• 멤브레인
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• 제22권4호
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• pp.235-242
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• 2012

로켓 추진기관의 해체 시 발생하는 고농도 암모늄 퍼클로레이트(AP)를 액상소각 처리 후 추가로 발생하는 저농도의 AP처리를 위해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용하였고, 이때 AP제거 특성에 영향을 미치는 인자를 도출하기 위해 다양한 수리화학적 조건에서 전량여과방식으로 실험을 진행하였다. 고체 추진제에서 추출된 용액을 GC/MS와 FTIR분석을 통해 규산염 계열의 실록산 등을 검출하였으나, 이는 극미량이 포함되어 NF/RO 멤브레인 공정에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 상대적으로 낮은 압력의 운용조건에서는 높은 압력조건과 비교하여, 회수율 증가에 따라 농축된 AP의 삼투압 기작이 투과플럭스에 영향을 미치게 되어 13~17% 가량 플럭스가 감소됨을 확인하였다. 또한 AP의 제거율은 수리화학적 운영조건의 변화(압력 및 교반 속도 등)에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었고, 이 경우 NF와 RO 멤브레인 제거율은 각각 10~70%와 26~87% 가량 크게 달라짐을 확인하였다. 본 논문을 통해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용한 AP 제거 기작에서 수리화학적 운영조건의 변화에 따른 농도분극, 멤브레인 선택성 및 삼투압 영향이 중요 지배 기작이었으며, 이는 'NF/RO 멤브레인의 물질이동과 선택성'의 기존 이론적 모델과 부합하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권4호
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• pp.512-518
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• 2019

고분자연료전지용 막전극접합체(Membrane Electrode Assembly, MEA)의 저가화 및 고성능화를 위하여 촉매층을 구성하는 촉매와 이오노머의 계면 특성에 대한 이해가 중요한 연구주제가 되고 있다. 본 연구에서는 이오노머의 구조 제어를 위하여 상용 이오노머의 용매로 사용되는 물 대신에 프로필렌글리콜(Propylene Glycol, PG)을 용매로 사용하여 단측쇄(Short Side Chain, SSC) 나피온 이오노머가 분산된 현탁액을 제조하고 이를 이용하여 공기극 촉매층을 제조하여 연료전지 성능 특성을 평가하였다. PG 기반 이오노머의 함량을 20~35 wt%로 증가시키면서 제조된 촉매층의 연료전지 성능은 상용 물 기반 이오노머와는 달리 이오노머 함량이 35 wt%까지 증가함에 따라 성능도 지속적으로 증가하였다. PG 기반 이오노머의 작은 입도와 느린 건조 속도는 균일 구조의 촉매층 형성을 유도하여 수소이온전달에는 효과적이었지만 PG 기반 이오노머 필름의 낮은 산소투과도는 MEA 성능을 저하시키는 주요 문제로서 개선이 필요하였다.

• 대한의생명과학회지
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• 제6권4호
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• pp.237-244
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• 2000

정자의 원형질막은 삼투압에 의해서 영향을 받는다고 보고되고 있다. 이중 세포막내 분자구조의 변화 특히 막지질 구조의 변화와 동반되는 이온채널의 변화 그리고 $Ca^{2+}$과 HCO$^{-}_{3}$의 유동성과도 밀접한 관련이 있는 것으로 보고되고 있다. 지금까지의 연구보고에 의하면, 정자의 첨체반웅 (acrosome reaction)이 일어날 경우 protein tyrosine phosphorylation이 증가되는데 이것은 cAMP, protein kinase A 둥을 통하여 작용되는 것으로 보고되고 있다. 막의 지질변화를 유도하는 물질로 일종의 sterol acceptor인 BSA가 알려져 있는 바, 실제로 BSA가 막지질 성분에 미치는 영향을 관찰한 결과 cholesterol이 유출되고 이온 둥의 유동성 변화가 일어나, 이 유동성 변화가 정자의 adenylyl cyclase를 활성화시켜 cAMP를 증가시키고, PKA가 활성화되어 결과적으로 protein tyrosine phosphorylation이 유도된다고 보는 것이다. 첨체반응과 protein tyrosine phosphorylation과는 밀접한 관계가 있는 것으로 사료되고 있다. 본 연구는 정자 원형질막에서 cholesterol이 유출되어 protein tyrosine phosphorylation이 유도될 때, BSA와 같은 sterol acceptor가 작용할 것이라는 전제하에, 고삼투압 하에서 탈수로 인해 원형질막이 위축되더라도 sterol acceptor가 존재한다면 막지질 성분의 구조적 변화가 억제될 수 있을 것이라는 가설을 설정하였다. 실험결과, 저온 및 고삼투압 하에서 정자운동은 감소되지만 원형질막의 구조적 변화는 없고, 삼투압에 대한 반응정도는 원형질막을 통한 수분이동과 세포공적 변화에 따라 비례적으로 일어난다고 하는 사실을 발견하였다. 이 결과는 정자보존에 있어서 저온변화에 영향을 미치는 여러 인자들 특히 protein tyrosine phosphorylation의 증가와 밀접한 관계가 있음을 시시해 준다. 또한 sterol acceptor로 알려진 BSA는 삼투압이 변화되더라도 역시 중요한 인자로 작용할 수 있음을 알 수 있었으며, 특히 고삼투압으로의 변화는 cAMP와 protein kinase A를 거치는 신호전달과정에 있어서 중요한 요인이라는 사실을 확인할 수 있었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-13
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• 1989

This paper reviews the most important steps that have generated consistent progress in principles and developmental progress of embryo cryopreservation, and also study on freezing procedure and its application by conventional method and current improved method for freezing procedure and its appilcation of embryo cryopreservation in farm animals. Four were of particular interest: 1.The transport of water across the ccli membrane (zona pellucida) during freezing and thawing accordinglyplays a role in determing whether the celi survives. This movement of water is controlied mainly by extracellular phase changes and by the nature and concentration of any cryoprotective agent present. Therates of cooling, freezing and warming, and the intervals over which they are applied are further decisi've factors in determining whether a cryopreservation procedure allows survival after thawing. 2.The first successful deep freezing experiments with sheep morula and blastocysts during the seventies were based on the early procedures used for mouse embryos.Current research during the eighties is developed with the aim of simplifying and improving current procedures such as one-step dilution and rapid or ultra-rapid cooling by using the model of laboratory animals. 3.The conventional method for the embryo cryopreservation is described. An alternative to this method which may result in high survival and also in reducing of the freezing and thawing time is done by combing a permeable cryoprotectant such as glycerol, DMSO or propanediol and a non-permeable compound such as sucrose, trehalose, raffinose or lactose. 4.Finally a different approach to the preservation of embryos, named vitrification, is introduced. This procedure depends upon the ability of concentrated solutions of cryoprotective agents such as glycerol and propanediol to supercool to very low temperature (-196$^{\circ}C$) during rapid cooling before solidifying without formation of ice. However, more complete data are necessary for successful vitrification of blastocysts.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.172-172
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• 2016

The International Maritime Organization(IMO) adopted the International Convention for the Control and Management of Ships' Ballast Water and Sediments in 2004 to prevent the transfer of aquatic organisms via ballast water. Forty ballast water treatment systems were granted final approval. A variety of techniques have been developed for ballast water treatment including UV treatment, indirect or direct electrolysis, ozone treatment, chemical compounds and plasma-arc method. In particular, using plasma and ozone nano-bubble treatments have been attracted in the fields. However, these treatment systems have a problem such as remained toxic substance, demand for high power source, low efficiency, ets. In this paper, we present our strilization results obtained from membrane type electrolytic-reduction treatment system The core of an electrolysis unit is an electrochemical cell, which is filled with pure water and has two electrodes connected with an external power supply. At a certain voltage, which is called critical voltage, between both electrodes, the electrodes start to produce hydrogen gas at the negatively biased electrode and oxygen gas at the positively biased electrode. The amount of gases produced per unit time is directly related to the current that passes through the electrochemical cell. From the results, we could confirm the sterilization effect of bacteria such as S. aureus, E. Coli and demonstrate the mechanism of sterilization phenomena by electrolytic-reduction treatment system.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제24권2호
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• pp.193-200
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• 2011

본 연구를 통해 superlite라 불리는 단열 파우더를 채용한 NO96 멤브레인 타입 LNG선 단열 화물창의 만선항해 시 LNG의 BOR(Boil-Off Rate) 예측모델을 제시하였다. LNGCC(LNG Cargo Containment)의 비정상상태 열전달 FEM모델은 만선항해 시 대기 및 해수 조건을 반영하고 복잡한 화물창 단열구조에 균질화 기법을 적용하여 구축하였다. BOR은 만선항해중 LNGCC 내부로 침입하는 총 열량을 이용하여 평가되었으며, 주요 변수에 따른 BOR의 변화는 파라메트릭 열전달해석을 통하여 분석하였다. 그리고 파라메트릭 BOR 특성해석 결과를 토대로 LNG선의 탱크 크기, 단열층의 두께 그리고 superlite의 열전도율을 함수로 하는 BOR 예측모델을 유도하였다. 비선형 과도 열전달해석을 통해 직접 구한 BOR과의 비교를 통해 유도한 예측모델은 최대 1% 이내의 상대오차를 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제18권4호
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• pp.261-267
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• 2008

Poly(vinyl chloride) (PVC) 주사슬과 poly(hydroxyethyl acrylate) (PHEA) 곁사슬로 구성된 가지형 공중합체를 원자전달라디칼 중합을 통해 합성하였다. PVC의 2차 염소원자의 직접적인 개시반응에 의해 친수성인 PHEA 단량체를 그래프팅시켰다. 이렇게 합성된 PVC-g-PHEA을 술포석시닉산(SA)를 사용하여 가교시켰으며, 이는 가지형 공중합체의 -OH 그룹과 SA의 -COOH와의 에스테르 반응임을 FT-IR 분광법을 이용하여 분석하였다. 이온교환능(IEC)은 SA 함량이 증가함에 따라 계속하여 증가하여 0.87 meq/g까지 도달하였고, 이는 전해질막에 이온 그룹수가 증가하기 때문이다. 하지만, 함수 율은 SA 함량이 20 wt%까지는 증가하다 그 이상에서는 감소하였다. 또한 수소 이온 전도도도 SA 함량에 따라 증가하여 20 wt% SA 농도에서 0.025 S/cm의 최대값을 나타내었고, 이는 SA 함량이 증가함에 따라 이온 그룹의 수가 증가하는 효과와 가교가 증가하는 효과가 서로 경쟁적으로 일어나기 때문으로 사료된다.

• Macromolecular Research
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• 제17권5호
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• pp.325-331
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• 2009

The synthesis and the characterization of crosslinked ABC triblock copolymer, i.e. polystyrene-b-poly (hydroxyethyl methacrylate)-b-poly(styrene sulfonic acid), (PS-b-PHEMA-b-PSSA) is reported. PS-b-PHEMA-b-PSSA triblock copolymer at 20:10:70 wt% was sequentially synthesized via atom transfer radical polymerization (ATRP). The middle block was crosslinked by sulfosuccinic acid (SA) via the esterification reaction between -OH of PHEMA and -COOH of SA, as demonstrated by FTIR spectroscopy. As increasing amounts of SA, ion exchange capacity (IEC) continuously increased from 2.13 to 2.82 meq/g but water uptake decreased from 181.8 to 82.7%, resulting from the competitive effect between crosslinked structure and the increasing concentration of sulfonic acid group. A maximum proton conductivity of crosslinked triblock copolymer membrane at room temperature reached up to 0.198 S/cm at 3.8 w% of SA, which was more than two-fold higher than that of Nafion 117(0.08 S/cm). Transmission electron microscopy (TEM) analysis clearly showed that the PS-b-PHEMA-b-PSSA triblock copolymer is microphase-separated with a nanometer range and well developed to provide the connectivity of ionic PSSA domains. The membranes exhibited the good thermal properties up to $250^{\circ}C$ presumably resulting from the microphase-separated and crosslinked structure of the membranes, as revealed by thermal gravimetric analysis (TGA).

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제27권4호
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• pp.143-153
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• 2006

The purpose of this work was to assess and quantify the beneficial effects of gas exchange, while testingto the various frequencies of the sinusoidal wave that was excited by the PZT actuator, for patients suffering from acute respiratory distress syndrome (ARDS) or chronic respiratory problems. Also, this paper considered a simulator to design a hollow type artificial lung, and a mathematical model was used to predict a behavior of blood. This simulation was carried out according to the Montecarno's simulation method, anda fourth order Runge-Kutta method was used to solve the equation. The experimental design and procedure are then applied to the construction of a new device to assess the effectiveness of the membrane vibrations. As a result, the vibration method is very effective in the increase of gas transport. The gas exchange efficiency for the vibrating intravascular lung assist device can be increased by emphasizing the following design features: consistent and reproducible fiber geometry, and most importantly, an active means of enhancing convective mixing of water around the hollow fiber membranes. The experimental results showed the effective performance of the vibrating intravascular lung assist device. Also, we concluded that important design parameters were blood flow rates, fiber outer diameter and oxygen pressure drop. Based on the present results, it was believed that the optimal level of blood flow rates was 200$cm^3$/min.

• 한국방사성폐기물학회:학술대회논문집
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• 한국방사성폐기물학회 2005년도 춘계 학술대회
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• pp.137-144
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• 2005

원전 1차 계통내에 실리카는 알카리 토금속(Ca, Mg, Al 등)과 결합하여 원전 연료 피복재에 열전달을 방해하는 규석층(Zeolite)를 형성한다. 이렇게 형성된 규석층은 원전 피복재 손상의 원인이 된다. 이러한 원전 1차 계통내 실리카의 문제점들은 EPRI 보고서 등에 그 문제점이 꾸준히 제기되어 왔으며 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 막분리 공정을 이용하고자 하였다. 먼저 실험실 규모의 실험을 통해 NF막의 실리카 제거율이 약 $60\;{\sim}\;70\%$, Boron 제거율이 약 $10\;{\sim}\;20\%$로 그 적용 가능성을 확인하였으며, FilmTec과 Osmonics 사 NF막 제품 4종에 대하여 현장 실험을 수행하였다. 현장 사용후연료 저장 붕산수 400L를 시료로 한 실험에서 운전압력 $10kg_{f}/cm^2$에서 FilmTec 사의 NF90-2540이 실리카 제거율이 약 $98\%$, Boron 제거율이 약 $43\%$로 확인되었으며 또한 NF270-2540이 실리카 제거율이 약 $38\%$, Boron 제거율이 약 $3.5\%$로 확인되었다. 이를 바탕으로 장기운전 특성 실험 등의 추가적인 연구를 통해 최적의 실리카 제거를 위한 막 분리공정을 설계 할 예정이다.