• Title/Summary/Keyword: 기능성 산화물

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Growth of Tin Dioxide Nanostructures on Chemically Synthesized Graphene Nanosheets (화학적으로 합성된 그래핀 나노시트 위에서의 이산화주석 나노구조물의 성장)

  • Kim, Jong-IL;Kim, Ki-Chul
    • Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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    • v.20 no.5
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    • pp.81-86
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    • 2019
  • Metal oxide/graphene composites have been known as promising functional materials for advanced applications such as high sensitivity gas sensor, and high capacitive secondary battery. In this study, tin dioxide ($SnO_2$) nanostructures were grown on chemically synthesized graphene nanosheets using a two-zone horizontal furnace system. The large area graphene nanosheets were synthesized on Cu foil by thermal chemical vapor deposition system with the methane and hydrogen gas. Chemically synthesized graphene nanosheets were transferred on cleaned $SiO_2$(300 nm)/Si substrate using the PMMA. The $SnO_2$ nanostuctures were grown on graphene nanosheets at $424^{\circ}C$ under 3.1 Torr for 3 hours. Raman spectroscopy was used to estimate the quality of as-synthesized graphene nanosheets and to confirm the phase of as-grown $SnO_2$ nanostructures. The surface morphology of as-grown $SnO_2$ nanostructures on graphene nanosheets was characterized by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). As the results, the synthesized graphene nanosheets are bi-layers graphene nanosheets, and as-grown tin oxide nanostructures exhibit tin dioxide phase. The morphology of $SnO_2$ nanostructures on graphene nanosheets exhibits complex nanostructures, whereas the surface morphology of $SnO_2$ nanostructures on $SiO_2$(300 nm)/Si substrate exhibits simply nano-dots. The complex nanostructures of $SnO_2$ on graphene nanosheets are attributed to functional groups on graphene surface.

Enhancement of γ-aminobutyric Acid Production by Combination of Barley Leaf and Corn Silk and Its Fermentation with Lactic Acid Bacteria (보리 잎과 옥수수 수염의 혼합과 유산균 발효를 이용한 γ-aminobutyric acid 생산 증진)

  • Kim, Hyung-Joo;Yoon, Young-Geol
    • Korean Journal of Organic Agriculture
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    • v.25 no.1
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    • pp.171-185
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    • 2017
  • ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) is a non-proteinogenic amino acid biosynthesized through decarboxylation of L-glutamic acid by glutamic acid decarboxylase. GABA is believed to play a role in defense against stress in plants. In humans, it is known as one of the major inhibitory neurotransmitters in the central nervous system, exerting anti-hypertensive and anti-diabetic effects. In this report, we wanted to enhance the GABA production from the barley leaf and corn silk by culturing them with lactic acid bacteria (LAB). The barley leaf and corn silk were mixed with various weight combinations and were fermented with Lactobacillus plantarum in an incubator at $30^{\circ}C$ for 48 h. After extracting the fermented mixture with hot water, we evaluated the GABA production by thin layer chromatography and GABase assay. We found that the fermented mixture of the barley leaf and corn silk in a nine to one ratio contained a higher level of GABA than other ratios, meaning that the intermixture and fermentation technique was effective in increasing the GABA content. We also tested several biological activities of the fermented extracts and found that the extracts of the fermented mixture showed improved antioxidant activities than the non-fermented extracts and no indication of cytotoxicity. These results suggest that our approach on combining the barley leaf and corn silk and its fermentation with LAB could lead to the possibility of the development of functional foods with high levels of GABA content and improved biological activities.

Development of Quality Analysis Method and System for SOFC (SOFC용 셀의 품질관리 기법개발)

  • Lee, InSung;Park, YoungMin;Kim, DoHyeong;Jun, JoongHwan
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2010.11a
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    • pp.81.1-81.1
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    • 2010
  • SOFC 발전시스템의 상용화를 위해 선행되어야 할 것은 스택의 안정적 출력 및 신뢰성 확보이다. 이를 이루기 위해서는 스택을 구성하는 구성요소의 신뢰성 있는 규격 및 검수가 필요하다. 즉, 셀, 밀봉재, 분리판 및 집전체로 대변되는 구성요소들이 스택에 장착되었을 때 그 기능을 최대한 발휘하면서도 점진적 또는 급격한 품질저하가 발생되지 말아야 한다. 특히, 셀의 경우 스택의 성능에 직접적인 영향을 미치는 구성요소로서 품질에 대한 명확한 검수기준이 필요하다. SOFC용 셀은 다공성 anode, 치밀한 전해질, 그리고 다공성 cathode로 구성된 세라믹 소결체이다. 이 때 치밀한 전해질에 결함이 내재되어 있거나 물리적 힘에 의해 신규로 발생할 경우, 연료로 사용되는 수소와 공기가 만나는 cross-over가 발생하게 된다. Cross-over는 연료가 소모되는 문제도 있지만 발열로 인한 Hot spot을 형성시켜서 주변과의 온도구배를 유발하고, 이로 인해 고체 전해질의 균열전파를 일으킬 수 있고 나아가 급격한 셀의 파괴를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 SOFC에 사용되는 셀의 형상측정, 물리적 강도 및 결함 검출을 위한 검수기법을 개발하여 스택의 신뢰성 향상과 향후 규격표준화를 위한 기반을 제공하고자, 평판형 셀의 3차원 형상을 정밀하게 측정하는 장치와 일정 면압을 인가하여 특정 형상을 갖고 있는 셀의 물리적 파괴여부를 판단할 수 있는 장치, 그리고 셀의 전해질에 내재된 결함을 검출할 수 있는 장치를 제작하였다. 본 장치들은 $1,000cm^2$급 평판형 셀까지 검수할 수 있도록 고안하여 양산시스템에 접목시킬 수 있도록 고안된 것이다. 본 장치들을 이용한 검수결과, 현재 $700cm^2$급 평판형 셀의 경우 최대 camber가 4mm 이하, 전해질의 He leak rate는 $5{\times}10^{-5}mbar.l/s.cm^2$ 이하라는 검수규격을 본 연구소에서 운전하는 스택에 1차적으로 적용하였으며 현재 검수규격의 신뢰성 및 강화를 위한 연구를 수행 중에 있다.

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Nutritional composition, antioxidant capacity, and brain neuronal cell protective effect of cultivars of dried persimmon (Diospyros kaki) (품종별 곶감(Diospyros kaki)의 영양성분 분석, 산화방지 효과 및 뇌 신경세포 보호효과)

  • Kim, Jong Min;Park, Seon Kyeong;Kang, Jin Yong;Park, Sang Hyun;Park, Su Bin;Yoo, Seul Ki;Han, Hye Ju;Lee, Su-Gwang;Lee, Uk;Heo, Ho Jin
    • Korean Journal of Food Science and Technology
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    • v.50 no.2
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    • pp.225-237
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    • 2018
  • This study was conducted to compare nutritional analysis and neuroprotective effect of 5 cultivars of Diospyros kaki (Dungsi, Godongsi, Gojongsi, Gabjubaekmok, and Bansi). In nutritional analysis, three free sugars: sucrose, glucose, and fructose, and six fatty acids: tartaric acid, hexadecanoic acid, palmitic acid, oleic acid, octadecenamide, and octadecane, were detected. Potassium and phosphorus levels were the highest in inorganic component analysis, and glutamic acid and aspartic acid were the highest contents in amino acid analysis. Vitamin C was detected in all cultivars. Total phenolic content was the highest in Dungsi. Antioxidant activities such as ABTS (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid), DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl) radical scavenging activities, FRAP (ferric reducing/antioxidant power), and MDA (malondialdehyde) inhibitory effect were the highest in Gabjubaekmok. Acetylcholinesterase inhibitory activity, cell viability, intracellular reactive oxygen species (ROS) accumulation, and lactate dehydrogenase (LDH) release were measured to confirm the neuroprotective effect in MC-IXC cells. Gabjubaekmok showed significant acetylcholinesterase (AChE) inhibition and neuroprotection.

Comparative Study of the Biological Activity of Propolis Extracts with Various Countries of Origin as Cosmetic Materials (원산지별 프로폴리스 추출물의 화장품 소재로서의 생리활성 비교연구)

  • Jung, Eunsun;Weon, Jin Bae;Ji, Hyanggi;You, Jiyoung;Oh, Se-young;Kim, Hayeon;Xin, Yingji;Kim, Eun Bin;Heo, Kang-Hyuck;Park, Deokhoon
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.46 no.2
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    • pp.159-166
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    • 2020
  • Propolis is a sticky resinous substance that is formed by the combination of honeybee secretions and resin of plants, which serves to protect from bacteria and viruses. This study aims to evaluate the efficacy of propolis extract from Korea (KPE), China (CPE), and Brazil (BPE) through antioxidant, antibacterial, whitening, and anti-inflammatory tests, and to examine their potential as cosmetic materials. KPE, CPE, and BPE showed significant antioxidant activities on flavonoid/polyphenol content and free radical scavenging activity. The antibacterial effect of propolis on skin flora was determined by measuring the minimal inhibitory concentration (MIC). KPE showed better antibacterial efficacy than CPE and BPE in C. acnes (KPE, CPE, and BPE: (62.5, 250, and 500) ㎍/mL, respectively). Furthermore, KPE inhibited the melanin synthesis in human epidermal melanocytes and production of nitric oxide and PGE2 induced by lipopolysaccharide (LPS) in mouse macrophages, which showed better than did CPE or BPE. Taken together, the propolis extracts can be applied to antioxidant, antibacterial, and anti-inflammatory ingredient for cosmetics, while KPE showed superior potential in antibacterial, anti-inflammatory, and whitening efficacies.

DC 반응성 스퍼터링법으로 증착한 TiN/Al, TiCN/Al 박막의 전기적.기계적 특성 및 내부식성 평가

  • Lee, Hyeon-Jun;Song, Pung-Geun
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 2012.08a
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    • pp.346-347
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    • 2012
  • 최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.

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MOF-based membrane encapsulated ZnO nanowires for H2 selectivity (MOF 기반 멤브레인 기능화된 ZnO 나노선의 수소 가스 선택성)

  • Kim, Jae-Hun;Lee, Jae-Hyeong;Kim, Jin-Yeong;Kim, Sang-Seop
    • Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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    • 2017.05a
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    • pp.106-106
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    • 2017
  • 가스센서는 사내 및 산업 환경에서의 유독성 또는 폭발성 가스 검출, 환경 모니터링, 질병 진단 등 매우 다양한 응용분야에서 큰 관심을 가지고 있다. 반도체 금속산화물(SMOs) 기반의 센서 분야에서는 이들의 감도 및 선택성을 향상시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 이는 센서의 선택성을 부여하게 되면 다양한 가스들이 존재하는 환경에서도 검출자가 원하는 가스만의 응답을 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 MOF(Metal-Organic Framwork) 기반 멤브레인으로 ZIF-8(Zeolitic Imidazolate Frameworks 구조들 중 하나) 멤브레인 쉘 층을 이용하여 ZnO 나노선에 형성하였다. ZnO 나노선은 VLS공정 (Vapor-Liquid-Solid)을 이용하여 패턴된 전극을 갖는 $SiO_2$-grown Si 웨이퍼 상에 성장되었고, 성장된 ZnO 나노선은 2-methyl imidazole과 methanol이 포함된 고용체에 넣고 폐쇄된 압력용기 속에서 가열시켜 얻게 된다. 이렇게 얻어진 ZIF-8@ZnO 나노선의 ZIF-8 멤브레인은 분자 체 구조(molecular sieving structure)를 갖게 되며, 이들의 pore 크기는 약 $3.4{\AA}$을 갖는다. 따라서 이보다 더 큰 동적 직경을(kinetic diameter) 갖는 가스 종은 이 멤브레인을 통과할 수 없음을 나타내므로 제작된 시편은 $H_2$(kinetic diameter : $2.89{\AA}$), $C_7H_8$(kinetic diameter : $5.92{\AA}$), 그리고 $C_6H_6$(kinetic diameter : $5.27{\AA}$) 가스들을 각각 사용함으로써 ZIF-8@ZnO 나노선의 센서 특성을 조사했으며, 보다 정확한 비교를 위해 순수한 ZnO 나노선 역시 동일한 조건에서 측정되었다. 결과를 통해, 수소 가스를 제외한 다른 가스들에 대해서는 반응을 하지 않고, 오직 수소 가스에 대해서만 반응을 나타냈으며, 순수 ZnO 나노선의 수소 감응도보다 낮은 감응도를 나타내었다. 이는 멤브레인 쉘 층을 형성함으로써 ZnO 나노선의 표면적이 감소해 가스 분자와의 접촉점을 감소시키기 때문이라고 판단된다. 이와 같은 MOF 멤브레인의 캡슐화 전략은 가스센서뿐 아니라 바이오 센서 및 광촉매 등과 같은 이온 선택성을 필요로 하는 다양한 응용분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

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Bioactive Constituents and Utilities of Artemisia sp. as Medicinal Herb and Foodstuff (쑥(艾)의 생리활성 물질과 이용)

  • 이성동;박홍현;김동원;방병호
    • The Korean Journal of Food And Nutrition
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    • v.13 no.5
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    • pp.490-505
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    • 2000
  • Mugwort (Artemisia sp.) abounds on hedgebank, waysides and grassy places in most part of Europe, Asia and Northern America. This herb has long been associated with witch-craft and magic as a protective charm. Mugwort has been a value as a foodstuff of relieving famine. Proximate composition of mugwort is similar to green vegetables, but it has high level in calcium, potassium and vitamin A content. For medicinal uses, the leaves are harvested twice in spring and autumn before the plant comes into flower and are dried for later uses. Aqueous or organic solvents extracts often have physiologically active constituents. Some extracts of mugwort include cineol, thujone, borneol, camphor, caryophyllene, coumarin, cubebene, pinene, linalool, absinthin etc. The dried leaves have traditionally been used as an antihelmintic, anti-inflammatory, antispasmodic, antitumor, hepatic stimulant, chologogue, emmenagogue, febrifuge, stomachic, tonic etc. Mugwort has been used the dried or green leaves as a flavoring and coloring agents for tea, cake. pastry, bread, noodle, alcoholic liquor, soap and hygienic band.

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Inhibitory Effect of Protaetia brevitarsis seulensis Ethanol Extract on Neuroinflammation in LPS-stimulated BV-2 Microglia (LPS에 의해 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과)

  • Lee, Hwa Jeong;Seo, Minchul;Lee, Joon Ha;Kim, In-Woo;Kim, Sun Young;Hwang, Jae-Sam;Kim, Mi-Ae
    • Journal of Life Science
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    • v.29 no.10
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    • pp.1096-1103
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    • 2019
  • Neuroinflammation is mediated by the activation of microglia and has been implicated in the pathogenesis of neurodegenerative disorders, such as Alzheimer's disease and Parkinson's disease. Therefore, the inhibition of neuroinflammation may be an effective solution to treat these brain disorders. Protaetia brevitarsis seulensis is an insect belonging to the order Coleoptera and inhabits Korea, China, Japan and Siberia. P. brevitarsis seulensis is an edible insect that can be consumed as a protein source for humans. It has been reported that P. brevitarsis seulensis contains useful bioactive substances for hepatoprotection and improving blood circulation, such as indole alkaloids. Microglia cells are the main source of proinflammatory cytokines and nitric oxide (NO) in the central nervous system, which Perform neuroimmune, inflammatory, and other neurobilogical functions. In this study, we investigated the anti-neuroinflammatory effects of P. brevitarsis seulensis ethanol extract (PBE) in activated microglia cells treated with lipopolysaccgarude (LPS, 100 ng/ml). As a result, PBE significantly inhibited NO production without cytotoxicity and decreased the expression levels of inducible NO synthase and cyclooxygenase-2. In addition, the production of inflammatory cytokine secreted by LPS was also reduced by PBE. These results suggest that PBE could be a good source of functional substances to prevent neuroinflammation and neurodegenerative diseases.

In vivo metabolism of carbofuran in resistant and susceptible brown planthoppers, Nilaparvata lugens $St{\aa}l$ (저항성 및 감수성 벼멸구 체내에서의 카보후란 대사)

  • Yoo, Jai-Ki;Ahn, Yong-Joon;Shono, Toshio;Lee, Si-Woo
    • The Korean Journal of Pesticide Science
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    • v.2 no.2
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    • pp.75-82
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    • 1998
  • This study was conducted to find out the biochemical or metabolic resistance mechanism of brown planthopper (BPH) to carbofuran. Differences between resistant ($LD_{50};\;20.3{\mu}g/g$) and susceptible strains($LD_{50};\;0.3{\mu}g/g$) were shown. The amounts of carbofuran metabolite, benzofuranol, and the origin, not developed by Thin Layer Chromatography, were much more in the susceptible strain. But the mother compound, carbofuran, was much more in the resistant strain. The tendencies of metabolism one and three hours after treatment were similar in both strains except for the amounts of metabolites described above. From the study, it is supposed that hydrolytic enzyme, esterase, changes its role from cleaving the esteric bond of carbofuran to making conjugates with carbofuran. This seems to be the main resistance mechanism of BPH to carbofuran. Oxidase and transferase may play little or no role in resistance mechanism. Oxidative and transferring enzymes gave no effects on the metabolism of carbofuran in the resistant strain compared with the susceptible strain.

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