• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.63-68
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• 2018

본 논문은 이산화탄소 고정 과정이 포함된 인공 광합성 과정을 모사하기 위하여 지구상에 흔히 존재하는 촉매 재료를 이용해 개발한 광화학 반응 시스템(인공나뭇잎)과 시스템 에너지 포집 및 변환 능력에 대한 성능을 조사하기 위한 기초 연구 결과를 제시한다. 본 연구에서 개발한 시스템은 태양광 전지의 전면부에 산화코발트를 도핑 하여 물의 전기분해로 인한 산소 발생이 태양전지 표면에서 직접 발생하도록 하였고, 후면 기판 표면에는 이산화탄소 변환 반응을 위한 효율적인 촉매로 $MoS_2$를 도핑 하여, 전선이 없는 구조로 구성하였다. 직접 태양광 연료 변환 시스템은 약4.5%로 이산화탄소를 일산화탄소와 수소로 변환하여 지속 가능한 연료(합성가스)의 형태로 생산하며, 이는 음극에서 촉매 변환 효율이 75%이상이 될 수 있음을 의미한다. 본 연구는 물의 광분해뿐만 아니라 태양광에 의해 유도된 이산화탄소 전환 과정을 하나의 시스템에서 동시에 실현하여 자연적 광합성 과정을 좀 더 성공적으로 모사할 수 있는 시스템 개발에 기여하였다.

• Nutrition Research and Practice
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• 제8권3호
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• pp.272-277
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• 2014

BACKGROUND/OBJECTIVES: This study investigated the antioxidant activities and hepatoprotective effects of Schisandra chinensis Baillon extract (SCE) against tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)-induced oxidative hepatic damage in rats. MATERIALS/METHODS: Sprague-Dawley (SD) rats were pretreated with SCE (300, 600, and 1,200 mg/kg BW) or saline once daily for 14 consecutive days. On day 14, each animal, except those belonging to the normal control group, were injected with t-BHP (0.8 mmol/kg BW/i.p.), and all of the rats were sacrificed 16 h after t-BHP injection. RESULTS: Although no significant differences in AST and ALT levels were observed among the TC and SCE groups, the high-dose SCE group showed a decreasing tendency compared to the TC group. However, erythrocyte SOD activity showed a significant increase in the low-dose SCE group compared with the TC group. On the other hand, no significant differences in hepatic total glutathione (GSH) level, glutathione reductase (GR), and glutathione peroxidase (GSH-Px) activities were observed among the TC and SCE groups. Hepatic histopathological evaluation revealed that pretreatment with SCE resulted in reduced t-BHP-induced incidence of lesions, such as neutrophil infiltration, swelling of liver cells, and necrosis. In particular, treatment with a high dose of SCE resulted in induction of phase II antioxidant/detoxifying enzyme expression, such as glutathione S-transferase (GST) and glutamate-cysteine ligase catalytic subunit (GCLC). CONCLUSIONS: Based on these results, we conclude that SCE exerts protective effects against t-BHP induced oxidative hepatic damage through the reduction of neutrophil infiltration, swelling of liver cells, and necrosis. In addition, SCE regulates the gene expression of phase II antioxidant/detoxifying enzymes independent of hepatic antioxidant enzyme activity.

• 한국산학기술학회:학술대회논문집
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• 한국산학기술학회 2012년도 춘계학술논문집 1부
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• pp.356-359
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• 2012

SNCR 기술은 SCR에 비해 탈질 효율은 떨어지지만 촉매없이 고온 배출가스에 NH3 또는 요소수를 직접 분사하여 질소와 물로 환원시키는 방법이므로 초기 투자비 및 운영비가 적어 최근 국내 대다수의 소각장, 산업용 보일러 등에 널리 적용되고 있다. 단, SNCR 기술은 급격한 온도 강하나 접근의 불용이성, 불균일한 혼합, 액적의 증발시간 지연, 불균일한 운전 조건 등의 영향을 크게 받으며, 특히 반응 온도가 가장 중요한 변수로서 최적 반응 온도 영역대가 약 800~$1,000^{\circ}C$라는 점에서 이상적인 반응 온도 조건을 찾아서 환원제를 분무하는 것이 매우 중요하다. 이에 본 연구에서는 열유동 전산해석을 통해 스토커식 소각로의 폐기물 성상별 화염 온도 분포를 예측하고 적정 반응 온도 영역을 확인하여 요소수 주입 고도를 선정, 폐기물 성상별 분무 조건을 확립하고자 수치 해석적 연구를 수행하였다. 폐기물 성상(고질/중질/저질 폐기물)별로 화염 온도를 예측한 결과, 최적 반응 온도 영역대가 약 800~$1,000^{\circ}C$, 폐기물 성상의 심한 변화 때문에 소각로의 효율적인 연소 조건 제어에 어려움 등을 고려하여 약 700~$1,000^{\circ}C$ 온도 영역대를 환원제 분무 온도로 선정하였다. 폐기물별로 발열량에 따른 화염 온도가 모두 다르기 때문에 환원제 분무 위치를 3지점으로 선정하여 각 지점별로 분무 운전 조건을 확립하였다.

• 기계와재료
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• 제24권2호
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• pp.38-46
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• 2012

인구의 증가와 급속한 산업화 그리고 편안함을 추구하고자 하는 문명의 이기로 인한 에너지 사용량 증가는 환경오염을 가속화시키는 문제를 유발하고 있어 전 세계적으로 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 이에 반해 삶의 질의 향상에 따라 보다 쾌적한 환경에 대한 욕구와 인식의 변화로 환경보호에 대한 관심이 증가하는 추세이며, 이에 따라 각 국의 환경규제는 날로 강화되고 있다. 이러한 환경문제를 해결하기 위한 국제협력이 활발해지면서 무역과 연계된 국제 환경규제가 가속화되고 있으며, 환경선진국은 이러한 환경규제를 무역장벽으로 이용하고 있어 국가의 대외경쟁력에도 직 간접적으로 영향을 미치고 있다. 환경오염물질 중 질소산화물(NOx), 황산화물(SOx), 일산화탄소(CO), 이산화탄소($CO_2$) 및 휘발성유기화합물(VOCs), 다이옥신 그리고 입자상물질(PM)과 같은 대기오염물질은 대기 중으로 쉽게 확산되는 특성에 의해 인접한 지역까지 영향을 미치기 때문에 국제적인 규제대상의 초점이 되고 있으며, 경제협력개발기구(OECD, Organization for Economic Cooperation and Development), 유엔산하 국제해사기구(IMO, International Maritime Organization) 및 국제연소기구협회(CIMAC, International Council on Combustion engines)등 여러 국제기구를 중심으로 각종 규제수단을 개발하여 적용하고 있다. 특히, 국제해사기구(IMO)에서는 선박에서 발생되는 오염물질 등에 대한 규제강화를 위하여 새로운 국제해양오염방지협약(MARPOL)을 채택, 발효하여 그 규제 범위를 넓혀감에 따라 선박에 대한 각종 환경규제가 대폭 강화되고 있어 친환경 선박 및 관련 기술 개발이 활발히 진행 중에 있다. 이 글에서는 선박에서 배출되는 대기오염물질 중 그 자체로도 인체에 유해하며, 산성비, 광화학스모그 등 다양한 환경문제를 유발시키는 대표적인 물질인 질소산화물(NOx)과 질소산화물 배출규제에 대한 대응기술인 선택적촉매환원법(SCR, Selective Catalytic Reduction)과 SCR 탈질시스템에 사용되는 SCR 촉매에 대해 소개하고자 한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권2호
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• pp.296-301
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• 2015

Chronic kidney diseases are based on uncontrolled immunological and inflammatory responses to pathophysiological renal circumstances such as glomerulonephritis, which is caused by immunological mechanisms of glomerular inflammation with increased production of renal pro-inflammatory cytokines. Pentoxifylline (PTX) exhibits anti-inflammatory properties by inhibiting cytokine and chemokine production through aggregation of erythrocytes and thrombocytes. We synthesized a series of 1,7-substituted methylxanthine derivatives by the Traube purine reaction, and the formation of purine ring was completed through nitrosation, a reduction of the nitroso to the amine by catalytic hydrogenation as derivatives of PTX. Then we studied biological activities such as renal anti-inflammatory effects of the synthesized compounds in the production of cytokines such as nitric oxide (NO), interleukin (IL)-1β, IL-6, and tumor necrosis factor-α (TNF-α) and of chemokines such as monocyte chemoattractant protein-1 and IL-8 in Raw 264.7 and HK-2 cells. Renal antiinflammatory activities of this novel series of N-1 and N-7-substituted methylxanthine showed that the N-7 methyl-group-substituted analogs (S7b) showed selective 61% and 77% inhibition of the production of NO and IL-8. The other replacement of the N-1-(CH₂)₄COCH₃ roup, as in the case of compound S6c, also showed an effective 50% and 77% inhibition of TNF-α and IL-8 production in LPS-stimulated Raw 264.7 and HK-2 cells.

• 한국자기학회:학술대회 개요집
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• 한국자기학회 2011년도 임시총회 및 하계학술연구발표회
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• pp.129-129
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• 2011

The limited understanding of the surface properties of $Pt_3Ni$ for the oxygen reduction reaction (ORR) in polymer electrolyte membrane fuel cell (PEMFC) has motivated the study of properties and electronic structures of seven layered $Pt_3Ni$ (001), (110), and (111) surfaces. The first principle method based on density functional theory (DFT) is carried out. It is found that the bulk $Pt_3Ni$ has a ferromagnetic ground state with the ordered fcc type L12 structure, which is in good agreement with other results. Non magnetic Pt has the induced magnetic moment due to the strong hybridization between 3d Ni and 5d Pt. The magnetic moment of Pt and Ni enhanced on the surface of each due to surface effect however the magnetic moment of surface Pt in the Pt-segregated Pt3Ni (111) decreased and the magnetic moment of Ni in Ni rich subsurface increased significantly. The calculated d band centers of Pt explain the possibilities for oxygen absorption and play the important roles in altering the catalytic properties. The spin polarized densities of states are presented in order to understand physical properties of Pt in different surfaces in detail.

• 청정기술
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• 제23권1호
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• pp.64-72
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• 2017

본 연구에서는, $150{\sim}400^{\circ}C$ 영역에서 $NO_x$를 제어하기 위한 ball mill 기법을 사용한 선택적 환원촉매(SCR)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 구조적 특성 및 산화가 특성을 확인하기 위하여 XRD, BET, XPS 분석을 수행하였다. 다양한 ball mill 기법에 의해 제조된 촉매는 $250^{\circ}C$ 이하의 온도구간에서의 활성의 차이를 보였다. 이중 가장 우수한 탈질효율을 갖는 촉매를 기준으로, ball mill 시간이 3시간일 때 가장 높은 활성을 나타내었다. XPS 분석 결과, vanadium의 비 화학양론종의 존재 및 원자 수 증가가 활성증진에 유리하게 작용한 것으로 나타났다. 또한 $O_2$ on-off 실험을 통해 격자산소량의 양과 탈질 효율과의 상관관계를 나타내었고, 이는 서로 비례관계에 있음을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제8권4호
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• pp.685-693
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• 1997

여러 종류의 담체에 담지된 니켈 촉매상에서 메탄에 의한 이산화탄소 개질반응에 대해 연구하였다. 여러 가지 담체중에 천연 제올라이트가 가장 높은 활성을 보여주었고, 염기성 담체에 비해 산성 담체에 담지된 니켈 촉매의 활성이 좋았으며 촉매의 비활성화도 느리게 진행되었다. 천연제올라이트에 담지된 니켈 촉매의 담지율이 증가할수록 활성이 증가하였고, 10wt% 이상으로 담지된 경우에는 활성의 변화가 그다지 일어나지 않았다. 반응물중 메탄과 이산화탄소의 비에 따라 전환율과 생성물의 수율이 크게 영향을 받았으며, $CH_4/CO_2$의 비가 1일 때 가장 높은 수소 및 일산화탄소 수율을 나타내었다. 촉매의 비활성화는 반응중에 생성되는 코크에 침적에 기인하는 것으로 생각되며, 코크는 주로 메탄의 분해에 의해 생성되었고 코크의 형상은 whisker형으로 촉매의 비활성화 속도를 느리게 하였다.

• Carbon letters
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• 제6권1호
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• pp.41-46
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• 2005

Plasma carbon blacks of 20~30 nm diameter were synthesized by direct decomposition of natural gas using a hybrid plasma torch system with 50 kW direct current and 4 MHz of radio frequency. The insulating rector which inside diameter of 400 mm and length of 1500 mm, respectively was kept at 300~$400^{\circ}C$ during the preparation. The ultimate analysis of plasma carbon blacks reveals that the raw plasma carbon blacks contains a large quantity of volatile which is mainly consist of hydrogen. Therefore devolatilization of raw plasma carbon blacks were carried out at $900^{\circ}C$ for one hour under nitrogen atmosphere. The devolatilization leads to the decrease in electrical resistivity and surface oxygen functional groups of plasma carbon black significantly. In order to investigate the plasma carbon as a catalyst support, devolatilized plasma black at $900^{\circ}C$ (DPB) supported PtAu catalyst was synthesized by sodium boronhydride reduction method. Electrochemical measurements and direct formic acid fuel cell test indicated that catalytic activity of DPB supported PtAu catalyst for formic acid oxidation was similar to that of Vulcan XC-72 of commercial carbon black supported one.

• 한국분무공학회지
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• 제20권3호
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• pp.149-155
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• 2015

With increasing of GDP, the registration number of passenger cars has exceeded 20 million last year in Korea. Especially, the registration number of the diesel engine vehicles has been increasing. However, the WHO(World Health Organization) IARC (International Agency for Research on Cancer) has reported that diesel engine exhaust gas is an one of HAPs, which has carcinogenic for human, and they have designated it to Group 1. To solve this problem, exhaust gas from diesel engines has to be controlled. Thus, it has been controlling by European regulatory standard in Korea. On the other hand, in order to meet the enhanced emission regulations, all manufacturing company applied $NO_x$ control device to vehicles such as EGR (Exhaust Gas Recirculation), SCR (Selective Catalytic Reduction) and so on. However, these devices (EGR, SCR) were operated by difference reaction mechanism respectively, and the composition of exhaust gas would be differenced from that of them. In this study, it was conducted to evaluate variety characteristics on changing of exhaust gas composition by each $NO_x$ control device, and the heavy duty diesel trucks were chosen as experimental vehicles. From the result, it revealed that vehicles (with EGR) were discharged higher THC as 52.5% than that of others (with SCR). However, it did not followed that trend, in the case of CO; it was discharged as 57.2% lower than that of others (with SCR). In the future, these data would be used to apply to efficient $NO_x$ control device for meeting to EURO 6.