• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제6권2호
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• pp.83-95
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• 2012

China has been a top producer and exporter of refined lead products in the world since the year 2000. After the phasing-out of leaded gasoline in the late 1990s, non-ferrous metallurgy and coal combustion have been identified as potential major sources of aerosol lead in China. This paper presents the single particle analytical results of ambient aerosol particles collected near a lead smelter using a scanning electron microscopy- energy dispersive x-ray spectroscopy (SEM-EDX). Aerosol particle samples were collected over a 24-hour period, starting from 8 pm on 31 May 2002, using a high volume TSP sampler. For this near source sample, 73 particles among 377 particles analyzed (accounting for 19.4%) were lead-containing particles mixed with other species (S, Cl, K, Ca, and/or C), which probably appeared to be from a nearby lead smelter. Lead-containing particles of less than $2{\mu}m$ size in the near source sample were most frequently encountered with the relative abundances of 42%. SEM-EDX analysis of individual standard particles, such as PbO, PbS, $PbSO_4$, $PbCl_2$, and $PbCO_3$, was also performed to assist in the clear identification of lead-containing aerosol particles. Lead-containing particles were frequently associated with arsenic and zinc, indicating that the smelter had emitted those species during the non-ferrous metallurgical process. The frequently encountered particles following the lead-containing particles were mineral dust particles, such as aluminosilicates (denoted as AlSi), $SiO_2$, and $CaCO_3$. Nitrate- and sulfate-containing particles were encountered frequently in $2-4{\mu}m$ size range, and existed mostly in the forms of $Ca(NO_3,SO_4)/C$, $(Mg,Ca)SO_4/C$, and $AlSi+(NO_3,SO_4)$. Particles containing metals (e.g., Fe, Cu, and As) in this near source sample had relative abundances of approximately 10%. Although the airborne particles collected near the lead smelter contained elevated levels of lead, other types of particles, such as $CaCO_3$-containing, carbonaceous, metal-containing, nitrates, sulfates, and fly-ash particles, showed the unique signatures of samples influenced by emissions from the lead smelter.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권1호
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• pp.92-100
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• 2017

Acetoin (AC) is a volatile platform compound with various potential industrial applications. AC contains two stereoisomeric forms: (3S)-AC and (3R)-AC. Optically pure AC is an important potential intermediate and widely used as a precursor to synthesize novel optically active materials. In this study, chiral (3R)-AC production from meso-2,3-butanediol (meso-2,3-BD) was obtained using recombinant Escherichia coli cells co-expressing meso-2,3-butanediol dehydrogenase (meso-2,3-BDH), NADH oxidase (NOX), and hemoglobin protein (VHB) from Serratia sp. T241, Lactobacillus brevis, and Vitreoscilla, respectively. The new biocatalyst of E. coli/pET-mbdh-nox-vgb was developed and the bioconversion conditions were optimized. Under the optimal conditions, 86.74 g/l of (3R)-AC with the productivity of 3.61 g/l/h and the stereoisomeric purity of 97.89% was achieved from 93.73 g/l meso-2,3-BD using the whole-cell biocatalyst. The yield and productivity were new records for (3R)-AC production. The results exhibit the industrial potential for (3R)-AC production via whole-cell biocatalysis.

• 한국축산식품학회지
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• 제36권1호
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• pp.37-43
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• 2016

Cardiovascular and cerebrovascular diseases seriously harm human health, and Bifidobacterium is the most beneficial probiotic in the gastrointestinal tract of humans. This work aimed to screen cholesterol-lowering Bifidobacterium from Guizhou Xiang Pig and evaluate its tolerance to oxygen, acid, and bile. Twenty-seven aerotolerant strains with similar colony to Bifidobacterium were isolated through incubation at 37℃ in 20% (v/v) CO₂-80% (v/v) atmospheric air by using Mupirocin lithium modified MRS agar medium, modified PTYG with added CaCO₃, and modified PTYG supplemented with X-gal. Ten strains with cholesterol-lowering rates above 20% (w/w) were used for further screening. The selected strains’ tolerance to acid and bile was then determined. A combination of colony and cell morphology, physiological, and biochemical experiments, as well as 16S rRNA gene-sequence analysis, was performed. Results suggested that BZ25 with excellent characteristics of high cholesterol-removal rate of 36.32% (w/w), as well as tolerance to acid and bile, was identified as Bifidobacterium animalis subsp. lactis. To further evaluate Bifidobacterium BZ25’s growth characteristic and tolerance to oxygen, culture experiments were performed in liquid medium and an agar plate. Findings suggested that BZ25 grew well both in environmental 20% (v/v) CO₂-80% (v/v) atmospheric air and in 100% atmospheric air because BZ25 reached an absorbance of 1.185 at 600 nm in 100% atmospheric air. Moreover, BZ25 was aerotolerant and can grow in an agar medium under the environmental condition of 100% atmospheric air. This study can lay a preliminary foundation for the potential industrial applications of BZ25.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.133.2-133.2
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• 2010

현재 융융탄산염 연료전지의 공기극으로 다공성의 lithiated NiO를 사용하고 있는데 이 재료의 경우 크게 두 가지의 문제점을 안고 있다. 첫 번째는 Ni이 전해질 내로 용해하는 것이고, 두 번째는 낮은 활성으로 인한 높은 공기극의 분극이다. Ni이 전해질로 용해되는 문제는 Co나 Fe를 코팅하여 공기극 표면에 $Li_x(Ni_yCo_{1-y})1-xO_2$나 $Li_x(Ni_yFe_{1-y})_{1-x}O_2$를 형성시켜 NiO의 전해질 내로 용해되는 것을 억제하는 방법이나 ZnO, MgO, $La_2O_3$ 등의 산화물을 NiO 표면에 코팅하여 전해질과 접촉을 막는 방식으로 해결하는 등 많은 연구가 이루어져 왔다. 하지만 연료극의 비해 상당히 높은 공기극의 분극으로 인해 큰 전압손실이 일어나 용융탄산염 연료전지 성능이 낮아지는 문제의 경우 이를 해결하고자 하는 연구는 상대적으로 많이 진행되지 못한 상태이다. 특히 현재 용융탄산염 연료전지의 장기수명화를 위해 기존의 작동온도인 $650^{\circ}C$ 보다 다소 낮은 온도인 $600{\sim}620^{\circ}C$에서 작동하려는 움직임이 있다. 작동 온도가 내려가면 전해질이 휘발되는 속도가 낮아져 전해질 부족에 따른 운전시간이 줄어드는 문제를 해결할 수 있어 장기 수명화를 위해서는 작동온도를 낮추는 것이 매우 유리하다. 하지만 작동 온도가 내려가면서 양 전극에서 일어나는 전기화학 반응 속도가 느려지기 때문에 각 전극에서의 활성화 분극으로 인한 전압손실은 더욱 커질 수밖에 없다. 특히 연료극의 수소산화반응 속도는 공기극의 산소환원반응에 비해 매우 빠르기 때문에 작동 온도가 내려감에 따라 연료극의 분극이 커지는 것에 비해 공기극의 분극이 급격히 커지게 된다. 따라서 운전온도가 낮아지는 상황에서는 낮은 작동온도에서도 성능감소가 적게 일어나 0.8V 이상 운전(150mA/$cm^2$, 단위전지 기준)이 가능한 공기극의 개발이 매우 필요한 실정이다. 이를 해결하고자 본 연구에서는 고체 산화물 연료전지의 공기극의 재료로 많이 연구되고 있는 혼합전도성 물질의 페로브스카이트 구조의 물질을 기존 NiO 전극에 코팅하여 새로운 공기극을 개발하였다. 페로브스카이트 구조의 물질로 대표적인 LSCF 물질을 사용하였으며 LSCF를 코팅한 공기극을 이용한 단위전지에서 150mA/$cm^2$의 전류를 흘려주었을 때 0.84V의 성능을 1000hr 유지하였다. 이는 기존의 NiO 전극을 사용했을 때보다 15~20mV 높은 값이다. 낮은 작동온도에서도 좋은 성능을 보였는데, 기존의 NiO 전극의 경우 $630^{\circ}C$에서 0.79V의 성능을 보인 반면 LSCF가 코팅된 공기극의 경우 $620^{\circ}C$에서 0.811V의 매우 좋은 성능을 보였다. 이는 LSCF의 산소이온전도성 및 전기전도성이 공기극에서의 분극을 낮추어 성능을 증가시키는 것으로 보인다.

• Animal Bioscience
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• 제36권5호
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• pp.761-767
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• 2023

Objective: The objective of this study was to determine whether dietary supplementation with a functional fatty acid blend (FA) that contains 31.4% butyric acid and 4.99% medium-chain FA improve growth performance, antioxidant capacity, immunity status, and anti-inflammatory ability in weaned piglets. Methods: One hundred and forty-four healthy piglets (Duroc×Landrace×Yorkshire) with an average body weight (BW) of 7.98±3.43 kg were randomly divided into three groups with six replicate pens and eight piglets per pen: Normal control (NC): a corn-soybean basal diet; FA1: a basal diet supplemented with 1,000 mg/kg of a functional FA; FA2: a basal diet supplemented with 2,000 mg/kg of a functional FA. The experiment lasted for 28 d. On d 14 and 28, one piglet in each pen from NC and FA2 groups was randomly selected for antioxidative index and immunoglobulins. On d 28, one piglet in each pen from NC and FA2 groups was randomly selected for intestinal morphology and inflammatory factor. Results: We observed that FA supplementation linearly increased (p<0.05) average daily gain and the final BW. There was higher (p<0.05) catalase on d 14, and immunoglobulin (Ig) A and IgM on d 28 in piglets supplemented with FA2 than in the NC group. Moreover, dietary FA2 reduced (p<0.05) crypt depth of ileum in piglets. The concentrations of tumor necrosis factor-α, interleukin (IL)-1β, IL-8, and IL-10 in jejunum were lower (p<0.05) in the FA2 group compared with the NC group. Conclusion: Therefore, the overall results suggests that the FA may help to improve gut health, antioxidant status, and immune parameters resulting in the improvement of growth performance.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.15-21
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• 2021

전기동력을 기반으로 하는 전기추진비행기는 화석연료 사용에 따른 CO2 발생을 줄여서 지구온난화에 대응할 수 있고 에너지의 효율적 사용을 통해서 장기적으로 비행기의 운용비용을 줄일 수 있다. 이런 이유로, 미국과 유럽연합 등 선진 항공국가에서는 미래의 완전한 전기비행기 구현을 위한 혁신적 기술개발을 선도적으로 진행하고 있다. 현재, 국내에서는 기존 2인승 엔진 비행기를 전기추진비행기로 개조하는 연구개발이 진행 중에 있다. 개조대상 비행기는 KLA-100으로써 엔진 장착공간과 부조종사 공간을 활용하여 배터리 팩을 설치하고, 30분의 비행시험을 목표로 하고 있다. 해당 목표를 달성하기 위해서는 배터리 성능이 보장되어야 하는데, 개조 비행기에는 비출력 150Wh/kg, 중량 200kg 그리고 C-rate 3~4인 리튬-이온(Li-ion) 배터리가 설치된다. 본 논문에서는 설계된 배터리 팩이 장착된 전기추진비행기의 비행 가능성을 사전에 점검하고자 한다. 이를 위해 30분 비행 프로파일을 시동 및 활주단계, 이륙단계, 상승단계, 순항단계, 하강단계, 착륙 및 활주단계로 구분하고, 각 단계에서 요구되는 배터리 용량을 계산하여 최종 목표로 하고 있는 30분 비행 가능 여부를 평가하였다. 또한, 비행속도에 따른 비행 가능시간과 항속거리를 분석하여 전기추진비행기용 배터리 팩의 비행성능을 파악하였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제18권1호
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• pp.40-46
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• 2013

안정동위원소 질량분석기를 이용한 탄소와 산소의 동위원소비 측정은, 이산화탄소 표준기체의 동위원소 비에 대하여 그 상대적인 값을 측정함으로써 이루어진다. 따라서 실험실 표준기체는 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{18}O$ 값의 국제 표준물질인 PDB와 V-SMOW에 대해 보정된 이산화탄소이여야 하며, 이는 국제적 자료의 비교와 검증을 위해 필수적이다. 그러나 표준기체는 제작 기간이 길며, 가격이 비싼 단점이 있고, 장기간 사용 시 실린더 내부 압력의 변화로 동위원소의 분별이 생길 우려가 크다. 따라서 본 연구는 실험실 표준기체 관리의 효율성을 높이기 위해 장기간 안정적 보관이 가능한 고체 표준물질로부터 동위원소 분별없이 순수한 이산화탄소 기체를 추출하여, 실험실 표준기체로 사용할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. 본 논문은 Coplen et al.(1983)에 의하여 제안된 방법을 기초로 한 다량의 이산화탄소 표준 기체 제작에 초점을 두었다. 이산화탄소는 탄산칼슘과 100% 순수 인산의 반응에 의해 생성되는데, 두 물질의 반응에 필요한 실험 장치 및 실험 과정을 상세히 기술하였으며, 최적의 실험 조건 결정을 위한 다양한 분석 결과를 소개하였다. 이어 생성된 이산화탄소 기체의 추출, 정제와 포집은 자체 제작된 진공관에서 이루어졌으며, 각 단계에 대한 자세한 설명이 주어진다. 이산화탄소의 ${\delta}^{13}C$와 ${\delta}^{18}O$ 측정은 서울대학교 기초과학교육연구 공동기기원에서 운영 중인 안정동위원소 질량분석기(VG Isotech, SIRA Series II)를 이용하여 이루어졌다. 탄산칼슘 고체 표준물질로부터 이산화탄소 기체 추출과 추출된 기체의 정제 포집 등 전체 분석과정의 정밀도 검증을 위해 동일한 Solenhofen-ori $CaCO_3$(< $63{\mu}m$) 고체 시료로 부터 15회에 걸쳐 표준기체를 제작하였고, 매회 100 mg $CaCO_3$을 이용하여 총 15개의 표준기체 제작이 8일에 걸쳐 이루어졌다. 이 표준기체들의 분석 표준편차($1{\sigma}$)는 ${\delta}^{13}C$의 경우 ${\pm}0.01$‰, ${\delta}^{18}O$는 ${\pm}0.05$‰로 매우 높은 정밀도를 보여주었다. 이러한 분석 정밀도는 안정동위원소 질량분석기기 자체와 같은 내부 정밀도에 상응하며, 본 연구에서 제시한 실험실 표준기체 제작방법의 높은 신뢰성과 재현성을 입증하는 결과이다. 따라서 본 연구는 표준기체 보유가 어려워 정밀, 정확한 안정동위원소 분석에 어려움이 많았던 연구 분야에 자체 표준기체 제작 기술을 제공하는데 크게 기여할 것으로 생각된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제21권7호
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• pp.1003-1010
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• 2008

The objective of the present study was to identify differences in the expression levels of liver proteins between healthy and ketotic cows, establish a liver metabolic interrelationship of ketosis and elucidate the metabolic characteristics of the liver during ketosis. Liver samples from 8 healthy multiparous Hostein cows and 8 ketotic cows were pooled by health status and the proteins were separated by two-dimensional-electrophoresis (2D-E). Statistical analysis of gels was performed using PDQuest software 8.0. The differences in the expression levels of liver proteins (p<0.05) between ketotic and healthy cows were identified by matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF-TOF) tandem mass spectrometry. Five enzymes/proteins were identified as being differentially expressed in the livers of ketotic cows: expression of 3-hydroxyacyl-CoA dehydrogenase type-2 (HCDH), acetyl-coenzyme A acetyltransferase 2 (ACAT) and elongation factor Tu (EF-Tu) were down-regulated, whereas that of alpha-enolase and creatine kinase were up-regulated. On the basis of this evidence, it could be presumed that the decreased expression of HCDH, which is caused by high concentrations of acetyl-CoA in hepatic cells, in the livers of ketotic cows, implies reduced fatty acid ??oxidation. The resultant high concentrations of acetyl-CoA and acetoacetyl CoA would depress the level of ACAT and generate more ??hydroxybutyric acid; high concentrations of acetyl-CoA would also accelerate the Krebs Cycle and produce more ATP, which is stored as phosphocreatine, as a consequence of increased expression of creatine kinase. The low expression level of elongation factor Tu in the livers of ketotic cows indicates decreased levels of protein synthesis due to the limited availability of amino acids, because the most glucogenic amino acids sustain the glyconeogenesis pathway; thus increasing the level of alpha-enolase. Decreased protein synthesis also promotes the conversion of amino acids to oxaloacetate, which drives the Krebs Cycle under conditions of high levels of acetyl-CoA. It is concluded that the livers of ketotic cows possess high concentrations of acetyl-CoA, which through negative feedback inhibited fatty acid oxidation; show decreased fatty acid oxidation, ketogenesis and protein synthesis; and increased gluconeogenesis and energy production.

• 한국세라믹학회지
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• 제51권4호
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• pp.283-288
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• 2014

PdO-doped $BaZr_{0.85}Y_{0.15}O_{3-\delta}$ (BZPY) proton conductors have been proposed as applicable for intermediate temperature electrolytes for protonic ceramic fuel cells (PCFCs) because the PdO doping is effective for improving the proton conductivity of $BaZr_{0.85}Y_{0.15}O_{3-\delta}$ (BZY) with high affinity for hydrogen. In order to further improve the conductivity of BZPY, two-phase composite electrolytes consisting of a BZPY and molten carbonate were designed. Dense BZPY-based composite electrolytes were fabricated after sintering at $670^{\circ}C$ for 4 h, since molten carbonates fill the grain boundary of the porous BZPY matrix. Furthermore, BZPY/$(Li-0.5Na)_2CO_3$ composites show a significantly enhanced protonic conductivity at intermediate temperatures. This may be because easy proton transport is possible through the interface of the carbonate and oxide phase.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.126-130
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• 2008

In this study, in order to develop low loss multilayer piezoelectric actuator, PZN-PZT ceramics were fabricated using $Li_2CO_3,\;Bi_2O_3$, CuO and ZnO as sintering aids, their structural, piezoelectric and dielectric characteristics were investigated according to the amount of ZnO addition, At the sintering temperature of $870^{\circ}C$, the density, electromechanical coupling factor(kp), mechanical quality factor(Qm), dielectric constant(${\epsilon}_r$) and piezoelectric constant($d_{33}$) of 0.4 wt% ZnO added specimen (sintered at $870^{\circ}C$) showed the optimum value of $7.812g/cm^3$, 0.535, 916, 1399, 335 pC/N respectively. Taking into consideration above piezoelectric properties of the specimen sintered at low temperature, it was concluded that PZN-PZT ceramics using 0.4 wt% ZnO as additive showed the optimum characteristics as the composition ceramics for low loss multilayer piezoelectric actuator application.