• 대한화학회지
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• 제45권5호
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• pp.442-447
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• 2001

Octamethylenethiafulvalene(OMTTF)와 $HAuCl_4{\cdot}3H_2O$를 THF 용액 내에서 직접 반응시켜 $(OMTTF)AuCl_4$를 합성하였다. $(OMTTF)_2PtCl_4,\; (OMTTF)_2\;IrCl6{\cdot}2H_2O,\; (OMTTF)OsCl5{\cdot}THF$ 등은 각각 $H_2PtCl_6{\cdot}xH_2O,\;H_2IrCl_6{\cdot}xH_2O$ 및 $H_2OsCl_6$를 사용하여 유사한 방법으로 합성하였다. 합성된 화합물들은 자기적(EPR, 자화율 측정), 분광학적(IR, UV-Vis), 전기화학적(CV) 특성과 전기전도도를 측정하였다. 상온에서의 분말 전기전도도는 모두 ~$10^{-7}\; S{\cdot}cm^{-1}$ 이하의 낮은 전기전도도를 나타내었다. 합성 과정에서 OMTTF로부터 Au, Pt, Ir, Os 금속 화합물로 전하 이동이 이루어져 OMTTF는 완전히 이온화된 $OMTTF^+$ 양이온 라디칼로 존재하였다. $OMTTF^+$ 양이온 라디칼의 안정성은 산화·환원 전위 값에서 확인하였다. 자화율 결과로부터 $(OMTTF)_2IrCl_6{\cdot}2H_2O$ 및 $(OMTTF)OsCl5{\cdot}THF$에서는 $OMTTF^+$ 이온에 존재하는 홀전자와 중심 금속(Ir 및 Os)에 편재화된 홀전자들 사이에는 강한 반강자성 상호작용이 존재함을 알 수 있었다.

• 전기화학회지
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• 제6권4호
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• pp.255-260
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• 2003

다공성 탄소전극의 전위에 짜른 EDLC(e)ectric double-layer capacitor)특성을 조사하기 위해 복소캐패시턴스분석(complex capacitance analysis)을 수행하였다. 하나의 원통형 기공에 대해 복소캐패시턴스를 이론적으로 유도하였고, 기공의 분포를 고려하여 다공성 전극에 대하여서도 계산하였다. 복소캐패시턴스의 허수부를 주파수에 대해 도시하면 피크 형태의 곡선이 얻어지는데, 이때 피크의 면적은 캐패시턴스 값의 크기와, 피크의 위치는 다공성전극의 전기화학 파라매터와 기공구조에 의해 결정되는 $\alpha_0$와 상관관계가 있음을 알 수 있었다. 이를 이용하면, 동일한 기공구조를 갖는 전극에 대해, 전위에 따른 캐패시턴스와 기공 내 이온전도도의 변화를 측정할 수 있다. 메조포러스 탄소전극에 대하여 전위를 변화시키며 electrochemical impedance spectroscopy를 측정하고 이를 복소캐패시턴스법에 의해 분석하였다. 피크 면적으로부터 구한 전위에 따른 캐패시턴스는 0.3V부근에서 최대값을 가졌는데, 이는 cyclic voltammetry 실험결과와도 일치하였다. 한편, 피크 위치로부터 구한 기공 내 이온전도도는 0.2V에서 최대 값을 가지고 전위가 증가할 수록 서서히 감소하였다. 이를 탄소 표면전하의 증가로 인해 이온/표면의 전기적 작용력이 커졌기 때문으로 해석하였다.

• 한국안전학회지
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• 제19권4호
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• pp.141-149
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• 2004

가솔린 엔진을 장착한 자동차는 고전압발생장치인 점화코일을 이용하여 고전압을 발생 연소실 내의 혼합기를 점화 및 연소시킴으로써 동력을 얻고 엔진을 구동하게 된다. 점화코일은 1차측 낮은 전압을 스위칭 작용으로 2차측 높은 전압을 발생시키고, 이를 전극으로 보내는데, 점화코일에 작은 결함이 발생하게 되면 제 성능을 발휘하지 못한다. 본 연구에서는 현재 사용하고 있는 에폭시 성형 점화코일과 절연재료인 에폭시수지를 시료로 선택하여 시료에 전압이 인가될 때 발생하는 부분방전 특성을 측정하여 전압변화에 따른 위상각, 방전전하량 및 발생빈도 수 등의 분포를 연구하고 검토한 결과를 실제 자동차점화장치에 접목시켜 점화코일의 성능향상과 전기장치의 신뢰성 확보에 기여하고자 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권12호
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• pp.2135-2139
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• 2000

시아노구아니딘-포름알데히드 수지에 의한 음이온성 콜로이드 입자의 응집현상은 음이온성 입자의 표면전하와 디아미노메틸렌우레아(diaminomethylene urea: DU) 이온과의 전기적인 작용에 기인한다고 보고되어 있다. 본 논문에서는 음이온성 염료폐수를 응집처리하기 위하여 100~500 nm의 양이온성 시아노구아니딘-포름알데히드 수지를 합성하였고, 응집제 수용액의 pH가 낮을수록 응집제의 Zeta potential은 높게 측정되었다. 농도 0.4 g/L 반응성 염료폐수를 응집처리하였을 경우 pH가 3, 5, 7, 9, 11 중에서 pH가 3인 조건이 다른 pH조건보다 COD, 색도 제거율이 높게 나타났으며, pH 3인 조건에서 400 ppm 주입시 COD 74%, 색도 90% 정도 제거할 수 있었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2008년도 학술발표회 논문집
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• pp.859-863
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• 2008

축산폐수, 침출수 등의 고농도 폐수를 생물학적으로 처리할 경우 최종 방류수는 강한 색도를 띠며 고분자량의 유기물질을 다량 함유한다. 이는 생물학적으로 분해하기 어려운 유기성 복합체와 생화학적 반응에 의한 중간생성물로 색도를 띠는 천연유기물질(NOM)을 포함한다. 생물학적 처리수의 색도는 심미적인 불안감, 방류수역의 수질오염 및 공중보건상의 잠재적 위해성을 갖는다. 또한, 수자원 이용측면에서 정수처리공정에서의 약품투입량 증가와 특히, 소독부산물 생성이라는 잠재적 문제점이 뒤따른다. 따라서 이러한 문제점을 해소하기 위한 생물학적 2차 처리수의 후속처리가 요구되며, 실제로 난분해성 유기물과 색도를 제거하기 위한 흡착, 막 분리, 고급산화(AOP) 및 화학적 응집 등의 물리-화학적 공정에 대한 연구가 수행되어왔다. 특히, 화학적 응집은 무기응집제 또는 고분자중합체(Polymer)를 이용하여 콜로이드성 입자와 색도를 띠는 난분해성 유기물을 전기적 불안정화를 유도함으로서 흡착 및 응집과정을 통해 제거하는 공정으로 많은 연구자들에 의해 연구되어왔다. 그러나 난분해성 유기물과 색도제거는 대상원수의 성상과 화학적 특성 등에 따라 각각의 제거효율과 최적 운전조건이 상이하게 나타난다. 화학적 응집공정은 비교적 높은 제거효율을 보이지만, 운전 및 유지관리의 기술적 어려움, 경제적 비효율성 등으로 인하여 적용에 어려움을 겪고 있는 실정이다. 본 논문에서는 생물학적 혐기-호기성 공정에서 방류되는 축산폐수의 2차 처리수를 대상으로 화학적 응집에 의한 색도 및 난분해성 유기물의 제거거동을 고찰하였다. 대상 처리수의 $TCOD_{Cr}$ 농도는 평균 410 mg/L인 반면, $BOD_5$는 7-15 mg/L 범위로 난분해성 유기물을 다량 함유하고 있음을 알 수 있었다. 이에 황산알루미늄(Aluminium sulfate; $Al_2(SO_4){\cdot}14H_2O$)과 염화철(ferric chloride)의 무기응집제를 이용하여 자 테스트(jar test)를 수행한 결과, 동일한 응집제 주입량에서 염화철의 유기물 제거 효율이 높은 것으로 나타났다. 황산알루미늄과 염화철의 경우 각각의 응집제 주입율 5.85mM에서 89%, 7.03mM에서 97.5%의 최대 유기물 제거효율을 보여주었으며, 이 때 최종 pH는 4.0-5.6 범위이었다. 한편, 대상 원수 내의 콜로이드성 입자 또는 용존성 유기물의 작용기(functional group)는 일반적으로 음으로 하전 되어 있어 응집에 의해 잘 제거되지 않는 특성을 가지고 있다. 따라서 과량의 응집제를 주입하여 다가의 양이온성 금속염을 흡착시켜 전기적으로 중화시키고, 생성된 침전성 수화물 내에 포획 또는 여과시켜 제거하게 된다. 이 때, 금속염 수화종의 전하밀도가 응집효율에 영향을 주는 것으로 알려져 있는데, 다가의 양이온은 전기적 이중층(Double layer) 압축에 의한 불안정화를 향상시킬 수 있기 때문에다. 또한, 2가 금속염은 색도유발물질과 흡착하여 humate 또는 fulvate 등의 착화합물(complex)을 형성시켜 응집효율을 향상시킬 수 있다. 따라서 본 연구에서는 생물학적 2차 처리수의 화학적 응집처리에 있어서 알루미늄염 등의 다가이온 첨가가 응집에 미치는 영향을 관찰하고, 후속되는 플록형성 및 침전공정에 의한 제거효율을 비교, 평가함으로써 2차 처리수로부터 난분해성 유기물과 색도를 보다 효과적이고 경제적으로 제거할 수 있는 최적인자를 도출하고자 하였다.

• 멤브레인
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• 제12권1호
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• pp.41-50
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• 2002

하전된 마이크로채널의 전기이중층에서 계면동전기 흐름에 의해 발생되는 흐름전위는 일반적 Helmholtz-Smoluchowski 관계식으로부터 중공사 멤브레인 기공의 제타전위를 결정하는데 적용된다. 흐름전위는 실제 운전상황이나 물리화학적 조건에서의 표면특성 및 기공과 입자간 상호작용에 대한 유용한 실시간 정보를 제공함이 알려져 있다. 무리화학적 인자들이 주공사에 의한 여과에 미치는 영향을 투과플럭스와 흐름전위의 동시적 모니터링으로 고찰하였다. 특히, 본 연구에서는 중공사의 위치에 따른 흐름전위를 측정함으로써 중공사 길이 방향과 멤부레인 오염 진행에 따라 달라지는 케이크층 효과를 규명하는 실험방법을 다루었다. 실험결과, 입자농도가 증가할수록 투과플럭스는 감소하나 흐름전위는 증가하였다. 입자농도가 증가하면서 케이크층 성장은 활발하지만 쌓인 하전 입자들의 표면전하 효과로 흐름전위는 증가한 것이다. 용액의 이온화 세기를 KCI 0.1 mM에서 10mM로 증가하면 투과플럭스와 흐름전위가 함께 감소하였다. 이는, 이온화 세기의 증가로 라텍스입자 주위의 Debye 길이 감소로 치밀한 케이크층이 형성되고, 전기이중층의 얇아진 확산층에 의한 이온흐름의 약화로 흐름전위는 감소한 것을 판단된다.

• 한국자기학회지
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• 제16권1호
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• pp.6-10
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• 2006

단일상 $FeCr_{2-x}M_xS_4$ (M=Ga, In; x=0.1, 0.3)에 대하여 x-선 회절기(XRD), 진동 시료 자화율 측정기(VSM), 뫼스바우어 분광기를 이용하여 비자성 이온의 치환효과를 연구하였다. 결정구조는 Rietveld프로그램을 이용하여 공간그룹이 Fd3m[Fe, Ga, In(8a); Cr, Ga, In(160); S(32e) (u, u, u)]인 입방 스피넬 구조임을 확인하였다. 비자성 이온 Ga이 치환된 시료의 경우, Ga이 치환 될수록 격자상수가 10.007에서 $9.996\;{\AA}$,으로 감소하는 반면, In이 치환된 시료의 경우, In이 치환 될수록 격자상수가 10.029에서 $10.092\;{\AA}$로 증가함을 확인하였다 VSM측정 결과 Ga과 In이 치환 될수록 Neel온도는 각각 180에서 188K, 173에서 160K로 변화하였는데, 이것은 격자상수의 변화에 따른 사면체 자리(A자리)와 팔면체 자리(B 자리)의 초교환 상호작용 세기의 변화로 해석 할 수 있었다 $4.2K\~300K$의 온도범위에 걸쳐서 뫼스바우어 스펙트럼을 분석한 결과 Fe이온이 각각 A자리와 B자리에 점유함을 확인 할 수 있었다. 이것은 비자성 이온 Ga과 In 이 A자리의 Fe이온의 비대칭적인 전하 분포를 야기시키는 것으로 해석할 수 있었다. 또한 Cr-S의 결합거리를 비교해 본 결과, $FeCr_{2-x}Ga_xS_4$(x=0.3)와 RFeCr_{2-x}In_xS_4$ (x=0.3)가 각각 2.41, $2.43\;{\AA}$로$FeCr_{2-x}Ga_xS_4$(x=0.3)의 결합거리가 작아 공유 결합력이 커짐에 따라 비대칭적인 전하 분포를 유도함으로 해석할 수 있다. 이는 큰 전기 사중극자를 유도하는 결과와 일치함을 알 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제31권호
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• pp.36-44
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• 1998

우리 나라에서 토양의 점토광물에 관한 최초의 연구는 1958년 김제지방의 답 토양에 관한 연구로 (Dewan, 1958)시작되었다. 1960년대 시작하여 1970년대 까지는 주로 토양점토광물의 동정이 이루어 졌다. 점토광물의 동정(同定)에 사용된 잔적토(殘積土)(Residual Soil)로는 화강암(花崗岩), 화강편마암(花崗片麻岩), 현무암(玄武岩), 석회암(石灰岩), 혈암(頁岩), 제(第)3기층(紀層), 홍적층(洪積層) 유래 토양과 토양종류별(土壤種類別)로는 과부식회색토(寡腐植灰色土), 염류토(鹽類土), 충적토(沖積土), 적황색토(赤黃色土), 화산회토(火山灰土), 퇴적토(堆積土), 갈색토(褐色土), 암쇄토(岩碎土), 저위생산답(低位生産畓)이였으며, 토양점토광물(土壤粘土鑛物)과 작물수량성(作物收量性) 관계에 관한 연구가 실시되었다. 1980년대에 들어와서는 토양중의 1차광물과 점토광물의 풍화에 대한 안정도와 1차광물의 동정이 행해졌으며, 이밖에 Kaolinite 입자의 전하에 관한 연구등 점토광물의 흡착과 활성 연구, 점토광물의 토양개량재로서의 흡착과 화학적 특성 변화 연구와 점토광물의 토양개량 시용효과에 관한 연구가 행해졌다. 1990년대에 들어와서는 토양 중의 1차광물과 점토광물의 정량에 대한 자료가 축척되었고, 토양의 풍화에 대한 안정성과 생성기작, Zeolite와 새로운 광물이 합성되었다. 또한 합성광물을 이용한 농업과 산업광물로의 응용성 환경 산업에서의 적용가능성에 대한 평가가 시도되었다. 토양의 점토광물의 조성에 관한 연구는 토양 모재를 중심으로 이루어졌는데, 화강암(花崗岩)에서는 Halloysite, 화강편마암(花崗片麻岩)에서는 Kaolinite, Metahalloysite, Illite, 산성암(酸性岩)에서는 Kaolinite, Venrmiculite와 Chlorite의 중간광물, 현무암(玄武岩)에서는 Illite, Kaolinite, Vermiculite, 석회암(石灰岩)에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물, Kaolinite와 Illite, 혈암(頁岩)에서는 Kaolinite, Halloysite, Illite 외 Vermiculite-Chlorite, 화산회토(火山灰土)에서는 Allophane이 주광물이었다. Soil Taxonomy와 토양광물과의 관계에서, 답 토양에서는 Entisols의 주점토광물은 2:1형과 1:1형 광물이지만 Inceptisols와 Alfisols에서는 Halloysite가 대부분이다. 밭 토양의 경우는 Alfisols의 주점토광물은 Vermiculite, Illite, Kaolinite이었고, Ultisols에서는 Vermiculite-Chlorite 중간광물이었다. 산림토양에서는 Inceptisols중에서 Andept는 Allophane, Alfisols에서는 2:1 광물이지만, Ultisols에서는 Halloysite이다. 모재별 조암 광물의 풍화와 점토광물의 생성과정에서 화강암(花崗岩)과 화강편마암(花崗片麻岩)의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 이 밖의 운모광물(雲母鑛物), 녹니석(綠泥石), 각섬석(角閃石), 휘석(輝石)으로부터 생성된 illite, chlorite, vermiculite는 풍화중간에 혼층단계(混層段階)를 거쳐서 kaoline 광물로 풍화된다. 석회암(石灰岩) 토양의 smectite가 Mg농도가 높은 토양용액으로부터 침전되어 생성되었거나 운모 또는 chlorite에서 유래된 vermiculite의 변성작용에 의해 생성되고, 혈암(頁岩)토양의 점토에 illite가 주로 풍화에 저항성이 큰 미립자의 함수백운모(含水白雲母)로부터 유래되며, 현무암(玄武岩) 중의 장석류(長石類)는 kaoline광물로, 휘석(輝石)은 chlorite${\rightarrow}$illite의 풍화과정을 거친다. Zeolite, 함불석 Bentonite, Bentonite 등 우량점토 광물이 분포과 광물조성, 이화학적 특성이 조사되었고, 토양의 물리적, 화학적 성질의 개선을 필요로 하는 토양의 개량을 위해서 Bentonite, Zeolite, Vermiculite 등의 토양 개량재(改良材)로서의 기초연구와 이들 개량재 시용효과에 관한 연구 등이 주로 논토양에서 수행되었다. 점토광물과 수량관계를 보면 Montmorillonite를 주점토광물로 함유된 답 토양의 수도수량이 1:1 광물을 주점토광물로 함유하고 있는 토양에서의 수도수량 보다 높았다. 토양광물에 관한 기초연구(基礎硏究)로서 양이온교환능과 포화이온의 영향, 입자의 전기화학적 성질, 흡탈착 성질, 표면적과 등전점, 해성점토에 대한 압밀점토(壓密粘土)의 변형율(變形率)의 추정 등이 주로 연구되었다. 부가가치가 낮거나 폐기되는 광물을 이용하여 토양개량재 혹은 흡착제를 형성하는 연구가 알카리 처리에 의한 Zeolite 합성에 집중되었다.

• 한국펄프종이공학회:학술대회논문집
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• 한국펄프종이공학회 2000년도 추계학술발표논문집
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• pp.62-62
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• 2000

도공지 제조 시 적절한 표면특성을 지닌 원지를 사용하는 것은 최종 도공지 품질향상은 물론 조업성 개선에도 필수적인 요소이다. 이러한 목적을 달성하기 위해 도공원지의 표면 사이징이 실시되고 있다. 도공원지의 표면 사이정 시 양성전분을 이용할 경우 서로 반대로 하전된 전분 과 섬유 사이에 발현되는 정전기적 인력에 의해서 표면 사이정 전분의 원지로의 전분 침투가 억제되어 도공원지의 불투명도, 광택도 인쇄적성 둥의 물성 향상을 꾀할 수 있다. 또 이러한 원지를 이용하여 도공을 할 경우 음전하를 띤 도공액 구성성분과 양전하를 띤 원지 표면의 정 전기적 작용에 의해 도공액의 부동화가 촉진될 수 있으므로 도공액의 표면 잔류성이 향상되 며, 도공층 공극 구조 개선에 따른 광학적인 성질의 개선도 기대할 수 있을 것으로 기대된다. 본 연구에서는 양성전분으로 표면 사이정 된 원지를 사용한 도공지와 기존의 산화전분을 이용하여 표면 사이정한 원지를 이용하여 제조된 도공지의 특성을 비교하였다. 또 양성전분에 의한 표면 사이징 효과를 보다 극대화하고 도공안료와 원지 표면과의 반응성을 증가시키기 위 해 양이온성 폴리머를 표면 사이정 시 첨가하여 표면 사이칭을 하는 방법을 평가하였다. 아울 러 양성전분과 도공안료와의 반응에 따라 도공층의 부동화가 촉진될 수 있다는 근거를 구명하 기 위해 레올로지적인 접근을 시도하였으며, 도공층의 공극 특성 관찰, 광산란 및 광홉수 계수 측정 등을 통해 양성전분으로 표면 사이정된 도공층의 구조적 특성을 분석하였다. 그 결과 산화전분에 비해 양성전분으로 표면 사이징한 원지의 경우 도공지의 불투명도가 높게 나타났다. 이는 양성전분으로 표면 사이정한 원지를 사용한 경우 도공층의 구조가 광 산란계수를 향상시킬 수 있도록 변화되었기 때문임을 확인하였다. 표면 사이징시 양이온성 폴리머를 첨가할 경우 불투명도 개선에 상당한 효과가 있었으며, 전분 대비 1% 이하의 첨 가량에서도 어느 정도의 개선이 가능하였다. 양성전분에 의한 도공액의 조기 부동화가 발현 된다는 것을 구명하기 위해서 도공액의 점탄성적 평가를 실시한 결과 산화전분에 비해 양성 전분 상에서 도공액의 storage modulus가 높고 critical strain point 역시 높은 값을 나타낸 다는 것을 확인하였다. 이는 양성전분과 도공액, 특히 클레이와의 정전기적 인력에 의한 반 응 결과로 생각된다. 양성전분을 이용한 도공원지의 표면 사이정 기술은 특히 평량이 낮은 도공지의 경우 수분 의 침투를 억제함으로써 도공공정에서의 지절을 감소시킬 뿐 아니라 불투명도 등 광학적 성질 을 개선시키고, 표면 커버리지를 향상시키는 효과를 나타낼 것으로 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제17권11호
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• pp.1517-1522
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• 2007

간극결합(intercellular channel)은 인접하는 두 세포사이에 형성된 이온채널이며 이를 통해서 각종 이온, 이차 신호전달물질, 그리고 1 kDa 미만의 대사물질들이 통과한다. 아울러, sodium 혹은 potassium 이온채널처럼 반쪽의 간극결합(connexon 혹은 hemichannel)도 세포막채널로서 작용을 한다. 현재까지 간극결합을 구성하는 connexin (Cx) 단위체는 26종류 이상이 확인되었다. 이 가운데, Cx32, Cx38, Cx46 그리고 Cx50 만이 간극결합채널뿐만 아니라 세포막채널로서도 기능을 수행한다. Xenopus oocytes에서 connexin 38 (Cx38)이 발현하는 것으로 알려져 있지만 Cx38의 생물리학적 특성이 단일채널수준에서 연구가 진행된 경우는 없다. 이번 연구에서는 Cx38 채널의 생물리학적 특성, 즉 전압-의존적 개폐와 투과성(전기전도도와 이온선택성)을 알아보고자 단일채널기록을 수행하였다. Cx38 hemichannel은 전압-의존적인 빠른 개폐와 느린 개폐의 특성을 보였다. 양성전압 환경에서는 Cx38 채널이 낮은 열릴 확률(open probability)로 빠른 개폐가 유도된 반면, 음성전압에서는 느린 개폐가 높은 열릴 확률로 유도되었다. bi-ionic 실험을 통하여, Cx38 채널은 양이온보다 음이온을 더 선택 적으로 통과시킨다는 점을 알게 되었다. Cx38의 아미노산서열을 살펴보면, 아미노말단부위에 전하를 띠는 5개의 아미노산 잔기가 존재한다. 앞으로 이들 잔기를 치환시킨 돌연변이 Cx38 채널을 이용하여 과연 이들 아미노산 부위가 전압-의존적 개폐와 투과성에 관여하는 지 여부를 조사하는 연구는 매우 흥미로운 결과를 도출할 것으로 기대한다.