• 제목/요약/키워드: Promising Alternative Technology

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고에너지 전고체 전해질을 위한 나노스케일 이종구조 계면 특성 (Nanoscale Characterization of a Heterostructure Interface Properties for High-Energy All-Solid-State Electrolytes )

  • 황성원
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제22권1호
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    • pp.28-32
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    • 2023
  • Recently, the use of stable lithium nanostructures as substrates and electrodes for secondary batteries can be a fundamental alternative to the development of next-generation system semiconductor devices. However, lithium structures pose safety concerns by severely limiting battery life due to the growth of Li dendrites during rapid charge/discharge cycles. Also, enabling long cyclability of high-voltage oxide cathodes is a persistent challenge for all-solid-state batteries, largely because of their poor interfacial stabilities against oxide solid electrolytes. For the development of next-generation system semiconductor devices, solid electrolyte nanostructures, which are used in high-density micro-energy storage devices and avoid the instability of liquid electrolytes, can be promising alternatives for next-generation batteries. Nevertheless, poor lithium ion conductivity and structural defects at room temperature have been pointed out as limitations. In this study, a low-dimensional Graphene Oxide (GO) structure was applied to demonstrate stable operation characteristics based on Li+ ion conductivity and excellent electrochemical performance. The low-dimensional structure of GO-based solid electrolytes can provide an important strategy for stable scalable solid-state power system semiconductor applications at room temperature. The device using uncoated bare NCA delivers a low capacity of 89 mA h g-1, while the cell using GO-coated NCA delivers a high capacity of 158 mA h g−1 and a low polarization. A full Li GO-based device was fabricated to demonstrate the practicality of the modified Li structure using the Li-GO heterointerface. This study promises that the lowdimensional structure of Li-GO can be an effective approach for the stabilization of solid-state power system semiconductor architectures.

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막 기반 수소동위원소 분리 연구에 대한 총설 (A Brief Review on Membrane-Based Hydrogen Isotope Separation)

  • 소순형;김대우
    • 멤브레인
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    • 제34권2호
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    • pp.114-123
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    • 2024
  • 수소 동위 원소는 중성자 수에 따라 경수소, 중수소, 삼중수소로 분류될 수 있으며, 각 원소는 특정 분야에서 사용되고 있다. 구체적으로, 중수소는 전자 산업, 원자력에너지 산업, 분석기술 산업, 의약품 산업, 그리고 통신 산업에서 관심을 받고 있다. 냉각 증류, 열 주기 흡수 공정, Girdler sulfide 공정, 그리고 수전해와 같은 기존의 방법들은 각각의 장단점을 가지고 있지만, 공통적으로 막대한 에너지를 필요로 하는 공정에 기반한다는 문제점을 가지고 있다. 높은 에너지 효율을 보이는 기술을 기반으로 분리하는 공정의 개발이 요구되는 실정이다. 이런 맥락에서 막을 사용한 수소 동위 원소 분리 기술이 에너지 소비를 줄이는 유망한 해결책 중 하나라 볼 수 있다. 이 총설에서는 분리막을 활용한 수소 동위원소 분리에 관한 선행 연구와 그들의 작동 원리를 소개하고자 한다. 특히 최근 제시되고 있는, 그래핀 기반 전기적 펌핑을 통한 수소 동위원소 분리기술에 대하여 다루고자 한다. 분리막을 활용한 수소 동위원소 분리에 대한 기술은 이제 개념이 제안되기 시작한 단계이며, 많은 부분에서 해결해야 할 난제가 있다. 그러나 이를 달성할 경우 경제적인 효과가 상당할 것으로 판단된다. 이를 위한 향후 연구 방향에 대해서 논하고자 한다.

Control of Powdery and Downy Mildews of Cucumber by Using Cooking Oils and Yolk Mixture

  • Jee, Hyeong-Jin;Shim, Chang-Ki;Ryu, Kyung-Yul;Park, Jong-Ho;Lee, Byung-Mo;Choi, Du-Hoe;Ryu, Gab-Hee
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제25권3호
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    • pp.280-285
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    • 2009
  • Powdery and downy mildews caused by Sphaerotheca fusca and Pseudoperonospora cubensis are the most common and serious diseases of cucumber worldwide. In spite of the introduction of highly effective systemic fungicides, control of these diseases remains elusive. Hence, this study aimed to develop an alternative method to chemicals in controlling the diseases by using different types of cooking oil. Egg yolk, which contains a natural emulsifier, lecithin, was selected as a surfactant to emulsify the oils. Among the different cooking oils used, soybean, canola (rape seed), safflower, sunflower, olive, and corn oils showed over 95% control values against powdery mildew of cucumber in a greenhouse test. In particular, 0.3% canola oil emulsified with 0.08% yolk (1 yolk and 60 ml canola in 20 l spray) was found to be the most effective. The treatment resulted in 98.9% and 96.3% control efficacies on powdery and downy mildews, respectively, of cucumber in the field. Canola oil exhibited direct and systemic effect, wherein powdery mildew of cucumber was suppressed only on treated leaves but not on non-treated leaves in a plant, while mycelia and conidia of the pathogen were severely distorted or destroyed by the treatment. The prospect of using the canola oil and yolk mixture as a natural fungicide is highly promising because of its effectiveness, availability, low cost, simple preparation, and safety to humans and the environment. The use of the canola oil and yolk mixture is expected to be an effective fungicide for use in organic farming and home gardening.

Menadione Sodium Bisulfite-Protected Tomato Leaves against Grey Mould via Antifungal Activity and Enhanced Plant Immunity

  • Jo, Youn Sook;Park, Hye Bin;Kim, Ji Yun;Choi, Seong Min;Lee, Da Sol;Kim, Do Hoon;Lee, Young Hee;Park, Chang-Jin;Jeun, Yong-Chull;Hong, Jeum Kyu
    • The Plant Pathology Journal
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    • 제36권4호
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    • pp.335-345
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    • 2020
  • Tomato grey mould has been one of the destructive fungal diseases during tomato production. Ten mM of menadione sodium bisulfite (MSB) was applied to tomato plants for eco-friendly control of the grey mould. MSB-reduced tomato grey mould in the 3rd true leaves was prolonged at least 7 days prior to the fungal inoculation of two inoculum densities (2 × 104 and 2 × 105 conidia/ml) of Botrytis cinerea. Protection efficacy was significantly higher in the leaves inoculated with the lower disease pressure of conidial suspension compared to the higher one. MSB-pretreatment was not effective to arrest oxalic acid-triggered necrosis on tomato leaves. Plant cell death and hydrogen peroxide accumulation were restricted in necrotic lesions of the B. cinereainoculated leaves by the MSB-pretreatment. Decreased conidia number and germ-tube elongation of B. cinerea were found at 10 h, and mycelial growth was also impeded at 24 h on the MSB-pretreated leaves. MSB-mediated disease suppressions were found in cotyledons and different positions (1st to 5th) of true leaves inoculated with the lower conidial suspension, but only 1st to 3rd true leaves showed decreases in lesion sizes by the higher inoculum density. Increasing MSB-pretreatment times more efficiently decreased the lesion size by the higher disease pressure. MSB led to inducible expressions of defence-related genes SlPR1a, SlPR1b, SlPIN2, SlACO1, SlChi3, and SlChi9 in tomato leaves prior to B. cinerea infection. These results suggest that MSB pretreatment can be a promising alternative to chemical fungicides for environment-friendly management of tomato grey mould.

정수 및 발전을 위한 맥신(MXene) 복합막에 관한 고찰 (MXene Based Composite Membrane for Water Purification and Power Generation: A Review)

  • 김서현;라즈쿠마 파텔
    • 멤브레인
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    • 제33권4호
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    • pp.181-190
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    • 2023
  • 폐수 처리는 담수 공급의 수요를 맞추고 동시에 환경 오염을 제어하기 위한 가장 중요한 기술 중 하나이다. 여러 종류의 증류법과 역삼투 공정과 같은 다양한 기술은 더 높은 에너지 투입을 필요로 한다. 축전식 탈염(CDI) 기술은 전력 소비가 매우 적어 슈퍼커패시터 원리에 기반한 대안으로 떠오르고 있다. 공정의 효율성을 향상시키기 위해 전극 재료를 개선하기 위한 연구가 계속되고 있다. 역전기투석은 가장 일반적으로 사용되는 담수화 기술 및 삼투압 발전기이다. 역전기투석의 효율을 향상시키기 위해 수행된 많은 연구 중, 맥신(MXene)은 이온교환막 및 2차원 나노유체 채널로서 역전기투석의 물리적 및 전기화학적 특성을 향상시킬 수 있는 유망한 방법으로 떠오르고 있다. 맥신은 단독 사용뿐만 아니라 다른 물질들이 맥신과 혼합되어 복합막의 성능을 더욱 향상시킨다. 전처리를 거치거나 Ti3C2Tx, 나피온 등을 포함한 이종구조를 가진 맥신은 각각 최대 담수화 성능 측정 결과를 통해 담수화 산업에서 유망한 재료로 맥신의 잠재력을 입증했다. 역전기투석을 통한 삼투압 발전 산업에서 이온교환막에서 비대칭 나노유체 이온 채널에 맥신을 사용함으로써 최대 삼투압 출력 밀도를 크게 향상시켰으며, 대부분 상용화 기준값인 5 Wm-2를 넘었다. 일정 개수의 단위체를 연결함으로써 매개체의 도움 없이 전자기기에 직접적으로 전력을 공급할 수 있는 수준의 전압이 출력됐다. 본 리뷰에서는 맥신 복합막을 기반으로 한 전기투석 공정의 최근 연구들에 대해 설명한다.

직접 개미산 연료전지의 구성요소 평가에 대한 연구 (Evaluation of Cell Components in Direct Formic Acid Fuel Cells)

  • 정원석;윤성필;한종희;남석우;임태훈;오인환;홍성안
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권3호
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    • pp.362-367
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    • 2009
  • 최근 직접 액체 연료전지의 연료로써의 개미산은 메탄올의 대안으로 부상하고 있다. 본 논문에서는 직접 개미산 연료전지(DFAFCs, Direct Formic Acid Fuel Cells)의 운전 조건을 변화시켜 성능을 측정 및 분석하였다. 예를 들면, 양이온 교환 막의 두께, 개미산 수용액의 농도, 기체 확산층과 상용 촉매 등을 비교 및 분석하였다. 양이온 교환 막의 두께는 크로스오버(cross-over)와 연관되어 성능에 영향을 크게 주었다. 성능 최적화를 위해 개미산의 농도를 변화시켰다. 또한 개미산 산화에 가장 활성이 높은 상용촉매를 찾기 위해 실험했다. 나피온($Nafion^{(R)}$)-115, Pt-Ru black 상용촉매로 막-전극 접합체를 구성하여 6 M 개미산 수용액으로 운전하였을 때 최적의 성능을 보였다. 직접 메탄올 연료전지(DMFCs, Direct Methanol Fuel Cells)와 비교하여 우수한 성능을 보였다.

아이스슬러리형 축냉시스템을 이용한 쇼케이스 냉각장치의 열적성능에 관한 실험적 연구 (Thermal Performance of the Show-Case Cooler Using Ice Slurry Type Storage System)

  • 이동원;김정배
    • 에너지공학
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    • 제20권1호
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    • pp.26-29
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    • 2011
  • 일반적인 냉각 과정에 적용되는 이차 냉매로서 아이스슬러리 적용 기술이 최근 개발되고 있다. 아이스슬러리는 액체와 거의 동일한 특성을 가지고 있고, 단위 체적당 아이스슬러리의 에너지용량이 얼음 입자의 잠열로 인해 냉각수나 브라인에 비해 상당히 높지만 파이프를 통해서 잘 유동시킬 수 있다. 아이스슬러리를 적용하는 냉각시스템의 설계를 위한 기초 결과를 제시하기 위하여, 쇼케이스의 냉각 코일에 아이스슬러리를 적용하는 실험을 수행하였다. 냉각 코일 입구에서의 아이스슬러리의 온도가 R22에 비하여 적어도 $5^{\circ}C$ 정도 높지만, R22를 적용하는 냉각시스템에 비하여 동등한 열적 성능을 가지고 있었다.

면역보조제의 작용 및 개발 (A Current Research Insight into Function and Development of Adjuvants)

  • 손은수;손은화;표석능
    • IMMUNE NETWORK
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    • 제4권3호
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    • pp.131-142
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    • 2004
  • In recent years, adjuvants have received much attention because of the development of purified subunit and synthetic vaccines which are poor immunogens and require adjuvants to evoke the immune response. Therefore, immunologic adjuvants have been developed and testing for most of this century. During the last years much progress has been made on development, isolation and chemical synthesis of alternative adjuvants such as derivatives of muramyl dipeptide, monophosphoryl lipid A, liposomes, QS-21, MF-59 and immunostimulating complexes (ISCOMS). Biodegradable polymer microspheres are being evaluated for targeting antigens on mucosal surfaces and for controlled release of vaccines with an aim to reduce the number of doses required for primary immunization. The most common adjuvants for human use today are aluminum hydroxide and aluminum phosphate. Calcium phosphate and oil emulsions have been also used in human vaccination. The biggest issue with the use of adjuvants for human vaccines is the toxicity and adverse side effects of most of the adjuvant formulations. Other problems with the development of adjuvants include restricted adjuvanticity of certain formulations to a few antigens, use of aluminum adjuvants as reference adjuvant preparations under suboptimal conditions, non-availability of reliable animal models, use of non-standard assays and biological differences between animal models and humans leading to the failure of promising formulations to show adjuvanticity in clinical trials. The availability of hundreds of different adjuvants has prompted a need for identifying rational standards for selection of adjuvant formulations based on safety and sound immunological principles for human vaccines. The aim of the present review is to put the recent findings into a broader perspective to facilitate the application of these adjuvants in general and experimental vaccinology.

전해질 첨가제가 리튬 바나듐 옥사이드 전극의 성능에 미치는 영향 (Effect of Electrolyte Additive on the Electrochemical Characteristics of Lithium Vanadium Oxide Anode)

  • 이제남
    • 전기화학회지
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    • 제21권3호
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    • pp.55-60
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    • 2018
  • 최근 휴대용 기기의 급속한 발전이 이뤄지고, 다양한 전자제품에서 높은 성능의 이차 전지가 요구됨에 따라 고에너지밀도 특성을 가능케 하는 전극 재료의 연구가 주목받고 있다. 음극의 경우, 기존에 사용하고 있는 흑연재료를 대체하기 위하여 실리콘, 주석 등의 소재와 전이금속 산화물을 새로운 음극재료로 사용하려고 한다. 리튬 바나듐 옥사이드는 리튬 전이금속 산화물 기반의 음극 소재로서 흑연 대비 1.5배의 부피당 용량을 나타낼 수 있다는 장점을 가지고 있으나, 낮은 전기전도도와 입자 파쇄현상으로 인하여 전해질의 분해가 가속화되어 성능이 열화되는 문제점을 가지고 있다. 본 연구에서는 이러한 문제를 개선시키기 위하여 전해질 첨가제를 도입하여 전극/전해질 계면의 개질에 따른 리튬 바나듐 옥사이드의 전기화학적 거동 특성을 보고자 하였다.

Emerging Role of Robot-assisted Gastrectomy: Analysis of Consecutive 200 Cases

  • Park, Ji Yeon;Kim, Young-Woo;Ryu, Keun Won;Eom, Bang Wool;Yoon, Hong Man;Reim, Daniel
    • Journal of Gastric Cancer
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    • 제13권4호
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    • pp.255-262
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    • 2013
  • Purpose: Robotic surgery for gastric cancer is a promising alternative to laparoscopic surgery, but the data are limited. We aimed to evaluate whether gaining experience in robotic gastrectomy could improve surgical outcomes in the treatment of gastric cancer. Materials and Methods: Two hundred and seven consecutive cases of patients with clinical stage I gastric cancer who underwent robotic surgery at the National Cancer Center of Korea between February 2009 and February 2012 were retrospectively reviewed. Surgical outcomes were analyzed and compared between the initial 100 and later 100 cases. Results: Seven patients required conversion to open surgery and were excluded from further analysis. The mean operating time for all patients was 248.8 minutes, and mean length of hospitalization was 8.0 days. Twenty patients developed postoperative complications. Thirteen were managed conservatively, while 6 had major complications requiring invasive procedures. One mortality occurred owing to myocardial infarction. Operating time was significantly shorter in the latter 100 cases than in the initial 100 cases (269.9 versus 233.5 minutes, P<0.001). The number of retrieved lymph nodes was significantly greater in the latter cases (35.9 versus 39.9, P=0.032). The hospital stay of patients with complications was significantly longer in the initial cases than in the latter cases (16 versus 7 days, P=0.005). Conclusions: Increased experience with the robotic procedure for gastric cancer was associated with improved outcomes, especially in operating time, lymph node retrieval, and shortened hospital stay of complicated patients. Further development of surgical techniques and technology might enhance the role of robotic surgery for gastric cancer.