• 공업화학
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• 제29권5호
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• pp.556-564
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• 2018

본 연구에서는 PEO [poly(ethylene oxide)]/EVA [poly(ethylene-co-vinyl acetate)]에 MWCNT (multi-walled carbon nanotube)-COOH 1, 2, 3, 5 wt% 첨가하여 PEO/EVA/MWCNT-COOH 복합막을 제조하였다. 그리고 복합막에 대해 $30^{\circ}C$, 4~8 bar의 압력에서 $N_2$, $O_2$, $CO_2$의 기체투과 성질을 조사하였다. 각 PEO/EVA/MWCNT-COOH 복합막들에서 $CO_2$의 투과도는 압력 증가에 따라 증가하였고, $N_2$와 $O_2$는 압력에 거의 변화를 받지 않았다. 그리고 MWCNT-COOH 함량이 증가하면서 $CO_2$ 투과도가 증가하다가 2 wt% MWCNT-COOH 함량이상에서 감소하였는데 2 wt% MWCNT-COOH 복합막은 8 bar에서 $CO_2/N_2$ 선택도 77.8과 $CO_2$ 투과도 84 barrer를 나타내었다. 높은 $CO_2/N_2$ 선택도와 $CO_2$ 투과도는 사극자 $CO_2$와 PEO 내의 극성 에테르기, EVA의 극성 에스터기와 함께 MWCNT 표면의 -COOH기 간의 높은 친화력 때문이다.

• 대한화학회지
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• 제41권7호
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• pp.337-342
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• 1997

본 연구에서는 benzo-15-crown-5(B15C5)와 poly(acryloylmethylbenzo-15-crown-5)[poly(AMB15C5)] 화합물을 이온선택성 물질로 이용해서 $Pb^{2+}$를 전위차법으로 정량할 수 있는 탐침형 이온선택성 전극(coated wire-ion-selec-tive electrode[CWISE])을 개발하였다. 각각 감지막의 최적 조성은 B15C5의 경우에는 리간드 20 mg, 가소제인 tris(2-ethylhexyl) ester 165 mg, 지지체인 polyvinylchloride 75 mg 및 용매인 THF 0.7 mL이었으며 poly(AMB15C5) 경우에는 리간드 35 mg, 가소제인 tris(2-ethylhexyl) ester 160 mg, 지지체인 PVC [Polyvinyl Chloride] 70 mg 및 용매인 THF 2 mL이었다. 이 때 코팅용액의 리간드에 대한 무게함량은 각각 7.7%와 13.1%이었다. 각각의 전극은 $10^{-5} M{\sim}10^{-1}$ M 농도 범위에서 기울기가 28{\pm}1$ mV/decade인 직선성이 잘 성립하는 감응을 나타내었다. 또한 전극의 감응시간은 poly(AMB15C5) 경우에는 5분 이내였으며 B15C5의 경우에는 3분이내로 비교적 빠른 편이었다. 전극의 안정성은 크라운 에테르의 물에 대한 용해도 때문에 좋은 편은 아니었다. 최적 pH 조건은 pH 3~6이었으며 $Mg^{2+},\; Ca^{2+},\; Co^{2+},\; Ni^{2+},\; Cu^{2+},\; Zn^{2+}$ 및 $Cd^{2+}$는 방해가 거의 없었으나 $Na^+$와 $K^+$는 방해효과가 컸다. 그리고 본 연구에서 제조한 탐침형 이온선택성 전극을 이용하여 $Pb^{2+}$ 이온을 전위차 적정법으로 정량분석해 보았을 때 이론적인 당량점과 종말점이 잘 일키하는 결과를 얻었다.

• 분석과학
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• 제13권5호
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• pp.608-615
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• 2000

물 시료에 존재하는 극 미량의 니켈과 코발트를 착물로 형성시켜 이온 교환수지 서스펜션에 흡착시켜 분리 농축하여 정량하는 방법을 연구하였다. 리간드로 APDC (ammonium pyrrolidine dithiocarbamnate)를 사용하여 극 미량 이온들을 착물로 형성시켜 농축한 다음, 전열 원자흡수 분광광도법으로 정량하였다. 이때 착물 형성을 위한 수용액의 pH와 착화제인 APDC의 양, 흡착을 위한 이온교환 수지의 종류 및 저어주는 시간, 역 분산에 사용하는 산의 종류 및 농도, 초음파 진동시간 등의 실험조건들을 최적화 하였다. 시료용액의 pH를 5로 조절하고 APDC의 양을 몰 비로 분석원소 전체의 430배 이상 첨가하여 코발트와 니켈을 정량적으로 착물을 형성시켰다. 이온교환 수지는 음이온 형태의 Dowex 2-X8이 우수하였다. pH를 조절한 시료용액, 리간드 및 수지 서스펜션을 혼합하고 1분간 저어주어 흡착을 완전하게 하였다. 역 분산을 위해서는 0.1 M 염산이 가장 좋았고, 이때 막 필터로 거른 교환 수지를 초음파 진동기에서 7분간 진동하면 충분하였다. 팔라듐을 염산과 함께 사용하면 매트릭스를 개선하여 재현성과 감도가 개선되었다. 바탕흡수 신호표준편차의 세배에 해당하는 검출한계는 Co 0.36 ng/mL, Ni 0.27 ng/mL로 극미량 검출이 가능하였고 시료에 일정량 첨가한 분석원소의 회수율은 각각 99-102%와 100-105% 이었다.

• 공업화학
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• 제23권1호
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• pp.1-7
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• 2012

본 총론에서는 원자층 증착을 이용한 친환경 소재의 개발에 대한 최근 연구 결과들을 간단하게 소개하려 한다. 원자층 증착의 장점은 박막의 두께를 미세하게 조절할 수 있다는 것과, 3차원적으로 복잡한 구조를 가지는 담체의 형상을 유지하면서 균일한 박막을 제조할 수 있다는 것이다. 이러한 원자층 증착의 장점은 친환경소재를 제조하는 데 중요한 역할을 할 수 있다. Anodic aluminum oxide (AAO)와 같은 다공성 membrane을 담체로 이용하여, 다공성 구조는 그대로 유지하면서 10나노미터 정도의 $TiO_2$박막을 균일하게 증착할 경우 톨루엔 등의 휘발성 유기물 필터로 사용할 수 있는데, 이는 AAO의 특이한 기하학적 구조와 비정질 $TiO_2$의 강한 휘발성 유기물 흡착력의 조합에 의한 결과이다. 톨루엔 분해용 광촉매 및 이산화탄소 개질 반응에 의한 수소 생산 촉매 반응에 있어서도 나노다이아몬드나 니켈 담체 위에 $TiO_2$의 증착량을 미세하게 조절하여 $TiO_2$가 표면을 완전히 덮지 않고 부분적으로만 덮고 있는 구조를 만들 경우 촉매의 효율 및 수명을 극대화할 수 있게 된다. 이러한 예들은 원자층 증착이 기존의 반도체산업뿐만 아니라 환경소재의 개발에도 중요한 도구가 될 수 있음을 의미한다.

• 생명과학회지
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• 제27권4호
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• pp.471-475
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• 2017

마늘의 동결 전처리는 세포막을 파괴할 수 있으며, 식품 품질을 향상시킬 수 있다. 따라서 전통적인 흑마늘 가공방법과 $-20^{\circ}C$와 $-70^{\circ}C$에서 동결 전처리후 숙성 흑마늘의 효과를 비교하였다. 실험 결과, $-70^{\circ}C$에서의 동결 전처리가 흑마늘의 품질과 항산화 활성에 가장 큰 영향을 미치는 것을 확인하였다. 동결 전처리와 숙성과정을 거친 흑마늘의 갈변화 정도와 pH는 각각 3.14와 3.55로 나타났고, DPPH free radical 소거 활성 및 환원력은 동결 전처리 과정을 통해 향상시킬 수 있었다. 또한 동결 전처리 후 흑마늘의 환원당 및 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde (5-HMF) 함량은 대조군 흑마늘에 비해 각각 1.69 및 1.14배 증가하였다. 그 결과 동결 전처리는 전반적인 품질(갈변정도, pH, 환원당)과 흑마늘의 기능성을 향상시킴을 확인할 수 있었다.

• 폴리머
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• 제33권4호
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• pp.377-383
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• 2009

전기활성 고분자 중의 하나인 이온성 폴리머-금속 복합체(ionic polymer-metal composites, IPMC) 작동기는 전압 인가 시 고분자전해질 내부에 존재하는 양이온과 물이 음극 방향으로 이동하면서 변위를 발생시킨다. 이러한 IPMC의 전해질은 높은 보습력, 프로톤 전도도 및 기계적 강도를 지녀야 하며, 이를 위해 본 연구에서는 IPMC의 고분자전해질인 나피온 층에 $\alpha$-, $\gamma$-알루미나를 $4{\sim}8$ wt%의 함량으로 도입하여 나피온-알루미나 복합막을 제조하고 그 특성을 확인하였다. 알루미나의 함량이 증가함에 따라, 나피온 복합막의 프로톤 전도도는 조금씩 감소하는 경향을 보였으며, $\alpha$-알루미나에 비해 $\gamma$-알루미나를 첨가하였을 때 전도도 감소가 더욱 컸다. 나피온-알루미나 복합막의 기계적 모듈러스는 37.16 MPa인 순수 나피온 막에 비해 모든 함량에서 $7{\sim}13\;MPa$ 높았다. 또한 준비된 나피온-알루미나 복합막을 이용하여 IPMC를 제작하였고 직류 3 V의 인가전압 하에서 작동성능을 평가하였다. 나피온-알루미나-IPMC, 특히 8 wt%의 $\alpha$-알루미나가 첨가된 IPMC는 기존 나피온-IPMC에 비해 작동변위는 2.7배 향상되었고 작동력 또한 크게 향상되었다. $\alpha$-알루미나의 첨가에 따른 작동성능의 향상은 $\gamma$-알루미나가 첨가된 복합막에 비해 상대적으로 높은 $\alpha$-알루미나 복합막의 양성자 전도도 그리고 잘 분산된 알루미나 입자 표면에 존재하는 다량의 수분에 의한 이온/물 이동의 용이성, 또한 순수 나피온 막에 비해 전해질 막과 백금전극 사이의 낮은 전기적 저항 때문인 것으로 결론지었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권1호
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• pp.51-57
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• 2014

본 연구에서 마디풀 추출물의 항산화 활성을 평가한 결과, DPPH법과 화학발광법에 의하여 마디풀 추출물의 에틸 아세테이트 분획과 아글리콘 분획은 강력한 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol과 $\small{L}$-ascorbic acid 보다도 우수한 항산화 효능을 나타내었다. 세포막 보호 효과 또한 연구되었다. 마디풀 추출 에틸 아세테이트 분획과 아글리콘 분획 모두 지질과산화 연쇄반응의 차단제인 (+)-${\alpha}$-tocopherol (${\tau}_{50}=38min$)에 비교하여 더 우수한 세포 보호 활성을 나타냄을 확인하였다(${\tau}_{50}=314.7min$ and 264.6 min at $10{\mu}g/ml$). 마디풀 추출물의 TLC, HPLC, LC/ESI-MS/MS, 그리고 NMR을 이용하여 주성분을 분석한 결과, 마디풀 추출물의 에틸 아세테이트 분획의 주성분은 myricitrin, avicularin, quercitrin으로 확인되었으며 마디풀 추출물의 아글리콘 분획의 주성분은 myricetin, quercetin, kaempferol로 확인되었다. 이상의 결과들로 다양한 종류의 플라보노이드를 함유한 마디풀 추출물은 에틸 아세테이트와 아글리콘 분획에서 여러가지 활성산소종에 대한 총항산화능과 $^1O_2$으로 유도된 적혈구 파괴에 대한 세포 보호 효과가 큰 것으로 나타났다. 이는 마디풀 추출물이 기능성 화장품 원료로서의 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권2호
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• pp.211-217
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• 2022

차아염소산나트륨(NaClO)은 병원 및 식품산업 분야에서 널리 사용되는 소독제로 세균, 곰팡이, 바이러스에 대해서도 항균 활성이 있다. 차아염소산나트륨의 항균 활성은 용액의 pH에 의해 조절되는 안정적인 HClO 농도의 유지에 있다. 차아염소산(HClO)은 화학적으로 중성이므로 세균의 막에 쉽게 침투할 수 있으며 차아염소산나트륨의 항균 활성은 차아염소산염 이온(ClO^-)보다는 용액 내 HClO 농도에 의존하리라 사료된다. 본 연구에서 pH 조절에 따른 차아염소산나트륨의 항균 활성을 time kill test와 차아염소산나트륨 처리 전후의 활성산소종(ROS) 및 ATP 농도 변화로 조사하였다. 또한 전계방출형 주사 전자 현미경(FE-SEM)을 통하여 세포벽의 파괴정도를 확인하였다. pH 5 조건에서 5 ppm 차아염소산나트륨은 Escherichia coli (E. coli), Staphylococcus aureus (S. aureus) 균에 대하여 99.9%의 항균 활성을 나타내었고, ROS 생성량은 pH 7 조건보다 48% 증가하였다. 또한, pH 5 조건의 차아염소산나트륨에 노출된 E. coli와 S. aureus의 ATP 농도가 각각 94%와 91% 감소하였다. FE-SEM 결과, pH 5 조건에 노출된 균의 세포벽이 파괴된 것을 확인하였다. 본 연구결과를 종합해보면, pH를 조절하는 것 만으로 5 ppm 농도의 차아염소산나트륨의 항균 활성을 향상시킬 수 있음을 시사한다.

• 분석과학
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• 제31권4호
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• pp.161-170
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• 2018

메스암페타민(methamphetamine, MA)과 암페타민(amphetamine, AP)은 전세계적으로 널리 퍼진합성 흥분제로 보건 및 사회 문제, 경제적 비용 발생 등의 다양한 문제를 일으킨다. 또한 이러한 마약은 중독 및 남용 가능성이 매우 높기 때문에 확산 방지를 위한 방안의 하나로 복용자의 생체시료에서 이들 마약을 검출하기 위한 분석법 개발이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 액체크로마토그래피-질량분석법(liquid chromatography-tandem mass spectrometry, LC-MS/MS)를 이용하여 소변에서 MA와 4-하이드록시메스암페타민(4-hydroxymethamphetamine, 4HMA), AP, 4-하이드록시암페타민(4-hydroxyamphetamine, 4HA)을 동시에 분석할 수 있는 분석법을 개발하였고 유효성 평가를 수행하였다. 전처리 시간 단축을 위해 50000 g에서 3 min 동안 초고속원심분리 후 시료 희석 주입법을 이용하여 LC-MS/MS에 주입하였다. 분리관은 역상 C18 컬럼을 사용하였고, 정량분석을 위해 MRM (multiple reaction monitoring) 모드를 적용하였다. 가중계수 $1/x^2$에서 정량 범위는 MA는 10-2500 ng/mL, AP는 1.0-800 ng/mL, 4HA와 4HMA는 2.0-200 ng/mL로 설정하였고, 검량선의 직선성은 결정계수($r^2$)를 구하여 평가하였다. 초고속원심분리법의 효율성을 확인하기 위해 전처리 과정으로 시린지 필터(membrane-filtration)를 적용한 결과와 비교하였고, 그 결과 분석물질에 따라 6-15 % 성능이 우수한 것으로 나타났다. 일내(intra-day)와 일간(inter-day) 정밀도는 6.6 % 미만이었고, 정확도는 -14.9-11.3 % 였다. 최저정량한계(LLOQ)는 2.0 ng/mL (4HA 및 4HMA), 1.0 ng/mL (AP), 10 ng/mL (MA)로 확인되었다. 선택성, 검출한계, 희석무결성, 기질효과, 효율성, 안정성을 평가한 결과 만족스러운 측정값을 얻었다. 또한 개발된 분석법을 마약 복용자의 소변에 적용하여 분석법의 유용성을 확인하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권2호
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• pp.163-172
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• 2007

본 연구는 효모 내에서 생합성된 유기게르마늄을 함유한 게르마늄강화효모 Geranti Bio Ge-Yeast 내에 무기게르마늄이 존재하지 않거나 불검출임을 확인하기 위해 수행하였으며, 이를 뒷받침하기 위한 과학적 논거를 제시하기 위해 $GeO_2$ 정성분석 프로토콜을 수립하여 실험을 실시하였다. 1당량의 $NaBH_4$를 $GeO_2$에 가하면 갈홍색의 침전이 관찰되고 2당량의 $NaBH_4$를 가하면 진한 갈색의 침전이 생성되는데 이 독특한 색을 띠는 침전 생성으로부터 $GeO_2$의 존재를 정성적으로 분석이 가능하였다. $SiO_2$와의 반응 시 색 변화가 일어나지 않는 것으로 보아 색은 Ge-O와 B간의 결합에 의해 생기는 전하이동 전이 때문일 것으로 생각되며, 게르마늄강화효모와의 반응에서는 발색이나 침전이 형성되지 않아 $GeO_2$가 존재하지 않음을 확인하였다. 투석막 외부의 여과액을 취하여 상기 $GeO_2$ 정성 프로토콜에 따라 $NaBH_4$와 반응을 시도하여도 특이한 색 변화와 갈홍색 침전이 관찰되지 않았으므로 투석막을 통과하여 외부에 존재하는 게르마늄도 역시 $GeO_2$의 형태가 아닌 유기게르마늄일 것으로 사료된다. Geranti Bio Ge-Yeast는 생합성 기법을 사용하여 생산된 게르마늄을 강화한 유기게르마늄으로서 더 다양한 분석과 연구를 통해 각각의 single compound들의 구조를 규명하고 분리 정제하는 연구가 필요하리라 사료된다.