Graphene and Thermo-responsive Polymeric Nanocomposites for Therapeutic Applications

서혜인,전영아,정봉근 대한의용생체공학회 2016 Biomedical Engineering Letters (BMEL) Vol.6 No.1

Functional nanomaterials are of great benefit for varioustherapeutic applications. Recently, the advanced emergingnanotechnology enables the synthesis of drug-loaded multifunctionalgraphene and thermo-responsive polymericnanomaterials. Given the physical and biochemical propertiesof multi-functional graphene and thermo-responsivepolymeric nanomaterials, they hold the powerful potentialfor therapeutic applications. In this paper, we review variousgraphene and thermo-responsive poly(N-isopropylacrylamide)(PNIPAM) nanocomposites and highlight their therapeuticapplications.

< 전시-P-45 > 크라프트 리그닌기반 폴리피롤 공중합체를 이용한 에너지 저장용 전극의 전기화학적 특성

서혜인,주영민,김석주,김용식 한국목재공학회 2018 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.2

< 전시-P-81 > 전도성 무기화합물 충전이 리그닌 기반 나노탄소섬유 튜브 전극의 전기화학적 특성에 미치는 영향

서혜인,김석주,정한섭,유원재,김용식 한국목재공학회 2018 한국목재공학회 학술발표논문집 Vol.2018 No.1

전 세계적으로 펄프제지산업에서 부산물로 다량 생산되고 있는 리그닌의 이용가치 제고를 위해 리그닌에 합성 고분자인 폴리아크릴로나이트릴을 중합하고 이를 나노섬유화하여 탄소섬유 매트를 제조하였다. 리그닌 기반 나노탄소섬유 매트는 98% 이상 탄소원자로 구성되어 있었고 폴리아크릴로나이트릴에 의해 부분적으로 탄화구조가 형성되었음을 라만 스펙트럼 분석을 통해 확인하였다. 또한, 부직포와 같이 탄소섬유가 무작위로 적층된 구조를 가지고 있기 때문에 슈퍼캐패시터의 구성요소로인 탄소전극물질을 바인더와 도전제의 첨가 없이 대체할 수 있을 것이라 판단되었다. 본 연구에서는 리그닌 기반 탄소섬유를 제조할 때 섬유 내부에 중공구조를 형성시키고 이산화티탄을 충전한 나노탄소섬유 튜브 전극을 제조하고 슈퍼캐패시터용 전극재료로서 활용 가능성을 평가하였다. 공축전기방사를 이용해 중공구조 나노탄소섬유 제조 결과, 이산화티탄/미네랄 오일의 농도는 2에서 10wt%일 때 섬유 내부에 이산화티탄의 충전이 가능한 것으로 나타났으나 입자간 응집에 의해 이산화티탄 입자가 섬유축을 따라 고르게 분산되지 않았다. 이산화티탄의 고른 분포를 위해 음이온성 계면활성제 (SDS)를 5 wt% 첨가한 결과, 미처리구에 비해 이산화티탄의 분산이 용이하였음을 주사전자현미경과 투과전자현미경 분석을 통해 확인하였다. 이산화티탄이 충전된 나노탄소섬유 튜브를 이용하여 슈퍼캐패시터용 코인 셀을 제조하고 전기화학적 특성을 분석한 결과, 계면활성제 5 wt% 및 이산화티탄 10 wt%를 첨가하였을 때 약 40 이상의 캐패시턴스를 나타내는 것을 확인하였으나, 양이온성 계면활성제의 경우 분산 효과가 거의 나타나지 않았다. 따라서, 이산화티탄 입자의 고른 분산과 제조된 나노탄소섬유 튜브의 캐패시턴스 효율 증가를 위해 분산제를 적용하여 연구결과를 도출하고 그 특성을 비교 분석할 계획이다.

에너지 저장장치 전극소재로의 활용을 위한 리그닌-PAN 공중합체의 특성 연구

서혜인,이현수,김석주 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1

리그닌은 목재의 약 20~30%를 차지하는 주요 성분 중 하나이다. 펄프제지산업의 부산물인 흑앤으로부터 다량 생산되고 있는 리그닌은 환경친화적이며 복잡한 3차원 구조를 가지고 있다. 다량 생산이 가능하지만 현재 마땅한 활용처 없이 폐기물로 처리되는 리그닌의 이용가치 향상을 위한 연구가 필요하다. 현재 연구되고 있는 다양한 에너지 저장장치는 주로 석유계 물질을 전극물질로 사용해왔다. 하지만 최근 온난화 현상등의 환경문제로 인해 환경 친화적인 전극물질의 필요성이 대두되고있다. 산업에 활용하기 위해서는 대량생산도 가능해야하므로 환경친화적이면서 대량생산이 가능한 전극물질의 필요성이 대두되었다. 본 연구에서는 리그닌과 PAN을 중합하여 전극물질로 사용하였다. 비표면적의 향상을 위해 활성화 단계를 거쳐 비표면적을 향상시켰다. 활성화를 마친 리그닌-PAN 공중합체는 에너지 저장 장치의 전극물질로 제조 후 전기화학특성 분석 및 전극물질의 물리적특성을 확인해 에너지 저장장치용 전극물질로서 활용 가능성을 평가하였다.

EDLC 전극용 카본에어로젤의 합성조건에 따른 기공구조 및 전기화학적 특성

서혜인,정지철,김명수,Seo, Hye Inn,Jung, Ji Chul,Kim, Myung-Soo 한국재료학회 2018 한국재료학회지 Vol.28 No.1

Various carbon aerogels (CAs) were prepared from polymerization of resorcinol and formaldehyde and applied as the electrode materials of an electric double layer capacitor (EDLC) with the aim of controlling the textural and electrochemical properties of CAs by the type of base catalyst and the ratio of resorcinol to catalyst (R/C). The CAs from $NaHCO_3$ and $KHCO_3$ with $H^+$ ions had higher specific surface areas but exhibited lower electrochemical properties than those from $K_2CO_3$ and $Na_2CO_3$, which had more uniform pore size distributions. The electrochemical properties of $Na_2CO_3$ were superior to those of $K_2CO_3$ probably because the polarizing power of $Na^+$ ions was higher than $K^+$ ions. With an increasing R/C ratio, the pore sizes of CA showed a tendency to increase but the uniformity of the pore size distribution got worse. For the four base catalysts, the highest electrochemical property was obtained at the R/C ratio of 500.

리그닌 기반 나노 탄소섬유를 이용한 슈퍼캐퍼시터용 코인 셀 제조시 전해질 종류에 따른 특성 분석

서혜인,정한섭,이형원,유원재 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.0

리그닌은 목질계 바이오매스를 구성하는 지속가능한 천연 고분자로서, 방향족 탄화수소를 기분구조로 하고 있어 고온에서 높은 탄화 수율을 나타내기 때문에 탄소섬유 제조를 위한 전구체인 석유화학 원료의 대체를 위한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 또한 전 지구적으로 온실가스 배출 규제 등 친환경 에너지 저장매체의 필요성이 대두됨에 따라 탄소재료를 활용한 친환경, 고효율 에너지 저장장치 개발에 대한 투자가 증가하고 있다. 특히, 이차전지와 함께 하이브리드 자동차, 발전시설의 보조 동력원 등으로 활용이 가능한 슈퍼캐패시터는 수명이 반영구적이고 충방전 효율이 우수하지만 이차전지에 비해 에너지 밀도와 출력이 낮은 단점이 있다. 본 연구는 리그닌 천연 고분자를 활용한 슈퍼캐퍼시터용 코인 셀 제조시 리그닌 기반 탄소섬유 전극에 수계 및 유기 전해질 적용에 따른 전기화학적 특성 변화를 분석하였다.

세코-트레뮤레인(Seco-tremulane) 계열 세스퀴테르펜(Sesquiterpenes) 화학적 합성 및 최적화

서혜인,이태규 한국공업화학회 2018 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2018 No.1

[P3-40] 쌀가루의 습열처리가 쌀국수 조리특성에 미치는 영향

서혜인,김미경,김효정,최현지,김창순 한국식품영양과학회 2009 한국식품영양과학회 학술대회발표집 Vol.2009 No.11

5대 유해 중금속 동시 흡착 수처리 시스템 개발을 위한 고기능성 섬유 소재의 합성 연구

서혜인,이태규 한국공업화학회 2019 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2019 No.1

폐수 속 중금속은 오늘날에 가장 심각한 환경 오염 중 하나이다. 그 중 가장 유해한 5대 중금속을 동시에 수질 환경에 따라 흡착 시킬 수 있는 고기능성 섬유 소재를 합성한다. 각 중금속 별 최적의 흡착 조건을 성립하기 위해 pH, 시간, 농도 별에 따른 흡착 실험을 진행하였다. 또한, 섬유 소재의 고분자의 수중에서의 물성 평가를 위한 swellling test, TGA를 이용한 열중량 실험을 진행하였다. 또한, FTIR과 SEM을 이용하여 섬유 소재의 합성 작용기 확인과 표면에서의 흡착 거동을 확인한다. 실험 결과를 토대로, 중금속 별 최적의 흡착 조건과 물성을 이용하여 폐수 속 유해 중금속 이온을 동시 또는 개별로 흡착 할 수 있는 섬유 소재 고분자를 이용한 수처리 시스템을 개발한다.

디자인 씽킹(Design Thinking)을 적용한 미술수업이 청소년의 창의적 문제해결력에 미치는 효과: 고등학교 1, 2학년을 중심으로

서혜인,김효정 한국초등미술교육학회 2020 미술교육연구논총 Vol.60 No.-

The numerous problems of modern society are not easily revealed on the surface due to the network of rapidly developing technologies and complex multilayered structures. Also, since these are mostly unstructured problems, specific methods and procedures for solving them are uncertain. Therefore, modern society needs a "creative problem-solving” ability to combine and apply existing information and knowledge in new ways to approach problems and come up with innovative solutions. Creative problem solving refers to the whole process of a plan in which individuals or groups create or analyze various new knowledge to effectively implement new solutions with common goals such as problems, opportunities, etc(Donald J. Treffinger, 1995). Design thinking is a well-known methodology for this process of creative problem-solving. Design thinking was originally used as a business tool for companies to solve design problems and This proved to be an innovative success, drawing keen attention. As such, creativity and innovation, which have made a big difference in the general lifestyle and monotonous daily patterns of humans, emerge not only in science but also in the arts. In particular, modern art transcends aesthetic functions and has a wide influence on the whole part of life. For this reason, considering these trends, the field of art education needs to educate on how to approach a problem from various perspectives and how to solve it creatively. Therefore, the purpose of this study is to find out the effectiveness of art classes applied with design thinking on the students' creative problem-solving abilities. To that end, a total of six classes of teaching guidance were designed and conducted for the first and second graders of high school. To this research class, The design thinking model of Stanford d.school was applied. The Stanford d.school model, which consists of five steps, was judged to be an advantageous model for measuring students' creative problem-solving abilities, as the model emphasized the importance of the empathy phase and focused on the process of problem-solving rather than the outcome. The procedures and methods of specific research are as follows. Based on the theoretical background related to design thinking and creative problem solving, and on the comparative analysis of textbooks according to the 2015 revised curriculum, we selected units suitable for problem-solving. In this study, we developed a teaching and learning program consisting of a total of 6 classes. we selected "poke with your elbows! Nudge Design moving the world: Making our school more Convenient and Cleaner” as the subject of learning and set up the suitable tools for these teaching and evaluation. We selected objects of the study are the first and second graders of G High School in Gyeonggi-do and the group is composed of 28 students. As a tool for measuring creative problem-solving abilities, we used test papers from the Creative Problem Solving Profile Inventory (CPSPI), developed by Hwasun Lee, Jungmin Pyo, Insoo Choe, and proceeded quantitative research by conducting pre- and post-mortem examinations. Besides, a survey was conducted to find out the degree of interest and satisfaction in design thinking art class, and qualitative data related to this was collected based on the learner's attitude and course evaluation. The results of the creative problem-solving pre- and post-testing data and the class interest and satisfaction survey were computerized through the Statistical Package for Social Science (SPSS) Ver. 22.0 program. The results produced and the corresponding discussions are as follows. First, this study conducted pre- and post-mortem examinations using the creative problem-solving profile test (CPSPI), a tool for testing creative problem-solving skills. The analysis showed that there are significant differences in each sub-item. Second, after analyzing qualitative data based on surveys, activities, and results of t... 본 연구의 목적은 창의적 문제해결 방법론인 디자인 씽킹을 적용한 미술수업이 학습자의 창의적 문제해결력에 미치는 효과성에 대해 알아보고자 함이다. 이를 위해 디자인 씽킹 및 창의적 문제해결력에 관련한 이론적 배경을 고찰한 뒤 총 6차시로 구성된 교수·학습 프로그램을 개발하였으며 본 연구수업에는 Stanford d.school의 디자인 씽킹 모형을 적용하였다. 총 5단계로 이루어진 Stanford d.school 모형은 공감 단계의 중요성이 강조된 모형으로, 사람 중심의 문제접근 과정을 구체적으로 살펴볼 수 있어 창의적 문제해결력을 측정하기에 유리한 모형으로 판단되었다. 연구의 대상으로는 경기도 소재의 G고등학교 1, 2학년을 선정하였으며 총 28명으로 구성된 단일집단이다. 창의적 문제해결 프로파일 검사(CPSPI: Creative Problem Solving Profile Inventory)를 통해 창의적 문제해결력 사전·사후 검사를 실시하였으며, 디자인 씽킹 미술수업의 흥미도 및 만족도 설문조사와 학습자 태도 및 과정 평가를 토대로 질적 연구를 진행하였다. 창의적 문제해결력 사전·사후 검사 자료와 수업 흥미도 및 만족도 설문 자료의 결과는 SPSS(Statistical Package for Social Science) Ver. 22.0 프로그램을 통해 전산통계 처리하였다. 결론적으로 본 연구를 통해 디자인 씽킹을 적용한 고등학교 미술수업은 청소년들의 창의적 문제해결력에 긍정적인 효과를 미쳤으며 자신감, 협동심, 다양한 관점의 포용 등 정의적 영역을 함양하는 것에 있어서도 교육적 가치를 지닌다는 것을 알 수 있었다.