• 제목/요약/키워드: 기능성 산화물

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음극지지 고체산화물 연료전지 다공성 양극에서의 산소고갈 특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical Study on Oxygen Depletion Characteristics of Porous Cathodes in Anode-Supported Solid Oxide Fuel Cells)

  • 신동우;남진현;김찬중
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권4호
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    • pp.257-268
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    • 2017
  • 본 논문에서는 우선 전기화학 유효도 모델에 기반하여 고체산화물 연료전지의 효율적인 2차원 해석모델을 제안하였다. 전기화학 유효도 모델은 연료전지 전극내 전해질 근처의 얇은 활성기능층에서 일어나는 복잡한 반응/전달현상을 고려하여 전극의 전류생산 성능을 정확하게 예측할 수 있는 장점을 가진다. 개발된 2차원 해석모델은 신뢰성을 검증한 후 음극지지 고체산화물 연료전지의 유로 횡방향 전류밀도 및 산소농도 분포를 계산하는데 사용되었으며 이를 통해 다공성 양극에서의 산소고갈 특성을 고찰하였다. 또한 효율적이면서도 정확한 계산을 위한 유로 횡방향 최소 필요격자수에 대한 수치해석 연구도 진행하였다.

DC 열 플라즈마를 이용한 Graphene Oxide 표면의 기능화

  • 김병훈;손병구;이문원;한상근;김성인;조광섭
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.230.1-230.1
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    • 2014
  • 대면적 그래핀의 높은 제조비용과 낮은 생산성으로 인해 최근 산화그래핀(GO)을 박리하여 대면적화 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만, Hummers 법에 의해 제조된 산화그래핀은 제조공정상 발생되는 황이나 수소 및 산소 등의 불순물에 의한 특성저하와 15층에서 25층 정도의 다층 구조에 의한 높은 접촉저항 때문에 그래핀 고유의 특성 발휘가 어렵다. 본 연구에서는 DC 열 플라즈마의 NH3 방전을 이용하여 산화그래핀의 불순물인 S, H, O를 완전히 제거하였고, DC 열 플라즈마 처리된 후의 산화그래핀의 Volume을 평균 2.5배정도 증가시켰다. 또한 N2와 He을 혼합 시킨 DC 열 플라즈마 방전으로 산화그래핀 표면에 N 을 도핑 하여 전기적 특성을 향상시켰다. N 도핑 농도는 최대 20wt%이었으며 N2과 He공급량, Current 조절에 의해 Dopping 농도를 제어하였다.

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활성탄의 이산화탄소 흡착에 미치는 유무기계 첨가제의 영향 (Effects of Inorganic-organic Additives on CO2 Adsorption of Activated Carbon)

  • 조동현;조기숙;박청기;김성현
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제50권5호
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    • pp.885-889
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    • 2012
  • 본 연구에서는 활성탄소의 이산화탄소 흡착 능력을 향상시키기 위한 아민과 금속산화물 첨가제에 관하여 고찰하였다. 표면 처리한 활성탄소의 물리화학적 특성은 X-ray photoelection specstroscopy (XPS), 질소등온흡착곡선, X-ray diffraction (XRD), BET 장치를 이용하여 분석하였다. 실험결과, 활성탄소 표면의 아민 기능기는 산성가스인 이산화탄소를 선택적으로 흡착하기 위한 염기성 자리로 작용하며, 2차아민을 갖는 기능기가 1차아민에 비하여 이산화탄소흡착능력이 우수함을 확인하였다. 활성탄소에 첨가된 금속산화물은 표면에서 전자 도우너(electron donor) 역할을 하며 알칼리 특성을 지니고, 아민 기능기와 유사하게 이산화탄소 가스와 산-염기 반응을 유도한다. 금속산화물 표면처리를 했을 경우 순수한 활성탄소와 비교하여 이산화탄소 흡착 용량이 85% 증가하였으며, 이러한 결과로 미루어 볼 때 금속산화물 첨가제는 활성탄소의 이산화탄소 흡착능력을 향상시키기 위한 목적으로 아민 첨가제와 병행하거나 대체할 수 있는 물질로 기대된다.

효소적 공법을 이용한 기능성 modified-butterfat의 향기성분 특성 분석 (Flavor Characteristic of Functional Modified-butterfat Synthesized by Lipase-catalyzed Interesterification)

  • 신정아;이기택
    • 농업과학연구
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    • 제36권2호
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    • pp.219-224
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    • 2009
  • 효소적 공법을 이용하여 합성한 기능성 modified-butterfat들(MF668과 MF866)의 향기성분 분석을 전자코와 SPME-GC/MS를 가지고 수행하였다. 전자코 분석결과, 기질로 사용된 ABF와 FSO, 그리고 생성물인 MF668과 MF866은 제1주성분 값의 95.16%기여율로 서로 다른 향기패턴을 갖음을 확인하였다. 신속하며 간편한 SPME-GC/MS분석결과, MF668과 MF866에서는 기질에서보다 더 다양한 aldehyde류, ketone류, acid류 등이 검출되었다. 이는 반응과정 중 생성될 수 있는 산화물로 추후 항산화제 연구가 필요함을 입증하였다.

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감마선 조사 황기의 기능성 및 화학적 성분에 대한 안정성 평가 (Stability of Functional Properties and Chemical Components of Gamma-Irradiated Astragali Radix)

  • 정일윤
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.255-260
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    • 2005
  • 방사선 조사 황기(Astragall Radix)에 대한 기능성 및 화학적 성분에 대한 안정성을 평가하였다. 기능성 평가시험으로서 방사선 조사 황기의 ethanol추출물 및 ethyl acetate분획물에 대한 DPPH 라디칼 소거 활성은 4∼28%및 13∼50%를 각각 보였으며 비조사 황기는 4∼29% 및 17∼57%로서 거의 동등한 라디칼 소거활성을 보였다(p>0.07).지질과 산화 억제시험에서 방사선 조사 황기의 ethanol추출물 및 ethyl acetate 분회 물은 각각 17∼54% 및 50∼84%의 억제활성을 보였고 비조사 황기는 각각 16∼58% 및 52∼86%를 나타냄으로써 지질과산화 억제활성도 방사선 조사에 거의 영향을 받지 않는 것을 알 수 있었다(p>0.05). Comet assay를 이용한 DNA 방어효과 시험에서 방사선 조사 황기의 ethanol 추출물 및 ethyl acetate 분획물은 24∼55% 및 49∼58%였고 비조사 황기는 각각 20∼46% 및 38∼54%로써 거의 동등한 DNA의 산화적 경감효과를 보였다(p>0.05).화학적 성분에 대한 안정성 평가시험인 HPLC분석시험에서 방사선 조사 황기의 ethyl acetate 분획물은 비조사 황기의 ethyl acetate 분획물과 거의 대등한 peak 양상을 나타냄으로써 화학적 성분의 안정성이 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 방사선 조사 황기에 대한 본 연구의 결과와 이전의 유전독성학적 안전성 결과를 종합하여 볼 때 부가적인 실험이 동반된다면 실제적으로 위생화를 위한 방사선 조사 품목의 하나로서 그 적용 가능성이 시사되었다.

고지방식이로 유발한 흰쥐에서 쇠똥구리 추출물의 항산화 효과 및 혈당강하에 미치는 영향 (Anti-oxidative and Anti-hyperglycemia Effects of Dung Beetle Extracts on the High Fat Diet SD Rats)

  • 김하정;김반지;안미영
    • 생명과학회지
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    • 제26권7호
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    • pp.772-781
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    • 2016
  • 쇠똥구리는 동물의 분을 이용하여 토질을 개선시켜 지구 생태계에 매우 중요한 역할을 담당하는 곤충이다. 이 연구에서 수컷 SD rat는 5군으로 분리되어 PBS, 쇠똥구리 에탄올 추출물, 쇠똥구리 아세톤 추출물, 귀뚜라미 아세톤 추출물, 양성대조군으로 새우기름 그룹으로 나누었다. 13주령 쥐에 고지방식이로 비만을 7주간 유도하고, 20주령부터 시험물질을 고지방 식이를 하면서 한 달간 투여하였다. 쇠똥구리 추출물의 투여는 체중과 복부지방과 부고환지방 중량의 감소로 이어졌다. 지질의 산화적 스트레스는 간에서 MDA를 측정하여 평가하였으나, 군간에 유 의성이 없었다. 단백질의 산화적 스트레스는 혈액에서 단백질 카르보닐 양으로 측정되었는데 쇠똥구리 에탄올 추출물과 쇠똥구리 아세톤 추출물에서 유의성있게 산화적 스트레스가 감소되었다. 반면에 간에서의 단백질 카르보닐 양은 군간에 유의성이 없었다. 당뇨 혈관내피세포를 효소면역분석법을 사용하여 세포부착단백질인 laminin 과 fibronectin 수준을 측정하였더니 쇠똥구리 추출물에서 유의성이 있었다. 사이토카인 IL-10, IL-1β, VEGF, eNOS를 측정하였는데 IL-10에서 쇠똥구리 에탄올 추출물과 쇠똥구리 아세톤 추출물에서 유의성이 있었다. 항산 화효소인 SOD, GSH-Px 활성은 군간에 유의성은 없었지만, 증가하는 경향이 있었고, CAT활성은 쇠똥구리 추출물에서 유의성있게 증가되었다. 지방조직 내의 포화지방산 비율이 감소하는 경향이 나타났으며, 불포화지방산과 다 가불포화지방산은 증가하였다. 쇠똥구리 추출물의 지방조직 감소 및 여러 지질 수치의 향상효과는 쇠똥구리 추출물을 기능성 곤충 소재로 이용할 수 있는 가능성을 제시한다.

옥수수유로부터의 효소적 glycerolysis에 의한 monoacylglycerol과 diacylglycerol 함유 기능성 유지 합성 및 특성연구 (Synthesis and Characterization of Mono- and Diacylglycerol Enriched Functional Oil by Enzymatic Glycerolysis of Corn Oil)

  • 박래균;이기택
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.211-216
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    • 2004
  • 회분식 반응기(stirred-tank batch reactor)를 사용한 DAG, MAG 함유 기능성유지를 비용매계(solvent-free system) 조건에서 효소적 반응을 이용하여 합성하였다. 48시간 동안 합성된 지질을 HPLC를 사용한 TAG, 1,3-DAG, 1,2-DAG 및 MAG 함량 분석결과 각각 45.05, 16.27, 23.05 및 14.98%로 분석되었으며 체중개선 기능성 유지의 지방산 조성 분석결과 palmitic, palmitoleic, stearic, oleic, linoleic 및 linolenic acid가 13.21, 0.15, 2.02, 34.36, 49.12 및 1.14 mol%로 분석되었다. 합성된 지질의 ${\alpha},\;{\gamma}$${\delta}-tocopherol$ 함량을 분석한 결과는 각각 0.014, 0.029 및 0.010%로 분석되었으며 총 tocopherol 함량은 0.053%로 나타났다. 또한 재구성된 지질을 사용하여 산가, 비누화가, 요오드가를 측정하였으며 융점 및 결정화점을 살펴보고 이를 통하여 옥수수유로 유래된 DAG, MAG를 함유한 체중개선 기능성 유지의 이화학적, 물리적 특징을 규명하였다. 체중개선 기능성 유지의 산화 안정성 실험을 시행한 결과 체중개선 기능성 유지가 원료유인 옥수수유보다 높은 과산화물가와 p-anisidine가를 보였으며 각기 달리 혼합한 rosemary추출물(100, 200 및 300ppm)이 체중개선 기능성 유지와 옥수수유의 산화를 감소 시켰다.

UVB로 산화적 손상을 유도한 피부섬유아세포에 Saponaria 추출물의 보호효과 (Protective Effect of Saponaria Extract Against UVB-Damage in Skin Fibroblasts)

  • 김보애
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제39권5호
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    • pp.644-651
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    • 2022
  • 피부는 인체를 구성하는 가장 큰 장기로 생체 내부를 보호한다. 자외선은 피부에 광노화와 산화적 손상을 비롯한 다양한 염증반응을 일으킨다. 본 연구의 목적은 섬유아세포에서 UVB를 조사하여 Saponaria 추출물의 보호 효과를 조사하는 것이다. 본 연구에서는 UVB에 의한 세포독성과 산화적 세포사멸, NO 및 PGE2 생성에 대한 보호활성을 나타내는 Saponaria의 유효성을 평가하였다. HS68 세포를 UVB(120mJ/cm2)에 조사하고 100, 200, 400 ㎍/mL의 다양한 농도로 Saponaria 추출물로 24시간 동안 처리하였으며, 자외선 B에 의해 생성된 세포 내 활성 산소 종(ROS)은 DCF-DA 염색 후 분광 형광계를 사용하여 검출하였다. 또한 지질 과산화는 배양 배지로 분비되는 8-이소프로스탄의 수준을 측정하여 분석하였다. 그 결과 Saponaria 추출물이 UVB에 의한 세포독성을 효과적으로 억제하였다. 산화적 세포 손상은 UVB로 유도된 HS68 섬유아세포에서 PGE2를 매개하였고, 이는 사포나리아 추출물 처리에 의하여 유의하게 억제되었다. 또한, 이들 추출물의 보호 효과는 농도 의존적으로 세포내 ROS 생성 및 지질 과산화 억제에 의해 매개되는 것으로 평가되었다. 이러한 결과는 Saponaria 추출물이 자외선 B에 의한 산화적 스트레스로 매개한 피부 손상을 억제하여 세포 보호효과를 나타내므로 항노화 기능성 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

열처리가 칡가루 및 이를 첨가한 백설기의 품질 특성과 산화방지활성에 미치는 영향 (Effect of heating on the quality characteristics and antioxidant activities of Baekseolgi made with arrowroot flour)

  • 염주희;서정희
    • 한국식품과학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.83-91
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    • 2018
  • 본 연구에서는 (i) 열처리에 의한 칡가루의 산화방지 활성 변화와 (ii) 칡가루 첨가 백설기의 품질 특성과 산화방지 활성을 평가함으로써, 칡가루의 기능성이 열처리 가공식품에 실질적으로 부가되는지를 확인하고자 하였다. 쌀가루의 일부(3, 6, 9, 12, 15%)를 칡가루로 대체하여 제조한 백설기는 수분 함량이 대조군(0%) 백설기와 뚜렷한 차이를 나타내지 않았다. 이는 쌀가루에 비해 칡가루의 수분 함량이 낮아 칡가루 속 식품섬유에 의한 우수한 물 결합력이 일부 상쇄된 결과로 해석하였다. 이에 따라 수분 보유 정도와 비례하는 백설기의 경도, 점착성, 씹힘성 등 기계적 물성 값들도 유의적 차이를 나타내지 않았다. 칡가루 첨가량이 증가할수록 백설기의 명도는 낮아지고 적색도와 황색도는 높아져, 칡가루의 색 특성이 백설기에 그대로 반영되었음을 확인해주었다. 또한 백설기의 총 환원력과 총 플라보노이드 함량 모두 칡가루 첨가량에 비례하여 유의적으로 증가하였다. 이는 칡가루 추출물에서 관찰된 산화방지활성이 백설기 제조를 위한 열처리 공정 후에도 백설기에 실질적으로 남아있음을 확인해주었다. 그러나 열처리 칡가루에서 측정된 산화방지 활성 값으로 백설기의 산화방지 활성을 계산한 예측치와 비교할 때, 칡가루 첨가 백설기에서 실제로 측정된 산화방지 활성은 상대적으로 낮았다. 이러한 경향은 총 플라보노이드 함량보다는 페놀성 및 비페놀성 환원물질의 총량을 반영한 총 환원력에서 더 뚜렷하게 관찰되었다. 이는 열처리가 칡가루 속 페놀성 물질과 비페놀성 물질에 대해 서로 다른 영향을 주었던 결과로 설명되었다. 즉 칡가루를 $100^{\circ}C$에서 30분 동안 열처리하였을 때 플라보노이드는 증가, 총 환원력은 감소한 현상이 관찰됨에 따라, 칡가루를 첨가한 식품은 열처리 공정에 의해 페놀성 물질보다는 비페놀성 환원물질들이 상대적으로 더 손실될 수 있음을 시사해주었다. 한편 칡가루 첨가 백설기는 칡가루 고유의 색, 떫은 맛과 쓴맛, 조직의 거친 정도가 칡가루 함량에 따라 증가하여 전반적 기호도가 낮아지는 경향을 보였다. 그러나 9% 첨가군까지는 기호도에 부정적 영향없이 칡가루의 산화방지 활성을 열처리 식품인 백설기에 실질적으로 부가할 수 있었다.

홍미삼 에탄올 추출분획의 항산화 활성 (Antioxidative Activity of Ethanol Extraction Fraction from the Korean Red Tail Ginseng)

  • 이종원;도재호
    • 한국식품과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.497-500
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    • 2001
  • 본 연구의 목적은 홍미삼의 기능성 연구의 일환으로 총 페놀성 화합물의 추출방법과 DPPH에 대한 수소공여능, linoleic acid의 산화방지활성 및 LDL에 의한 항산화활성 등을 중심으로 연구한 결과이다. 홍미삼에 60% 에탄올를 첨가하여 추출회수별 총 페놀성 화합물을 조사한 결과 3회까지 추출했을 때 대부분이 추출되었기 때문에 추출횟수는 3회가 적당한 것으로 판단되었다. 60% 에탄올 추출액의 수율은 3회까지 추출했을 때 약 37.35%가 추출되었다. 추출 용매에 따른 총 페놀성 화합물의 추출 효율은 물 추출구를 100%로 했을 때, 60% 에탄올 용액으로 추출한 뒤 농축하여 물로 부피를 재조정한 시험구는 122%로 조사되었다. 항산화활성 조사에서 DPPH에 대한 수소공여능에서 시간이 경과함에 따라 항산화 활성이 약간씩 증가하나 활성은 약한 편이었다. Linoliec acid 산화에 대한 산화억제 효과는 1,500 ppm 농도에서 약 72.23%의 저해율을 나타났으며, LDL에 대한 산화방지 효과는 250 ppm 농도에서 그 저해율이 약 22.52%로 나타났다.

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