The study investigated the effect of carrier composition (ionic strength and pH) on the retention of various proteins in flow field-flow fractionation (Flow FFF) as well as the conformational change of Bovine Serum Albumin (BSA) with urea concentration, storage time and temperature. The study found that the retention of protein in Flow FFF increased with the ionic strength of the carrier liquid. Most proteins were well solubilized at pH = 7-8. The hydrodynamic diameters obtained from Flow FFF retention data agree well with theoretical values. The retention increased and the peak shape became distorted at extreme pH conditions of the carrier solution. The selected carrier composition for comparison between the literature value of proteins was 0.05 M tris buffer solution with a pH of 8. Storing BSA at 4 ±2℃ over a period of three months resulted in slow dimerization. Also, in case of the storage of BSA at 37 ±5℃ for one week, the retention of both BSA monomer and dimer increased with the urea concentration. Finally, the structural composition of specific enzymes: malonyl-CoA decarboxylase (MCDC) and malonyl-CoA synthesis (MCS) was determined by using Flow FFF at specific carrier solutions. The molecular weight of the natural MCDC was determined to be 208 kDa, which means it is a homotetramer, while that of the MCS was determined to be 47 kDa, which means it is a monomer.
다양한 조성의 이온성액체(Ionic liquid, ILs)를 사용하여 다공성 산화세륨 입자를 제조하였다. 이온성액체의 조성에 따라서 제조된 산화세륨 입자의 세공구조 및 결정의 모양이 달라지는 것을 관찰하였다. 이온성액체에서 음이온의 수소결합력 세기는 산화세륨의 세공을 형성하는데 결정적인 요인으로 작용하며, 양이온인 알킬 그룹의 길이에 따라 산화세륨 입자의 세공 크기 및 비표면적이 변하는 것을 확인할 수 있었다. 여러 가지 이온성액체 중에서 1-Buthyl-3-methylimidazolium hexafluorophosphate가 다공성 산화세륨 입자를 제조하는데 가장 효과적이었다.
수환경 내 철 (수산)산화물은 주로 광산 활동에 의해 생성되며 주변 환경을 교란시키는 대표적인 교질물이다. 철 (수산)산화물들 중 지표에 많이 분포하고 있는 적철석은 수환경 내 다양한 환경인자들로 인해 거동 특성이 변한다. 본 연구는 배경용액의 이온 조성과 세기, pH, 자연 유기물 등의 환경적 인자가 교질상 적철석의 거동에 미치는 영향을 살펴보고자 수행되었다. 특히, 적철석 교질물 입자들의 거동특성을 보다 더 명확하게 해석하고자 동적광산란분석기(dynamic light scatterer, DLS)와 단일입자 유도결합플라즈마질량분석기(single particle ICP-MS, spICP-MS)를 비교하여 분석을 수행하였다. 배경용액의 이온 조성과 세기가 변함에 따라 적철석 입자의 표면 확산이중층의 두께가 변화될 뿐만 아니라, 입자에 미치는 정전기적 힘과 van der Walls의 합력이 변하면서 입자의 응집/분산 특성이 달라지는 것으로 나타났다. 또한 수환경의 pH가 적철석 입자의 영전하점(point of zero charge, PZC)에서 멀어질수록 정전기적 반발력이 커져 입자들이 분산되는 것을 확인하였다. 수환경 내 자연 유기물이 적철석의 표면을 코팅함에 따라서 자연 유기물 표면에 존재하는 카르복실기와 페놀기 등과 같은 작용기들로 인하여 적철석 입자의 정전기적 안정화와 구조적 안정화가 증가하는 것으로 조사되었다. 이러한 안정화 효과는 자연 유기물의 농도가 작을수록 증가하지만, 상대적으로 이온포텐셜이 큰 2가 양이온이 1가 양이온보다 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들 사이에서 더 큰 가교역할을 하기 때문에 자연 유기물로 코팅된 적철석 입자들의 안정화(분산)를 방해하는 것으로 확인되었다. 결론적으로, 수환경 내 교질상 적철석의 거동 특성은 이온의 조성과 세기, pH, 그리고 자연 유기물 등과 같은 환경적 인자들에 많은 영향을 받는 것을 정량적으로 확인할 수 있었는데, 그 중 자연 유기물은 수환경에서 교질물의 거동에 매우 지배적이고 주요한 제어인자임을 알 수 있었다. 한편, 적철석 입자의 거동 특성을 정량화할 수 있는 두 분석기법을 비교한 결과, DLS 분석기법은 신속성 및 편의성에서 강점을 지니는 반면 spICP-MS의 분석기법은 입자의 모양 및 응집 형태 등을 고려할 수 있는 장점이 있기 때문에 두 분석기법을 조합하여 활용하면 수환경 내 교질물의 거동 특성을 연구하는데 보다 더 효과적일 것으로 판단된다.
아연공기전지의 분리막으로 사용하기 위한 Polyetherimide (PEI) 재질의 막을 제조하였다. 막의 제조는 상전이법을 통하여 이루어졌으며, 캐스팅 용액은 PEI, n-methylpyrolidone (NMP) 및 polyvinylpyrolidone (PVP)으로 이루어졌다. 제조한 분리막을 이용하여 아연공기전지를 제작하였다. 캐스팅 용액 내의 PEI 함량과 캐스팅 용액에 대한 PVP 첨가량이 분리막의 모폴로지, 기계적 강도와 이온전도도에 미치는 영향은 각각 SEM, 인장강도실험 및 임피던스 실험을 통하여 측정, 평가하였다. 아연공기전지의 전기화학적 성능은 정전류 방전실험을 통하여 측정하였다. 캐스팅 용액 중의 PEI 함량이 증가함에 따라 분리막의 기계적 강도는 증가하였으며, 캐스팅 용액에의 PVP 첨가는 분리막의 기계적 강도에 큰 영향을 미치지 않았다. 용액 내의 PEI 함량이 증가하면서 분리막의 이온전도도는 감소하였다. 용액에 PVP를 첨가하는 데에 있어서 첨가량 10 wt%까지는 첨가량의 증가에 따라 분리막의 이온전도도는 증가하였다. PVP 첨가량이 10 wt%에서 이온전도도는 0.1 S/cm의 최대값을 보인 후 추가의 첨가에 따라서는 이온전도도가 감소하였다. 분리막의 이온전도도는 공기아연전지의 용량에 큰 영향을 미쳤으며, 높은 이온전도도를 갖는 분리막으로 제조한 전지가 높은 용량을 보였다.
Thymus속의 common thyme과 thyme의 담액수경 재배시 배양액의 이온농도를 달리하여 두 종의 생육과 품질을 비교하였다. 배양액의 이온농도는 1.2, 2.4, 4.8 그리고 $7.2mS.cm^{-1}$로 하였다. 두 종 모두 $0.5(EC=1.2\;mS.cm^{-1})$배와 1배의 낮은 이온농도 처리에서 생육이 좋았다. Common thyme과 lemon thyme의 생육은 배양액내 이온농도가 높아질수록 건물율은 증가했으나 초장, 근장과 생체중은 감소하였다. 엽록소 함량은 lemon thyme에서 더 높았으나 비타민 C의 함량과 정유함량은 common thyme에서 더 높았다. 두 종간의 주요 정유 성분 차이를 보면, common thyme의 주성분은 thymo과 carvacrol이고, lemon thyme은 geranio과 ${\alpha}-citral$로 각각 정유 성분의 50~70%를 차지하고 있다. 이들의 각 주성분의 함량은 생육이 좋았던 0.5배에서 가장 많았다. 결과적으로 수경재배시 common thyme과 lemon thyme 모두 허브 배양액 0.5배액으로 재배시 우수한 품질의 작물을 생산할 수 있었다.
두 종류의 폴리올(PTMG, PBEAG), 이온성 쇄연장제(DMPA), $H_{12}-MDI$ 및 EDA를 이용하여 폴리우레탄 수분산체(PUD)를 합성하였다. PU/PMMA hybrid는 PUD를 MMA 단량체로 팽윤 시킨 후 라디칼중합으로 제조하였다. 이온기에 따른 PUD의 입자 크기 및 필름 물성을 검토하였으며, MMA 함량에 따른 hybrid의 기계적, 열전 성질을 검토하였다. PUD내 dimethylol propionic acid(DMPA)의 함량을 2, 4, 6, 8, 10wt%까지 증가시켰을 때 유화 입경이 감소하였으며, 또한 에테르형 폴리올보다 에스터형 폴리올을 사용한 PUD의 유화 입경이 작았다. 필름 물성에 있어 이온기의 함량이 증가함에 따라 상분리도가 증가하는 것을 열적, 기계적 분석을 통해서 확인할 수 있었다. PU/PMMA hybrids에서 MMA의 함량이 증가함에도 PUD의 팽윤에 의한 유화 입경의 증가는 크지 않았다. PU의 에스터형은 DMPA의 함량이 6wt%까지, 에테르형 폴리올을 썼을 경우 DMPA 함량이 4wt%까지 기계적 강도가 MMA 단량체의 함량이 증가함에 따라 높아졌고, DSC분석에서 $T_g$는 상승하고 완만해지는 것을 확인하여 hybrid가 분자 수준의 혼합이 이루어지고 있음을 알 수 있었다.
The collection of rainwater samples was made at Jeju area during 2009~2010, and the major ionic species were analyzed. In the comparison of ion balance, conductivity, and acid fraction for the validation of analytical data, the correlation coefficients showed a good linear relationship within the range of 0.966~0.990. The volume-weighted mean pH and electric conductivity were 4.9 and $17.8{\mu}S/cm$, respectively, at the Jeju area. The volume-weighted mean concentrations of ionic species in rainwater were in the order of $Cl^-$ > $Na^+$ > $nss-SO_4{^{2-}}$ > $NH_4{^+}$ > $NO_3{^-}$ > $Mg^{2+}$ > $H^+$ > $nss-Ca^{2+}$ > $HCOO^-$ > $K^+$ > $PO_4{^{3-}}$ > $CH_3COO^-$ > $NO_2{^-}$ > $F^-$ > $HCO_3{^-}$ > $CH_3SO_3{^-}$. The ionic strength of rainwater was $0.26{\pm}0.21$ mM during the study period. The composition ratios of ionic species were such as 50.1% for the marine sources ($Na^+$, $Mg^{2+}$, $Cl^-$), 30.9% for the anthropogenic sources ($NH_4{^+}$, $nss-SO_4{^{2-}}$, $NO_3{^-}$), and 4.7% for the soil source ($nss-Ca^{2+}$), and 3.1% for organic acids ($HCOO^-$, $CH_3COO^-$). From the seasonal comparison, the concentrations of $NO_3{^-}$, $nss-Ca^{2+}$, and $nss-SO_4{^{2-}}$ increased in winter and spring seasons, indicating a reasonable possibility of long range transport from Asia continent. Especially, the acidifying contributions by major inorganic acids ($nss-SO_4{^{2-}}$ and $NO_3{^-}$) and organic acids ($HCOO^-$ and $CH_3COO^-$) were 87.6% and 12.4%, respectively. In comparison by sectional inflow pathway of air mass during the rainy sampling days, the concentrations of $nss-SO_4{^{2-}}$ and $NO_3{^-}$ were relatively high when the air mass was moved from the China continent into Jeju area.
The glass electrode was empirically calibrated in dioxane-and ethanol-water mixed solvents, by means of which the pH-meter reading could be converted to stoichiometric hydrogen ion concentration. By the potentiometric titration method, the thermodynamic dissociation constants of hydrogen cupferrate (HCup) with variations of ionic concentration in aqueous solution were determined, and by the extrapolation of the constants the new thermodynamic $pK_a$ value, 3.980${\pm}$0.006, at zero ional concentration was obtained. The thermodynamic dissociation constants of HCup in dioxane-and ethanol-water solution were also potentiometrically determined with the changes in composition of organic solvents at 0.01 and 0.05 of the ionic strength(${mu}$) and 25 $^{\circ}C$. The empirical formula of the constants with mole fraction(n) of the organic solvent are as follow: Dioxane-water solution. $pK_a$= 12.96n + 4.10 at ${\mu}$ = 0.01, n = 0.0228∼0.171 $pK_a$= 12.05n + 4.23 at ${\mu}$ = 0.05, n= 0.0228∼0.171 Ethanol-water solution, $pK_a$= 4.0ln + 4.26 at ${\mu}$= 0.01, n= 0.0395∼0.262 $pK_a$= 3.83n + 4.34 at ${\mu}$= 0.05, n= 0.0395∼0.262
AEM which were used for solid alkaline fuel cell(SAFC) were prepared by photo polymerization in method pore-filling with various quaternary ammonium cationic monomers and crosslinkers without an amination process. Their specific thermal and chemical properties were characterized through various analyses and the physico-chemical properties of the prepared electrolyte membranes such as swelling behavior, ion exchange capacity and ionic conductivity were also investigated in correlation with the electrolyte composition. The polymer electrolyte membranes prepared in this study have a very wide hydroxyl ion conductivity range of 0.01 - 0.45S/cm depending on the composition ratio of the electrolyte monomer and crosslinking agent used for polymerization. However, the hydroxyl ion conductivity of the membranes was relatively higher at the whole cases than those of commercial products such as A201 membrane of Tokuyama. These pore-filling membranes have also excellent properties such as smaller dimensional affects when swollen in solvents, higher mechanical strength, lowest electrolyte crossover through the membranes, and easier preparation process compared of traditional cast membranes. The prepared membranes were then applied to solid alkaline fuel cell and it was found comparable fuel cell performance to A201 membrane of Tokuyama.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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