6M의 KOH 수계 전해액에 potassium polyacrylate (PAAK)가 3 wt.% 포함된 하이드로겔 전해질을 제조하고, 이에 친수성 실리카 OX50을 1 wt.% 포함시킨 하이드로겔 전해질을 함께 제조하고, 이를 Scimat 분리막에 코팅 및 건조하여 활성탄 수퍼커패시터의 자기지지체 전해질/분리막으로 사용하여 그 실리카 첨가효과를 조사하였다. 실리카 입자는 다공성 분리막 지지체의 표면기공에 균일하게 분포하여 하이드로겔의 이온전도도와 전기화학적 안정성을 향상시켰으며 이에 따라 고속스캔 조건에서도 활성탄 수퍼커패시터의 비축전용량이 비교적 높게 유지되었는데, 이는 실리카가 포함된 하이드로겔 전해질이 활성탄 전극과 분리막 사이에서의 계면저항이 감소하기 때문이다.
목 적 : 전해질이 함유된 PEG 용액은 삼투성 제재로 소아의 대장내시경 및 수술 전 저치를 위한 장세척에 주로 사용되어 왔으나 다른 삼투성 제재에 비하여 만성 기능성 변비 치료의 분변박힘 제거에 대한 연구는 극히 미흡하다. 이에 저자들은 만성 기능성 변비로 입원한 환아들을 대상으로 분변 박힘 제거에 있어서 전해질이 함유된 PEG 용액의 효과 및 안전성에 대하여 알아보고자 하였다. 방 법: 2000년 5월부터 2003년 7월까지 을지병원 소아과에 입원한 만성 기능성 변비 환아 26명(11명은 외래에서 일반적 방법으로 분변박힘 제거에 실패하였다)을 대상으로 전해질이 함유된 PEG 용액을 경구 요법(9명, 34.6%), 관장 요법(10명, 38.4%), 또는 병행 요법(7명, 14.3%)을 시행하여 분변 박힘 제거의 효과와 배변횟수의 변화, 부작용의 발생을 확인하였다. PEG 용액은 경구 요법의 경우 1회 60-80 mL/kg(PEG로 3.9-5.3 g/kg)를 3시간 이내에 음용하였으며, 하루에 1-2회 시행하였다. 관장 요법의 경우 1회 15-25 mL/kg(PEG로 0.975-1.625 g/kg)로 하루에 1-3회 관장을 시행하였다. 결 과 : 모든 환아에서 PEG 용액 요법 시행 전에 단순 복부 방사선 사진에서 분변 박힘이 확인되었으며 시행 후에는 분변 박힘이 호전되었다. 배변횟수는 관장 요법을 시행한 환아 중에서 1명을 제외한 모든 환아에서 유의한 증가를 보였다. 부작용은 하루 6회 이상의 수양성 변이 3명(11.5%)에서 발생하였고, 두통이 1명(3.8%)에서 발생하였으나 별다른 치료없이 호전되었다. 이외의 부작용의 증상은 발생하지 않았다. 치료 후 혈청 전해질 농도 검사는 16명의 환아에서 시행되었으며 두통을 호소했던 환아에서 경미한 고나트륨혈증(146 mmol/L)이 있었으며 이외의 환아에서는 정상 범위 내로 나타났다. 치료 후 혈청 삼투질 농도 검사는 11명의 환아에서 시행됐으며 모두 정상 범위 내로 나타났다. 순응도는 경구 복용군의 환아들이 짠맛에 대한 부담감을 호소하였으나 복용에는 지장이 없었다. 결 론 : 일반적인 요법으로 분변 박힘 제거에 실패한 환아를 비롯한 만성 기능성 변비 환아에서 전해질이 포함된 PEG 용액은 분변 박힘 제거에 효과가 있었으며 심각한 부작용은 없었으며 순응도도 좋은 것으로 나타났다. 그러나 연구 대상의 수가적고, 모든 환아에서 치료 후의 혈청 전해질 농도 및 삼투질 농도의 확인이 이루어지지 않은 문제점이 있기 때문에 향후 보다 많은 소아를 대상으로 연구가 시행되어져야 할 것으로 생각된다.
최근 리튬이차전지의 안전성을 향상시킨 전고체 전지가 많은 관심의 대상이 되고 있으나 전도성 세라믹 또는 고체 고분자 전해질을 적용한 고체전지는 높은 계면 저항, 부반응 등과 같은 문제점을 지니고 있어 전기화학적 특성이 낮다. 기존 전고체 전지의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 복합고체 전해질이 제안되었으며 본 연구에서는 나시콘 구조의 나노 입자 Li1.5Al0.5Ti1.5P3O12 (LATP) 전도성 세라믹, PVdF-HFP, 카보네이티 기반 액체전해질을 복합화 하여 유사고체 전해질을 제작하였다. 이 복합고체 전해질은 5.6 V의 높은 전압 안전성을 가지며 리튬이온의 탈리-착리 테스트에서 리튬 금속전극의 덴드라이트 성장 억제 효과가 있음을 보여준다. 또한 복합고체 전해질을 적용한 LiNi0.83Co0.11Mn0.06O2 (NCM811)기반 전지에서 4.8 V의 높은 충전 종지 전압에도 241.5 mAh/g의 높은 방전 용량을 나타내며 안정적인 전기화학 반응이 일어난다. NCM811 기반 전지의 90도 충전-방전 중에도 전지의 단락이나 폭발 없이 139.4 mAh/g 방전 용량을 보인다. 따라서 LATP기반 복합고체 전해질은 리튬이차전지의 안전성과 전기화학적 특성을 향상 시킬 수 있는 효과적인 방법임을 알 수 있다.
The dispersion stability of particles and the adsorption of surfactant were examined as a fundamental environment to adhesion of particulate soil to fabric. The adsorption of surfactant on the PEF fabrics decreased with the addition of electrolytes and decreased with increasing the ionic strengths showed similar tendency to PET fabric. And the dispersion force of $\alpha$-Fe$_2$O$_3$particles decreased with the addition of electrolyte. The adhesion of particulate soil to fabric, increased with decreasing the adsorption of surfactant the correlation between the two was high at low ionic strength. The correlation between the adsorption of surfactants on $\alpha$-Fe$_2$O$_3$ particles and the adhesion of particles to fabric was smaller as shown in the correlation between the adsorption of surfactants on fiber substrate and the adhesion of particles on fabric. However, the correlation between the adhesion of particles to fabric and the stability of particle dispersion was relatively more significant.
전해질 농도가 낮은 병원폐수를 전기화학적으로 처리할 경우 무기응집제 주입 효과에 대해 고찰한 결과, 무기응집제 주입으로 전해질 농도가 높아져 병원폐수 내 유리염소의 농도의 증가로 유기물질의 간접산화효과가 증가하여 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분에서 무기응집제를 주입하지 않은 경우보다 COD 제거효율이 약 2배 향상되었다. 또한, 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 HOCl과 같은 유리 잔류염소의 증가로 병원폐수 내의 클로라민이 질소로 전환되는 속도가 증가함에 따라 전류밀도 $1.76A/dm^2$, 반응시간 120분 및 응집제 주입량 700 ppm에서 T-N 제거율을 약 2배 향상시킬 수 있었다. 동일 조건에서 90% 이상의 높은 T-P 제거율을 얻을 수 있었는데, 이는 무기응집제에 의한 전해질의 증가로 양전극에서의 발생되는 용존산소에 의해 생성된 불용성 금속 화합물과 인산염의 화학적 흡착반응 속도가 증가하였기 때문인 것으로 판단된다. 이상의 실험에서 전해질이 부족한 병원폐수의 전기화학적 처리시 무기응집제를 전해질로 첨가할 경우 유기물질 및 영양염 제거에 모두 매우 효과적임을 알 수 있었다.
KOH 강염기성 전해질을 사용하는 알루미늄-공기 단위전지에서 합금원소. 전해질에 첨가하는 억제제의 종류, 억제제의 농도, 전해질 온도, KOH 농도, 방전전류밀도 등을 변화시키면서 수소발생속도를 측정하였으며, 각 실험 변수들이 미치는 영향에 대해 조사하였다. 전해질 용액에 ZnO를 포화농도로 첨가하면 첨가하지 않은 경우에 비해 수소발생속도를 $50\%$ 정도로 억제시킬 수 있는 반면에, ZnAc(Zinc Acetate)는 반응억제제로서 역할을 하지 못하였다. KOH 농도와 전해질온도가 높을수록 ZnO의 반응속도 억제효과가 상승하였다. 알루미늄의 수소발생속도는 KOH 농도와 전류밀도에 대해 1차선형 증가함수의 경향을 가지며, 온도에 대해 지수형 증가함수로 나타났다.
상온 이온성 액체인 propylmethylpyrrolidinium bis(trifluoromethanesulfonyl)imide (PMPyr-TFSI)를 리튬이차전지 전해질 용매로 사용 시 PMPyr-TFSI 내 수분 및 브롬 불순물이 전지의 성능에 미치는 영향을 연구하였다. 고전압 양극 물질인 $LiNi_{0.5}Mn_{1.5}O_4$ 스피넬 구조 양극을 이용한 반쪽 전지의 전해질로 PMPyr-TFSI를 사용 하는데 있어, PMPyr-TFSI의 수분 함유량을 각각 12, 77, 1060 ppm으로 제어하고 전압 곡선 개형 및 쿨롱 효율 거동 추적을 통해 PMPyr-TFSI 수분량이 전지 성능에 부정적인 영향을 미치는 것을 구체적으로 확인하였다. 또한, PMPyr-TFSI 전해질 내의 브롬 이온 불순물 양 제어를 통하여, 전지 내에서 브롬 이온 불순물과 관련한 전기화학 부반응을 찾아 내었다. 이들 할로겐 불순물에 의한 초기 전지 쿨롱 효율저하는 눈에 띠었으나, 수명 저하에는 큰 변화가 없음을 확인하였다.
퇴적토는 미사 및 점토와 같은 미세토의 함량이 높으며, 유기물질이 많으며, 완충능이 크기 때문에 퇴적토로부터 중금속을 제거하는 것은 매우 어렵다. 본 연구에서는, 중금속으로 오염된 퇴적토에서 중금속을 제거하기 위해 2 V/cm의 일정한 전압경사를 적용한 실험실 규모의 전기동력학적 (EK) 정화공법을 사용하였다. 실험을 위해 적용한 음극 전해질로는 0.1 M의 ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), citric acid (CA), $HNO_3$, HCl, 그리고 수돗물을 사용하였으며, 양극 전해질로는 수돗물을 사용하여 순환시켜 주었다. 음극 전해질로 CA를 사용한 실험군에서 Ni, Cu, Zn, Pb는 각각 초기와 비교하여 92.4, 96.1, 97.1, 88.1%의 중금속 제거효율을 보였다. 높은 전압경사를 적용하게 되면, 음극 전해질내에 citrate 및 EDTA가 퇴적토로 이동이 용이하게 되며, 그로 인해 중금속-킬레이트 화합물을 형성하여 중금속의 추출률을 높일 수 있었다. 이러한 결과를 바탕으로, 높은 전압경사를 적용한 EK 실험에서 음극 전해질로 EDTA 혹은 CA를 사용하면 퇴적토로부터 중금속을 효과적으로 추출할 수 있다고 판단된다.
수온변화에 따른 심맥관계 및 신장기능의 변화와 생체실험을 통한 온도에 의한 adrenoceptor의 변형을 알아보기 위해, 무마취 자라에서 $18^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 수온을 증가시 나타나는 혈압, 심박동수 및 신장기능의 변화를 관찰하고, epinephrine 1 ug/kg과 10 ug/kg을 상이한 온도에 노출된 자라의 정맥내 투여하여 나타나는 효과를 비교하였다. 1) $18^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$로 수온을 증가시킴에 따라 심박동수는 현저히 증가하여 일정하게 유지되었으나, 혈압 및 혈장 renin 활성도는 변화하지 않았다. 온도증가에 의해 뇨량, 사구체여과율 및 전해질 배설량의 현저한 증가를 보였으나 90분부터는 서서히 감소하기 시작하였다. 2) 수온 $18^{\circ}C$에 노출된 자라에서 epinephrine은 dose-dependent한 양상으로 혈압 및 심박동수를 증가시켰으며, 다량의 epinephrine 투여시 작용시간은 현저히 연장되어 있었다. $25^{\circ}C$에 노출된 자라에서는 epinephrine에 의한 혈압상승 효과 및 심박동수 증가는 나타났으나, dose dependency나 작용시간의 차이는 발견할 수 없었다. 3) 동량의 epinephrine에 의한 혈압 및 심박동수의 증가효과는 $18^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$에 노출된 자라에서 유의한 차이를 발견할 수 없었으나, $18^{\circ}C$에 노출된 자라에서 epinephrine의 작용시간 및 반감기가 현저히 연장되어 있었다. 4) Epinephrine 투여에 의해 뇨량, 사구체여과율 및 전해질 배설량의 증가를 관찰하였으며, 이는 dose-dependent 양상이었다. 그러나, 신장효과의 유의한 차이는 상이한 온도에 노출된 두 군에서 발견할 수 없었다. 이상의 결과로, 온도증가에 의한 이뇨 및 sodium 배설효과는 혈관이완에 의한 사구체여과율의 증가에 기인한 것으로 사료되며, 상이한 온도에 노출된 자라에서 epinephrine 효과의 차이를 발견할 수 없었던 것은 본 실험에서 가한 좁은 범위의 온도의 변화 내에서는 adrenoceptor의 변형이 나타나지 않을 것이라고 추론하였다. 그러나 저온에서의 epinephrine의 작용시간의 연장은 아마도 epinephrine의 파괴 효소의 활성도의 감소인 것으로 사료된다.
탄소가 코팅된 일산화규소(C-coated SiO) 전극에서 전해질 첨가제로서 lithium bis(oxalato)borate(LiBOB)의 영향을 조사하였다. 전해질 조성은 1.3M $LiPF_6$/ethylene carbonate (EC), fluoroethylene carbonate (FEC), diethyl carbonate (DEC) (5:25:70 v/v/v)이며, 여기에 LiBOB을 0.5 wt.% 첨가한 것과 첨가하지 않은 2가지 전해질을 사용하였다. LiBOB을 첨가하지 않은 전해질에서 C-coated SiO 전극은 초기에 저항이 작은 피막이 형성되어 결정질의 $Li_{15}Si_4$를 형성할 때까지 합금화가 진행되며 동시에 큰 부피 변화를 보였다. 따라서 입자의 균열이 발생하고, 전극의 저항이 증가하여 충방전이 진행됨에 따라 용량이 빠르게 감소하였다. 반면에 LiBOB이 첨가된 전해질에서는 초기에 LiBOB의 환원분해에 의해 저항이 큰 피막이 형성되어, 합금화 반응이 원활히 진행되지 못하였다. 따라서 결정질 $Li_{15}Si_4$도 생성되지 못하였고, 결과적으로 부피변화도 적게 발생하므로 입자의 균열과 전극 저항의 증가도 적게 나타났다. 이러한 효과로 싸이클 후반부에서 용량감소가 적었고, 싸이클 성능도 좋은 결과를 보였다. 반면 피막 저항에 의한 영향이 줄어드는 $45^{\circ}C$ 에서는 LiBOB 첨가에 관계없이 합금화 반응이 유사하게 진행되며 비슷한 싸이클 성능을 나타내었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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