사람의 머리카락, 눈, 피부 등에서 발견되는 멜라닌은 자연의 생물체에 존재하는 어두운 색소를 가르치는 통칭이다. 멜라닌은 자유 라디컬을 흡수해서 제거하는 특성을 가지고 있어, 해로운 UV 광선이 생체로 침투할 때, 세포 및 조직을 보호하는 역할을 한다. 또한, 전기적 전도성 및 이온 전도성을 가지고 있으며, 항산화성, 젖은 상태에서의 접착성, 금속이온 킬레이팅 등 다기능성으로 인해, 다양한 분야에서의 응용이 주목받고 있다. 자연계에 존재하는 생체 멜라닌의 구조를 정확하게 정의할 수는 없지만, 멜라닌의 응용 분야는 센서, 의료기기 등으로 확대되고 있다. 본 미니총설에서는 멜라닌의 원천과 합성, 구조와 특성, 그리고 다양한 분야로의 응용 가능성에 대해서 구체적으로 논의한다.
Field-effect transistors (FETs) are the key elements of conventional electronics; hence, have drawn a lot of research and commercial interests. In recent years, metal halide perovskite materials have achieved a remarkable efficiency of 29.15% in the field of photovoltaics, and have drawn the scientific community's attention to promote their use in the field of optoelectronics, such as FETs and phototransistors. The MAPbI3 (methylammonium lead iodide) perovskite TFT has achieved a record hole mobility of 21.41 cm2/V-s in the year 2020. In this review, we will briefly discuss the physical structure of MAPbI3 perovskite and the essential factors that stimulate these devices, together with the role of defects, the ion migration concept, and the implication of both dielectric and electrode materials on the device's performance.
국내 경상북도 포항 지역에서 채취한 6종의 천연 제올라이트를 X-선 회절, X-선 형광분석, 열시차 분석, 열중량 분석 및 양이온교환능 분석을 통해 특성분석을 수행하였다. 이들 제올라이트의 주성분은 구룡포A (Ku-A), 구룡포B (Ku-B), 구룡포C (Ku-C), 동해A (Dh-A), 동해B (Dh-B), 동해C (Dh-C) 모두 모데나이트, 알바이트 및 석영이 함유되어 있었다. 6종의 제올라이트는 Si, Al, Na, K, Mg, Ca, Fe을 함유하고 있었으며 구룡포C (Ku-C) 제올라이트의 양이온 교환능이 다른 지역의 제올라이트 보다 높게 나타났다. 6종의 천연 제올라이트를 이용하여 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$ 등의 중금속 이온을 제거하는데 소요되는 반응 시간의 효과를 비교하였다. 6종의 천연 제올라이트 모두 $Pb^{2+}$, $Cd^{2+}$ 및 $Cu^{2+}$ 제거율이 매우 낮게 나타났다. 이는 6종의 천연 제올라이트에 함유된 제올라이트의 함량이 매우 낮기 때문으로 판단된다. 본 연구 결과는 제올라이트 광석의 중금속 흡착능력은 제올라이트의 함량, 즉 광석의 품위에 크게 의존되는 경향을 보여주고 있다.
스테인리스강은 기계적 강도와 전기 전도성이 우수하고 가공이 용이하여 고분자전해질 연료전지의 분리판으로 적용되고 있다. 하지만 스테인리스강의 부식으로 인하여 접촉 저항이 증가하여 연료전지 성능이 저하하는 문제점이 있고, 귀금속 재료를 코팅하여 내식성을 높일 수 있으나 비용이 증가하는 단점이 있다. 금속 분리판의 내구성 확보와 경제성 개선을 위하여 고분자전해질 연료전지에서 스테인리스 강 분리판의 부식 거동과 부동태막에 의한 영향을 분석할 필요가 있다. 본 연구에서는 반응 면적이 25 cm2인 SUS316L 분리판을 제작하였고, 수소극과 공기극에 대한 SUS316L 분리판의 부식 거동을 분석하였다. SUS316L 분리판 부식이 연료전지 성능에 미치는 영향을 분극 곡선과 임피던스, 접촉저항을 측정하여 평가하였다. 연료전지 구동 간에 배출 수를 포집하여 SUS316L 분리판에서 용출된 금속 이온의 농도를 분석하였다. SUS316L 분리판에 대하여 공기극에서보다 수소극에서 부식이 활발하게 발생하는 것을 확인하였다. 연료전지 반응에 따라 부동태막이 형성되어 접촉 저항이 증가하였고, 부동태막이 형성된 이후에도 지속적으로 금속 이온이 용출되었다.
본 연구는 갈색 해조류(Sargassum fluitans)로부터 추출한 alginate를 사용하여 제조한 Ag- 및 Cu-alginate에 대한 최적의 은 및 구리 첨가량을 구하여 항균성 능을 측정하고, 기존의 상품으로 판매되고 있는 항균제의 성능과 비교하였다. 포도상구균과 대장균의 성장은 pH 7에서 가장 활발하였으며, 포도상구균은 pH에 매우 민감하였으나, 대장균은 pH 변화에 대한 저항력을 어느 정도 나타내었다. 포도상구균은 배양 초기에 일정기간의 사장시간(dead time)이 경과한 후 급격하게 성장하였고, 대장균은 약 20분 이내의 사장시간이 경과한 후 완만하게 성장하였다. 해조류로부터 추출한 alginate를 정제하여 제조한 Ag-alginate의 경우, 포도상구균 및 대장균에 대해서 0.006 wt.% 은을 첨가한 배양액에서 우수한 항균 성능을 나타내었으며, 포도상구균보다 대장균에 대하여 더 강한 항균력을 나타내었다. Cu-alginate의 경우, 대장균에 대해서 0.006 wt.% 이상의 구리를 첨가한 배양액에서 우수한 항균성 능을 나타내었으나, 포도상구균에 대해서는 0.015 wt.%의 구리를 첨가한 배양액에서 우수한 항균성 능을 나타내었으며, Ag-alginate에 비해서 포도상구균 및 대장균에 대한 항균성 능이 현저하게 감소하였다.
This study investigated the mordanting effect of natural mordants such as camellia ash, bean chaff ash and pyrolignite of iron(Iron(II) Acetate) on silk fabrics dyed with green tea extracts. Experimental variables include the conditions of extraction and dyeing, and types of natural mordants. Inorganic ion contents In natural mordants were analysed by Induced Coupled Plasma Atomic Emission Spectrometer. In the ash Al, Fe, Si and Mn were in % unit, Cr and Ni were detected in ppm unit, and in the aqueous extracts of the ash all the metal ions were in ppm unit. On the other hand, fairly high content of Al(2.13% ) in camellia ash extract and Fe(7.91% ) in the aqueous extracts of pyrolignite iron were detected. The absorbance intensity of green tea extracts in UV-Visible spectrum increased with the temperature and time of extraction. The maximum absorption wavelength of the extracts appeared at 272.5nm and 210.5nm. The US values of silk fabrics dyed with green tea extracts were increased with temperature and time of dyeing. Surface color of silk fabric dyed with green tea extracts was 9.1YR, but it was changed from 7.9YR to 7.5YR by camellia ash extract and 7.4YR to 6.4YR by bean chaff ash extract with increase in mordant concentration. Pre-mordanted and post-mordanted fabrics with pyrolignite of iron were changed from 1.4YR to 1.1R and 7.2P to 4.2P, respectively.
Chattopadhyay, S.N.;Motoyama, N.;Rudra, A.;Sharma, A.;Sriram, S.;Overton, C.B.;Pandey, P.
JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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제7권3호
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pp.196-208
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2007
An analytical model is proposed for an optically controlled Metal Semiconductor Field Effect Transistor (MESFET), known as Optical Field Effect Transistor (OPFET) considering the diffusion fabrication process. The electrical parameters such as threshold voltage, drain-source current, gate capacitances and switching response have been determined for the dark and various illuminated conditions. The Photovoltaic effect due to photogenerated carriers under illumination is shown to modulate the channel cross-section, which in turn significantly changes the threshold voltage, drainsource current, the gate capacitances and the device switching speed. The threshold voltage $V_T$ is reduced under optical illumination condition, which leads the device to change the device property from enhancement mode to depletion mode depending on photon impurity flux density. The resulting I-V characteristics show that the drain-source current IDS for different gate-source voltage $V_{gs}$ is significantly increased with optical illumination for photon flux densities of ${\Phi}=10^{15}\;and\;10^{17}/cm^2s$ compared to the dark condition. Further more, the drain-source current as a function of drain-source voltage $V_{DS}$ is evaluated to find the I-V characteristics for various pinch-off voltages $V_P$ for optimization of impurity flux density $Q_{Diff}$ by diffusion process. The resulting I-V characteristics also show that the diffusion process introduces less process-induced damage compared to ion implantation, which suffers from current reduction due to a large number of defects introduced by the ion implantation process. Further the results show significant increase in gate-source capacitance $C_{gs}$ and gate-drain capacitance $C_{gd}$ for optical illuminations, where the photo-induced voltage has a significant role on gate capacitances. The switching time ${\tau}$ of the OPFET device is computed for dark and illumination conditions. The switching time ${\tau}$ is greatly reduced by optical illumination and is also a function of device active layer thickness and corresponding impurity flux density $Q_{Diff}$. Thus it is shown that the diffusion process shows great potential for improvement of optoelectronic devices in quantum efficiency and other performance areas.
Environmental Sciences Bulletin of The Korean Environmental Sciences Society
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제4권3호
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pp.173-183
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2000
This study measured the zeta potential of both latex colloidal particles with carboxylate surface groups and glass beads (collectors) with silanol surface group employing various solution with different chemical characteristics. The results have been compared with the surface chemistry theory. The zeta potential of the particle and collector increased with increasing pH up to 5.0 regardless of the solution chemistry. For a monovalent electrolyte solution(sodium chloride solution) the zeta potential steadily increased until the pH reached 9.5. In contrast, little change in zeta potential was made between 5.0 and 9.5 for a divalent electrolyte solution (sodium chloride solution) the zeta potential steadily increased until the pH reached 9.5. In contrast, little change in zeta potential was made between 5.0 and 9.5 for a divalent electrolyte solution (calcium chloride solution). In other words, the more the pH decreases, the larger the effect of neutral salts, such as NaCl and CaCl$_2$, have on the ζ-potential values. In this study, the PZPC(point of zero proton condition) of the particle and collector occurred below a pH of 3.1, H(sup)+ and OH(sup)- acted as a PDI (potential determining ion), and Na(sup)+ acted as an IDI(indifferent ion). The magnitude of the negative ζ-potential values of the particle and collector monotonically increased as the concentrations of Na(sup)+ or Ca(sup)2+([Na(sup)+] or [Ca(sup)2+]) decreased (the values of pNa or pCa increased). In the case of latex particles, the ζ-potential should aproach zero (isoelectric point; IEP) asymptotically as the pNa approaches zero, while in the case of calcium chloride electrolyte, ζ-potential reversal may be expected to occur around 3.16$\times$10(sup)-2MCaCl$_2$(pCa=1.5). pH, valance and ionic strength can be used in various ways to improve the water treatment efficiency by modifying the charge characteristics of the particle and collector. Predictive capability is far less certain when EDL(electrical double layer) repulsive forces exist between the particle and collector.
코발트(II) 이온의 정량을 위해 ${\iota}$-sparteine(SP)으로 변성된 탄소 반죽 전극(carbon paste electrode : CPE)을 제작하였다. 수용액 중의 코발트 이온을 CPE에 처리시킨${\iota}$-sparteine과 반응시켜서 착화합물 상태로 전극표면에 석출시킨 후, 이 착물을 전압-전류법을 사용하여 정량하였다. 또한 변성된 CPE의 전극반응을 순환 전압-전류법을 사용하여 아세트산/아세트산염 완충용액에서 조사하였다. 한번 사용한 전극은 산용액으로 처리하여 5회 이상 재사용할 수 있었다. CPE에 흡착된 Co(II)-SP 착물의 산화환원 전위는 0.17V / 0.27V였으며 산화피이크는 0.17V의 환원피이크를 지나야 나타나는 피크이다. 이는 전극표면의 SP와 용액내의 Co(II)이온이 착물을 형성하여 흡착되고, 이 전극표면에 형성된 착물이 산화환원되어 나타나는 피이크이다. 펄스차이 전압-전류법을 사용할 경우 $2{\times}10^{-7}$M 농도까지 직선적으로 감응함을 알 수 있었으며, 그 때의 상대표준 편차는 ${\pm}$5.6%이었다. 이 경우 검출한계는 $1.0{\times}10^{-7}$M이었다. 리간드와 착물을 형성할 것으로 예상되는 여러 금속이온에 대한 방해작용을 조사하였다.
본 연구의 목적은 청국장, 시금장, 표고버섯 분말의 첨가 비율을 달리하여 새로운 발효 식품(일명: 청금장)을 개발하고자 하였다. 시금장, 청국장, 시금장과 청국장의 첨가비율을 달리하여 청금장 A(Sigumjang:Cheonggukjang=1:2), 청금장 B(Sigumjang:Cheonggukjang=1:1), 청금장 C(Sigumjang: Cheonggukjang=2:1) 시료를 제조한 후 이화학적 특성과 기능성 평가를 실시하였다. 청금장은 시금장보다 단백질 함량은 증가하였으며, 청국장보다 지방과 칼로리는 낮았으나, 유리당 함량은 청금장 C에서 5.8681 g/100g으로 가장 높은 함량을 나타내었다. DPPH 라디컬 소거능은 시금장과 청금장 C가 양성대조구인 BHT와 유사할 정도로 높은 활성이 나타났다. SOD 유사활성능은 시금장이 가장 높은 SOD 유사활성능을 나타내었고 청금장 중에서는 청금장 C가 가장 높았다. 금속이온의 지방산패 촉진에 대한 청금장의 억제능은 $Cu^{2+}$ ion에 대한 억제능보다 $Fe^{2+}$ ion에 대한 억제능이 다소 높은 것으로 나타났고, 활성 산소종의 지방산패 촉진에 대한 청금장의 억제능은 $KO_2$보다 $H_2O_2$에 대한 억제능이 다소 높은 것으로 나타났다. Xanthine oxidase 활성저해능은 700 ppm 에서는 전반적으로 높은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었고, 특히 시금장과 청금장 C는 높은 xanthine oxidase 활성 저해능을 나타내었다. ${\alpha}$-Glucosidase 저해 활성능은 모든 농도(300 ppm, 500 ppm, 700 ppm)에서 전반적으로 우수한 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성능을 나타내었으며 시금장과 청금장 C는 높은 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성능을 나타내어 혈당을 조절하는데 도움을 줄 것으로 기대된다. 관능평가 결과 청금장 C가 색, 향기, 쓴맛, 짠맛 및 종합적인 맛에서 가장 높은 평가을 받은 것으로 나타났기 때문에 시금장과 청국장을 단독으로 사용하는 것보다 시금장과 청국장을 2:1로 혼합하여 제품을 제조하는 것이 이화학적 특성과 기능성에 효과적일 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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