• Korean Chemical Engineering Research
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• 제55권2호
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• pp.258-263
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• 2017

본 연구에서는 글루코스 산화효소(glucose oxidase, GOx), 고분자인 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine, PEI), 카본나노튜브(carbon nanotube, CNT)와 벤조퀴논(benzoquinone, BQ)을 이용하여 글루코스 바이오연료전지를 위한 바이오 촉매를 합성하였다. 이를 위해, 지지체인 PEI/CNT 복합체에 BQ를 정전기적 인력을 통해 물리적으로 포집한 뒤, GOx를 담지시켜 합성하였다. 이는 기존에 전자 매개체로서 전해질에 풀어서 사용했던 BQ를 전해질이 아닌 촉매 내에 포집하여 촉매를 구성하였다는 개선점이 크며, 그 결과, BQ가 포집되지 않은 촉매 대비, 1.9배 상승한 $34.16{\mu}A/cm^2$의 최대전류밀도를 얻음을 통해 촉매활성이 개선되었음을 증명하였고, 바이오연료전지의 산화극 촉매로 이용 시, BQ가 포집되지 않은 촉매를 이용한 바이오연료전지에 비해 1.2배 상승한 $0.91mW/cm^2$의 최대출력밀도를 얻었다. 이를 통해 바이오연료전지의 산화극을 위한 촉매로서 GOx와 함께 담지된 매개체 BQ를 포함한 촉매 제조 가능성을 확인하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제26권3호
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• pp.79-91
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• 2017

수소연료전지자동차(FCV)의 핵심은 고분자고체형연료전지(Polymer Solid Fuell Cell: PEFC)이고 전지 중에서 전기화학적 전기를 발생하는 핵심 소재는 백금촉매이다. 백금은 남아프리카와 러시아 등에 편재되어있고, 백금의 세계생산량은 연간 약 178톤이고 고가이므로 리싸이클링 한다. 현재 PEFC에 Pt를 사용하는 양은 $0.2{\sim}0.1mg/cm^2$인데, 전지의 가격을 줄여서 FCV보급을 확대하기 위하여 사용하는 Pt양을 $0.05{\sim}0.03mg/cm^2$까지 감소시키는 것을 목표로 하여 각국이 연구 개발하고 있다. 나노배금 제조기술은 건식법과 습식법으로 크게 나누며 습식환원법을 중심으로 제조하는 방식이 Pt를 제조하는데 유리하다. 나노Pt를 이용하여 폴리올법, 개량형 Cu-UPD/Pt 치환법 및 나노캡슐법 등에 의해 $Pt-Pd/Al_2O_3$, Pt/C, Pt/GCB, Pt/Au/C, PtCo/C, PtPd/C 등의 Pt촉매가 연구 개발되고 있으며, Pt촉매의 활성향상 및 안정화 기술 등이 보고되고 있다. 본고는 나노Pt와 나노Pt촉매의 제조기술 및 폐 촉매의 리사이클링 및 Pt촉매의 응용기술 경향을 조사 분석하였다.

• 자원리싸이클링
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• 제21권2호
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• pp.34-40
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• 2012

기존 Pt/C 전극촉매 제조시 사용되는 Pt를 일정량의 Mn으로 대체하여 PtMn/C 전극촉매를 제조하였다. 환원제로 포름알데히드(HCHO)를 사용하여 화학환원법으로 $Pt_{10}$/C, $Pt_9Mn_1$/C, $Pt_7Mn_3$/C 촉매를 제조하였으며 반쪽 전지(half cell)에서 순환전압전류와 대시간 전류를 측정하였다. $Pt_9Mn_1$/C촉매가 $Pt_{10}$/C, $Pt_7Mn_3$/C촉매보다 높은 산소환원반응(oxygen reduction reaction)을 보였으며 0.9, 0.8, 0.7, 0.6V에서 각각 5분동안 측정한 대 시간 전류측정에서 $Pt_9Mn_1$/C가 $Pt_{10}$/C, $Pt_7Mn_3$/C촉매보다 높은 활성을 나타냈다. 물리적 특성은 XRD, TEM분석을 통하여 알아보았으며 입자의 평균 크기는 $Pt_9Mn_1$/C, $Pt_{10}$/C가 각각 2.7 nm, 3 nm를 나타냈다. XRD분석을 통하여 Pt의 FCC(Face Centered Cubic)결정 구조를 확인할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.1-4
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• 2019

본 연구에서는 효소연료전지의 율속 반응인 산화극의 효소반응 강화 및 효소 담지량을 증가시키기 위하여 안트라센 가교제를 도입하였다. CNT/PEI 담지체에 가교 처리된 글루코오스 산화효소(GOx)를 전기적인 극성을 이용하여 결합시켰다(AC[CNT/PEI/GOx]). 본 촉매의 성능을 확인하기 위하여 전기화학 평가가 수행되었으며, 성능 비교를 위해 가교제 처리를 하지 않은 CNT/PEI/GOx 촉매도 같이 전기화학 테스트를 진행하였다. 전기화학적 특성 평가들을 통해 글루코오스 산화효소 담지량이 증가한 것을 확인하였으며, 라인위버-버크 방정식 통해 AC[CNT/PEI/GOx] ($K_m$ : 0.73 mM)가 가교제 처리를 하지 않은 CNT/PEI/GOx ($K_m$ : 1.71 mM) 보다 우수한 성능을 지닌 것을 확인했다. 또한, 완전지 성능평가 결과 최대 전력 밀도(Maximum power density, MPD)도 상승($21.2{\mu}W/cm^2$에서 $72.6{\mu}W/cm^2$로)한 것을 볼 수 있었는데 이를 통해 글루코오스 산화효소 담지량 및 전자전달능력이 향상되었다는 것을 재확인 하였다.

• 한국재료학회지
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• 제29권2호
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• pp.92-96
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• 2019

Transition metal oxide is widely used as a water electrolysis catalyst to substitute for a noble metal catalyst such as $IrO_2$ and $RuO_2$. In this study, the sol-gel method is used to synthesize the $Cu_xCo_{3-x}O_4$ catalyst for the oxygen evolution reaction (OER),. The CuxCo3-xO4 is synthesized at various calcination temperatures from $250^{\circ}C$ to $400^{\circ}C$ for 4 h. The $Cu_xCo_{3-x}O_4$ synthesized at $300^{\circ}C$ has a perfect spinel structure without residues of the precursor and secondary phases, such as CuO. The particle size of $Cu_xCo_{3-x}O_4$ increases with an increase in calcination temperature. Amongst all the samples studied, $Cu_xCo_{3-x}O_4$, which is synthesized at 300?, has the highest activity for the OER. Its onset potential for the OER is 370 mV and the overpotential at $10mA/cm^2$ is 438 mV. The tafel slope of $Cu_xCo_{3-x}O_4$ synthesized at $300^{\circ}C$ has a low value of 58 mV/dec. These results are mainly explained by the increase in the available active surface area of the $Cu_xCo_{3-x}O_4$ catalyst.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권1호
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• pp.7-12
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• 2024

고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성에 촉매 지지체 내구성이 미치는 영향이 크다. 촉매 지지체의 가속 내구 평가는 높은 전압(1.0~1.5 V)에서 진행되어 촉매층의 촉매와 이오노머 바인더도 같이 열화되어 지지체 내구성 평가에 방해가 된다. 내구성 평가대상인 지지체가 더 열화되는 조건을 찾고자 기존의 프로토콜 (DOE 프로토콜)을 개선하였다. 상대습도를 35% 낮추고 전압변화 횟수를 감소시킨 프로토콜 (MDOE)을 개발하였다. 1.0 ↔ 1.5 V 전압변화 사이클 반복 후에 촉매 비활성도 (MA)와 전기화학적 활성면적 (ECSA), 전기이중층 용량 (DLC), Pt 용해와 입자 성장 등을 분석하였다. 비활성도 감소 40% 도달하는데 MDOE 프로토콜은 500 사이클 밖에 안되어 DOE방법보다 전압변화 횟수를 감소시키면서 카본 지지체 열화를 DOE 프로토콜보다 50% 증가시킬 수 있었다.

• 생물정신의학
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• 제4권1호
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• pp.84-94
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• 1997

본 연구는 27명의 만성 정신분열증 환자들을 대상으로 비정형적 항정신병 약물인 clozapine을 8주간 투여하여 임상증상 치료반응(PANSS와 CGI 척도 이용)과 혈장 대사물(혈장 HVA 농도, 5-HIAA 농도 및 HVA/5-HIAA 농도비 측정) 변화와의 상관관계를 알아보고, 아울러 clozapine 치료 반응군과 치료 비반응군간의 약물투여전 기준 혈장 대사물과 clozapine투여 8주후 대사물의 변화율을 비교하여 혈장 대사물 농도가 clozapine 치료의 예측인자로서 가능성이 있는 가를 알아 보기 위하여 시행되었다. 전체 연구대상군에서 clozapine 투여기간에 따른 혈장 HVA 농도, 5-HIAA 농도는 각각 유의한 감소가 있었으나, 혈장 HVA/5-HIAA 농도비는 유의한 변화가 없었다. 전체 연구대상군에서 clozapine 투여 8주 후 혈장 HVA 농도변화율, 혈장 5-HIAA 농도변화율, 혈장 HVA/5-HIAA 농도비 변화율 각각과 8주후 정신병리(PANSS 양성척도점수, 음성척도점수, 일반정신병리척도 점수, 전체점수) 변화율과의 상관분석결과 혈장 HVA 변화율은 PANSS 양성척도점수 변화율, 일반정신병리척도 점수 변화율, 그리고 전체점수의 변화율과 각각 유의한 정 상관성이 있었으며, 반면 혈장 5-HIAA 농도 변화율은 PANSS 음성척도점수 변화율과 유의한 정 상관성이 있었다. 전체 연구대상군에서 clozapine 투여 8주 후 혈장 HVA 농도변화율은 PANSS 양성척도 항목중 특히 망상 및 환각행동 항목점수의 변화율과 각각 유의한 정 상관성이 있었으며, PANSS 음성척도 항목중에서는 대화흐름 및 자발성 결여 항목점수의 변화율과 유의한 정 상관성이 있었다. 혈장 5-HIAA 농도 변화율은 PANSS 음성척도 항목 중 둔마된 정동, 빈약한 신뢰감 항목 점수의 변화율과 각각 유의한 정 상관성이 있었다. Clozapine 투여 8주 후 PANSS 전체점수가 20% 이상 감소되고 CGI 심도점수가 경도 이하인 경우를 치료반응의 기준으로 정의했을 때, 전체 27명의 대상환자 중 48%(13명)가 치료반응군이었다. Clozapine 치료 반응군(N=13명)과 치료 비반응군(N=14명)의 비교에서 약물투여 전 기준 혈장 HVA 농도와 기준 혈장 HVA/5-HIAA 농도비는 치료 반응군이 유의하게 높았으며, 기준 혈장 5-HIAA 농도는 양 군 간의 유의한 차이가 없었다. Clozapine 치료반응군의 경우 약물투여 8주 후 혈장 HVA 농도가 40.3% 감소하고, 치료 비반응군은 혈장 HVA 농도가 3.1% 증가하여 양군 간의 유의한 차이를 보였다. Clozapine 투여 8주 후 혈장 5-HIAA 농도변화율과 혈장 HVA/5-HIAA 농도비 변화율은 치료반응군과 비반응군 간에 각각 유의한 차이가 없었다. 이상의 연구결과는 만성 정신분열증 환자에서 clozapine의 항정신병효과 중 양성증상은 도파민 길항효과와 관련이 있고, 음성증상은 세로토닌 길항효과와 관련이 있음을 시사하였다. 또한 만성 정신분열증 환자에서 약물투여 전 혈장 HVA 농도와 약물투여 후 혈장 HVA 농도변화가 각각 clozapine의 치료반응 예측인자로서 이용 가능성이 있음을 시사하였다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권1호
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• pp.39-45
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• 2009

연구목적: 최근 치과용 임플란트의 임상 경향이 전체 치료기간을 줄일 수 있는 방법에 관심이 집중됨에 따라 불활성의 티타늄 임플란트 표면에 활성을 부여하기 위한 다양한 표면처리 방법이 검토되고 있다. 본 연구에서는 높은 강도가 요구되는 부위의 임플란트 재료로서 사용되고 있지만 표면 특성이 순 티타늄에 비해 떨어지는 Ti-6Al-4V 합금의 골전도성을 개선할 목적으로 시행되었다. 연구 재료 및 방법: $20{\times}10{\times}2\;mm$의 Ti-6Al-4V 합금판을 준비한 다음 $TiO_2$ 나노튜브를 형성하기 위해 DC 정전원 장치의 양극과 음극에 각각 시편과 백금판을 결선하고 0.5 M $Na_2SO_4$와 1.0 wt% NaF를 함유하는 전해액을 사용하여 전압 20 V와 전류밀도 $30\;㎃/cm^2$ 조건에서 2시간 동안 양극산화 처리하였다. $TiO_2$ 나노튜브 형성 후 산화 피막층의 결정화를 유도하기 위해 $600^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였고, 표면활성도를 개선하기 위해 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 5시간 침적을 시행하였다. 준비한 시편의 표면 반응성을 조사하기 위해 pH와 무기이온의 농도를 사람의 혈장과 유사하게 조절한 Hanks 용액 (H2387, Sigma Chemical Co., USA)에 2주간 침적하였다. 결과: 20 V에서의 양극산화처리로 직경 48.0 - 65.0 ㎚ 범위의 무정형의 $TiO_2$ 나노튜브가 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 생성되는 양상을 보였다. $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서 2시간 열처리 후 상대적으로 강한 anatase 피크와 함께 rutile 피크가 관찰되었다. $TiO_2$ 나노튜브의 표면활성도는 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 개선되었다. 열처리와 전석회화 처리 후 SBF에 침적한 결과, $TiO_2$ rutile 피크의 상대적 강도는 크게 증가되었지만 HA의 석출은 저하되는 경향을 보였다. 결론: 이상의 결과로 미루어 볼 때, 양극산화 처리한 $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서의 열처리에 의해 피막층이 안정화되고, 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 표면에 인산칼슘층을 형성하는 것이 표면활성도를 개선하는데 유효함을 알 수 있었다.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제14권1호
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• pp.112-122
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• 2003

목 적：행동장애의 생물학적인 원인을 규명하고 연령 및 정신병리와의 상호관계를 이해하기 위하여 혈장내의 5-HT와 5-HIAA 농도를 측정하여 대조군과 비교하고, 정신병리, 연령간의 상호관계를 연구하였다. 방 법：1999년 3월부터 2002년 3월 사이 서울대학교병원 소아 ${\cdot}$ 청소년정신과를 방문한 환아중 행동장애라고 판단되는 소아 또는 청소년 환자 41명을 대상으로 하였다. 공격적인 행동, 규칙위반, 반항행동의 평가에는 DSM-IV 진단기준에 입각한 부모평가척도를 사용하였으며, 혈장내의 5-HT 및 5-HIAA 농도의 측정에는 HPLC를 사용하였다. 결 과：1) 소아형 ${\cdot}$ 행동장애, 청소년형 ${\cdot}$ 행동장애, 그리고 대조군간에 혈장내의 5-HT 및 5-HIAA농도간의 의미 있는 차이는 관찰되지 않았다(5-HT, F=2.37, df 2, 61, p>0.05). 2) 혈장내의 5-HT와 5-HIAA의 농도와 공격성(aggression) 및 규칙위반(rule violation)간에는 의미 있는 상관성은 관찰되지 않았다. 3) 혈장내의 5-HT농도와 반항행동(oppositional behavior)간에는 의미 있는 상관성이 관찰되었다.(소아형, Pearson 상관계수 0.43, p<0.05, 청소년형, Pearson 상관계수 0.48, p<0.05). 4) 행동장애군에서(소아형, 청소년형 모두 포함) 연령과 5-HT 및 5-HIAA농도간의 의미 있는 상관성은 관찰되지 않았다. 대조군에서도 역시 의미 있는 상관성은 관찰되지 않았다. 결 론：이러한 소견은 행동장애의 생물학적 원인 중의 하나로 serotonin계의 기능장애라는 가설은 지지하지 못하는 소견이다. 공격성 또는 규칙위반보다는 반항행동이 더 밀접한 관계가 있다. 개체발생적인 과정에 있어서도 행동장애군에서 상관성은 관찰되지 않았다. 향후의 연구에서는 반항장애와 serotonin 계와의 상관성이 연구되어야 한다.