• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제3회(2014년)
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• pp.29-38
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• 2014

G-quadruplex를 형성하는 DNA연속체는 텔로미어에서 발견된다. 지금까지의 연구 결과에 따르면 G-quadruplex는 다양한 유전질환과 암과의 상관관계가 있으며, 따라서 G-quadruplex에 대한 연구는 제약 개발 분야에서 활발하게 진행되고 있다. G-quadruplex는 두 개 이상의 G-tetrad들이 쌓여서 형성된 복합체를 의미하며, G-tetrad란 4개의 구아닌 염기들이 Hoogsteen의 수소결합 통해, 정사각형의 평면을 이룬 물질을 일컫는다. 이때, 알칼리 금속 이온이 G-quadruplex에서의 G-tetrad 복합체 형성에 중요한 역할을 한다는 선행연구 결과가 있다. 특히, 알칼리 금속 중 $K^+$이 가장 G-quadruplex와 결합을 잘 한다고 알려져 있는데 그 이유에 대한 분자적 관점의 설명이 이루어져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 먼저 G-quadruplex의 기본 구성 단위 구조인 G-tetrad와 알칼리 금속 결합체들의 수용액상에서의 구조적, 열역학적 특징을 정량적으로 비교, 분석하였다. 또한, 양자화학적 방법으로 계산된 수용액 상태에서의 결합구조에 대한 용매화 자유 에너지 계산을 수행하여 G-quadruplex 간의 자기 조립 (self-assembly) 현상을 설명하였다.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2003년도 춘계학술발표논문집
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• pp.325-327
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• 2003

원자력 발전소 2차계통수에는 pH를 조절하여 부식을 억제하기 위해 pH제어제로 암모니아를 사용하였으나 상변화 지역에서 액상의 pH가 낮아 부식생성물이 생성, 증기발생기로 유입되어 진열관의 부식을 촉진 시킨다. pH 제어제로 암모니아 대신 ETA를 도입하여 pH를 증가시키고 증기발생기로 유입되는 부식생성물의 양을 감소하여 진열관의 부식을 억제시키고 있다. 그러나 암모니아에서 ETA로 변경함에 따라 증기 발생기취출수계통의 탈염의 운진기간이 단축되었다. 따라서 본 연구의 목적은 탈염기의 수지 교체주기도 연장시키고 안전성도 확보할 수 있는 탈염기내 양ㆍ음이온 이온교환수지 조성 비율을 최적화하는데 있다. 연속화학평형모델을 이용한 결과 양ㆍ음이온 이온교환수지 비율이 10:1일 경우 최적인 것으로 조사되었다.

• 공업화학
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• 제3권4호
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• pp.605-613
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• 1992

분자량이 1,000과 2,000인 카보네이트형 폴리올(PTMCG)을 사용하여 MDI와 사슬 연장제인 N-methyldielhanolamine을 반응시켜 NCO-말단 프레폴리머를 합성한 후 이온화제로 1,3-propane sultone을 반응시켜 양쪽이온성 작용기를 갖는 카보네이트형 폴리우레탄(ZPU)을 합성하였다. 모델반응의 IR과 NMR 스펙트럼으로부터 동일한 조건하에서 이혼화가 잘 일어나고 있음을 알 수 있어, 양쪽이온성 카보네이트형 폴리우레탄의 구조를 확인할 수 있었다. 열적성질을 측정한 결과 유리전이온도(Tg)는 $-15{\sim}-30^{\circ}C$ 범위로써 분자량이 1,000인 폴리올을 사용한 경우 $-15{\sim}-18^{\circ}C$, 분자량이 2,000인 폴리올을 사용한 경우 $-25{\sim}-26^{\circ}C$임을 알 수 있었다. 기계적 성질을 측정한 결과 인장강도는 분자량이 1,000과 2,000인 폴리올 모두 다 이온함량에 따라 크게 증가되나 이온 함량의 몰비율이 4.0 이상에서는 오히려 감소함을 알 수 있었다. 신장율은 인장강도와 달리 이온함량에 따라 오히려 감소함을 알 수 있었다. 이러한 물성측정의 결과로부터 인장강도가 우수하고, 연신율이 크지 않은 ZPU10-30을 택하여, 투과증발법을 이용한 에탄올 수용액농축에 응용하였다. 보다 우수한 선택도를 얻기 위하여 hexamethylene diisocyanate(HMDI)를 이용하여 가교막을 제조하였다. 팽윤도 실험결과 50wt% 에탄올농도 근처에서 증가하는 경향을 나타내었는데, 이는 에탄올에 의한 가소화효과의 영향이라고 생각된다. 분리성능을 최적화하기 위해 공급액 농도변화와 온도변화를 실시하였다. 전반적인 투과증발분리 성능은 선택도 2~83.2 및 투과유량 $25.4{\sim}58.8g/m^2hr$를 갖는 것으로 나타났다.

• 한국광물학회지
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• 제32권3호
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• pp.151-162
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• 2019

토도로카이트(todorokite)는 $3{\times}3$ 망간 팔면체로 이루어진 상대적으로 큰 나노공극(nanopore)을 가지는 터널구조의 산화망간광물로 나노공극에 다양한 양이온 함유가 가능하기 때문에 금속이온 거동에 큰 역할을 할 수 있다. 주로 결정도가 낮고 다른 산화망간광물들과 함께 집합체로 발견되어 나노 공극 내부 양이온의 배위(coordination)구조는 실험만으로 여전히 규명하기 매우 어렵다. 이번 논문에서는 고전분자동력학(classical molecular dynamics, MD) 시뮬레이션을 이용하여 토도로카이트 터널에 함유된 $Mg^{2+}$ 이온의 배위구조에 대한 연구결과를 처음으로 소개한다. 기존 실험에서는 토도로카이트 내부에 함유된 $Mg^{2+}$가 공극의 중앙에 우세하게 자리한다고 알려져 있다. MD 시뮬레이션 결과, $Mg^{2+}$ 이온의 약 60 %가 나노공극의 중앙에 위치하지만, 약 40 %의 $Mg^{2+}$는 광물의 표면에 해당하는 공극의 코너에 위치하였다. 공극 중앙의 $Mg^{2+}$는 수용액에서처럼 물 분자와 6배위수를 보였다. 공극 코너의 $Mg^{2+}$ 역시 6배위수를 보였는데, 물 분자 이외에도 망간 팔면체 표면 산소와 배위를 보였다. $Mg^{2+}$ 이온의 동적 거동을 파악하기 위해 계산한 평균 제곱 변위(mean squared displacement) 결과에서는, 수용액 벌크(bulk) 상태에서 갖는 물 분자와 양이온의 동적 성질이 토도로카이트 1D 나노공극에서는 유지되지 못하고 잃어버리는 것을 확인할 수 있었다.

• Elastomers and Composites
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• 제45권2호
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• pp.100-105
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• 2010

EPDM 소재를 공기 중, 수돗물, 3차 증류수, NaCl/$CaCl_2$ 혼합 수용액, $CaCl_2/FeCl_3$ 혼합 수용액에서 7일간 노화시켰다. 노화 온도는 $90^{\circ}C$였다. 공기와 3차 증류수에서 노화된 시험편은 백화가 발생하지 않았으나, 수돗물, NaCl/$CaCl_2$ 혼합 수용액, $CaCl_2/FeCl_3$ 혼합 수용액에서 노화된 시험편은 백화가 발생하였다. 백화 물질을 규명하기 위해 GC/MS를 이용하여 가용성 유기물을 분석하였으며, 영상 분석기와 SEM을 이용하여 표면 형태를 조사하였으며, EDX를 이용하여 표면 적층물의 원소 분석을 실행하였다. 백화의 주요 원인으로는 금속 이온과 지방산과의 반응에 의한 지방산 금속염의 형성을 들 수 있다.

• 대한화학회지
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• 제33권4호
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• pp.388-398
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• 1989

기체 감응막전극을 이용하여 수용액 중의 아질산이온을 연속${\cdot}$자동화법으로 정량하는 방법을 개발하였다. 이 방법에서 최종검출기로 쓴 이온선택성 전극은 관형 PVC막 pH 전극이었다. 장치계의 최적조건에서 구한 아질산이온 표준시료에 대한 전극의 감응기울기는 63.5mV/decade 이었으며, 직선감응 범위는 $2.5{\times}10^{-4}\; M{\sim}7.5 {\times} $10^{-2}$M 이었고, 검출한계는 $8.0{\times} 10^{-5}$M이었다. 이 방법은 다른 정량법보다 산성기체종의 방해를 적게 받을 뿐만 아니라 정량에 필요한 시간도 훨씬 단축할 수 있었다.

• 한국식품과학회지
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• 제33권3호
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• pp.378-383
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• 2001

중금속 이온 존재 하에서 AsA 자동산화반응 과정에서의$O_2\bar{{\bullet}}$ 생성을 조사하기 위해, 수용액, 완충용액, 그리고 메탄올 용액 중에서 산소가스를 통기하면서 AsA 산화반응을 유도하였다. 우선, 수용액 및 완충용액 중에 SOD를 이용하여, $O_2\bar{{\bullet}}$로부터 생성되는 $H_2O_2$를 소거하기 위해 CAT를 첨가해서, SOD 무첨가의 경우와 비교하여 실험하였다. 그 결과, 수용액 중에서도 완충용액 중에서도 SOD가 $O_2\bar{{\bullet}}$를 소거하고, SOD의 존재에 따라 AsA 산화 반응이 억제되는 것이 밝혀졌다. 또한, 완충용액 중에서는 XTT를 가지고 $O_2\bar{{\bullet}}$ 생성을 재확인하기 위해, $O_2\bar{{\bullet}}$에 의한 XTT의 환원생성물인 formazan의 생성량이 470nm에서 흡수극대를 갖는 것을 확인한 후, AsA 산화반응 과정 중에 $O_2\bar{{\bullet}}$가 생성되는 것을 확인하였다. 이처럼, Fe(III)이온 및 Cu(II)이온이 존재하는 경우에도 비존재하의 경우와 마찬가지로 AsA 자동산화반응 과정 중에서 $O_2\bar{{\bullet}}$가 생성되는 것이 확인되었다. 또한, 메탄올 용액 중에서 Fe(III)이온 및 Cu(II)이온 존재하에서의 AsA 자동산화반응 과정에서의 $O_2\bar{{\bullet}}$ 생성을 조사하기 위해 NBT법을 이용하여 흡수극대 560nm에서 NBT의 환원생성물인 bule formazan을 측정하고,$O_2\bar{{\bullet}}$ 생성을 확인하였다. 반응개시로부터 15분이 경과하면서 반응액의 색변화를 눈으로 관찰할 수 있었으며, 560nm에서의 흡광도 측정치가 높아지는 경향을 나타내어 실험적으로 $O_2\bar{{\bullet}}$가 생성되는 것을 확인하였다. 또한, AsA 산화반응을 일으키는 과정에서 산소 농도의 증가에 따라 formazan 생성량이 증가한 사실과 AsA 농도의 증가에 따라 formazan 생성량이 낮아지는 경향을 보인 사실, 그리고, AsA 농도에 따른 분해율을 조사한 결과, 본 실험에 사용된 $50\;{\mu}M$의 AsA 농도에서는 분해된 양이 거의 변화가 없는 것으로 보아 NBT가 아닌 AsA 자동산화반응 과정에서 생성된 $O_2\bar{{\bullet}}$에 의해 formazan이 생성된 것임이 확인되었다. 한편, Fe(III)이온 및 Cu(II)이온 존재 하에서 $0.01\;{\mu}M$이하의 낮은 농도에서는 $O_2\bar{{\bullet}}$ 생성이 중금속 이온 비존재 하에서의 경우보다 유의적으로 높은 것으로 밝혀졌지만, 그 이상의 농도에서는 낮은 수치를 나타내었다 이상의 결과로 보아 수용성계에서 뿐 만 아니라, 비수용성계에서도 중금속 이온 존재 하에서의 AsA 자동산화반응에서의 $O_2\bar{{\bullet}}$ 생성이 시사되었다.

• 폴리머
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• 제24권6호
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• pp.802-809
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• 2000

Poly(L-glutamic acid) (PLGA)와 PVA 블렌드막을 제조한 후, ethanol 수용액중에서 막증의 polypeptide 사슬의 2차구조 전이거동에 미치는 용매조성 및 대이온종의 영향과 알칼리 금속 이온 (Li, na, K, Cs)에 대한 투과특성을 조사하였다. 막중 PLG 알칼리 금속염의 helix 형성거동에 있어 대이온 선택성은 Li>Na>K>Cs의 순으로 관찰되었고, 이와 같은 특이성은 탈용매화 에너지와 정전에너지의 감소에 따른 고분자 하전기와 대이온과의 contact ion-pair 형성에 의한 것으로 설명하였다. 또한 PLGA/PVA 블렌드막의 ethanol 수용액 중에서의 알칼리 금속이온의 투과거동을 살펴보면, ethanol 농도가 점차 증가함에 따라 K, Cs의 경우는 투고도가 증가한, Li, Na의 경우에는 감소하였다. K, Cs 이온의 경우 대이온과 염소이온간의 ion-pair (M$^{+}{\cdot}$Cl$^{-}$)형성에 의한 Donnan배제효과의 감소와 중성염 형태로의 분배량 증가때문인 것으로, Li, Na 이온의 경우 막중의 coil-helix 구조전이에 따른 자유체적의 감소와 고분자 하전기와의 상호작용이 증가하여 확산성이 크게 감소하였기 때문인 것으로 생각된다.

• 대한화학회지
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• 제27권5호
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• pp.345-352
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• 1983

Diphenylcarbazide를 흡착시킨 큰 그물구조 수지를 사용하여 컬럼 조작에 의해 0.1M 황산수용액에서 크롬(Ⅵ)이온을 선택적으로 농축하였다. 시료수의 액성과 유속을 조절하여 각종 수지에 대해 크롬(Ⅵ)이온 추출실험을 한 결과 Diaion HP-20이 가장 큰 돌파교환용량을 나타내었다. Diaion HP-20에 대해 크롬(Ⅵ)이온의 돌파점은 흡착된 DPC의 농도에 비례하였으며 크롬(Ⅵ)이온의 농도가 진할 때가 묽을 때 보다 높은 돌파교환용량을 나타냈다. 또한 일반 환경수 속에 공존되기 쉬운 각종 중금속 이온들에 대한 크롬(Ⅵ)이온의 농축에 미치는 영향을 조사한 결과 10ppm 크롬(Ⅵ)이온에 대해 철(Ⅲ)이온을 제외한 모든 금속 이온들은 100배까지 공존하여도 영향을 미치지 않았으며 철(Ⅲ)이온은 10배까지 방해되지 않았다. 크롬(Ⅵ)이온 추출에 이용된 겔 입자는 메탄올로서 쉽고도 효과적으로 재생되므로 반복 사용할 수 있다.

• 공업화학
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• 제18권3호
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• pp.267-272
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• 2007

$25^{\circ}C$의 순수 물 및 n-부탄올 수용액(0.1 M, 0.2 M 및 0.3 M)에서 양이온 계면활성제인 trimethyltetradecylammonium bromide (TTAB)와 비이온 계면활성제인 polyoxyethylene (23) lauryl ether (Brij 35)의 혼합계면활성제의 임계미셀농도 (CMC)와 반대이온의 결합상수값(B)을 TTAB의 겉보기 몰분율(${\alpha}_1$)의 함수로서 전도도법과 표면장력계법으로 측정하였다. 이와 같이 측정한 CMC 값에 비이상적 혼합미셀화 모델을 적용함으로써 여러 가지 열역학적 함수값($X_i$, ${\gamma}_i$, $C_i$, ${a_i}^M$, ${\beta}$ 및 ${\Delta}H_{mix}$)들을 계산하고 분석하였다. 또한 TTAB/Brij 35 혼합계면활성제의 미셀화에 미치는 n-부탄올의 농도에 따른 열역학 함수값들의 변화를 측정하고 분석하였다.