• 제목/요약/키워드: Layer-by-layer assembly

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Structure and Function of the Autolysin SagA in the Type IV Secretion System of Brucella abortus

  • Hyun, Yongseong;Baek, Yeongjin;Lee, Chanyoung;Ki, Nayeon;Ahn, Jinsook;Ryu, Sangryeol;Ha, Nam-Chul
    • Molecules and Cells
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    • 제44권7호
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    • pp.517-528
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    • 2021
  • A recent genetic study with Brucella abortus revealed the secretion activator gene A (SagA) as an autolysin component creating pores in the peptidoglycan (PGN) layer for the type IV secretion system (T4SS) and peptidoglycan hydrolase inhibitor A (PhiA) as an inhibitor of SagA. In this study, we determined the crystal structures of both SagA and PhiA. Notably, the SagA structure contained a PGN fragment in a space between the N- and C-terminal domains, showing the substrate-dependent hinge motion of the domains. The purified SagA fully hydrolyzed the meso-diaminopimelic acid (DAP)-type PGN, showing a higher activity than hen egg-white lysozyme. The PhiA protein exhibiting tetrameric assembly failed to inhibit SagA activity in our experiments. Our findings provide implications for the molecular basis of the SagA-PhiA system of B. abortus. The development of inhibitors of SagA would further contribute to controlling brucellosis by attenuating the function of T4SS, the major virulence factor of Brucella.

Can AI-generated EUV images be used for determining DEMs of solar corona?

  • 박은수;이진이;문용재;이경선;이하림;조일현;임다예
    • 천문학회보
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    • 제46권1호
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    • pp.60.2-60.2
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    • 2021
  • In this study, we determinate the differential emission measure(DEM) of solar corona using three SDO/AIA EUV channel images and three AI-generated ones. To generate the AI-generated images, we apply a deep learning model based on multi-layer perceptrons by assuming that all pixels in solar EUV images are independent of one another. For the input data, we use three SDO/AIA EUV channels (171, 193, and 211). For the target data, we use other three SDO/AIA EUV channels (94, 131, and 335). We train the model using 358 pairs of SDO/AIA EUV images at every 00:00 UT in 2011. We use SDO/AIA pixels within 1.2 solar radii to consider not only the solar disk but also above the limb. We apply our model to several brightening patches and loops in SDO/AIA images for the determination of DEMs. Our main results from this study are as follows. First, our model successfully generates three solar EUV channel images using the other three channel images. Second, the noises in the AI-generated EUV channel images are greatly reduced compared to the original target ones. Third, the estimated DEMs using three SDO/AIA images and three AI-generated ones are similar to those using three SDO/AIA images and three stacked (50 frames) ones. These results imply that our deep learning model is able to analyze temperature response functions of SDO/AIA channel images, showing a sufficient possibility that AI-generated data can be used for multi-wavelength studies of various scientific fields. SDO: Solar Dynamics Observatory AIA: Atmospheric Imaging Assembly EUV: Extreme Ultra Violet DEM: Diffrential Emission Measure

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고온 고분자 막 전해질 연료전지 캐소드의 가스 확산층 및 바인더 함량에 따른 완화 시간 분포(DRT) 저항 분석 (Resistance Analysis by Distribution of Relaxation Time According to Gas Diffusion Layers and Binder Amounts for Cathode of High-temperature Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell)

  • 김동희;정현승;박찬호
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제34권3호
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    • pp.283-291
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    • 2023
  • The physical properties were analyzed for four gas diffusion layers, and gas diffusion electrodes (GDEs) for the cathode of high-temperature polymer electrolyte membrane fuel cell were fabricated through bar coating with three binder to carbon (B/C) ratios. Among them, The GDE from JNT30-A6P showed a significant change in secondary pore volume at a B/C ratio of 0.31, which had the largest pore volume among all GDEs. In the polarization curve, JNT30-A6P GDE showed the best membrane electrode assembly (MEA) performance with a peak power density of 384 mW/cm2 at a a B/C ratio of 0.31. From the distribution of relaxation time analysis, the peak 1 corresponding to mass transfer resistance of oxygen reduction reaction (ORR) was significantly reduced in the JNT30-A6P GDE. This is the result that when the binder content decreased, the volume of the secondary pore increased, and the mass transfer resistance of ORR decreased, which played an essential role in the MEA performance.

재생 플라스틱을 적용한 휴대폰 충전기 전과정평가 (Life Cycle Assessment of Mobile Phone Charger Containing Recycled Plastics)

  • 허영채;배대식;오치영;서영진;이건모
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권12호
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    • pp.698-705
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    • 2017
  • 전과정평가 기법을 적용하여 재생 플라스틱을 사용한 휴대폰 충전기의 전과정 환경영향을 정량화하고, 신재 플라스틱과 재생플라스틱의 환경영향을 비교하였다. 충전기의 제조전, 제조, 유통, 사용 및 폐기를 포함하는 전과정 단계별로 자원고갈, 산성화, 부영양화, 지구온난화, 오존층고갈, 광화학산화물생성 환경영향을 분석하였다. 자원고갈 및 지구온난화 영향범주에서는 충전기의 사용단계 환경영향이 각각 94.4%, 70%를 차지하여 가장 큰 환경영향을 나타냈고, 그 외 영향범주에서는 제조전단계의 환경영향이 98% 이상을 차지하였다. 사용단계의 경우 충전기에 의해 소모되는 전력이 주요 원인이고, 제조전단계 경우 PBA (Printed Board Assembly)와 외장 Case 제조공정이 주요 원인이었다. 외장 Case에 사용되는 재생 PC (Polycarbonate)의 환경개선 효과를 정량화하기 위해 재생 PC와 신재 PC 각 1 kg 생산할 때의 환경영향을 평가하였다. 재생 PC는 신재 PC 대비 자원고갈영향은 30% 수준이며 다른 영향범주에서는 5% 미만으로 잠재적인 환경개선효과가 큰 것으로 분석되었다. 연구에 활용된 주요 데이터 및 가정에 대해 민감도 분석을 수행하였고, 총 12개 항목 분석결과 모든 항목에서 민감도는 10% 미만으로 도출되어 연구 결과의 신뢰도는 높다고 판단된다. 이 연구결과를 통해 충전기의 친환경성 개선을 위해서는 PBA의 소형/경량화 설계, 충전효율의 개선, 재생플라스틱 사용 확대가 전과정 환경영향을 줄이는데 중요한 설계 인자임을 확인하였다.

Self-Assembly of Vanadium Borophosphate Cluster Anions: Synthesis and Structures of (NH4)(C2H10N2)5.5[Cu(C2H8N2)2]3[V2P2BO12]6·17H2O and (NH4)(C2H10N2)3.5[Cu(C2H8N2)2]5[V2P2BO12]6·18H2O

  • Jung, Kyung-Na;Cho, Yoon-Suk;Yun, Ho-Seop;Do, Jung-Hwan
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제26권8호
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    • pp.1185-1189
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    • 2005
  • Two new copper vanadium borophosphate compounds, $(NH_4)(C_2H_{10}N_2)_{5.5}[Cu(C_2H_8N_2)_2]_3[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}17H_2O,\;Cu-VBPO1\;and\;(NH_4)(C_2H_{10}N_2)_{3.5}[Cu(C_2H_8N_2)_2]_5[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}18H_2O$, Cu-VBPO2 have been hydrothermally synthesized and characterized by single crystal X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, IR spectroscopy, and elemental analysis. The structure of Cu-VBPO1 contains a layer anion, {$[Cu(C_2H_8N_2)_2]_3[V_2P_2BO_{12}]_6$}$^{12-}$, whereas Cu-VBPO2 has an open framework anion, {$[Cu(C_2H_8N_2)_2]_5[V_2P_2BO_{12}]_6$}$^{8-}$. Crystal Data: $(NH_4)(C_2H_{10}N_2)_{5.5}[Cu(C_2H_8N_2)_2]_3[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}17H_2O$, monoclinic, space group I2/m (no. 12), $\alpha$ = 15.809(1) $\AA$, b = 31.107(2) $\AA$, c = 12.9343(8) $\AA$, $\beta$ = 104.325(1)$^{\circ}$, Z = 2; $(NH_4)(C_2H_{10}N_2)_{3.5}[Cu(C_2H_8N_2)_2]_5[V_2P_2BO_{12}]_6{\cdot}18H_2O$, tetragonal, space group $P4_2$/mnm (no.136), $\alpha$ = 26.832(1) $\AA$, c = 18.021(1) $\AA$, Z = 4.

바이오접합과 자가결합을 이용한 박테리아 세포막의 위치 특이적 형광 표지 (Site-specific Dye-labeling of the Bacterial Cell Surface by Bioconjugation and Self-assembly)

  • 양이지;임성인
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권3호
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    • pp.398-406
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    • 2022
  • 그람음성균의 외막은 수많은 생물물리학적 및 생화학적 과정이 작용하여 생존력을 유지하도록 설계되어 있는 세포환경의 가장 바깥 층이다. 세포공학의 발전으로 인해 박테리아의 막 환경을 변경하는 등 유전정보를 원하는 대로 조작할 수 있게 되었고 이는 박테리아를 특정 목적에 적용시킬 수 있게 하였다. 그중 기능성 분자를 박테리아 외막에 표지하는 세포 표면공학은 숙주세포가 특정 외부물질이나 자극에 반응하도록 유도하는 전략 중 하나이다. 기능성 펩타이드 또는 단백질을 세포 표면에 표지하기 위한 방법으로 막 고정 모티프를 융합한 후 세포 내에서 발현하는 방법이 일반적으로 사용되고 있지만 이는 박테리아 시스템에서 발현할 수 없는 외인성 단백질이나 크기가 큰 단백질에는 적용할 수 없다는 한계점이 있다. 박테리아 외막의 구성요소에 자연적으로 존재하는 반응성 그룹과 기능성 물질을 화학접합하는 방법도 있으나 필수 구성 요소의 비특이적 변형으로 인해 세포의 생장이 저해되는 경우가 많다. 본 연구에서는 비천연아미노산 또는 자가결합 도메인을 사용해 대장균의 세포 표면을 부위 특이적으로 형광 표지하는 두 가지의 접근법을 수행하였다. 첫 번째 접근법은 화학선택적 반응성을 지닌 비천연아미노산이 삽입된 펩타이드를 대장균 표면에 발현하여 위치 특이적으로 형광염료를 접합시키는 방법이다. 두 번째 접근법은 자가결합능력을 지닌 이종 이량체 코일-코일에서 유래된 α-나선 도메인을 대장균 외막에 발현하고 녹색 형광 단백질이 융합된 상보적인 α-나선 도메인을 막 표면에 특이적으로 고정하는 방법이다. 제시된 방법들은 위치와 시간이 제어된 방식으로 박테리아 외막에 새로운 기능을 부여하는 방법론으로서 유용하다.

홍대용 통천의의 혼천의 연구 (A STUDY ON THE ARMILLARY SPHERE OF TONGCHEON-UI DESCRIBED BY HONG DAE-YONG)

  • 민병희;윤용현;김상혁;기호철
    • 천문학논총
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    • 제36권3호
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    • pp.79-95
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    • 2021
  • This study aims to develop a restoration model of an armillary sphere of Tongcheon-ui (Pan-celestial Armillary Sphere) by referring to the records of Damheonseo (Hong Dae-Yong Anthology) and the artifact of an armillary sphere in the Korean Christian Museum of Soongsil University. Between 1760 and 1762, Hong, Dae-Yong (1731-1783) built Tongcheon-ui, with Na, Kyung-Jeok (1690-1762) designing the basic structure and Ann, Cheo-In (1710-1787) completing the assembly. The model in this study is a spherical body with a diameter of 510 mm. Tongcheon-ui operates the armillary sphere by transmitting the rotational power from the lantern clock. The armillary sphere is constructed in the fashion of a two-layer sphere: the outer one is Yukhab-ui that is fixed; and the inner one, Samsin-ui, is rotated around the polar axis. In the equatorial ring possessed by Samsin-ui, an ecliptic ring and a lunar-path ring are successively fixed and are tilted by 23.5° and 28.5° over the equatorial ring, respectively. A solar miniature attached to a 365-toothed inner gear on the ecliptic ring reproduces the annual motion of the Sun. A lunar miniature installed on a 114-toothed inner gear of the lunar-path ring can also replay the moon's orbital motion and phase change. By the set of 'a ratchet gear, a shaft and a spur gear' installed in the solstice-colure double-ring, the inner gears in the ecliptic ring and lunar-path ring can be rotated in the opposite direction to the rotation of Samsin-ui and then the solar and lunar miniatures can simulate their revolution over the period of a year and a month, respectively. In order to indicate the change of the moon phases, 27 pins were arranged in a uniform circle around the lunar-path ring, and the 29-toothed wheel is fixed under the solar miniature. At the center of the armillary sphere, an earth plate representing a world map is fixed horizontally. Tongcheon-ui is the armillary sphere clock developed by Confucian scholars in the late Joseon Dynasty, and the technical level at which astronomical clocks could be produced at the time is of a high standard.

Ar Ion Beam 처리를 통한 Organic Thin Film Transistor의 성능향상 (Performance enhancement of Organic Thin Film Transistor by Ar Ion Beam treatment)

  • 정석모;박재영;이문석
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권11호
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    • pp.15-19
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    • 2007
  • OTFTs (Organic Thin Film Transistors)의 구동에 있어, 게이트 절연막 표면과 채널의 계면상태가 소자의 전기적 특성에 큰 영향을 미치게 된다. OTS(Octadecyltrichlorosilane)등과 같은 습식 SAM(Self Assembly Monolayer)를 이용하거나, $O_2$ Plasma와 같은 건식 표면 처리등 여러 표면 처리법에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 논문에서는 pentacene을 진공 증착하기 전에 게이트 절연막을 $O_2$ plasma와 Ar ion beam을 이용하여 건식법으로 전처리 한 후 표면 특성을 atomic force microscope (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS)를 사용하여 비교 분석하였고, 각 조건으로 OTFT를 제작하여 전기적 특성을 확인하였다. Ar ion beam으로 표면처리 했을 때, $O_2$ plasma처리했을 때 보다 향상된 on/off ratio 전기적 특성을 얻을 수 있었다. 표면 세정을 위하여 $O_2$ plasma 처리시 $SiO_2$ 표면의 OH-기와 반응하여 oxide trap density가 높아지게 되고 이로 인하여 off current가 증가하는 문제가 발생한다. 불활성 가스인 Ar ion beam 처리를 할 경우 게이트 절연막의 세정 효과는 유지하면서, $O_2$ Plasma 처리했을 때 증가하게 되는 계면 trap을 억제할 수 있게 되어, mobility 특성은 동등 수준으로 유지하면서 off current를 현저하게 줄일 수 있게 되어, 결과적으로 높은 on/off ratio를 구현할 수 있다는 것을 확인하였다.

KSTAR 저온용기 내부의 헬륨라인 설치 및 검사 (Assembly and Test of the In-cryostat Helium Line for KSTAR)

  • 방은남;박현택;이영주;박영민;최창호;박주식
    • 한국진공학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.153-159
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    • 2007
  • KSTAR 장치의 저온 component에 헬륨을 공급하기 위한 헬륨라인은 크게 두 가지로 이루어져 있다. 냉동기에서 KSTAR 저온용기 외부까지의 트랜스퍼 라인과, 저온용기 내부의 헬륨라인이다. KSTAR 장치는 3가지 종류의 헬륨을 사용하여 각 저온 component를 냉각하는데, 초전도 자석 시스템과 버스라인에는 초임계 헬륨, 전류인입장치에는 액체 헬륨, 열차폐체에는 가스 헬륨을 공급한다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 냉동기에서 저온용기 근처까지 연결된 배관을 저온용기 내부의 각 장치에 최단거리로 열손실 없이 설치하여 각 장치가 정상 작동하도록 하는데 그 목적이 있다. 저온용기 내부의 헬륨라인은 최대 20bar로 가압되는 운전시간 동안에 헬륨누설 없이 설치되어야 한다. 그리고 상온으로 부터의 복사열을 차단하기 위하여 다층절연제로 배관을 감싸주어야 하고 고전압 부분은 프리프레그 테잎으로 절연되어야 한다. 전기절연체는 세라믹과 스테인레스 스틸 튜브를 브레이징 접합 방법으로 연결하여 만들어진 것으론 배관과 배관, 배관과 저온 component간의 절연을 위해 사용되고, 헬륨라인과 동일하게 4.5K 초임계 헬륨온도에서 누설이 없어야 한다. 따라서 모든 전기절연체는 액체질소에 침전시켜 열충격을 가하고, 내부에 30 bar를 가압하여 진공 누설시험을 한다. 그리고 초전도 자석과 배관의 절연체로 사용되므로 15kV 고전압 절연 검사를 한다. 전기절연체의 세라믹 부분은 구조적 보강을 위하여 추가적으로 표면에 절연 작업을 한다. 현재 대부분의 저온용기 내부의 헬륨 라인은 설치 완료되어 있으며, 최종 검사가 진행 중이다.

전극 촉매 Pt-Ni 및 Pt-Co를 이용한 수전해용 공유가교 CL-SPEEK/HPA 막전극의 특성 (Characteristics of CL-SPEEK/HPA Membrane Electrodes with Pt-Ni and Pt-Co Electrocatalysts for Water Electrolysis)

  • 우제영;이광문;지봉철;정장훈;문상봉;강안수
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제21권1호
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    • pp.26-34
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    • 2010
  • The electrocatalystic prperties of Pt-Co and Pt-Ni with heteropolyacids (HPAs) entrapped in covalently cross-linked sulfonated poly(ether ether ketone) (CL-SPEEK)/HPA membranes were investigated for water electrolysis. The HP As, including molybdophosphoric acid (MoPA), and tungstophosphoric acid (TPA) were both used as membrane additives and electrocatalysts. The membrane electrode assembly (MEA) was prepared by a nonequilibrium impregnation-reduction (I-R) method. $Pt(NH_3)_4Cl_2$, $NiCl_2$ and $CoCl_2$ as electrocatalytic materials and $NaBH_4$ as reducing agent were used. I order to enhance electrocatalytic activity, the catalyst layer prepared above was electrodeposited (Dep) with HP A. Surface morphologies and physico-chemical properties of MEA were investigated by means of SEM, EDX and XRD. The electrocatalytic properties of composite membranes such as the cell voltage and coulombic charge in CV were in the order of magnitude: CL-SPEEK/MoPA40 (wt%) > CL-SPEEK/TPA30 > Nafion117. In the optimum cell applications for water electrolysis, the cell voltage of Pt/CL-SPEEK-MoPA40/Pt-Co (Dep-MoPA) and Pt/CL-SPEEK-TPA30/Pt-Co (Dep-TPA) was 1.75 Vat $80^{\circ}C$ and $1\;A/cm^2$ and voltage efficiency was 87.1%. Also, the observed activity of Pt-Co (84:16 atomic ratio by EDX) is a little higher than that of Pt-Ni (86: 14). The current density peak of electrodeposited electrodes were better a little than those of unactivated electrodes based on the same membranes.