• 제목/요약/키워드: redox environment

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지화학적 자료에 근거한 광양만 표층퇴적물의 특성과 저서환경 (Characteristics of Surficial Sediment and Benthic Environments Based on Geochemical Data in Gwangyang Bay, Korea)

  • 현상민;팽우현;이태희
    • 환경생물
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    • 제22권
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    • pp.93-102
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    • 2004
  • 광양만 표층퇴적물의 지화학적 특성 이해와 저서환경을 평가하기 위해 총 110개의 표층퇴적물을 분석하였다. 분석결과 퇴적상은 다섯 개의 퇴적상(니질, 사니질, 사질, 니사질 및 역사질을 포함한 니질 퇴적상)으로 분류 할 수 있었다. 그러나 전체적으로 니질 퇴적상이 광양만의 주된 퇴적상으로 나타났다. 유기물의 C/N 및 C/S에 근거한 저서환경은 유기물중의 C/S비가 일부 시료에서 2.8이상을 보이고 있는 것으로 보아 일부 지역에서는 무산소 환경상태에 있음을 보이고 있다. 퇴적물중 황화수소 함량은 최고 367 ppm에서 최소 약 1 ppm(평균 92 ppm)으로 나타났고 지역에 따라 심한 변동을 보이고 있다. 산화환원에 민감한 원소들(Mn, V, Mo, Cr)간의 상관관계는 조사지역 중 묘도 안쪽 지역에서 강한 양의 상관을 보이고 있다. 높은 TOC함량과 높은 황화수소 함량 및 산화환원에 민감한 원소의 높은 농축이 묘도 안쪽의 시료에서 공통적으로 나타나는 특징을 보이고 있는데 이는 묘도안쪽 지역이 부분적으로 무산소 상태로 유지되고 있음과 동시에 잠재적으로 오염되었음을 지시하고 있다.

가막만 표층퇴적물 중 알칼리 및 알칼리 토금속 원소의 생지화학적 특성 (Biogeochemistry of Alkaline and Alkaline Earth Elements in the Surface Sediment of the Gamak Bay)

  • 김평중;박승윤;김상수;장수정;전상백;주재식
    • 해양환경안전학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-13
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    • 2012
  • 2010년 4월 가막만 전역의 19개 정점에서 표층퇴적물을 채취하여 퇴적물의 입도 분포, 유기물의 기원, 알칼리 원소(Li, Na, K, Rb) 및 알칼리 토금속(Be, Mg, Ca, Sr, Ba)원소의 분포특성을 파악하였다. 조사해역의 퇴적물 유형은 대부분 Mud로 나타났다. Chlorophyll $a$, TOC, TN, TS 및 LOI의 경우 만의 북부해역과 어류양식장이 산재되어 있는 남측해역에서 높은 농도분포를 보였으며, 만의 중앙부에서 낮은 농도를 보였다. 이들 성분과는 반대로 산화환원전위의 경우 만의 중앙부에서 대체로 (+)값으로 산화상태를 나타내었으며, 만의 북부해역과 남측해역에서 (-)상태로 환원환경 특성을 보였다. 유기물의 기원은 대부분 자생기원 유기물질 이였으나, 일부 정점에서 육상 및 박테리아성 유기물 기원 특성을 보였다. 알칼리 및 알카리 토금속 원소 중 Li, Na, K, Rb, Be, Mg, Ca 및 Sr의 경우 대부분의 정점에서 석영희석 효과에 의해 일차적으로 농도 분포가 결정된다. Ba의 경우 본 조사해역에서 중정석(Barite)가 존재하는 것으로 생각되며, Sr 및 Ba의 경우 이차적으로 탄산염 희석과 산화환원전위에 의한 생지화학적 영향을 직간접적으로 받는 것으로 보인다.

에틸렌글리콜 양 조절에 의해 제조된 팔라듐구리 촉매를 이용한 개미산연료전지 성능평가 (Performance Evaluations of Direct Formic Acid Fuel Cell (DFAFC) using PdCu Catalysts Synthesized by Control in Amount of Ethylene Glycol)

  • 양종원;김래현;권용재
    • 한국수소및신에너지학회논문집
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    • 제27권3호
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    • pp.283-289
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    • 2016
  • In this study, electrochemical characterizations of PdCu/C catalysts that are synthesized by modified polyol method are investigated. Most of all, amount of ethylene glycol (EG) that is used as main component for catalyst synthesis is mainly modulated to optimize synthetic condition of the PdCu/C catalyst, For evaluations about catalytic activity and performance of direct formic acid fuel cell (DFAFC), half cell and full cell tests are implemented. As a result, when amount of EG is 4M, catalytic activities of the PdCu/C catalyst such as peak current of formic acid oxidation and active surface area are best, while maximum power density of DFAFC using the optimized PdCu/C catalyst is better than that using commercial Pd/C (30 wt%) by 6%. Based on that, PdCu/C catalyst synthesized by modified polyol method plays a critical role in improving (i) catalytic activity for formic acid oxidation and (ii) DFAFC performance by employing as anodic catalyst.

수열합성법으로 합성된 마그네타이트 분말에 대한 산화.환원 특성 (Characterisitics of Redox Reaction of the Magnetite Powder Prepared by Hydrothermal Synthesis)

  • 박성열;강민필;이영우;남성찬
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제43권6호
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    • pp.751-755
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    • 2005
  • 화석연료의 연소에 의해 발생하는 연소배가스에 포함된 이산화탄소는 대표적인 온실 가스로 알려졌으며 지구 온난화를 방지하기 위하여 다양한 제거 및 활용 기술에 대한 연구가 진행되고 있다. 본 연구는 연소배가스에서 분리된 이산화탄소를 마그네타이트 분말을 이용하여 재활용하기 위한 방안을 찾기 위한 노력의 일환으로 수행하였다. $FeSO_4{\cdot}7H_2O$와 NaOH 수용액을 혼합하여 알칼리도를 달리하고 산화제를 달리한 다음 합성온도를 50, 80, 90, $100^{\circ}C$로 하여 마그네타이트 분말을 제조하였으며 XRD와 SEM을 이용하여 분석하였다. 산성 영역보다 염기성 영역 그리고 합성온도가 높을수록 높은 결정성을 갖는 입방정(cubic) 형태의 스핀넬 타입 마그네타이트 분말이 합성되었다. TGA를 이용하여 합성된 분말의 수소에 의한 환원 및 이산화탄소 흡수에 의한 산화특성을 연구하였다. 그 결과, 낮은 합성온도와 산성영역에서는 입방정 형태를 갖는 분말이 생성되지 않았으며 대부분 무정형의 상만이 존재하였다. 그러나 합성온도가 높고 염기성 영역으로 갈수록 높은 결정성과 입방정 형태를 갖는 입자가 나타났다. 또한, 반응 시 산화제로 산소와 공기를 사용한 경우와 질소를 사용한 경우를 비교하였을 때, 산소 함량이 높을수록 우수한 결정성을 갖는 분말이 합성되었다. 합성된 분말을 사용하여 Redox 반응을 수행한 결과, $400^{\circ}C$ 이하에서는 수소에 의한 환원과 이산화탄소 흡수에 의한 산화 반응이 거의 일어나지 않았으나, $500^{\circ}C$에서는 환원 및 산화 반응이 잘 이루어졌다. 특히, 산소를 산화제로 사용하고 염기성영역(NaOH에 대한 $FeSO_4{\cdot}7H_2O$의 몰랄농도비=2.0)에서 $100^{\circ}C$로 합성한 분말이 반응온도 $500^{\circ}C$에서 가장 높은 27.15 wt%의 환원량과 26.75 wt%의 산화량을 보였다.

Ambient air pollution and allergic diseases in children

  • Kim, Byoung-Ju;Hong, Soo-Jong
    • Clinical and Experimental Pediatrics
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    • 제55권6호
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    • pp.185-192
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    • 2012
  • The prevalence of allergic diseases has increased worldwide, a phenomenon that can be largely attributed to environmental effects. Among environmental factors, air pollution due to traffic is thought to be a major threat to childhood health. Residing near busy roadways is associated with increased asthma hospitalization, decreased lung function, and increased prevalence and severity of wheezing and allergic rhinitis. Recently, prospective cohort studies using more accurate measurements of individual exposure to air pollution have been conducted and have provided definitive evidence of the impact of air pollution on allergic diseases. Particulate matter and ground-level ozone are the most frequent air pollutants that cause harmful effects, and the mechanisms underlying these effects may be related to oxidative stress. The reactive oxidative species produced in response to air pollutants can overwhelm the redox system and damage the cell wall, lipids, proteins, and DNA, leading to airway inflammation and hyper-reactivity. Pollutants may also cause harmful effects via epigenetic mechanisms, which control the expression of genes without changing the DNA sequence itself. These mechanisms are likely to be a target for the prevention of allergies. Further studies are necessary to identify children at risk and understand how these mechanisms regulate gene-environment interactions. This review provides an update of the current understanding on the impact of air pollution on allergic diseases in children and facilitates the integration of issues regarding air pollution and allergies into pediatric practices, with the goal of improving pediatric health.

신규 유기염료를 적용한 염료감응 태양전지의 광전변환거동 (Synthesis and photovoltaic performance of novel ionic dyes for the dye-sensitized solar cells)

  • 정미란;이정관;김상아;김재홍
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2011년도 춘계학술대회 초록집
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    • pp.120.2-120.2
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    • 2011
  • The improvement of solar energy-to-electricity conversion efficiency has continued to be an important research area of dye-sensitized solar cells (DSSCs). The mechanism of DSSCs is based on the injection of electrons from the photoexcited dye into the conduction band of nanocrystalline TiO2 or ZnO. Thus, the electronic structures, such as HOMO, LUMO, and HOMO-LUMO band gaps of dye moleculed in DSSC are deeply related to the electron transfer by photoexcitation and redox potential. Organic dyes, because of their many advantages, such as high molar extinction coefficients, convenience of customized molecular design for desired photophysical and photochemical properties, inexpensiveness with no transition metals contained, and environment-friendliness, are suitable as photosensitizers for DSSC. We believe that practically useful organic dye photosensitizers can be produced by exploiting electron donor/acceptor system with proper length of ${\pi}$-conjugation in a chromophore to control the absorption wavelength and enhance the photovoltaic performance. In this research, We designed and synthesized organic dyes also investigated the photoelectrochemical properties of a series of ionic dyes in DSSCs.

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전자에너지 손실분광 분석법을 이용한 광물에서의 정량적 철 산화수 측정과 분석 (Electron Energy Loss Spectroscopy (EELS) Application to Mineral Formation)

  • 양기호;김진욱
    • 한국광물학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.73-78
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    • 2016
  • 점토 광물의 구조 내에 들어 있는 철의 산화수는 퇴적환경의 산화/환원 조건에 대한 정보를 제공하여 준다. 이러한 광물형성의 메커니즘을 밝히기 위해서는 고해상도를 가진 전자현미경을 이용한 나노 스케일 분석이 불가피하다. 투과전자현미경에 장착되어있는 전자에너지 손실분광 분석법(EELS)을 이용하여 정량적 철 산화수 분석을 논트로나이트 점토광물 구조 내 철의 환원으로 인한 K-논트로나이트의 형성의 예를 들어 설명하고자 한다. 철 산화/환원의 정량적 분석을 통하여 퇴적물의 위치에 따른 철 산화도 측정은 광물변화에 대한 연구를 용이하게 해준다. 따라서 본 논문은 전자에너지 손실분광의 분석방법 및 장점을 소개함을 목적으로 한다.

Neighboring Cage Fish Farming Affecting Water and Seabed Quality of the Jordanian Northern Gulf of Aqaba, Red Sea

  • Mohammad, Al-Zibdah;Firas, Oqaily;Tariq, Al-Najjar;Riyad, Manasrah
    • Ocean Science Journal
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    • 제43권1호
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    • pp.9-16
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    • 2008
  • Environmental qualities of coastal water and bottom sediment were assessed at Jordan's northernmost tip of Gulf of Aqaba to evaluate possible impacts of the bordering fish pen cages in Eilat. Results showed significant differences between surface and bottom water in the chemical and physical variables in the different months of the year (2004-2005). Chlorophyll a was also significantly higher in bottom water when compared to that of the offshore water. Nitrate and ammonia were significantly higher in bottom water than the surface water at each individual station. The upper 2 cm of sediment sample recorded higher values of total phosphorus and organic matter. Seasonality affected the content of total phosphorus, organic matter, redox potential and color especially at the sediment layer below 3 cm of the sediment core. The present investigation showed slight modification of water and sediment qualities but no clear sign of eutrophication was observed. However, to maintain sustainability of healthy environmental conditions at the northern tip of Gulf of Aqaba potentials of any possible environmental risks arising from the fish farms or any other coastal investment should be carefully considered.

Expression of Schizosaccharomyces pombe Thioltransferase and Thioredoxin Genes under Limited Growth Conditions

  • Cho, Young-Wook;Sa, Jae-Hoon;Park, Eun-Hee;Lim, Chang-Jin
    • BMB Reports
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    • 제34권5호
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    • pp.395-401
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    • 2001
  • Schizosaccharomyces pombe gene encoding redox enzymes, such as thioltransferase (TTase) and thioredoxin (TRX), were previously cloned and induced by oxidative stress. In this investigation, their expressions were examined using $\beta$-galactosidase fusion plasmids. The expression of the two cloned genes appeared to be growth-dependent. The synthesis of $\beta$-galactosidase from the TTase-lacZ fusion was increased in the medium with the low glucose level, whereas it was significantly decreased in the medium without glucose or with galactose. It was also decreased in the nitrogen-limited medium. The synthesis of galactosidase from the TRX-lacZ fusion was unaffected by galactose or low glucose. However, it was lowered the absence of glucose. The synthesis of $\beta$-galactosidase from the TTase-lacZ fusion was shown to be enhanced in a higher medium pH. Our findings indicate that S. pombe TTase and TRX genes may be regulated by carbon and nitrogen sources, as well as medium pH.

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Effects of Heterologous Expression of Thioredoxin Reductase on the Level of Reactive Oxygen Species in COS-7 Cells

  • Kang, Hyun-Jung;Hong, Sung-Min;Kim, Byung-Chul;Park, Eun-Hee;Ahn, Kisup;Lim, Chang-Jin
    • Molecules and Cells
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    • 제22권1호
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    • pp.113-118
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    • 2006
  • Thioredoxin reductase (TrxR), a component of the redox control system involving thioredoxin (Trx), is implicated in defense against oxidative stress, control of cell growth and proliferation, and regulation of apoptosis. In the present study a stable transfectant was made by introducing the vector pcDNA3.0 harboring the fission yeast TrxR gene into COS-7 African green monkey kidney fibroblast cells. The exogenous TrxR gene led to an increase in TrxR activity of up to 3.2-fold but did not affect glutathione (GSH) content, or glutaredoxin and caspase-3 activities. Levels of reactive oxygen species (ROS), but not those of nitric oxide (NO), were reduced. Conversely, 1-chloro-2,4-dinitrobezene (CDNB), an irreversible inhibitor of mammalian TrxR, enhanced ROS levels in the COS-7 cells. After treatment with hydrogen peroxide, the level of intracellular ROS was lower in the transfectants than in the vector control cells. These results confirm that TrxR is a crucial determinant of the level of cellular ROS during oxidative stress as well as in the normal state.