• Title/Summary/Keyword: 초분자

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Solid-state Supramolecular polymer electrolytes containing double hydrogen bonding sites for high efficiency dye-sensitized solar cells(DSSCs) (초분자 고체전해질을 이용한 고효율 염료감응형 태양전지)

  • Kim, Sun-Young;Jeon, La-Sun;Lee, Yong-Gun;Kang, Yong-Soo
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2007.11a
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    • pp.309-311
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    • 2007
  • Supramolecules containing double hydrogen bonding sites at their both chain ends were self-polymerized to become solid state polymer and were utilized to improve the efficiency of solid state DSSCs. Hydrogen bonding sites were attached at the chain ends of PEG of Mw=2000, such as pyrimethamine and glutaric acid. The solar cell with the solid state supramolecular polymer electrolyte resulted in the overall energy conversion efficiency of 4.63 % with a short circuit current density $(J_{sc})$ of 10.41 $mAcm^{-2}$, an open circuit voltage $V_{oc}$, of 0.71 V and a fill factor (FF) of 0.62 at one sun condition ([oligomer]:[1-methyl-3-propyl imidazolium iodide (MPII)]:$[I_2]$ = 20 : 1 : 0.19, active area = 0.16 $cm^2$, $TiO_2$ layer thickness = 10 ${\mu}m$). The ionic conductivity of the sol id state electrolyte was $5.11{\times}10^{-4}$ (S/cm). The cell performance was characterized by electrochemical impedance spectroscopy and ionic conductivity.

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Drone-based hyperspectral imaging and geometric correction for precise river environment investigation (정밀 하천환경조사를 위한 드론 기반의 초분광영상 촬영 및 기하보정)

  • Lee, Yun Ho;Yoon, Byeong Man;Kim, Seo Jun
    • Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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    • 2020.06a
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    • pp.159-159
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    • 2020
  • 하천환경조사는 하천의 전반적인 특성을 조사 분석하는 것으로 하천환경 조사결과는 하천관련사업의 기초자료로 사용된다. 하천환경조사의 기초조사에서는 현장답사를 통해 하천의 특성을 대략적으로 판단하고 하천 전구간의 물리적 구조와 식생의 분포, 중요 서식처 정보를 포함하는 RCS 지도(River Corridor Survey)를 작성한다. 기초조사를 위해서는 하천 전 구간에 대한 현장답사가 필요하기 때문에 많은 시간, 비용 그리고 인력이 필요하고, 육안 또는 사진을 통한 스케치로 이루어져 조사 결과가 정성적이고 작업자의 경험이나 능력에 따라 결과가 좌우된다는 한계가 있다. 따라서 하천환경조사를 좀 더 간편하고 과학적이며 경제적으로 조사하기 위해 최근 드론 영상을 이용한 조사 기술 개발에 대한 연구들이 증가하고 있다. 하지만 드론을 이용한 하천환경조사의 대부분은 RGB 영상을 이용하기 때문에 정밀한 하천환경 변화를 정량적으로 분석하는데 한계가 있다. 이를 극복하기 위한 대안으로 사람이 감지할 수 있는 빛의 영역 뿐 아니라 자외선과 적외선 영역의 분광특성을 이용하여 하천환경의 특성을 세밀하게 분류하는 것이 가능한 초분광센서를 드론에 탑재하여 하천환경을 조사하기 위한 기초 연구들이 시작되고 있다. 본 연구에서는 line scan 방식의 초분광센서를 드론에 탑재하여 초분광영상을 촬영하기 위한 드론 시스템을 구성하였고, 하나의 사진과 같이 초분광영상을 제작하기 위해 다양한 기하보정 기술을 적용하여 최적의 기하보정 방법을 제시하였다. 이를 위해 초분광영상의 기하보정은 각각의 초분광영상의 GCP와 대응점을 이용한 2차원 변환 방법 및 비선형 변환 방법을 적용하여 보정을 수행하였으며, 각 방법에 따른 정사보정 영상의 위치정확도를 검증하였다. 연구 결과 드론 기반의 초분광영상 촬영 및 기하 보정 방법을 제시하였다. 향후 하천환경조사 뿐만 아니라 다양한 분야의 원격탐사에 초분광영상을 활용하는데 도움이 될 것으로 기대한다.

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부부과학자-서정헌 ㆍ백명현박사부부

  • Korean Federation of Science and Technology Societies
    • The Science & Technology
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    • v.31 no.6 s.349
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    • pp.82-83
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    • 1998
  • 서울대 화학과 서정헌 교수와 화학교육과 백명현 교수부부는 서울대 화학과 동기생이자 실험실 짝으로 인연을 맺었다. 서교수는 요즈음 인공효소와 바닷물에서 우라늄을 추출해 내는 연구에 빠져 있으며 백교수는 무기재료에 이용될 수 있는 기능성 초분자 및 거대고리분자의 설계, 합성연구로 학문적 성과를 인정받고 있다.

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1,3-bisdicyanovinylindane 색소를 이용한 선택적 $Hg^{2+}$ 감지 특성

  • Kim, Su-Ho;Kim, Young-Sung;Kim, Sung-Hoon;Son, Young-A
    • Proceedings of the Korean Society of Dyers and Finishers Conference
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    • 2009.11a
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    • pp.19-20
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    • 2009
  • 최근 화학, 물리, 생명과학, 전기, 전자등의 다양한 분야에 활발하게 연구가 이루어지고 있는 초분자 화학은 선택적 분자인지를 위한 효율적인 골격구조와 나아가 다양한 계에 응용할 수 있다. 초분자 화학의 분자인지 과정의 특징은 일반적으로 수용체 (receptor 혹은 host)가 목표가 되는 기질 (substrate, analyte, 혹은 guest)에 대하여 선택적으로 식별하고 반응하는 것이다. 비공유 결합성 상호작용에 의하여 이루어지는 초분자 화학의 분자 인지 과정의 특징은 일반적으로 수용체 (receptor 혹은 host)가 목표가 되는 기질 (substrate, analyte, 혹은 guest)에 대하여 선택적으로 식별하고 반응하는 것이다. 이는 공유결합을 이용하는 분자화학과는 차별화 된 것이다. 수용체는 간단한 구조의 화합물 및 금속 이온들과 같은 기질과 가역적으로 상호 작용할 수 있는 착물을 형성한다. 최근들어 급격한 산업화가 진행되어 환경문제가 심각하게 대두 되어져 왔고, 그 중에서 특히 수은이나 카드뮴에 의한 질병, 납에 의한 중독 등 중금속에 의한 오염이 크게 나타남에도 불구하고, 현재 그러한 중금속을 검출함에 있어 많은 비용과 시간이 드는 문제점이 있다. 또한 우리에게 이로운 금속은 효율적 분석을 통해 환경계와 의료계에 많은 도움을 줄 것으로 사례되므로 화학센서 기술의 개발은 절실히 요구되어지고 있다. 이에 새로운 1,3-bisdicyanovinylindane 을 통해 $Hg^{2+}$ 금속의 감지 여부 알아보고, 그 특성을 파악하고자 한다. 1,3-indandion (2.18g, 14.9mmol), malononitrile (2.95g, 44.7mmol), ethanol 50ml를 20분간 상온에서 용해시킨다. 후에 sodium trihydrate acetate(3.05g)을 첨가한 후 5시간 동안 환류반응 시킨다. 이 과정에서 얻어진 용액을 필터과정을 통하여 에서 합성 반응 중에 생성된 불순물(1,3-dicyanovinylindane-1-one, monocondensation)을 제거한다. 필터과정을 통해 걸러진 미 반응 물질을 제�G 용반응욕액을 증류수(100ml)를 이용하여 희석시키고 난 후 염산을 이용, 산성화 시켜 고체 생성물을 얻어낸다. 이렇게 생성된 고체 생성물은 다시 필터 및 건조를 통하여 회색의 고체 화합물을 얻어낸다. 1,3-bisdicyanovinylindane과 금속이온에 대한 감응도를 확인하기 위하여 metanol/water(1:2)을 용매로 하여 금속이온의 농도를 변화시켜 발색특성을 살펴보았다. 본 색소화합물과 Hg2+에 대한 UV 흡광도 변화 적정결과와 그 화합물의 상태 살펴본 결과 금속이온이 0.2ml씩 더 참가되면서 색의 변화를 뚜렷하게 나타내었다. 반면 그 밖에 이온($Fe^{3+}$, $Ag^{2+}$, $Pd^{2+}$, $Zn^2$, $Fe^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Pb^{2+}$)은 UV 흡광도 변화가 적거나 변화 자체가 없었다. 하지만 과량의 $Fe^{3+}$, $Ag^{2+}$, $Pd^{2+}$는 색상 변화를 나타내었으며,이와 같은 흡광도 변화는 금속에 따라 약간의 차이가 있지만, 420nm를 등흡수점으로 하여, 580nm의 파장 영역에 있는 흡수 밴드의 세기는 감소하는 반면 400nm 파장 영역에 있는 흡수 밴드의 세기가 증가하였다. 1,3-bisdicyanovinylindane 화합물은 다양한 생물계 및 환경계에서 요구되는 micro mol에서 milli mol 농도 영역의 $Hg^{2+}$ 이온의 선택적이고 민감한 검출과 정량적인 분석에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

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The Anti-Bacterial Activity of Supramolecule Containing Cosmetic Materials (초분자체 함유 화장제재의 항균 활성 효과)

  • Yoo, Dong-Chan;Cho, Hyun-Nam;Kim, Kyoung-Ran;Byun, Hae-Jung;Kim, Jung-Hyun;Park, Hye-Bin;Kim, Hee-Joon;Bang, Dae-Suk;Yang, Seun-Ah;Khang, Gong-Won;Jeong, Ho-Soon;Jhee, Kwang-Hwan
    • Journal of the Society of Cosmetic Scientists of Korea
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    • v.37 no.4
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    • pp.337-345
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    • 2011
  • In this report, we have investigated the functional properties change of phytochemicals by the encapsulation using water soluble host, ${\beta}$-cyclodextrin. The cream, shampoo, bodywash, and hair tonic containing phytochemical supramolecules were produced by mixing the surfactants, fragrances and the oriental herbal extracts encapsulated with ${\beta}$-cyclodextrin. Shampoo and bodywash including the encapsulated phytochemicals exhibited anti-growth activity against Gram (+) and Malassezia furfur which is known to cause dandruff. In cytotoxicity test against HDF (human dermal fibroblast), we could not detect any toxicity when the supramolecules content was less than 1 mg/mL. Our results suggest that the supramolecule of ${\beta}$-cyclodextrin with phytochemicals could be a safe anti-bacterial agent for cosmeceuticals.

Design of Supramolecular Electrolytes for Solid State Dye-sensitized Solar Cells (고체형 염료감응 태양전지용 초분자 전해질 개발)

  • Koh, Jong-Kwan;Koh, Joo-Hwan;Seo, Jin-Ah;Kim, Jong-Hak
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 2009.06a
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    • pp.24-27
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    • 2009
  • Solid-state dye-sensitized solar cells (DSSCs) have been constructed employing supramolecular electrolytes with multiple hydrogen bonding. A supramolecule was facilely synthesized by one-pot reaction between the amines of methyl isocytosine (MIC) and the epoxy groups of poly(ethylene glycol diglycidyl ether) (PEGDGE) to produce quadruple hydrogen bonding units. Hydrogen bonding interactions and dissolution behavior of salt in supramolecular electrolytes are investigated. The ionic conductivity of the supramolecular electrolytes with ionic liquid, i.e. 1-methyl-3-propylimidazolium iodide (MPII) reaches $8.5{\times}10^{-5}$ S/cm at room temperature, which is higher than that with metal salt (KI). A worm-like morphology is observed in the FE-SEM micrographs of $TiO_2$ nanoporous layer, due to the connection of $TiO_2$ nanoparticles resulting from adequate coating by electrolytes. DSSCs employing the supramolecular electrolytes with MPII and KI exhibit an energy conversion efficiency of 2.5 % and 0.5 %, respectively, at 100 $mW/cm^2$, indicating the importance of the cation of salt. Solar cell performances were further improved up to 3.7 % upon introduction of poly(ethylene glycol dimethyl ether) (PEGDME) with 500 g/mol.

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The relationship between fluency levels and suprasegmentals according to the sentence types in the English read speech by Korean middle school English learners (한국 중학생의 영어 읽기 발화에서 문장유형에 따른 유창성 등급과 초분절 요소의 관계)

  • Kim, Hwa-Young
    • Phonetics and Speech Sciences
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    • v.14 no.3
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    • pp.51-66
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    • 2022
  • This study aims to help Korean English learners to learn English pronunciation by revealing which suprasegmentals affect the implementation of English sentences closer to native English speakers when they read English sentences. To this end, Korean middle school English learners were selected as subjects and research data were gathered through sentence types (declarative, interrogative, imperative, and exclamative), as well as syllables. Speech rate, pause frequency, pause duration, F0 range, and rhythm among suprasegmentals were used for analysis of these English sentence utterances. Mean analysis, correlation analysis, and regression analysis were performed. The results showed that speech rate, pause frequency, pause duration, and F0 range affected the evaluation of fluency levels. In the regression analysis between all suprasegmentals and fluency levels, the suprasegmentals that most affected fluency levels were speech rate and F0 range. Rhythm had no meaningful relation with fluency levels. Therefore, when teaching English pronunciation, it is necessary to teach students to increase their speech rate and F0 range. In addition, students should be trained to reduce both the number and the duration of pauses during utterance to improve their fluency. It is noteworthy that of the four sentence types, exclamative sentences were produced with faster speech rate, fewer pauses, shorter pause duration, and higher rhythm values.

Gas Transport Behavior of Polydopamine-Coated Composite Membranes (폴리도파민/미세다공성 복합막의 기체투과특성)

  • Kim, Hyo Won;Park, Ho Bum
    • Membrane Journal
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    • v.23 no.2
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    • pp.136-143
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    • 2013
  • Recently, a novel coating method using an aqueous doapmine solution was proposed, the deposited coating was found to have extraordinarily strong-adhesion to numerous materials such as metal and polymers. However, it has suffered from many controversy in scientific fields due to its final structure and deposited mechanisms. Here, we have proposed a new structure for final dopamine product coupling with solid state spectroscopic, thermal behavior, and gas transport behaviors of dopamine coated microporous polyethersulfone membranes. In its final analysis, the results represented that it is a supramolecular aggregated of monomers consisting of 5,6-dihydroxyindoline and its derivative in contrast to previously proposed polymeric structure.

Self-healing Elastomers As Dream Smart Materials (꿈의 스마트 재료로서 자기치유 탄성체)

  • Kim, Il;Shin, Nam-Ho;Jo, Jung-Kyu;Hur, A-Young;Li, Haiqing;Ha, Chang-Sik
    • Elastomers and Composites
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    • v.44 no.3
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    • pp.196-208
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    • 2009
  • Sophisticated polymeric materials with 'responsive' properties are beginning to reach the market. The use of reversible, noncovalent interactions is a recurring design principle for responsive materials. Recently developed hydrogen-bonding units allow this design principle to be taken to its extreme. Supramolecular polymers, where hydrogen bonds are the only force keeping the monomers together, form materials whose (mechanical) properties respond strongly to a change in temperature or solvent. In this review, we describe some examples of hydrogen-bonded supramolecular polymers that can be utilized for self-healing materials. Synthesis of a rubber-like material that can be recycled might not seem exciting. But one that can also repeatedly repair itself at room temperature, without adhesives, really stretches the imagination. Autonomic healing materials respond without external intervention to environmental stimuli in a nonlinear and productive fashion, and have great potential for advanced engineering systems.

Accuracy Assessment of Supervised Classification using Training Samples Acquired by a Field Spectroradiometer: A Case Study for Kumnam-myun, Sejong City (지상 분광반사자료를 훈련샘플로 이용한 감독분류의 정확도 평가: 세종시 금남면을 사례로)

  • Shin, Jung Il;Kim, Ik Jae;Kim, Dong Wook
    • Journal of Korean Society for Geospatial Information Science
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    • v.24 no.1
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    • pp.121-128
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    • 2016
  • Many studies are focused on image data and classifier for comparison or improvement of classification accuracy. Therefore studies are needed aspect of the training samples on supervised classification which depend on reference data or skill of analyst. This study tries to assess usability of field spectra as training samples on supervised classification. Classification accuracies of hyperspectral and multispectral images were assessed using training samples from image itself and field spectra, respectively. The results shown about 90% accuracy with training sample collected from image. Using field spectra as training sample, accuracy was decreased 10%p for hyperspectral image, and 20%p for multispectral image. Especially, some classes shown very low accuracies due to similar spectral characteristics on multispectral image. Therefore, field spectra might be used as training samples on classification of hyperspectral image, although it has limitation for multispectral image.