• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제32권1호
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• pp.63-71
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• 2019

Objective: The aim of the study was to investigate the effect of zinc-bearing palygorskite (Zn-Pal) on rumen fermentation by in vitro gas-production system. Methods: In trial, 90 incubators were evenly divided into five groups: control (0% Zn-Pal), treatment I (0.2% Zn-Pal), treatment II (0.4% Zn-Pal), treatment III (0.6% Zn-Pal), and treatment IV (0.8% Zn-Pal). The contents of zinc for treatments were 0, 49, 98, 147, 196 mg/kg, respectively. The main chemical composition and microstructure of Zn-Pal was investigated by X-ray diffraction. The physicochemical features were evaluated by Zeta potential analysis, cation-exchange capacity, ethylene blue absorption and specific surface area (the Brunauer-Emmett-Teller method). In vitro gas production (GP) was recorded at 3, 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 60, and 72 h incubation. Incubation was stopped at 0, 6, 12, 24, 48, and 72 h and the inoculants were tested for pH, microbial protein yield (MCP), $NH_3-N$, volatile fatty acids (VFAs), lipopolysaccharide (LPS). Results: The results showed that the GP in the treatment groups was not significantly different from the control groups (p>0.05). Compared to the control group, pH was higher at 24 h, 48 h (p<0.05), and 72 h (p<0.01) (range 6 to 7). The concentration of $NH_3-N$ in the three treatment groups was higher than in the control group at 24 h (p<0.01), meanwhile, it was lower at 48 h and 72 h (p<0.01), except in the treatment IV. The concentration of MCP in treatment I group was higher than in the control at 48 h (p<0.01). Compared with control, the LPS concentration in treatment III became lower at 12 h (p<0.05). Total VFAs in treatments were higher than in the control at 24 h, 48 h (p<0.05). Conclusion: These results suggest that the addition of Zn-Pal can improve the rumen fermentation, especially when adding 0.2% Zn-Pal.

• 생명과학회지
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• 제29권9호
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• pp.1010-1015
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• 2019

카할세포는 위장관에서 향도잡이 역할을 한다. 본연구에서는 생쥐 소장 카할세포에서 발생되는 향도잡이 기능에서 올란자핀의 역할을 연구하였다. 패치클램프 방법을 사용하여 향도잡이 전압을 측정하였다. 올란자핀에 의해서 카할세포 향도잡이 전압이 탈분극 되었으며, 이 탈분극은 무스카린성 3번 수용체 억제제에 의해서 억제 되었다. 세포내 $GDP{\beta}S$을 넣어주니 올란자핀에 의해 향도잡이 전압 탈분극이 억제되었다. 또한, 세포밖 $Na^+$ 농도 감소와 비선택성 양이온 통로 억제제에 의해서 올란자핀에 의한 향도잡이 전압 탈분극이 억제 되었다. 세포내 PLC기전의 억제제인 U-73122에 의해서 올란자핀에 의한 향도잡이 전압 탈분극이 억제 되었다. 이러한 결과로 올란자핀은 무스카린성 3번 수용체를 통해서 세포내 G 단백질과 PLC기전 및 세포밖 $Na^+$이 관여함을 알 수 있었다. 따라서 올란자핀은 카할세포를 통해서 장운동성을 조절 할 수 있을 것으로 생각된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권5호
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• pp.695-700
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• 2019

본 연구에서는 유기물인 안트라퀴논(AQDS)와 템포(TEMPO)를 활물질로 사용하고 N 중성 전해질 기반 수계 유기레독스 흐름전지 성능이 멤브레인에 따라 어떻게 영향을 받는지 분석하였다. 안트라퀴논과 템포 모두 중성 전해질인 염화칼륨(KCl) 전해질에 대해 높은 전자전달성(0.068 V의 산화 반응 및 환원 반응의 피크 전위차) 및 셀전압(1.17 V)을 얻을 수 있었다. 성능비교를 위해 사용한 멤브레인으로, 상용 양이온 교환막 중 하나인 Nafion 212를 사용하였을 때, 0.1 M 활물질을 1 M 염화칼륨 전해질에 용해해서 작동한 레독스 흐름전지 완전지 테스트를 통해, 전류효율 97%, 전압 효율 59%의 성능을 나타내었지만, 방전 용량(discharge capacity)은 4 사이클에서 $0.93Ah{\cdot}L^{-1}$로 이론 용량($2.68Ah{\cdot}L^{-1}$)의 35%를 도달하였으며, 총 10사이클 동안 방전 용량의 용량 손실율(capacity loss rate)은 $0.018Ah{\cdot}L^{-1}/cycle$ 이다. 그 외에도 Nafion 117 멤브레인, SELEMION CSO 멤브레인을 사용하여 단전지 성능을 테스트하였을 때, 오히려 저항 증가 및 투과 유도로 인해 더 큰 용량 손실을 이끌었다.

• 한국도시환경학회지
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• 제18권4호
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• pp.429-437
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• 2018

본 연구에서는 중금속(Cu, Pb, Hg)과 계면활성제(SLS, ALS)의 혼합 독성을 발광박테리아(Vibrio fischeri)와 물벼룩(Daphnia magna)를 이용하여 평가하였다. 중금속에 대한 생태독성 민감도의 경우 물벼룩이 민감하게 반응하였지만 계면활성제의 경우 발광박테리아가 더 민감하게 반응하여 시험생물종 간의 민감도 차이를 확인하였다. 발광박테리아를 이용한 혼합 독성 평가 결과 대부분 실제 실험한 독성 값 P(O)이 예측된 값 P(E)보다 낮게 나타나 중금속과 계면활성제를 혼합 시 길항효과(antagonistic effect)를 보이며, 이는 음이온 계면활성제인 SLS와 ALS가 친수성 머리 부분에 음이온 형태를 띠고 있어 양이온 형태인 중금속 이온과 결합하여 실제 독성이 낮아지는 길항효과가 나타나는 것으로 보인다. 물벼룩을 이용한 혼합 독성 평가 결과 농도가 높아질수록 길항효과(antagonistic effect), 첨가효과(additive effect), 상승효과(synergistic effect)가 순서대로 나타났다. 이는 중금속에 대한 민감도가 높은 물벼룩이 농도가 높아짐에 따라 급격히 치사율이 증가하여 상승효과가 나타난 것으로 보인다.

• 대한본초학회지
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• 제36권5호
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• pp.15-27
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• 2021

Objectives : The processing of Pinelliae Tuber and Arisaematis Rhizoma is a crucial step to reduce the severe acrid irritation mainly due to the needle-like crystals (raphides). Ginger, alum and bile juice have been used as adjuvant materials for the processing. Methods : Bibliographic research on ancient processing and experimental processing was performed to investigate the toxicity reduction mechanisms of the processing with ginger, alum and bile juice. Results : Ginger has been a major adjuvant for the processing of Pinelliae Tuber, followed by alum and bile juice since Song (宋) and Myeong (明) dynasties, and Arisaematis Rhizoma has been mainly used as Damnamseong (膽南星). The raphides consisting of calcium oxalate, lectin, agglutinin and polysaccharides can induce acrid irritation and the inflammatory reactions. The lipophilic components in the ginger denatured the structure of raphides and 6-gingerol-contained ginger extract attenuated the inflammatory reaction. The calcium ion (Ca²⁺) of calcium oxalate was substituted to the aluminium ion (Al³⁺) of the alum, which damaged the calcium oxalate structure. Lectin attached to the surface of raphides was dissolved in alum solution and consequently its structure was denatured. The cholate in the bile juice formed the complex with the oxalate anion or the calcium cation. Moreover, the enzymes activated by Lactobacillus or Bifidobacterium during the fermentation promoted the fragmentation of oxalate. Conclusion : The adjuvant materials damaged the raphides by denaturing or degrading the calcium oxalate, resulting in the reduction of acrid irritation. Further experimental studies would support the toxicity reduction mechanism of the processing.

• 자원환경지질
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• 제54권2호
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• pp.259-269
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• 2021

국내 69개 농경지 토양 내 Cd, Cr, Cu, Ni, Pb, Zn을 대상으로 하여 토양 pH, 양이온교환능력, 유기물 함량 등의 물리화학적 특성이 CaCl2, HOAc, HNO3, DTPA 등을 이용한 중금속의 단일용출 결과에 미치는 영향을 통계학적으로 조사하였다. 통계학적 분석은 토양의 물리화학적 특성의 평균값을 기준으로 높고 낮은 두 표본으로 구분한 후 이에 대해 상관분석과 다중회귀분석을 수행하였다. Cr, Cu, Ni, Pb의 경우 HNO3를 적용하였을 때 다른 추출제에 비하여 높은 함량이 추출되었으나, Cd, Zn의 경우 HOAc를 이용한 추출에서도 유사한 함량이 추출되었다. 상관관계 조사 결과, DTPA 추출이 다른 단일용출 및 전함량과 상관관계가 높았으며, 토양의 물리화학적 특성이 단일용출 결과에 영향을 미치는 것으로 나타났다. Zn의 경우, 전함량과 모든 단일용출법들에 의한 추출 함량이 상호 높은 상관관계를 보였다. 회귀분석 결과, 토양의 물리화학적 특성은 최대 74%에 이르는 단일용출 결과의 분산을 설명할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 토양의 물리화학적 특성이 단일용출 결과에 직접적인 영향을 미칠 수 있음을 나타낸다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.42-48
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• 2021

본 연구에서는 LiNi0.85Co0.15O2의 전기화학적 특성과 열적 안정성을 향상시키기 위하여 LiNi0.85Co0.15O2에 이종원소인 Zn와 Al을 함께 첨가하여 고상법으로 합성하였다. 물질의 결정 구조, 크기 및 표면 상태는 XRD, SEM을 이용하여 분석하였고 전기화학적 특성은 충방전기를 이용하여 CV(cyclic voltammetry), 초기 충·방전 프로파일, 출력 특성, 수명 특성 등을 측정하였다. Al-O의 강한 결합에너지는 양극활물질의 구조적 안정성을 향상시켰으며, Li+와 Ni2+의 양이온 혼합을 막아 전기화학적 특성 또한 향상되었다. Zn의 큰 이온반경은 양극활물질의 격자상수를 증가시켜 단위 셀의 부피가 확장되었다. Zn와 Al을 0.025몰씩 첨가한 물질의 경우, 0.5 C-rate의 전류밀도에서 100 사이클 동안 80%의 용량 유지율을 보여주었으며 이 결과는 NC 양극활물질보다 12% 높은 수치이다. 또한, 5 C-rate에서의 방전용량은 104 mAh/g으로 기존의 NC 양극활물질보다 36 mAh/g 높은 수치를 보였다. Zn과 Al이 0.025몰씩 첨가된 NC 양극활물질은 출력 특성, 수명 특성에서 우수한 특성을 보여주었다.

• 공업화학
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• 제32권3호
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• pp.283-289
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• 2021

석탄계 활성탄(CAC)에 의한 carbol fuchsin (CF) 염료의 흡착 특성을 pH, 초기농도, 온도 및 접촉시간을 흡착변수로 사용하여 조사하였다. CF는 수중에서 해리하여 양이온인 NH₂⁺를 가지게 되는데, 염기성 영역에서 음전하를 가진 활성탄의 표면과 정전기적 인력으로 결합하였으며 최적조건인 pH 11에서 96.6%를 흡착하였다. 등온흡착은 Langmuir, Freundlich, Temkin 및 Dubinin-Radushkevich 모델을 사용하여 해석하였다. 실험결과는 Langmuir 식이 더 잘 맞았다. 따라서 흡착 메카니즘은 균일한 에너지 분포를 가진 활성탄 표면에서 단분자층으로 흡착된다고 예상되었다. 평가된 Langmuir의 무차원 분리계수 값들(R_L = 0.503~0.672)로부터 활성탄에 의해 CF를 효과적으로 처리할 수 있다는 것을 알았다. Temkin 식과 Dubinin-Radushkevich 식에 의해 구한 흡착에너지는 각각 B_T = 4.397~6.281 kJ/mol과 E = 1.456~2.319 J/mol이었다. 따라서 흡착공정은 물리흡착(B_T < 20 J/mol, E < 8 kJ/mol)으로 나타났다. 흡착속도실험결과는 유사 2차 속도식에 더 잘 맞았다. CAC에 대한 CF 염료의 흡착반응은 온도가 올라갈수록 자유에너지 변화의 음수값이 증가하였기 때문에 온도 증가와 함께 자발성도 높아지는 것으로 나타났다. 양수 값의 엔탈피 변화(12.747 kJ/mol)는 흡열반응임을 알려주었다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권1호
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• pp.1-10
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• 2021

규소(Si)는 지각의 구성 원소 중 두 번째로 흔히 존재하는 원소로, 3개의 안정동위원소, 28Si (92.23%), 29Si(4.67%), 30Si (3.10%)를 가진다. 규소 동위원소는 규소의 생지화학적 순환에 대한 지시자로 고환경 및 고기후 복원을 위해 전 세계에서 널리 연구되고 있다. 그러나 국내에서는 아직까지 생물 기원 규소에 대한 규소 동위원소 연구가 전무한 실정이다. 본 연구에서는 대형 규조류 시료에 대한 규소 동위원소 분석을 위해 기존 보고된 알칼리 용융법을 정리하고 생물 기원 규소 분석에 가장 적합한 규소 분리법을 구축하고자 하였다. 해당 시료를 고온 알칼리 용융을 통해 완전 용해시킨 후 시료 내 규소를 AG® 50W-X8 양이온 교환수지를 이용하여 효과적으로 분리하였다. 분리된 시료에 대한 신뢰성 검증을 위하여 Si 동위원소 표준물질(NBS-28) 및 USGS 암석 표준시료(AGV-2, GSP-2, BHVO-2)에 대한 분석을 함께 실시하였으며, 분석된 시료 모두 기존 연구결과와 오차범위 내에서 일치하는 값을 나타내었다. 본 연구에서 개발한 규소 동위원소 분석법은 향후 국내의 지구과학 및 관련 연구 발전에 많은 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 지질공학
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• 제31권2호
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• pp.187-197
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• 2021

산사태 연구에서 풍화대 안에 분포하는 점토광물의 함유량은 매우 중요한 요소이다. 산사태 발생과 관련된 지하 구조를 파악하고 미끌림 면을 확인하기 위해 일반적으로 지구물리탐사를 수행하는데 특히 전기비저항 단면이 많이 사용된다. 이 연구에서는 풍화대에 분포하는 카올리나이트와 몬모릴로나이트와 같은 점토광물에 의한 전기전도도의 증가효과(전기비저항의 감소효과)를 해석하기 위해 병렬모델 아치의 방정식을 이용하였다. 점토의 전기전도도는 광물의 종류 및 그 비표면적과 양이온 교환능력에 따라 달라진다. 간극수의 전기비저항이 증가함에 따라 매질의 전체 비저항과 지층인자는 작아지는데 카올리나이트에 비해 몬모릴로나이트가 훨씬 작게 나타난다. 또한 공극률이 커지고, 고결인자가 작아질수록 지층인자가 감소하는 것으로 나타난다. 점토광물에 대한 병렬모델 아치의 방정식을 현장자료에 적용하기 위해 2014년 땅밀림 산사태가 일어난 충남 태안 신진도리에서 수집되어 처리·해석된 전기비저항자료를 사용하였다. 기존의 실험식에서 카올리나이트의 함유량에 따라 결정되는 계수들을 활용하여 풍화대의 전기비저항 값들을 계산하고 이들을 전기비저항 수치모델링에 포함시켰다. 점토 함유량을 변화시켜 만든 여러 개의 이론자료들 중에서 현장자료와 가장 근접하는 모델자료를 선택하여 이에 입력된 점토 함유량 10%를 이 지역의 풍화대에 대한 점토 함유량으로 추정하였다. 땅밀림 연구에서 처음 시도된 전기비저항 자료를 이용한 점토 함유량의 추정기법은 차후 점토 함유량 외에 전기비저항에 영향을 미치는 다른 인자(공극률, 포화도, 간극수의 전기비저항)들에 대한 자료를 확보하고 이들을 수치모델링에 먼저 포함시켜 수행할 때 더욱 그 신뢰성은 더욱 높아질 것으로 기대된다.