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메조포러스 이산화티타늄 박막 기반 양자점-감응 태양전지 (Quantum Dot-Sensitized Solar Cells Based on Mesoporous TiO2 Thin Films)

  • 이효중
    • 전기화학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.38-44
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    • 2015
  • 본 총설은 다공성의 메조포러스 이산화티타늄 박막을 기반으로 하는 양자점-감응 태양 전지의 최근 발전 과정에 대해 정리하였다. 나노스케일의 무기물 양자점이 가지는 본질적 특성에 기반하고 다양한 양자점 구성 물질을 이용하여, 용액-공정 기반의 다양한 3세대 박막 태양전지를 만들 수 있었다. 양자점 감응제는 준비하는 방법에 따라 크게 2가지로 나눌 수 있는데, 첫 번째는 콜로이드 형태로 용액상에서 준비한 다음 $TiO_2$ 표면에 붙이는 것이고 두 번째는 양자점 전구체가 녹아있는 화학조를 이용하여 직접 $TiO_2$ 표면에 성장시키는 것이다. 폴리썰파이드 전해질을 사용하여, 콜로이드 양자점 감응제의 경우는 최근 들어 정밀한 조성 조절을 통하여 전체 광전 변환효율이 ~7%에 이르렀고 화학조 침전법을 이용하여 준비된 대표적 감응제인 CdS/CdSe는 ~5%의 효율을 보이고 있다. 앞으로는 지금까지 보고된 양자점 감응제의 뛰어난 광전류 생성 능력을 유지하면서, 새로운 정공 전달체의 개발 및 계면 조절을 통한 개방 전압과 채움 상수의 개선을 통한 효율 증가 및 안정성에 관한 체계적 연구가 필요한 상황이다.

화장품에서 UV 차단제의 피부 자극성과 SPF 측정 (SPF Measurement and Cytotoxicity of Sunscreen Agents in Cosmetic)

  • 김인영;강삼우
    • 분석과학
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    • 제11권2호
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    • pp.79-87
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    • 1998
  • 최근의 소비자들은 waterproof 기능을 가진 광범위한 UV 차단 제품을 선호하며, 피부 안전성에도 많은 관심을 가지고 있다. NR method로 세포 자극성(in-vitro)을 실험한 결과, UV-B의 자외선 차단제들은 0.08 w/v% 이상에서 세포의 생존율이 떨어졌고, UV-A의 자외선 차단제들은 0.06 w/v% 이상에서 세포의 생존율이 떨어졌다. 무기 자외선 차단제들의 patch-test는 각각 10.5와 11.25 이하로 피부에 자극성은 없었다. UV 흡수 곡선, UV-B는 octyl methoxycinnamate(OMC), UV-A는 butyl methoxy dibenzoylmethane(BMDM) 가장 적합하였다. 따라서, 유기 자외선 차단제는 OMC와 BMDM이 nylon과 polyethylene에 코팅된 원료인 $Nylonpoly^{TM}$ UVA/UVB을 사용하였다. 무기 자외선 차단제는 zinc oxide(ZnO)와 titanium dioxide($TiO_2$)를 사용하였다. ZnO와 $TiO_2$의 혼합 비율은 6:4가 적당하였다. 총 UV차단제의 함량은 ZnO 6%, $TiO_2$ 4%와 $Nylonpoly^{TM}$ UVA/UVB 5%를 썬 스크린 크림에 혼합하였다. In-vi-tro의 SPF값은 38.9이었다. 응용으로, 동일 함량을 넣은 O/W type과 W/S type의 썬 스크린 크림을 만들어 시간 경과에 따른 SPF를 측정한 결과, SPF가 O/W type보다 W/S type이 5배 이상 오래 지속되었다. 이것은 해수욕, 등산, 스키를 탈 경우에 효과적이다. 본 연구는 자외선 차단제의 피부 트러블을 최소화하고자 하였으며, 매끄러움성, 피부 안전성과 자외선 차단 효과가 우수한 화장품이라고 생각되어진다.

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탈알루미늄 및 알칼리/알칼리토금속 양이온을 교환한 Y형 제올라이트의 NO흡착 특성 (Adsorption Characteristics of Nitrogen monoxide over Dealuminated and Alkali/Alkaline-earth Metal ion Exchanged Y-Zeolites)

  • 김철현;이창섭
    • 한국가스학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.17-25
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    • 2005
  • 탈알루미늄 및 알칼리/알칼리토금속 양이온을 교환한 Y형 제올라이트 촉매를 제조하였다. 제조한 촉매물질의 원소조성 및 구조 변화를 ICP-AES, XRF 및 XRD와 같은 각종 분광학적 방법으로 분석하였으며, NO-TPD 실험을 통한 표면흡착종의 탈착 거동을 조사하였다. 탈알루미늄 처리 후 출발물질인 NaY보다 촉매물질의 Si/Al비는 증가하였으며, 탈알루미늄 후 Cs및 Ba양이온으로 교환한 Y형 제올라이트의 경우 Si/Al비가 부가적으로 조금 더 감소하였다. 탈알루미늄 처리한 촉매는 Al원자의 탈리로 기본골격의 파괴가 심화되어 framework (tetrahedral)구조가 감소하고 non-framework (octahedral) 구조가 증가하였다. 이러한 현상은 스팀처리시간이 많아질수록 증가하였으며 양이온을 교환한 후에는 더 크게 나타났다. NO-TPD 실험에서 탈알루미늄 및 양이온 교환 후 촉매의 활성점을 나타내는 탈착 봉우리들은 저온으로 이동하였으며, 스팀처리시간이 많아질수록 탈착 봉우리가 상대적으로 저온에서 나타났다. 탈알루미늄 및 양이온 교환을 한 Y형 제올라이트는 교환된 양이온과 탈알루미늄으로 인한 non-framework (octahedral) 구조의 생성이 촉매의 활성에 미치는 영향이 더 큰 것으로 나타났다.

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토마토 추출액 복합체가 전립선 암 세포와 전립선 비대증에 미치는 영향 (The Effect of the Compound of Tomato Extract to the Prostatic Cancer Cell and the Prostate of the Rat Model of Benign Prostatic Hyperplasia)

  • 강한샘;김광윤;정일;오성덕;김창훈;심봉섭;박근형;오석중
    • 생약학회지
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    • 제38권2호통권149호
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    • pp.197-203
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    • 2007
  • Benign prostatic hyperplasia (BPH) is one of the common disease in elderly men. Recently old-age population is increased and we are growing more and more interested in clinical importance of BPH. In this study, the effect of PLX, which was the mixture of tomato extract (including 2% of lycopene) and chitooligosaccharide, on prostatic cancer cell and testosterone-induced BPH in adult rats of the Sprague Dawley strain was determined. The cell viability was evaluated by MTT method using L929 and LNCaP cell line, pretreated with various concentrations of PLX. The expression of prostatic specific antigen (PSA) and 5${\alpha$}$-reductase genes were evaluated by realtime PCR using LNCaP cell line and compared various concentrations of PLX with 50 ${\mu}$M of finasteride. An experimental prostatic hyperplasia was induced in male Sprague Dawley rats by giving testosterone for 8 weeks. After 2 weeks from start of giving testosterone, PLX and finasteride were administered orally once a day. The results were analyzed with prostate weight per body weight at 8 weeks. Cell viability of L929 cell line decreased specifically at the concentration of 2000 ${\mu}$g/mf of PLX. The cytotoxicity of PLX to the LNCaP cell line was shown at above 500 ${\mu}$g/ml of PLX. The inhibitory effect of PLX to the expression of PSA and 5${\alpha$}$-reductase genes in LNCaP cell line increased with the concentration of PLX. In vivo study, the results of PLX and finasteride administered group were 3.75${\pm}$0.60 and 3.49${\pm}$0.49 prostate weight ${\times}10^3$/body weight, which were lower than the result of BPH induced group (4.74${\pm}$0.58). These results suggested that PLX may be an effective material in BPH by having the role of the 5a-reductase inhibitor.

흑연로 원자흡수 분광법에 의한 사람 오줌 중 알루미늄의 정량을 위한 마이크로파 삭힘과 고체상 추출 (Microwave Digestion and Solid-Phase Extraction for Determination of Aluminum in Human Urine by Graphite Furnace Atomic Absorption Spectrometer)

  • 김영상;최윤석
    • 분석과학
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    • 제16권2호
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    • pp.102-109
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    • 2003
  • 오줌시료 중 미량 알루미늄을 혹연로 원자흡수 분광광도법 정량하기 위한 마이크로파삭힘 및 고체상 추출에 관하여 연구하였다. 시료에 질산과 과산화수소를 가하고 가정용 전자레인지로 유기물을 파괴시킨 다음 오븐에서 건조시킨다. 건조된 찌기를 황산으로 녹이고, 이를 8-hydroxyquinoline (Oxine, HQ)이 흡착된 XAD-4 수지의 칼럼에 통과시켜 Al(III)-8-hydroxyquinolinate 착물을 형성시켜 흡착시킨다. 칼럼으로부터 0.5 M 질산으로 용리한 Al(III)을 정량하였다. 이 실험과정에서 찌기를 녹이기 위한 산의 종류, 수지에 흡착시키는 HQ의 양, 녹인 시료용액의 pH, 칼럼에 고정된 착물의 용리를 위한 산의 종류와 농도 등의 실험조건을 검토하여 최적화 시켰다. 인공 오줌 시료를 바탕으로 최적화 실험을 하였으며 검정곡선을 작성하였다. 실제 시료 중 알루미늄을 정량하였고, 표준용액을 일정량 첨가한 시료에서 구한 회수율은 94~101% 이였다. 바탕 세기에 대한 표준 편차의 3배 세기에 해당하는 검출한계는 0.05 ng/mL 이었다. 이로서 본 방법이 오줌시료 중 알루미늄을 분리하여 정량하는데 응용될 수 있음을 알 수 있다.

피커링 에멀젼을 형판으로 하는 $SiO_2-TiO_2$ 다공성 분체의 제조 (Preparation of $SiO_2-TiO_2$ Porous Composite Pigments Using a Pickering Emulsion Method as Template)

  • 이상길;김영호;홍준기;표형배;이동규
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제29권3호
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    • pp.377-392
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    • 2012
  • 작은 고체 분체들은 피커링 유화 체계에서 안정화제로 작용하는 것은 이미 알려진 사실이다. 이 연구에서 우리는 알킬실란 처리 $TiO_2$와 n-헥실알코올, 수계로 안정한 피커링 에멀젼을 제조하였다. $TiO_2$ 입자에 의해 안정화된 피커링 에멀젼을 제조하기 위한 최적의 조건은 $TiO_2$ 입자의 양과 수상/유상의 비에 의해 결정된다. 피커링 에멀젼의 형태는 물과 n-헥실알코올에 대한 입자들의 젖음성에 의존된다. 피커링 에멀젼은 $TiO_2$가 5.00 wt%, 오일과 수상의 비가 3 : 7인 경우에 가장 안정하였다. 피커링 에멀젼을 형판으로 하여 무기 전조체를 졸-겔 공정에 의해 다공성 분체들이 합성되었다. 합성된 다공성 분체들은 광학 현미경, SEM, BET, XRD 및 EDS에 의해 확인되었다.

김제 청도리 동곡마을 도요지 출토 도자기의 고고화학적 특성 분석 (A Characteristics Analysis of Archaeological Chemistry on the Ceramics Excavated from Kiln Site in Dongkok-Town, Gimje in Korea)

  • 박영아;김규호;전유리;김나영
    • 보존과학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.131-147
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    • 2017
  • 본 연구는 김제 동곡마을 도요지에서 출토된 15~17세기 분청사기와 백자에 대하여 색도와 비중 및 흡수율, 미세구조 관찰 등의 물리적 특성, 태토와 유약의 조성에 대한 화학적 특성에 대하여 분석하였다. 물리적 특성에서 가마운영 상황과 제작 시기에 따라 제작기술이 점차 발전되는 변화가 관찰된다. 원료적 측면에서 동곡마을 도요지는 동일기반암에서 생성된 점토를 사용하여 도자기 종류, 생산 가마, 시기 등에 따라 원료를 정제하거나 융제를 첨가하는 등의 제작기법에서 차이를 보인다. 백자는 분청사기와 비교하여 착색제 함량이 평균적으로 1.3% 이상 적고 융제 성분 $K_2O$ 함량이 1.2% 가량 많은 편으로 같은 온도에서 더 쉽게 자화될 수 있는 특징을 보인다. 이와 같은 특성은 생산 시기가 늦어질수록 분명하게 나타난다. 유약은 자기 종류가 아닌 생산 시기에 따라 16세기 이후에는 MgO, $TiO_2$, MnO, $P_2O_5$ 등의 함량이 적게는 3배, 많게는 10배 이상 줄어들어 사용 원료에 차이가 있었던 것으로 추정해 볼 수 있다.

편백(Chamaecyparis obtusa) 정유의 항균, 항염, 항산화 효과 (Biological Activities of Essential Oil from Chamaecyparis obtusa)

  • 안정엽;이성숙;강하영
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.503-507
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    • 2004
  • 천연물은 지역 및 그 이용 특성에 따라 약용 및 식용으로 다양한 쓰임새가 있으며 그 연구 대상으로는 초본, 목본 등의 식물류와 담자균류, 미생물 등을 포함할 수 있으며 그리고 최근 연구가 활성화된 해양생물과 광물에까지 다양하게 소재를 탐색 할 수 있다 그 결과물의 활용은 의약품, 식품 및 화장품의 소재로써 넓게 쓰일 수 있다. 본 연구는 천연물의 활용이 날로 증가되는 현상과 더불어 이미 알려진 수목의 물질 소재에 대해 다양한 생리활성 검색을 실시하여 그 적용을 검토하여 보고하고자 한다. 선택된 수목 수종은 우리나라 자생 침엽수 중 가장 계절적 수량적 확보가 용이하다고 보고된 편백 정유를 이용하여 항세균, 항산화 그리고 항염 작용에 대한 활성 정도를 검토하였다. 항세균 활성 검정에는 그람음성균 2종과 그람양성균 2종에 대하여 실험하였으며 disc paper법, 탁도법, $IC_{50}$ minimum inhibitory concentration (MIC) 등을 평가하였으며 그 결과 항세균 효과는 그람음성균보다 그람양성균에 대해 보다 높은 활성을 나타내었다. 또한 랫드를 이용한 in vitro 항염 실험을 실시한 결과에서는 실험 대조균의 $75\%$를 상회하는 수준으로 검토되었으며 hyaluronidase 저해 정도를 이용한 in vitro 실험에서는 $55\%$의 저해 정도를 나타내었다. 항산화 정도는 methanol based DPPH법에 의해 $0.78\%\;(IC_{50})$를 나타내었으며 butylated hydroxy toulene (BHT)를 표준 물질로 사용하였다.

포도재배를 위한 친환경 유기농자재의 엽면시비 효과 (Foliar Fertilization Effect of Environmentally-Friendly Organic Agricultural Materials for Grape Cultivation)

  • 문영훈;안병구;정성수;이진호
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.760-763
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    • 2012
  • 친환경 포도재배를 위하여 농가에서 용이하게 구입 및 제조가 가능한 유기농자재의 효과를 조사한 결과 본 연구에 사용한 농자재의 pH는 4.6이하였고, 아미노산액은 상대적으로 높은 비료성분을 함유하였다. 포도수확기 토양의 pH는 시험초기 (농자재 처리 전)와 비교할 때 감소하였고, EC와 유기물함량은 증가하였으며, 유효인산은 대조구 (관행처리)를 제외하고 증가하였다. 치환성 K는 은행잎추출액 처리구와 대조구, 치환성 Ca는 무처리구와 아미노산용액 처리구에서 감소하였고, 치환성 Mg는 모든 농자재 처리구에서 감소하였다. 포도 잎의 질소 (N) 함량은 chitosan과 아미노산액 처리구, P는 chitosan, 목초액 및 아미노산액 처리구, K는 chitosan과 아미노산액 처리구, Ca은 chitosan 처리구, Mg 함량은 아미노산액 처리구에서 가장 높았다. 포도 수량은 목초액 처리구와 대조구에서 $1,581{\sim}1,583kg\;10^{-1}$로 가장 많았고, 당도는 무처리구를 제외하고 같은 수준을 보였다.

Revealing the Spatial Distribution of Inorganic Elements in Rice Grains

  • Jeon, Ji Suk;Choi, Sung Hwa;Lee, Ji Yeon;Kim, Ji A;Yang, Young Mi;Song, Eun Ji;Kim, Jae Sung;Yang, Jung Seok;Kim, Kyong Su;Yoo, Jong Hyun;Kim, Hai Dong;Park, Kyung Su
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제35권11호
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    • pp.3289-3293
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    • 2014
  • Femtosecond laser ablation (fs LA) was used in this study to identify pollution by heavy metals and the distribution of elemental nutrients at different rice milling ratios. Polished rice (degrees of milling of 3, 5, 7, 9, and 11) was collected from major Korean supermarkets and one sample thereof was selected. An internal quality control experiment was conducted using a rice flour certified reference material from the Korea Research Institute of Standards and Science (KRISS CRM) for the evaluation of the efficacy. To assess the effectiveness of the analysis method, the reliability was validated using a food analysis performance assessment scheme (FAPAS), with chili powder serving as an external quality control. The results of the analysis of the inorganic elements Ti, Ca, Al, Fe and Mn in white and brown rice with degrees of milling of 3, 5, 7, 9 and 11 using ICP-MS, ICP-OES and AAS revealed contents of 0.40, 49.2, 2.43, 5.36 and 10.3 mg/kg in white rice and 0.59, 78.0, 7.52, 11.0 and 18.5 mg/kg in brown rice, respectively. Among the elements, there were remarkable differences in the measured contents. By comparing the contents of the elements at different degrees of milling, Ti, Co, As, Ca, Al, Cu, Fe, and Mn were determined to be distributed on the surface of the rice grains, whereas the contents of Cd and Pb increased toward the center of the rice grains, and Si was evenly distributed. After the quantitative analysis of rice samples polished to different degrees of milling, Ca and Al, which were contained in large amounts, and Si were analyzed with specificity by fs LA. The results show that Ca and Al were distributed in the rice husk (protective covering of rice) and Si was distributed in all parts of the rice.