• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.439-446
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• 2023

세라믹 분리막은 높은 열적, 화학적 안정성을 갖기 때문에 극한의 조건에서 운전되는 다양한 산업 공정에 적용할 수 있다. 그러나 투과도와 기계적 강도의 trade-off 현상에 의한 세라믹 분리막 활용에 제약이 있어, 고투과성-고강도 분리막의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 상전이-압출법으로 알루미나 중공사 분리막을 제조하고, 고분자 바인더의 종류와 그 혼합비에 따른 분리막의 특성 변화를 관찰하였다. 용매인 DMAc (Dimethylacetamide)와 고분자 바인더의 한센 용해도 인자를 비교하면, PSf (polysulfone)가 DMAc와 높은 용해도 특성을 갖기 때문에 도프 용액의 점도와 토출압력이 높게 나타나 분리막 내부가 치밀한 구조로 형성되기 때문에 높은 기계적 강도를 갖으나 수투과도가 감소하는 것으로 확인되었다. 그에 반해, PES(polyethersulfone)를 이용하여 분리막을 제조하면 기계적 강도가 다소 감소하고 수투과도가 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 분리막 성능과 물성을 최적화하기 위해 PSf와 PES를 혼합하여 분리막을 제조하였으며, 9:1로 혼합하여 제조된 분리막에서 최적화된 수투과도와 기계적 강도를 얻을 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권4호
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• pp.576-583
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• 2023

본 연구에서는 전극의 전기 전도도 증대와 젖산 산화반응의 부산물인 과산화수소 생성 완화가 젖산 산화효소 전극 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 유연성 있는 탄소종이 표면을 단일벽 탄소나노튜브로 개질하여 전극의 전기 전도도를 향상시켰다. 카탈라아제를 도입하여 젖산 산화반응에서 발생하는 과산화수소를 제거하였다. 젖산 산화효소와 카탈라아제가 동시에 고정화된 탄소종이 전극은 젖산 산화효소만 고정화된 탄소종이 전극보다 1.7배 많은 전류를 생성하였다. 단일벽 탄소나노튜브로 개질된 탄소종이 표면에 젖산 산화효소와 카탈라아제가 동시에 고정화된 전극은 171 µA의 전류를 생산하였는데, 이는 탄소종이 표면에 젖산 산화효소만 고정화된 전극이 생산하는 전류보다 2배 높은 값이다. 최적화된 전극은 젖산 농도가 20 mM까지 선형반응을 보여 센서용 전극으로 사용 가능함을 확인하였다.

• Molecules and Cells
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• 제46권9호
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• pp.545-557
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• 2023

Sphingomyelinase (SMase) catalyzes ceramide production from sphingomyelin. Ceramides are critical in cellular responses such as apoptosis. They enhance mitochondrial outer membrane permeabilization (MOMP) through self-assembly in the mitochondrial outer membrane to form channels that release cytochrome c from intermembrane space (IMS) into the cytosol, triggering caspase-9 activation. However, the SMase involved in MOMP is yet to be identified. Here, we identified a mitochondrial Mg²⁺-independent SMase (mt-iSMase) from rat brain, which was purified 6,130-fold using a Percoll gradient, pulled down with biotinylated sphingomyelin, and subjected to Mono Q anion exchange. A single peak of mt-iSMase activity was eluted at a molecular mass of approximately 65 kDa using Superose 6 gel filtration. The purified enzyme showed optimal activity at pH of 6.5 and was inhibited by dithiothreitol and Mg²⁺, Mn²⁺, Ni²⁺, Cu²⁺, Zn²⁺, Fe²⁺, and Fe³⁺ ions. It was also inhibited by GW4869, which is a non-competitive inhibitor of Mg²⁺-dependent neutral SMase 2 (encoded by SMPD3), that protects against cytochrome c release-mediated cell death. Subfractionation experiments showed that mt-iSMase localizes in the IMS of the mitochondria, implying that mt-iSMase may play a critical role in generating ceramides for MOMP, cytochrome c release, and apoptosis. These data suggest that the purified enzyme in this study is a novel SMase.

• 지질공학
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• 제33권4호
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• pp.673-687
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• 2023

데이터 탐색은 수집한 데이터를 다양한 각도에서 관찰 및 이해하는 과정으로 데이터 구조 및 특성 분석을 통해 데이터의 분포와 상관관계를 파악하는 과정이다. 일반적으로 산사태는 다양한 인자들에 의해 유발되고 발생 지역에 따라 유발 인자들이 미치는 영향이 상이하기 때문에 산사태 취약성 분석 이전에 데이터 탐색을 통해 유발 인자 사이의 상관관계를 파악하고 특징적인 유발 인자를 선별한다면 효과적인 분석을 수행할 수 있다. 따라서 본 연구는 데이터 탐색이 예측 모델의 성능에 미치는 결과를 확인하기 위해 두 단계에 걸친 데이터 탐색을 수행하여 인자를 선별하고, 선별된 유발 인자들 사이의 조합과 23개의 전체 유발 인자 조합을 활용하여 딥러닝 기반의 산사태 취약성 분석을 진행하였다. 데이터 탐색 과정에서는 Pearson 상관계수 heat map과 random forest의 인자 중요도 histogram을 활용하였으며, 딥러닝 기반 산사태 취약성 분석 결과의 정확도는 분석을 통해 획득한 산사태 취약 지수 값을 이용해 제작한 산사태 취약성 지도를 confusion matrix 기반의 정확도 검증 방법을 통해 분석하였다. 분석 결과, 전체 23개의 인자를 사용한 산사태 취약성 해석 결과는 55.90%의 낮은 정확도를 보였지만 한 단계의 탐색을 거쳐 선별한 13개 인자를 활용한 취약성 해석 결과는 81.25%의 분석 정확도를 보였고, 두 단계 데이터 탐색을 모두 수행하여 선별된 9개의 유발 인자를 활용한 산사태 취약성 분석 결과는 92.80%로 가장 높은 정확도를 보였다. 따라서 데이터 탐색을 통해 특징적인 유발 인자를 선별하고 분석에 활용하는 것이 산사태 취약성 분석에서 더 좋은 분석 성능을 기대할 수 있음을 확인하였다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제39권12호
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• pp.115-125
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• 2023

해당 연구의 목적은 비파괴 탐사 기법의 일환인 전기비저항 탐사 방법을 활용하여 동결 지반의 거동을 평가하는 것으로, 현장 실험을 통해 그 특성을 살펴보았다. 현장 실험은 동결된 상태를 가속화하기 위하여 유체를 주입한 인위적인 동결 지반을 만들었으며, 결과를 비교하기 위하여 이와 근접한 지역에서 자연적으로 동결된 지반에도 실험을 진행하였다. 실험은 전기비저항 탐사 외에 측정 값의 신뢰성을 비교할 수 있도록 동적 콘 관입 실험(Dynamic Cone Penetration Test)를 추가적으로 활용하였으며, 지반의 함수비도 평가하기 위해 Time Domain Reflectometry (TDR) 탐사도 수행하였다. 현장 실험은 대기 온도가 영하인 2월과 영상 조건을 보이는 5월에 각각 진행하였다. 전기비저항 탐사로 측정된 결과는 온도에 의존하는 경향이 있어 각 측정 값들은 온도 보상을 수행한 후 결과를 비교하였다. 측정 결과 동결 조건에서는 지반이 고체 특성을 보여 고비저항 구간이 다소 나타났으며 이를 간극률로 환산하였다. 환산된 간극률은 DCPT 결과로 유추한 간극률과 비교하여 신뢰성을 검증하였으며, 동결토에서 측정한 결과가 타당한 값으로 나타났다.

• 한국결정성장학회지
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• 제34권1호
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• pp.1-7
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• 2024

β-Ga₂O₃는 ~4.8 eV의 넓은 밴드 갭과 8 MV/cm의 높은 항복 전압을 가지는 물질로 전력소자의 응용 분야에서 많은 주목을 받고 있다. 또한, 대표적인 WBG 반도체 소재인 SiC, GaN, 다이아몬드 등과 비교했을 때, 높은 성장률과 낮은 제조 비용으로 단결정 성장이 가능하다는 장점을 가진다[1-4]. 본 연구에서는 다중 슬릿 구조를 이용한 EFG(Edge-defined Film-fed Growth) 법을 통해 SnO₂ 0.3 mol% 도핑된 10 mm 두께의 β-Ga₂O₃ 단결정을 성장시키는 데에 성공했다. 성장 방향과 성장 면은 각각 [010]/(001)로 설정하였으며 성장 속도는 약 12 mm/h이다. 성장시킨 β-Ga₂O₃ 단결정은 다양한 결정면(010, 001, 100, ${\bar{2}}01$)으로 절단하여 표면 가공을 진행하였다. 가공이 완료된 샘플은 XRD, UV/VIS/NIR Spec., Mercury Probe, AFM, Etching 등의 분석을 통해 결정면에 따른 특성을 비교하였다. 본 연구는 고전압 및 고온 응용 분야에서 전력반도체 기술의 발전에 기여할 것으로 기대되며 더 나은 특성의 기판을 선택하는 것은 소자의 성능과 신뢰성을 향상시키는데에 중요한 역할을 할 것이다.

• 한국축산식품학회지
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• 제44권1호
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• pp.165-177
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• 2024

Volatile compounds (VOCs) are an important factor affecting meat quality. However, the characteristic VOCs in different parts of donkey meat remain unknown. Accordingly, this study represents a preliminary investigation of VOCs to differentiate between different cuts of donkey meat by using headspace-gas chromatography-ion mobility spectrometry (HS-GC-IMS) combined with chemometrics analysis. The results showed that the 31 VOCs identified in donkey meat, ketones, alcohols, aldehydes, and esters were the predominant categories. A total of 10 VOCs with relative odor activity values ≥1 were found to be characteristic of donkey meat, including pentanone, hexanal, nonanal, octanal, and 3-methylbutanal. The VOC profiles in different parts of donkey meat were well differentiated using three- and two-dimensional fingerprint maps. Nine differential VOCs that represent potential markers to discriminate different parts of donkey meat were identified by chemometrics analysis. These include 2-butanone, 2-pentanone, and 2-heptanone. Thus, the VOC profiles in donkey meat and specific VOCs in different parts of donkey meat were revealed by HS-GC-IMS combined with chemometrics, whcih provided a basis and method of investigating the characteristic VOCs and quality control of donkey meat.

• 한국전산구조공학회논문집
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• 제37권1호
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• pp.33-40
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• 2024

해양폐기물 중 하나인 패각의 발생량은 매년 증가하고 있으나, 대부분이 해안 근처에 야적되거나 방치되어 환경적·사회적으로 문제가 되고 있다. 천연 골재 부존량 감소에 따른 골재 대체재로서 패각이 사용된다면 재료 수송에 따른 물류비용을 효과적으로 감축시킬 수 있어 자원 재활용을 활성화할 수 있다. 본 연구에서는 3D 콘크리트 프린팅 기술을 활용한 해양 구조물의 건설 재료로서 패각 잔골재의 사용 가능성을 분석하였다. 패각을 활용한 3D 프린팅 콘크리트는 패각 잔골재와 시멘트 풀 계면 등의 공극 요인으로 일반 콘크리트 대비 낮은 강도를 가지기 때문에 역학적 성능 평가를 위한 미세구조 특성 분석이 요구된다. 유동성, 출력성 및 적층성을 고려하여 3D 프린팅 콘크리트의 배합을 선정하였으며, 패각 잔골재를 활용한 3D 프린팅 콘크리트 시편의 물성과 미세구조를 분석하였다. 시편의 물성을 평가하기 위해 3D 프린터로 압축강도와 부착강도 시편을 제작하였고 강도 시험을 진행하였다. 미세구조를 분석하기 위해 고해상도 이미지를 얻을 수 있는 SEM 촬영을 수행하였으며, 히스토그램 기반 상 분리 방법을 적용하여 공극을 분리하였다. 패각 잔골재 종류에 따른 공극률을 확인하고 확률함수를 활용하여 공극 분포 특성을 정량화하였으며, 패각 잔골재의 종류에 따른 시편의 역학적 물성과 미세구조 특성 간의 상관관계를 확인하였다.

• The Plant Pathology Journal
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• 제40권1호
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• pp.73-82
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• 2024

Gardenia (Gardenia jasminoides) is a popular and economically vital plant known for its ornamental and medicinal properties. Despite its widespread cultivation, there has been no documentation of plant viruses on gardenia yet. In the present study, gardenia leaves exhibiting symptoms of plant viral diseases were sampled and sequenced by both metatranscriptome and small RNA sequencing. As a consequence, bean common mosaic virus (BCMV) was identified in gardenia for the first time and named BCMV-gardenia. The full genome sequence of BCMV-gardenia is 10,054 nucleotides (nt) in length (excluding the poly (A) at the 3' termini), encoding a large polyprotein of 3,222 amino acids. Sequence analysis showed that the N-termini of the polyprotein encoded by BCMV-gardenia is less conserved when compared to other BCMV isolates, whereas the C-termini is the most conserved. Maximum likelihood phylogenetic analysis showed that BCMVgardenia was clustered closely with other BCMV isolates identified outside the leguminous plants. Our results indicated that the majority of BCMV-gardenia virus-derived small interfering RNAs (vsiRNAs) were 21 nt and 22 nt, with 21 nt being more abundant. The first nucleotide at the 5' termini of vsiRNAs derived from BCMV-gardenia preferred U and A. The ratio of vsiRNAs derived from sense (51.1%) and antisense (48.9%) strands is approaching, and the distribution of vsiRNAs along the viral genome is generally even, with some hot spots forming in local regions. Our findings could provide new insights into the diversity, evolution, and host expansion of BCMV and contribute to the prevention and treatment of this virus.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제51권4호
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• pp.500-506
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• 2023

Carbapenem 내성 Klebsiella pneumoniae (Carbapenem-resistant K. pneumonia, CRKP)는 전 세계적인 공중 보건 문제로 대두되고 있다. 최근 Klebsiella pneumoniae carbapenemase-2 (KPC-2) 생성 sequence type (ST)307은 CRKP의 주요 클론으로 확인되었으며, 국내에서 ST307의 확산이 보고되었다. 본 연구에서는 2020년 3월부터 2021년 12월까지 대전지역의 3차 병원에서 분리된 CRKP 50균주를 대상으로, 분자 특성과 항균제 내성 양상을 조사하였다. 역학적 관계는 multilocus sequence typing (MLST)를 통해 분석하였고, 항균제 감수성 검사는 디스크 확산법을 통해 확인하였다. PCR과 DNA 염기서열분석은 carbapenemase 유전자 확인을 위해 수행하였다. CRKP감염은 남성과 60세 이상의 환자에서 훨씬 더 빈번하게 확인되었다. CRKP 50균주 중 46균주(92.0%)는 다제내성(MDR)을 보였고, 44균주(88.0%)는 carbapenemase-producing K. pneumoniae (CPKP)로 확인되었다. 주요 carbapenemase 유형은 KPC-2 (36균주, 72.0%)였으며, New Delhi metallo-enzyme-1 (NDM-1)과 NDM-5는 각각 7균주(14.0%)와 1균주(2.0%)에서 확인되었다. 특히, KPC-2 생성 K. pneumoniae의 88.9% (32/36)가 ST307에 속한 반면, NDM-1,-5 생성 K. pneumoniae의 87.5% (7/8)가 non-ST307에 속한 것을 확인하였다. 이러한 결과는 ST307의 확산 뿐만 아니라 non-ST307의 발달을 예방하기 위한 적절한 감염관리와 효과적인 감시체계가 필요하다고 사료된다.