• 제목/요약/키워드: Gel pore

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P(VdF-co-HFP)/PVP를 이용한 EDLC용 고분자 겔 전해질의 제조 (Preparation of Polymer Gel Electrolyte for EDLCs using P(VdF-co-HFP)/PVP)

  • 정현철;장인영;강안수
    • 공업화학
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    • 제17권3호
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    • pp.243-249
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    • 2006
  • 전기이중층 커패시터 및 리튬이온 2차전지의 compact화 하기 위하여 격리막과 전해질의 기능을 동시에 갖는 겔 전해질에 대한 연구가 광범위하게 진행되어 왔다. 본 연구는 고분자 겔 전해질에 다량의 기공을 형성하여 전해질의 함침성을 높이기 위해 물리적 특성이 우수한 고분자 지지체 P(VdF-co-HFP)/PVP에 개공제 PVP를 이용하였으며, 가소제 PC와 EC, 그리고 지지전해질 $TEABF_4$를 이용하여 고분자 겔 전해질을 제조하였다. 분말활성탄 BP-20과 MSP-20, 전도성 개량제 Super P 및 결합제 P(VdF-co-HFP)와 PVP를 사용한 전극과 결합하여 단위셀을 제작하였고, 고분자 겔 전해질과 단위셀의 전기화학적 특성을 고찰하였다. PVP 첨가량에 따른 고분자 겔 전해질의 이온전도도는 7 wt%일 때 가장 우수한 이온전도도를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성을 분석한 결과 AC-ESR은 3 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 PC : EC = 33 : 33 wt%일 때 가장 우수하였다. 또한 PC를 단독 사용시 보다 PC와 EC의 혼합물을 가소제로 사용하였을 때 비정전용량 등 전기화학적 특성이 높았다. 고분자 겔 전해질의 두께에 따른 이온전도도는 $20{\mu}m$일때 가장 우수한 결과를 보였으나, 단위셀을 구성하여 전기화학적 특성 분석 결과 $50{\mu}m$일 때 가장 우수한 사이클 특성을 나타내었다. 고분자 겔 전해질과 전극사이를 열 압착한 단위셀은 31.41 F/g의 높은 비정전용량과 안정한 전기화학적 특성을 나타내었다. 따라서 P(VdF-co-HFP : PVP = 20 : 3 및 PC : EC = 44 : 22 wt%로 제조된 EDLC용 고분자 겔 전해질의 최적 조성비는 23 : 66 : 11 wt%이었으며, 두께 $50{\mu}m$일 때 $3.17{\times}10^{-3}S/cm$의 이온전도도를 나타내었다. 이 때 단위셀의 전기화학적 특성은 DC-ESR $2.69{\Omega}$, 비정전용량 28 F/g 및 쿨롱 효율 100%이었다.

지구물질의 마이크로미터 단위의 삼차원 공극 구조 규명: 핵자기공명 현미영상 연구 (3-Dimensional ${\mu}m$-Scale Pore Structures of Porous Earth Materials: NMR Micro-imaging Study)

  • 이범한;이성근
    • 한국광물학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.313-324
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    • 2009
  • 지표-지각환경을 구성하는 지질매체의 구조와 성질의 정량적-체계적 이해를 위한 예비연구로, 매질을 구성하는 입자의 모양, 크기, 충전 밀도가 공극 구조의 특성과 매질의 성질에 미치는 영향을 알아보기 위해 입자의 모양이 구형인 글래스 비드와 모양이 불규칙한 실리카 젤을 이용하여 입자 크기와 공극률이 서로 다른 다양한 다공성 매질을 준비하였고, 핵자기공명 현미영상을 이용하여 약 $50\;{\mu}m$의 분해능으로 삼차원 영상을 획득하였다. 분석 결과, 지름 약 0.2~1.3 mm 크기의 입자로 구성된 다공성 매질의 비표면적은 2.5부터 $9.6\;mm^2/mm^3$, 공극률은 0.21에서 0.38, 투수율은 11.6에서 892.3 D이며, 이는 일반적인 미고결 샌드가 갖는 값의 범위에 해당된다. 비표면적, 공극률, 투수율의 관계는 Kozeny 식에서 예상된 경향과 비교적 일치하였다. 상자집계 프랙탈 차원은 공극률, 비표면적과의 관련성이 높으며, 공극률이 0.29~0.38일 때 비표면적이 약 2.5부터 $6.0\;mm^2/mm^3$까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.6에서 3.0까지 선형으로 증가하며, 공극률이 0.21~0.28일 때 비표면적이 약 2.5부터 $9.6\;mm^2/mm^3$까지 증가할수록 프랙탈 차원이 2.5에서 3.0까지 선형으로 증가한다. 실제 다공성 사암에 포함된 유체의 삼차원 구조를 핵자기공명 현미영상으로 영상화하였고, 이에 대한 비표면적은 $0.33\;mm^2/mm^3$, 공극률은 0.017, 투수율은 30.9 mD, 상자 집계 프랙탈 차원은 1.59로 계산되었다. 본 연구에서 제시된 것과 같이 핵자기공명 현미영상은 다양한 다공성 매질의 삼차원 공극 구조를 영상화할 수 있고, 삼차원 공극 구조에 대한 상자집계 프랙탈 차원은 본 연구에서와 같이 다양한 공극 구조에 대해 분석이 가능하며, 다공성 매질의 이동 특성을 나타내는 매개 변수들과 지진파 감쇠 등에 대한 조절 인자로 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

Nano Pillar Array 사출성형을 이용한 DNA 분리 칩 개발 (Development of the DNA Sequencing Chip with Nano Pillar Array using Injection Molding)

  • 김성곤;최두선;유영은;제태진;김태훈;황경현
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1206-1209
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    • 2005
  • In recent, injection molding process for features in sub-micron scale is under active development as patterning nano-scale features, which can provide the master or stamp for molding, and becomes available around the world. Injection molding has been one of the most efficient processes for mass production of the plastic product, and this process is already applied to nano-technology products successfully such as optical storage media like DVD or BD which is a large area plastic thin substrate with nano-scale features on its surface. Bio chip for like DNA sequencing may be another application of this plastic substrate. The DNA can be sequenced using order of 100 nm pore structure when making the DNA flow through the pore structure. Agarose gel and silicon based chip have been used to sequence the DNA, but injection molded plastic chip may have benefit in terms of cost. This plastic DNA sequencing chip has plenty of pillars in order of 100 nm in diameter on the substrate. When the usual features in case of DVD or BD have very low aspect ratio, even less than 0.5, but the DNA chip will have relatively high aspect ratio of about 2. It is not easy to injection mold the large area thin substrate with sub-micron features on its surface due to the characteristics of the molding process and it becomes much more difficult when the aspect ratio of the features becomes high. We investigated the effect of the molding parameters for injection molding with high aspect ratio nano-scale features and injection molded some plastic DNA sequencing chips. We also fabricated PR masters and Ni stamps of the DNA chip to be used for molding

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수퍼커패시터용 산화코발트 건조겔전극의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characterization of Cobalt Oxide Xerogel Electrode for Supercapacitor)

  • 김한주;신달우;김용철;김성호;박수길
    • 전기화학회지
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    • 제3권3호
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    • pp.146-151
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    • 2000
  • 초 미립자 산화 코발트 건조겔 파우더가 졸겔 공정과 관련 있는 독특한 용액화학을 사용하여 제조되었다. 생성된 건조겔의 결정성, 입자구조에 대한 열처리의 효과 및 그에 부합하는 전기화학적 성질이 $160^{\circ}C$까지 $Co(OH)_2$로 무정형하게 존재하였다. 온도가 $200^{\circ}C$까지 증가함에 따라서, 무정형 $Co(OH)_2$가 결정성 $Co_3O_4$를 형성하기 위한 CoO를 이루기 위해 분해하기 때문에, 표면적과 세공부피가 급격히 감소한다. 결정성 및 입자구조에서의 변화는 상당히 중요한 것이고, 여기에 건조겔의 전기화학적 성질에 대한 영향을 연관시켜 연구하였다. 192F/g의 최대용량이 $150^{\circ}C$에서 소성된 $CoO_x$ 건조겔로 제조된 전극에서 얻어졌다 이 정전용량은 단지 표면 산화$\cdot$환원반응에만 기인한 것이다.

미생물 페니실린 아미다제에 관한 연구 (제 6 보) 흡착효소의 아크릴아마이드젤 포괄방법에 의한 Bacillus megaterium의 변이주가 생산하는 페니실린 아미다제의 고정화에 관한 연구 (Studies on Microbial Penicillin Amidase (Part 6) Immobilization of Penicillin Amidase from Bacillus megaterium by Adsorption and Acrylamide Gel Entrappment)

  • Seong, Baik-Lin;Son, Hyeung-Jin;Mheen, Tae-Ick;Moon H. Han
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.197-205
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    • 1981
  • Bacillus megaterium의 발효액으로 부터 페니실린 아미다제를 셀라이트에 흡착시켜 분리한 후 이 흡착효소를 아크릴아마이드에 포괄시켜 고정화하였다. 관형식 반응조에서의 이 고정화효소의 안정도는 포괄시키지 않은 흡착효소에 비해 크게 증가하였으며 최적 반응 pH는 8.7, 그리고 최적 안정도는 7.5~8.0이었고 최적온도는 5$0^{\circ}C$ 였다. Km과 6-APA, 페닐초산에 의한 저해상수는 각각 4.55mM, 36.5mM, 그리고 10.5mM이었다. Effectiveness factor값은 0.95로 내부확산 효과는 무시할 수 있었다. pH8.0의 조건에서 관형식 반응조 내에서의 효소역가의 반감기는 4$0^{\circ}C$에서 6.8일 그리고 3$0^{\circ}C$ 에서는 47일로 포괄하지 않은 흡착효소에 비해 안정도가 각각 6.8배와 12배로 증가하였다. 이 고정화 효소에 의한 회분식 및 연녹식반응조에서의 6-APA의 생산성을 논의하였다. 실험결과로 미루어 보아 특히 흡착효소를 고정화효소로 사용하는 경우에 포괄방법을 이용함으로써 효소반응조의 안정도를 크게 증가시킬 수 있음을 시사하였다.

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Polymeric Material Application for The Production of Ceramic Foam Catalyst

  • Sangsuriyan, Anucha;Yeetsorn, Rungsima;Tungkamani, Sabaithip;Sornchamni, Thana
    • International Journal of Advanced Culture Technology
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    • 제3권1호
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    • pp.21-30
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    • 2015
  • Ceramic foams are prepared as positive images corresponding to a plastic foam structure which exhibits high porosities (85-90%). This structure makes the ceramic foams attractive as a catalyst in a dry reforming process, because it could reduce a high pressure drop problem. This problem causes low mass and heat transfers in the process. Furthermore, the reactants would shortly contact to catalyst surface, thus low conversion could occur. Therefore, this research addressed the preparation of dry reforming catalysts using a sol-gel catalyst preparation via a polymeric sponge method. The specific objectives of this work are to investigate the effects of polymer foam structure (such as porosity, pore sizes, and cell characteristics) on a catalyst performance and to observe the influences of catalyst preparation parameters to yield a replica of the original structure of polymeric foam. To accomplish these objectives industrial waste foams, polyurethane (PU) and polyvinyl alcohol (PVA) foams, were used as a polymeric template. Results indicated that the porosity of the polyurethane and polyvinyl alcohol foams were about 99% and 97%. Their average cell sizes were approximate 200 and 50 micrometres, respectively. The cell characteristics of polymer foams exhibited the character of a high permeability material that can be able to dip with ceramic slurry, which was synthesized with various viscosities, during a catalyst preparation step. Next, morphology of ceramic foams was explored using scanning electron microscopy (SEM), and catalyst properties, such as; temperature profile of catalyst reduction, metal dispersion, and surface area, were also characterized by $H_2-TPR$ and $H_2-TPD$ techniques, and BET, respectively. From the results, it was found that metal-particle dispersion was relatively high about 5.89%, whereas the surface area of ceramic foam catalysts was $64.52m^2/g$. Finally, the catalytic behaviour toward hydrogen production through the dry reforming of methane using a fixed-bed reactor was evaluated under certain operating conditions. The approaches from this research provide a direction for further improvement of marketable environmental friendly catalyst production.

알루미나 골재를 첨가한 FA-BFS계 지오폴리머 세라믹스의 열확산에 대한 표면 특성 (Surface characteristics for thermal diffusion of FA-BFS-based geopolymer ceramics added alumina aggregate)

  • 김진호;박현;김경남
    • 한국결정성장학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.61-70
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    • 2019
  • Geopolymer는 시멘트와 비교하여 $CO_2$ 배출량의 감소, 내화성, 낮은 열전도성 등 다양한 장점을 보유하고 있는 eco-friendly 건설재료이다. 그러나 표면에 화염을 가할 경우 geopolymer panel 표면의 열적거동에 대한 연구결과는 많지 않다. 본 연구에서는 내열성 건축자재로서 화염노출시 geopolymer 경화체의 표면특성을 조사하기 위하여 alumina 골재가 사용된 geopolymer 경화체 표면의 화염노출 특성에 대하여 조사하였다. 화염노출시 panel의 외형변형 및 열충격에 의한 크랙은 없었으며, calcite의 잔존량과 aluminosilicate gel의 halo 패턴으로 보아 화염에 의한 탈탄산 및 탈수는 표면에 국한되어 발생했으며, geopolymer 경화체의 내구성은 화염조사 후에도 유지되고 있는 것으로 판단된다. Quartz와 calcite가 감소함에 따라 gehlenite와 calcium silicate가 증가하는 경향을 나타내고 있으며, BFS의 치환량이 많을수록 현저하게 나타난다. 화염노출에 따른 미세구조의 변화는 탈탄산, 결정수의 탈수 등으로 기공의 형성과 발전되는 과정을 거쳐 calcium silicate, gehlenite 등과 같은 새로운 결정상의 형성에 의해 geopolymer panel 표면의 치밀화와 강화기구로 작용하여 내구성이 향상된 것으로 생각된다.

벤젠 유기물 도입에 따른 실리카 기반 에어로겔의 소수성 및 기계적 특성 연구 (Study on the Hydrophobicity and Mechanical Properties of Silica-Based Aerogel by Introducing Organic Benzene)

  • ;이지훈;;최하령;김태희;박형호
    • 마이크로전자및패키징학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.135-141
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    • 2020
  • 실리카-벤젠 에어로겔은 균일하고 정렬된 네트워크 기공 구조, 개선된 기계적 특성을 갖도록 합성되었다. 실리카 에어로겔의 기계적 특성을 향상시키기 위해 유기물을 첨가하는 것이 일반적인 방법이지만, 기공 특성이 유-무기 상분리 현상으로 인해 감소한다. 본 연구에서는 실리카 기반 에어로겔의 기공 특성을 유지하면서 동시에 기계적 물성을 높이기 위해 간단하고 저렴한 방법을 사용하였다. 기공 및 기계적 특성에 대한 하이드록실 결합수의 영향을 연구하기 위해 두 가지 유형의 벤젠 브리지 전구체를 사용하였다. 다공성 실리카 에어로겔은 간단하고 비용-효율적이며 무공해인 졸-겔방법으로 제조되었다. 최종적으로 제조된 실리카-벤젠 에어로겔은 추가적인 silylating reagents없이 우수한 기공 특성, 높은 비 표면적(1,326 ㎡/g), 다공성 구조 및 소수성(>140°)을 가졌다. 일부 샘플(2T4)의 경우 기계적 강도는 순수 실리카 에어로겔의 5 배 이상을 보였다.

Examination of Cytopathic Effect and Apoptosis in Listeria monocytogenes-Infected Hybridoma B-Lymphocyte (Ped-2E9) Line In Vitro

  • Bhunia, Arun-Kumar;Feng, Xiang
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권4호
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    • pp.398-403
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    • 1999
  • In our previous studies, we reported that hybridoma B-lymphocytes can be used to determine the virulence of Listeria species in an in vitro cytotoxicity assay. Here, we examined the cytopathic effect, i.e., membrane damage and the nature of cell death induced by Listeria monocytogenes on murine hybridoma B-lymphocytes (Ped-2E9). Membrane damage was assessed by microscopic analyses and by measuring the release of intracellular alkaline phosphatase(AP) and lactate dehydrogenase (LDH). Cell death was determined by DNA fragmentation analyses using agarose gel electrophoresis. Infection by listeriolysin O (LLO)-producing L. monocytogenes strains induced substantial amounts of AP and LDH release from Ped-2E9 hybridoma B-cells, suggesting severe membrane damage in these cells, while an LLO-negative L. monocytogenes mutant strain had no effect. An LLO-producing recombinant L. innocua ($prifA^+hly^+$) strain also induced high AP and LDH release and cytopathic changes in Ped-2E9 cells. Light or scanning electron microscopic examination revealed L. monocytogenes mediated membrane destabilization, pore formation, intense cytoplasmic granulation, bleb formation, and lysis of Ped-2E9 cells. LLO-producing L. monocytogenes and L. innocua ($prifA^{+}hly{^}+$) also induced ladder-like DNA fragmentation in Ped-2E9 cells. Collectively, these results suggest that L. monocytogenes, specifically LLO-producing strains, can induce a severe cytopathic effect leading to apoptosis in hybridoma B-lymphocytes (Ped-2E9).

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한국산 Raja속 어류의 분류학적 연구

  • 정충훈;이영철;김재흡;양서영
    • Animal Systematics, Evolution and Diversity
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    • 제11권2호
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    • pp.207-221
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    • 1995
  • 남한해역에서 채집된 Raja속 어류를 Ishihara(1987)의 분류기준에 따라 동정한 결과 Raja(Okamejei) meerdervoortii Bleeker(오동가오리), R.(O.) acutispina Ishiyama(국명신칭:무늬홍어), R.(O.) kenojei Muller et Henle(홍어), R.(Dipturus) kwangtungensis Chu(국명신칭: 참홍어), R.(D.)pulchra Liu(눈가오리)등 5종이 확인되었다. 5종 10집단 165개체에 대한 전기영동법을 이용한 동위효소 분석 결과 13개의 효소 및 비효소성 단백질에서 24개의 유전자를 검출하고 대립인자 빈도를 산출하여 종간 비교를 실기하였다. 5종 중 R.(O.) kenojei 집단은 4집단 간 평균 S = 0.966으로 매우 가까운 유전적 근연치를 나타냈으며, R.(O.) meerdervoortii와 R.(O.) acutispina는 유전적 근연치가 S = 0.749였으며, R.(O.) kenojei와 R.(D.) kwangtungensis는 S = 0.829였으나, R.(D.) pulchra는 다른 4종과 S = 0.597의 값을 나타내어 유전적 근연관계가 제일 멀게 나타났다. R.(D.) kwangtungensis의 경우 동일 아속인 Dipturus 아속에 속하는 R.(D.) pulchra와는 유전적 근연치가 S = 0.648로 뚜렷한 차이가 있었으나, Okamejei 아속에 속하는 R.(O.) kenojei와는 S = 0.829의 가까운 유전적 근연치를 나타내어 주목된다. R.(O.) acutispina와 R.(D.) kwangtungensis는 한국 미기록종으로 동정되었다.

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