to use glucose more efficiently than mannose as the sole carbon source in an M9 minimal medium. The ptsG gene of B. ammoniagenes consists of an open reading frame of 1,983 nucleotides putatively encoding a polypeptide of 661 amino acid residues and a TAA stop codon. The deduced amino acid sequence of the B. ammoniagenes $EII^{Glc}$ shows, at $46\%$, the highest degree of sequence similarity with the Corynebacterium glutamicum EII specific for both glucose and mannose. In addition, the $EII^{Glc}$ shares approximately $30\%$ sequence similarities with sucrose-specific and ${\beta}$-glucoside-specific EIIs of the several bacteria belonging to the glucose-PTS class. The 161-amino-acid C-terminal sequence of $EII^{Glc}$ is also similar to that of E. coli enzyme $IIA^{Glc}$, specific for glucose ($EIIA^{Glc}$). The B. ammoniagenes $EII^{Glc}$ consists of three domains; a hydrophobic region (EIIC) and two hydrophilic regions (EIIA, EIIB). The arrangement of structural domains, IIBCA, of the $EII^{Glc}$ is identical to those of EIIs specific for sucrose or ${\beta}$-glucoside. While the domain IIA was removed from the B. ammoniagenes $EII^{Glc}$ the remaining domains IIBC were found to restore the glucose and mannose-utilizing capacity of E. coli mutant lacking $EII^{Glc}$ activity with $EIIA^{Glc}$ of the E. coli mutant. $EII^{Glc}$ contains a histidine residue and a cysteine residue which are putative phosphorylation sites for the protein.

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리튬이온전지용 $LiCoO_2$정극의 도전재료에 따른 초기 충방전 특성 (Initial Charge/Discharge of $LiCoO_2$ Composite Cathode with Various Content of Conductive Material for the Lithium ion Battery)

  • 도칠훈;문성인;윤문수;박천준;염덕형;윤성규
    • 전기화학회지
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    • 제2권3호
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    • pp.123-129
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    • 1999
  • 리튬이온전지용 $LiCoO_2$ 전극의 super s black 도전재료의 함량에 따른 초기 충방전 특성을 1 mol/l $LiPF_6/EC+DEC(1:3\;by\;w/w)$의 전해액에서 리튬기준전극에 대하여 4.3 V에서 2.0 V의 전위 구간에 대하여 C/4 및 C/2율로 충방전하여 측정하였다. 최초의 충전과정에서 high impedance충전 특성을 보였으며, super s black도전재료를 $3\%w/w$ 사용한 경우, $0.5 mA/cm^2$ 전류밀도의 충전에서 high impedance의 해소에 따라 $3.82\;{\Omega}\;{\cdot}\;g-LiCoCo_2$의 저항 감소를 나타내었으며, $0.728\;{\Omega}{\cdot}g-LiCoCo_2$의 전극저항과 비교하여 약 7배 높은 값을 나타내었다. 제2차 충전에의 high impedance해소는 약 $63\;{\Omega}{\cdot}g-LiCoCo_2$으로서 전극저항의 $12\%$ 정도이며, 제1차 충전의 high impedance해소에 비하여 $1.7\%$의 수준으로 감소하였다. 제1차 충전 및 방전 비용량은 C/4방전율에서 각각 160-161 및 $153\~155mAh/g-LiCoO_2$으로, 쿨롱효율은 $95.4\~96.4\%$였으며, 비가역 비용량은 약 6 mAh/g-$LiCoO_2$였다. 충전종료 지점에서 측정한 비저항은 도전재료 함량 $2\~7\%w/w$범위에서 낮은 값을 나타내어 비가역 비용량 특성의 변화와 일치하였다. 도전재료의 함량 증가에 따라 용량밀도가 감소하였으며, C/4율 방전에서 super s black함량 $2\%w/w$$2.9\%w/w$의 도전재료를 사용한 전극의 용량밀도는 각각 447mAh/ml 및 431 mAh/ml였다

Evaluations of Si based ternary anode materials by using RF/DC magnetron sputtering for lithium ion batteries

  • 황창묵;박종완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.302-303
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    • 2010
  • Generally, the high energy lithium ion batteries depend intimately on the high capacity of electrode materials. For anode materials, the capacity of commercial graphite is unlike to increase much further due to its lower theoretical capacity of 372 mAhg-1. To improve upon graphite-based negative electrode materials for Li-ion rechargeable batteries, alternative anode materials with higher capacity are needed. Therefore, some metal anodes with high theoretic capacity, such as Si, Sn, Ge, Al, and Sb have been studied extensively. This work focuses on ternary Si-M1-M2 composite system, where M1 is Ge that alloys with Li, which has good cyclability and high specific capacity and M2 is Mo that does not alloy with Li. The Si shows the highest gravimetric capacity (up to 4000mAhg-1 for Li21Si5). Although Si is the most promising of the next generation anodes, it undergoes a large volume change during lithium insertion and extraction. It results in pulverization of the Si and loss of electrical contact between the Si and the current collector during the lithiation and delithiation. Thus, its capacity fades rapidly during cycling. Si thin film is more resistant to fracture than bulk Si because the film is firmly attached to the substrate. Thus, Si film could achieve good cycleability as well as high capacity. To improve the cycle performance of Si, Suzuki et al. prepared two components active (Si)-active(Sn, like Ge) elements film by vacuum deposition, where Sn particles dispersed homogeneously in the Si matrix. This film showed excellent rate capability than pure Si thin film. In this work, second element, Ge shows also high capacity (about 2500mAhg-1 for Li21Ge5) and has good cyclability although it undergoes a large volume change likewise Si. But only Ge does not use the anode due to its costs. Therefore, the electrode should be consisted of moderately Ge contents. Third element, Mo is an element that does not alloys with Li such as Co, Cr, Fe, Mn, Ni, V, Zr. In our previous research work, we have fabricated Si-Mo (active-inactive elements) composite negative electrodes by using RF/DC magnetron sputtering method. The electrodes showed excellent cycle characteristics. The Mo-silicide (inert matrix) dispersed homogeneously in the Si matrix and prevents the active material from aggregating. However, the thicker film than $3\;{\mu}m$ with high Mo contents showed poor cycling performance, which was attributed to the internal stress related to thickness. In order to deal with the large volume expansion of Si anode, great efforts were paid on material design. One of the effective ways is to find suitably three-elements (Si-Ge-Mo) contents. In this study, the Si based composites of 45~65 Si at.% and 23~43 Ge at.%, and 12~32 Mo at.% are evaluated the electrochemical characteristics and cycle performances as an anode. Results from six different compositions of Si-Ge-Mo are presented compared to only the Si and Ge negative electrodes.

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도로 용량 증대를 위한 적응적 차량 플라툰 형성 기법 (An Adaptive Vehicle Platoon Formation Mechanism for Road Capacity Improvement)

  • 소동량;안상현
    • 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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    • 제5권10호
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    • pp.327-330
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    • 2016
  • 다수의 차량이 주행하는 도로 환경에서 차량들을 플라툰(platoon) 단위로 형성하면 도로의 수용 가능 차량 대수(도로 용량)가 증가할 뿐만 아니라 운전자의 운전 편의성이 제고될 수 있다. 기존 차량 플라툰 방식에서는 일부 한정된 차량들로 플라툰을 형성하고 그 중에서 특정 차량을 플라툰 리더(leader)로 지정한다. 이와 같은 플라툰 방법의 경우 플라툰에 참여 가능한 차량이 제한적이기 때문에 플라툰이 도로 용량 증가에 기여하는 것이 제한적이다. 따라서 본 논문에서는 임의의 차량이 플라툰 리더가 될 수 있도록 허용하며, 플라툰 리더로 선정된 차량을 기준으로 플라툰을 적응적으로 형성하는 방법을 제안한다. 제안 방식에서는 차량 간 주기적인 비콘(beacon) 메시지 교환을 통해 획득한 주변 차량의 상대 속도 및 위치 정보를 이용해서 플라툰 리더를 선정한다. 도로 용량 증대 측면에서 제안 방식의 성능을 NS-3 기반의 시뮬레이션을 통해 입증한다.

제강 슬래그를 애용한 산성광산배수(AMD)의 처리에 관한 연구 (A Study on the Treatment of the Acid Mine Drainage using the Steel Mill Slag)

  • 권순동;김선준
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제6권4호
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    • pp.206-212
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    • 1999
  • 산성광상배수의 처리를 위한 중화제로서 제강 슬래그의 이용 가능성을 검토하였으며 석회석과의 성능을 비교하였다. 24시간 반응시킨 고정 실험에서는 슬래그가 석회석보다 높은 pH를 나타냈고 Fe. Al 및 기타 중금속에 우수한 제거효율을 보였다. 10일간 진행된 연속단계실험결과 역시 슬레그가 석회석보다 높은 pH를 유지하였고 Fe와 Al의 제거성능의 저하는 나타나지 않았으며 Ni, Co. Cu. Zn 모두 석회석보다 슬래그에서 휠씬 높은 제거효율을 보였다. 황산$({H_2}{SO_4})$으로 pH를 AMD와 동일하게 맞추고 중금속만을 인위적으로 첨가한 증류수(인공산 용액)와의 반응에서는 AMD와의 반응에서보다 중금속의 제거효율이 떨어졌는데, 이는 AMD내에 존재하는 Fe와 Al 산화물이 침전할 때 공침이나 흡착에 의해 중금속이 제거되는데 비해 인공적인 AMD에서는 이러한 효과가 없기 때문인 것으로 판단된다. 슬래그의 크기별(5mm이하. 5~20 mm. 20 mm이상)실험에서는 슬래그의 크기가 작을수록 더 높은 pH 상승과 더 효과적인 금속들의 제거 성능을 보여 비표면적이 중요한 요인임을 제시하였다.

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Peroxyl Radical Scavenging Capacity of the Flavonolignan Silybin, Ginkgo Biloba Extract EGb 761, American Green Tea and a Series of Germacranolides

  • Winston, Gary W.;Kim, Young Chul;Dugas, Alton J.;Castaneda-Acosta, Jose;Fischer, Nikolaus H.
    • Toxicological Research
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    • 제17권
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    • pp.271-280
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    • 2001
  • We report on the applicability oj a method recently developed in our laboratory for measuring the antioxidant potential of isolated chemicals and extracts derived from natural products. Peroxyl radicals generated by thermal homolysis of 2,2'-azobis-amidinopropane (ABAP) oxidize $\alpha$-keto-${\gamma}$-methiolbutyric acid (KMBA) to ethylene, which is monitored by gas chromatography. Inhibition of ethylene formation in the presence of antioxidants that compete with KMBA for peroxyl radicals is the basis of the Total Oxyradical Scavenging Capacity Assay (TOSCA; Winston et al., 1998). Antioxidative activities of water-soluble extracts of American green tea, the anti-hepatotoxic flavonolignan from milk thistle (Silybum marianum) silybin, Ginkgo biloba extract EGb 761, and a series of naturally occuring sesquiterpene lactones (all ger-macranolides found in in fungi, liverworts, and plants) were studied. The specific TOSC value per $\mu$M silybin was 5.2, which is essentially comparable to that of Trolo $x^{ⓡ}$, a water-soluble vitamine E analog. Tea and Ginkgo extracts exhibited potent peroxyl radical scavenging capacity with values, respectively of =1700 and 1000 $\mu$mols Trolo $x^{ⓡ}$ equivalent per gram dry matter. The known anti-inflammatory activity of some germacranolides prompted study of their antioxidant capacity. None of the lactones exhibited antioxidant capacity toward peroxyl radicals comparable to Trolo $x^{ⓡ}$; costunilide, the most lipophilic, had a TOSC value = to glutathione. The potential role of peroxyl radicals in lipidperoxidation, other cellular damage, and var-ious disease states suggest a possible preventive role for silybin, green tea and Ginkgo biloba in oxidative stress caused by these free radical species.ecies.

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Gap-filler를 이용하는 위성 DMB 시스템 간의 상호간섭분석에 의한 보호대역 및 적정 셀 반경 설정 (Cell Radius & Guard Band Requirements by Mutual Interference Investigation between Satellite Digital Systems using Gap-filler)

  • 차인석;박성호;장경희;유흥렬
    • 한국통신학회논문지
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    • 제30권6A호
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    • pp.499-509
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    • 2005
  • 위성 DMB (Digital Multimedia Broadcasting) 시스템은 도심 환경에서 위성으로부터의 감쇄된 신호를 증폭하기 위하여 별도의 수신신호 증폭을 위한 지상 중계기(Gap-filler)를 필요로 한다. 따라서 Gap-filler를 통해 증폭된 신호는 위성으로부터 직접 수신된 신호에 비하여 위성 DMB 시스템 간에 보다 더 큰 간섭을 야기한다. Gap-filler를 통해 발생된 위성 DMB 시스템 간의 간섭에 의해 위성 DMB 시스템의 Outage Capacity가 제한될 수 있기 때문에, 위성 DMB 시스템 간의 상호간섭 효과를 최소화 하여야 각 시스템의 기대 Outage Capacity를 얻을 수 있다. 본 논문에서는 ITU-R BO. 1130-4를 토대로, 보다 정확한 파라미터를 사용한 시스템 레벨 시뮬레이션을 통해 위성 DMB 시스템간의 상호간섭을 분석하고, 각 시스템의 Gap-filer에서 설정한 Spectrum Mask를 이용하여 간섭을 최소화하고 Outage Capacity를 극대화하기 위한 Gap-filler를 이용하는 위성 DMB 시스템간의 보호대역 및 적정 셀 반경을 제안한다.

암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정기준에 대한 평가 (Assessment of Design Criteria for Bearing Capacity of Rock Socketed Drilled Shaft)

  • 백규호;사공명
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제19권4호
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    • pp.95-105
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    • 2003
  • 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력 산정을 위하여 제안된 기존의 설계기준과 경험식들의 대부분은 재하시험의 결과에 일관되지 않은 파괴기준을 적용해서 얻어진 극한지지력에 근거해서 얻어졌다. 그 결과 이들산정식들은 동일한 조건에 설치된 말뚝에 대해서도 서로 다른 예측치를 제공하게 된다. 본 연구에서는 암반에 근입된 현장타설말뚝의 지지력을 합리적으로 산정할 수 있는 최적의 지지력산정식을 결정하기 위하여 기존의 지지력산정식들에 대하여 정확도를 조사하였다. 이를 위해서 11개의 재하시험 결과에 동일한 파괴기준을 적용함으로써 말뚝의 극한선단지지력과 극한주면마찰력을 결정하였으며, 이들은 기존 산정식으로부터 계산된 예측치의 정확도 조사에 이용되었다. 예측치와 측정치를 비교한 결과 Zhang과 Einstein의 제안식과 NAVFAC의 설계기준에 의해 계산된 극한선단지지력이 실측치에 가장 근접한 것으로 나타났다. 그리고 극한주면마찰력의 경우에는 Rosenberg와 Journeaux의 제안식이 만족스러운 예측치를 제공하였다.

리튬이차전지 양극활물질용 LiMn2O4-LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2의 전기화학적 특성 (Electrochemical Properties of LiMn2O4-LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 Cathode Materials in Lithium Secondary Batteries)

  • 공명철;;구할본
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제29권5호
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    • pp.298-302
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    • 2016
  • In this work, $LiMn_2O_4$ and $LiNi_{1/3}Mn_{1/3}Co_{1/3}O_2$ cathode materials are mixed by some specific ratios to enhance the practical capacity, energy density and cycle performance of battery. At present, the most used cathode material in lithium ion batteries for EVs is spinel structure-type $LiMn_2O_4$. $LiMn_2O_4$ has advantages of high average voltage, excellent safety, environmental friendliness, and low cost. However, due to the low rechargeable capacity (120 mAh/g), it can not meet the requirement of high energy density for the EVs, resulting in limiting its development. The battery of $LiMn_2O_4-LiNi_{1/3}Mn_{1/3}Co_{1/3}O_2$ (50:50 wt%) mixed cathode delivers a energy density of 483.5 mWh/g at a current rate of 1.0 C. The accumulated capacity from $1^{st}$ to 150th cycles was 18.1 Ah/g when the battery is cycled at a current rate of 1.0 C in voltage range of 3.2~4.3 V.