• 생명과학회지
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• 제26권2호
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• pp.253-258
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• 2016

본 연구에서는 울금의 주요 성분인 커큐민과 나노 마이셀링 기법을 적용한 신규 조성물인 염화 커큐민(NMC)의 트랜스타이레틴(TTR) 단백질 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도를 비교 분석하였다. 우선 NMC신규 조성물의 결정학적 구조를 광학 및 전자현미경을 활용하여 관찰하였을 때, 나노 마이셀링 적용 NMC 결정은 일반 천일염에 비하여 색상 및 질감이 전체적으로 균일화 되었고, 천일염과 NMC성분이 강하게 일체화되어 기간이 상당히 경과 되더라도 쉽게 분리가 되지 않는 고기능성 안전성 구조물이 형성되었다. TTR단백질의 3차원 구조 활성 부위에 대한 in silico 분자 결합 친화도는 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 높은 결합 친화도를 나타나었고, pharmacophore 모델링 분석에서도 NMC가 일반 커큐민에 비하여 TTR 활성 부위에서 현저하게 pharmacophore 각도의 차이가 나타났었으며 패턴 또한 밀집된 특징을 나타내었다. 결론적으로, 나노 마이셀링 적용 NMC가 일반 커큐민에 비하여 상대적으로 우수하게 TTR 단백질의 활성 부위에 결합하는 것을 확인하였고, 이는 TTR 활성에 의해 유도되는 질병 조절 물질로의 적용 가능성이 있다고 판단된다. 결론적으로 일반 커큐민과 같은 생리 활성 효능 성분에 나노 마이셀링 기법을 적용하므로서 효율적인 결합 타깃 단백질 활발 조절 및 이러한 성분을 활용한 기능성 식품 산업에 나노 마이셀링 기법을 효율적으로 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권1호
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• pp.17-33
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• 2022

2011년 Naguib 그룹에서 처음 보고한 Ti₃C₂T_X MXene은 우수한 친수성, 전기 전도성 및 기계적/화학적 안정성으로 인해 큰 주목을 받고 있다. 특히, MXene은 수 나노미터 두께를 지닌 2차원 물질이므로 유연성을 확보하기에 용이하기 때문에 스마트 센서, 에너지 하베스팅/저장 시스템, 수퍼커패시터 및 전자기 차폐 시스템 등 여러 분야에 적용하고자 한 연구 결과가 많이 보고되었다. 본 논문에서는 Ti₃C₂T_X MXene의 다양한 합성 공정 및 특성에 대해 간략히 소개한 후, Ti₃C₂T_X MXene을 유연 전극 물질로 이용한 최근 연구 결과를 알아보고자 한다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제29권4호
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• pp.15-20
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• 2022

에어로겔은 높은 기공률과 나노기공구조를 갖는 물질이다. 이러한 높은 기공률로 인해 기존의 소재에서 볼 수 없는 뛰어난 특성을 보유하고 있지만 낮은 기계적 강도로 인해 적용이 제한되어왔다. 따라서 이러한 에어로겔의 기계적 강도의 향상을 위해 본 연구에서는 폴리우레아 가교결합을 도입하고 폴리우레아 고분자 형성에 필수적인 아민기를 갖는 전구체를 선택하여 폴리우레아가 가교결합된 에어로겔 복합체를 합성하였다. 또한, aminosilane에 존재하는 아민기의 수에 따라 폴리우레아의 가교결합을 조절하였고 다양한 분석을 통해 에어로겔이 나노기공구조를 유지하며 mesopore를 갖는다는 것을 확인하였다. 이렇게 형성된 에어로겔은 약 2배의 기계적 강도 향상을 나타내었고 Ethylene diamine의 도입을 통해 실리카 에어로겔 표면에 1차원의 고분자가 성장하는 것을 field emission scanning electron microscope 분석을 통해 확인하였다. 이렇게 형성된 1차원의 고분자는 기계적 특성을 향상시켜 약 2.66 MPa의 elastic modulus를 확보하는 결과를 도출하였다.

• 멤브레인
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• 제33권4호
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• pp.181-190
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• 2023

폐수 처리는 담수 공급의 수요를 맞추고 동시에 환경 오염을 제어하기 위한 가장 중요한 기술 중 하나이다. 여러 종류의 증류법과 역삼투 공정과 같은 다양한 기술은 더 높은 에너지 투입을 필요로 한다. 축전식 탈염(CDI) 기술은 전력 소비가 매우 적어 슈퍼커패시터 원리에 기반한 대안으로 떠오르고 있다. 공정의 효율성을 향상시키기 위해 전극 재료를 개선하기 위한 연구가 계속되고 있다. 역전기투석은 가장 일반적으로 사용되는 담수화 기술 및 삼투압 발전기이다. 역전기투석의 효율을 향상시키기 위해 수행된 많은 연구 중, 맥신(MXene)은 이온교환막 및 2차원 나노유체 채널로서 역전기투석의 물리적 및 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 방법으로 떠오르고 있다. 맥신은 단독 사용뿐만 아니라 다른 물질들이 맥신과 혼합되어 복합막의 성능을 더욱 향상시킨다. 전처리를 거치거나 Ti₃C₂T_x, 나피온 등을 포함한 이종구조를 가진 맥신은 각각 최대 담수화 성능 측정 결과를 통해 담수화 산업에서 유망한 재료로 맥신의 잠재력을 입증했다. 역전기투석을 통한 삼투압 발전 산업에서 이온교환막에서 비대칭 나노유체 이온 채널에 맥신을 사용함으로써 최대 삼투압 출력 밀도를 크게 향상시켰으며, 대부분 상용화 기준값인 5 Wm^-2를 넘었다. 일정 개수의 단위체를 연결함으로써 매개체의 도움 없이 전자기기에 직접적으로 전력을 공급할 수 있는 수준의 전압이 출력됐다. 본 리뷰에서는 맥신 복합막을 기반으로 한 전기투석 공정의 최근 연구들에 대해 설명한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제49권5호
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• pp.644-651
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• 2011

향후 도래할 수소경제에서 가장 유망한 기술 중에 하나인 고체수소저장 시스템들의 전체성능은 고체수소화물 내부의 열 및 물질전달 속도에 크게 영향을 받으며, 최적화된 시스템 설계를 위해서 이들에 대한 연구들이 선행되어야 한다. 본 연구에서는 Pt-CNTs 수소저장물질을 이용한 수소저장시스템에 대한 모델링 및 2차원 비정상상태 전산해석을 수행하였다. 기존 상용화된 CFD 소프트웨어를 이용하여 충전동안 발생하는 열 및 물질전달에 대한 현상들을 연구하였으며, 최적화된 수소저장시스템 설계는 고압에서 대류에 의한 냉각효과를 최대화하여 시스템 내부의 온도 상승과 충전시간 지연을 개선할 수 있음을 밝혀냈다. 아직까지 CNT 기반의 수소저장시스템에 대한 연구들이 보고되고 있지 않은 상황에서, 본 연구는 향후 CNT 기반의 고체수소저장시스템 최적 설계에 대한 방안들을 제시한다.

• 좋은식품
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• 통권181호
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• pp.68-91
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• 2004

조미료란 식품을 조리, 가공, 섭취할 때 맛을 증진시키거나 강화시킬 목적으로 사용되는 물질을 일컫는다. 발효, 종합 및 천연계 조미료의 국내외 시장동향에 대해 살펴보고, 조미료의 향후 발전방향과 중점 연구 분야, 관련업계의 연구개발 동향에 대한 고찰을 토대로 조미료 분야의 고부가가치 산업으로의 육성방안에 대해 알아보았다. 미원, 아이미 등으로 대표되는 발효조미료의 내수시장은 성숙기를 거쳐 소폭 감소세를 보이는 쇠퇴기에 접어들고 있다. 이는 소비자의 MSG에 대한 기피현상이 주 원인으로 판단된다. 전반적으로 품질 차별화 없이 가격 경쟁이 심화되고 있는 실정이다. 국내 종합조미료 시장은 1975년 국내에 처음으로 CJ에서 다시다 제품을 출시한 후 대상에서 1982년 맛나, 1988년 감치미를 출시하면서 30여 년간 지속적으로 성장해 왔다. 현재 시장규모는 2천억원에 이르고 있으며 최근 들어서는 성장세가 완만해지고 있고 가정용은 거의 정체되어 있다. 일본 조미료 시장은 발효조미료, 종합조미료 그리고 다양한 조미식품의 소재로 활용되는 천연조미료로 구분할 수 있다. 발효조미료 시장은 국내와 비슷한 상황으로 전체적인 물량변화는 약간 감소하는 경향이며 생산기지의 해외이전 현상이 뚜렷하다. 종합조미료 시장은 한국과 유사한 풍미조미료 외에도 보다 전문화되고 다양한 형태의 조미료가 시판되고 있으며, 전통적인 풍미조미료는 정체현상을 보이고 건강지향, 전용화 조미료가 호조를 보이고 있다. 일본과 한국의 조미료 발전 단계는 조금 차이를 보이고 있다. 현재 한국은 종합조미료 시대에서 용도별 조미료 시대로 넘어가는 단계에 있는 반면, 일본은 이미 메뉴 전용 조미료시대에 접어들었고, 건강, 기능성을 강조하는 시대로 나아가고 있다. 이들 변화는 건강에 대한 소비자의 관심과 그로 인한 보다 천연에 가까운 조미소재에 대한 수요, 동시에 맛에 대한 충족까지 요구하는 시대적 변화에 따른 필연적 결과로 보인다. 미래의 조미료는 천연계 소재의 사용량이 증가할 것이고, 소비자의 건강, 안전 추구심리에 부흥하여 안전성과 기능성을 부여하는 소재에 관심이 집중될 것으로 보인다. 더불어 전반적인 생활수준 향상에 따라 제품의 고급화와 전용화도 진행될 것으로 보인다. 향후 조미료시장을 주도할 각 현상에 대해 좀더 자세히 알아보고 학계 및 업체의 최근 연구동향과 제품개발 현황에 대해 고찰해 보았다. 기술연구 동향을 보면, 나노 기술에 의한 조미신소재연구, 초미분쇄기술, 미세 캡슐화 기술, 생물공학 기술이 활용된 발효 및 효소분해에 의한 펩타이드계 조미소재 개발 등이 활발하게 진행되고 있다. 선진업체 연구 및 제품개발 동향은 아지노모트/교와의 ''코쿠미''계 조미소재 연구개발, 일연푸드/동해물산의 천연 엑기스계 조미소재 연구개발, 보조주(주)의 주류 조미료 개발 위주로 살펴보았다. 조미료 시장의 발전 과정과 선진 업체들의 연구, 개발동향을 종합해 보면 첫째는 천연 건강지향에 부응하는 차별화된 소재 및 기능성 소재 개발이고 둘째는 맛과 편리함의 추구에 대응하는 메뉴 전용화 추세이다. 이를 위한 기술적 연구도 기능성 소재(히스티딘 함유 디펩타이드)개발, 나노기술, 미세캡슐화 기술 등을 통하여 다양하게 진행되고 있다. 조미료 산업을 첨단 고부가가치 산업으로 육성하기 위해서는 R&D 투자확대와 효율성을 제고하는 것이 필수적이다. 각 기업단위에서는 장기적 차원에서 첨단식품 기반기술에 대한 연구를 수행하거나, 전문 중소기업, 벤처를 육성하는데 지원해야 한다. 그러나 현실은 당장의 수익과 회사간 경쟁으로 인해 장기적 투자, 사회적 인프라 육성 등에는 관심을 쏟지 않고 있다. 조미료를 비롯한 식품에 관련된 기술들이 다양한 기초연구와 응용기술, 개발연구 등의 총합인 경우가 많기 때문에 이들 상이한 연구 분야간의 연계를 강화하고 개발된 기술의 이전, 확산체계를 구축할 필요가 있다. 이를 위해 기업간 수평적 네트워크 외에도 국가기관이 참여하는 연구 자원의 효율적 집행 기관이 필요하리라 본다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.257-261
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• 2005

미생물에 의해 생산된 셀룰로오스는 고등식물을 이루고 있는 셀룰로오스보다 순수한 형태로 존재하고 굵기가 20~50 nm인 fibril이 높은 배향성과 결정성으로 3차원적 망상구조를 이루고 있다. 이러한 미생물 셀룰로오스를 이용한 탄화과정의 적용은 기존의 PAN, Pitch, 재생 셀룰로오스(Rayon)를 사용한 탄소 섬유의 제조에서 얻지 못하는 섬유 구조 탄소 물질의 대량 생산을 가능하게 하고 탄화과정에 의해 생산된 섬유 구조의 탄화 셀룰로오스는 높은 결정성과 배향성을 갖는 나노 영역의 흑연 결정상의 섬유 제조를 가능하게 할 것이다. 탄화에 사용되는 셀룰로오스의 생산성에 대하여 세 가지 균주들에서 생산된 셀룰로오스의 양을 비교하여 G. xylinus ATCC 11142가 15mL 배지당 건조 질량 0.066 g의 셀룰로오스를 생산하는 것을 확인하였고 셀룰로오스의 탄화과정에서 셀룰로오스의 열분해에 의해 생산된 타르(tar)에 의해 탄화 후, 셀룰로오스 탄화물의 섬유 구조를 저해시키는 문제점이 존재한다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 탄소 나노튜브의 정제과정에서 연구된 액상, 기상 그리고 초음파 처리를 통한 정제방법들을 적용하여, 탄화 셀룰로오스에서는 초음파 처리를 통한 정제과정의 적용이 셀룰로오스 탄화물에서 섬유 구조가 증가하는 결과를 나타냈다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.584-588
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• 2019

디젤엔진 시스템은 미세먼지 배출의 엄격해진 저감/제어 기준을 충족하기 위해서 산화촉매는 매우 중요한 기술 중에 하나이다. 본 연구에서는 효율적인 soot산화의 촉매로 Ag 나노입자가 loading된 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_3$ 섬유상 web 촉매를 제시하였다. 제조된 촉매는 FE-SEM, EDS mapping, XRD, XPS 분석을 통해 특성을 평가하였다. Soot 산화성능측정결과 Ag의 효율적인 촉매특성과 증가된 soot입자와 표면의 접촉면적으로 인하여 50% 산화온도 평가($T_{50}=490^{\circ}C$)에서 자연적인 산화보다 $151^{\circ}C$ 가속화된 것을 확인하였다. 따라서 Ag가 loading된 촉매와 3차원적인 web 구조는 soot 산화에 효율적인 촉매후보군으로 확인하였다.

• 마이크로전자및패키징학회지
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• 제21권4호
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• pp.77-82
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• 2014

소프트 일렉트로닉스에 대한 많은 수요로 인해 신축성 전극이 주목 받고 있다. 그 후보 중 하나인 카본블랙 복합소재(composite)는 낮은 가격, 용이한 공정성뿐 만 아니라 특정 범위에서 인장에 따라 비저항이 감소하는 장점을 가지고 있다. 하지만 전자소자로 쓰이기엔 전기전도도가 좋지 못 한 단점을 가지고 있다. 그래핀은 2차원 나노구조의 카본 계열 물질로서 뛰어난 전기적 특성과 유연성을 가지고 있으며 그래핀의 첨가로 카본블랙 복합소재의 전도성을 향상시킬 것으로 예상된다. 본 연구에서는 그래핀을 카본블랙 전극에 첨가하여 강화된 전기적 특성을 조사하였다. 그래핀 첨가 카본전극의 전기저항률은 카본블랙 전극과 비교해 감소하였다. 이는 그래핀이 서로 접촉하지 않는 카본블랙 응집체를 연결하여 도전 구조를 강화하였기 때문이다. 또한 그래핀은 인장 시 나타나는 카본블랙 전극의 저항증가를 감소시켰다. 그 원인은 그래핀이 인장 시 멀어지는 카본블랙 응집체 간극을 연결함과 동시에 인장방향으로 정렬되기 때문이다. 결론적으로 그래핀 첨가는 카본블랙 복합소재의 전기적 특성을 향상시켜 신축성 전극으로서 2가지 효과를 부여한다.