• 제목/요약/키워드: oxygen transfer

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곤충병원성 선충 Steinernema spp.의 산소 요구도 특성 (Characteristics of the Oxygen Uptake Rate of Entomopathogenic Nematodes Steinernema spp.)

  • 김도완;박선호
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.123-128
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    • 1999
  • 최근 곤충병원성 선충은 생물학적 살충제로서 크게 주목을 받고 있다. 이러한 곤충병원성 선충의 in vitro배양, 저장, 수송 과정에서는 낮은 용해도와 물질전달 문제 때문에 적절한 산소 공급이 매우 중요하다. 4종의 서로 다른 Steinernema 곤충병원선충에 대하여 5L 생물반응기를 이용하여 온도를 변화시키면서 산소요구도(OUR)들을 측정하였다. 13~17$^{\circ}C$범위에서는 모든 Steinernema종의 산소 요구도는 0.5$\times$${10}^{-3}$ mmolO$_2$/L.min 이하였다. S. glaseri Dongrae와 S. carpocapsae Pocheon의 경우 산소요구도(mmolO$_2$/L.min)는 21$^{\circ}C$에서는 각각 0.4$\times$${10}^{-2}$와 0.75$\times$${10}^{-2}$, $25^{\circ}C$에서는 $1.5\times$${10}^{-2}$와 3.2$\times$${10}^{-2}$, 29$^{\circ}C$에서는 2.8$\times$${10}^{-2}$와 5.8$\times$${10}^{-2}$였다. 그러나 50~150rpm의 교반속도에서는 산소 요구도의 변화가 그다지 크지 않았다. S. glaseri NC, S. glaseri Dongrae, S. glaseri Mungyeong 그리고 S. carpocapsae Pocheon종의 비산소 요구도(${qo}_{2}$)는 $25^{\circ}C$에서 각각 0.3$\times$${10}^{-8}$, 0.5$\times$${10}^{-9}$, 0.3$\times$${10}^{-9}$, 그리고 0.2$\times$${10}^{-9}$mmolO$_2$/cell.min였다. 곤충병원성 선충의 크기와 온도가 증가됨에 따라 ${qo}_{2}$ 또한 증가하였다.

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전착이산화납 결정구조가 전해에 의한 오존발생에 미치는 영향 (The Effects of Electrodeposited Lead Dioxide Structure on the Ozone Evolution)

  • 김인환;이충영;남종우
    • 공업화학
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    • 제7권2호
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    • pp.280-288
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    • 1996
  • 여러 가지 전착 조건에서 티타늄 기판상에 이산화납을 전착시킨 전극을 사용하여 전해질 용액 중에서 오존을 발생시킬 경우 전착된 이산화납의 결정표면 양상이 오존발생 전류효율에 미치는 영향과 이산화납 전극의 표면구조 변화를 고찰하였다. 또한 백금 디스크전극 위에 이산화납을 전착시킨 회전전극을 이용하여 산소전이반응이 오존발생에 미치는 영향과 오존발생용 전극으로 개발하기 위해 이산화납의 내식성과 오존발생 최적 전류밀도도 검토하였다. 전착한 이산화납의 결정표면 입자가 크고 결정성이 좋은 전극일수록 오존발생 전류효율이 높았으며 이러한 오존발생용 이산화납 전극을 전착시키기 위한 최적전류밀도는 $50mA/cm^2$이었으며 전착용액에 글리세린을 소량 첨가하면 오존발생에 유리한 결정구조를 갖는 이산화납이 전착되었다. 또한 $10mA/cm^2$ 이하의 너무 낮거나 $100mA/cm^2$ 이상의 너무 높은 전류밀도에서는 오존발생 성능이 떨어지고 소지금속에 대한 접착성이 좋지 않은 전극이 만들어 졌다. 새로 만들어진 이산화납전극을 오존발생용으로 사용할 때 사용 초기 단계에서 이산화납전극의 표면구조 변화가 일어나며 이는 오존발생에 유리한 효과를 가져왔다. 타원소를 도핑시킨 이산화납 전극에서는 오존발생보다 산소발생 반응이 활발하게 일어나 오존발생은 산소발생의 중간 단계를 거치지 않고 산소발생과는 경쟁적으로 일어나는 것으로 추정되며 $0.7{\sim}0.8A/cm^2$의 전류밀도에서 최대의 오존발생 전류효율을 나타내었다.

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소형 선박용 연료전지 시스템 모델 개발 (Development of a Fuel Cell System Model for a Small Ship)

  • 방은신;김영민;김명환;박상균
    • 해양환경안전학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.569-575
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    • 2020
  • 본 연구에서는 선박 전원용 연료전지 시스템 모델을 개발하여 순수한 산소를 공급하여 진행한 실험 결과의 비교를 통하여 연료전지 시스템 모델을 검증하였다. 검증된 모델을 활용하여 공기 압축기를 사용하여 공기를 공급할 경우에 대하여 산소를 공급한 경우와의 연료전지 출력 특성을 비교 검토하였다. 또한, 연료전지 시스템의 열물성치 변화가 스택의 출력에 어떠한 영향을 미치는지에 관하여 검토하였다. 그 결과 본 연구의 실험 범위에서 캐소드 공급 가스로 순수한 산소를 공급한 경우의 모델링을 통한 계산 결과와 실험 결과는 전 부하 영역에서 거의 동일한 전압 및 출력을 얻을 수 있었다. 560 A의 일정한 부하에서 캐소드 공급용 산소를 대신하여 공기를 공급한 경우 각각의 스택 전압은 약 14 V, 스택 출력은 약 8 kW, 스택 효율은 약 3 % 및 전체 시스템 효율은 8 % 정도 낮아짐을 알 수 있었다. 본 연구에서 검토한 열물성치 중에서 스택에 대한 냉각수의 열전달 계수가 스택의 출력에 가장 큰 영향을 미침을 알 수 있었다.

니트릴고무/타이어고무분말(GTR)를 이용한 발포체의 발포 및 난연 특성에 관한 연구 (Foaming Properties and Flame Retardancy of the Foams Based on NBR/GTR Compounds)

  • 문성철;조병욱;최재곤
    • Elastomers and Composites
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    • 제37권3호
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    • pp.159-169
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    • 2002
  • 본 연구에서는 acrylonitrile-butadiene rubber(NBR)/타이어고무분말(Ground Tire Rubber, GTR) 블렌드계의 발포체를 제조하고, 이들의 난연성을 증진시키고자 하였다. 그 결과 난연제 중 유기인 화합물 및 무기금속 수산화물의 함량 증가에 따라 난연성이 증진됨을 확인할 수 있었다. 유기인 화합물의 경우 함량 증가에 따라 한계산소지수(LOI)가 증가하고, 열 방출 속도(HRR) 및 유효 연소열(EHC)이 감소하는 반면에 CO 방출률(량) 및 역기밀도가 증가함을 확인 할 수 있었다. 무기금속 수산화물은 함량 증가에 따라 난연효과 뿐만 아니라 열기발생 억제효과를 동시에 가짐으로써 LOI, HRR, EHC가 유기인 화합물 첨가에서와 같은 경향성을 보여주었지만 CO 방출률(량) 및 연기밀도에 있어서는 유기인 화합물 첨가에서와 상이하게 감소하였다. 그리고 난연성을 판단함에 있어 중요한 변수들인 열 방출속도, 유효 연소열, 무게감소, 한계산소지수간의 상관관계를 확인하였는데, A-HRR과 LOI가 증가함에 따라 질량손실이 각각 증가 혹은 감소하는 뚜렷한 경향성을 확인하였다. 이로써 NBR/GTR의 조성비기 $100{\sim}80/0{\sim}20 wt.%$이고 고무/난연제의 조성비가 $1/1.55{\sim}3.60 wt.%$일 때, 원활한 핵의 생성 및 cell의 성장으로 인해 균일한 closed cell 및 semi-closed cell을 보여주었다. 또한 $225{\sim}250 %$의 발포율을 보이며, 낯은 HRR과 높은 LOI($28.0{\sim}39.3$)를 갖는 난연성 및 발포성이 우수한 발포체를 얻을 수 있었다.

Silver nanowires and nanodendrites synthesized by plasma discharge in solution for the catalytic oxygen reduction in alkaline media

  • 김회근;송면규;김동우;이상율
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2018년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.62-62
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    • 2018
  • Pt is still considered as one of the most active electrocatalysts for ORR in alkaline fuel cells. However, the high cost and scarcity of Pt hamper the widespread commercialization of fuel cells. As a strong candidate for the replacement of Pt catalyst, silver (Ag) has been extensively studied due to its high activity, abundance, and low cost. Ag is more stable than Pt in the pH range of 8~14 as the equilibrium potential of Ag/Ag+ being ${\approx}200mV$ higher than that of Pt/PtO. However, Ag is the overall catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) is still not comparable to Pt catalyst since the surface Ag atoms are approximately 10 times less active than Pt atoms. Therefore, further enhancement in the ORR activity of Ag catalysts is necessary to be competitive with current cutting-edge Pt-based catalysts. We demonstrate the architectural design of Ag catalysts, synthesized using plasma discharge in liquid phase, for enhanced ORR kinetics in alkaline media. An attractive feature of this work is that the plasma status controlled via electric-field could form the Ag nanowires or dendrites without any chemical agents. The plasma reactor was made of a Teflon vessel with an inner diameter of 80 mm and a height of 80 mm, where a pair of tungsten(W) electrodes with a diameter of 2 mm was placed horizontally. The stock solutions were made by dissolving the 5-mM AgNO3 in DI water. For the synthesis of Agnanowires, the electricfield of 3.6kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied across the electrodes using a bipolar pulsed power supply(Kurita, Seisakusyo Co. Ltd). The repetition rate and pulse width were fixed at 30kHz and 2.0 us, respectively. The plasma discharge was carried out for a fixed reaction time of 60 min. In case of Ag nanodendrites, the electric field of 32kVcm-1 in a 200-ml AgNO3 aqueous solution was applied and other conditions were identical to the plasma discharge in water in terms of electrode configuration, repetition rate and discharge time. Using SEM and STEM, morphology of Ag nanowires and dendrites were investigated. With 3.6 kV/cm, Ag nanowire was obtained, while Ag dendrite was constructed with 32 kV/cm. The average diameter and legth of Ag nanowireses were 50 nm and 3.5 um, and thoes values of Ag dendrites were 40 nm and 3.0 um. As a results of XPS analysis, the surface defects in the Ag nanowires facilitated O2 incorporation into the surface region via the interaction between the oxygen and the electron cloud of the adjacent Ag atoms. The catalytic activity of Ag for oxygen reduction reaction(ORR) showed that the catalytic ORR activity of Ag nanowires are much better than Ag nanodendrites, and electron transfer number of Ag nanowires is similar to that of Pt (${\approx}4$).

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알칼라인 수전해 산소 발생 반응을 위한 NiCo2O4/Ni foam 전극 제조 및 특성 평가 (Fabrication and Characterization of NiCo2O4/Ni Foam Electrode for Oxygen Evolution Reaction in Alkaline Water Splitting)

  • 권민솔;고재성;이예솔;이성민;유지수;이효원;송성호;이동주
    • 한국분말재료학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.411-417
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    • 2022
  • Environmental issues such as global warming due to fossil fuel use are now major worldwide concerns, and interest in renewable and clean energy is growing. Of the various types of renewable energy, green hydrogen energy has recently attracted attention because of its eco-friendly and high-energy density. Electrochemical water splitting is considered a pollution-free means of producing clean hydrogen and oxygen and in large quantities. The development of non-noble electrocatalysts with low cost and high performance in water splitting has also attracted considerable attention. In this study, we successfully synthesized a NiCo2O4/NF electrode for an oxygen evolution reaction in alkaline water splitting using a hydrothermal method, which was followed by post-heat treatment. The effects of heat treatment on the electrochemical performance of the electrodes were evaluated under different heat-treatment conditions. The optimized NCO/NF-300 electrode showed an overpotential of 416 mV at a high current density of 50 mA/cm2 and a low Tafel slope (49.06 mV dec-1). It also showed excellent stability (due to the large surface area) and the lowest charge transfer resistance (12.59 Ω). The results suggested that our noble-metal free electrodes have great potential for use in developing alkaline electrolysis systems.

마우스모델을 이용한 고속중성자선의 성장지연 및 산소증강비의 측정 (Measurement of Growth Delay and the Oxygen Enhancement Ratio of Fast Neutron Beam Using Mouse Model System)

  • 엄근용;박혜진;권은경;예성준;이동한;우홍균
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제32권4호
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    • pp.178-183
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    • 2007
  • 중성자선은 고 LET (linear energy transfer) 방사선으로 X선이나 감마선 등의 저 LET 방사선보다 세포에 더욱 큰 손상을 입힌다. 중성자에 의한 손상은 일반적으로 세포에 있어서 치명적이며, 중성자선은 X선이나 감마선에 비하여 직접작용을 통하여 세포사를 일으키는 경향이 있다. 본 연구에서는 고속중성자선의 성장지연비 및 산소증강비를 동물실험을 통하여 측정하고자 하였다. BALB-c 마우스의 우측 하지에 EMT-6 세포주를 이식한 후 종양의 평균용적이 $200-300mm^3$가 되었을 때 X선 및 고속중성자선을 조사하였다. 정상산소환경 및 저산소환경의 종양에 대하여 X선은 0, 11, 15.4 Gy를 조사하였고 고속중성자선은 0, 5, 7, Gy를 조사하였다. 방사선조사 후에는 종양의 용적을 주 3회 측정하였다. 정상산소환경 실험군의 경우 저산소환경 실험군에 비하여 X선 11 Gy를 조사하였을 때 성장지연비가 1.34였고, 15.4 Gy를 조사하였을 때 1.33였다. 고속중성자선을 조사한 경우정상산소환경 실험군이 저산소환경 실험군에 비하여 고속중성자선 5 Gy를 조사하였을 때 성장지연비는 0.94였고, 고속중성자선 7 Gy를 조사하였을 때 0.98였다. 고속중성자선의 산소증강비는 0.97이었다. 고속중성자선은 X선에 비하여 저산소환경에 있는 종양의 성장억제에 있어서 보다 효과적이었다.

산소농도 및 배양액이 돼지 난포란의 체외성숙과 배발달에 미치는 영향 (Effects of Oxygen Concentrations with Different Media on In Vitro Maturation and Development of Porcine Follicular Oocytes)

  • 한만희;이경본;박병권;박창식;이규승
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.163-172
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    • 2001
  • 본 연구는 돼지 난포란의 체외성숙에 적합한 배양액을 조사하고, 아울러 산소농도가 돼지 난포란을 이용한 체외수정란의 생산에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. NCSU-23과 TCM-199 배양액에 10% PFF를 첨가하여 5% 및 20% 산소조건하에서 체외성숙을 유기한 결과, 배양액 및 산소조건에 따른 난핵붕괴률 및 핵성숙률에는 유의적 (P>0.05)인 차이가 없었다. 2. NCSU-23이 TCM-199 배양액보다 다정자침입률 및 평균정자침입률에 있어서 유의적으로 낮은 결과를 나타냈고 (P>0.05), 5% 및 20% 산소농도에 따른 차이는 인정되지 않았다. 3. 체외수정을 실시한 후, 5% 및 20% 산소조건하에서 NCSU-23 배양액에서 배양하여 배발달에 미치는 영향을 조사한 결과, 배달달 2일째 배반포형성에 있어서는 NCSU-23 처리구가 TCM-199 처리구에 비해서 유의적 (P<0.05)으로 높은 결과를 나타냈다. 또한, 처리구별 배반포기의 총세포수를 조사한 결과 5% 및 20% 산소농도 사이에는 유의적인 차이가 인정되지 않았다. 따라서, 효과적으로 돼지 난포란을 이용하여 체외발달을 유기하기 위한 체외성숙조건은 20% 산소조건하의 NCSU-23 배양액이 적합한 것으로 사료된다.

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산소농도 및 Superoxide Dismutase가 돼지 난포란의 체외성숙과 배발달에 미치는 영향 (Effect of Oxygen Concentrations with Superoxide Dismutase on In Vitro Maturation of Porcine Follicular Oocytes and In Vitro Development of Porcine IVM/IVF Embryos)

  • 한만희;이규승
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.173-182
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    • 2001
  • 본 연구는 돼지 난포란의 체외성숙배양액에 superoxide dismutase(SOD)를 첨가배양하여 체외성숙과 수성이후 배발달에 미치는 영향과 산소농도 및 SOD가 체외생산된 돼지초기수정란치 배발달에 미치는 영향을 규명하고자 실시하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 돼지 난포란을 체외성숙배양액인 NCSU-23에 SOD를 각각 0, 100,500 및 1,000uni1s/m1 첨가하여 성숙시킨 다음, 체외수정을 실시한 결과, 핵성숙률, 정자침입율, 다정자침입률 및 평균침입정자수는 처리구와 대조구간 유의적(P<0.05)인 차이가 인정되지 않았고, 웅성전핵형성률은 처리구(90.9∼81.2%)보다 오히려 대조구(95.0%)가 유의적으로 높은 결과를 나타냈다(P<0.05). 2. 체외수정 후, 배발달배양액인 NCSU-23에 7일 동안 배양한 결과, 배반포형성률과 총세포수는 처리구가 대조구보다 유의적(P>0.05) 으고 낮은 결과를 나타냈다. 3. 배발달배양액인 NCSU-23에 SOD를 각각 0, 100, 500 및 1,000uni1s/m1을 첨가하고 5% 및 20% 산소조건하에서 7일동안 배발달을 유기한 결과, 배양 7일째 산소조건에 따른 처리구간 배반포형성률 및 총세포수는 유의차가 없었으며, SOD농도별 배반포형성률은 100 units/ml 처리구에서 0, 500 및 1,000uni1s/m1 처리구 보다 유의적으로 높은 배반포형성률을 나타냈으나, 총세포수에서는 처리구(27.6∼37.3개)가 대조구(45.6개)보다 유의적(P<0.05) 로 낮은 결과를 나타내었다. 따라서 NCSU-23배양액에 SOD의 첨가는 돼지난포란의 체외성숙과 초기배발달에 영향을 미치지 않는 것으로 조사되었으며, 5% 및 20% 산소농도에 따른 영향도 없는 것으로 사료된다.

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Antioxidant Effect of Edaravone on the Development of Preimplantation Porcine Embryos against Hydrogen Peroxide-Induced Oxidative Stress

  • Do, Geon-Yeop;Kim, Jin-Woo;Chae, Sung-Kyu;Ahn, Jae-Hyun;Park, Hyo-Jin;Park, Jae-Young;Yang, Seul-Gi;Koo, Deog-Bon
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.289-298
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    • 2015
  • Edaravone (Eda) is a potent scavenger of inhibiting free radicals including hydroxyl radicals ($H_2O_2$). Reactive oxygen species (ROS) such as $H_2O_2$ can alter most kinds of cellular molecules such as lipids, proteins and nucleic acids, cellular apoptosis. In addition, oxidative stress from over-production of ROS is involved in the defective embryo development of porcine. Previous study reported that Eda has protective effects against oxidative stress-like cellular damage. However, the effect of Eda on the preimplantation porcine embryos development under oxidative stress is unclear. Therefore, in this study, the effects of Eda on blastocyst development, expression levels of ROS, and apoptotic index were first investigated in preimplantation porcine embryos. After in vitro fertilization, porcine embryos were cultured for 6 days in PZM medium with Eda ($10{\mu}M$), $H_2O_2$ ($200{\mu}M$), and Eda+$H_2O_2$ treated group, respectively. Rate of blastocyst development was significantly increased (P<0.05) in the Eda treated group compared with only $H_2O_2$ treated group. And, we measured intracellular levels of ROS by DCF-DA staining methods and investigated numbers of apoptotic nuclei by TUNEL assay analysis is in porcine blastocyst, respectively. Both intracellular ROS levels and the numbers of apoptotic nucleic were significantly decreased (P<0.05) in porcine blastocysts cultured with Eda ($10{\mu}M$). More over, the total cell number of blastocysts were significantly increased (P<0.05) in the Eda-treated group compared with untreated group and the only $H_2O_2$ treated group. Based on the results, Eda was related to regulate as antioxidant-like function according to the reducing ROS levels during preimplantation periods. Also, Eda is beneficial for developmental competence and preimplantation quality of porcine embryos. Therefore, we concluded that Eda has protective effect to ROS derived apoptotic stress in preimplantation porcine embryos.