• Korean Chemical Engineering Research
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• 제62권3호
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• pp.233-237
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• 2024

본 연구는 유/무기 나노복합체를 이용한 PAN계 탄소섬유 토우(PAN-based carbon fibers tow) 기반의 유연 전극 제작 및 이를 활용한 비효소 전기화학 센서 개발에 대한 것으로, 전도성 고분자 polyaniline (PANI)와 금속 산화물 CuO을 유/무기 나노복합체 소재로 사용하였으며 글루코스를 전기화학 센서 타겟으로 적용하였다. 전극 제작을 위해 시판된 CFT는 열처리를 통한 사이징(sizing) 제거와 전기화학적 산화에 의한 표면 활성화의 전처리 공정을 거쳐 사용되었다. 유/무기 나노복합체는 전기화학적 중합 및 증착법을 통해 전처리된 CFT 표면 위에 순차적으로 합성되어 최종 CFT/PANI/CuO NPs 전극이 제작되었다. CFT/PANI/CuO NPs 전극의 전기화학적 특성 및 센싱 성능은 시간대전류법와 순환전압 전류법, 전기화학 임피던스 분광법을 이용하여 분석되었다. CFT/PANI/CuO NPs 전극은 전도성 고분자과 금속 산화물의 접목에 의해 전기 전도도 향상 및 우수한 전자 전달, 감응시간 단축, 비표면적 증가 등 개선된 전기화학적 특성과 증가된 감도, 넓은 선형 농도 구간, 높은 선택도 등 향상된 글루코스 센싱 성능을 보였다.

• Nuclear Engineering and Technology
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• 제56권5호
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• pp.1781-1795
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• 2024

This study investigated the levels of radioactivity in soil surrounding a phosphate fertilizer factory in Egypt, aiming to assess potential risks to the population exposed to radiation. Concentrations of ²³⁸U, ²²⁶Ra, ²³²Th, and ⁴⁰K were measured in soil samples collected from two subsites: one near the factory (subsite 1) and another further away (subsite 2). Two different systems were used for measuring radioactivity, a high-purity gamma ray spectroscopy system with an HPGe detector for gamma-emitting isotopes and a CR-39 solid nuclear track detector for alpha-emitting radon gas. Subsite 1, located close to the factory, displayed significantly elevated levels of ²²⁶Ra compared to global background levels (514 and 456 Bq/kg vs. 35 Bq/kg). Additionally, the concentrations of ²³⁸U (241.06 Bq/kg vs. global average 35 Bq/kg), ²³²Th (16.15 Bq/kg vs. global average 30 Bq/kg), and ⁴⁰K (146.36 Bq/kg vs. global average 400 Bq/kg) were all above global averages. Furthermore, a high concentration of radon gas (337.06 μSv/y) was measured at subsite 1. The strong positive correlation observed between ²²⁶Ra and ²³⁸U (0.96256) provides further evidence of potentially elevated radioactivity levels near the factory. In contrast, subsite 2, situated farther from the factory, exhibited natural radioactive background levels within international limits. Quantitative analysis revealed that gamma ray absorbed doses for ²²⁶Ra and ²³²Th exceeded global averages in some samples. Specifically, ²²⁶Ra doses ranged from 7.8 to 46.26 ppm (exceeding the 20 ppm global average in some cases), and ²³²Th doses ranged from 1.98 to 9.14 ppm (exceeding the 10 ppm global average in some cases). The concentration of ⁴⁰K, however, remained within the global range (0.07%-0.69 %). The observed imbalances in the ratios of Th/U (0.17-0.24 Bq/kg and 0.73-0.24 ppm) and U/Ra (0.81-0.73 Bq/kg and 0.73-0.17 ppm), both of which are significantly lower than their respective global averages of 4 and 2.4, point towards the presence of fertilizer-derived contamination. This conclusion is further supported by the high phosphate concentrations detected in the samples. Overall, this study suggests that radioactive contamination near the phosphate fertilizer factory significantly exceeds global background levels and international limits in some cases. This raises concerns about potential risks posed to surrounding agricultural land and crops.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권5호
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• pp.454-463
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• 2024

Background: Panax quinquefolius L, widely recognized for its valuable contributions to medicine, has aroused considerable attention globally. Different from the extensive research has been dedicated to the root of P. quinquefolius, its berry has received relatively scant focus. Given its promising medicinal properties, this study was focused on the structural characterizations and anti-inflammatory potential of acidic polysaccharides from the P. quinquefolius berry. Materials and methods: P. quinquefolius berry was extracted with hot water, precipitated by alcohol, separated by DEAE-52-cellulose column to give a series of fractions. One of these fractions was further purified via Sephadex G-200 column to give three fractions. Then, the main fraction named as AGBP-A3 was characterized by methylation analysis, NMR spectroscopy, etc. Its anti-inflammatory activity was assessed by RAW 264.7 cell model, zebrafish model and molecular docking. Results: The main chain comprised of α-L-Rhap, α-D-GalAp and β-D-Galp, while the branch consisted mainly of α-L-Araf, β-D-Glcp, α-D-GalAp, β-D-Galp. The RAW264.7 cell assay results showed that the inhibition rates against IL-6 and IL-1β secretion at the concentration of 625 ng/mL were 24.83 %, 11.84 %, while the inhibition rate against IL-10 secretion was 70.17 % at the concentration of 312 ng/mL. In the zebrafish assay, the migrating neutrophils were significantly reduced in number, and their migration to inflammatory tissues was inhibited. Molecular docking predictions correlated well with the results of the anti-inflammatory assay. Conclusion: The present study demonstrated the structure of acidic polysaccharides of P. quinquefolius berry and their effect on inflammation, providing a reference for screening anti-inflammatory drugs.

• Journal of Ginseng Research
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• 제48권5호
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• pp.474-480
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• 2024

Background: Recent years have witnessed increasing interest in the high amount of ocotillol-type saponin in Panax vietnamensis, particularly in relation to majonoside R2 (MR2). This unique 3%-5% MR2 content impart Ngoc Linh and Lai Chau ginsengs with unique pharmacological activities. However, in the commercial domain, unauthentic species have infiltrated and significantly hindered access to the authentic, efficacious variety. Thus, suitable analytical techniques for distinguishing authentic Vietnamese ginseng species from others is becoming increasingly crucial. Therefore, MR2 is attracting considerable attention as a target requiring effective management measures. Methods: An enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA) was developed by producing monoclonal antibodies against MR2 (mAb 16E11). The method was thoroughly validated, and the potential of the immunoassay was confirmed by high-performance liquid chromatography with ultraviolet spectroscopy. Furthermore, ELISA was applied to the assessment of the MR2 concentrations of various Panax spp., including Korean, American, and Japanese ginsengs. Results and conclusions: An icELISA using mAb 16E11 exhibited linearity between 3.91 and 250 ng/mL of MR2, with detection and quantification limits of 1.53 and 2.50 - 46.6 ng/mL, respectively. Based on this study, the developed icELISA using mAb 16E11 could be a valuable tool for analyzing MR2 level to distinguish authentic Ngoc Linh and Lai Chau ginsengs from unauthentic ones. Furthermore, the analysis of the samples demonstrated that Ngoc Linh and Lai Chau ginsengs exhibit a notably higher MR2 value than all other Panax spp. Thus, MR2 might be their ideal marker compound, and various bioactivities of this species should be explored.

• 한국포장학회지
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• 제30권2호
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• pp.101-106
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• 2024

본 연구에서는 PCM 공융혼합물의 열 저장 용량 향상에 대한 고분자 물질의 적용 가능성을 평가하기 위해 PEG와 BDO의 다양한 함량을 조사하여 이들의 열적 특성과 열 안정성을 평가하였다. FT-IR의 결과에서 BDO의 OH기와 PEG600의 Ether기가 수소결합을 형성하며 고정되는 효과로 인해 혼합물이 더욱 높은 안정성을 띄는 것을 확인하였고, XRD 분석을 통해 PEG와 BDO 혼합물의 결정화도가 증가하여 높은 열 용량을 갖을 수 있다는 것을 확인하였다. 또한, DSC 결과와 온도-시간 그래프를 비교하여 고분자가 사용된 PEG600-BDO 혼합물은 상변화 온도의 변화 및 높은 온도 지속 시간이 관찰되었다. 이는 고분자를 이용하여 공융혼합물을 제조할 때 혼합물의 온도 유지 시간이 단일물질보다 개선되어 열 에너지 저장에 유리함을 알 수 있다. 그러나, 공융점 혼합물이 아닌 경우 PEG의 분자량 분포로 인한 넓은 온도 유지 구간과 과냉각 현상 등의 문제가 발생하였다. 공융점이 형성된 PEG600(68)-BDO(32)의 경우, 재사용성 실험에서 100회까지 잠열과 상변화온도의 변화 없이 우수한 재사용성을 나타내었다. 본 연구 결과를 통하여 공융혼합물 PCM의 열 저장 용량 및 열 안정성을 동시에 확보하기 위하여 고분자 물질의 사용 및 최적의 공융비율 확보가 중요함을 알 수 있다. 한편, 고분자 물질을 사용한 공융혼합물의 실제 사용을 위해 분자량 분포의 영향을 최소화하는 등의 연구를 통하여 넓은 온도의 공융온도 유지와 과냉각 현상 문제 해결이 필요하다.

• 공업화학
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• 제25권5호
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• pp.455-462
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• 2014

유러퓸-활성화 스트론튬 오쏘실리케이트($Sr_2SiO_4:Eu^{2+}$) 황색 형광체 분말의 소수성 코팅을 위하여 상압 유전체배리어 방전 플라즈마가 사용되었다. 전구물질은 헥사메틸다이실록세인(HMDSO), 톨루엔 및 n-헥세인이었으며, 운반기체는 아르곤이었다. 엑스선 회절분석 결과 플라즈마 코팅 처리 후에도 오쏘실리케이트의 격자구조는 변화가 없는 것으로 나타났다. 플라즈마 코팅된 형광체 분말의 특성은 주사전자현미경, 형광분광광도계, 접촉각 분석을 통해 조사되었다. HMDSO를 사용한 형광체 분말의 소수성 코팅시 물 접촉각은 $21.3^{\circ}$ (코팅 전)에서 $139.5^{\circ}$ (최대 $148.7^{\circ}$)로 증가되었고, 글리세롤 접촉각은 $55^{\circ}$ (코팅 전)에서 $143.5^{\circ}$ (최대 $145.3^{\circ}$)로 증가되었는데, 이 결과는 형광체 분말 표면에 소수성 박막 층이 잘 형성되었음을 나타낸다. 퓨리에변환적외선분광기 및 엑스선광전자분광기를 이용한 표면분석을 통해서도 형광체 분말에 소수성 박막 층이 잘 형성되어 있음을 알 수 있었다. HMDSO를 사용한 소수성 코팅 후 형광체의 광발광 효율이 증가하는 것으로 나타났으나, 톨루엔과 n-헥세인을 전구물질로 사용했을 때는 광발광 효율이 다소 저하되었다. 본 연구의 결과는 유전체배리어방전 플라즈마가 분말 형태인 형광체의 코팅에 이용될 수 있는 실용적인 방법임을 나타낸다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.81-86
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• 2010

실리카 지지 루테늄과 철의 합금($Ru/Fe-SiO_2$) 시료에 일산화탄소(CO)를 흡착시켰을 때 Ru/Fe의 몰비 9/1 이상에서 다섯 적외선 흡수띠($2138.7{\sim}2142.5cm^{-1}$, $2067.3{\sim}2073.1cm^{-1}$, $1976.7{\sim}2017.2cm^{-1}$, $1737.9{\sim}1799.3cm^{-1}$, $1625.7cm^{-1}$)를 관찰했고, Ru/Fe의 몰비 8/2 이하에서 두 적외선 흡수띠($1934.0{\sim}1990.2cm^{-1}$, $1625.7cm^{-1}$)를 관찰했다. $2138.7{\sim}2142.5cm^{-1}$ 흡수띠, $2067.3{\sim}2073.1cm^{-1}$ 흡수띠, $1976.7{\sim}2017.2cm^{-1}$흡수띠는 Ru/Fe 뭉치 표면의 Ru 원자에 선형결합한 CO의 신축진동에 의한 것으로, $1774.2{\sim}1799.3cm^{-1}$ 흡수띠는 Ru/Fe 뭉치 표면의 Ru 원자와 다리결합하거나 높은 지수 평면에 있는 Ru 원자에 결합한 CO의 신축진동에 의한 것으로, $1934.0{\sim}1990.2cm^{-1}$ 흡수띠는 Ru/Fe 뭉치 표면의 Fe 원자에 선형결합한 CO의 신축진동에 의한 것으로 제시할 수 있다. $Ru/Fe-SiO_2$에서 CO를 흡착시켰을 때 Ru/Fe 몰비가 8/2 이하에서 증가할 때 CO가 Fe에 선형결합하여 생긴 $1934.0{\sim}1990.2cm^{-1}$ 흡수띠의 흡광도가 증가하였는데, 이 현상은 Ru/Fe 몰비가 8/2 이하에서 증가할 때 Ru/Fe 뭉치 표면에서 시료의 함량과 비교하여 Fe 농도가 증가했고 $Fe-SiO_2$ 시료와 비교하여 표면적이 Ru/Fe 몰비의 증가에 따라 점차 증가했기 때문으로 설명할 수 있다.

• 한국자기학회지
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• 제7권2호
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• pp.90-96
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• 1997

ThM $n_{12}$ 구조를 갖는 NdF $e_{10.7}$ $Ti_{1.2}$M $o_{0.1}$의 미세구조 및 자기적 성질을 Mossbauer 분광법과 X-선 회절 분석 그리고 VSM으로 연구하였다. NdF $e_{10.7}$ $Ti_{1.2}$M $o_{0.1}$ 합금은 알곤 가스 분위기의 아크 ㅇ용해로에서 제조하였으며, X-선 회절 분석 결과 결정구조는 상온에서 tetragonal 구조를 갖고 있으며, 격자상수는 $a_{0}$ = 8.637 .angs. , $c_{0}$ = 4.807 .angs. 으로 결정하였다. Mossbauer spectrum을 13 K에서 800 K 까지 취하였으며, Curie 온도는 600 K로 결정하였다. Mossbauer spectrum 분석은 Curie 온도 이하의 온도에서는 Fe-site가 (8 $i_{1}$, 8 $i_{2}$, 8 $j_{2}$, 8 $j_{1}$, 8f)의 5 site로 나타났으며, 400 K 근처에서 .alpha. -Fe 상이 나타나기 시작하여 온도가 증가함에 따라서 점진적으로 증가하여 Curie 온도에서 20.7%의 .alpha. -Fe 상이 존재함을 알았다. 각 site에서의 초미세 자기장은 온도가 증가함에 따라 감소하였으며, 그 크기는 $H_{hf}$(8i)> $H_{hf}$(8j)> $H_{hf}$(8f) 임을 알았고 spin파 여기에 의한 T/ $T_{c}$<0.7 이하에서의 평균 초미세 자기장 $H_{hf}$(T)의 변화는 [ $H_{hf}$(T)- $H_{hf}$(0)]/ $H_{hf}$(0)=-0.34(T/ $T_{c}$)$^{3}$2/-0.14(T/ $T_{c}$)$^{5}$ 2/로 나타났다. 또한 원자간 결합력을 알 수 있는 Debye 온도는 .THETA. = 340 .+-. 5 K로 나타났다.ETA. = 340 .+-. 5 K로 나타났다.

• 농약과학회지
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• 제5권3호
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• pp.26-35
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• 2001

식물자원으로부터 식물병원균에 대한 항균물질을 탐색하고자 국내에서 재배한 40종의 약용식물 추출물을 대상으로 항균활성을 검색하였다. 우선, 각 식물을 methanol (MeOH)로 추출, 농축한 MeOH추출물을 시료로 하여 $2000{\mu}g/mL$ 농도수준에서 6가지 식물병에 대한 in vivo 방제효과를 조사하였다. 40종의 시료 중 14종의 시료가 적어도 한가지이상의 식물병에 대하여 90% 이상의 방제효과를 나타내었다. 벼 도열병, 토마토 역병 및 밀 붉은녹병에 대해서는 각각 8개, 7개 및 3개의 시료가 90% 이상의 효과를 나타내었으나, 벼 잎집무늬마름병, 토마토 잿빛곰팡이병 및 보리 흰가루병에 대해서는 90% 이상의 방제효과를 보이는 시료는 없었다. 벼 도열병에 대하여 높은 활성을 보이는 당귀(Angelica gigas, 당귀(當歸))와 백지 (Angelica dahurica, 백지(白芷))의 MeOH추출물로부터 solvent partitioning과 column chromatography를 통하여 각각 1개 및 2개의 항균물질을 분리하였으며 이들 물질은 질량분석 및 핵자기공명분석에 의하여 모두 coumarin계 물질인 decursin, imperatorin 및 isoimperatorin으로 동정되었다. 구조와 항균활성간의 관계를 알아보기 위하여 분리한 3개의 물질을 7번 위치에 free hydroxyl기를 가지고 있는 umbelliferone (7-hydroxycoumarin)과 scopoletin (6-methoxy-7-hydroxycoumarin)과 비교하여 in vitro 및 in vivo 항균활성을 조사하였다. In vitro에서 균사생육억제활성을 조사한 결과, 이들 물질들은 대상식물병원 곰팡이에 대하여 50% 균사생육억제농도 ($IC_{50}$)가 대부분 $200{\mu}g/mL$ 이상으로 나타나 항균활성이 비교적 약한 것으로 나타났다. 또한 7번 위치에 hydroxyl기가 노출되어 있는 umbelliferone과 scopoletin보다는 7번 위치의 free hydroxyl기 대신에 cyclic alkoxy기로 존재하는 decursin과 imperatorin이 곰팡이에 대한 항균활성이 강한 것으로 나타났다. 특히, decursin과 imperatorin은 각각 Pythium ultimum과 Magnaporthe grisea에 대하여 $25{\mu}g/mL$ 이하의 $IC_{50}$를 보여 강한 항균활성을 나타냈다. In vivo 실험에서는 decursin과 imperatorin은 여섯 가지 식물병 중 벼 도열병에 대하여 항균활성이 높은 것으로 나타났으며, 다른 세 개의 물질은 식물병 방제활성이 거의 없는 것으로 나타났다. 이상의 실험결과 7-hydroxycoumarin계 물질들의 항진균활성과 관련하여 7번 위치에 free hydroxyl기가 있는 것보다는 이 hydroxyl기가 보다 안정한 cyclic alkoxy기로 치환되는 것이 높은 항균활성을 나타내는데 중요하다는 것을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제25권4호
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• pp.311-315
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• 2019

제철산업에서 발생하는 슬래그의 자원화를 위하여 슬래그 내 양이온 추출 및 불순물 분리 연구를 수행하였다. 두 종류(Slag-A, B)의 슬래그를 사용하였으며, XRD 및 XRF 분석을 통해 30 ~ 40%의 Ca²⁺와 함께 Fe³⁺ (20 ~ 30%), Si⁴⁺ (15%), Al³⁺ (10%), Mn²⁺ (7%), Mg²⁺ (3 ~ 5%), 등 이온으로 구성되어 있음을 확인하였다. 2 M의 HCl을 추출용제로 사용하여 S/L ratio 별로 슬래그 주입하였으며, 추출액의 ICP 분석을 통해 S/L ratio가 높아짐에 따라 Ca²⁺ 추출량이 증가하는 것을 확인하였다. Ca²⁺ 추출 시 최적 S/L ratio는 0.1이며 Ca²⁺ 추출량은 8,940 (Slag-A), 10,690 (Slag-B) mg L^-1로 나타났다. 하지만 추출액은 강산성(< pH 1)을 띠었으며 Ca²⁺ 이외에도 타이온(불순물)이 추출되었다. 슬래그를 고부가가치의 자원으로 이용하기 위해 Ca²⁺의 순도를 증진시키고자 pH-swing을 진행하였다. pH가 증가함에 따라 불순물이 침전되었으나 일정 pH 이상에서 Ca²⁺의 침전량이 급증 하였다. pH-swing을 통해 불순물을 분리하고 Ca²⁺의 선택도를 증진시킬 수 있음을 확인하였으며 pH 10.5 조건에서 Ca²⁺ 선택도는 99% 이상으로 나타났다. Ca²⁺가 선택적으로 용해되어 있는 수용액은 탄산화 공정에 적용되어 CO₂를 저감하고 탄산칼슘을 생산할 수 있을 것으로 기대된다.