• 자원리싸이클링
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• 제21권2호
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• pp.34-40
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• 2012

기존 Pt/C 전극촉매 제조시 사용되는 Pt를 일정량의 Mn으로 대체하여 PtMn/C 전극촉매를 제조하였다. 환원제로 포름알데히드(HCHO)를 사용하여 화학환원법으로 $Pt_{10}$/C, $Pt_9Mn_1$/C, $Pt_7Mn_3$/C 촉매를 제조하였으며 반쪽 전지(half cell)에서 순환전압전류와 대시간 전류를 측정하였다. $Pt_9Mn_1$/C촉매가 $Pt_{10}$/C, $Pt_7Mn_3$/C촉매보다 높은 산소환원반응(oxygen reduction reaction)을 보였으며 0.9, 0.8, 0.7, 0.6V에서 각각 5분동안 측정한 대 시간 전류측정에서 $Pt_9Mn_1$/C가 $Pt_{10}$/C, $Pt_7Mn_3$/C촉매보다 높은 활성을 나타냈다. 물리적 특성은 XRD, TEM분석을 통하여 알아보았으며 입자의 평균 크기는 $Pt_9Mn_1$/C, $Pt_{10}$/C가 각각 2.7 nm, 3 nm를 나타냈다. XRD분석을 통하여 Pt의 FCC(Face Centered Cubic)결정 구조를 확인할 수 있었다.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.493-498
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• 2019

수소연료전지의 백금 촉매층은 높은 활성을 가지고 있어야 하며, 물과 산소의 원활한 물질전달을 위하여 얇은 두께를 유지해야 한다. 이를 위해 수열 합성 기반의 높은 백금 함량의 담지 촉매 합성법이 보고되어 왔지만, 반응과정에서의 입자 성장 거동 및 속도에 대한 접근은 상대적으로 희박하다. 본 연구에서는 환원과정이 완료된 현탁액을 교반하면서 백금 결정의 성장을 시간별로 관찰하였고 이의 전기화학적 활성을 평가하였다. 초반 교반과정 단계의 단지 수 시간에서 백금 콜로이드가 탄소 담지 백금 촉매에 붙어 백금 결정을 성장시키는 것을 확인하였다. 그 이후에는 새로운 핵성장 반응으로 크기가 작은 콜로이드가 형성되지만, 백금 결정 성장에는 참여하지 않는 것을 확인하였다. 따라서 6 h만 교반과정을 겪은 탄소 담지 백금 촉매도 산소환원반응에 대해 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

• 멤브레인
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• 제22권2호
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• pp.95-103
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• 2012

본 연구에서는 생활오수, 산업폐수, 축산폐수 등에서 발생하는 질산성화합물 및 난분해성 화합물을 효과적으로 처리하기 위해 막분리법과 다공 전극형 전기분해법을 조합한 하 폐수의 고도처리 기술을 제안하였고 제안 시스템의 효율성을 검토하였다. 제안하는 시스템은 활성슬러지 공정, 막분리 공정, 다공 전극형 전기분해공정의 3단계로 구성하였다. 본 연구에서 구성되는 막분리 공정은 부유물질을 제거해줌으로써 전기분해공정의 부하를 최소화할 수 있는 역할을 담당할 수 있게 하여 시스템을 안정하게 운전할 수 있도록 하였다. 전기분해 하이브리드 공정에 있어서는 다공성 전극으로 구성함으로써 비표면적의 확대로 인한 전극의 효율성을 높였다. 아울러 외부전압을 인가함에 따라 처리제의 공급 없이 장치에 유입된 물을 분해시킴으로써 산화 환원 반응을 유도하였다. 즉 중간체로서 수소 자유전자 라디칼과 산소원자 라디칼이 발생되어 난분해성 유기물을 산화 분해하는 역할을 담당하도록 하였다. 이는 전극 내에서 발생하는 중간체를 폐용질의 분해에 사용하기 때문에 친환경적 처리공법이었다. 실험결과들은 제안공정이 활성슬러지공법에 비하여 우수한 공정임을 보여 주었다. SS제거율은 제안공정, 막분리공정, 활성슬러지 단독공정에서 각각 약 100%, 약 100%, 약 90%였고 COD 제거효율은 제안공정 약 92%, 막분리공정 약 84%, 활성슬러지 단독공정 약 75%였으며 T-N의 제거효율은 제안공정 약 88%, 막분리공정 약 67% 활성슬러지 단독공정 약 58%였다. 이결과는 SS의 제거에 있어서 막분리 하이브리드 공정만으로도 부유물질이 충분히 제거됨을 나타내고 있었다. COD의 제거에 있어서 막분리 하이브리드 공정은 SS분의 제거를 통한 COD와 SS이외의 유기물질이 소량제거 되었음을 보였고 전기분해 하이브리드 공정에 있어서는 유기물질의 산화반응을 통한 분해로 높은 제거효율을 보였다. T-N의 제거에 있어서는 막분리 하이브리드 공정은 SS분에 포함된 부분과 소량의 유기물에 포함된 부분이 제거되고 있는 반면 전기분해 공정에 있어서는 유기물질의 산화분해반응으로 인한 높은 제거효율을 나타내고 있었다.

• KSBB Journal
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• 제14권6호
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• pp.672-676
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• 1999

캡슐고정화 Aspergillus niger를 이용하여 산소공급이 구연산의 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 칼슘알지네이트 캡슐에 고정화된 A. niger는 배양중 성장하여 2일 후에는 균사가 캡슐막을 뚫고 나왔으며 배양 8일 후에는 균사가 캡슐전체를 뒤덮었다. 배양액중의 질소원이 충분하거나 산소가 부족한 경우 균사가 느슨해졌다. 일정한 성장용액의 양에 미생물고정화 캡슐의 양이 많이 투입될 수록 구연산의 생산량은 감소하였다. 플라스크 배양의 경우 부피산소전달계수($K_La$)가 1.8 $hr^{-1}$에서 2.55 $hr^{-1}$로 증가하면 미생물의 성장속도는 증가하지만 구연산의 생산량에는 큰 영향이 없었다. 축중심 공기 부양반응기 내에서의 산소전달 속도증가 ($K_La=150hr^{-1}$)는 미생물의 성장속도는 크게 촉진시켰지만 구연산의 생산량은 오히려 감소시켰다. 그러나 중심축 공기 부양반응기내에서 성장배지 중의 질소원 농도를 감소시키면 플라스크 배양의 생산량보다 약 40%이상 증산할 수 있었다. 뿐만 아니라 최대생산량을 얻는 최적 발효기간도 3일 정도 단축시킬 수 있었다. 캡슐고정화 미생물의 성장이나 구연산 생산량은 중심축 공기 부양반응기의 구조변화에 큰 영향을 받지 않았다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제19권4호
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• pp.190-199
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• 2002

Objective : This study was performed to determine if Scutellaria balicalensis Georgi extract (SbGE) prevents oxidant-induced membrane transport dysfunction in renal tubular cells. Methods : Membrane transport function was estimated by measuring $Na^+$-dependent inorganic phosphate transport in opossum kidney (OK) cells. $H_2O_2$ inhibited phosphate transport in a dose-dependent manner. Results : The inhibitory effect of $H_2O_2$ was significantly prevented SbGE over concentration range of 0.005-0.05%. $H_2O_2$ caused ATP depletion, which was prevented by SbGE. $H_2O_2$ induced the loss of mitochondrial function as evidenced by decreased MTT reduction and its effect was prevented by SbGE. The $H_2O_2$-induced inhibition of phosphate transport was not affected by a potent antioxidant DPPD, but the inhibition was prevented by an iron chelator deferoxamine, suggesting that $H_2O_2$ inhibits $Na^+$-dependent phosphate transport via an iron-dependent nonperoxidative mechanism in renal tubular cells. Conclusion : These data suggest that SbGE may exert the protective effect against oxidant-induced membrane transport dysfunction by a mechanism similar to iron chelators in renal epithelial cells. However, furher studies should be carried out to find the active ingredient(s) of SbGE that exerts the protective effect.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권11호
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• pp.978-983
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• 1999

Background: Complement activation with transpulmonary leukocyte sequestration is considered a main mediator leading to ischemia-reperfusion lung(I-R) injury. We studied the role of leukocytes in the formation of I-R injury in ovine cardiopulmonary bypass(CPB) model with a membrane oxygenator. Material and Method: Five sheep were used. CPB circuitry consisted of a roller pump(American Optical Corp., Greenwich, CT, USA) and a membrane oxygenator(UNIVOX-IC, Bentley, Baxter Health Corp, Irvine, CA, USA). The CPB time was fixed at 120 min. Ten minutes after the start of CPB, total CPB was established. Thereafter a total CPB of 100 min was performed, followed by another 10 min of partial CPB. The CPB was discontinued and the animals were fully recovered. For measuring left and right atrial leukocyte counts, blood samples were taken before thoracotomy, 5 min and 109 in after the start of CPB, and 30 min and 120 min after weaning. C3a was measured before thoracotomy, 109 min after the start of CPB, and 30 min and 120 min after weaning. Plasma malondialdehyde(MDA) was checked before thoracotomy, 109 min after the start of CPB, and 30 min after weaning. One to two grams of lung tissue were taken for water content measurement before thoracotomy, 109 min after the start of CPB, and 30 min after weaning. Lung biopsy specimens were examined by light and electron microscopy. Result: Of 5 animals, 4 survived the experimental procedures. Of these, 3 animals survived on a long-term basis. No significant differences in transpulmonary gradients of leukocyte were found and no significant complement activation was expressed by C3a levels. MDA level did not show significant changes related to lung reperfusion despite an increase after the start of CPB. On both light and electron microscopic examinations, mild to moderate acute lung change was observed. Interstitial edema, leakage of erythrocytes into the alveolar space and endothelial cell swelling were the main findings. Water content of the lung showed a slight increase after the start of CPB, but there was no statistical significance. Conclusion: These findings indicate that ischemia-repersusion lung injury may not be from complement activation-leukocyte sequestration but from another source of oxygen free radicals related to CPB.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권8호
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• pp.803-809
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• 2009

Recent evidence has revealed the occurrence of an apoptotic phenotype in Candida albicans that is inducible with environmental stresses such as acetic acid, hydrogen peroxide, and amphotericin B. In the present study, we found that the Chinese herbal medicine Baicalein (BE), which was one of the skullcapflavones, can induce apoptosis in C. albicans. The apoptotic effects of BE were detected by flow cytometry using Annexin V-FITC and DAPI, and it was confirmed by transmission electron microscopy analysis. After exposure to 4 ${\mu}g$/ml BE for 12 h, about 10% of C. albicans cells were apoptotic. Both the increasing intracellular levels of reactive oxygen species (ROS) and upregulation of some redox-related genes (CAP1, SOD2, TRR1) were observed. Furthermore, we compared the survivals of CAP1 deleted, wild-type, and overexpressed strains and found that Cap1p attenuated BE-initiated cell death, which was coherent with a higher mRNA level of the CAP1 gene. In addition, the mitochondrial membrane potential of C. albicans cells changed significantly (p<0.001) upon BE treatment compared with control. Taken together, our results indicated that BE treatment induced apoptosis in C. albicans cells, and the apoptosis was associated with the breakdown of mitochondrial membrane potential.

• 멤브레인
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• 제20권2호
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• pp.106-112
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• 2010

본 연구에서는 poly(phenylene oxide) (PPO)의 막 표면에 100 ppm의 농도를 갖는 불소가스를 접촉시켜 표면불소화하였다. 표면 개질된 막의 특성을 알아보기 위하여 표면접촉각, XPS, 기체투과 실험을 수행하였다. 표면특성 분석 결과 불소처리 시간이 증가함에 따라 막 표면에 $-CF_2$, $-CF_3$의 perfluoro group의 결합으로 인해 막의 소수성이 증가함을 알 수 있었다. 기체투과 측정으로부터 불소화시간이 증가함에 따라 기체에 대한 투과도는 감소하였으며, 불소노출이 60분 경과한 막의 경우 질소 33%, 산소 23%, 이산화탄소 3%의 감소율을 나타내었다. 선택도의 경우 질소 대비 산소의 경우 3.92로부터 4.47로, 이산화탄소에 대한 질소의 경우 18.09에서 25.4로 증가함을 얻었다.

• International Journal of Oral Biology
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• 제38권1호
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• pp.5-12
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• 2013

Recent studies indicate that reactive oxygen species (ROS) can act as modulators of neuronal activity, and are critically involved in persistent pain primarily through spinal mechanisms. In this study, we investigated the effects of NaOCl, a ROS donor, on neuronal excitability and the intracellular calcium concentration ($[Ca^{2+}]_i$) in spinal substantia gelatinosa (SG) neurons. In current clamp conditions, the application of NaOCl caused a membrane depolarization, which was inhibited by pretreatment with phenyl-N-tert-buthylnitrone (PBN), a ROS scavenger. The NaOCl-induced depolarization was not blocked however by pretreatment with dithiothreitol, a sulfhydryl-reducing agent. Confocal scanning laser microscopy was used to confirm whether NaOCl increases the intracellular ROS level. ROS-induced fluorescence intensity was found to be increased during perfusion of NaOCl after the loading of 2',7'-dichlorofluorescin diacetate ($H_2DCF$-DA). NaOCl-induced depolarization was not blocked by pretreatment with external $Ca^{2+}$ free solution or by the addition of nifedifine. However, when slices were pretreated with the $Ca^{2+}$ ATPase inhibitor thapsigargin, NaOCl failed to induce membrane depolarization. In a calcium imaging technique using the $Ca^{2+}$-sensitive fluorescence dye fura-2, the $[Ca^{2+}]_i$ was found to be increased by NaOCl. These results indicate that NaOCl activates the excitability of SG neurons via the modulation of the intracellular calcium concentration, and suggest that ROS induces nociception through a central sensitization.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제29권1호
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• pp.41-55
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• 2018

General polymer electrolyte fuel cell (PEMFC) operates at less than $80^{\circ}C$. Therefore liquid phase water resulting from electrochemical reaction accumulates and floods the cell which in turn increases the mass transfer loss. To prevent the flooding, it is common to employ serpentine flow channel, which can efficiently export liquid phase water to the outlet. The major drawback of utilizing serpentine flow channel is the large pressure drop that happens between the inlet and outlet. On the other hand, in the high temperature polymer electrolyte fuel cell (HT-PEMFC), since the operating temperature is 130 to $180^{\circ}C$, the generated water is in the state of gas, so the flooding phenomenon is not taken into consideration. In HT-PEMFCs parallel flow channel with lower pressure drop between the inlet and outlet is employed therefore, in order to circulate hydrogen and air in the cell less pumping power is required. In this study we analyzed HT-PEMFC's different flow channels by parallel computation using previously developed 3-D isothermal model. All the flow channels had an active area of $25cm^2$. Also, we numerically compared the performance of HT-PEMFC parallel flow channel with different manifold area and Rib interval against the original serpentine flow channel. Results of the analysis are shown in the form of three-dimensional contour polarization curves, flow characteristics in the channel, current density distribution in the Membrane, overpotential distribution in the catalyst layer, and hydrogen and oxygen concentration distribution. As a result, the performance of a real area fuel cell was predicted.