• 제목/요약/키워드: oxygen production rate

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연료전지용 메탄올 자열 개질기의 산소-메탄올 비율에 따른 성능 실험 (Experimental Study on Autothermal Reformation of Methanol with Various Oxygen to Methanol Ratios for Fuel Cell Applications)

  • 황하나;신기수;장상훈;최갑승;김형만
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권4호
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    • pp.391-397
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    • 2011
  • 수소가 매력적인 연료로 각광받기 시작하면서 수요가 급증하였으며 이에 대응하여 수소 생산 기술에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 산소-메탄올 비율에 따른 연료전지용 메탄올 개질기의 반응 효율을 알아보았다. 각각의 촉매 배열에 따른 산소-메탄올의 비율($O_2/CH_3OH$)의 영향을 알아보기 위해 $O_2/CH_3OH$를 0.1에서 0.4까지 0.05씩 증가시켜 반응기의 온도, 변환율, 효율에 관한 실험을 수행하였다. $O_2/CH_3OH$가 0.15에서 0.2로 증가할 때 촉매층(catalyst bed)의 온도도 증가하며, 흡열 반응이 발열반응으로 변하여 반응기의 온도를 상승시켜 촉매 점화에 따라 온도는 $235^{\circ}C$정도 급상승한 $500^{\circ}C$가 된다. 반응기의 성능은 $O_2/CH_3OH$에 크게 의존하며 이론적 연구에서 $O_2/CH_3OH$는 0.23이었으나 실험 결과는 30 % 높은 0.30일 때 최적의 성능을 나타내었다. 이것은 혼합기체의 농도차이, 반응속도, 촉매, 반응기의 열손실, 반응 시 생성된 생성물 등의 변화 때문인 것으로 여겨진다.

Gefitinib-민감성 또는 내성 비소세포폐암 세포에서 Licochalcone C에 의한 자가포식 유도 (Licochalcone C Induces Autophagy in Gefitinib-sensitive or-resistant Human Non-small Cell Lung Cancer Cells)

  • 오하나;윤구;채정일;심정현
    • 생명과학회지
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    • 제29권12호
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    • pp.1305-1313
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    • 2019
  • 감초(Glycyrrhiza inflata)의 뿌리에서 분리된 Licochalcone (LC)은 항염증 및 항종양과 같은 많은 약리학적 효과를 가지고 있다. 현재까지 LCC는 구강암과 방광암에서 연구되었지만 폐암에서의 연구는 밝혀진 바 없다. 또한, 암에서 LCC에 의해 유도된 autophagy에 대한 연구는 없었다. 본 연구는 gefitinib-민감성 또는 내성을 갖는 폐암 세포에 대한 LCC의 효과 및 작용 메커니즘을 조사하기 위해 고안되었다. MTT 분석 데이터는 LCC가 비소세포폐암 세포주인 HCC827 (gefitinib-민감성) 및 HCC827GR (gefitinib-내성)에서 세포생존율을 유의하게 억제함을 보여주었다. 흥미롭게도, Annexin V/7-aminoactinomycin D 이중 염색 및 세포주기 분석에서 가장 높은 농도의 LCC 처리는 apoptosis를 유도하는 비율이 약 10%였다. LCC는 비소세포폐암 세포주에서 세포주기 G2/M 관련 단백질인 cyclin B1 및 cdc2의 발현을 감소시킴으로써 G2/M 정지를 야기하였다. LCC의 처리는 autophagy marker 단백질인 microtubule-associated protein 1 light chain 3 (LC3) 및 autophagy과정에 관여하는 단백질인 autophagy-related gene (Atg)5의 발현을 증가시킴으로써 autophagy를 유도하였다. 또한, LCC는 reactive oxygen species (ROS)의 생성을 증가시켰으며, ROS 억제제인 N-acetyl-L-cysteine (NAC)에 의해 세포생존율이 부분적으로 회복되었다. Western blotting 분석에서, NAC과 LCC의 동시처리에 의해 cdc2의 발현이 증가하고 LC3의 발현은 감소되었다. 이러한 결과는 LCC가 비소세포폐암에서 ROS-의존적 G2/M 정지 및 autophagy를 유도함으로써 항종양 효과에 기여할 수 있음을 나타낸다. 결론적으로, LCC 치료는 비소세포폐암에 대한 잠재적 치료제로서 유용할 수 있다.

관측정 자연표류 실험을 통한 트리클로로에틸렌(Trichloroethylene) 오염 지하수의 생물학적 복원 타당성 연구 (Field Tests for Assessing the Bioremediation Feasibility of a Trichloroethylene-Contaminated Aquifer)

  • 김영;김진욱;하철윤;김남희;홍광표;권수열;안영호;하준수;박후원
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제10권3호
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    • pp.38-45
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    • 2005
  • 본 연구는 현장 관측정 자연표류 실험 (SWNDT, Single-Well Natural Drift Test) 을 이용하여 트리클로로에틸렌 (TCE, trichloroethylene) 으로 오염된 지하수의 생물학적 복원 가능성 조사 방법 및 결과 해석법을 제시하였다. 현장 SWNDT 실험에 사용한 용액은 일정 양의 추적자 (브롬이온), 생분해 기질 (톨루엔, 에틸렌, 용존산소, 질산성질소) 을 현장 지하수에 용해시켜 준비한다. 준비된 실험용액을 대수층에 주입하고, 주입 시 시료를 채취하여 추적자와 생 분해 기질들의 초기 농도를 측정한다 주업 후 시간에 따라서 시료를 채취하여 추적자, 생분해 기질, 생분해 부산물들의 농도를 측정한다. 현장 SWNDT 실험은 생분해 기질과 추적자의 상대적 거동을 평가하기 위한 Push-pull Transport Test (PPTT), 토착 미생물의 양과 활성도를 증가시키기 위한 Drift Biostimulation Test (DBT), 트리클로로에틸렌과 미생물 반응이 유사하리라 예상되는 기질을 시험하기 위한 Drift Surrogate Activity Test (DSAT) 순으로 진행되었다 SWNDT 실험 양수 시 추적자로 사용한 브롬이용의 농도변화 곡선은 톨루엔, 에틸렌, 용존산소, 질산성 질소 농도변화와 유사한 경향을 나타냈다. 즉 대수층에서의 생분해 기질들의 이송이 추적자와 유사함을 나타내는 결과이다. 토착 톨루엔산화 미생물의 존재를 톨루엔 농도의 감소에 따른 이산화탄소의 발생 및 용존산소 농도의 감소로 확인하였고, 그 톨루엔 산화 미생물은 트리클로로에틸렌 생분해 유사기질로 사용된 에틸렌을 분해하며, 부산물로 산화에틸렌 (ethylene oxide) 을 생성하였다. 이는 DBT 실험을 통하여 활성화된 톨루엔 분해 미생물이 트리클로로에틸렌 분해능이 있음을 나타낸다. 본 연구에서 제시한 현장 SWNDT 실험 방법 및 결과 해석 방법은 트리클로로에틸렌으로 대표되는 염화 지방족 탄회수소화합물(Chlorinated Aliphatic Hydrocarbons, CAHs)로 오염된 지하수의 생물학적 복원 타당성 평가를 위한 경제적이고 용이한 현장 실험 방법이다.

왕고들빼기 어린잎과 성체의 수확 후 특성과 온도별 저장성 비교 (Comparison of Post-Harvest Character and Storability at Several Temperature for Lactuca indica L. Baby and Adult Leaves)

  • 김주영;한수정;왕립;최인이;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.172-177
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    • 2019
  • 왕고들빼기(선향 품종)을 4주 간격으로 파종하여, 4주 동안 재배하여 어린잎(초장 10cm 이하)과 8주 동안 재배하여 성체(초장이 $20{\pm}5cm$) 상태에서 수확하였다. 수확직후 조사한 호흡률과 에틸렌 발생률은 모두 어린잎이 성체보다 높았으며, DPPH 라디컬 소거능도 성체에 비해 어린잎에서 높았다. 잎의 $L^*$, $a^*$, $b^*$값은 어린잎과 성체가 유의적인 차이를 보이지 않았고 엽록소 함량은 성체에서 높았다. 왕고들빼기 성체와 어린잎을 미세천공 필름으로 포장하여 $2^{\circ}C$, $8^{\circ}C$, 및 $20^{\circ}C$에서 저장하였을 때, 저장온도가 높을수록 생체중 감소율이 높았으며, $2^{\circ}C$$8^{\circ}C$에서는 성체의 생체중 감소율이 낮았다. 저장 중 패널테스트를 통해 진행한 외관상 품질도 저장온도가 높을수록 빠르게 나빠졌다. 또한 외관상 품질이 3점을 유지되었던 기간으로 계산한 저장수명은 성체가 $2^{\circ}C$에서는 1.6일, $8^{\circ}C$에서는 1.4일, 그리고 $20^{\circ}C$에서는 1.5일 어린잎보다 더 길었다. 저장 종료일 조사한 포장 내 산소 및 이산화탄소 농도는 대기 중 농도와 유사한 수준이었다. 저장 종료일의 엽록소 함량은 저장온도가 낮을수록 높게 유지되었고, 패널테스트로 조사한 이취는 어린잎에서 더 높은 수준이었다.

인-질소 첨가제로 처리된 시험편의 연소 시에 발생하는 일산화탄소와 이산화탄소 생성 (Emission of Carbon Monoxide and Carbon Dioxide Gases during Fire Tests of Specimens Treated with Phosphorus-Nitrogen Additives)

  • 정영진
    • 공업화학
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    • 제26권5호
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    • pp.609-614
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    • 2015
  • 이 연구에서는 피로인산/4암모늄이온, 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산, 메틸렌피페라지노메틸-비스-포스폰산/4암모늄이온의 화학 첨가제로 처리된 리기다 소나무의 연소독성가스의 생성을 고찰하였다. 15 wt%의 화학 첨가제 수용액으로 각각 리기다 소나무에 3회 붓칠하여 실온에서 건조시킨 후, 콘칼로리미터(ISO 5660-1)를 이용하여 연소독성가스의 생성을 시험하였다. 그 결과, 화학 첨가제로 처리한 시험편의 1차-최대질량감소율도달시간(1st-$TMLR_{peak}$)은 무처리 시험편에 비교하여 (66.7~250.0)%의 지체된 시간을 나타내었다. 반면에 첨가제로 처리한 시험편에 대한 최대일산화탄소 생성($CO_{peak}$), (0.0136~0.0178)% 및 최대이산화탄소 생성($CO_{2\;peak}$), (0.04432~0.3648)%은 공시험편보다 높게 나타났다. 특별히 $O_2$의 생성농도는 사람에게 치명적일 수 있는 수준인 15%보다는 훨씬 높으므로 그로 인한 위험성은 배제할 수 있었다. 그러나 화학 첨가제로 처리한 시험편은 처리하지 않은 시험편과 비교하여 연소-유독성을 부분적으로 증가시켰다.

Clamydomonas reinhardtii의 냉해 초기과정에 관한 기작론적 연구 (A Mechanistic Study on the Early Stage-Events Involved in Low Temperature Stress in Clamydomonas reinhardtii)

  • 조현순;김창숙;정진
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제37권6호
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    • pp.433-440
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    • 1994
  • 상온에서 배양된 녹색조류 Clamydomonas reinhardtii를 $5^{\circ}C$의 저온에 세워두었을 때 세포내에는 괄목할 만한 pyruvate의 축적이 일어났다. 그러나 저온처리된 세포를 다시 상온으로 옮기면 세포내 pyruvate 수준은 감소하기 시작하며 이에 수반하여 superoxide radicals$(O_2^-)$의 발생수준이 증가하였다. 일정기간 후 최고치에 도달한 $O_2^-$ 수준은 다시 비교적 빠르게 떨어지기 시작하였는데, 이때를 전후하여 세포내 superoxide dismutase(SOD)가 현저하게 활성화 되었다. 이러한 결과는 벼의 냉해와 관련하여 얻었던 기존(본 연구실)의 관찰 사실과 매우 유사한 것으로서 고등식물이나 조류가 공히 냉해의 초기과정에 관한한 동일한 기작의 지배를 받고 있음을 시사한다. 아울러 본 연구에서는 저온처리에 의해 야기된 SOD의 활성 증가가 대부분 Mn-SOD의 활성화에 기인하는 것으로 관찰되었다. Mn-SOD는 세포 소기관 중 미토콘드리아에만 존재하므로, 이러한 관찰은 독성이 큰 산소화학종이 과생성되는 부정적 상황 즉 냉해유발 상황에 대처하기 위해 항산소성 효소가 냉해의 초기과정이 진행되는 미토콘드리아에서 유도된다는 개념과 부합된다.

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붕소, 칼슘, 규소의 복합 엽면시비가 방울토마토의 품질과 MAP 조건에서 저장성에 미치는 영향 (Combined Foliar Spray of Boron, Calcium, and Silicon can Influence Quality and Shelf Life of Cherry Tomato in Modified Atmosphere Packaging)

  • 이슬람 모하메드 조히룰;밀리 마하무다 악터;한수정;김주영;최인이;윤재수;윤혁성;박종만;김일섭;최기영;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.310-316
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    • 2017
  • 방울토마토의 수경재배 중 붕소+칼슘+규소 및 칼슘+규소의 복합 엽면시비가 수확 후 품질과 MAP 저장 중 저장성에 미치는 영향을 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 엽면시비한 방울 토마토('Unicorn')는 반숙과 상태에서 수확하여 산소투과성 필름으로 포장한 $5^{\circ}C$, $11^{\circ}C$, 그리고 $24^{\circ}C$에서 25일, 15일, 10일간 저장하였다. 붕소+칼슘+규소 복합처리한 방울토마토가 3가지 저장온도 모두에서 호흡과 에틸렌 발생이 억제되어 MAP 저장중 가장 낮은 생체중 감소와 가장 높은 외관상 품질을 보였다. 수확 후 조사한 방울토마토의 경도, 산도, 비타민 C 함량은 붕소+칼슘+규소 복합처리에서 가장 높았으며, 3가지 온도 모두에서 MAP 저장 후에도 모두 높게 유지되었다. 그러나 과피색, 라이코펜 함량과 당도는 수확 후에는 엽면시비 처리로 차이가 없었으나, 3가지 온도 모두 붕소+칼슘+규소 복합처리에서 가장 낮은 수치를 보였다. 이상의 결과로 볼 때 붕소+칼슘+규소 복합처리는 방울토마토의 수확후 생리 작용을 억제하고 경도, 산도, 비타민 C 함량을 높여 저장성을 향상시키는 것으로 판단되었다.

In Vitro Apoptosis Triggering in the BT-474 Human Breast Cancer Cell Line by Lyophilised Camel's Milk

  • Hasson, Sidgi S.A.A;Al-Busaidi, Juma Zaid;Al-Qarni, Zahra A.M.;Rajapakse, S.;Al-Bahlani, Shadia;Idris, Mohamed Ahmed;Sallam, Talal A.
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제16권15호
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    • pp.6651-6661
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    • 2015
  • Breast cancer is a global health concern and is a major cause of death among women. In Oman, it is the most common cancer in women, with an incidence rate of 15.6 per 100,000 Omani females. Various anticancer remedies have been discovered from natural products in the past and the search is continuing for additional examples. Cytotoxic natural compounds may have a major role in cancer therapy either in potentiating the effect of chemotherapy or reducing its harmful effects. Recently, a few studies have reported advantages of using crude camel milk in treating some forms of cancer. However, no adequate data are available on the lyophilised camel's milk responsibility for triggering apoptosis and oxidative stress associated with human breast cancer. The present study aimed to address the role of the lyophilised camel's milk in inducing proliferation repression of BT-474 and HEp-2 cells compared with the non-cancer HCC1937 BL cell line. Lyophilized camel's milk fundamentally repressed BT-474 cells growth and proliferation through the initiation of either the intrinsic and extrinsic apoptotic pathways as indicated by both caspase-3 mRNA and its action level, and induction of death receptors in BT-474 but not the HEp-2 cell line. In addition, lyophilised camel's milk enhanced the expression of oxidative stress markers, heme-oxygenase-1 and reactive oxygen species production in BT-474 cells. Increase in caspase-3 mRNA levels by the lyophilised camel's milk was completely prevented by the actinomycin D, a transcriptional inhibitor. This suggests that lyophilized camel's milk increased newly synthesized RNA. Interestingly,it significantly (p<0.003) repressed the growth of HEp-2 cells and BT-474 cells after treatment for 72 hours while 24 hours treatment repressed BT-474 cells alone. This finding suggests that the lyophilised camel's milk might instigate apoptosis through initiation of an alternative apoptotic pathway.

The Mitochondrial Warburg Effect: A Cancer Enigma

  • Kim, Hans H.;Joo, Hyun;Kim, Tae-Ho;Kim, Eui-Yong;Park, Seok-Ju;Park, Ji-Kyoung;Kim, Han-Jip
    • Interdisciplinary Bio Central
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    • 제1권2호
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    • pp.7.1-7.7
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    • 2009
  • "To be, or not to be?" This question is not only Hamlet's agony but also the dilemma of mitochondria in a cancer cell. Cancer cells have a high glycolysis rate even in the presence of oxygen. This feature of cancer cells is known as the Warburg effect, named for the first scientist to observe it, Otto Warburg, who assumed that because of mitochondrial malfunction, cancer cells had to depend on anaerobic glycolysis to generate ATP. It was demonstrated, however, that cancer cells with intact mitochondria also showed evidence of the Warburg effect. Thus, an alternative explanation was proposed: the Warburg effect helps cancer cells harness additional ATP to meet the high energy demand required for their extraordinary growth while providing a basic building block of metabolites for their proliferation. A third view suggests that the Warburg effect is a defense mechanism, protecting cancer cells from the higher than usual oxidative environment in which they survive. Interestingly, the latter view does not conflict with the high-energy production view, as increased glucose metabolism enables cancer cells to produce larger amounts of both antioxidants to fight oxidative stress and ATP and metabolites for growth. The combination of these two different hypotheses may explain the Warburg effect, but critical questions at the mechanistic level remain to be explored. Cancer shows complex and multi-faceted behaviors. Previously, there has been no overall plan or systematic approach to integrate and interpret the complex signaling in cancer cells. A new paradigm of collaboration and a well-designed systemic approach will supply answers to fill the gaps in current cancer knowledge and will accelerate the discovery of the connections behind the Warburg mystery. An integrated understanding of cancer complexity and tumorigenesis is necessary to expand the frontiers of cancer cell biology.

A Review on TOPCon Solar Cell Technology

  • Yousuf, Hasnain;Khokhar, Muhammad Quddamah;Chowdhury, Sanchari;Pham, Duy Phong;Kim, Youngkuk;Ju, Minkyu;Cho, Younghyun;Cho, Eun-Chel;Yi, Junsin
    • Current Photovoltaic Research
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    • 제9권3호
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    • pp.75-83
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    • 2021
  • The tunnel oxide passivated contact (TOPCon) structure got more consideration for development of high performance solar cells by the introduction of a tunnel oxide layer between the substrate and poly-Si is best for attaining interface passivation. The quality of passivation of the tunnel oxide layer clearly depends on the bond of SiO in the tunnel oxide layer, which is affected by the subsequent annealing and the tunnel oxide layer was formed in the suboxide region (SiO, Si2O, Si2O3) at the interface with the substrate. In the suboxide region, an oxygen-rich bond is formed as a result of subsequent annealing that also improves the quality of passivation. To control the surface morphology, annealing profile, and acceleration rate, an oxide tunnel junction structure with a passivation characteristic of 700 mV or more (Voc) on a p-type wafer could achieved. The quality of passivation of samples subjected to RTP annealing at temperatures above 900℃ declined rapidly. To improve the quality of passivation of the tunnel oxide layer, the physical properties and thermal stability of the thin layer must be considered. TOPCon silicon solar cell has a boron diffused front emitter, a tunnel-SiOx/n+-poly-Si/SiNx:H structure at the rear side, and screen-printed electrodes on both sides. The saturation currents Jo of this structure on polished surface is 1.3 fA/cm2 and for textured silicon surfaces is 3.7 fA/cm2 before printing the silver contacts. After printing the Ag contacts, the Jo of this structure increases to 50.7 fA/cm2 on textured silicon surfaces, which is still manageably less for metal contacts. This structure was applied to TOPCon solar cells, resulting in a median efficiency of 23.91%, and a highest efficiency of 24.58%, independently. The conversion efficiency of interdigitated back-contact solar cells has reached up to 26% by enhancing the optoelectrical properties for both-sides-contacted of the cells.