• 제목/요약/키워드: stability of membrane

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Bacterial cellulose를 기반으로 하는 투명전도성막의 제조 및 특성평가 (Fabrication and Characterization of Transparent Conductive Film based on Bacterial Cellulose)

  • 임은채;김성준;기창두
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제51권6호
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    • pp.766-773
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    • 2013
  • 본 연구에서는 물리적 강도가 뛰어나고 고온에서 안정하며 유연한 친환경 소재인 박테리아 셀룰로오스를 기반으로 투명 전도성막을 제조하였다. 전기전도성의 확보를 위해 은나노와이어(AgNW)와 그래핀을 도입하였다. 합성한 AgNW는 평균적으로 길이 약 $15{\mu}m$, 폭 약 70 nm로 종횡비 214이었다. 종횡비가 클수록 접촉저항을 낮추어 전도성을 개선시키게 된다. 총 7가지의 막을 제조하고 열적 및 전기적 물성을 조사하였다. 또 전도성막으로 제조하기 위해서 BC막을 칼로 길이 2 mm, 깊이 $50{\mu}m$ 간격으로 홈을 파서 직교상의 그물모양을 형성한 후 이 홈에 AgNW와 그래핀을 채워 넣었다. 대표적으로 AgNW 첨가막은 두께 $350{\mu}m$, 전자농도 $1.53{\times}10^{19}/cm^3$, 전자이동도 $6.63{\times}10^5cm^2/Vs$, 비저항 $0.28{\Omega}{\cdot}cm$로 가장 우수한 전기적 특성을 지닌 것으로 평가되었다. 또한 그래핀 첨가막은 두께 $360{\mu}m$, 전자농도 $7.74{\times}10^{17}/cm^3$, 전자이동도 $0.17cm^2/Vs$, 비저항 $4.78{\Omega}{\cdot}cm$이었다. 550 nm 광투과는 AgNW 첨가막 98.1%, 그래핀 첨가막 80.9%로 투명한 전도성 막이 형성되었다. 모든 막이 평면과 휜 상태에서 LED 점등 실험에서 전구의 밝기에 차이가 있었으나 불이 켜졌다. $150{\pm}5^{\circ}C$의 열판에서 박테리아 셀룰로오스 막은 형태가 매우 안정하였으나 같은 두께의 PET는 형태가 심하게 변형되었다. 이러한 연구 결과를 통해 박테리아 셀룰로오스 기반의 투명전도성막을 제조할 수 있는 가능성을 확인하였다.

거대고리 운반체에 의한 중금속이온의 에멀죤 액체막 수송 (Emulsion Liquid Membrane Transport of Heavy Metal Sons by Macrocyclic Carriers)

  • 정오진
    • 한국환경과학회지
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    • 제4권2호
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    • pp.223-232
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    • 1995
  • 액체막의 운반체로 사용할 새로운 2개의 거대고리화합물을 합성하였다. 이들 결과들은 이 시스템을 구성하는데 있어서 이론의 응용성을 증명하여 준다. source phase의 공존이온으로서 $SCN^-$,$I^-$$Cl^-$이온을 그리고 receicing phases에서 $S_2O_3^{2-}$$P_2O_7^{4-}$을 이용한 액세막계로서부터 중금속 이온들에 대한 선택적 수송효율을 검토하였다. source phase의 M(II)이 $Cd(SCN)_2$$(P[SCN^-]= 0.40M)$, $Hg(SCN)_2([SCN^-]=0.40M)$, Pd(CN)$([CN^-]= 0.40M)$일때 M(II)의 수송율은 최대값을 나타낸다. 각가의 경쟁 양이온에 대한 Cd(II)이나 Pd(II)은 source phase가 00.3M-$S_2O_3^{2-}$이나 0.3M-$P_2O_7^{4-}$ 일때 가장 잘 분리된다.이 연구의 결과에서, 이 액체막계에서 효과적인 거대고리-매질수송을 하기 위해서는 두개의 규칙이 반드시 필요하다. 첫째, tiluence중으로 $M^{n+}$이온이 효과적으로 추출되고, 즉 만일 $M^{n+}$ 거대고리화합물 상호작용에 대한 logK값과 $M^{n+}$-거대고리화합물($L_1$이나 $L_2$)의 상호작용에 대한 logK값의 비가 충분히 크다면 receiving phase와 toluene의 접촉면으로부터 쉽게 중금속이온($Cd^{2+}$,$Pb^{2+}$$Hg^{2+}$)들이 떨어져 나온다. $L_1$(3,5-benzo-10,13,18,21-tetraoxa-1,7-diazabicyclo(8,5,5)eicosnan)은 $Cd^{2+}$$Pb^{2+}$ 이온과 안정한 착물을 형성한다. 그리고 $L_1$은 수용액중에서 용해하기가 매우 어렵다. 그리고 $Cd^{2+}$$L_1$$Pb^{2+}$$L_1$착물은 $Cd^{2+}-{(S_2O_3)}_2^{2-}$$Pd^{2+}-P_2O_7^{4-}$착물보다 비교적 불안정하다. 다른 한편으로 $Hg^{2+}-L_1$착물의 안정도는 $Hg^2-{2+}-(S_2O_3)_2^{2-}$이나 $Pb^{2+}-P0_2O_7^{4-}$의 그것보다 그리고 $L_2$(5,8,15,18,23,26-hexaoxa-1,12-diazabicyclo(10,8,8)octacosan)의 tuluene에 대한 분배계수는 $L_1$의 그것보다 훨씬 작다. 따라서 $Hg^{2+}$-$L_1$이나 $M^{n+}$이나 $M^{n+}-L-2(M^{2+}=Cd^{2+}, Pb^{2+}$이나 $Hg^{2+})$의 안정도수상수가 매우 큼에도 불구하고 이들 양이온의 수송량은 매우 적다.

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Pair Fed 흰쥐에 있어서 녹차의 항증체, 지질개선 및 항산화 효과 (Effects of Green Tea on Weight Gain, Plasma and Liver Lipids and Lipid Peroxidation in Pair Fed Rats)

  • 강정애;채인숙;송영보;강정숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제41권7호
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    • pp.602-611
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    • 2008
  • 본 연구에서 pair feeding함으로서 사료 섭취량이 체중이나 지단백 대사에 미칠 요인을 제거한 상태에서 녹차분말이나 녹차추출물이 갖는 항 비만효과나 지질 강하효과를 비교 조사하였다. 녹차분말이나 추출물에서 증체 억제효과를 보였는데 이는 녹차성분이 소장에서의 지방흡수를 억제하거나 지방산화를 촉진하고 대사율을 올려 열량소비를 증가시킨다는 기존 연구결과와 이해를 같이 하는데, 예비실험에서 사료섭취량 자체가 억제됨을 감안 할 때 녹차 추출물이나 분말의 항비만 효과에 대해서 긍정적이다. 본 연구에서 녹차 추출물의 높은 콜레스테롤 흡수 억제력에도 불구하고 녹차의 콜레스테롤 강하효과는 나타나지 않았는데 이는 체 콜레스테롤 pool size에 강한 homeostasis 기질이 작용한 것이라고 생각할 수 있다. 식이 콜레스테롤과 지방의 흡수억제에 있어서 녹차분말과 녹차 추출물의 장내 유용성과 체 콜레스테롤의 합성과 담즙 생성에 있어서 EGCG를 포함한 차 카테킨 작용기전을 이해하기 위해서 보다 많은 연구가 필요하리라 생각된다. 녹차 분말과 추출물은 항산화 지표에도 정도에 다소 차이가 있으나 긍정적인 효과를 보였는데 녹차 카테킨은 수용성으로 bioavailability가 비교적 높은 polyphenol계 항산화 물질로서 녹차 잎의 건조중량 50% 이상이 카테킨이고 이중 80% 이상이 catechin gallate 형태로 강한 항산화 효력을 지닌 것으로 나타나 있다. 노화를 활성산소에 의한 세포의 손상과정이라 볼 때 식품으로서 녹차는 매우 중요한 입지에 있다. 차로 마시는 녹차의 섭취방법에서 분말이나 추출물로 섭취방법을 다양화하고 있는데 분말과 추출물의 영양적 효과를 비교해 볼 때 유리 (free)된 카테킨 형태로 추출물이 유리할 수 있지만 녹차분말이 식품으로서의 높은 선호도와 함께 HDL-콜레스테롤을 증가시키는 효과가 있다면 분말차의 섭취도 좋은 방법이다. 음료로서 따져 볼 때 일회 분량 2 g의 녹차를 3회 우려 마시는 경우 이로부터 섭취할 수 있는 항산화물질은 EGCG기준으로 $109{\sim}147\;mg$정도이고 이를 비타민 C 로 환산하는 경우 $142{\sim}168\;mg$이다. 천연의 항산화 물질을 자연스럽게 섭취하는 방법으로서 차의 음용을 생활화하는 것은 비만이나 퇴행성 또는 노화관련 질환의 예방차원에서 바람직하리라 본다.

가금류 생균제 개발을 위한 Lactobacillus fermentum YL-3의 배양조건 최적화 및 캡슐화 (Optimization of Culture Conditions and Encapsulation of Lactobacillus fermentum YL-3 for Probiotics)

  • 김경;장금일;김정호;김광엽
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.255-262
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    • 2002
  • 본 실험에서는 L. fermentum YL-3의 생존에 관한 연구로 살아 있는 상태로 위를 거쳐 장내에 정착하여 생균제로서의 기능을 수행할 수 있도록 내산성과 저장성에 초점을 맞추었다. 유산균 성장촉진 물질로 첨가되어 온 tween 80 성분의 제거가 pH 2.0에서 L. fermentum YL-3의 내산성을 약 1 log cycle 정도 향상시켰다. 지방산 분석에서는 세포의 유동성 및 동결 등에 저항성을 가진다고 보고되는 $C_{19:0}\;cyc\;{\omega}8c(lactobacillic\;acid)$의 성분이 24.6% 증가함으로써 내산성이 향상됨을 알 수 있었다. 온도별에서도 배양 온도가 상승할수록 내산성은 향상되었으며 배양시간 역시 길수록 향상되나 생균수를 고려해야 하므로 $42^{\circ}C$의 배양온도에서 대수기 말기의 균제를 이용하였다. 그래서 최종 배양 조건은 tween 80이 제거된 $MRS^-$ 배지에서 $20{\sim}24$시간 $42^{\circ}C$에서 혐기 배양을 실시한 균체를 capsule 제도에 이용하였다. Alginate capsule이 산, 열, 인산염 등에 풀어지는 단점을 가져 무독성의 1% chitosan을 이용하였으며 표면의 관찰 결과, chitosan처리 후 가교 결함에 의하여 더욱 촘촘한 막이 형성되었으며 alginate capsule에서 여러 군데 보이던 미세 구멍이 줄었으며 CLSM을 이용한 L. fermentum YL-3의 포집은 안정한 상태로 포집 균수는 약 $2.0{\times}10^9\;CFU/g$ 정도였다. 캡슐화된 L. fermentum YL-3의 내산성에서는, 3시간 동안 pH 2.0에서 alginate capsule은 약 40 %가 생존한 반면 chitosan 처리 후의 alginate capsule은 약 65% 정도로 생존율의 향상을 보였다. 캡슐화된 L. fermentum YL-3의 저장성에서는 상온인 $25^{\circ}C$에서는 초기 균수에서 1주 사이 $2{\sim}3\;log\;cycle$정도로 급격히 사멸되었으며 chitosan 처리구나 zeolite 처리구에 의한 상온에서의 저장성 향상에서는 영향을 미치지 못했다. $4^{\circ}C$에서는 $2.0{\times}10^9\;CFU/g$이었던 초기균수가 3주까지 모두 $10^8\;CFU/g$ 이상의 생존율을 나타내었으며 특히 chitosan으로 처리한 capsule의 저장성은 3주 후 약 24% 정도로 alginate capsule에 비해 생존율이 높았다.