• Title/Summary/Keyword: SiN:H

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Partial Oxidation of Methane to $H_2$ Over Pd/Ti-SPK and Pd/Zr-SPK Catalysts and Characterization (Pd/Ti-SPK과 Pd/Zr-SPK 촉매상에서 수소 생산을 위한 메탄의 부분산화반응과 촉매의 특성화)

  • Seo, Ho-Joon;Kang, Ung-Il
    • Applied Chemistry for Engineering
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    • v.21 no.6
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    • pp.648-652
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    • 2010
  • Catalytic activities of the partial oxidation of methane (POM) to hydrogen were investigated over Pd(5)/Ti-SPK and Pd(5)/Zr-SPK in a fixed bed flow reactor (FBFR) under atmosphere, and the catalysts were characterized by BET, XPS, XRD. The BET surface areas, pore volume and pore width of Horvath-Kawaze, micro pore area and volume of t-plot of Pd(5)/Ti-SPK and Pd(5)/Zr-SPK were $284m^2/g$, $0.233cm^3/g$, 3.9 nm, $30m^2/g$, $0.015cm^3/g$ and $396m^2/g$, $0.324cm^3/g$, 3.7nm, $119m^2/g$, $0.055cm^3/g$, repectively. The nitrogen adsorption isotherms were type IV with hysteresis. XPS showed that Si 2p and O 1s core electronlevels of Ti-SPK and Zr-SPK substituted Ti and Zr shifted to slightly lower binding energies than SPK. The oxidation states of Pd on the surface of catalysts were $Pd^0$ and $Pd^{+2}$. XRD patterns showed that crystal structures of fresh catalyst changed amorphous into crystal phase after reaction. The conversion and selectivity of POM to hydrogen over Pd(5)/Ti-SPK and Pd(5)/Zr-SPK were 77, 84% and 78, 72%, respectively, at 973 K, $CH_4/O_2$ = 2, GHSV = $8.4{\times}10^4mL/g_{cat}{\cdot}h$ and were kept constant even after 3 days in stream. These results confirm superior activity, thermal stability, and physicochemical properties of catalyst in POM to hydrogen.

Susceptibility of Stink Bugs Collected in Soybean Fields in Milyang to Some Insecticides (콩 주요 노린재류의 약제감수성)

  • Bae, Soon-Do;Kim, Hyun-Joo;Lee, Geon-Hee;Park, Sung-Tae;Lee, Si-Woo
    • Korean journal of applied entomology
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    • v.47 no.4
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    • pp.413-419
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    • 2008
  • The susceptibility of five stink bugs species collected soybean fields in Milyang in 2006 to seven insecticides was evaluated using electric auto-sprayer. The insecticide deltamethirn had the lowest median lethal concentration ($LC_{50}$) of 0.4 to 2.3 ppm regardless of stink bugs species while phenthoate had the highest concentration for one-banded stink bug (Piezodorus hybneri), green stink bug (Nezara antennata), sloe bug (Dolycoris baccarum), and brown marmorated stink bug, (Halyomorpha halys); and fenthion for bean bug (Riptortus clavatus). The average $LC_{50}$ for stink bugs to seven insecticides was lowest at 7.5 ppm for R. clavatus, followed by 16.6 ppm for H. halys, 17.6 ppm for D. baccarum, 19.1 ppm for N. antennata, and 28.4 ppm for P. hybneri. The relative tolerance ratio (TR), which is the TR of 90 percent lethal concentration ($LC_{90}$) of stink bugs to the recommended concentration, was the lowest in fipronil for R. clavatus, P. hybneri and D. baccarum; fenitrothion for N. antennata; and fenthion for H. halys. The relative average TR was lowest at 0.09 for R. clavatus, followed by 0.26 for D. baccarum, 0.30 for N. antennata, 0.37 for P. hybneri, and 0.39 for H. halys. Therefore, insecticides susceptibility was highest for R. clavatus and lowest for P. hybneri while the relative average TR was lowest for R. clavatus and highest for H. halys. Accordingly, it is expected that stink bugs can be effectively controlled with by spraying insecticides in soybean field because the relative average TR value of stink bugs was below 1.0, indicating high susceptibility of stink bugs to insecticides.

A Study on the Rice Protein (Fractionation of the Protein of Korean Rice by Paper Electrophoresis) (쌀단백질(蛋白質)에 관(關)한 연구(硏究) (여지전기영동법(濾紙電氣泳動法)에 의(依)한 쌀단백질(蛋白質)의 획분(劃分)))

  • Lee, Chun-Yung;Byun, Si-Myung;Lee, Hong-Won;Kim, Soo-Young
    • Applied Biological Chemistry
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    • v.10
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    • pp.15-21
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    • 1968
  • In order to fractionate the rice protein employing paper electrophoresis, 9 subjects of Korean rice and one Indica type, Pin Galw 50 were examined, the results were as follows. 1. Polished rice protein was separated into albumin, globulin, prolamine, and oryzenin. The amount of these fractions was determined by Kjeldahl method showing respectively 0.26%, 0.65%, 0.41%, and 5.01% in average. Albumin was extracted with deionized water, globulin with 10% NaCl, prolamine with 70% ethanol, and oryzenin with 0.05N-NaOH. 2. Albumin was extracted with deionized water and dialyzed by a cellophan tube. The supernatant was submitted to paper electrophoresis using phosphate buffer (pH 7.6, ${\mu}$ 0.18). Albumin was identified as monocomponent in all of 10 varieties under study. Globulin was extracted and dialyzed to remove the albumin. The precipitates were resolved in 10% saline solution and examined by paper electrophoresis. The globulin consists of two components in phosphate buffer(pH 7.6, ${\mu}$ 0.18) Any subject, regardless the origin, appears to contain globulin I and globulin II. Prolamine was extracted with 70% ethanol, dialayzed against deionized water, resolved with ethanol, and analyzed by Paper electrophoresis. It was proved as one component in the 70% alcoholic buffer(pH 9.0, ${\mu}$=0.0095). On the contrary, paper electrophoresis with oryzenin demonstrated two or three components in Sorensen's buffer(pH 13.0, ${\mu}$ 0.11). Yookoo 132, Dungpan 5, Kwansan, and Jaekun contain oryzenin I, oryzenin II, and oryzenin III. On the other hand, Paldal, Jinheung, Sukwang, Eunbangzu, Damakum, and Pin Galw 56 contain only oryzenin II, and oryzenin III. On the basis of these analyses a discussion of the differences between the protein fractions of 10 varieties was presented. 3. Globulin I varied from 0.22% to 0.46% (aver. 0.35%) in the amount, globulin II from 0.21 to 0.44%(aver. 0.32%), oryzenin I from 0.17% to 0.44%(aver. 0.3%), oryzenin II from 1.59% to 2.88%(aver. 2.23%), and oryzenin III from 2.02% to 3.57%(aver. 2.66%).

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Clinical Efficacy of Clomiphene Citrate and Letrozole Combined with Gonadotropins for Superovulation in Patients with Clomiphene-Induced Thin Endometrium (클로미펜에 얇은 자궁내막을 보이는 환자에서 성선자극호르몬 병합 과배란유도시 클로미펜과 레트로졸의 임상적 효용성)

  • Lee, Eun-Joo;Park, Hyun-Jong;Yang, Hyo-In;Lee, Kyung-Eun;Seo, Seok-Kyo;Kim, Hye-Yeon;Cho, Si-Hyun;Choi, Young-Sik;Lee, Byung-Seok;Park, Ki-Hyun;Cho, Dong-Jae
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • v.36 no.2
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    • pp.111-119
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    • 2009
  • Objective: The aim of this study was to compare the clinical efficacy of clomiphene citrate (CC) and letrozole combined with gonadotropins for controlled ovarian stimulation (COS) in patients with CC-induced thin endometrium Methods: Fifty-one intrauterine insemination cycles performed in patients who previously had a thin endometrium (<8 mm) to ovulation induction using CC were included in this study. A CC 100 mg/day (CC+gonadotropin group, n=26) or letrozole 2.5 or 5 mg/day (letrozole+gonadotropin group, n=25) was administered on day 3~7 of the menstrual cycle, combined with gonadotropins at dose 75~150 IU every other day starting on day 5~7. We compared total dose of gonadotropin used, endometrial thickness, endometrial pattern, number of follicles ${\geq}14\;mm$ on hCG day, pregnancy rate and multiple pregnancy rate between the two groups, which were statistically analyzed using Mann-Whitney U test or Fisher's exact test, where appropriate. Results: There were no significant differences in clinical characteristics such as age, duration of infertility, number of previous IUI cycles, basal serum hormone levels and cause of infertility between the two groups. In both groups, the endometrium was significantly thicker than that of previous ovulation induction cycles using CC. No significant differences were found in the total dose of gonadotropin used, day of hCG administration, the rate of triple endometrium and pregnancy rate. The number of follicles ${\geq}14\;mm$ was significantly lower ($3.7{\pm}1.7$ vs. $2.8{\pm}1.7$, p=0.03) and the endometrium on hCG day was significantly thicker ($7.7{\pm}1.5$ vs. $9.1{\pm}1.7$, p=0.001) in letrozole+gonadotropin group compared to CC+gonadotropin group. Conclusion: The clomiphene citrate and letrozole combined with gonadotropins appear to avoid the undesirable effects on the endometrium frequently seen with CC for ovulation induction. However, in terms of adequate endometrial development or optimal follicular growth, letrozole may be more beneficial than CC for gonadotropin-combined COS in patients with CC-induced thin endometrium. Further prospective randomized controlled studies in a larger scale will be necessary to confirm our findings.

LCD 연구 개발 동향

  • 이종천
    • The Magazine of the IEIE
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    • v.29 no.6
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    • pp.76-80
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    • 2002
  • 'Liquid Crystal의 상전이(相轉移)와 광학적 이방성(異方性)이 1888년과 1889년 F. Reinitzer와 O. Lehmann에 의해 Monatsch Chem.과 Z.Physikal.Chem.에 각각 보고된 후 부터 제2차 세계대전이 끝난 뒤인 1950년대 까지는 Liquid Crystal을 단지실험실에서의 기초학문 차원의 연구 대상으로만 다루어 왔다. 1963년 Williams가 Liquid Crystal Device로는 최초로 특허 출원을 하였으며, 1968년 RCA사의 Heilmeier등은 Nematic 액정(液晶)에 저주파(低周波) 전압(電壓)을 인가하면 투명한 액정이 혼탁(混濁)상태로 변화하는 '동적산란(動的散亂)'(Dynamic Scattering) 현상을 이용하여 최초의 DSM(Dynamic Scattering Mode) LCD(Liquid Crystal Display)를 발명하였다. 비록 150V 이상의 높은 구동전압과 과소비전력의 특성 때문에 실용화에는 실패하였지만 Guest-Host효과와 Memory효과 등을 발견하였다. 1970년대에 이르러 실온에서 안정되게 사용 가능한 액정물질들이 합성되고(H. Kelker에 의해 MBBA, G. Gray에 의한 Cyano-Biphenyl 액정의 합성), CMOS 트랜지스터의 발명, 투명도전막(ITO), 수은전지등의 주변기술들의 발전으로 인하여 LCD의 상품화가 본격적으로 이루어지게 되었다. 1971년에는 M. Shadt, W. Helfrich, J.L. Fergason등이 TN(Twisted Nematic) LCD를 발명하여 전자 계산기와 손목시계에 응용되었고, 1970년대 말에는 Sharp에서 Dot Matrix형의 휴대형 컴퓨터를 발매하였다. 이러한 단순 구동형의 TN LCD는 그래픽 정보를 표시하는 데에는 품질의 한계가 있어 1979년 영국의 Le Comber에 의해 a-Si TFT(amorphous Silicon Thin Film Transistor) LCD의 연구가 시작되었고, 1983년 T.J. Scheffer, J. Nehring, G. Waters에 의해 STN(Super Twisted Nematic) LCD가 창안되었고, 1980년 N. Clark, S. Lagerwall 및 1983년 K.Yossino에 의해 Ferroelectric LCD가 등장하여 LCD의 정보 표시량 증대에 크게 기여하였다. Color화의 진전은 1972년 A.G. Ficher의 셀 외부에 RGB(Red, Green, Blue) filter를 부착하는 방안과, 1981년 T. Uchida 등에 의한 셀 내부에 RGB filter를 부착하는 방법에 의해 상품화가 되었다. 1985년에는 J.L. Fergason에 의해 Polymer Dispersed LCD가 발명되었고, 1980년대 중반에 이르러 동화상(動畵像) 표시가 가능한 a-Si TFT LCD의 시제품(試製品) 개발이 이루어지고 1990년부터는 본격적인 양산 시대에 접어들게 되었다. 1990년대 초에는 STN LCD의 Color화 및 대형화(大型化) 고(高)품위화에 힘입어 Note-Book PC에 LCD가 본격적으로 적용이 되었고, 1990년대 후반에는TFT LCD의 표시품질 대비 가격경쟁력 확보로 인하여 Note-Book PC 시장을 독점하기에 이르렀다. 이후로는 TFT LCD의 대형화가 중요한 쟁점으로 부각되고 있고, 1995년 삼성전자는 당시 세계최대 크기의 22' TFT LCD를 개발하였다. 또한 LCD의 고정세(高情細)화를 위해 Poly Si TFT LCD의 개발이 이루어졌고, 디지타이져 일체형 LCD의 상품화가 그 응용의 폭을 넓혔으며, LCD의 대형화를 위해 1994년 Canon에 의해 14.8', 21' 등의 FLCD가 개발되었다. 대형화 방안으로 Tiled LCD 기술이 개발되고 있으며, 1995년에 Sharp에 의해 21' 두장의 Panel을 이어 붙인 28' TFT LCD가 전시되었고 1996년에는 21' 4장의 Panel을 이어 붙인 40'급 까지의 개발이 시도 되었으며 현재는 LCD의 특성향상과 생산설비의 성능개선과 안정적인 공정관리기술을 바탕으로 삼성전자에서 단패널 40' TFT LCD가 최근에 개발되었다. Projection용 디스플레이로는 Poly-Si TFT LCD를 이용하여 $25'{\sim}100'$사이의 배면투사형과 전면투사형 까지 개발되어 대형 TV시장을 주도하고 있다. 21세기 디지털방송 시대를 맞아 플라즈마디스플레이패널(PDP) TV, 액정표시장치 (LCD)TV, 강유전성액정(FLCD) TV 등 2005년에 약 1500만대 규모의 거대 시장을 형성할 것으로 예상되는 이른바 '벽걸이TV'로 불리는 차세대 초박형 TV 시장을 선점하기 위하여 세계 가전업계들이 양산에 총력을 기울이고 있다. 벽걸이TV 시장이 본격적으로 형성되더라도 PDP TV와 LCD TV가 직접적으로 시장에서 경쟁을 벌이는 일은 별로 없을 것으로 보인다. 향후 디지털TV 시장이 본격적으로 열리면 40인치 이하의 중대형 시장은 LCD TV가 주도하고 40인치 이상 대화면 시장은 PDP TV가 주도할 것으로 보는 시각이 지배적이기 때문이다. 그러나 이러한 직시형 중대형(重大型)디스플레이는 그 가격이 너무 높아서 현재의 브라운관 TV를 대체(代替)하기에는 시일이 많이 소요될 것으로 추정되고 있다. 그 대안(代案)으로는 비교적 저가격(低價格)이면서도 고품질의 디지털 화상구현이 가능한 고해상도 프로젝션 TV가 유력시되고 있다. 이러한 고해상도 프로젝션 TV용으로 DMD(Digital Micro-mirror Display), Poly-Si TFT LCD와 LCOS(Liquid Crystals on Silicon) 등의 상품화가 진행되고 있다. 인터넷과 정보통신 기술의 발달로 휴대형 디스플레이의 시장이 예상 외로 급성장하고 있으며, 요구되는 디스플레이의 품질도 단순한 문자표시에서 그치지 않고 고해상도의 그래픽 동화상 표시와 칼라 표시 및 3차원 화상표시까지 점차로 그 영역이 넓어지고 있다. <표 1>에서 보여주는 바와 같이 LCD의 시장규모는 적용분야 별로 지속적인 성장이 예상되며, 새로운 응용분야의 시장도 성장성을 어느 정도 예측할 수 있다. 따라서 LCD기술의 연구개발 방향은 크게 두가지로 분류할 수 있으며 첫째로는, 현재 양산되고 있는 LCD 상품의 경쟁력강화를 위하여 원가(原價) 절감(節減)과 표시품질을 향상시키는 것이며 둘째로는, 새로운 타입의 LCD를 개발하여 기존 상품을 대체하거나 새로운 시장을 창출하는 분야로 나눌 수 있다. 이와 같은 관점에서 현재 진행되고 있는 LCD기술개발은 다음과 같이 분류할 수 있다. 1) 원가 절감 2) 특성 향상 3) New Type LCD 개발.

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Microstructures and Mechanical Properties of Friction Stir Welded 1925hMo stainless steel (마찰교반접합된 1925 hMo 스테인리스강의 미세 조직 및 기계적 특성에 관한 연구)

  • Ahn, Byung-Wook;Choi, Don-Hyun;Song, Keun;Yeon, Yun-Mo;Jung, Seung-Boo
    • Proceedings of the KWS Conference
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    • 2010.05a
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    • pp.23-23
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    • 2010
  • 마찰교반접합(Friction Stir Welding)은 1991년 영국 TWI에서 개발된 접합 법으로서 일정한 속도로 회전하는 툴이 재료내부에 삽입 되면서 툴과 재료사이에서 마찰열이 발생하여 연화된 재료와 접합 툴 사이에서의 기계적 교반에 의해 소성변형이 일어남과 동시에 접합이 이루어진다. 마찰교반접합은 동적 재결정에 의한 접합부의 미세한 결정립 형성으로 인하여 기계적 특성이 향상되며 보호 가스가 필요 없어 친환경적임과 동시에 용융 용접 법에 비해 접합 시 에너지 소모가 적다는 장점이 있다. 마찰교반접합은 기존의 저융점 재료에 관한 접합을 넘어서 최근에는 철계 합금, 타이타늄 합금, 니켈계 합금 등 고융점 재료에서의 적용에 관한 연구가 이루어지고 있다. 하지만 마찰교반접합을 이용하여 위와 같은 강한 재료를 접합하기 위해서는 내구성이 갖추어진 툴이 반드시 수반된다. 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 염화물의 농도가 높은 부식 환경에 적용되는 소재로서, 공식(pitting corrosion) 및 틈부식 (crevice corrosion)에 대한 내식성을 높이기 위하여 Mo의 함량을 6%로 낮추고 20~25% Cr과 Ni을 첨가하여 사용된다. 이러한 고합금의 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강은 여타 내식성 합금에 비하여 내식성이 매우 우수한 것으로 알려져 있다. 최근 SO2 배출에 대하여 규제가 강화되면서 화력 발전소용 탈황 설비 중 일부 장비에서 6% Mo가 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강의 사용이 늘어나고 있다. 본 연구에서는 $Si_3N_4$ 툴을 사용하여 Mo이 6% 첨가된 슈퍼 오스테나이트계 스테인리스강인 1925hMo강을 마찰교반접합하였다. 툴 회전속도 (200rpm, 300rpm, 460rpm, 700rpm)를 변수로 하여 접합을 실시하였다. 접합 후 외관상태를 점검하였으며 광학현미경 (optical microscope)과 주사전자현미경 (scanning electron microscope)을 사용하여 미세조직 관찰을 하였으며 경도 및 인장강도 측정 등의 실험을 통하여 접합부의 기계적 특성을 평가하였다. 그 후 이러한 결과를 통하여 미세조직과 기계적 특성과의 관련성을 조사하였다.

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반도체 세정액 내 용존 수소 가스가 웨이퍼 세정에 미치는 영향

  • Kim, Hyeok-Min;Gang, Bong-Gyun;Lee, Seung-Ho;Park, Jin-Gu;Choe, Eun-Seok;Kim, In-Jeong;Kim, Bong-U
    • Proceedings of the Materials Research Society of Korea Conference
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    • 2009.05a
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    • pp.26.1-26.1
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    • 2009
  • 최근 반도체 세정에 있어서 지난 40년 동안 지속적으로 사용되고 있는 알칼라인 기반의 RCA 세정법은 많은 초순수 및 화학액 소모량과 세정시 불필요한 박막의 손실, 환경적인 문제로 인하여 이를 대체하고자 하는 새로운 새정액 및 세정 방법에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 특히 초순수에 가스를 혼합하여 메가소닉을 이용한 기능수 세정은 기존 RCA 세정액의 문제점들을 해결하기 위한 세정액으로 최근 반도체 제조 공정 뿐만 아니라 Photo mask, FPD 세정 공정에서 널리 이용되고 있다. 하지만 기능수에 대한 기초적인 특성 연구와 메가소닉에 의한 세정력 변화에 대한 연구는 부족한 상태이다. 본 연구에서는 고순도의 수소가스(99.999%)를 가스 접촉기, pHasorII (Entigris, USA) 와 순환 속도의 조절이 가능한 펌프, BPS-3 (Levitronix, USA) 를 이용하여 지속적으로 초순수와 수소가스를 혼합하는 방법으로 수소수를 제조하였으며, 용존 수소 농도계, DHDI-1 (TOA-DKK, Japan)으로 수소수의 농도를 확인하였다. 0.1 MPa 압력과, 3 LPM의 수소가스 유출속도에서 최대 2.0 ppm의 수소수를 얻을 수 있었으며, 수소수의 기초 특성을 평가하기 위하여 수소 농도 변화에 따른 pH, 표면 에너지를 측정하였다. 또한 압력 변화에 따른 반감기를 측정하여 bath형태의 세정기에서 적용 가능성을 평가하였다. 수소수의 세정력은 $Si_3N_4$ 입자가 임의로 오염된 실리콘 웨이퍼를 이용하여 bath 및 매엽식 세정기에서 수소수 농도와 메가소닉 형태 및 첨가제 변화에 따른 세정효율을 기존의 SC-1 세정액과 각각 비교 평가하였다. 기능수 발생장치에서 압력이 제거된 상태에서는 평균 20분의 반감기를 갖는 것이 관찰되었고, 압력이 유지된 상태에서는 수소수의 농도가 유지되는 것을 확인하였으며, pH의 경우 수소수의 농도가 점차 증가함에 따라 감소하여 2.0 ppm의 농도에서 pH 5.3정도의 값을 나타내었다. 표면 장력은 초순수와 비교했을 때 큰 변화가 없음을 확인할 수 있었다. Bath 형태의 세정기에서 메가소닉을 인가하여 수소수의 세정효율을 측정한 결과, 같은 조건에서 실험한 초순수와는 비슷하며, SC-1보다는 낮은 세정효율이 측정되었다. 반면 매엽식 세정기에서 동등한 조건의 실험을 실시한 결과, 수소수 세정에서 첨가제에 의한 영향으로 SC-1을 대체할 수 있는 높은 입자 제거효율을 가짐을 확인할 수 있었다.

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Effects of Paper Sludge Application on the Chemical Properties of Paddy Soil and Growth of Paddy Rice II. Effects of Paper Sludge Application on the Seasonal Variations of Humus in Paddy Soil (제지(製紙)슬러지의 시용(施用)이 논 토양(土壤)의 화학성(化學性)과 수도생육(水稻生育)에 미치는 영향(影響) II. 토양중(土壤中) 부식형태(腐植形態)에 미치는 슬러지의 영향(影響))

  • Heo, Jong-Soo;Kim, Kwang-Sik
    • Korean Journal of Environmental Agriculture
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    • v.5 no.1
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    • pp.1-10
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    • 1986
  • To investigate the effects of paper sludge on the seasonal variations of soil humus, paper sludges were applied to the pots at the rates of 600㎏/10a which was either preadjusted C/N ratio to 30 : 1 or not adjusted. The effects were compared with those of control. 1) The contents of ether soluble materials, resins, water soluble polysaccharides, hemicellulose, cellulose, ligno-protein, humic acid and fulvic acid were higher in the sludge treated soil than in the control, furthermore, the content of ligno-protein had positive correlation with that of organic nitrogen in soil. 2) Optical density of UV and visible spectra of humic acid obtained from all the treated soil was decreased with increasing wavelength. In functional groups of humic acid, phenolic-OH/alcoholic-OH ratio was slightly higher in the sludge treated soil than in the control. The types of humic acid in all treated soil were P and Rp types. 3) The infrared spectra of humic acid extracted from the soil were characterized by main absorption bands in the regions of $3, 400cm^{-1}$(H-bonded OH), $2,900cm^{-1}$ (aliphatic C-H stretching), $1,630cm^{-1}$ (aromatic C=C and/or H-bonded C=O) and $1,050cm^{-1}$ (Si-O of silicate impurity).

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Expression and Characterization of Polyketide Synthase Module Involved in the Late Step of Cephabacin Biosynthesis from Lysobacter lactamgenus

  • Lee, Ji-Seon;Vladimirova, Miglena G.;Demirev, Atanas V.;Kim, Bo-Geum;Lim, Si-Kyu;Nam, Doo-Hyun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • v.18 no.3
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    • pp.427-433
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    • 2008
  • The cephabacins produced by Lysobacter lactamgenus are ${\beta}$-lactam antibiotics composed of a cephem nucleus, an acetate residue, and an oligopeptide side chain. In order to understand the precise implication of the polyketide synthase (PKS) module in the biosynthesis of cephabacin, the genes for its core domains, ${\beta}$-ketoacyl synthase (KS), acyltransferase (AT), and acyl carrier protein (ACP), were amplified and cloned into the pET-32b(+) expression vector. The sfp gene encoding a protein that can modify apo-ACP to its active holo-form was also amplified. The recombinant KS, AT, apo-ACP, and Sfp overproduced in the form of $His_6$-tagged fusion proteins in E. coli BL21(DE3) were purified by nickel-affinity chromatography. Formation of stable peptidyl-S-KS was observed by in vitro acylation of the KS domain with the substrate [L-Ala-L-Ala-L-Ala-L-$^3H$-Arg] tetrapeptide-S-N-acetylcysteamine, which is the evidence for the selective recognition of tetrapeptide produced by nonribosomal peptide synthetase (NRPS) in the NRPS/PKS hybrid. In order to confirm whether malonyl CoA is the extender unit for acetylation of the peptidyl moiety, the AT domain, ACP domain, and Sfp protein were treated with $^{14}C$-malonyl-CoA. The results clearly show that the AT domain is able to recognize the extender unit and decarboxylatively acetylated for the elongation of the tetrapeptide. However, the transfer of the activated acetyl group to the ACP domain was not observed, probably attributed to the improper capability of Sfp to activate apo-ACP to the holo-ACP form.

Antistress effect of red ginseng in brain cells is mediated by TACE repression via PADI4

  • Kim, Eun-Hye;Kim, In-Hye;Ha, Jung-Ah;Choi, Kwang-Tae;Pyo, Suhkneung;Rhee, Dong-Kwon
    • Journal of Ginseng Research
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    • v.37 no.3
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    • pp.315-323
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    • 2013
  • Ginseng is known to have antistress effects. Previously, red ginseng (RG) was shown to repress stress-induced peptidyl arginine deiminase type IV (PADI4) via estrogen receptor ${\beta}$ ($ER{\beta}$) in the brain, thus inhibiting brain cell apoptosis. Moreover, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$ plays a critical role in immobilization (IMO) stress. However, the signaling pathway of RG-mediated repressesion of inflammation is not completely understood. In this study, we determined how RG modulated gene expression in stressed brain cells. Since secretion of TNF-${\alpha}$ is modulated via TNF-${\alpha}$ converting enzyme (TACE) and nuclear factor (NF)-${\kappa}B$, we examined the inflammatory pathway in stressed brain cells. Immunohistochemistry revealed that TACE was induced by IMO stress, but RG repressed TACE induction. Moreover, PADI4 siRNA repressed TACE expression compared to the mock transfected control suggesting that PADI4 was required for TACE expression. A reporter assay also revealed that $H_2O_2$ oxidative stress induced NF-${\kappa}B$ in neuroblastoma SK-N-SH cells, however, RG pretreatment repressed NF-${\kappa}B$ induction. These findings were supported by significant induction of nitric oxide and reactive oxygen species (ROS) by oxidative stress, which could be repressed by RG administration. Taken together, RG appeared to repress stress-induced PADI4 via TACE and NF-${\kappa}B$ in brain cells thus preventing production of ROS and subsequently protecting brain cells from apoptosis.