고온에서 이용 가능한 수소 센서에 관해 연구하였다. 센서는 $Pd/Ta_2O_5/SiC$으로 구성된 MOS 구조로 제작되었으며, $Ta_2O_5$ 박막은 급속 열 산화법(RTO)법으로 형성하였다. 본 연구에서는 3가지 다른 패턴의 팔라듐(Pd) 전극으로 만든 센서를 제작하여, Pd 전극의 형태가 응답 특성에 미치는 영향을 고찰하였다. 그 결과, 센서는 Pd 전극의 채워진 면적이 클수록, 정전용량의 응답특성이 개선됨을 확인하였다.
Pd, Pd-Rh 게이트 MOS센서의 $H_2$, $H_2S$ 검지특성과 Pd박막의 중착조건이 감지특성에 미치는 영향에 대해서 조사하였다. rf power의 증가와 증착온도의 증가는 모두 센서의 감도와 초기반응속도를 감소시켰으며 rf power의 변화보다는 증착온도의 변화에 의한 효과가 현저하였다. Pd-Rh 센서의 경우 순수한 Pd 센서에 비해 감도가 낮았으며 Rh의 양이 증가할수록 감도는 감소하였다. Pd-Rh 센서에서 $H_2$가 $H_2S$보다 더 뛰어난 감도를 보여주었다. rf power, 증착온도, 기판의 변화가 MOS센서의 감도나 초기반응속도 등의 센서특성에 영향을 미친다는 사실을 확인할 수 있었다.
저밀도 파장분할 방식 (CWDM)을 사용하는 광중계기와 광전송시스템에 사용할 수 있는 PIN PD (Positive Intrinsic Negative Photo Diode)를 제작하고 특성을 알아보았다. 특별히 제작된 CWDM 필터를 PD 패키지에 포함하여 일체형으로 제작하여 기존에 별도로 연결하여 사용하던 방법에 비해 작업성과성능 그리고 가격면에서 우수함을 보였다. 일체형 저밀도 파장분할 PD를 제작하기 위해서 CWDM 필터 조립 단계, PD 패키징 단계, 완제품 최종 조립 및 측정 단계의 3단계 과정을 수행하였다. 제작된 PD는 0.5 dB 대역폭이 17 nm, 투과 단자의 인접채널의 고립도는 60 dB 이상으로 측정되었고, 반사 단자의 고립도는 20 dB 이상으로 측정되었다. 무선주파수 특성을 위해 IMD3를 측정결과 63dBc 이상이었으며 PD의 응답도는 제작 샘플 23개중 20개가 0.9A/W 이상이었다. 일체형으로 제작함으로써 전체적인 삽입손실이 0.4-0.7 dB 정도 줄었다.
Pd은 단일 원소 금속 중에서 자기 감수율이 가장 크고 외부 환경에 따라 강자성 특성을 보이기도 한다. 본 논문은 자성 연구에 가장 적합한 FLAPW 방법을 사용하여 5-ML과 9-ML Pd(111) 박막의 자성을 계산하였다. 전자간 교환-상관 상호작용을 고려하기 위해 LDA와 GGA를 도입하여 두 계산 결과를 비교하였다. LDA 계산은 덩치 Pd이 상자성 상태가 바닥 상태임을 예측하여 실험과 일치하는 반면, GGA 계산은 덩치 Pd이 강자성을 갖는 것으로 잘못 예측하여 Pd 자성에 대해서는 LDA 계산이 더 신뢰할 수 있음을 알았다. 5-ML Pd(111) 박막에 대한 LDA 계산 결과에 의하면 상자성 상태가 바닥인 덩치 Pd과는 다르게 강자성 상태가 더 안정적이었다. 박막의 중앙에 위치한 Pd이 가장 큰 자기모멘트($0.273{\mu}_B$)를 가지며 중앙 Pd 층의 |m| = 1 상태가 덩치의 그것과 큰 차이가 있어 5-ML Pd(111) 박막의 강자성을 유발하는 데 주요 역할을 함을 알 수 있었다. 9-ML Pd(111) 박막은 상자성 상태가 강자성 상태에 비해 안정하였으나 두 상태 사이의 총에너지 차이가 거의 없고 유한한 자기모멘트를 안정적으로 가지는 것으로 계산되어 강자성 상태가 준 안정적임을 보였다.
PdPt/C (Pd:Pt atomic ratio of around 19:1 60wt, %) 촉매를 고분자전해질 연료전지용 전극 촉매소재의 적용하였다. PdPt/C 촉매를 산화극 촉매로, 환원극 촉매로는 Pt/C 촉매를 사용하고 반대로 산화극 촉매는 Pt/C 촉매, 환원극 촉매로는 PdPt/C 촉매를 사용했을 때, PdPt/C 촉매를 산화극과 환원극 촉매로 동시에 사용했을 때의 고분자전해질 연료전지의 단위전지 성능을 각각 비교하였다. PdPt/C촉매를 산화극에만 적용했을 때에 Pt/C 상용촉매를 산화극과 환원극에 모두 적용했을 때의 성능만큼 좋은 성능을 확인할 수 있었다. 환원극 촉매는 Pt/C를 사용하고 산화극 촉매를 PdPt/C Pt/C Pd/C를 사용하였을 매의 성능을 비교하였다. Pd/C를 산화극 촉매로 사용한 단위전지가 나머지 두 경우의 성능에 비하여 현저히 떨어짐을 확인할 수 있었다. 이는 극소량의 Pt 량을 포함한 PdPt/C 촉매가 고분자전해질 연료전지의 산화극 Pt/C 촉매의 대체촉매로 사용 가능함을 보여준다.
Lee, Minjae;Kim, Bo-Hyun;Lee, Yuna;Kim, Beom-Tae;Park, Joon B.
Bulletin of the Korean Chemical Society
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제35권7호
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pp.1979-1984
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2014
We have developed an efficient method to generate highly active Pd and PdO nanoparticles (NPs) dispersed on graphene and graphene oxide (GO) by an impregnation method combined with thermal treatments in $H_2$ and $O_2$ gas flows, respectively. The Pd NPs supported on graphene (Pd/G) and the PdO NPs supported on GO (PdO/GO) demonstrated excellent carbon-carbon cross-coupling reactions under a solvent-free, environmentally-friendly condition. The morphological and chemical structures of PdO/GO and Pd/G were fully characterized using X-ray diffraction (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and transmission electron microscopy (TEM). We found that the remarkable reactivity of the Pd/G and PdO/GO catalysts toward the cross-coupling reaction is attributed to the high degree of dispersion of the Pd and PdO NPs while the oxidative states of Pd and the oxygen functionalities of graphene oxide are not critical for their catalytic performance.
본 논문에서는 주파수 영역뿐만 아니라 시간 영역의 설계 사양을 만족할 수 있는 PID-PD 제어기 동조 방법을 제안한다. 제안한 PID-PD 제어기 동조 방법은 PID 제어기와 PI-PD 제어기를 경계로 볼록형 집합을 형성하도록 선정한다. PID-PD 제어기는 PID 제어기와 PI-PD 제어기 각각에 의한 계단 응답과 보드 선도의 이득 사이에 위치하는 응답을 제어한다. 최적 동조 방법에 의해 센서 잡음 저감도 및 안정 강인성을 변수로 하는 가격함수를 최소화하는 제어기를 설계한다. 제안된 제어기의 유용성을 사례 연구와 분석을 통해 검토한다.
본 논문에서 이륜 역진자 로봇의 밸런싱에 사용되고 있는 기존 PD 제어기를 대신하여 신경회로망 학습을 통해 향상된 PD 제어기를 이륜 역진자형 이동로봇에 적용하여 실험하고 성능을 검증하였다. 먼저 제어실험에 사용할 이륜 역진자 로봇시스템을 구축하고 나서 기존의 PD 제어기를 사용하여 사용자 몸무게에 따라 시행착오적으로 이득값을 구해 로봇을 밸런싱시켰다. 그리고 시행착오적으로 구한 이득 값을 신경회로망 학습을 통해 일반화시켜 몸무게에 따라 일반화된 PD 이득 값을 가지는 제어기를 구현하였다. 이렇게 구현된 제어기가 기존의 PD 제어기보다 안정적 제어 측면에서 더 유리함을 실험적으로 확인할 수 있었다.
Programmed Death-1 (PD-1)은 중요한 면역조절분자들 중 하나로 다양한 면역활성인자에 자극된 T 세포, B 세포, NKT 세포 및 대식세포에서 발현된다. Lipopolysaccaride (LPS)는 그람음성세균의 세포벽구성물질로 PD-1 발현을 유도하는 중요 면역원들 중 하나로 알려져 있다. 그러나 선천면역세포에서 PD-1 발현기전에 관한 연구는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 LPS에 의해 자극된 Raw264.7 세포주를 대상으로 PD-1 발현 및 발현조전기전을 RT-PCR, Western Blot, 유세포분석기, ChIP assay 및 co-immunoprecipitation 방법으로 조사하였다. Raw264.7 세포주가 LPS로 자극되었을 때 PI3K 및 p38 신호전달경로를 경유하여 PD-1 발현이 크게 증가되었다. 또한 LPS 주사된 생쥐의 비장유래 대식세포에서도 PD-1 발현이 증가됨을 확인 하였다. PD-1 유전자의 프로모터 분석을 통해서 NF-${\kappa}B$ 및 IRF-1 결합부위가 PD-1 발현에 중요함을 알 수 있었다. 또한 PD-1 발현을 극대화하기 위하여 전사조절인자 NF-${\kappa}B$ 및 IRF-1의 공동활성이 필수적임을 확인하였다. 본 연구결과는 LPS 유도 생쥐패혈증모델에서 선천면역세포에 발현된 PD-1분자의 제어를 통한 질병 연구에 유용한 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서 한국산 인삼의 활성성분의 하나인 panaxadiol(PD)의 가토적출분신에서 카테콜아민(CA)의 분비작용과 작용기전을 파악하고자 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. PD($400\;{\mu}g$)을 가토적출부신에 투여 하였을 때 카테콜아민의 분비를 유의성 있게 증가시켰다. PD의 이러한 CA분비작용은 atiropine처리로 현저히 억제되었다. Physostigmine 처리시 PD뿐만 아니라 Ach의 CA 분비작용은 뚜렷이 증가 되었다. 그러나 chlorisondamine처리로 PD나 Ach의 분비효과는 억제되었다. 또한 PD($400\;{\mu}g$/30min)을 주입한 후에 Ach의 CA분비작용은 증강되었다. Ouabain에 의해서 PD의 작용은 약화되었으나 Ach의 CA분비효과는 오히려 강화되었다. PD나 Ach의 작용은 adenosine 전처리시 현저히 증강되었다. EDTA(5mM)와 함께 Ca-free Krebs액으로 30분 주입한 경우에 Ach의 분비작용은 거의 전적으로 차단되었으며, PD의 작용도 약화되었다. 이상의 실험결과로 보아, PD는 가토적출부신에서 $Ca^{++}$의존적으로 CA분비를 증가시키며, PD의 이러한 작용은 부신내의 cholinergic muscarinic 및 nicotinic receptor의 흥분작용에 기인되고, chromaffin cell에 대한 일부 직접작용에 의해서 나타나는 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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