• 대한수의학회지
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• 제32권4호
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• pp.543-553
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• 1992

Properties of unitary ATP-sensitive $K^+$ channels were studied using planar lipid bilayer technique. Vesicles were prepared from bullfrog (Rana catesbeiana) skeletal muscle. ATP-sensitive $K^+$ (K (ATP)) channels were identified by their unitary conductance and sensitivity to ATP. In the symmetrical solution containing 200mM KCI, 10mM Hepes, 1mM EGTA and pH 7.2, single K (ATP) channels showed a linear current-voltage relations with slight inward rectification. Slope conductance at reversal potential was $60.1{\pm}0.43$ pS(n=3)). Micromolar ATP reversibly inhibited the channel activity when applied to the cytoplasmic side. In the range of -50~＋50 mV, the channel activity was not voltage-dependent, but the channel gating within a burst was more frequent at negative voltage range. Varying the concentrations of external/internal KCl(mM) to 40/200, 200/200, 200/100 and 200/40 shifted reversal potentials to $-30.8{\pm}2.9$(n=3), $-1.1{\pm}2.7$(n=3), 10.5 and 30.6(mV), respecrivety. These reversal potentials were close to the expected values by the Nernst equation, indicating nearly ideal selectivity for $K^+$ over $Cl^-$. Under bi-ionic conditions of 200mM external test ions and 200mM internal $K^+$, the reversal potentials for each test ion/K pair were measured. The measured reversal potentials were used for the calculation of the releative permeability of alkali cations to $K^+$ ions using the Goldman-Hodgkin-Katz equation. The permeability sequence of 5 cations relative to $K^+$ was $K^+$(1), $Rb^+$(0.49), $Cs^+$(0.27), $Na^+$(0.027) and $Li^+$(0.021). This sequence was recognized as Eisenman's selectivity sequence IV. In addition, modelling the permeation of $K^+$ ion through ATP-sensitive $K^+$ channel revealed that a 3-barrier 2-site multiple occupancy model can reasonably predict the observed current-voltage relations.

• 멤브레인
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• 제32권1호
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• pp.74-82
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• 2022

본 연구에서는 순수 PEBAX^® 분리막의 투과특성을 향상시키기 위해 개질된 fumed silica 나노입자를 혼합한 MMMs (mixed matrix membranes) 타입의 PEBAX®/fumed silica 하이브리드 분리막을 제조하고, 이산화탄소와 메탄의 투과 특성을 측정하였다. PEBAX^®-1657/TS-530 하이브리드 소재의 경우, FT-IR과 XRD 분석을 통해 PEBAX^® 고분자에 무기입자가 비교적 잘 분산되었음을 확인하였다. 기체투과특성 측정 결과 TS-530을 10 wt% 혼합한 분리막의 경우, 순수 PEBAX^® 분리막과 비교하여 투과도 계수는 약간 감소하나 이상분리인자는 약간 증가하였다. 이는 비투과성 silica 입자의 도입에 따라 기체 확산 경로가 줄어들고, 경로의 비틀림이 증가하기 때문으로 볼 수 있다. TS-530 함량이 증가함에 따라서는 투과도 계수와 이상분리인자 간에 전형적인 trade-off 경향을 보였다. 이는 TS-530 함량이 증가함에 따라 결정성이 감소하고, 고분자 사슬 간 충전 억제에 따라 자유부피가 증가하기 때문으로 볼 수 있다. 또한 무기입자 함량 증가에 나노간극의 형성 가능성이 높아지고, 이에 따라 기체 확산도가 커지기 때문으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제29권1호
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• pp.71-75
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• 2023

다공성 결정물질(예: 금속유기골격체(Metal-Organic Framework, MOF), 제올라이트(zeolite))로 만들어진 다결정성 분리막의 선택도는 일반적으로 크기가 1 nm 혹은 그 이상으로 알려진 비선택적 결정 간 결함, 즉 결정립계의 존재 때문에 저하된다. 본 논문에서는 다결정성 MOF 분리막 위에 폴리다이메틸실록산(polydimethylsiloxane, PDMS)의 코팅이 결정립계를 캡핑하여 분리막의 선택도를 향상시키는데 효과적임을 증명하였다. 제안된 개념을 증명하기 위해서 in-situ 용매열 합성법을 통해 제조된 지르코늄 기반의 MOF의 일종인 UiO-66 분리막 위에 PDMS를 코팅한 후, 코팅 전후의 성능변화를 관찰하였다. PDMS 코팅 후 UiO-66 분리막의 CO₂/N₂ 단일 기체 분리 선택도는 6에서 14로 증가하였고, 동시에 CO₂ 투과도는 5700 GPU에서 33 GPU로 감소하였다. 선택도의 증가는 PDMS 코팅이 결정립계 결함을 효과적으로 메웠음을 의미하며, 동반된 투과도의 감소는 PDMS 코팅이 결함을 메우는 동시에 분리막 위에 연속적인 층을 형성하여 추가된 투과 저항에서 비롯되었다고 판단된다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.576-583
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• 2023

본 연구는 돼지 뼈 기반의 바이오매스를 가지고 새로운 흡착재의 활용가능성을 조사하였다. 이를 위하여 돼지 뼈 기반 활성탄소(pig bone based activated carbon, PAC)의 물리화학적 특성을 확인하고 이산화탄소 흡착 성능을 고찰하였다. 활성화제로 KOH를 사용하였으며, 활성화 온도가 증가할수록 비표면적이 증가하며 이산화탄소의 흡착 효율도 증가하였다. 800 ℃에서 활성화된 샘플은 1208.7 m²/g로 가장 큰 비표면적을 나타내었으며, 273 K, 1 bar에서 3.33 mmol/g로 높은 이산화탄소 흡착 효율을 보였다. 그러나 활성화 온도가 900 ℃ 이상인 조건에서는 결정성의 변화 및 과활성화로 인하여 비표면적과 이산화탄소 흡착 효율이 감소하였다. 한편 이상흡착용액이론으로 그 선택도 계산을 수행하였을 때, 273 K, 0.8 bar 이하에서 PAC-900 샘플이 가장 좋은 선택도를 보였다. 이러한 결과는 273 K에서의 이산화탄소/질소 흡착은 900 ℃에서 돼지 뼈가 활성화될 때 탄산염이 분해됨으로써 형성된 하이드록시아파타이트의 이산화탄소 흡착성과 그 결정성으로 인해 높은 선택도가 얻어진 것으로 판단된다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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• pp.158.2-158.2
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• 2011

DME is acronym of dimethyl ether, which is spotlighted as an ideal fuel to produce hydrogen due to its high hydrogen/carbon ratio, high energy density and easiness to carry. In this research, we calculated thermodynamic hydrogen (or syngas) yield from DME autothermal reforming and compared to other fuels. The reforming efficiency was about 80% above $700^{\circ}C$. Lower OCR has higher reforming efficiency but, it requires additional heat supply since the reactions are endothermic. SCR has no significant effect on the reforming efficiency. The optimized condition is $700^{\circ}C$, SCR 1.5, OCR 0.45 without additional heat supply. Comparing to other commercial gaseous fuels (methane and propane), DME has higher selectivity of $H_2O$ and $CO_2$ than the others due to the oxygen atom in the molecule. To apply DME autothermal reforming to real system, a proper catalyst is required. Therefore, it is performed the experiment comparing various novel metal catalysts based on CGO. Experiments were performed at calculated condition. The composition of product was measured and reforming efficiency was calculated. The catalysts have similar efficiency at high temperature(${\sim}800^{\circ}C$) but, CGO-Ru has the highest efficiency at low temperature ($600^{\circ}C$).

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권1호
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• pp.146-154
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• 2020

With the advantages of biocatalytic method, enzymes have been excavated for the synthesis of chiral amino acids by the reductive amination of ketones, offering a promising way of producing pharmaceutical intermediates. In this work, a robust phenylalanine dehydrogenase (PheDH) with wide substrate spectrum and high catalytic efficiency was constructed through rational design and active-site-targeted, site-specific mutagenesis by using the parent enzyme from Bacillus halodurans. Active sites with bonding substrate and amino acid residues surrounding the substrate binding pocket, 49L-50G-51G, 74M,77K, 122G-123T-124D-125M, 275N, 305L and 308V of the PheDH, were identified. Noticeably, the new mutant PheDH (E113D-N276L) showed approximately 6.06-fold increment of k_cat/Km in the oxidative deamination and more than 1.58-fold in the reductive amination compared to that of the wide type. Meanwhile, the PheDHs exhibit high capacity of accepting benzylic and aliphatic ketone substrates. The broad specificity, high catalytic efficiency and selectivity, along with excellent thermal stability, render these broad-spectrum enzymes ideal targets for further development with potential diagnostic reagent and pharmaceutical compounds applications.

• 한국광학회지
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• 제27권3호
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• pp.101-105
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• 2016

본 논문에서는 푸리에 변환의 위상천이 특성을 이용하여 기존의 계산방법보다 처리 속도가 빠르고, 이상적인 CGH의 재생이미지와의 차이가 크지 않은 Phase-only CGH의 새로운 최적화 계산방법을 제시한다. 기존의 수치적인 해를 얻는 접근과는 다르게 푸리에 변환 자체의 위상천이 특성을 이용하여 노이즈를 선택적으로 필터링하는 방법으로 Phase-only CGH를 얻기 때문에 계산속도를 현저하게 줄일 수 있다. 이상적인 CGH와 기존의 방법, 그리고 새로운 계산방법을 통한 CGH를 시뮬레이션을 통하여 각각 SLM에 저장하여 수렴렌즈를 이용한 푸리에 홀로그램 방식으로 이미지를 재생하였다. 그리고 시뮬레이션 재생 이미지를 비교하여 본 연구의 타당성을 살펴보았다. 기존의 방법과 비교하였을 때, 이미지 물체의 질감과 예리도가 이상적인 CGH와 비슷한 정도의 수준으로 향상되었고, 계산속도 또한 크게 줄었음을 알 수 있다.

• 한국전기전자재료학회논문지
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• 제27권10호
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• pp.668-672
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• 2014

Carbon nanotubes(CNT) has chemical stability and great sensitivity characteristics. In particular, the gas sensor required characteristics such as rapid, selectivity and sensitivity sensor. Therefore, CNT are ideal materials to gas sensor. So, we fabricated the NOx gas sensors of MOS-FET type using the MWCNT (multi-walled carbon nanotube). The fabricated sensor was used to detect the NOx gas for the variation of $V_{gs}$(gate-source voltage) and electrode changed electrode spacing=30, 60, 90[${\mu}m$]. The gas sensor absorbed with the NOx gas molecules showed the decrease of resistance, and the sensitivity of sensor was increased by magnification of electrode spacing. Furthermore, when the voltage($V_{gs}$) was applied to the gas sensor, the decrease in resistance was increased. On the other hand, the sensor sensitivity for the injection of NOx gas was the highest value at the electrode spacing $90[{\mu}m]$. We also obtained the adsorption energy($U_a$) using the Arrhenius plots by the reduction of resistance due to the voltage variations. As a result, we obtained that the adsorption energy was increased with the increment of the applied voltages.

• Macromolecular Research
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• 제16권6호
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• pp.555-560
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• 2008

A series of hydroxyl-group containing polyimides (HPIs) were prepared in order to investigate the structure-gas permeation property relationship. Each polymer membrane had structural characteristics that varied according to the dianhydride monomers. The imidization processes were monitored using spectroscopic and thermog-ravimetric analyses. The single gas permeability of He, $H_2$, $CO_2$, $O_2$, $N_2$ and $CH_4$ were measured and compared in order to determine the effect of the polymer structure and functional -OH groups on the gas transport properties. Surprisingly, the ideal selectivity of $CO_2/CH_4$ and $H_2/CH_4$ increased with increasing level of -OH incorporation, which affected the diffusion of $H_2$ or the solubility of $CO_2$ in HPIs. For $H_2/CH_4$ separation, the difference in the diffusion coefficients of $H_2$ and $CH_4$ was the main factor for improving the performance without showing any changes in the solubility coefficients. However, the solubility coefficient of $CO_2$ in the HPIs increased at least four fold compared with the conventional polyimide membranes depending on the polymer structures. Based on these results, the polymer membranes modified with -OH groups in the polymer backbone showed favorable gas permeation and separation performance.

• 멤브레인
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• 제23권1호
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• pp.54-60
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• 2013

PEGDA/PETEDA dendrimer 막은 PEGDA에 5~15 wt%의 PETEDA dendrimer를 첨가하고 UV를 조사하여 제조하였다. 제조된 막의 특성은 FT-IR, $^1H$-NMR 그리고 DSC를 통해 분석하였다. PEGDA/PETEDA dendrimer 막의 유리전이온도($T_g$)는 PETEDA dendrimer의 함량이 증가할수록 감소하였다. $CH_4$에 대한 $CO_2$ 투과 특성은 PETEDA dendrimer의 함량과 압력을 변화시키며 조사하였다. 10 wt%의 PETEDA dendrimer를 포함하는 막의 투과도는 162.2 barrer였으나 $CO_2/CH_4$ 이상분리 인자는 31.8로 가장 높게 나타났다.