• 대한화학회지
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• 제36권1호
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• pp.3-15
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• 1992

크롬이움, 몰리브덴늄, 텅그스텐의 carbene 착물인 $(CO)_5Cr=CCHCH_2(XCH_3)\;,\;(CO)_5Mo=CCHCH_2(XCH_3)\;,\;(CO)_5W=CCHCH_2(XCH_3)$에 대해서 확장된 Huckel 방법으로 계산하여 이들의 전자구조와 반응성 등을 고찰하였다. fragment들의 궤도함수 상관도로부터 M=Ccarb 이중결합의 특성을 알 수 있다. M=Ccarb 이중결합의 ${\sigma}$결합은 carbene의 HOMO로부터 $(CO)_5M$의 LUMO로 전자가 이동하므로 형성되고 ${\pi}$결합은 전이금속의 축퇴된 d${\pi}$ 궤도함수로부터 carbene의 LUMO로 전자가 역이동하므로서 형성된다. M=Ccarb 결합에서 전하분극은 Mo, W-착물에 대해서 M쪽이 더욱 양으로 계산되었다. 화학적 또는 물리적 성질은 carbene 탄소원자의 양전하에 의하여 결정되며 carbene 탄소원자의 친전자적 반응성은 전하에 의해서가 아니라 frontier orbital의 LUMO에 의해서 지배받는다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권5호
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• pp.304-311
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• 2012

산업용제로 널리 이용되고 있는 PCE (Perchloroethylene)나 TCE (Trichloroethylene)와 같은 염화에틸렌화합물은 안정된 세정력을 가지고 있어 널리 이용되고 있지만 무분별한 사용과 부주의한 취급으로 인해 최근 토양 및 지하수 오염지역이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 퇴적토, 슬러지, 토양, 지하수 등 다양한 지역에서 총 10개의 시료를 식종원으로 이용하여 생물학적 PCE 탈염소화 가능성을 평가하고, 가장 우수한 탈염소화 능력을 보인 낙동강 퇴적토 시료를 대상으로 PCE를 에틸렌까지 안정적으로 탈염소화 가능한 혼합미생물을 농화배양하였다. 농화배양된 탈염소화 미생물을 생물전기화학시스템(Bioelectrochemical System, BES)의 환원부에 식종하여 전극을 전자공급원으로 이용한 탈염소화 가능성을 평가한 결과, PCE가 TCE, cis-dichloroethylene, vinyl chloride를 거쳐 최종산물인 에틸렌으로 탈염소화됨을 확인할 수 있었다. Polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE)를 이용한 미생물군집 분석결과, 농화배양액에서 구축된 탈염소 미생물 군집과 BES 환원전극부내 미생물 군집 구조는 다르게 나타났으며, 전기화학적 활성을 지닌 다양한 미생물이 존재함을 확인할 수 있었다. BES 환원전극부에서 부유성장하는 미생물과 전극에 생물막을 형성하는 미생물 군집구조에도 큰 차이가 있었으며, 이는 탈염소화 메커니즘의 차이에 기인하는 것으로 판단된다. 추가적인 연구를 통해서 자세한 생물전기화학적 탈염소화 메커니즘을 밝혀낸다면 생물전기화학적 탈염소화 기술은 염화에틸렌 오염 토양/지하수의 획기적인 생물정화기술로 자리잡게 될 것이다.

• 대한화학회지
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• 제34권6호
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• pp.561-568
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• 1990

수용액에서 가벼운 란탄족 금속이온의 전기화학적 거동을 직류 폴라로그래피, 펄스차이 폴라로그래피 및 순환 전압전류법으로 연구하였다. La$^{3+}$, Pr$^{3+}$ 및 Nd$^{3+}$의 환원은 0.1 M LiCl 지지전해질에서 3전자가 관여하는 비가역적인 반응이었다. Sm$^{3+}$의 환원은 0.1 M TMAI 지지전해질에서 1전자에 이어 2전자가 관여하는 비가역적인 반응이었으며, Eu$^{3+}$의 환원은 0.1 M LiCl 지지전해질에서 1전자에 이어 2전자가 관여하는 유사가역반응 및 비가역반응이었다. 펄스차이 폴라로그래피에 의하면 pH 4 이하에서는 수소이온의 촉매효과에 의하여 가수분해된 란탄족 금속이온 (Ln(OH)$^{2+}$)은 란탄족 금속이온(Ln$^{3+}$)보다 양전위에서 환원되었으며, 봉우리 전류의 크기는 Eu$^{3+}$ < Sm$^{3+}$ < Nd$^{3+}$ < Pr$^{3+}$ < La$^{3+}$ 순으로 증가하였다. 순환 전압전류법에서 주사속도 변화에 대한 전류함수의 크기는 [H$^{+}$]/[Ln$^{3+}$]의 비에 의존하였으며, pH 및 란탄족 금속이온의 농도가 낮을수록 수소이온에 의한 반응 또는 촉매전류가 증가하였다.

• 대한화학회지
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• 제55권2호
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• pp.177-182
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• 2011

이케토형 리간드는 thiophene-2-aldehyde와 acetylacetone의 Knoevenagel 축합반응을 통해 합성하였으며, 이를 이용하여 Cu(II), Ni(II) 및Co(II) 염화물의 착물을 합성하였다. 모든 착물의 특성은 다양한 물리-화학적 방법으로 규명하였다. 몰전기전도도 결과로부터 이들 착물이 이온성을 가짐을 알았다. 전자 및 EPR 스펙트럼을 통해 구리(II) 이온이 사각평면 기하구조를 가짐을 알았다. 구리(II) 착물과 CTDNA(송아지 thymus DNA)의 상호작용을 흡수 스펙트럼과 순환 전압전류법으로 연구하였다. $k_{obs}$ 대 [DNA]의 도시는 선형을 보였는데, 이는 유사-1차반응을 의미한다. 순환 전압전류 그림으로부터 구리(II) 착물이 각각 -0.240 V와 -0.194 V의 $E_{1/2}$ 값을 갖는 일전자 Cu(II)/Cu(I) 산화-환원 쌍에 대해 준가역적임을 알았다. CTDNA를 첨가한 경우, $E_{1/2}$값이 각각168 mV와 18 mV 이동하였고 Ep 값도 감소하였다. CTDNA의 존재 하에 $E_{1/2}$이 이처럼 이동하는 것은 구리(II) 착물이 CTDNA에 강하게 결합됨을 의미한다.

• 전기화학회지
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• 제7권1호
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• pp.21-25
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• 2004

용존수소와 과산화수소의 전기화학 거동을 백금 디스크 전극을 사용하여 정전위 분극법으로 $25^{\circ}C$와 $200^{\circ}C$붕산수용액에서 측정하였다. $25^{\circ}C$에서 용존수소의 산화반응은 전극표면에서의 전자전달속도에 의존하는 반응속도론적 지배반응이었다. 그러나 온도가 올라감에 따라 용존수소의 전기화학 거동은 반응속도론적 지배반응에서 확산지배반응으로 변하였다. 고온 용존수소 조건에서 한 가지 주목할 만한 사실은 물의 산화가 시작되는 직전 전위에서 용존수소의 산화반응이 급격히 줄어드는 특이한 전위영역이 관찰되었다는 점이다. 이 현상은 백금 전극표면에 수산화이온의 흡착에 기인한 것으로 생각된다. 반면에 과산화수소의 경우. 온도가 증가함에 따라 증가하는 확산계수로 인한 전류밀도의 증가를 제외하고는 온도에 따른 전극반응의 명백한 변화는 보이지 않았다.

• 한국환경농학회지
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• 제6권2호
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• pp.94-100
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• 1987

미토콘드리아는 가시광선의 조사에 의해 그 고유한 생화학적 기능에 저해를 받게 되며 그것은 주로 파장 영역 $350{\sim}500nm$의 청색광이 유발하는 광역학적 작용(photodynamic action)의 결과라는 가정을 입증하는 자료를 수집하였다. 미토콘드리아막에 결합되어 있는 전자전달계효소들 중에서 NADH dehydrogenase, succinate dehydrogenase, 및 cytochrome c oxidase의 광저해(photoinhibition)를 조사하였던 바, 모든 효소들이 청색광에 의해 상대적으로 심한 활성상실을 보였다. NADH dehydrogenase의 FMN과 cytochrome c oxidase의 heme group은 산소가 관여하는 photosensitizer(photodynamic sensitizer)임에 반해, succinate dehydrogenase의 FAD는 sensitizer로서의 기능을 보이지 않는 대신 Fe-S center가 산소와 무관한 photosensitizer일 것이라고 해석되었다. heme group에 들어 있는 Fe도 역시 산소와 무관한 광화학반응에 어느 정도 기여하리라고 추정되는 결과도 얻었다. 미토콘드리아 전체로 볼 때 생리적 활성저해에 가장 크게 기여하는 가시광은 산소존재 조건하의 청색광이였고, 그 저해기작에는 active oxygens가 관여되어 있다는 것을 $O_2$의 분석을 통해 확인하였다. 한편 active oxygens의 생성은 미토콘드리아막의 과산화를 초래하였으며, 역시 청색광/$O_2$조건에서 그 정도가 가장 심하였다.

• 대한화학회지
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• 제66권3호
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• pp.228-242
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• 2022

본 연구에서는 예비화학교사들이 모델의 이그노런스 교육을 교육실습에 적용할 수 있도록 교수프로그램을 제공하여 교육적 효과를 알아보았다. 교수프로그램의 구성은 Odden & Russ의 연구에서 제안한 센스메이킹 개념과 Asli 등이 제안한 교사의 센스메이킹 단계를 고려하여 구성하였다. 연구 대상은 우리나라 중부 지역에 있는 교사 양성 대학의 화학교육과 4학년 예비교사 23명이었다. 교수프로그램은 모델의 이그노런스 교육에 대한 센스메이킹 형성을 위하여, 초기 생각 도출 단계, 불일치 상황에서 모델의 이그노런스 인식 단계, 모델의 이그노런스 교육을 위한 수업 전략 구성 단계, 그리고 교육실습을 통한 수업 실행 계획 및 실천 단계 등 4단계로 구성하였다. 이 프로그램의 첫 단계를 통해 산·염기 반응의 아레니우스 모델과 브뢴스테드-로리 모델, 산화·환원 반응의 전자 이동 모델에 대한 예비교사들의 초기 아이디어를 알아보았다. 두 번째 단계를 통해 모델의 지식으로 설명할 수 없는 불일치 상황을 제시하여 모델의 이그노런스를 인식하도록 하였다. 세 번째 단계로 교과서 분석과 수업 전략 구성 활동을 통해 모델의 이그노런스 교수 역량을 기르는 활동을 하였다. 마지막 단계로 교육실습 동안 예비교사들에게 모델의 이그노런스 교육 실행을 계획하고 실천해 보도록 하였다. 이러한 모델의 이그노런스 교육에 대한 센스메이킹 형성 교수프로그램을 통해 예비교사들은 모델의 이그노런스를 인식하게 되었으며, 모델 이그노런스를 반영한 수업 전략 구성 및 실천 역량을 획득하고, 모델의 이그노런스를 가르치는 것의 교육적 가치와 필요성에 대하여 인식하게 되었다.

• 환경생물
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• 제36권4호
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• pp.479-487
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• 2018

본 연구는 엽록소형광반응 분석을 이용하여 건조스트레스에 의한 공정육묘의 광화학적 활력을 분석하였다. 토마토와 오이 공정육묘를 8일 동안 건조스트레스 처리를 하였다. 엽록소형광반응(OJIP)과 매개변수 분석을 통해 건조스트레스로 인한 작물의 광화학적 변동을 평가하였다. 엽록소 형광반응(OJIP) 분석 결과, 토마토는 처리 후 5일부터 최대 형광량(P)이 감소한 반면 J-I 단계에서는 엽록소 형광량이 증가하였다. 따라서 생리적 활력이 감소한 것을 알 수 있었다. 오이의 경우 처리 후 4일부터 최대 형광(P) 및 변동 형광량($F_V$)이 낮아지고 J-I 단계의 엽록소 형광 수치가 증가하였다. 엽록소 형광 매개변수 분석한 결과 토마토는 처리 후 5일부터 특히 $ET2_O/RC$와 $RE1_O/RC$가 감소하면서 광계II와 광계I의 전자전달효율이 유의적으로 낮아진 것으로 보인 반면 오이는 처리 후 4일부터 $ET2_O/RC$와 $PI_{ABS}$가 상당히 변화하였다. 결론적으로 $F_V/F_M$, $DI_O/RC$, $ET2_O/RC$, $RE1_O/RC$, $PI_{ABS}$, $PI_{TOTAL}ABS$ 6개의 지표가 공정육묘의 건조스트레스를 판단하는 지표로 선정되었다. 건조스트레스지수(DFI)를 통해 건조스트레스로 인한 작물별 건전성 평가를 하였고 오이의 경우 토마토에 비해 건조 저항성이 낮은 것으로 판단되었다.

• 한국식품조리과학회지
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• 제25권2호
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• pp.252-259
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• 2009

본 연구에서는 식품의 곰팡이 초기오염 검출에 사용할 수 있는 ergosterol 분석용 바이오센서를 개발하고자 $MWNT-NH_2$ 유리탄소전극을 제작하고, cholesterol oxidase의 고정화를 통해 효소반응기를 제작하여, 바이오센서의 전기 화학적 ergosterol 검출장치를 구성하였다. FT-IR을 통해 MWNT에 기능기가 잘 도입되었음을 확인하였고, cholesterol oxidase 효소 고정화 시 coupling efficiency는 99% 이었다. 제작한 $MWNT-NH_2$ 유리탄소전극의 $H_2O_2$ 용액에 대한 농도별 전류를 분석한 결과 $1{\times}10^{-5}{\sim}8{\times}10^{-5}$ M 농도에서 우수한 선형관계를 나타내었고 검출한계는 $10^{-7}$ M이었다. 본 연구에서 제작한 ergosterol 센서를 이용하여 ergosterol에 대한 반응을 측정한 결과 $1.0{\times}10^{-6}{\sim}1.0{\times}10^{-5}$ M의 농도에서 좋은 선형관계를 나타내어 고감도로 ergosterol을 정량할 수 있는 것으로 확인되어 식품의 곰팡이 오염을 확인하는데 유용하게 사용될 수 있을 것으로 보인다.

• 한국환경과학회지
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• 제19권8호
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• pp.951-960
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• 2010

Sediment works as a resource for electric cells. This paper was designed in order to verify how sediment cells work with anodic material such as metal and carbon fiber. As known quite well, sediment under sea, rivers or streams provides a furbished environment for generating electrons via some electron transfer mechanism within specific microbial population or corrosive oxidation on the metal surfaces in the presence of oxygen or water molecules. We experimented with one type of sediment cell using different anodic material so as to attain prolonged, maximum electric power. Iron, Zinc, aluminum, copper, zinc/copper, and graphite felt were tested for anodes. Also, combined type of anodes-metal embedded in the graphite fiber matrix-was experimented for better performances. The results show that the combined type of anodes exhibited sustainable electricity production for ca. 600 h with max. $0.57\;W/m^2$ Al/Graphite. Meanwhile, graphite-only electrodes produced max. $0.11\;W/m^2$ along with quite stationary electric output, and for a zinc electrode, in which the electricity generated was not stable with time, therefore resulting in relatively sharp drop in that after 100 h or so, the maximum power density was $0.64\;W/m^2$. It was observed that the corrosive reaction rates in the metal electrodes might be varied, so that strength and stability in the electric performances(voltage and current density) could be affected by them. In addition to that, COD(chemical oxygen demand) of the sediment of the cell system was reduced by 17.5~36.7% in 600 h, which implied that the organic matter in the sediment would be partially converted into non-COD substances, that is, would suggest a way for decontamination of the aged, anaerobic sediment as well. The pH reduction for all electrodes could be a sign of organic acid production due to complicated chemical changes in the sediment.