• 동의생리병리학회지
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• 제28권6호
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• pp.630-635
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• 2014

The purpose of this study was to investigate the effects of Naeso-san in interstitial cells of Cajal (ICCs) in murine small intestine. First, we isolated ICCs from murine small intestine. After that, we cultured these cells for 1 days. The patch-clamp technique was applied on ICCs that formed network-like structures in culture (1 days). Spontaneous rhythms were routinely recorded from cultured ICCs under current-clamp conditions, and the ICCs within networks displayed more robust electrical rhythms (pacemaker potentials). To understand the relationship between Naeso-san and pacemaker activity in ICCs, we examined the effects of Naeso-san on pacemaker potentials of ICCs. In current clamp mode (I = 0), the addition of Naeso-san (10 mg/ml - 50 mg/ml) decreased the amplitude and frequency of the pacemaker potentials of ICCs in a dose dependent manner. However, these effects were blocked by intracellular $GDP{\beta}S$, a G-protein inhibitor, and glibenclamide, a specific ATP-sensitive K+ channels blocker. Pretreatment with SQ-22536, an adenylate cyclase inhibitor, did not block the Naeso-san induced effects, whereas pretreatment with ODQ, a guanylate cyclase inhibitor, or L-NAME, an inhibitor of nitric oxide (NO) synthase blocked the Naeso-san induced effects. Our findings provide insight into unraveling the modulation of Naeso-san in pacemaker potentials of ICCs and developing therapeutic agents against gastrointestinal motility disorders.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권8호
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• pp.5728-5735
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• 2015

단일챔버 미생물연료전지에 분리막으로 세라믹막과 나피온막을 적용하여 전기발생특성을 분석함으로써 세라믹막의 적용가능성을 구명하고자 하였다. 또한 환원전극으로서 백금촉매가 도포된 탄소천과 일반 탄소천을 사용하여 백금촉매 효과 및 전기발생특성을 비교하였다. 회분식 실험에서 전기발생특성이 가장 안정적인 것은 acetate를 기질로 사용하였을 때였다. Formate는 전기발생특성이 acetate보다 다소 높았으나 불안정하였고 propionate와 butyrate는 acetate에 비하여 전기발생량이 상대적으로 낮았다. 환원전극으로서 백금촉매가 도포되어 있는 탄소천과 일반 탄소천을 비교한 결과 백금촉매가 도포된 탄소천의 전력발생량이 일반 탄소천에 비하여 1.2배 높게 나타났지만 약 5배 정도 비용 차이가 있음을 고려하면 미생물연료전지의 적용에 있어 효율성과 경제성은 함께 고려되어야 할 것으로 판단된다. 분리막으로서 세라믹막과 나피온막을 적용한 미생물 연료전지에서 발생한 평균 전압은 합성폐수를 이용한 실험에서 각각 $523.67mV{\pm}49.41mV$, $424.09mV{\pm}79.95mV$이었다. 미생물연료전지에 분리막으로 세라믹막과 나피온막을 적용하여 전력발생 및 유기물제거효율을 비교한 결과, 세라믹막이 나피온막의 대안이 될 수 있음을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.39-39
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• 2018

최근 플라즈마 의학이 발달하면서 제트, 펜, 니들, 토치 등의 다양한 형태의 플라즈마 발생기가 개발되었으며 내부의 가스라인으로 가스의 종류, 유속, 조성 등을 조절하여 생물학적 효과를 극대화 할 수 있고 안정적으로 플라즈마 방전상태를 유지할 수 있으나 처리 면적이 좁아 실제 생물학적 시스템 (세포, 조직, 그리고 박테리아) 적용에 있어 한계점이 존재한다. 이러한 한계점을 극복하기 위해서 유전체격벽방전 (Dielectric barrier discharge, DBD) 방식을 이용한 플렉서블 활성종 발생기를 제작하고 생물학적 시스템에 적용하기 위한 방전 특성 평가를 진행하였으며, 간단한 in vitro 모델인 한천 젤을 이용하여 플라즈마 처리에 따른 전달물질의 침투거리를 확인하였다. 플라즈마 방전 시 생성되는 수산화기 [OH], 과산화수소 [$H_2O_2$], 초산소음이온 [$O_2{^-}$], 오존 [$O_3$], 그리고 산화질소 [$NO_x$]와 같은 산소 및 질소 활성종 (Reactive oxygen and nitrogen species, RONS)은 세포벽 또는 세포막의 주요 구성성분인 다당류와 인지질의 과산화 반응을 통해 구조를 변화시키고 생물학적 시스템의 표면의 pH를 낮춘다. 이러한 RONS의 작용은 살균, 소독 뿐만 아니라 약물의 침투를 돕는다. 일반적으로 한천 겔은 농도에 따라 생체 내 뇌 조직과 물리적 특성이 유사하고, 미생물학 기질, 방사선학 연구를 위한 조직모델로 사용되기 때문에 본 연구에서는 3%와 5% 농도의 한천 젤을 사용하여 침투거리를 확인하였다. 한천 젤은 $2.5{\times}2.5{\times}2.5cm^3$의 크기로 준비되었고 대조군으로 염료가 포함된 에멀젼을 0.01 g 도포하고, 실온에서 30분간 보존 후 단면을 잘라 현미경으로 침투거리를 확인하였으며, 실험군으로 플라즈마 전처리 후 에멀젼을 도포한 시표와 에멀젼 도포 후 플라즈마 처리한 시료에 대해 에멀젼 침투거리의 변화를 확인하였다. 본 연구의 플렉서블 활성종 발생기는 인체에 부착하여 사용되기 때문에 화상, 홍반을 유발을 방지하기위해 $40^{\circ}C$의 온도에서 실험을 진행하였고 이때에 플라즈마 방전조건은 $0.065W/cm^2$ 수준의 전력을 소모하는 1.7 kV의 전압, 16 kHz의 주파수로 10분간 처리하였다. 그 결과 3%의 한천 젤의 경우 침투거리 0.779 mm에서 0.826 mm, 0.942 mm까지 침투거리가 증가하였고 5%의 한천 젤의 경우 0.859 mm, 0.949 mm로 증가하였다. 이러한 침투거리 증가는 젤 표면의 다당류를 구성하고 있는 단량체가 플라즈마 처리시 화확적 구조가 끊어져 결론적으로 약물 침투가 증가된 것으로 판단된다.

• Applied Microscopy
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• 제22권2호
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• pp.84-96
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• 1992

Turtle bladder 상피세포(上皮細胞)의 수송기작(輸送機作)을 in vitro에서 효과적으로 연구하기 위하여 Lucite chamber 한가운데 상피조직을 두고 전압고정법(電壓固定法)을 적용하여 상피 세포층의 막전위(膜電位)를 측정한 후 급속 동결(凍結)하고 투과 및 주사형 전자현미경(電子顯微鏡)으로 탄산 탈수효소를 함유하는 세포의 표면막 특성을 분석(分析)하였다. 방광(膀胱)의 점막층(粘膜層)은 두 타입의 탄산탈수효소를 함유한 세포가 특징적인데 정단부(丁端部)와 기저부(基底部) 세포막에서는 각기 다른 수송의 특성을 나타내고 있다. 즉 ${\alpha}$ 및 ${\beta}$형 탄산탈수효소가 풍부한 세포는 정단세포막(丁端細胞膜)의 proton 펌프를 이용하여 $H^+$ 분필(分泌)에 관여하거나 bicarbonate의 재흡수(再吸收) 기능을 가지는 것으로 믿어진다. 본 연구에서 탄산탈수효소를 함유한 ${\alpha}$형의 세포의 proton 분필수송(分泌輸送)과 세포막 투과성 변화와의 상관관계를 관찰하였는 바, 이들 세포에서 $H^+$을 분비하는 과정에서 정단부의 표면세포막(表面細胞膜) P-face에는 특이한 구조로서 세포막내(細胞膜內) 입자(粒子)들이 다량으로 분포하였다. 이와같은 세포막내(細胞膜內) 입자(粒子)들은 proton 펌프를 함유하는 것으로 생각되며 ${\beta}$형의 세포에서는 기저세포막(基底細胞膜)에서 관찰되고 있다. 이와같은 결과는 방광상피(膀胱上皮) 세포내 탄산탈수효소는 $H^+$과 $HCO_{3}^{-}$의 생성에 관여하지만, 특히 ${\alpha}$형 세포에서 정단세포막의 proton 펌프를 이용한 $H^{+}$ 분필수송(分泌輸送)과 기저세포막을 통한 bicarbonate의 재흡수(再吸收) 기능을 설명해 주는 중요한 사실로서 사료된다.

• 공업화학
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• 제9권4호
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• pp.486-490
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• 1998

콜로이드법을 이용하여 인산형 연료전지에서 전극촉매로 사용되는 Pt/C 분말을 제조하였다. 이 때 환원제로 사용되는 $Na_2S_2O_4$ (sodium hydrosulfite)로부터 유입되는 황성분이 연료전지의 장기운전시 촉매독으로 작용하는 것으로 알려져 었다. 따라서 다음의 3가지 방법을 이용하여 황을 제거하였다. 첫 번째, 열처리에 의한 황의 제거시 온도가 올라갈수록 황의 제거 효과가 좋지만 너무 높은 온도에서는 백금입자의 크기가 성장하여 입자의 크기가 $50{\AA}$ 이상이 되면 전극성능이 감소하였다. 최적의 열처리 온도는 $400^{\circ}C$ 이었으며, 이 때의 백금입자의 크기는 $35{\sim}40{\AA}$였으며, 반전지 측정시 0.7V의 전압에서 $360mA/cm^2$의 전류밀도를 나타내었다. $400^{\circ}C$에서 1시간, 3시간, 5시간 동안 처리하였을 경우 백금입자의 크기는 변함이 없었고 황제거율은 각각 비슷하였다. 두 번째, 환원성 분위기의 도가니 속에서 열처리를 했을 경우 $900^{\circ}C$의 같은 온도에서 수소분위기에서의 열처리보다는 황의 제거율은 떨어지나 같은 온도에서 백금입자의 성장이 작아 상대적으로 좋은 전극성능을 보여 주었다. 세 번째, 용매추출의 경우에는 초기에 일부의 황을 제거할 수 있음을 확인하였고 이 때의 전극성능은 서로 비슷하였다.

• 전기화학회지
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• 제17권3호
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• pp.164-171
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• 2014

무효소 혈당센서는 높은 선택성과 민감성을 가지고 저비용으로 체내 혈당(glucose)을 검출할 수차세대 기술이다. 현재 시판되고 있는 혈당센서는 당을 산화시켜주는 당산화효소와 전극과 효소사이에 전자 전달을 원활하게 해주는 산화/환원 매개체를 이용하여 효소센서로 제작된다. 그러나 이러한 효소센서는 pH, 온도, 습도, 화학적 독성물질 등에 영향을 많이 받아 안정성이 떨어지고, 제작에 비용이 많이 드는 단점을 가지고 있다. 본 논문은 위와 같은 단점을 해결하고자 환원제인 당에 의하여 환원되는 니켈 나노입자를 전기화학적 흡착방법을 이용하여 산화 인듐 주석 전극 (ITO)에 고정시켰다. 고정된 니켈 나노입자는 전극의 표면적을 넓혀 신호를 증폭시키는 효과를 가지고 있으며, 당에 의하여 계속적으로 니켈이 환원됨에 따라 전극 반응에서는 촉매산화전류 반응으로 나타낸다. 당의 농도에 따라서 선형적으로 감응 할 수 있는 최적 조건의 니켈 나노입자를 이용하여 혈당센서를 제작하였다. 또한 체내에 존재하는 방해 인자인 아스코브산의 간섭을 억제하기 위해 음이온 고분자의 표면처리를 통하여 상대적으로 당에 선택적으로 감응하도록 하였다. 제작된 전극을 통하여 당 농도 별 산화 촉매 전류를 순환 전압 전류 법으로 측정한 결과 650 mV (vs. Ag/AgCl)에서 최대 전기적 신호가 발생되었으며, 포도당 0~6.15 mM 의 농도범위에서 전기적 신호가 선형 증가함을 확인할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제35권1호
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• pp.35-39
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• 2011

본 연구에서는 고분자 전해질 연료전지의 타소 지지체로 중형기공 실리카(SBA-15)를 이용한 전통적인 주형합성법을 이용하여 중형기공 탄소(CMK-3)를 합성하였다. 합성된 CMK-3는 추가적으로 비표면적과 물리적 성질을 증가시키기 위하여 활성화제로 수산화 칼륨 (KOH)양을 0, 1, 3, 및 4g으로 달리하여 활성화하였다. 그리고 활성화된 CMK-3(K-CMK-3)에 화학적 환원 방법을 이용하여 백금과 루테늄을 답지하였다. CMK-3에 담지된 백금-루테늄 촉매의 특성을 확인하기 위해 비표면적 장치(BET), X-선 회절분석법(XRD), 주사전자현미경(SEM), 투과전자현미정(TEM), 유도결합 플라즈마 질량분석기(ICP-MS)를 이용하였다. 또한, 백금 루테늄 촉매의 전기화학적인 특성을 순환전류전압 실험으로 분석하였다. 결론적으로, 3 g의 KOH로 활성화된 CMK-3(K3g-CMK-3)가 가장 넓은 비표면적을 나타냈다. 또한, K3g-CMK-3의 높은 비표면적은 백금-루테늄의 균일한 분산과 함께 전기적인 촉매의 성능을 향상시키는 것을 확인할 수 있었다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제20권2호
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• pp.100-113
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• 2017

유도분극(induced polarization; IP) 탐사는 분극 현상으로 인해 매질에서 발생하는 과전압을 측정하는 전기전자 탐사법으로 주로 금속 광상을 찾을 때 사용되었으나 장비의 발전에 힘입어 최근에는 지하수, 환경 오염, 지반 등 여러 분야에서 다양하게 활용되고 있다. IP 탐사에는 충전율을 측정하는 시간영역 IP 탐사, 진동수 효과를 측정하는 진동수영역 IP 탐사, 그리고 복소수 전기비저항을 측정하는 복소 전기비저항 탐사와 광대역 IP (spectral IP; SIP) 탐사 등이 있다. 또한, 최근에는 전극 형태의 측정 방법의 단점을 보완하기 위해 전자기 유도에 기초한 IP 법도 개발되어 지속적으로 연구가 진행되고 있다. 다양한 IP 탐사법에 대한 체계적인 이해를 돕기 위해 이 논문에서는 1) 송신원 형태와 측정 자료를 기준으로 IP 탐사법을 분류하고 이들에 대한 개념 정리와 함께 2) 각 탐사법의 수치 모델링 및 역산 알고리듬 발전 과정을 자세히 기술하고 3) 마지막으로 IP 탐사의 다양한 현장 활용 사례를 소개하고자 한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제25권3호
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• pp.407-420
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• 2000

삼차신경절의 뉴런이 구강악안면영역에서의 촉각, 입각, 온도각 및 통각 등 다양한 감각을 중추신경계로 전달하는 역할을 하는 것은 주지의 사실이다. 이러한 신경전달에 있어서 이온통로는 감각정보를 전달하는데 핵심적인 역할을 수행하며 특히 소디움 통로는 활동전위의 발생에 중요하다. 소디움 통로는 tetrodotoxin-sensitive(TTX-s) 및 tetrodotoxin-resistant(TTX-r) 통로로 나누어지는 데 이 중 TTX-r 통로에 발생되는 tetrodotoxin-resistant sodium current(TTX-r $I_{Na}$)는 capsaicin에 민감한 일차구심신경세포에서 유해자극에 의해 통각신호를 발생시키고 전달하는데 중요하다. 또한 칼슘 통로는 시냅스 전도에 있어서 필수적인 역할을 수행하고 있다 한편 치과영역에서 치수의 진정 목적으로 eugenol이 흔히 사용되고 있다. 그러나 eugenol의 그 작용 기전에 대해서 현재까지 이온 통로에 대한 상세한 결과가 없는 실정이며 최근의 보고에 의하면 eugenol이 capsaicin 수용기를 통하여 감각신경에 대한 억제작용을 나타낸다고 한다. 따라서 본 실험은 eugenol과 capsaicin이 흰쥐의 삼차신경절의 TTX-r $I_{Na}$와 칼슘통로에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보고 eugenol이 capsaicin 수용기를 통하여 작용하는지를 검증하고자 시행되었다. 삼차신경절 뉴런은 100~150g의 흰쥐의 삼차신경절로부터 외과적으로 절제하여 통법의 화학적 및 기계적 처리를 통해 단일세포로 분리하였고 이를 whole-cell patch clamp 방법을 이용하여 시행한 바 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 1mM의 dugenol은 흰쥐 삼차신경절 뉴런의 TTX-r $I_{Na}$와 HVA $I_{Ca}$를 억제하였다. 2. $1{\mu}m$의 capsaicin은 흰쥐 삼차신경절 뉴런의 TTX-r $I_{Na}$와 HVA $I_{Ca}$를 억제하였다. 3. Capsazepine은 capsaicin의 HVA $I_{Ca}$에 대한 억제작용을 차단하였다. 4. Capsazepine은 capsaicin의 HVA $I_{Ca}$에 대한 억제작용을 차단하지 못하였다. 결론적으로 eugenol과 capsaicin은 tetrodotoxin-resistant sodium current(TTX-r $I_{Na}$)와 high voltage-activated calcium current(HVA $I_{Ca}$)를 모두 억제하는 것으로 나타났으며, 이러한 작용이 통각의 발생과 시냅스 전달과정을 차단하여 치수 진정 목적으로 많이 사용하는 eugenol의 작용기전으로 판단된다. 한편 capsaicin의 길항제인 capsazepine을 전처치하였을 때에도 eugenol의 HVA $I_{Ca}$에 대한 억제효과는 변화가 없었다. 이와같은 결과로 보아 HVA $I_{Ca}$에 관한 한 eugenol은 capsaicin 수용기를 통하여 나타나지 않는 것으로 사료된다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제27권2호
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• pp.33-38
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• 2020

광전기화학적 물분해에서 광전극으로 이용되는 GaN은 전해질에 대해 높은 안정성을 가지고 있으며 물의 산화 환원준위를 포함하고 있어 외부전압 없이 물분해가 가능하다. 그러나 GaN 광전극의 경우, 재료 자체의 효율이 낮아 상용화하기에는 부족한 실정이다. 본 연구에서는 광효율을 향상시키기 위해 Cobalt phosphate(Co-pi) 촉매를 광전기증착(Photoelectro-deposition)방법을 통하여 GaN 광전극에 도입하였다. Co-pi 촉매 증착 후 SEM, EDS, XPS분석을 진행하여 Co-pi의 증착 여부 및 증착 정도를 확인하고, Potentiostat를 이용해 PEC 특성을 분석하였다. SEM 이미지를 통해 Co-pi가 GaN 표면 위에 20~25 nm 사이즈의 클러스터 형태로 고르게 증착되어 있는 것을 확인하였다. EDS 및 XPS 분석을 통해 GaN 표면의 입자가 Co-pi임을 확인하였다. 이 후 측정된 PEC 특성에서 Co-pi를 증착 시킨 후 0.5 mA/㎠에서 0.75 mA/㎠로 향상된 광전류밀도 값을 얻을 수 있었다. 향상된 원인을 밝히기 위하여, 임피던스 및 Mott-Schottky 측정을 진행하였고, 측정 결과, 50.35 Ω에서 34.16 Ω으로 감소한 분극저항(R_p)과 증가된 donor 농도(N_D) 값을 확인하였다. 물분해 전 후, 표면 성분을 분석한 결과 물분해 후에도 Co-pi가 남아있음으로써 Co-pi 촉매가 안정적이라는 것을 확인하였다. 이를 통해, Co-pi가 GaN의 효율 향상을 위한 촉매로서 효과가 있음을 확인하였고, 다른 광전극에 촉매로써 적용시켰을 경우, PEC 시스템의 효율을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.