N-vinyl caprolactam (NVCL)은 초임계 분산 중합에 사용될 수 있는 비닐 아마이드 계열의 단량체이다. 이때 NVCL을 초임계 이산화탄소 상에서 분산 중합하기 위해서는 중합 초기 단계에 단량체가 $CO_2$에 모두 용해되어야 한다. 또한 최종 고분자로부터 미반응 단량체를 제거하기 위해서 중합 용매인 $CO_2$와 단량체 NVCL의 상거동 자료가 필수적이다. 하지만 단량체의 순수 물성은 측정 시 중합의 가능성이 있기 때문에 실험적인 제약이 있다. 본 연구에서는 이러한 단량체인 NVCL과 이와 유사한 작용기를 갖고 있는 N-methyl caprolactam (NMCL)의 순수 물성을 보다 정확하게 얻기 위하여 기존에 알려져 있는 그룹기여 방법을 수정하였다. 이때 유사한 구조를 갖는 ${\varepsilon}$-caprolactam을 바탕으로 새롭게 그룹 기여값을 얻고, 이를 NVCL, NMCL에 적용하였다. 또한 새롭게 수정된 순수 물성을 바탕으로 $CO_2$ + N-vinyl caprolactam과 N-methyl caprolactam 계에 대해 Peng-Robinson EOS와 van der Waals 1-fluid mixing rule을 이용하여 계산하고 실험값과 비교하였다.
본 연구에서는 제주에서 자생하는 동백나무 겨우살이의 용매별 기능성 성분 및 항산화 활성에 대한 평가를 시행하였다. 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량을 분석한 결과 모두 70% 에탄올 추출물에서 높은 함량을 보였다. DPPH, hydrogen peroxide 소거능, ferrous ion chelating, 환원력을 통해 항산화 활성을 측정하고 이를 EC50 및 EC0.5로 나타낸 결과 모든 실험에서 70% 에탄올을 용매로 사용한 겨우살이 추출물에서 높은 활성을 나타내었다. 상기의 결과를 통하여 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성간의 깊은 관련성을 예상해볼 수 있었고 이를 상관관계를 통해 분석해 본 결과, 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량과 항산화 활성이 0.01 및 0.05 수준에서 유의한 상관관계를 보임을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들을 통해 잠재적 항산화제로서의 제주산 동백 겨우살이의 가능성이 있다고 판단되어 향후 구체적인 연구가 필요하다고 사료된다.
Catalytic supports made of carbon have many advantages, such as high coking resistance, tailorable pore and surface structures, and ease of recycling of waste catalysts. Moreover, they do not require pre-reduction. In this study, ash-free coal (AFC) was obtained by the thermal extraction of carbonaceous components from raw coal and its performance as a carbon catalytic support was compared with that of well-known activated carbon (AC). Nickel was dispersed on the carbon supports and the resulting catalysts were applied to the steam reforming of toluene (SRT), a model compound of biomass tar. Interestingly, nickel catalysts dispersed on AFC, which has a very small surface area (${\sim}0.13m^2/g$), showed higher activity than those dispersed on AC, which has a large surface area ($1,173A/cm^2$). X-ray diffraction (XRD) analysis showed that the particle size of nickel deposited on AFC was smaller than that deposited on AC, with the average values on AFC ${\approx}11nm$ and on AC ${\approx}23nm$. This proved that heteroatomic functional groups in AFC, such as carboxyls, can provide ion-exchange or adsorption sites for the nano-scale dispersion of nickel. In addition, the pore structure, surface morphology, chemical composition, and chemical state of the prepared catalysts were analyzed using Brunauer-Emmett-Taylor (BET) analysis, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM), x-ray diffraction (XRD), Fourier-transform infrared (FT-IR) spectroscopy, and temperature-programmed reduction (TPR).
The purpose of this study was to investigate effects of Crataegus pinnatifida var. psilosa extracts obtained from 95% methanol and water. Methylene chloride, ethyl acetate, and methanol were used to fractionate the 95% methanol extract and each fraction was testified total polyphenol contents, electron donating abilities, the scavenging abilities of superoxide anion radical, as well as hydrogen peroxide. Extraction yields of 95% methanol and water from Crataegus pinnatifida var. psilosa were 25.40%, 23.12% respectively. Total polyphenol contents were $28,708.0{\pm}1,755.05{\mu}g\;GAE/mL$ in 95% methanol, revealing the highest among them, $12,726.67{\pm}479.33{\mu}g\;GAE/mL$ in water extract, $15,854.67{\pm}498.38{\mu}g\;GAE/mL$ in methanol fraction, $11,810.67{\pm}584.48{\mu}g\;GAE/mL$ in ethyl acetate fraction, and $5294.67{\pm}190.36{\mu}g\;GAE/mL$ in methylene chloride fraction. Total polyphenol contents revealed significant differences (p<0.05) between the solvents. In the experiment of the electron donating ability, water extract revealed $84.33{\pm}0.1%$ scavenging ability, the highest. Other extracts and fractions were $81.8{\pm}1.11%$ for water, $79.73{\pm}1.32%$ for ethyl acetate fraction, $75.73{\pm}2.17%$ for methylene chloride fraction, and $42.1{\pm}5.01%$ for methanol fraction, the lowest electron donating ability. Electron donating abilities revealed significant difference (p<0.05) between the solvents. In the experiment of superoxide anion radical scavenging ability, ethyl acetate fraction($0.0026{\pm}0.0002$) had the highest scavenging ability, and the others revealed slight increase rather than decrease in scavenging ability. Hydrogen peroxide scavenging ability revealed the highest in methanol fraction ($-0.00206{\pm}0.00165$) and the others were as follow; water extract ($0.00157{\pm}0.00249$), 95.0% methanol extract ($0.005{\pm}0.0036$), methylene chloride fraction ($0.0039{\pm}0.00364$), and ethyl acetate fraction ($0.0002{\pm}0.00059$).
AlGaN 기반 UV-C 발광다이오드(LEDs)에 전기화학적 전위차 활성화(EPA)에 의한 p-형 활성화를 진행하였다. 높은 저항과 낮은 전도도를 유발하는 중성 Mg-H의 복합체의 수소원자를 EPA를 이용하여 제거하여 p-형 활성화 효율을 높였다. 중성 Mg-H 복합체는 주요 매개 변수인 용액, 전압, 시간에 의해 Mg-과 H+로 분해되며, 2차 이온질량 분광법(SIMS) 분석을 통하여 개선된 정공 캐리어의 농도를 확인할 수 있었다. 이 메커니즘은 결국 내부 양자효율(IQE)의 증가, 광 추출 효율 향상, 역 전류 영역의 누설전류 값 개선, 접합 온도 개선 등을 이루어 결과적으로 UV-C LED의 수명을 향상시켰다. 체계적인 분석을 위해 SIMS, Etamax IQE 시스템, 적분구, 전류-전압(I-V) 측정 등을 사용하였으며, 그 결과를 기존의 N2-열 처리 방법과 비교 평가하였다.
오줌시료 중 미량 알루미늄을 혹연로 원자흡수 분광광도법 정량하기 위한 마이크로파삭힘 및 고체상 추출에 관하여 연구하였다. 시료에 질산과 과산화수소를 가하고 가정용 전자레인지로 유기물을 파괴시킨 다음 오븐에서 건조시킨다. 건조된 찌기를 황산으로 녹이고, 이를 8-hydroxyquinoline (Oxine, HQ)이 흡착된 XAD-4 수지의 칼럼에 통과시켜 Al(III)-8-hydroxyquinolinate 착물을 형성시켜 흡착시킨다. 칼럼으로부터 0.5 M 질산으로 용리한 Al(III)을 정량하였다. 이 실험과정에서 찌기를 녹이기 위한 산의 종류, 수지에 흡착시키는 HQ의 양, 녹인 시료용액의 pH, 칼럼에 고정된 착물의 용리를 위한 산의 종류와 농도 등의 실험조건을 검토하여 최적화 시켰다. 인공 오줌 시료를 바탕으로 최적화 실험을 하였으며 검정곡선을 작성하였다. 실제 시료 중 알루미늄을 정량하였고, 표준용액을 일정량 첨가한 시료에서 구한 회수율은 94~101% 이였다. 바탕 세기에 대한 표준 편차의 3배 세기에 해당하는 검출한계는 0.05 ng/mL 이었다. 이로서 본 방법이 오줌시료 중 알루미늄을 분리하여 정량하는데 응용될 수 있음을 알 수 있다.
The purpose of this study was to investigate the protective effect on oxidative stress induced PC12 cells, and volatile flavor composition of essential oils derived from medicinal plant seeds- Gossypium hirsutum L. (G. hirsutum), Coix lachryma-jobi (C. lachryma-jobi) and Oenothera biennis (O. biennis). The essential oils were obtained by the solvent (hexane) extraction method from the seeds. The essential oils of the seeds were analyzed by the solid-phase micro-extraction gas chromatography mass spectrometry (SPME-GC/MS). The major compounds of G. hirsutum, C. lachryma-jobi and O. biennis were cyclonexanol (16.65%), β-asarone (14.29%) and ylangene (50.01%). The DPPH radical scavenging activity (IC50) was the highest value of 8.52 mg/mL in the O. biennis. Additionally, IC50 values of G. hirsutum and C. lachryma-jobi were 26.76 mg/mL and 36.81 mg/mL. For the oxidative stress on PC12 cells, we treated with hydrogen peroxide (H2O2). The pretreatment of oxidative stress induced PC12 cells with all the essential oils preserved or increased their cell viability and G. hirsutum and O. biennis attenuated the ROS generation (by 68.75% and 56.25% vs. H2O2 control). The results of this study suggest that the essential oils derived from medicinal plant seeds could be used as valuable back data as a natural essential oil material to prevent neurodegenerative diseases by protecting neuro-cells.
본고에서는 초고압 추출 공정을 통한 홍경천의 독성 저감 및 항암활성 효과를 알아보기 위하여 실험을 실시하였는데 그 결과는 아래와 같다. 인간의 정상 신장세포인 HEK293을 이용한 세포 독성은 초고압으로 15분간 처리한 것에서는 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 최고 20.4%의 세포독성을 보였으며, 초고압으로 5분간 처리한 것은 22.5%로 초고압 시간이 길어질수록 세포독성이 낮아지는 것을 확인했다. 일반 추출물은 25.3%로 초고압 처리한 군에 비해 높은 독성을 나타내어 초고압 처리 시 독성이 저감되는 것을 확인하였다. 초고압 처리 군은 또한 HEL299를 이용한 세포독성 실험에서도 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 일반 추출물인 WE보다 5% 정도 낮은 독성을 나타냈다. 항암활성 측정은 A549, AGS, MCF-7, Hep3B의 암세포를 실험에 사용하여 실시하였다. 모든 암세포에서 1.0 $mg/m{\ell}$의 농도에서 75% 이상의 높은 억제활성을 보였고, 또한 암세포의 생육활성에 대한 정상 세포의 세포독성의 비로 나타낸 선택적 사멸도는 0.6 $mg/m{\ell}$에서 가장 높은 수치를 보였는데 모두 4이상으로 나타났으며, 15분 동안 초고압 추출을 한 것이 가장 높게 나타났다. 본 실험 결과를 통하여 초고압으로 인해 기존의 추출 방법으로는 추출되지 않았던 유용생리활성 물질들이 초고압으로 인해 조직과 세포막 파괴로 인해용출량 증가로 인해 수율이 증가하였으며, 홍경천의 독성 물질이 파괴되는 것으로 판단된다. 단순한 침전 추출법에 의한 추출방법보다는 초고압 추출에 의한 추출로 식물체에 함유되어 있는 성분 추출의 수율을 배가 시킬 수 있으며, 홍경천 자체 성분에 약간의 변화를 가할 수 있을 것으로 생각된다. 홍경천 성분의 변화는 초고압 추출을 통하여 에너지 수준이 제한된 수소결합, 전기적 결합, 반데르발스결합, 수소결합과 같은 약한 결합들이 분리됨으로써 성분의 변화가 있을 것으로 보인다.
과거 1970년대까지의 달 표면탐사에서는 단기간 달에서의 임무 특성을 가지는 것에 비해 최근 달 표면탐사는 달에서의 장기체류와 이를 기반으로 궁극적으로 화성까지 탐사 범위를 확장하는 방향으로 진행되고 있다. 인간의 달표면 장기체류를 실현하기 위해서는 탐사 현지 자원을 활용하여 체류에 필요한 소비재나 연료 등의 현지 생산 및 사용이 중요한 전제가 된다. 국제우주탐사협의체(ISECG, International Space Exploration Coordination Group)에서 각국의 우주탐사 계획을 반영하여 제시하는 글로벌 우주탐사 로드맵에는 달표면 탐사로부터 화성탐사로 이어지는 발전 단계가 제시되며 각 단계에서 현지자원활용은 중요한 요소가 되고 있다. 본 논문에서는 국제우주탐사협의체의 현지자원활용(ISRU) 격차분석 보고서를 기반으로 현지자원활용의 기술 분야를 현지 연료 및 소비재 생산, 현지 건설, 우주상 제조, 그리고 생성 결과물의 보관 및 활용, 자원활용에 필요한 전력시스템 등과 같은 연관 분야로 분류하여 주요 분야에서의 기술 개발 및 검증 현황을 분석한다. 다수의 국가는 달 자원 중 극 지역 영구음영지역의 얼음물 이용 그리고 표토에서 산소 등의 추출에 우선 순위를 부여하고, 무인 착륙임무를 통하여 달 남극 영구음영지역 근처에서 물질 및 물 분포 확인을 준비하고 있다. 자원 활용을 위하여 수전해를 이용한 수소, 산소 등 연료 생산, 모사토를 이용한 달 표토에서 산소의 추출 등의 기술을 개발하고 있다. 자원활용 기술의 개발을 위하여 지상에 달표면 모사환경을 구현하고 기술의 개발, 시나리오의 시연 등을 통한 효율적 현지자원활용 구현 방법 등을 모색하고 있다. 지속 가능한 달 표면 탐사를 위하여 각국은 달 표면 도달, 자원의 조사, 물질의 추출 등에 서비스 구매 등 민간 영역의 능력을 활용하고 발전시키는 노력을 병행하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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