• 지질공학
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• 제32권4호
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• pp.627-642
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• 2022

최근까지 전 세계 에너지 수요는 화석연료(석유, 석탄, 천연가스)에 의존해왔으며, 이로 인해 지구온난화와 같은 심각한 전 지구적 환경 변화를 유발하고 있다. 에너지 관련 분야의 연구자들은 가장 유망한 에너지 운반체이자 지속 가능한 에너지 개발의 핵심 기술인 수소 에너지에 주목하고 있다. 수소 연료는 생산을 위해 사용되는 연료와 공정처리과정에 따라 그레이수소, 블루수소, 그린수소 등으로 분류된다. 지질학자들은 수소 에너지 개발을 위해 사문암화작용 또는 열수변질작용에 의한 비생물기원 수소 생산메커니즘 규명 연구를 진행하고 있다. 특히, 미국, 호주, 프랑스 등의 국가에서는 실내실험 규모의 물-암석 반응 실험을 통해 다양한 조건에서의 수소 생산성을 연구하였으나, 국내에서는 비생물기원 수소에 대한 연구가 거의 진행된 바 없는 실정이다. 이에 본 리뷰에서는 비생물기원 수소 생산을 위해 물-암석 반응 실험을 진행한 해외 연구 사례의 현황을 파악하고 향후 국내 비생물기원 수소 생산 실험을 위한 발전방향을 제시하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권3호
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• pp.280-285
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• 2015

Cotoneaster horizontalis Decne 에탄올 추출물(CHEE)의 항산화능과 항염증 생리활성을 분석하였다. CHEE의 항산화능을 DPPH radical scavenging activity로 분석한 결과 radical 소거능의 정도가 양성 대조군으로 사용한 ascorbic acid와 유사한 정도의 높은 활성을 보여 매우 강한 항산화능을 보유함을 확인하였다. 또한 RAW 264.7 세포주를 이용하여 H₂O₂ 유도에 의해 생성된 ROS에 대한 소거능을 분석한 결과에서도 강한 소거능을 보였다. 뿐만 아니라 항산화효소 HO-1 및 그 전사 인자인 Nrf2의 단백질 발현이 CHEE의 처리에 의해 증가되었다. 한편 CHEE가 LPS에 의해 유도된 NO 생성에 미치는 영향을 분석한 결과 농도의존적인 NO 생성 저해능을 보였으며 이는 NO 생성 단백질인 iNOS의 발현 저해에서 기인함을 확인하였다. 이러한 결과를 통해 C. horizontalis의 항산화능과 항염증 활성을 세포 수준에서 처음으로 확인하였으며 향후 기능성 소재로서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제35권12호
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• pp.3590-3594
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• 2014

Blue phosphorescent $(dfpypy)_2Ir(mppy)$, where dfpypy = 2',6'-difluoro-2,3'-bipyridine and mppy = 5-methyl-2-phenylpyridine, has been synthesized by newly developed effective method and its solid state structure and photoluminescent properties are investigated. The glass-transition and decomposition temperature of the compound appear at $160^{\circ}C$ and $360^{\circ}C$, respectively. In a crystal packing structure, there are two kinds of intermolecular interactions such as hydrogen bonding ($C-H{\cdots}F$) and edge-to-face $C-H{\cdots}{\pi}(py)$ interaction. This compound emits bright blue phosphorescence with ${\lambda}_{max}=472nm$ and quantum efficiencies of 0.23 and 0.32 in fluid and the solid state. The emission band of the compound is red-shifted by 40 nm relative to homoleptic congener, $Ir(dfpypy)_3$. The ancillary ligand in $(dfpypy)_2Ir(mppy)$ has been found to significantly destabilize HOMO energy, compared to $Ir(dfpypy)_3$, $(dfpypy)_2Ir(acac)$ and $(dfpypy)_2Ir(dpm)$, without significantly changing LUMO energy.

• 한국가스학회지
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• 제27권3호
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• pp.77-83
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• 2023

급격한 산업화에 따른 에너지 사용량의 증가로 대기 중 이산화탄소(CO₂)의 농도가 증가하여 기후변화가 가속화되고 있다. 여기에 대응하기 위해 에너지 패러다임 전환이 필요하고, 그 일환으로 수소(H₂)가 주목받고 있다. 하지만 현재 대부분(95%)의 수소가 화석연료 기반의 추출수소로 생성되며, 많은 양의 CO₂를 배출하고 있다. 이를 그레이수소라 하는데 여기에 CO₂포집·이용·저장(CCUS)기술을 적용하여 CO₂ 배출량을 줄이면 블루수소가 된다. 상용 CO₂ 포집기술로는 습식법, 건식법, 분리막법이 있는데 각자 장단점을 가지고 있어 배가스 특성분석이 선행되어야 한다. 수소생산기지에서 배출되는 CO₂는 수분제거 시 20%를 상회하고 배출량은 중소규모로 분류되어 습식법 보다 분리막법의 적용이 유리할 것으로 판단된다. 또한, LNG 냉열을 사용할 수 있다면 분리막의 포집성능(선택도)이 향상되어 효율적인 CO₂ 포집 공정 구현이 가능하다. 본 연구에서는 수소생산기지에서 배출되는 배가스를 분석하고 여기에 적합한 CO₂ 포집기술에 대한 논의가 이뤄질 것이다.

• 센서학회지
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• 제29권5호
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• pp.360-364
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• 2020

In this study, the colorimetric sensor, polyester (PET) fabric dyed with lead (II) acetate (Pb(C₂H₃O₂)₂), was fabricated and characterized for the detection of the hydrogen sulfide (H₂S). The surface morphology of the fabric was determined using scanning electron microscope and energy-dispersive X-ray spectroscopy. The optical properties of the fabric were evaluated by measuring the variation in the blue value of an RGB sensor. The fabric showed a significant color change, high linearity (R² : 0.98256), and fast response time (< 1.0 s) when exposed to H₂S. This is because the sensor is highly porous and permeable to the gas. The fabric can not only be used as a hydrogen sulfide sensor but also be used to detect and prevent H₂S influx using sticky tape on pipelines.

• Membrane and Water Treatment
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• 제15권2호
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• pp.79-88
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• 2024

Modification of Polyvinylidene fluoride (PVDF) hollow fiber membranes (HFMs) characteristics and performance were investigated via post treatment using different oxidants. sodium hypochlorite (NaOCl), hydrogen peroxide (H₂O₂) and potassium persulfate (KPS). Fourier transform infrared (FTIR) and Proton nuclear magnetic resonance (¹H-NMR) results revealed no structural differences after post treatment. Cross-sectional micrographs show finger-like structures at the outer and inner walls of the HFMs and sponge-like structures in middle, where NaOCl and KPS post treated fibers exhibited a decrease in finger-like structures in addition to aggregates appearing on the surface, consequently leading to an increase in the surface roughness (Ra) from 48 nm to 52.8nm and 56 nm, respectively. Hydrogen peroxide post treatment only was observed to decrease the water contact angle from 98° to 81.4°. It was also observed that the elongation at break and the modulus deceased after NaOCl post treatment from 34.5 to 28.5% and from 19.3 Mpa to 16.6 Mpa, respectively. Moreover, pure water flux after H₂O₂ post treatment increased from 87.8 LMH/bar to 113 LMH/bar at 0.45 bar, while no changes were detected for the methylene blue dye rejection (74%) between raw and hydrogen peroxide post treated fibers at the same pressure. According to the findings hydrogen peroxide post treated PVDF HFMs have the most uniform surfaces, with almost no alterations in structural and mechanical properties or porosities with enhanced hydrophilicity and pure water flux maintaining appropriate rejection. Therefore, it is considered an efficient surface modifying agent for UF/NF membranes or low-pressure separators.

• International Journal of Stem Cells
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• 제16권1호
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• pp.78-92
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• 2023

Background and Objectives: This study aims to clarify the systems underlying regulation and regulatory roles of hydrogen combined with 5-Aza in the myogenic differentiation of adipose mesenchymal stem cells (ADSCs). Methods and Results: In this study, ADSCs acted as an in vitro myogenic differentiating mode. First, the Alamar blue Staining and mitochondrial tracer technique were used to verify whether hydrogen combined with 5-Aza could promote cell proliferation. In addition, this study assessed myogenic differentiating markers (e.g., Myogenin, Mhc and Myod protein expressions) based on the Western blotting assay, analysis on cellular morphological characteristics (e.g., Myotube number, length, diameter and maturation index), RT-PCR (Myod, Myogenin and Mhc mRNA expression) and Immunofluorescence analysis (Desmin, Myosin and 𝛽-actin protein expression). Finally, to verify the mechanism of myogenic differentiation of hydrogen-bound 5-Aza, we performed bioinformatics analysis and Western blot to detect the expression of p-P38 protein. Hydrogen combined with 5-Aza significantly enhanced the proliferation and myogenic differentiation of ADSCs in vitro by increasing the number of single-cell mitochondria and upregulating the expression of myogenic biomarkers such as Myod, Mhc and myotube formation. The expressions of p-P38 was up-regulated by hydrogen combined with 5-Aza. The differentiating ability was suppressed when the cells were cultivated in combination with SB203580 (p38 MAPK signal pathway inhibitor). Conclusions: Hydrogen alleviates the cytotoxicity of 5-Aza and synergistically promotes the myogenic differentiation capacity of adipose stem cells via the p38 MAPK pathway. Thus, the mentioned results present insights into myogenic differentiation and are likely to generate one potential alternative strategy for skeletal muscle related diseases.

• 해양환경안전학회지
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• 제30권2호
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• pp.239-251
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• 2024

본 연구에서는 온실가스 배출을 감축하기 위해 메탄올을 추진 연료로 사용하는 선박에 수소 연료전지 시스템이 추가된 하이브리드 시스템 공정을 설계하였다. Case1에서는 메탄올 연료 엔진 시스템을 설계하여, 엔진에 가솔린 대신 메탄올을 연료로 공급했을 때의 배기가스 배출량을 알아보았다. Case2에서는 Case1에 메탄올 개질 시스템을 추가해, 수소연료전지 시스템을 설계하였다. 이 하이브리드 시스템에서는 그레이 수소를 생산하며, 엔진과 연료전지의 출력을 조합하여 선박을 구동한다. 하지만 그레이 수소는 수소를 생산하는 과정에서 탄소를 배출한다는 단점이 있다. 이 점을 보안하기 위해 Case3에서는 CCU시스템을 추가하였다. Case2에서 배출한 Flue gas의 이산화탄소를 포집한 후, 그레이 수소와 합성해 블루 메탄올을 생산하였다. 본 연구에서는 Case study를 통해 개질 온도220℃, 개질 압력500kPa, SCR은 1.0, flow ratio가 0.7일 때 최적의 운전조건임을 알 수 있었다. Case3의 시스템은 Case1에 비해 탄소 배출량을 42% 감소시켰다. 결과적으로, Case3의 하이브리드 시스템을 통해 선박의 이산화탄소 배출을 유의미하게 저감할 수 있을 것으로 예상한다.

• Rapid Communication in Photoscience
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• 제4권1호
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• pp.1-8
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• 2015

For understanding molecular mechanisms of photochemical reactions, in particular reactions of proteins with biological functions, it is important to elucidate both the initial reactions from the photoexcited states and the series of subsequent chemical reactions, e.g., conformation, intermolecular interactions (hydrogen bonding, hydrophobic interactions), and inter-protein interactions (oligomer formation, dissociation reactions). Although time-resolved detection of such dynamics is essential, these dynamics have been very difficult to track by traditional spectroscopic techniques. Here, relatively new approaches for probing the dynamics of protein photochemical reactions using time-resolved transient grating (TG) are reviewed. By using this method, a variety of spectrally silent dynamics can be detected and such data provide a valuable description about the reaction scheme. Herein, a blue light sensor protein TePixD is the exemplar. The initial photochemistry for TePixD occurs around the chromophore and is detected readily by light absorption, but subsequent reactions are spectrally silent. The TG experiments revealed conformational changes and changes in inter-protein interactions, which are essential for TePixD function. The TG experiments also showed the importance of fluctuations of the intermediates as the driving force of the reaction. This technique is complementary to optical absorption detection methods. The TG signal contains a variety of unique information, which is difficult to obtain by other methods. The advantages and methods for signal analyses are described in detail in this review.

• 한국분말재료학회지
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• 제11권2호
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• pp.143-148
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• 2004

In the present study, $TiO_2$ imbedded composite powders have been successfully prepared from the (Cu. Zn)/$TiO_2$ composite salt solution. The composite (Cu, Zn)/$TiO_2$ powders were formed by drying the solution at 200~$600^{\circ}C$ in the hydrogen atmosphere. Photocatalytic characteristics was evaluated by detecting the decomposition ratio of aniline blue with UV-visible spectrophotometer(Shimazu Co., UV-1601). Phase analysis of (Cu, Zn)/$TiO_2$ composite powders was carried out by XRD and DSC, and powder size was measured with TEM. The mean particle size of composite powders was about 100mm. As the reduction temperature increases, a few zinc sulfide and oxide phases was formed and copper oxide phase was reduced. The decomposition ratio of aniline blue was about 80％ under the UV irradiation by the TiO$_2$ phase in the composite (Cu, Zn)/$TiO_2$ powders and similar decomposition ratio of 80％ was obtained at the UV lightless condition by virtue of Cu and Zn compounds.