전기자동차 및 E-모빌리티 시장이 급속히 성장함에 따라 리튬이온전지는 현재 가장 주목받는 기술 중 하나로 여겨지고 있다. 따라서 높은 용량 및 출력, 급속 충전 성능을 가지는 고에너지밀도 전극 개발이 매우 중요한 상황이다. 고에너지밀도 전극 구현을 위해서 음극의 경우 실리콘, 주석 등 고용량 활물질 소재에 대한 연구가 진행되고 있는 상황이다. 하지만 이러한 고용량 활물질 소재는 전지의 충방전 과정 시 발생하는 부피팽창이 전지의 성능을 저하시키는 주된 원인이 된다고 알려져 있다. 따라서 활물질의 부피팽창을 완화할 수 있는 바인더 소재 개발이 매우 중요한 상황이며, 기존 PVDF, CMC/SBR계 바인더 뿐만 아니라 수용성 고분자(polyacrylic acid, polyvinyl alcohol, aliginate 등)를 이용한 바인더 소재 개발 연구가 많이 보고되고 있다. 이처럼 앞으로 리튬이온전지의 고성능화를 위해서 바인더는 매우 중요한 기술이 되었으며, 본 논문에서는 리튬이온전지용 음극 바인더 소재의 연구 동향을 살펴보고자 한다.
유구 전사용으로 수입되어 사용되는 우레탄 수지 NS-10을 대체하기 위하여 1 차 유구 전사용과 토층 전사용 우레탄 수지를 합성하였다. 합성된 우레탄 수지는 NS-10과 비교하여 볼 때, 수분을 함유하는 토양에서 같은 침투력을 갖고 있으며, 유구 전사 시, 최종생성물인 에폭시 표면과 우레탄 pre-polymer 층의 박리에도 안정한 도막층을 형성하였다. 1 차 유구 전사용으로 사용될 우레탄은 NS-10과 같이 강한 인장 강도를 부여하고자 했으며, 토층 전사용 우레탄의 경우에는 역시 NS-10과 같은 인장 강도를 가지되 NS-10보다 경질성을 증가시켰다. 이 경질성의 증가로 인하여 토층 전사 후에도 토층 전사체 후면의 작업을 최소화할 수 있는 장점을 갖게 되었다. 최종적으로 합성된 우레탄 수지들을 실험실에서 제작한 압착 토양과 실제 유구와 유사한 토양에 직접 적용하여 본 결과, 기존에 사용하였던 NS-10과 비교하여 만족스런 침투력과 안정성을 가지고 있는 전사체를 형성함을 보여 작업자에게 편의성을 주는 우수한 전사용 수지였다.
N-methyl-p-aminophenol은, 酸素存在下, 철-킬레이트(Fe(III)-EDTA) 水溶液中에서 酸化重合하여 黑色의 Oligo-(N-methyl-p-aminophenol)을 定量的으로 生成한다. 이 酸化重合過程에서 單量體中의 N에 結合된 $CH_3$ group이 일부 脫離되는데, 이것은 oligo-(N-methyl-p-aminophenol)을 아세톤처리하여 얻은 아세톤 可溶部와 不溶部의 赤外線스펙트럼에서 ${\delta}\;asym\;CH_3\;1460\;cm^{-1}$ 및 ${\delta}\;sym\;CH_3\;1380\;cm^{-1}$의 吸收가 候者의 경우 현저히 弱化된 것으로 明白하다. $N_2$氣流中에서 每分 $2^{\circ}C$의 上昇速度로 行한 TGA分析結果, $600^{\circ}C$에서 약 40%의 重量損傷을 나타내며, $CH_3$ 置換基가 없는 p-aminophenol보다 耐熱性이 떨어진다. 또한 이 生成올리고머의 He 氣流中에서 행한 熱分解反應에서의 生成物은 單量體인 N-methyl-p-aminophenol과 물이 確認되었고 分解가스로부터는 gas chromatography에서 $H_2,\;CO,\;CO_2$등이 確認되었다. 生成올리고머의 熱處理에서는 일부는 1次元的인 構造가 切斷되어 單量體로 分解되지만, 대부분은 melt polycondensation이 일어나 더 큰 重合體로 변함과 동시에 熱에 安定한 環式構造로 변하여 감이 確認되었다
Poly(vinyl alcohol) (PVA)와 carboxymethyl cellulose sodium salt(CMC)는 우수한 생체적합성 및 수용성으로 인하여 생체의학 분야에서 주목하는 재료 중 하나이다. 본 연구에서는 PVA와 CMC를 동결/융해 과정과 감마선 조사에 의하여 인공연골로서 사용 가능한 수화젤을 제조하였다. 수화젤 제조시 PVA/CMC의 농도는 PVA는 7 wt%, CMC는 4 wt%로 고정시켰으며, 동결/융해 과정은 2회 반복하였으며, 감마선은 30 kGy조사하였다. 방사선 조사 전과 후의 겔화율은 눈에 띄는 차이는 보이지 않았으나 팽윤도는 조사 후에 감소하였으며, 겔강도는 증가하였다.CCK-8 assay에 의하여 세포독성이 없는 것으로 확인되었다. 제조된 PVA/CMC 수화젤은 체내에 삽입되는 인공연골 재료로서 사용가능성을 제시하였다.
최근 정보통신 기술로 인해 산업화되고 발달됨에 있어, 현대사회의 현대 여성들은 수많은 스트레스로 육체적, 정신적 건강에 노출되어 있다. 대중적으로 발생하는 염증들은 유산균이 감소되거나 잦은 항생제 복용 및 면역력 저하의 원인이 대표적이다. 도움이 되며 반영되는 제품 개발이 필요하다. 현재 시중에 소개되고 있는 이너케어젤은 유익균을 증가시키고 건강한 y존을 유지할수 있다. 이너 젤 속에는 하이드로젤 성분이 함유되어있다. 90%가 물로 이루어져 있고 그 외에 성분은 물을 지지하는 지지체로서의 역할을 수행하며, 고분자 사슬간의 가교결합을 통해 형성된다. HEC(hydroxyethyl cellulose)는 셀룰로오스의 하이드록시에칠에 텔이다. 사용목적은 결합제, 유화안정제, 점도증가제(수성), 피막형성제 역할을 한다. CA (crosslinker)는 가교제이며, 결합시켜주는 역할을 한다. 미용분야의 하이드로젤은 얇은 피막형성으로 피부를 부드럽게 감싸주는 피막형성제 역할을 하고, 다른 원료들이 분리되지 않도록 도움을 주는 유화안정제 역할을 한다. 또한, 화장품에 점성을 높여 점도를 개선시키는 점증제 역할을 한다. 또한, 바이오 분야에서는 포도당 감시, 간호관리, 세포이식 및 상처 치료에도 사용되어지고 있다. 현재로서는 기능성 하이드로젤을 이용한 제품은 나오지 않은 것으로 파악되어 있어 본 연구에서는 기능성 하이드로젤 항균성을 알아보기 위해 Y존 케어 하이드로젤 솔루션 제조를 수행하였으며 새로운 솔루션 개발을 목적으로 한다. 결과적으로 Y존에 적절한 Ph를 맞추었음을 확인하였고, PDB배지에 칸디다 알비칸균 배양 후 Y존 케어 하이드로젤솔루션 세가지 제품 모두 0.5~1.0mm의 항균력 효과를 보았다.
히알루론산(HA, Hyaluronic acid)은 β-1, 3-N-acetyl glucosamine과 β-1, 4-glucuronic acid가 반복된 선형 폴리머 고분자로서 생물학적 활성 및 생체친화성 특성 때문에 의약 및 약학분야에서 중요한 분자로 여겨지고 있다. 본 연구는 HA을 S. dysgalactiae으로 얻고, 화학적 방법을 통해 황화된 히알루론산(S-HA, Sulfated hyaluronic acid) 유도체를 합성하여 그 구조와 항염증 활성을 비교하였다. HA의 생산은 S. dysgalactiae를 5 l 생물반응기를 이용하여 대량 배양하여 수용성 히알루론산(HA-WS, water soluble hyaluronic acid)과 비수용성 히알루론산(HA-WI, water insoluble hyaluronic acid)을 분리 정제하였다. 특히 HA-WI를 황화시켜 황화된 히알루론산(S-HA) 유도체를 합성하였으며, 그 수율은 90%로 나타났다. 합성된 S-HA의 구조를 FT-IR 및 1H/13C-NMR를 통해 S. dysgalactiae로부터 생산된 표준 HA, HA-WS 및 HA-WI와 비교 분석한 결과, 황으로 치환된 양상을 확인하였다. 또한, S-HA 의 항염증 활성을 RAW 264.7 대식세포를 통해 확인한 결과, S-HA는 천연 형태의 HA (HA, HA-WS)보다 nitric oxide (NO)와 COX-2 및 PGE2 유전자 발현이 유의하게 낮게 발현되었다. 염증 매개 cytokine인 TNF-α (<80 pg/ml) 및 IL-6 (<100 pg/ml)의 생성도 S-HA가 천연 HA보다 낮은 수준으로 정량되었다. 이 같은 결과에서 황화된 S-HA은 천연 히알루론산보다 용해성이 우수하고 염증관련 사이토카인의 생성 억제를 통해 항염증 효과를 나타내므로 염증치료제, 성형 및 생체 적용 약물전달 소재로 그 활용이 기대된다.
Sustained release-microspheres and immediate release-pellets were prepared to develop a controlled release multiparticulate system containing both water soluble and insoluble dr ug. Pseudoephedrin.HCl (EPD) and terfenadine (TRF) were used as model drugs, respectively. Sustained release-EPD microspheres were prepared by solvent evaporation method using Eudragit RL or RS as a matrix combined with pH-insensitive film coating. Smaller EPD microspheres were obtained when smaller amount of Eudragit as a matrix material or larger amount of magnesium stearate as a dispersing agent was used. However the obtained microspheres did not show syfficient sustained release characteristics. About 97% of EPD was released after 1 hr irrespective of matrix material used. Subsequent coating of the microspheres with pH-insensitive polymer such as Eudragit RS or ethylcelulose (EC) resulted good sustained in 37.5, 73.3 and 92.0% release of encapsulated EPD in distilled water after 1, 3 abd 7 hr, respectively. It corresponds to mean dissolution time (MDT) of 2.3 hr, which is much larger than that of un-coated EPD microspheres (0.0048 hr). Immediate release TRF pellets were prepared by spherically agglomerated crystallization using Eudragit E as an inert matrix and methylene chloride as a liquid binder. Using Eudragit E alone as a matrix resulted in satisfactory physical properties of the pellets such as sphericity, surface texture and flowability, but led to slower release of TRF from pellets than un-modified TRF powder (MDT of 1.70 vs 1.43 hr in pH 1.2 dissolution medium). Introducing propylene glycol or sodium lauryl sulfate as an emulsifier brought about faster release of TRF from pellets (MDT of 1.14 and 0.95 hr, respectively). In conclusion, microencapsulation by solvent evaporation combined with film coating and spherically agglomerated crystallization were successfully utilized to prepare controlled release multiparticulate system composed of sustained release EPD-microspheres and immediate release TRF pellets.
두 개 또는 세 개의 긴 알킬사슬을 갖고 두 개의 친수성기인 술폰산염기를 갖는 제미니형 양친매성 화합물들은 긴 사슬의 지방알코올을 가지고 상전이 촉매하에 합성된 N-acyldiethanolamine diglycidyl ether들과 반응에 의하여 합성한 것을 propanesulatone과 다시 반응하여 얻었다. 새로운 조성을 갖는 제미니형 계면활성제들은 모두 물에 용해성이 있으며 미셀형성이 낮은 농도에서 쉽게 이루어졌고, 하나의 술폰기와 소수성 알킬기를 갖는 기존의 계면활성제보다 낮은 표면장력 저하능을 보였고, cmc와 ${\Upsilon}$ cmc 값은 세 개의 사슬을 갖는 화합물이 두 개의 사슬을 갖는 화합물보다 적은 값을 나타내었다. 이들 화합물 모두가 물/공기 계면에서 흡착성이 매우 높았으며, 이들의 기포성, 습윤성 및 lime-soap dispersing requirement (LSDR)에 대한 물성을 측정하였다. 그 결과 초기 기포성은 좋지만 저기포안정성을 나타내었으며 습윤성 및 lime-soap dispersing repuirement (LSDR)도 양호한 특성을 나타내었다.
여러 종류의 제분기를 사용하여 건식 (blade hammer, test, micro mill) 및 습식과 건식병용(roller & micro mill)으로 제조한 쌀가루의 이화학적 특성을 조사 하였다. 쌀가루의 입자는 blade, hammer, test, micro mill및 roller & micro mill의 순으로 점차 미세하였으며, 입자가 미세하여 짐에 따라 색의 밝기를 나타내는 L값은 증가한 반면 a값(적색도) 및 b값(황색도)은 감소하였다. 쌀가루의 표면구조를 주사전자현미경으로 관찰한 결과 입자가 미세하여 짐에 따라 개개의 전분입자의 관찰이 용이하였다. 전분의 손상도. 말토오스 값 및 열수가용성 아밀로오스의 함량은 blade mill이 가장 낮았고 test mill이 가장 높았다. 아밀로그램상 호화개시 온도와 최고점토는 입자가 미세하여 짐에 따라 점차 낮아졌으며, 건식제분한 쌀가루 현탁액의 최고점도는 잔존하는 ${\alpha}$-아밀라아제에 의해 감소경향을 나타내었으나 습식과 건식을 병용한 쌀가루에서는 최고점도의 변화가 없었다. 건식제분의 경우 유리아미노산의 함량은 전분의 손상도가 증가함에 따라 다소 증가하였다. 쌀가루로부터 추출한 냉수가용 ${\alpha}-D-glucan$의 blue value는 $0.023{\sim}0.029$, 극대흡수파장은 $518{\sim}522nm$정도의 범위를 나타내어 이들 물질은 아밀로펙틴에 유사한 성질을 지니고 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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