재생에너지로부터 수전해를 통하여 생산된 수소와 포집된 CO2를 활용하여 메탄올을 합성하는 power-to-methanol 기술이 재생에너지를 대용량으로 저장하는 방안으로 제시되고 있다. 본 연구에서는 메탄올을 수소 및 전력 생산에 활용함에 있어 더욱 효율적인 방법으로 연료전지 내부에서 메탄올 수증기개질 반응이 일어나는 내부개질형 용융탄산염 연료전지에 대해 성능 분석을 실시하였다. 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 사용되는 다공성 Ni-10 wt%Cr을 촉매로 메탄올 수증기개질 반응을 수행한 결과 연료전지 운전 조건에서 연료극은 메탄올 수증기개질 반응에 충분한 활성을 나타내었다. 메탄올 수용액을 직접 용융탄산염 연료전지의 연료극으로 공급한 결과 연료전지의 성능은 외부 개질기를 통하여 생산된 개질가스를 공급하는 경우에 비해 다소 성능이 낮게 나타났으며, 메탄올 공급유량이 비교적 낮은 경우 고 전류밀도에서 불안정한 성능을 나타내었다. 연료극으로부터 생성된 가스를 재순환시킴으로써 연료전지의 성능을 향상시킬 수 있었으며, 메탄올 전환율도 90% 이상 얻을 수 있었다. 물질수지를 통하여 연료극에서 일어나는 반응을 분석한 결과 전류밀도 및 가스 재순환 유량이 증가함에 따라 메탄올 수증기개질 반응속도가 증가함을 확인하였다. 이상의 결과로부터 별도의 촉매층을 설치할 필요 없이 연료극 만으로도 용융탄산염 연료전지 내에서 메탄올 수증기개질 반응이 가능하며, 메탄올 내부개질형 용융탄산염 연료전지를 통하여 전력과 합성가스를 동시에 생산할 수 있음을 확인하였다.
연구배경 : 만성호흡기질환 환자에서 폐동맥고혈압은 불량한 예후를 나타낸다. 접근성이 용이하고 비침습적인 방법으로서 혈청 NT-proBNP농도 측정이 폐동맥고혈압 진단에 유용성이 있는지 알아보기 위하여 본 연구를 진행하였다. 방 법 : 임상적으로 수축기 폐동맥고혈압이 의심되는 환자 29명을 대상으로 전기화학발광 면역분석법을 이용하여 혈청 NT-proBNP농도를 측정하였고, 동맥혈가스검사, 혈청 생화학검사, 폐기능검사, 그리고 도플러 심초음파검사를 실시하여 우심실 수축기압을 통해 수축기 폐동맥압을 예측하였다. 결 과 : 로그 값으로 치환한 혈청 NT-proBNP농도와 수축기 폐동맥압과는 양성 선형 상관관계를 갖고 있었다(Correlation coefficiency: 0.783, p-value < 0.001). 혈청 NT-proBNP 농도는 우심실 수축기압, 우심실 비대, 심실간 중격의 편평화, 우심실 확장과 유의한 관련이 있었다. 결 론 : 임상적으로 폐동맥고혈압을 의심하는 환자에서 혈청 NT-proBNP 농도 측정은 간단하게 폐동맥고혈압 유무를 알 수 있는 유용한 표지자로서 사용이 가능할 것으로 보이며, 이에 대한 추가 연구가 필요하리라 생각된다.
휴대형, 착용형 전자기기의 활용범위가 넓어지면서, 무겁고 부피가 큰 고체 배터리의 한계점이 드러나고 있으며, 배터리의 역할을 일부 분담할 수 있는 소형 에너지 수확 장치의 개발이 시급한 가운데, 일상 생활 속에서 버려지는 에너지원에 대한 활용도가 중요해지고 있다. 정전발전 기술은 두 물질 표면의 접촉과 분리에 의해 발생되는 마찰대전 효과와 전하유도 현상에 기반해 전기를 생산할 수 있기 때문에, 주변환경에 존재하는 역학적, 기계적 에너지원을 복잡한 중간과정을 거치지 않고도 효과적으로 수확할 수 있다는 장점을 지니고 있다. 인간의 주변환경에 존재하는 에너지원 중에서도 바람에너지는 자연환경에 존재하는 무한한 친환경 에너지원으로써, 그 수확과 활용에 대한 관심이 높은 신재생 에너지원이다. 본 연구에서는 정전발전 기술을 기반으로 하여 이러한 바람에너지의 효과적 수확을 위한 에너지 수확 장치의 최적화와 정전발전 기술의 활용도를 극대화할 수 있는 활용 방안에 대해 분석하였다. Fluttering film을 이용한 Natural wind based Fluttering TENG (NF-TENG)를 개발하였으며, 바람에너지의 효과적 수확을 위해 설계 최적화를 진행하였다. 또한 낮은 전류와 높은 전압을 발생시키는 TENG의 고유 특징을 부각하여 안전한 고전압 발생 시스템을 개발하여 고전압을 요구하는 분야에서의 활용 방안을 제안하였다. 따라서 본 연구에서 도출한 연구 결과는 정전발전 기술을 기반으로 하는 소형 에너지 수확장치를 이용해 일상생활 속에서 버려지는 바람에너지를 수확하여 고전압이 필요한 분야에서 폭넓게 활용할 수 있는 방법으로써 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.
최근 진단분야에 있어서의 가장 획기적인 진보로는 향상된 진단 술식의 민감도와 특이도를 들 수 있으며 이는 다양한 면역 화학물질과 분자생물학적 시약의 활용도가 증가되고 이와 더불어 진단용 기구의 수준 향상으로 가능해진 미세 술식의 발달에 따른 결과이다. 이러한 기술의 발전은 임상검사용 검체 뿐만 아니라 DNA의 공급원으로서의 타액의 진단학적 가치를 고려하게 되었다. 본 연구는 인체의 타액에서 genomic DNA를 분리하고 이를 혈액 및 협점막 swab에서 분리한 genomic DNA와 비교 검토해 봄으로써 타액 검체의 진단학적 활용도를 살펴보고, 타액 검체의 다양한 보관 과정이 genomic DNA의 분리에 미치는 영향을 살펴보고자 시행되었으며, 또한 분리된 genomic DNA의 안정도를 살펴보고자 중합효소 연쇄반응 분석법을 이용하여 $\beta$-globin 유전자의 증폭을 시행하였다. 10명의 피검자(평균 나이: $29.9{\pm}9.8$ 세)를 대상으로 혈액, 비자극성, 자극성 전타액 및 협점막 swab을 채취한 후 이로부터 genomic DNA를 분리하였다. 여러 다양한 보관조건이 genomic DNA에 미치는 영향을 알아보기 위하여 건강한 20명의 피검자(평균 나이: $32.3{\pm}6.6$ 세)를 대상으로 자극성 전타액을 채취하여 실온, $4^{\circ}C$, $-20^{\circ}C$, $-70^{\circ}C$, 자연 건조 및 동결 건조 상태에서 1, 3, 5 개월 동안 보관한 후 genomic DNA를 분리, 조사하였으며, 분리된 genomic DNA의 안정도를 살펴보고자 중합효소 연쇄반응 분석법을 이용하여 989-bp의 $\beta$-globin 유전자를 증폭한 후 전기영동 검사를 시행하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 타액으로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 혈액의 경우에 비하여 유의하게 낮았으며(p<0.05), 타액군 간에는 유의한 차이가 없었다. 자극성 전타액과 이를 동결 건조한 검체에서 분리한 genomic DNA의 순도는 혈액의 경우에 비하여 유의하게 높았으며(p<0.05), 협점막 swab으로부터 분리한 genomic DNA 의 순도는 타액의 경우에 비하여 유의하게 낮게 나타났다(p<0.05). 2. 실온에서 보관한 타액 검체로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 1 개월 후부터 점차적으로 감소되었으며, 3 개월과 5개월 동안 보관한 타액 검체에서는 유의하게 감소되었다(각각 p<0.05, p<0.01). DNA의 순도 또한 점차적으로 감소되어 3 개월과 5 개월 동안 보관한 타액 DNA의 순도는 신선한 타액과 1 개월 동안 보관된 타액 검체의 순도보다 낮게 나타났다(p<0.05). 3. 타액 검체를 $4^{\circ}C$와 $-20^{\circ}C$에서 보관한 후 분리한 genomic DNA의 농도는 3 개월의 보관 기간 동안 유의한 변화가 없었으나, 보관 기간 5 개월 후의 검체에서는 유의하게 감소되었다(p<0.05). 4. 타액을 $-70^{\circ}C$에서 보관한 검체와 동결 건조한 후 보관한 검체로부터 분리한 genomic DNA의 농도는 보관 기간에 따른 유의한 차이를 보이지 않았으나, 보관 후 5 개월 후의 검체에서는 DNA의 농도가 감소되는 경향을 보였다. 5. 타액을 자연 건조한 후 즉시 genomic DNA를 분리한 결과, 신선한 타액에 비하여 약 60%의 DNA를 얻을 수 있었다. 자연 건조한 후에 실온에서 보관한 타액 검체로부터 분리한 genomic DNA 농도는 보관 2 주 만에 급격하게 감소되었다(p<0.05). 6. 중합효소 연쇄반응 방법을 이용한 $\beta$-globin 유전자의 증폭은 동결 건조한 후 보관한 타액의 경우 보관 기간 5 개월까지의 모든 검체에서 가능하였으며, 보관 기간 1 개월을 기준으로 보았을 때 $-20^{\circ}C$와 $-70^{\circ}C$에서 보관한 타액의 경우 모든 검체에서, $4^{\circ}C$에서 보관한 타액의 경우 일부분의 검체에서만 증폭이 가능하였고, 실온에서 보관한 타액과 자연 건조 후 실온에서 보관한 타액의 경우는 증폭이 이루어지지 않았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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