• 제목/요약/키워드: Oxygen membrane

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Cathode 산소 공급조건에서 고분자막 내구평가 프로토콜의 가습/건조 시간 변화의 영향 (Effect of Change in Wet/Dry Time of PEMFC Membrane Durability Test Protocol Using Oxygen as Cathode Gas)

  • 임대현;오소형;정성기;정지홍;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제59권1호
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    • pp.16-20
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    • 2021
  • PEMFC 고분자막의 내구성 향상을 위한 내구성 평가는 PEMFC 발전을 위해 매우 중요하므로 고분자막 내구성 평가 프로토콜(AST) 연구개발이 계속 되고 있다. 최근에 DOE의 고분자막 화학적/기계적 내구성 평가 AST가 개발되어 Nafion XL에 적용해 검토하였다. 평가시간을 단축시키기 위해 공기대신 산소를 Cathode 가스로 사용해 144시간만에 종료하였다. DOE AST가 가습 45초/건조 30초로 전압변화 횟수가 많아서 전극의 열화가 MEA 내구성에 더 많은 영향을 미쳤다. 그래서 가습 60초/건조 300초로 1사이클 시간을 길게하고 가습시간 대비 건조시간도 길게 하여 고분자막을 더 열화시키게 하였고, 240시간에 종료하였다. 고분자막 내구성 평가를 위한 DOE AST가 전극 열화도 동반됨을 확인하였다.

Cysteine improves boar sperm quality via glutathione biosynthesis during the liquid storage

  • Zhu, Zhendong;Zeng, Yao;Zeng, Wenxian
    • Animal Bioscience
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    • 제35권2호
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    • pp.166-176
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    • 2022
  • Objective: Sperm is particularly susceptible to reactive oxygen species (ROS) stress. Glutathione (GSH) is an endogenous antioxidant that regulates sperm redox homeostasis. However, it is not clear whether boar sperm could utilize cysteine for synthesis GSH to protect sperm quality from ROS damage. Therefore, the present study was undertaken to elucidate the mechanism of how cysteine is involved in protecting boar sperm quality during liquid storage. Methods: Sperm motility, membrane integrity, lipid peroxidation, 4-hydroxyIlonenal (4-HNE) modifications, mitochondrial membrane potential, as well as the levels of ROS, GSH, and, ATP were evaluated. Moreover, the enzymes (GCLC: glutamate cysteine ligase; GSS: glutathione synthetase) that are involved in glutathione synthesis from cysteine precursor were detected by western blotting. Results: Compared to the control, addition of 1.25 mM cysteine to the liquid storage significantly increased boar sperm progressive motility, straight-line velocity, curvilinear velocity, beat-cross frequency, membrane integrity, mitochondrial membrane potential, ATP level, acrosome integrity, activities of superoxide dismutase and catalase, and GSH level, while reducing the ROS level, lipid peroxidation and 4-HNE modifications. It was also observed that the GCLC and GSS were expressed in boar sperm. Interestingly, when we used menadione to induce sperm with ROS stress, the menadione associated damages were observed to be reduced by the cysteine supplementation. Moreover, compared to the cysteine treatment, the γ-glutamylcysteine synthetase (γ-GCS) activity, GSH level, mitochondrial membrane potential, ATP level, membrane integrity and progressive motility in boar sperm were decreased by supplementing with an inhibitor of GSH synthesis, buthionine sulfoximine. Conclusion: These data suggest that boar sperm could biosynthesize the GSH from cysteine in vitro. Therefore, during storage, addition of cysteine improves boar sperm quality via enhancing the GSH synthesis to resist ROS stress.

글루코오즈가 고정화된 Poly(vinly Alcohol)/Chitosan 블렌드 복합막을 통한 인슐린의 방출조절 (Controlled Release of Insulin through Glucose Oxidase Immobilized Composite Poly(vinyl Alcohol)/Chitosan Blend Membrane)

  • Kim, Jin Hong;Shim, Jin Ki;Lee, Young Moo;Son, Tae Il
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    • 제3권2호
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    • pp.70-78
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    • 1993
  • 글루코오즈(GOD) 옥시다제가 고정화된 PVA/키토산 플렌드막과 다공성 폴리아미드 복합막을 통해 인슐린의 투과거동을 살펴보았다. GOD가 고정화된 막을 통한 투과계수는 $10^{-6}{\sim}10^{-7}\textrm{cm}^3cm/\textrm{cm}^2sec$이었다. 복합막의 클루코오즈 농도에 대한 변화는 낮은 글루코오즈 농도에서 높았는데 이는 막으로부터 산소의 고갈 때문이었다. PVA/키토산 및 다공성 폴리아미드막을 통한 인슐린의 투과는 글루코오즈 농도에 따라 500mg%까지 점차 증가하였다.

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폐수처리를 위한 제올라이트 막의 최근 연구에 대한 총설 (Recent Progress in Zeolite Membrane for Wastewater Treatment: A Review)

  • 이주엽;라즈쿠마 파텔
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    • 제32권4호
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    • pp.227-234
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    • 2022
  • 폐수는 석유 정제 산업에서만 방출되는 것이 아니고 아니라 가죽, 섬유, 페인트, 목재, 염료 가공 산업에서 또한 방출된다. 이런 산업 폐수는 중금속과 질소화합물 등 수질오염물질을 포함하고 있으며 화학적 산소요구량(COD)이 높다. 안전한 처리를 위해 폐수에서 각종 오염물질을 걸러내는 방식이 있지만 막 기반 기술은 고효율, 저비용으로 가장 효율적인 방법 중 하나이다. 다양한 막 중에서, 제올라이트 막은 가성비로 주목을 받고 있으며 많은 연구를 거쳤다. 본 리뷰논문은 i) 폐수처리, ii) 미세여과막, iii) 중공사막, iv) 초여과막의 순서로 폐수처리를 위한 제올라이트 막의 최근 진척을 중점으로 다루고 있다.

관형 세라믹 정밀여과와 광촉매 첨가 PES 구의 혼성수처리에서 pH 및 포화산소, 역세척 매체의 영향 (Effect of pH, Saturated Oxygen, and Back-flushing Media in Hybrid Water Treatment of Tubular Ceramic MF and Photocatalyst-loaded PES Beads)

  • 홍성택;박진용
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    • 제24권2호
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    • pp.123-135
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    • 2014
  • 고도정수처리를 위한 관형 세라믹 정밀여과와 이산화티타늄($TiO_2$) 광촉매 첨가 PES (polyethersulfone) 구의 혼성공정에서 pH 및 포화산소, 역세척 매체의 영향을 막오염에 의한 저항($R_f$) 및 투과선속(J), 총처리수량($V_T$) 측면에서 물 또는 질소, 산소 역세척 결과를 비교하였다. pH가 증가할수록 $R_f$는 감소하였고 J과 $V_T$는 증가하였다. 탁도 처리효율은 pH에 상관없이 물 또는 질소 역세척 모두 유사한 값을 보였고, 용존유기물(DOM) 처리효율은 물 역세척 시 일정한 경향을 보이지 않았다. $R_f$는 공급수를 산소로 포화시킨 무역세척(NBF)에서 포화산소(SO)가 없는 NBF보다 낮게 나타났다. DOM 처리효율도 SO가 있는 NBF에서 SO가 없는 NBF보다 낮게 나타났다. 이러한 결과는 SO가 광촉매 $TiO_2$와 반응하여 발생된 OH 라디칼이 모듈 내에 채워진 물에 의해 희석되었기 때문이다. 역세척 주기 10분에서 물 역세척보다 기체 역세척 시 DOM 처리효율은 큰 값을 보였다. 이러한 결과는 기체 역세척이 물 역세척보다 PES 구를 효과적으로 세척함으로써, PES 구에 의한 흡착과 광분해가 활발하게 진행되기 때문이다.

공급 측과 투과 측 조건에 따른 $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ (BSCF) 관형 분리막의 산소투과 특성 (Oxygen Permeation Properties of Tubular $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ (BSCF) Membranes under Different Condition of Feed Side and Permeate Side)

  • 김종표;박정훈;이용택;최영종
    • 멤브레인
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    • 제21권2호
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    • pp.155-162
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    • 2011
  • $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ (BSCF) 조성을 갖는 치밀한 관형 분리막은 압출 성형 방법으로 제조하였다. $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 구조적 특성은 x-선 회절분석기 (XRD)와 전자 주사 현미경 (SEM)을 이용하여 분석하였으며, 상대밀도는 94.10%를 보였다. 산소투과량 분석은 700~$950^{\circ}C$ 범위에서 공급 측과 투과 측의 운전조건에 따라 측정되었다. 공급 측과 투과 측에서 대기 중 공기와 진공펌프를 사용할 경우, $Ba_{0.5}Sr_{0.5}Co_{0.8}Fe_{0.2}O_{3-{\delta}}$ 관형 분리막의 산소투과량은 $900^{\circ}C$에서 1.37 mL/$min{\cdot}cm^2$로 높게 나타났다.

미세구조에 따른 La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ 분리막의 산소투과 및 기계적 특성 (Oxygen Permeation and Mechanical Properties of La0.6Sr0.4Co0.2Fe0.8O3-δ Membrane with Different Microstructures)

  • 이시우;이승영;이기성;우상국;김도경
    • 한국세라믹학회지
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    • 제39권10호
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    • pp.994-1000
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    • 2002
  • 고상 반응법을 통해 $La_{0.6}Sr_{0.4}Co_{0.2}Fe_{0.8}O_{3-{\delta}}$ 페롭스카이트계 산소투과 분리막을 제조하였으며, 미세구조에 따른 산소투과 특성 및 기계적 특성을 고찰하였다. 분리막의 미세구조는 소결온도 및 소결 유지시간을 달리함으로써 조절하였으며, 미세구조에 따른 평균 입경 및 상대밀도의 변화를 평가하였다. 입계 분율의 감소에 따라 산소투과유속이 증가하는 경향을 나타내었으며, 본 연구에서 고찰한 소결조건 중에서는 1300${\circ}C$에서 10시간 유지하여 제조한, 상대밀도가 높고 비교적 입경이 조대한 분리막 시편의 경우, 최대 0.37 ml/$cm^2$${\cdot}$min의 산소투과유속이 특정되었다. 파괴강도는 소결체의 상대밀도에 의존적이었으며, 파괴인성은 결정립의 크기에 따라 증가하는 경향을 나타내었다.

용존 산소 측정용 초소형 Clark-type 센서에 대한 연구 (A Study on the Microfabricated Clark-type Sensor for Measuring Dissolved Oxygen)

  • 박정일;장종현;최명기;이동영;김영미;박정호
    • 전기학회논문지
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    • 제56권8호
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    • pp.1450-1454
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    • 2007
  • This paper presents a microfabricated Clark-type sensor which exactly can measure dissolved oxygen in the cell containing solution. We designed, fabricated, and characterized a microfabircated Clark-type oxygen sensor for measuring dissolved oxygen. The microfabricated oxygen sensor consists of 3-electrodes on a glass substrate, a FEP (Fluorinated ethylene propylene) oxygen-permeable membrane, and PDMS (Polydimethylsiloxane) reservoir for storing sample solution. Thin-film Ag/AgCl was employed as a reference electrode and its durability was verified by obtaining a stable open circuit potential for 2 hours against a commercial Ag/AgCl electrode and a stable cyclic voltammetry curve. Selectivity, response time, and linearity of the fabricated oxygen sensor were also verified well by cyclic voltammetry and amperometry depending. The fabricated oxygen sensor showed a 90% response time of 40sec and an excellent linearity with a correlation coefficient of 0.994.

Nanofiltration of Dyeing Wastewater Using Polyamide Ro-Membranes after the Pretreatment with Chemical Coagulants

  • Hwang Jeong-Eun;Jegal Jonggeon;Mo Joonghwan;Kim Jaephil
    • Korean Membrane Journal
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    • 제7권1호
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    • pp.58-66
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    • 2005
  • Nanofiltration (NF) of a dyeing wastewater was carried out using polyamide NF-membranes. Before applying the wastewater to the membrane process, it was pretreated with various chemical coagulants such as alum, ferric chloride and HOC-100A. In order to see the effect of the pretreatment of the wastewater using chemical coagulants on the membrane separation process, the optimum conditions for the coagulation and sedimentation process using the chemical coagulants were sought. By the pretreatment, despite the different coagulants used, the chemical oxygen demand (COD) and UV-absorbance of the wastewater were lowered by more than $70\%$. The pretreated wastewater was then applied to the membrane process. The effect of the coagulants used for the pretreatment on the membrane fouling was studied. From this study, it was found that the HOC-100A was the best out of the coagulants used far the removal of the materials that could cause membrane fouling.

알루미늄의 진공증발과 열산화에 의한 알루미나 복합분리막의 제조 및 특성분석 (Synthesis and Characterization of Alumina Composite Membrane by Al Evaporation and Thermal Oxidation)

  • 이동호;최두진;현상훈
    • 한국세라믹학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.349-358
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    • 1995
  • The ceramic composite membrane was synthesized by thermal oxidation after evaporation of Al on the support prepared by slip casting process. Oxidation was performed at $700^{\circ}C$ and 80$0^{\circ}C$ under dry oxygen atmosphere. It was considered as optimum oxidation condition that the membrane showed a knudsen behaviro. A further oxidation resulted in an increase of gas permeability because top layer became densified. Then, a multi-layered composite membrane was synthesized through a sol-gel method, evaporation and thermal oxidation of Al coating processes. While the membrane was thermally stable up to 80$0^{\circ}C$, gas permeability was rapidly decreased even at a slight amount of deposition of Al.

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