• 한국식품과학회지
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• 제45권2호
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• pp.137-141
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• 2013

플라보노이드는 식물의 주요 2차 대사산물 중 하나로 자외선 차단, 식물의 수분을 위한 곤충 유인 등 외부환경에 적응하는데 이로운 역할을 한다. 특히 플라보노이드는 항산화 효과가 우수한 것으로 알려져 노화방지와 생활습관 질병예방에 유용한 건강기능식품소재로 각광받고 있다. 하지만 플라보노이드의 생체이용률은 매우 낮으며 이러한 플라보노이드 흡수과정에 관한 생물학적기전은 최근에 조금씩 밝혀지기 시작하고 있다. 플라보노이드의 수송기전에는 세포 내에서 일어나는 소포체 매개 수송과 세포막 및 소기관 표면 단백질에 의한 막 수송체 매개 수송이 있다. 소포체 매개 수송의 경우 cellular trafficking에 의한 일련의 소포체 유래 vesicle의 융합 반응을 거쳐 식물 세포의 경우 액포 내에 플라보노이드가 축적되거나 세포 외부로 배출된다. 표면 단백질에 의해 플라보노이드의 세포막 흡수가 일어나게 되는데 ATP를 사용한 능동수송, 막 전위를 이용한 2차 수송에 관여하는 다수의 수송체들이 관여하는 것으로 보인다. 다양한 종류의 플라보노이드가 존재하는 만큼 플라보노이드 수송체도 다양하며 어쩌면 모든 플라보노이드의 특이적 수송체를 규명하는 것은 불가능 할 지도 모른다. 하지만 식품에 다량 존재하는 주요 플라보노이드를 모델 화합물로 이용한 연구를 수행하면 이에 관련된 주요 수송체 단백질과 관련 메커니즘에 대해 깊이 이해할 수 있고 이를 통해 생체 이용률을 향상시키는 방법을 생각해 볼 수 있으며 특히 낮은 혈중 농도 조건에서도 조직 세포 내에 플라보노이드 축적을 통해 건강 기능성을 최적화하는 노력을 기울이는데 적절한 과학적 방법을 제시해 줄 수 있을 것으로 기대한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권6호
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• pp.620-626
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• 2018

Recently, fuel cell field is receiving much attention as an environmentally friendly energy in the world. Among the various types of fuel cells, in the case of PEMFC, ions move through the membrane in the middle of the unit cell. Therefore, proper moisture is required inside the PEMFC. In the case of membrane type humidifier, flat membrane or hollow fiber membrane is mainly used. Since various parameters can change the performance, the performance investigation has to be carried out with parameters. In this study, water transport of hollow fiber membrane was investigated in terms of principle operating conditions such as temperature and flow rate.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제33권4호
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• pp.353-362
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• 2022

In this study, water diffusion in proton exchange membrane fuel cell at open circuit voltage (OCV) was analyzed through experiment. First, the reliability of the micro-sensor (SHT31) was verified. It was concluded the micro-sensor has an excellent reliability at 60℃ and 70℃. After the sensor reliability test, the temperature and relative humidity measurement in bipolar-plate was conducted at OCV. To analyze water distribution and water flux, the temperature and relative humidity was converted into dew point. To the end, it was found water concentration affects water diffusion.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제32권6호
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• pp.497-505
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• 2021

Water management is essential to improve the performance of proton exchange membrane fuel cells. This study targets to understand the characteristics of water concentration in proton exchange membrane fuel cells at a dynamic load variable environment. The fuel cell model was developed to simulate nonlinear water transport in membrane by the MATLAB/Simulink^® (MathWorks, Natick, MA, USA) platform, and it calculates water content in membrane, ionic conductivity, and predicts fuel cell performance through one-dimensional analysis.

• 한국식품영양과학회지
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• 제45권3호
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• pp.402-408
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• 2016

생표고버섯 생산 농가에서 일반 판매처까지 보관 및 유통 단계를 거치면서 변화하는 온도 조건에 노출된 제품의 품질을 향상하기 위해 1차 개별포장과 2차 포장을 결합한 active 마스터 포장 시스템을 적용하였다. 외부 2차 포장에는 이산화탄소 흡수제인 $Ca(OH)_2$와 수분 흡수제인 고흡수성 고분자를 sachet 형태로 만들어 포장에 적용했다. 낮은 온도로 유지되는 저장단계에서는 1차 개별포장과 2차 포장의 결합한 형태로 수송 및 유통되고, 높은 온도에 노출되는 판매단계에서는 2차 포장을 해체한 후 판매가 진행되도록 하였다. 판매단계에서 2차 포장을 해체하면 온도 상승으로 인한 호흡 증가로 포장 내 산소 고갈과 높은 농도의 이산화탄소 축적을 막을 수 있으며, 급격한 생리장해를 억제할 수 있다. 수송 및 저장 단계에서 포장 내 기체조성과 온습도를 측정하고, 판매단계에서 포장을 개봉하여 생표고버섯의 품질을 측정하였다. 관행적인 방법인 통기성 천공 포장을 대조구로 하여 같은 조건으로 수송 및 유통, 판매를 통해 처리구 포장의 품질과 비교하였다. 이산화탄소 흡수제인 $Ca(OH)_2$와 수분 흡수제인 고흡수성 고분자를 봉지 형태로 만들어 함입시킨 active 마스터 포장 시스템은 유통 저장 단계에서 포장의 기체 이동과 이산화탄소 흡수제의 효과로 인하여 개별 포장내에 산소 농도가 9~11%, 이산화탄소 농도가 1~4% 범위를 얻을 수 있어서 품질보존에 도움이 되는 변형기체가 형성되었다. 처리구 간에 따른 경도와 표면색택, 호기성 세균수 등의 품질 변화에 대해서는 유의적인 차이를 확인할 수 없었으나, 대조구에 비해 이산화탄소 흡수제와 수분 흡수제의 처리구가 부패율 감소와 곰팡이/효모수의 성장억제 효과를 얻을 수 있었다. 농가에서 포장 전 예건처리를 할 수 없는 상황이기 때문에 계절적인 요인에 따라 이산화탄소 흡수제와 수분 흡수제의 양을 조절한다면 active 마스터 포장 시스템의 효과를 볼 수 있을 것으로 생각한다.

• 멤브레인
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• 제32권6호
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• pp.486-495
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• 2022

본 연구는 전기투석과 용매추출을 융합한 희유금속 회수 공정에서 분리막과 음이온교환막의 개질을 통해 유기상과 수상에 대한 분리막의 낮은 젖음성 및 AEM을 통한 수소이온 투과로 인한 금속이온의 회수 효율 감소를 개선하였다. 구체적으로, 분리막 표면 중 한면은 polydopamine (PDA) 통한 친수성 개질, 다른 면은 SiO₂ 또는 graphene oxide를 통한 친유성개질을 함으로써 분리막의 젖음성을 개선하였다. 또한, 음이온교환막의 표면을 polyethyleneimine, PDA, poly(vinylidene fluoride) 등을 이용, 개질해 수분 흡수(Water uptake) 감소 및 기공구조 변화를 통해 수소이온 수송을 억제해 수소이온 투과를 억제할 수 있다. 개질된 막 표면 형상과 화학적 특성 및 조성은 주사전자현미경과 푸리에변환 적외선 분광법을 통해 확인되었고, 이를 구리 이온 회수 시스템에 적용해 향상된 추출 및 탈거 효율과 수소이온 수송 억제능을 확인하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제33권8호
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• pp.596-603
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• 2009

The performance of proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) is seriously changed by the humidification condition which is intrinsic characteristics of the PEMFC. Typically, the humidification of fuel cell is carried out with internal or external humidifier. A membrane humidifier is applied to the external humidification of residential power generation fuel cell due to its convenience and high performance. In this study, a simple static model is constructed to understand the physical phenomena of the membrane humidifier in terms of geometric parameters and operating parameters. The model utilizes the concept of shell and tube heat exchanger but the model is also able to estimate the mass transport through the membrane. Model is constructed with FORTRAN under Matlab/$Simulink^{(R)}$ $\Box$environment to keep consistency with other components model which we already developed. Results shows that the humidity of wet gas and membrane thickness are critical parameters to improve the performance of the humidifier.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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• pp.117-117
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• 2016

일반적인 박막 성장용 CVD는 막 성장 시간이 짧게는 수분에서 수시간 정도 소요하기 때문에 장비에 문제가 발생 할 시 조치를 취하고 다음 현상을 개선하기에 용이 하였다. 그리고 대분분의 장비가 국산화되어 있을 만큼 많은 경험치가 축척되어 있다. 그러나 2, 4 족 화합물 성장용 CVD는 고아학 렌즈 생산용 장비로 국내에서는 아직 생소하고 공정 경험이 없는 새로운 장비이다. 2,4 족 화합물의 특징은 다음과 같다. 2,4 족 화합물은 M, N 이라는 두가 물질이 결합하여 형성한다. 2,4 족 화합물은 높은 융점과 낮은 증기압을 갖니다. 이런 물질들은 고온에서 아래와 같이 평형적으로 반응한다. $$nMN_{(s)}=nM_{(g)}+Nn_{(g)}$$ 화합물인 $MN_{(g)}$의 상태로 존재할 수 있으나 일바적으로 n=2인 4족 원소의 2원자 분자로된 기체가 지배적이다. 증기상을 이용한 성장 공정에서는 구성 원자나 분자를 만들어내는 단계, 이들을 공급원에서 기판까지 수송하는 단계, 기판 위에 흡착하는 단계, 핵의 생성과 단결정을 생성하는 단계, 필요치 않는 구성물을 제거하는 단계를 거쳐 공정이 진행 된다. 각 공정은 성장 물질에 충분한 자유도를 주어야하고 자유도를 주기 위해서는 많은 열에너지가 공급 되어야 한다. 따라서 기존의 박막 성장 공정 보다 성장 속도가 느리고 증착하는 양보다는 버리는 양이 많으며 버려지는 성장물질들은 급격한 온도 변화가 생기는 곳에서 급격히 증착하기 시작한다. 본 성장 공정이 진행되는 압력은 30 torr 부근이며 공정 온도는 $1000^{\circ}C$ 부근이다. 30 torr 영역에서는 열전달이 대기압과 같은 속도로 진행되기 때문에 지속적으로 온도에의해 손상을 받는 부위가 있을 수 있다. 높은 공정 온도와 높은 공정 압력은 내부 구조물로 발생된 열을 빠르게 장비 표면으로 수송하게 되고 그 결과 장비의 연결 부분에 장착된 오링에 손상을 주게 된다. 오링 손상을 방지 하기위해 냉각수 라인을 형성하여 오링을 보호하게 되면 열역학적 기울기가 급격히 발생하는 부분이므로 CVD의 반응 부산물들이 빠른 시간동안 증착하게 되고 막히는 현상이 발생하게 된다. 목표한 두게까지 박막을 성장시키기 위해서는 장시간 공정이 필수이며 장시간 공정을 안정적으로 가져가지 위해서는 배기 라인의 막힘 현상을 해결하여야 한다. 본 논문에서는 막힘 현상의 진행을 시간에 따라 해석하였으며 장시간 공정을 진행하기위해 필요한 요소와 기구적으로 조치가 가능한 방법에 대해 작성하였다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제34권5호
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• pp.465-477
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• 2023

In proton exchange membrane fuel cell (PEMFC), proper thermal management of the stack and moisture generation by electrochemical reactions significantly affect fuel cell performance. In this study, the PEMFC dynamic characteristic model was developed through Simcenter AMESim, a development program. In addition, the developed model aims to understand the thermal resin balance of the stack and performance characteristics for input loads. The developed model applies the thermal management model of the stack and the moisture content and permeability model to simulate voltage loss and stack thermal behavior precisely. This study extended the C based AMESet (adaptive modeling environment submodeling tool) to simulate electrochemical reactions inside the stack. Fuel cell model of AMESet was liberalized with AMESim and then integrated with the balance of plant (BOP) model and analyzed. And It is intended to be used in component design through BOP analysis. The resistance loss of the stack and thermal behavior characteristics were predicted, and the impact of stack performance and efficiency was evaluated.

• Applied Microscopy
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• 제39권4호
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• pp.333-340
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• 2009

다육질성 CAM 식물에서는 구조와 기능의 분화가 환경조건에 잘 적응된 합리적인 광합성을 수행하여 동일한 엽육세포에서 $CO_2$ 고정, 유기물 합성과 저장, 분해 및 활용하는 시간이 서로 다르게 나타난다. 이러한 유기산 대사는 CAM 식물의 가장 뚜렷한 대사적 특징으로 밤에 말산을 합성하여 액포에 저장하고 낮에 이용하므로 이들의 액포는 급격한 pH의 차이를 일주기성으로 조절해야 하는 매우 중요한 세포소기관이다. 본 연구에서는 식물체 내 생리적 건조가 지속되어 CAM 광합성을 수행하는 바위솔속 식물 3종의 다육질성 엽육조직 세포의 특성을 액포 구조분화에 초점을 두어 미세구조적으로 연구하였다. 바위솔속의 다육질성 엽육조직은 수분저장성 세포들로 구성되어 있으며, 액포융합 등의 액포화현상과 액포 내 다양한 2차 액포형성이 현저한 구조적 특징이었다. 이들 액포는 매우 역동적이어서 분열하여 다수의 소액포를 형성하거나 소액포들의 융합으로 큰 액포를 형성하였고, 일부는 전자밀도가 높은 저장성 액포로 발달하였다. 이러한 액포화는 세포의 크기를 경제적이고 에너지 효율적으로 증가시키는 방식으로 대부분의 다육질성 CAM 식물에서 발달하며, 낮과 밤에 일주기성으로 반복되는 세포 내 pH 농도의 급격한 변화를 대처할 수 있게 한다. 또한, 막 함입에 의한 다양한 크기의 수많은 2차 액포 형성은 단 기간 내에 액포막의 용적을 증가시켜 이러한 목적을 충족시켜 주는데 일주기적으로 사용되는 매우 중요한 세포 내 구획이 된다. 액포의 신장으로 세포질은 세포벽 주변부위로 밀려나 얇은 층으로 국한되었으나, 이들 세포질 내에서도 엽록체와 미토콘드리아는 액포와 밀접하게 연관되어 분포하고, 세포 간에는 원형질연락사가 잘 발달하였다. 이러한 미세구조들의 발달은 다육질성 엽육세포가 일주기성으로 급변하는 세포 내 유기산 대사과정에 적응하기 위해 액포에서의 신속하고 원활한 대사물질의 수송이 이루어져야 하기 때문일 것으로 추정된다.