축전식 탈염 시스템에서 전하량 제어를 통한 경도물질의 안정적인 탈염

김윤태 ( Yoon-tae Kim ) , 최재환 ( Jae-hwan Choi )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제4호, 472~478페이지(총7페이지)

막 축전식 탈염(MCDI) 셀에 공급하는 총 전하(TC)를 조절하여 경도물질(Ca²⁺)을 안정하게 탈염할 수 있는 방법을 연구하였다. 흡착과정에서 TC를 변화시키면서 흡착(1.5 V)과 탈착(0.0 V)을 30회 반복하였다. 탈염과정에서 유출수의 농도와 pH, 흡착 및 탈착량, 전류밀도와 셀 전위의 변화를 분석하였다. MCDI 셀에 사용된 탄소전극의 최대허용전하(MAC)는 46 C/g로 측정되었다. MAC 이하의 TC (40 C/g)에서 운전한 결과 전극반응이 일어나지 않아 장기간 운전에서도 안정적인 탈염특성을 얻을 수 있었다. 반면, MAC 이상의 TC (50, 60 C/g)에서 운전한 경우 유출수의 농도와 pH가 크게 변하였다. 또한 전극반응으로 인해 전극표면에 스케일이 생성되어 셀의 전기...

TAG Capacitive deionization, Maximum allowable charge, Electrode reactions, Electrode potential, Cell potential

LPS로 자극된 RAW264.7 대식세포에서 우슬 및 땅두릅 복합 발효추출물의 항염증 효과

우영민 ( Young Min Woo ) , 조은솔 ( Eun Sol Jo ) , 김옥주 ( Ok Ju Kim ) , 이영호 ( Young-ho Lee ) , 안미영 ( Mee Young Ahn ) , 이동근 ( Dong-geun Lee ) , 이상현 ( Sang-hyeon Lee ) , 하종명 ( Jong-myung Ha ) , 김안드레 ( Andre Kim )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제4호, 479~486페이지(총8페이지)

본 연구는 RAW264.7 대식세포에 대한 우슬과 땅두릅 복합 열수추출물(1 : 2, 1 : 3, 1 : 5, 2 : 1, 3 : 1 및 5 : 1 비율)의 항염증 효과를 조사했다. 세포 독성은 CCK 분석을 사용하여 확인하였다. 우리는 ELISA 키트를 사용하여 IL-1β, IL-6 및 TNFα를 측정함으로써 우슬 및 땅두릅 복합 열수추출물의 항염증 효과를 평가하였다. 우슬 및 땅두릅 복합 열수추출물은 LPS로 자극된 RAW264.7 대식세포에서 IL-1β 및 TNFα를 유의적으로 억제하였다. 복합 추출물의 다양한 비율을 비교하였을 때, 2 : 1 비율은 LPS로 유도된 RAW264.7 세포에서 훨씬 더 효능이 있었고 TNFα의 생성 또한 억제 하였다. 본 연구의 결과는 우슬 및 땅두릅 복합 ...

TAG Achyranthes japonica Nakai (Aj), Aralia continentalis Kitagawa (Ac), Anti-inflammatory, Macrophage

아데노신을 포집한 나노 플렉시블 베시클 제조 및 다구찌 방법에 의한 조성의 최적화

이서영 ( Seo Young Lee ) , 진병석 ( Byung Suk Jin )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제4호, 487~492페이지(총6페이지)

주름 개선을 위한 활성물질인 아데노신의 경피 투과를 위해 나노 플렉시블 베시클에 포집을 시도하였다. 나노 플렉시블 베시클은 인지질, 에탄올, lysolecithin으로 구성되는데, 수화 과정에서 형성된 액정 상을 물속에 분산시켜 만드는 액정형 베시클이다. 본 연구에서는 베시클 입자크기에 영향을 미치는 요인을 알아보기 위하여 실험계획법 중 하나인 다구찌 방법을 적용하였다. 다구찌 직교 배열을 활용하여 베시클 입자크기에 대한 망소 특성의 S/N 비를 산출하였다. 베시클 구성성분에서 에탄올과 lysolecithin 비율, 수화 과정에서 투입되는 수용액 양 등이 베시클 입자크기에 큰 영향을 미치는 주요 인자들이고, ANOVA 분석을 통해 이들 인자가 신뢰수준 95%에서 유의함을 확인하였다.

TAG Nano flexible vesicle, Adenosine, Taguchi method, ANOVA test

콜로이드 용액 내의 수소연료전지 공기극 촉매용 백금 입자 성장 속도 관찰

함가현 ( Kahyun Ham ) , 정선기 ( Sunki Chung ) , 최미화 ( Mihwa Choi ) , 양석란 ( Seugran Yang ) , 이재영 ( Jaeyoung Lee )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제4호, 493~498페이지(총6페이지)

수소연료전지의 백금 촉매층은 높은 활성을 가지고 있어야 하며, 물과 산소의 원활한 물질전달을 위하여 얇은 두께를 유지해야 한다. 이를 위해 수열 합성 기반의 높은 백금 함량의 담지 촉매 합성법이 보고되어 왔지만, 반응과정에서의 입자 성장 거동 및 속도에 대한 접근은 상대적으로 희박하다. 본 연구에서는 환원과정이 완료된 현탁액을 교반하면서 백금 결정의 성장을 시간별로 관찰하였고 이의 전기화학적 활성을 평가하였다. 초반 교반과정 단계의 단지 수 시간에서 백금 콜로이드가 탄소 담지 백금 촉매에 붙어 백금 결정을 성장시키는 것을 확인하였다. 그 이후에는 새로운 핵성장 반응으로 크기가 작은 콜로이드가 형성되지만, 백금 결정 성장에는 참여하지 않는 것을 확인하였다. 따라서 6 h만 교반과정을 겪은 탄소 담지 백금 촉매도 산소환원반응에 대해 우수한 성능을 가지고 있음...

TAG Platinum crystal, Polymer exchange membrane fuel cells, Oxygen reduction reaction, Mass production, Colloidal solution

양자우물구조에 의한 태양전지 단락전류 증가 효과와 이차이온 질량분석법에 의한 원소 정량 분석

김정환 ( Junghwan Kim )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제4호, 499~503페이지(총5페이지)

GaInP/GaAs 양자우물(quantum well)구조를 N-AlGaInP/p-GaInP 이종 접합구조 태양전지에 도입하여 그 특성을 조사하고 양자우물구조가 없는 태양전지와 비교하였다. 에피층은 (100)평면이 (111)A 방향으로 6° 기울어진 p-GaAs 기판 위에 성장하였다. 태양전지 박막구조는 두께 400 nm의 N-AlGaInP 층에 590 nm의 p-GaInP와 210 nm의 GaInP/GaAs 양자 우물 구조(10 nm GaInP/5 nm GaAs의 14겹 구조)가 도입된 양자우물 태양전지 구조와 800 nm의 p-GaInP의 단일이종접합 구조로 이루어진다. 측정결과 1 × 1 ㎟의 태양전지에서 단락전류밀도(J_sc)는 양자우물구조가 도입된 태양전지에서는 ...

TAG Heterojunction structure, Quantum well, Solar cells, Secondary ion mass spectrometry, Carrier recombination

집광 조건에서의 GaInP/AlGaInP 이종접합 구조 태양전지 특성 연구

김정환 ( Junghwan Kim )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제4호, 504~508페이지(총5페이지)

GaInP/AlGaInP 이종접합 구조를 제안하고 집광 조건에서 가장 높은 효율을 달성한 III-V 화합물 반도체 다중접합 태양전지의 맨 위 subcell에 주로 사용되는 GaInP 동종접합 구조를 대체해 이종접합 구조가 응용될 가능성에 대하여 조사 하였다. 2° off 된 웨이퍼와 10° off 된 서로 다른 off-cut 방향을 갖는 두 종류의 GaAs 기판 위에 성장된 태양전지의 특성을 집광 조건에서 측정하고 비교하였다. 10° off 된 태양전지에서 더 높은 단락전류와 변환효율을 얻었다. 1 sun 조건에서 10° off 된 기판 위에 제작된 2 × 2 ㎟ 면적의 태양전지에서 9.21 mA/㎠의 단락전류밀도와 1.38 V의 개방 전압이 측정되었다. 10° off 기판 위에 제작된 5 × 5 ㎟ 태양전지에...

TAG Solar cells, Concentrated photovoltaics, Heterojunction, Compound semiconductors

Sodium Hydrogensulfite를 이용한 환원반응에서 2-Hydroxyphenyl Diazonium 유도체의 입체장애에 관한 연구

권오준 ( O-zoon Kwon ) , 김지언 ( Jieun Kim ) , 박세민 ( Se-min Park ) , 김근식 ( Keun-sik Kim ) , 윤순도 ( Soon-do Yoon )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제4호, 509~511페이지(총3페이지)

정밀화학 및 의약품, 화장품에 사용되는 hydrazine 유도체는 diazonium salt로부터 환원반응을 통해 합성할 수 있다. SnCl₂를 이용한 환원방법은 반응 전환이 용이하나 반응 후 최종 제품에 중금속 잔류문제가 민감한 경우 사용에 제한을 받는다. 중금속이 없는 라말린(Ramalin)을 제조하기 위해 NaHSO₃를 이용한 환원방법을 개발하였으며, 이때 보호된(2-hydoxyphenyl)diazonium 유도체의 diazonium 그룹을 hydrazine 그룹으로 전환하기 위한 환원반응에서, 하이드록시 그룹의 보호기 크기에 따른 입체장애 영향을 확인하였고, 보호기의 크기는 C₁~C₅ 직쇄형 보호기가 바람직하였다. 라말린 ...

TAG Hydrazine, Reduction, Diazonium, Sodium sulfite, Ramalin

Titanium Dioxide Nanomaterials and its Derivatives in the Remediation of Water: Past, Present and Future

( Alka Tiwari ) , ( Alok Shukla ) , ( Diwakar Tiwari ) , ( Suk Soon Choi ) , ( Hyun-gon Shin ) , ( Seung-mok Lee )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제3호, 261~279페이지(총19페이지)

정밀화학 및 의약품, 화장품에 사용되는 hydrazine 유도체는 diazonium salt로부터 환원반응을 통해 합성할 수 있다. SnCl₂를 이용한 환원방법은 반응 전환이 용이하나 반응 후 최종 제품에 중금속 잔류문제가 민감한 경우 사용에 제한을 받는다. 중금속이 없는 라말린(Ramalin)을 제조하기 위해 NaHSO₃를 이용한 환원방법을 개발하였으며, 이때 보호된(2-hydoxyphenyl)diazonium 유도체의 diazonium 그룹을 hydrazine 그룹으로 전환하기 위한 환원반응에서, 하이드록시 그룹의 보호기 크기에 따른 입체장애 영향을 확인하였고, 보호기의 크기는 C₁~C₅ 직쇄형 보호기가 바람직하였다. 라말린 ...

TAG Titanium dioxide, Nanomaterials, Remediation, Aquatic environment

바이오매스 유래 플랫폼 케미컬들에 대한 효과적인 합성 방법들

이르샤드모비나 ( Mobina Irshad ) , 이성우 ( Seongwoo Lee ) , 최은주 ( Eunju Choi ) , 김정원 ( Jung Won Kim )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제3호, 280~289페이지(총10페이지)

5-Hydroxymethylfurfural (HMF) 및 그 유도체들인 2,5-furandicarboxylic acid (FDCA)와 2,5-diformylfuran (DFF)는 넓은 응용 범위와 중요한 화학 물질 생산을 위한 좋은 대체 자원으로 인해 “잠자는 거인”으로 인식되고 있다. 본 미니-리뷰 논문은 과거부터 최근까지 이러한 바이오매스 유래 케미컬 플랫폼들에 대한 합성, 전환과 적용에 관해 간략히 소개한다. 많은 과학적 노력들이 자연 환경과 새로운 미래 세대를 보호하기 위해서 재생 가능한 재료들의 최대한 활용을 위한 자연친화적-적용가능한 방법들을 찾기 위한 노력이 지속적으로 행해지고 있다. 최선의 해결책 중 하나는 자연 바이오매스로부터 플랫폼 케미컬을 개발하고 활용하는 것이다.

TAG 5-hydroxymethylfurfural (HMF), 2, 5-furandicarboxylic acid (FDCA), 2, 5-diformylfuran (DFF), Biomass-derived, Platform chemicals

에너지저장장치용 폐리튬이온배터리 성능 진단 및 복원 기술동향

이기영 ( Kiyoug Lee ) , 최진섭 ( Jinsub Choi ) , 이재영 ( Jaeyoung Lee )  한국공업화학회, 공업화학 [2019] 제30권 제3호, 290~296페이지(총7페이지)

리튬이온배터리는 여러 에너지저장시스템 중 가장 관심을 받고 있는 장치이다. 특히, 분산형 전력공급원으로서의 신재생에너지 수요의 증가, 안정적인 전력의 수급, 전기자동차의 보급의 확대에 따라 에너지저장장치의 사용은 증가하고 있다. 최근, 에너지저장장치로서 리튬이온배터리의 사용량의 증가에 따른 폐리튬이온배터리의 재활용, 복원 기술은 사회, 경제적으로 중요한 연구분야이다. 본 총설에서는 최근 폐리튬이온배터리 성능진단, 재활용 또는 복원 기술과 발전가능성에 대하여 기술하고자 한다.

TAG Energy storage system, Li ion battery, Restoration, Performance diagnosis, Distributed power

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