전기방사법에 의해 미생물 유래의 나노섬유 부직포를 제조하였고, 전자선조사에 의해 나노섬유상에 poly(N-isopropylacrylamide)(PIPAAm)을 그래프트함으로써 온도응답성 나노섬유표면을 제조하였다. 얻어진 나노섬유는 랜덤하게 배열되었으며 평균직경이 400 nm이었다. ATR-FTIR 및 ESCA 분석에 의해서 PIPAAm이 나노섬유 표면에 성공적으로 그래프트되었음을 확인하였다. PIPAAm을 그래프트 하지 않은 표면에서는 물접촉각의 변화가 없었으나, PIPAAm이 그래프트된 나노섬유 표면에서는 온도가 $37^{\circ}C$에서 $20^{\circ}C$로 바뀜에 따라 물접촉각이 감소하였다. 이러한 결과는 PIPAAm이 그래프트된 표면에서 높은 온도에서는 소수성의 특성을 가지다가, 낮은 온도에서는 PIPAAm 사슬이 수화되면서 친수성으로 바뀌었기 때문이다. 제조한 온도응답성 나노섬유는 조직적합성이 우수하였으며, 저온처리에 의해 배양세포가 원활히 탈착 회수됨을 알 수 있었다.
바나듐 레독스 흐름 전지 (Vanadium redox flow battery, VRB) 시스템 운전 중 양이온 교환막을 통한 바나듐이온의 투과로 인하여 성능이 저하되는 문제점을 보완하기 위해 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀 (Graphene Oxide, GO)을 기존에 사용하였던 양이온 교환막인 Nafion 양이온 교환막 표면에 열압착 방식으로 코팅하여 양이온 교환막 개선 및 VRB 성능 향상을 도모하였다. 개선된 양이온 교환막의 물리화학적 특성분석을 위하여 SEM (Scanning Electron Microscopy)분석, 이온 교환 용량, 수분 흡수 및 수소이온 전도도를 측정하였다. 산화그라핀층을 코팅한 결과, SEM 분석을 통해 양이온 교환막 표면에 약 $0.93{\mu}m$의 산화그라핀층이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막의 수소이온 전도도 측정 결과, 상용 양이온 교환막의 27% 수준으로 감소하였음을 확인하였으며, 동시에 바나듐이온 투과실험을 실시한 결과, 개선된 양이온 교환막의 바나듐이온 투과도가 기존 상용 양이온 교환막의 25% 이하 수준으로 감소하였음을 확인할 수 있었다. VRB 단위전지 성능실험을 실시하여 충-방전 특성을 분석한 결과, 산화그라핀을 코팅하여 개선된 양이온 교환막을 VRB 시스템에 적용하였을 경우, 바나듐이온의 투과도 감소로 인하여 쿨롱효율이 증가하였음을 확인할 수 있었고, 그로 인하여 전체적인 에너지효율이 상용막을 적용하였을 때 보다 증가하였음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구를 통해 양이온 교환막 표면에 판상형태의 탄소물질인 산화그라핀을 코팅하는 방법이 바나듐이온 투과도를 저하시키고 VRB의 시스템성능을 향상시킬 수 있는 효과적인 방법임을 제시할 수 있었다.
This study was to develop a simulation model of a compound planetary gear reducer for the final driving shaft using a gear analysis software (KISSsoft, Version 2017, KISSsoft AG, Switzerland). The aim of this study is to analyze transmission error and the tooth load distribution through micro-geometry using the simulation model. The tip and root relief were modified with Micro-geometry in the profile direction, and crowning was modified with Micro-geometry in the lead direction. The transmission error was analyzed using the PPTE (Peak to Peak Transmission Error) value, and the tooth load distribution was analyzed for the concentrated stress on the tooth surface. As a result of modifying tip and relief in the profile direction, the transmission error was reduced up to 40.7%. In the case of modifying crowning in the lead direction, the tooth load was more evenly distributed than before and decreased the stress on the tooth surface. After modifying the profile direction for the 1st and 2nd planetary gear train, the bending and contact safety factors were increased by 31.7% and 17%, and 18.3% and 12.5% respectively. Moreover, the bending and safety factors after modifying lead direction were increased by 59.5% and 32.7%, respectively for the 1st planetary gear train, and 59.6% and 43.6%, respectively for the 2nd planetary gear train. In future studies, the optimal design of a compound planetary gear reducer for the final driving shaft is needed considering both the transmission error and tooth load distribution.
산림지역에서의 관측은 평지에서의 관측에 비해 지상관측에 있어서 어려움을 가지고, 위성 관측자료는 지상의 지점기반 관측자료에 비해 높은 공간 해상도를 가진다. 이러한 이점을 이용하여 위성 관측자료는 산불발생 위험도를 추정하는 연구에 활용되어왔다. 위성 관측자료를 사용하는 여러 산불 관련 지수 중 TVDI(Temperature Vegetation Dryness Index)는 정규식생지수(Normalized Difference Vegetation Index; NDVI)와 지표면 온도(Land Surface Temperature; LST)를 기반으로 산불발생 위험도를 평가한다. TVDI가 기상과 식생의 건조도를 모두 고려하는 장점을 가지고 있지만 선행 연구에 따르면 TVDI는 여러 산불 관련 지수들에 비하여 한반도에서의 산불발생에 민감하지 않은 것으로 나타났다. 본 연구에서는 한반도에서 TVDI의 산불발생 위험도 표현능력을 향상시키기위해 여러가지 개선방법을 적용하였다. 지상에서 측정한 기온을 적용하여 TVDI의 정확도를 향상시키고, 월별로 최대, 최소 온도 회귀선을 구하여 TVDI에 계절효과를 적용하고자 했으며, 각 지역별로 TVDI를 계산하여 식생 유형 및 지역 기후를 고려하였다. 개선된 TVDI는 선정된 산불사례들을 통해 평가되었으며 산불발생 위험도 측면에서 향상된 성능을 보여주었다.
자연하천에 서식하는 미꾸라지의 등, 체측, 후두부 피부조직에 대한 점액세포의 계절변화를 조사하였다. 2008년 3월부터 2009년 2월까지 계절변화에 대한 월별 조사에서 피부조직의 일반적인 형태변화는 없었으나, 상피조직 단위면적당 존재하는 점액세포의 크기와 개수는 겨울철에 가장 높게 나타났고, 여름철에 가장 낮게 나타나 계절변동에 따른 점액세포의 유의한 변화가 관찰되었다. 특히 후두부 부위는 점액세포의 계절변동 폭이 크고, 늦가을 환절기의 기온급감에 따른 점액세포의 급격한 변화를 보여 환경변화에 대한 반응이 가장 민감한 부위로 여겨진다. 또한 점액세포는 수온이 감소함에 따라 외부형태가 작은 구형에서 크고 긴 원주세포형으로 변화하였으며, 다량의 점액물질이 분비되었다. 본 연구를 통해 "저온"은 겨울철 미꾸라지 피부의 점액세포를 변화시키는데 밀접한 연관이 있는 중요한 환경요인으로 여겨진다.
STATEMENT OF PROBLEM: A biochemical approach for surface modification has offered an alternative for physicochemical and morphological methods to obtain desirable bone-implant interfaces. PURPOSE: The purpose of the present study was to investigate cell responses to poly (D,L-lactide-co-glycolide) (PLGA)/$1{\alpha}$,25-(OH)$_2D_3$ coating with reference to cellular proliferation and differentiation in vitro. MATERIAL AND METHODS: 96 titanium discs were fabricated and divided into four groups. Group 1 was anodized under 300 V as control. Group 2, 3 and 4 were anodized then coated with 3 ml PLGA/$1{\alpha}$,25-(OH)$_2D_3$ solutions. Amount of the solutions were 2 ul, 20 ul and 200ul respectively. The osteoblast-like Human Osteogenic Sarcoma (HOS) cells were seeded and cultured for 1, 3 and 7 days. MTSbased cell proliferation assay and ALPase activity test were carried out. RESULTS: PLGA nanoparticles were observed as fine, smooth and round and HOS cells attached to the anodized surfaces through strand-like and sheet-like filopodia. After 3 days of culture, the dendritic filopodia were exaggerated and sheet-like cytoplasmic projections covered the coated titanium surfaces. After 3 days of culture, all of the groups showed increased cellular proliferation and the lowest proliferation rate was measured on group 2. Higher amount of incorporated $1{\alpha}$,25-(OH)$_2D_3$ (Group 3 and 4) improved cellular proliferation but the differences were not significant statistically (P > .05). But they increased the rate of ALP activities than the control group at day 3 (P < .05). CONCLUSION: Biodegradable PLGA nanoparticles incorporated with vitamin D metabolite positively affected proliferation and differentiation of cells on the anodized titanium surface.
본 연구에서는 나피온 막을 통한 메탄올 투과도를 감소시키기 위하여 양전하를 띠는 polyaniline(PANi)와 음전하를 갖는 sulfonated Poly(ether sulfone)(SPES)으로부터 다층 자기조립 박막법으로 나피온 막의 표면을 개질하였다. PANi과 SPES는 열적 화학적으로 안정하며 매우 강직한 특성을 띄고 있어, 나피온 막 표면에 다층 자기조립 박막 형성시 메탄올 투과도 감소 및 치수 안정성의 향상을 기대할 수 있다. 자외선-가시광선 흡광분석에 의하여 PANi와 SPES의 다층박막의 형성이 균일하게 이루어짐을 확인 하였다. TEM 분석을 통하여 다층 자기조립 박막의 bilayer당 두께가 약 10 nm 정도임을 확인 하였다. 개질된 나피온 막은 순수한 나피온 막에 비하여 15%의 이온전도도 감소가 일어났지만 67%의 높은 메탄올 투과도 감소를 나타내어 2.5배 높은 선택도를 보였다. 5 M 메탄올을 연료로 사용한 연료전지 성능시험에서 개질된 나피온 막은 순수한 나피온 막에 비해 최대 전력 밀도가 $30^{\circ}C$에서는 2.4배 증가, $60^{\circ}C$에서는 1.4배 향상을 나타내었다.
노력절감형 생력화제형인 수면부상성 점보형입제를 개발하는 데 있어서 대상 제초제인 sulfonyl urea의 경시분해 안정성 해결이 필수적이므로, 본 연구는 azimsulfuron+molinate (0.075+7.5%)를 대상약제로 선정하여 우수한 수면부상성과 주성분인 azimsulfuron의 경시분해 안정성 확립 및 이에 따른 제조공정을 확립하고자 하였다. 용제로는 paraffin oil이 선정되었고, 증량제로는 수면부상성에 더 효과적인 KCl이 선정되었으며, 이를 적용시켜 제제된 제품은 25분 안에 입자들의 100%가 부상하고 확산하는 우수한 수면부상성 및 확산성을 나타내었다. 주성분의 경시분해 안정성을 확보하고자 수행한 실험의 결과는 증량제, 계면활성제, pH의 변화에 따른 유의성 있는 개선 효과는 확인되지 않았으나 NaOH의 첨가량 변화에 따른 azimsulfuron의 염형성을 변화시킬 경우 NaOH 1.15M 조합에 다소 개선된 결과를 보였지만 충분하지 않았다. 그러나 제조공정을 변형시켜 실험한 결과 azimsulfuron을 white carbon에 액상인 sodium dialkyl sulfosuccinate로 흡착시킨뒤 분쇄하여 별도의 분상부분을 만들고 KCl, N-methyl acrylate, xanthan gum을 혼합시켜 고상 혼합부분과 재혼합한 후 반죽${\rightarrow}$조립${\rightarrow}$건조${\rightarrow}$액상부 살포 등의 방법으로 제제하였을 때, $40^{\circ}C$ 경시안정성 실험 결과 2주, 6주, 12주 후의 주성분 분해율이 1.2, 2.1, 7.2%로서 안정성이 뛰어난 제조 공정법을 확립할 수 있었다.
정자의 구조와 기능을 이해하기 위해서는 정자세포구성분의 분리가 필요하다. 본 실험은 동결융해된 한우정액에 다양한 물리·화학적 처리를 하여 효과적인 정자세포구성분의 분리방법을 확립하고자 실시하였다. 물리적 분리방법으로는 vortexing 처리, 26 gauge needle 또는 strained 26 gauge needle을 1ml 주사기에 부착시킨 후 반복된 pumping, 동결보존액없이 반복된 동결융해처리등을 시행하였다. 또한, 화학적인 분리를 위해 trypsin, dithiothreitol, sodium dodecylsulfate, mercaptoethanol 등을 사용하였다. 모든 처리구중에서 가장 효과적인 정자두부와 미부의 절단을 strained 26 gauge needle이 부착된 주사기를 사용한 반복된 pumping에 의해 얻어졌다. 이러한 처리에 의해 95∼100%의 높은 정자구성분의 분리가 이루어졌다. 분리된 정자구성분의 두부표면의 보존여부를 알아보기 위해 250g/ml FITC-UEA 1 염색을 실시하였지만 특별한 두부표면변화는 관찰되지 않았다. 다른 물리적 처리방법들도 높은 정자구성분의 분리결과를 보여주었지만, strained 26 gauge needle를 사용한 방법에 비해서는 분리효율, 시간등 여러면에서 비효율적이었다. 화학적 처리에 의한 정자구성분의 분리결과는 물리적 처리에 비해 효과적이지 못했다. 분리된 정자두부와 미부를 각각 회수하기 위해 sucrose 용액을 2M, 1M, 0.5M, 0.25M 순으로 시험관에 넣은 후 1,000rpm에서 15분간 원심분리한 결과, 1M과 2M의 경계부분에 형성된 정자두부층을 얻을 수 있었다. 정자구성분의 효과적이고 간편한 분리방법이 본 실험에 의해 확립되어졌으며, 위의 방법에 의해 분리, 회수된 정자구성분은 생화학적 연구, 난자활성화기작의 이해등 다양한 응용연구의 기초자료로서 이용될 수 있을 것이다.
본 연구에서는 바이오매스 폐기물인 Corynebacterium glutamium을 Alg를 이용한 고정화와 PEI 표면개질 과정을 통하여 유해 미세조류인 Microcystis aeruginosa를 제거할 수 있는 흡착소재인 PEI-AlgBF를 개발하였다. 녹조의 발생단계에 상관없이 PEI-AlgBF는 수계로부터 M. aeruginosa를 성공적으로 제거할 수 있었으며 유해조류 제거과정에서 M. aeruginosa 세포의 파괴를 유발하지 않았다. 흡착소재의 표면적은 M. aeruginosa의 제거효율에 매우 큰 영향을 주는 주요인자로 확인할 수 있었다. PEI-AlgBF를 사용한 M. aeruginosa 흡착/제거 방식은 기존 기술에 비하여 환경영향성이 낮기 때문에 보다 안전하고 안정적인 유해조류의 제어 방식이 될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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