• 제목/요약/키워드: Membrane surface

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결정성 탄소의 산처리가 고분자연료전지의 성능과 내구성에 미치는 영향 평가 (Effect of Acid Treatment of Graphitized Carbon on Carbon Corrosion in Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cells)

  • 오형석;한학수;김한성
    • 전기화학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.181-188
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    • 2009
  • carbon nanofiber (CNF)의 표면을 질산과 황산을 사용하여 산화시킨 후 백금 촉매를 modified polyol method로 담지시켰다. 산처리 시간이 길어질수록 탄소 표면에 산소 작용기의 양이 증가 했으며 그 결과 백금 담지량이 증가하고 분산도가 향상되었다. CNF의 산처리 시간이 전기화학적 부식특성에 미치는 영향을 평가하기 위해서 단위전지형태에서1.4 V의 정전압 조건을 30분간 인가하였으며 이 때 발생한 $CO_2$ 의 양을 on-line mass spectrometry로 측정하였다. 실험 결과 산처리한 CNF를 사용한 Pt/CNF 촉매가 산처리 하지 않은 CNF를 담체로 사용한 경우보다 $CO_2$ 발생량이 많았으며 산처리 시간이 증가할수록 $CO_2$ 발생량이 증가하였다. 부식실험 이후 성능감소의 폭은 카본부식이 증가할수록 증가하였다. 이는 CNF에 대한 산처리가 촉매 담지에는 유리할 수 있으나 전기화학적 카본 부식을 가속화 시키는 결과를 초래하여 결과적으로 연료전지 내구성을 저하시키는 요인이 될 수 있는 것으로 사료된다.

냉.온열의 반복 자극이 전립선 내부의 온도 분포에 미치는 영향 (The Effects of Warm and Cold Stimulations on the Temperature Distribution in the Prostate)

  • 문우석;백병준;박복춘;김철생
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.467-475
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    • 2002
  • 가온 프로브를 사용하여 직장을 통한 온열치교법이 비침습적 전립선치료의 한 방법으로 사용되고 있으나 직장벽 내에서의 과도한 온도에 의한 가열은 장점막의 손상을 입힐 뿐만 아니라 전립선 전체를 적절한 온도까지 가열하기가 어렵다고 알려져 있다. 따라서 전립선과 온열치료 시스템 사이에서 일어나는 열전달 메카니즘에 관한 보다 정확한 이해가 요구된다. 본 연구에서는 전립선 표면에 가해진 냉.온 자극이 전립선 내부의 온도 분포에 미치는 영향을 수치해석을 이용하여 검토하였다. 유한체적 프로그램인 "FLUENT"를 사용하여 비정상상태의 열전도방정식을 해석하여 전립선 내의 시간에 따른 온도분포를 고찰하고, 가열 및 냉각시간, 가열 및 냉각온도 등이 전립선 내부의 온도분포와 온열효과가 전달되는 영역을 규명하였다. 온열 치료법(40~45$^{\circ}C$)에 의해 온열효과가 나타나는 전립선의 내부 영역을 가시화하고, 가열/냉각의 반복 자극이 전립선의 온도분포에 미치는 영향을 조사한 결과 통상적인 온열 치료법에 의한 온열효과는 전립선의 낮은 열전도도의 영향에 의해 전립선의 일부 영역에만 도달되는 한계를 보였다. 가열/냉각의 냉.온 자극을 반복하면서 열적 자극효과를 고려한 냉.온 치료시스템을 개발하기 위하여 냉.온 자극 온도와 시간이 전립선 내부에 미치는 열전달 메카니즘을 고찰하여 원하는 자극주기와 전립선 내부 온도자극 정도를 설정하기 위한 유효한 자극패턴을 제시할 수 있는 기초자료를 획득하였다. 또한, 전립선 조직내부를 통과하는 혈액의 유동이 조직의 온도분포 및 열전달에 미치는 영향을 검토한 결과 냉온 자극 강도에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 냉온자극에 의한 전립선치료기의 자극프로브의 형상 설계와 가열에 의한 온열 효과 및 가열/냉각의 반복에 의한 열자극 효과를 동시에 얻을 수 있는 자극시스템을 개발하는 데에 유용하게 사용할 수 있으리라 사료된다.

정수장 원생동물 분석방법의 국내 실험실간 교차시험 연구 (Interlaboratory Study for Cryptosporidium and Giardia Test Methods in Water)

  • 정현미;박상정;김대균;박상희;김이호;이상호;조주래;이경희;박종근;이목영;변승헌;조은주;임연택
    • 한국물환경학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.321-327
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    • 2006
  • This interlaboratory study was designed to evaluate protozoan test methods in water and to predict the major causes of deviation of the methods. Each of four laboratories with previous experience of protozoa analysis in water participated, and met the initial performance criteria of EPA 1623 method provided. The protozoan analysis procedure consists of filtrations, concentration, immunomagnetic separation, dyeing (staining) and counting with observation. We tested three different filtration equipments: capsule filter for 10 L of surface water, and high volume (HV) capsule filter and membrane filter for 100 L of finished water. When the recovery of each step of the procedure was evaluated with EasySeed, the commercial stock of each 100 Cryptosporidium and Giardia, immunomagnetic separation and filtration step were the most crucial steps affecting the stability of the recovery, especially for Cryptosporidium. There was no significant difference of recovery among the filtration methods. Recovery of protozoa from source water were evaluated with spiked EasySeed as matrix tests. The recoveries of Giardia increased significantly in the matrix tests compared those in the deionized water. We also applied red stained mixture stocks of Cryptosporidium and Giardia called ColorSeed as internal standards of water sample tests. The recoveries of both EasySeed and ColorSeed in samples tested were within the range of the criteria, however, the Giardia recoveries using ColorSeed decreased significantly. Further optimization study with ColorSeed will be necessary, considering the convenience of using the internal standard without additional sample analysis. The significant factors of the recovery variation were identified as the differences of laboratories as well as water quality and type of the stock for spiking. The results of this study emphasize the importance of the quality assurance program for protozoan analysis lab in water.

유기용매 내성 세균과 이용가능성 (Solvent Tolerant Bacteria and Their Potential Use)

  • 주우홍
    • 생명과학회지
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    • 제25권12호
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    • pp.1458-1469
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    • 2015
  • 유기용매 내성 세균의 첫 분리 보고 이후 다수의 유기용매 내성 세균들이 토양 폐수 심지어 심해 등 모든 환경에서 분리 보고되고 있다. 대부분의 유기용매 내성 세균은 그람음성세균으로 이는 그람음성 세균이 그람양성 세균 보다 유전적으로 더 내성을 보이기 때문이다. 유기용매 내성 기전은 유기용매 내성 그람음성 세균을 주로 사용하여 집중적으로 구명되어왔다. 유기용매 내성 그람양성 세균의 유기용매 내성 기전은 비교적 최근 연구에서 발견되고 있다. 유기용매는 용매에 따라 다른 독성을 보이며 유기용매 내성세균의 유기용매 내성 수준은 종과 균주에 의존적으로 매우 변화가 심하다. 그러므로 유기용매 내성세균은 다양한 변인과 다유전자에 의한 적응 전략에 의하여 용매독성과 싸우며 용매 스트레스에 적응할 수 있다. 그들은 세포형태 및 세포 행동에서의 변화, 세포표층의 수식, 세포막 적응, 용매 배출 펌프, 샤페론 그리고 항산화 반응 등의 기전을 통하여 유기용매의 과량의 농도에서도 생존할 수 있다. 본 총설에서는 대표적인 유기용매 내성 세균, 유기용매 내성 세균에서의 유기용매에의 적응 및 내성 전략들 나아가 그들의 산업적 및 환경공학적인 잠재적인 영향에 대하여 개관하고자 한다.

유기인계 및 카바메이트계 농약을 측정할 수 있는 바이오 센서의 개발 (Acetylcholinesterase-based Biosensor for Detection of Residual Organophosphates and Carbamates Insecticides)

  • 김영미;김진영;조문제;장공만;현해남;김소미
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제49권4호
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    • pp.315-321
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    • 2006
  • 유기인계나 카바메이트 살충제는 신경전달계 효소인 Acetylcholinesterase(AchE)를 저해하므로 농산물중에서 농약의 잔류여부 확인이 가능하다. 이러한 바이오센서는 환경 관리를 위한 민감한 센서로 사용될 수 있으며, 최근에는 AchE를 이용한 잔류농약을 측정할 수 있는 바이오센서 기술이 주목을 받고 있다. 우리는 최근에 감광성고분자물질인 고정화물질을 이용하여 광기교화반응에 의해 AchE를 막에 고정화시켜 잔류농약을 측정할 수 있는 바이오센서를 개발하였다. 고정화시킨 효소는 $4^{\circ}C$에서 6개월 동안 안정하였으며, 유기인계와 카바메이트계의 농약에 대한 반응에서도 기존의 용액형태의 효소보다 민감한 반응을 보였다. 또한 본 연구개발로 제작된 바이오센서에 의한 잔류농약 측정법은 용액형태의 효소에 의한 잔류농약 측정법보다 신속 간편하여 5분 안에 잔류농약에 대한 효소의 억제율을 측정할 수 있었으며, chlorpyrifos, cabaryl, carbofuran methidathion에 대해 농약의 검출 능력이 정밀분석법에 의한 검출한계에 근접한 것으로 나타났다

Cryo-Methods와 Cryo-SEM을 이용한 Cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803 미세구조 관찰 (Observations of the Cyanobacteria Synechocystis sp. PCC 6803 using Cryo-Methods and Cryo-SEM)

  • 이은주;문윤정;오현우;김수진;정영호;권희석;김윤중
    • Applied Microscopy
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    • 제39권1호
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    • pp.65-72
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    • 2009
  • Cryo-SEM은 수분을 함유하거나 액상 시료를 동결된 상태로 관찰하는 방법으로 rapid cooling, fracturing, sectioning, etching, coating과 같은 다소 복잡한 여러 과정의 전처리(Cryo-methods) 로 구성된다. 각 과정에서는 분석 목적이나 시료 특성(예: 시료크기, 물 함량 등)을 고려하여 최적의 조건을 설정하여야 한다. 본 연구에서는 cryo-SEM을 이용하여 남세균 (cyanobacteria, Synechocystis sp. PCC 6803)의 표면 및 내부 구조 관찰을 위한 etching time과 시료 처리에 관하여 살펴보았고 cryo-methods로 처리한 후 cryo-SEM으로 관찰한 이미지를 화학 고정한 일반 SEM(CSEM) 결과와 비교하였다. 관찰 결과, 화학 고정한 CSEM에서는 Synechocystis sp. PCC 6803 표면에 존재하는 pili가 잘 관찰되지 않았으며 파단된 내부 구조의 이미지를 얻을 수 없었으나 cryo-methods/cryo-SEM에서는 세포 표면의 pili 및 membrane의 형태를 관찰할 수 있었다. 또한 수화 상태에 따라 구조변형이 일어나는 biofilm의 구조도 관찰할 수 있었다. 이러한 결과로부터 cryo-methods/cryo-SEM은 수분을 함유하는 의생물 시료의 형태 구조를 분석하는 유용한 방법으로 사료된다.

피조개, Scapharca broughtonii 외투막 상피층의 미세구조 (Ultrastructure of the Mantle Epidermis in the Ark Shell, Scapharca broughtonii (Bivalvia: Acridae))

  • 이정식
    • Applied Microscopy
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    • 제32권3호
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    • pp.213-222
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    • 2002
  • 피조개의 외투막은 바깥 상피층, 결합조직층 그리고 안쪽 상피층으로 구성되어 있다. 상피층은 단층으로 지지세포, 섬모세포 및 분비세포들로 구성되며, 결합조직층은 주로 교원섬유와 근섬유로 이루어져 있다. 안쪽 상피층의 지지세포들은 원주형으로 자유면은 미세융모로 덮여있다. 섬모세포들은 자유면에 섬모와 미세융모를 가지며, 이들 세포의 세포질 상부에서는 다수의 관상 미토콘드리아들이 관찰된다. 분비세포들은 주로 바깥 상피층에서 관찰되며, 분비과립의 형태학적 특징에 따라 A, B, C, D 네 종류로 구분할 수 있다. A형 분비세포들은 점액세포들로서 가장자리와 중앙부의 외투막에서 주로 관찰되며, 이들 세포의 분비과립은 전자밀도가 낮고 막을 가지지 않는다. B형 분비세포들은 발달된 다수의 조면소포체와 골지체 그리고 전자밀도가 높고 막을 가진 분비과립들을 함유한다. C형 분비세포들의 분비과립은 섬유성분의 중심부와 균질성의 주변부로 구분된다. D형 분비세포들은 주로 중앙부와 각정부 외투막의 바깥 상피층에서 관찰되며, 이들 세포의 분비과립은 균질성의 중심부와 과립상의 주변부로 구분된다. 이와 같은 결과들은 피조개 외투막의 바깥 상피층은 패각형성에 관여하며, 안쪽 상피층은 외투강 정화에 관여함을 의미한다.

촉매성 산화물 전극에 의한 암모니아의 전기 화학적 분해 특성 (Electrochemical Decomposition Characteristics of Ammonia by the Catalytic Oxide Electrodes)

  • 김광욱;김영준;김인태;박근일;이일희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권1호
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    • pp.9-15
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    • 2005
  • 본 연구에서는 전기화학적 방법에 의한 암모니아의 질소화 분해 특성을 파악하기 위하여 여러 암모니아 전해 실험 변수에 대하여 조사하였다. $IrO_2$, $RuO_2$, Pt 양극에서 암모니아의 분해에 대한 pH 및 염소 이온의 영향이 상호 비교되었으며, 전해 반응기에서의 분리막의 존재 유무, 전류밀도, 암모니아 초기 농도 등의 변화에 따른 암모니아의 전기화학적 분해 특성이 조사되었다. 산성이나 알칼리 조건에서 암모니아의 분해에 대한 전극의 성능은 전체적으로 $RuO_2{\approx}IrO_2>Pt$ 순으로 나타났다. 암모니아의 분해는 전극에 공급되는 전류 밀도가 $80mA/cm^2$에서 가장 높았으며 그 이상의 전류 밀도에서는 산소발생에 의해 암모니아의 전극 흡착이 영향을 받아 오히려 감소되었다. 암모니아 용액에 존재하는 염소 이온의 농도가 증가할수록 암모니아의 분해는 증가하나 10 g/l 이상에서는 분해율 증가가 크게 둔화되었다. pH 7의 전해 반응의 경우 전극 표면에서 OH 라디칼이 생성되어 암모늄 이온의 분해가 이루어지는데, 이 OH 라디칼은 $RuO_2$ 전극에서 가장 많이 생성이 되었다.

경골어류 카라신과 Hyphessobrycon serpae의 수정란 난막 미세구조 (Ultrastructure of the Fertilized Egg Envelope from Hyphessobrycon serpae, Characidae, Teleost)

  • 김동희;등영건;이규재
    • Applied Microscopy
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    • 제35권2호
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    • pp.89-96
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    • 2005
  • 카라신과(Characidae)에 속하는 Hemigrammus ocellifer, Gymnocorymbus ternetzi 및 Hemigrammus caudovittatus 의 경우 동물극 쪽에 정자의 통로인 난문 (micropyle)이 있으며, 3종 모두 난문 주위에 난막의 융기선이 방사형으로 위치하여 공통적인 특징을 보이지만 난막의 단면구조는 종에 따라서 서로 다른 것으로 알려져 있다. 그러나 난문의 구조가 카라신과 어류의 공통적인 과의 특성인지는 아직 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구는 카라신과 어류에서 난문의 구조가 과의 공통적인 특징인지 아니면 종만이 가지는 종특성인지를 확인하고 계통분류학적 기초 자료를 얻기 위하여 Hyphessobrycon serpae의 수정란과 난막의 외부 및 내부형태를 광학현미경, 주사전자현미경 및 투과전자현미경을 이용하여 관찰하고자 하였다. Hyphessobrycon serpae의 수정란은 구형의 무색투명한 부착성 및 침성란으로 유적 (oil droplet)과 부속사는 관찰되지 않았다. 동물극 쪽에 수정을 위한 정자의 통로인 한 개의 난문 (micropyle)이 관찰되었고, 난문 주위에는 난막의 융기선이 방사형으로 배열하고 있었으며 난막의 융기선은 $13{\sim}15$개로 수정란마다 약간의 차이를 보였다. 난막의 표면은 산란상에 부착하는 기능을 수행하는 것으로 생각되는 망상형의 섬유상 구조물들이 분포하고 있었으며 이 망상구조물 내부에 pore canal이 산재하고 있었다. 수정란 난막의 두께는 $0.9{\sim}1.0{\mu}m$였으며 3층으로 구성되어 있었다. 외층은 부착기능을 하는 전자밀도가 가장 높은 섬유상층이었고, 중층은 표면에서 관찰되었던 pore canal들이 중층이 끊어진 형태로 완전히 관통되어 있었으며 내층은 전자밀도가 서로 다른 $6{\sim}7$층의 다층구조를 하고 있었다. 이상과 같이 Hyphessobrycon serpae의 수정란 난막의 미세구조적 특징은 이 종만이 가지는 독특한 형태학적 형질로서 종을 분류하는데 사용될 수 있으며 난문 주위에 난막의 융기선이 방사형으로 배열하고 있는 것은 카라신과 어류의 공통적인 과 (Family)의 특성으로 생각된다.

다공성 폴리(ε-카프로락톤)/실리카 복합체의 제조 및 특성평가 (Synthesis and Characterization of Porous Poly(ε-caprolactone)/Silica Nanocomposites)

  • 손시원;최지은;조훈;강대준;이득용;김진태;장주웅
    • 폴리머
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    • 제39권2호
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    • pp.323-328
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    • 2015
  • 졸-젤법을 이용한 전기방사법과 캐스팅법으로 폴리(${\varepsilon}$-카프로락톤)(PCL) 나노섬유와 PCL/실리카 막을 각각 제조하였다. 용매에 N,N-dimethylformamide(DMF)를 혼합한 경우 부드럽고 연속적인 PCL 나노섬유가 제조되었다. PCL 기지상에 tetraethyl orthosilicate(TEOS) 농도가 0에서 40 vol%로 증가함에 따라 PCL/silica의 강도는 12에서 8MPa로 감소하였지만, 7주까지 phosphate buffered saline solution(PBS) 침지에 따른 강도값의 변화는 없었다. 실리카 첨가에 따른 인장강도의 감소는 기공도의 증가에 기인하였다. PCL/실리카 막의 결정구조는 사방정계로 실리카 농도가 0에서 40 vol%로 증가함에 따라 crystallite 크기는 57에서 18 nm로 감소하였다. 세포독성 실험결과, PCL/실리카는 시편의 수축 및 변형이 없고, 검체 주위에서 변색이나 L-929 세포의 이상이 관찰되지 않는 무독성이었다.