• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제14권4호
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• pp.303-310
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• 2023

Microbial fuel cells (MFCs) are a bioelectrochemical system where electrochemically active bacteria convert organic waste into electricity. Poly(vinyl alcohol) (PVA) and chitosan (CS) are polymers that have been studied as potential alternative ion exchange membranes to Nafion for many electrochemical systems. This study examined the optimal mixing ratio of PVA and chitosan CS in a PVA:CS composite membrane for MFC applications. PVA:CS composite membranes with 1:1, 2:1, and 3:1 ratios were synthesized and tested. The water uptake and ion exchange capacity, Fourier transform infrared spectra, and scanning electron microscopy images were analyzed to determine the physicochemical properties of PVA:CS membranes. The prepared membranes were applied to the ion exchange membrane of the MFC system, and their effects on the electrochemical performance were evaluated. These results showed that the composite membrane with a 3:1 (PVA:CS) ratio showed comparable performance to the commercialized Nafion membrane and produced more electricity than the other synthesized membranes. The PVA:CS membrane implemented MFCs produced a maximum power density of 0.026 mW cm^-2 from organic waste with stable performance. Therefore, it can be applied to a cost-effective MFC system.

• Korean Membrane Journal
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• 제8권1호
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• pp.36-42
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• 2006

We have prepared new water-swollen chitosan-$Ag^+$ complex membranes and studied their permeation and separation behavior for propylene and propane gases. The $Ag^+$ containing chitosan complex membranes were prepared from chitosan and $AgNO_3$ aqueous solution. The $AgNO_3$ and water content in the membrane were controlled by adjusting $AgNO_3$ concentration of casting solution. The permeation properties of propylene and propane were investigated as a function of $AgNO_3$ concentration, and various operation conditions. High permeability of above 17 barrer and high selectivity of above 170 could be obtained with the membranes prepared from 3 M $AgNO_3$ aqueous solution. Periodic regeneration test confirmed these membranes could be very useful for the separation of propylene/propane and other olefin/paraffin separation.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 1991년도 춘계 총회 및 학술발표회
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• pp.31-33
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• 1991

생체적합성이 우수하며 자연계에 널리 존재하는 chitin의 탈아세틸화물인 chitosan은 인공피부, 생분해성 고분자 재료 및 약물방출용 고분자막으로서 널리 사용되고 있다. 특히 chitosan은 cellulose와 유사한 화학구조를 가지고 있으며 보다 풍부한 반응성 작용기를 가지므로 이를 개질하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 따라서 본 연구실에서는 chitosan막이 산성 조건하에서 팽윤되는 성질을 이용한 pH-sensitive막을 이용한 약물방출 조절에 관한 연구를 진행하고 있다.

• 멤브레인
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• 제27권4호
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• pp.319-327
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• 2017

Chitosan과 Pebax[poly(ether-block-amide)의 mass ratio를 1 : 1, 1 : 2, 1 : 10, 1 : 30으로 하여 Chitosan/Pebax 복합 막을 제조하였다. 기체투과 실험은 압력 $6kgf/cm^2$ 하에서 35, 45, $65^{\circ}C$로 온도를 달리하여 진행되었고, Chitosan/Pebax 복합 막에 대한 $N_2$와 $CO_2$의 기체투과도와 선택도($CO_2/N_2$) 등을 조사하였다. $N_2$와 $CO_2$의 투과기체에 대해 Chitosan에 가해지는 Pebax의 함량이 증가할수록 $N_2$와 $CO_2$의 기체투과도는 모두 증가하였다. 선택도($CO_2/N_2$)는 Chitosan/Pebax 복합 막에서 6.9~44.3의 값을 가지며, Pebax의 함량이 증가할수록 그리고 온도가 낮을수록 큰 값을 보였다.

• 멤브레인
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• 제19권2호
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• pp.113-121
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• 2009

실리카 입자를 기공 형성제로 사용하여 물리적 강도와 단백질 결합용량이 높은 다공성 키토산 및 키틴 친화 막을 제조하였다. 키토산 친화 막의 BSA 단백질 결합용량은 최대 21.8mg/mL이었으며, 키틴 친화 막의 lysozyme 효소 결합용량은 최대 26.1mg/mL이었다. 제조된 다공성 키토산 및 키틴 친화 막을 사용하여 단백질 용액의 loading 유량, loading 양 및 농도 변화에 따른 BSA와 lysozyme의 친화 막 여과 크로마토그래피 분리 실험을 수행하였다. 친화 막 여과 크로마토그래피 분리 실험을 통해 얻어진 loading/washing/elution의 단계로 구성된 일련의 크로마토그램으로부터 단백질 용출량과 결합수율을 구하였다. 키토산 및 키틴 친화 막에의 BSA 및 lysozyme 단백질의 결합량과 결합수율은 loading용액의 유량이 작을수록, 주입량 및 농도가 클수록 증가하였다. 이 결과로부터 실리카 입자를 기공 형성제로 사용하여 제조된 다공성 키토산 및 키틴 막은 단백질의 대규모 여과 크로마토그래피 분리를 위한 친화 막으로서 효과적인 활용이 기대된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제38권1호
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• pp.7-14
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• 2008

Purpose: Chitosan & chitosan derivative(eg. membrane) have been studied in periodontal regeneration, and recently many studies of chitosan have reported good results. If chitosan's effects on periodontal regeneration are enhanced, we can use chitosan in many clinical and experimental fields. For this purpose, this study reviewed available literatures, evaluated comparable experimental models. Materials and Methods: Ten in vivo studies reporting chitosan's effects on periodontal tissue regeneration have been selected by use of the 'Pubmed' and hand searching. Results: 1. In Sprague Dawley rat calvarial defect models, amount of newly formed bone in defects showed significant differences between chitosan/chitosan-carrier/chitosan-membrane groups and control groups. 2. In beagle canine 1-wall intrabony defect models, amount of new cementum and new bone showed significant differences between chitosan/chitosan-membrane groups and control groups. The mean values of the above experimental groups were greater than the control groups. Conclusion: The results of this study have demonstrated that periodontal regeneration procedure using chitosan have beneficial effects, which will be substitute for various periodontal regenerative treatment area. One step forward in manufacturing process of chitosan membrane and in use in combination with other effective materials(eg. bone graft material or carrier) may bring us many chances of common use of chitosan in various periodontal area.

• 한국막학회:학술대회논문집
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• 한국막학회 2003년도 The 4th Korea-Italy Workshop
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• pp.103-105
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• 2003

A chiral stationary phase (CSP) was synthesized by the modification of the chitosan using N-nicotinoyl phenylalanine and 3, 5-dimethylphenylisocyanate . The CSP based on the chitosan was then characterized in terms of their chemical structure and physical properties. To test its performance as a CSP, the silica powder with 5 ${\mu}{\textrm}{m}$ of diameter were coated with the CSP to pack a column for High Performance Liquid Chromatograph (HPLC). Using the packed column, several racemates were tried to separate under various separation conditions with different compositions of eluents.

• 멤브레인
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• 제6권1호
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• pp.37-43
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• 1996

키토산용액을 다공성폴리술폰 한외여과막에 코팅을 하여 투과증발용 키토산 복합막을 제조하였다. 제조한 키토산 복합막을 디알데히드를 이용하여 화학적으로 가교하여 물-에탄올 혼합물의 투과증발 분리 실험을 행하였다. 화학적가교를 위하여 사용한 알데히드는 글리옥살, 테레프탈알데히드, 글루탈알데히드였으며, 이중 글루탈알데히드가 가장 우수한 가교효과를 나타내었다. 글루알데히드로 표면가교한 키토산 복합막에 대해서 조작온도와 가교조건에 따른 투과증발 성능을 관찰하였다. ATR-FTIR을 이용하여 글루탈알데히드로 표면가교한 키토산 못합막의 가교메카니즘의 고찰과 주사각도를 변화시키면서 표면으로부터의 가교정도 및 열처리에 의한 free 알데히드의 반응을 관찰하였다. 글루탈알데히드로 표면가교를 하는 경우 가교제의 사슬이 유동성을 가지고 있어서 가교시간의 증가에 따라서 선택도는 점차로 증가하다가 감소하여 최적치를 나타내고, 투과유량은 감소하였다.

• 멤브레인
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• 제6권1호
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• pp.32-36
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• 1996

키토산에 acylation을 하여 acylate된 키토산을 합성하였으며 이 acylate된 키토산을 trough 위에 spreading하여 $\pi-A$ curve를 얻었다. 이 $\pi-A$ curve로부터 glucose unit 당의 제한 면적을 계산할 수 있었으며 온도에 따른 $\pi-A$ curve의 변화도 측정하였다. 또한 유리판을 수평적으로 접하는 방법으로 이 단분자막을 유리판 위에 transfer할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제7권5호
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• pp.1020-1026
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• 1996

천연고분자인 chitin의 탈아세틸화물인 chitosan의 유리아미노기에 알킬 길이가 다른 알데히드를 이용하여 N-alkyl chitosan 유도체를 각각 합성한 다음, 이들을 methyl iodide로 4차화시킴으로서 4차 암모늄기가 도입된 새로운 수용성 chitosan 유도체를 합성하여, 도입된 알킬기의 길이에 따른 항균성을 그람양성균인 S. aureus(ATCC 6538P)와 그람 음성균인 E. coli(ATCC 14339)에 대해서 shake flask법을 이용하여 검토하였다. 그 결과 소수성이 증대될수록 항균력은 증가하였고, 특히 그람음성균인 E. coli에 비해 그람양성균인 S. aureus에 대한 항균력이 더욱 증대됨을 확인할 수 있었다. 이는 cytoplasmic membrane의 구조상의 차이에서 기인한 것으로 생각된다.