• Title/Summary/Keyword: thin membranes

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나노 박막의 표면분석을 위한 열중성자 기반 수평형 반사율 장치의 몬테카를로 시뮬레이션 (Montecarlo Simulation of the thermal neutron reflectometer with horizontal sample geometry for surface characterization of nanostructured thin films)

  • 이종오;신관우;이정수;조상진;이창희;소지용
    • 한국진공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.119-125
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    • 2005
  • 원자로의 중성자 빔을 사용하는 수평형 반사율 장치는 중성자 고유의 투과성 및 낮은 에너지의 비파괴성과 함께 시편을 수평으로 놓을 수 있는 장점을 가지고 수 나노미터 이내의 박막의 두께와 밀도를 측정하기 위하여 활용되는 새로운 장치이다. 원자력연구소에 열 중성자를 기반으로 개발을 추진하고 있으나, 아직 국내에 설치되어 있지 않아서 장치의 개념 및 최적화를 위한 시뮬레이션이 시급하다. 따라서 열중성자에 해당하는 $2.5{\AA}$를 기반으로 몬테카를로 시뮬레이션을 이용하는 MCSTAS를 이용하여 장치의 개념을 설계하였다. 단색기와 collimator, 그리고 초거울등의 설계 및 각 변수들은 설계의 목표인 최대 Flux를 갖는 중성자 빔 세기를 고려하여 결정하였다.

팔라듐 합금 수소 분리막의 전처리에 관한 연구 (A Study on the Surface Pre-treatment of Palladium Alloy Hydrogen Membrane)

  • 박동건;김형주;김효진;김동원
    • 한국표면공학회지
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    • 제45권6호
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    • pp.248-256
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    • 2012
  • A Pd-based hydrogen membranes for hydrogen purification and separation need high hydrogen perm-selectivity. The surface roughness of the support is important to coat the pinholes free and thin-film membrane over it. Also, The pinholes drastically decreased the hydrogen perm-selectivity of the Pd-based composite membrane. In order to remove the pinholes, we introduced various surface pre-treatment such as alumina powder packing, nickel electro-plating and micro-polishing pre-treatment. Especially, the micro-polishing pretreatment was very effective in roughness leveling off the surface of the porous nickel support, and it almost completely plugged the pores. Fine Ni particles filled surface pinholes with could form open structure at the interface of Pd alloy coating and Ni support by their diffusion to the membrane and resintering. In this study, a $4{\mu}m$ surface pore-free Pd-Cu-Ni ternary alloy membrane on a porous nickel substrate was successfully prepared by micro-polishing, high temperature sputtering and Cu-reflow process. And $H_2$ permeation and $N_2$ leak tests showed that the Pd-Cu-Ni ternary alloy hydrogen membrane achieved both high permeability of $13.2ml{\cdot}cm^{-2}{\cdot}min^{-1}{\cdot}atm^{-1}$ permation flux and infinite selectivity.

Differential expression patterns of gangliosides in the tissues and cells of NIH-mini pig kidneys

  • Cho, Jin-Hyoung;Kim, Ji-Su;Lee, Young-Choon;Oh, Keon-Bong;Kwak, Dong-Hoon;Kim, Won-Sin;Hwang, Seong-Soo;Ko, Ki-Sung;Chang, Kyu-Tae;Choo, Young-Kug
    • Animal cells and systems
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    • 제14권2호
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    • pp.83-89
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    • 2010
  • Gangliosides are a ubiquitous component of the membranes of mammalian cells that have been suggested to play important roles in various cell functions such as cell-cell interaction, adhesion, cell differentiation, growth control and signaling. However, the role that gangliosides play in the immune rejection response in xenotransplantation is not yet clearly understood. In this study, differential expression patterns of gangliosides in HEK293 (human embryonic kidney cells), PK15 (porcine kidney cells), NIH-kd (NIH-mini pig kidney cells, primary cultured) and the cortex, medulla and calyx of the NIH-mini pig kidney were investigated by high-performance thin-layer chromatography (HPTLC). The results revealed that HEK293, PK15 and NIH-kd contained GM3, GM2 and GD3 as major gangliosides. Moreover, GM3, which are the gangliosides of NIH-kd, were expressed at higher levels than HEK293 and PK15. Especially, GT1b were expressed in HEK293 and NIH-kd but not in PK15. Finally, GM1 and GD1a were expressed in NIH-kd, but not in HEK293 or PK15. These results suggest that differential expression patterns of gangliosides from HEK293, PK15 and NIH-kd are related to the immune rejection response in xenotransplantation.

폴리아마이드계 박막복합막 제조 공정에서 계면중합의 유기용액 퍼짐 속도에 따른 표면 모폴로지의 변화 (Change of Surface Morphology with the Spreading Rate of Organic Solution During Interfacial Polymerization for Polyamide-based Thin Film Composite Membrane Manufacturing Process)

  • 박철호
    • 멤브레인
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    • 제27권6호
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    • pp.506-510
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    • 2017
  • 계면중합법은 혼합되지 않은 두 용액에 용해되어 있는 반응성 단량체들이 계면에서 중합되는 기술로 다양한 분야에 응용되고 있다. 이 중, 수처리 분리막의 경우 m-phenylene diamine과 Trimesoyl chloride를 반응물로 사용하고 있다. 분리막의 성능은 다양한 중합 성능에 의해 영향을 받고 있으며, 본 연구에서는 유기 용액의 퍼짐 속도가 어떻게 분리막 표면 및 구조에 영향을 주는지를 주사전자현미경을 통해 고찰하였다. 퍼짐 속도는 7.6과 25 mm/sec로 조절하였으며, 유기상 용액은 1~3방울까지 조절하였다. 관찰된 결과는 퍼짐 속도가 7.6 mm/sec에서는 한 방울 떨어트릴 경우, 25 mm/sec에서는 두 방울 떨어트릴 경우 폴리아마이드 막에 균열을 발견할 수 없었다. 반면 나머지 경우에 모두 균열이 발생하였다. 따라서, 초기 유기용액의 퍼짐 속도는 폴리아마이드 분리막의 성능에 영향을 줄 것으로 관찰되었다.

뒤쥐, Sorex caecutiens 악하선의 미세구조 (Ultrastructure of the Submandibular Gland in the Korean Spider Shrew, Sorex caecutiens)

  • 정순정;유지윤;정문진
    • Applied Microscopy
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    • 제37권2호
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    • pp.103-109
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    • 2007
  • 뒤쥐 Sorex caecutiens의 악하선의 미세구조를 연구하였다. 악하선은 샘포들과 도관들로 구성되었다. 악하선 샘포는 잘 발달된 조면소포체, 미토콘드리아와 많은 전자밀도가 있는 분비과립으로 채워진 장액선 세포와 점액선 세포를 가지는 혼합샘이었다. 장액선 샘포 과립은 명확한 한계막이 없는 타원형으로 다양한 전자밀도를 가지는 거친 알갱이만을 가지고 있었다. 점액선 샘포 과립은 명확한 한계막이 없는 타원형이고 전자밀도가 있는 균질한 기질 내에 몇 개의 연하거나 투명한 띠를 가져 다양한 문양으로 관찰되었다. 따라서 뒤쥐아과(Soricinae)에 속하는 뒤쥐, S. caecutiens의 악하선 샘포 과립은 샘포 과립의 경계막의 부재와 점액 샘포 과립의 특별한 문양으로 땃쥐아과(Crocidurinae)를 포함한 다른 포유류 종들과 구분된다. 과립관세포에서 많은 작은 과립소포와 층으로 된 한계막으로 덮이고 거친 장액성의 분비 과립 혹은 균질한 기질로 채워진 몇 개의 특징적 구조들이 관찰되었다.

랭뮤어-쉐퍼 기법 이용 생체모사 폴리도파민-산화그래핀 복합체 대면적 적층 기법 연구 (Large Area Deposition of Biomimetic Polydopamine-Graphene Oxide Hybrids using Langmuir-Schaefer Technique)

  • 김태호;송석현;조경일;구자승
    • 접착 및 계면
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    • 제20권3호
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    • pp.110-115
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    • 2019
  • 그래핀으로 박리시키기 위한 한 가지 방법으로 산화그래핀이 많은 관심이 집중되고 있다. 산화그래핀의 산화그룹은 다양한 기능기와 수소결합을 시킬 수 있어 여러 응용분야에 이를 적용시키기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 산화그래핀 자체만으로는 실질적으로 응용에 요구되어지는 기계적 물성을 만족시킬 수 없다. 따라서 본 연구에서는 홍합 단백질을 생체모사한 폴리도파민을 이용하여 산화그래핀과 결합시키고 액체-기체 계면에서 대면적의 복합체막을 형성 시켰다. 또한 폴리도파민-산화그래핀 복합체 박막의 모폴로지 구조도 제어하여 나노 링클 구조를 가지는 복합체 막을 얻었다. 기계적으로 우수하며 정교한 나노 구조를 형성할 수 있어 차세대 해수담수화 멤브레인 또는 탄소 복합재료에 이용될 수 있을 것으로 기대될 수 있다.

막증류 담수화를 위한 친수성/소수성 이중 표면 코팅 (Hydrophilic/Hydrophobic Dual Surface Coatings for Membrane Distillation Desalination)

  • 김혜원;이승헌;정성필;변지혜
    • 한국물환경학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.143-149
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    • 2022
  • Membrane distillation (MD) has emerged as a sustainable desalination technology to solve the water and energy problems faced by the modern society. In particular, the surface wetting properties of the membrane have been recognized as a key parameter to determine the performance of the MD system. In this study, a novel surface modification technique was developed to induce a Janus-type hydrophilic/hydrophobic layer on the membrane surface. The hydrophilic layer was created on a porous PVDF membrane by vapor phase polymerization of the pyrrole monomer, forming a thin coating of polypyrrole on the membrane walls. A rigid polymeric coating layer was created without compromising the membrane porosity. The hydrophilic coating was then followed by the in-situ growth of siloxane nanoparticles, where the condensation of organosilane provided quick loading of hydrophobic layers on the membrane surface. The composite layers of dual coatings allowed systematic control of the surface wettability of porous membranes. By the virtue of the photothermal property of the hydrophilic polypyrrole layer, the desalination performance of the coated membrane was tested in a solar MD system. The wetting properties of the dual-layer were further evaluated in a direct-contact MD module, exploring the potential of the Janus membrane structure for effective and low-energy desalination.

원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 제조 (Fabrication of Environmental-friendly Materials Using Atomic Layer Deposition)

  • 김영독
    • 공업화학
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    • 제23권1호
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    • pp.1-7
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    • 2012
  • 본 총론에서는 원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 개발에 대한 최근 연구 결과들을 간단하게 소개하려 한다. 원자층 증착의 장점은 박막의 두께를 미세하게 조절할 수 있다는 것과, 3차원적으로 복잡한 구조를 가지는 담체의 형상을 유지하면서 균일한 박막을 제조할 수 있다는 것이다. 이러한 원자층 증착의 장점은 친환경소재를 제조하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. Anodic aluminum oxide (AAO)와 같은 다공성 membrane을 담체로 이용하여, 다공성 구조는 그대로 유지하면서 10나노미터 정도의 $TiO_2$박막을 균일하게 증착할 경우 톨루엔 등의 휘발성 유기물 필터로 사용할 수 있는데, 이는 AAO의 특이한 기하학적 구조와 비정질 $TiO_2$의 강한 휘발성 유기물 흡착력의 조합에 의한 결과이다. 톨루엔 분해용 광촉매 및 이산화탄소 개질 반응에 의한 수소 생산 촉매 반응에 있어서도 나노다이아몬드나 니켈 담체 위에 $TiO_2$의 증착량을 미세하게 조절하여 $TiO_2$가 표면을 완전히 덮지 않고 부분적으로만 덮고 있는 구조를 만들 경우 촉매의 효율 및 수명을 극대화할 수 있게 된다. 이러한 예들은 원자층 증착이 기존의 반도체산업뿐만 아니라 환경소재의 개발에도 중요한 도구가 될 수 있음을 의미한다.

흰쥐 절치치수의 Odontoblast에 관한 Freeze-Fracture 연구 (A Freeze-fracture Study on the Odontoblast of Dental Pulp in the Rat Incisor)

  • 김명국
    • Applied Microscopy
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    • 제16권2호
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    • pp.1-13
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    • 1986
  • The purpose of this study was to investigate the morphology and intercellular junctions of the odontoblast of dental pulp in the rat incisor by means of the freeze fracture electron microscopy. Twenty male Sprague-Dawley rats weighing $150{\sim}200g$ were used. After being anesthetized by an intraperitoneal injection of 0.5 ml sodium pentobarbital per kg in body weight(60 mg/ml) the animals were perfused with 2.5% glutaraldehyde-2% paraformaldehyde fixative in 0.1 M cacodylate buffer, pH 7.2 through the ascending aorta for one hour. The incisors were carefully extracted from the jaws and demineralized by suspending them in 0.1 M EDTA in 3% glutaraldehyde (pH 7.2) for two weeks. After demineralization, the specimens were obtained from the portion divided into five equal parts. For freeze-fracture replication, demineralized tissues were infiltrated for several hours with 10%, 25% glycerol in 0.1M cacodylate buffer as a cryoprotectant and then frozen in liquid Freon 22 and stored in liquid nitrogen. Fracturing and replication were done in Balzers BAF 400D high-vacuum freeze-fracture apparatus at $-120^{\circ}C$ under routine $5X10^{-7}$ Torr vacuum. The tissue was immediately replicated with platinum unidirectionally at $45^{\circ}$ angle and reinforced with carbon at $90^{\circ}$ angle unidirectionally or by using a rotary stage. The replication process was monitored by a quartz-crystal device. The replicas were immersed in 100% methanol overnight. The tissue was then digested from the replica by clorox (laundry bleach), placed into 5% EDTA, and washed repeatedly with distilled water. The replicas were picked up on 0.3% formvar-coated 75 mesh grids and examined in the JEOL 100B electron microscope. The results were as follows; 1. Both in thin sections and freeze-fracture replicas, three types of intercellular junctions were recognizable in the plasma membrane of odontoblast: gap junction, tight junction and desmosome-like junction. 2. The nuclear pores were evenly distributed over the nuclear envelope. The pore complex formed a ring about 70 nm in diameter. 3. Gap junctions were found between odontoblasts as well as odontoblasts and neighbouring pulp cells (fibroblast, subodontoblastic cell process, nerve-like fibre). Gap junctions, which were round, ellipsoid and pear-shaped and 600 nm in diameter, were observed in the odontoblast. 4. Numerous round and ellipsoid gap junctions could be frequently seen on the plasma membranes in cell body and apical part of the odontoblasts. On the P face, the junctions were recognized as a cluster of closely packed particles, measuring about 9 nm in diameter, and on the E face, the junctions were recognized as a shallow grooves.

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종결정 코팅층이 다공성 ${\alpha}$-알루미나 지지체 표면에 성장되는 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조에 미치는 영향 (Effect of Seed Coating Layer on the Microstructure of NaA Zeolite Separation Layer Grown on ${\alpha}$-alumina Support)

  • 김민지;;한문희;조철희
    • 멤브레인
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    • 제24권5호
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    • pp.375-385
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    • 2014
  • 본 연구에서는 종결정 코팅층이 NaA 제올라이트 분리막 형성에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. NaA 제올라이트 분리막은 평균입경 100 nm 종결정을 다공성 ${\alpha}$-알루미나 표면에 진공여과 코팅하고 $100^{\circ}C$에서 24시간 수열처리하여 합성되었다. 이때 지지체 표면에 분포된 종결정 양을 조절한 후 형성된 NaA 제올라이트 분리층의 두께와 결정입 크기 등 미세구조에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 종결정 코팅 양은 지지체를 통과한 종결정 수용액의 여과 양을 조절하여 제어하였다. 종결정을 단일층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 코팅 양이 증가함에 따라 분리층 단면에서의 두께와 균일도는 증가하였으며, 표면에서의 결정입 크기는 감소하면서 균일도는 증가하였다. 반면, 종결정을 다층으로 코팅한 후 합성하였을 경우, 균일한 분리층을 형성하였지만 단일층으로 코팅된 경우에 비하여 불균일하였으며 두꺼운 분리층이 형성되었다. 균일하고 초박형의 결함이 없는 제올라이트 분리층을 형성하기 위해서는 종결정을 균일하고 단일층으로 코팅하여야 함을 알 수 있었다. 본 연구로부터 종결정의 코팅 상태가 이차성장에 의한 NaA 제올라이트 분리층의 미세구조를 결정하는 중요한 인자임을 확인할 수 있었다.