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전도성고분자, 티로시나아제 효소 및 이온성 액체 전해질을 융합한 전압전류법 기반의 비스페놀F 검출 센서
지성은 ( Sung Eun Ji ),이상혁 ( Sang Hyuk Lee ),이혜진 ( Hye Jin Lee ) 한국공업화학회 2023 공업화학 Vol.34 No.3
본 연구에서는 일회용 센서 칩으로 제작 가능한 스크린 프린팅된 탄소칩 전극(screen printed carbon electrode; SPCE) 표면에 전도성고분자 및 효소 티로시나아제(tyrosinase, Tyr)를 적층하여 전기화학적인 방법으로 남성 질환, 갑상선 질환 등과 연관성이 입증된 내분비계 교란 물질인 비스페놀F (bisphenol F, BPF) 검출에 적용하였다. 산소 플라즈마 처리를 통해 음전하를 띠게 한 SPCE 작업전극 표면에 양전하를 띄는 전도성 고분자인 poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA)과 음전하를 띠는 고분자 화합물 poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS) 그리고 PDDA 순서대로 정전기적인 인력으로 층을 쌓고, 최종적으로 pH (7.0)를 조절하여 음전하를 띄게 한 효소, Tyr층을 올려 PDDA-PSS-PDDA-Tyr 센서를 제작하였다. 상기 전극 센서를 기질이자 타겟분석물인 BPF 용액에 접촉하면, 전극 표면에서 Tyr 효소와 산화반응에 의해 4,4’-methylenebis(cyclohexa-3,5-diene-1,2-dione)가 생성되고, 순환전압전류법과 시차펄스전압전류법을 이용하여 생성물을 0.1 V (vs. Ag/AgCl)에서 환원하면 4,4’-methylenebis(benzene-1,2-diol)이 생성되면서 발생하는 피크 전류 값의 변화를 측정함으로써, BPF의 농도를 정량적으로 분석하였다. 또한, 기존에 많은 연구에서 사용되는 인산완충생리식염수를 대체할 수 있는 이온성 액체 전해질을 사용하여 BPF의 검출 성능 결과를 비교하였다. 또한 BPF와 유사한 구조를 갖는 방해물질로 작용하는 비스페놀S에 대한 선택성을 확인하였다. 마지막으로 실험실에서 준비한 실제 시료 안의 BPF의 농도를 분석하는데 제작한 센서를 적용함으로써 센서의 실제 적용 가능성을 입증하고자 하였다. In this study, conductive polymers and the enzyme tyrosinase (Tyr) were deposited on the surface of a screen printed carbon electrode (SPCE), which can be fabricated as a disposable sensor chip, and applied to the detection of bisphenol F (BPF), an endocrine disruptor with proven links to male diseases and thyroid disorders, using electrochemical methods. On the surface of the SPCE working electrode, which was negatively charged by oxygen plasma treatment, a positively charged conductive polymer, poly(diallyldimethyl ammonium chloride) (PDDA), a negatively charged polymer compound, poly(sodium 4-styrenesulfonate) (PSS), and another layer of PDDA were layered by electrostatic attraction in the order of PDDA, PSS, and finally PDDA. Then, a layer of Tyr, which was negatively charged due to pH adjustment to 7.0, was added to create a PDDA-PSS-PDDA-Tyr sensor for BPF. When the electrode sensor is exposed to a BPF solution, which is the substrate and target analyte, 4,4'-methylenebis(cyclohexa-3,5-diene-1,2-dione) is generated by an oxidation reaction with the Tyr enzyme on the electrode surface. The reduction process of the product at 0.1 V (vs. Ag/AgCl) generating 4,4'-methylenebis( benzene-1,2-diol) was measured using cyclic and differential pulse voltammetries, resulting in a change in the peak current with respect to the concentration of BPF. In addition, we compared the detection performance of BPF using an ionic liquid electrolyte as an alternative to phosphate-buffered saline, which has been used in many previous sensing studies. Furthermore, the selectivity of bisphenol S, which acts as an interfering substance with a similar structure to BPF, was investigated. Finally, we demonstrated the practical applicability of the sensor by applying it to analyze the concentration of BPF in real samples prepared in the laboratory.
드리프트 오차 최소화를 위한 관성-기압센서 기반의 수직속도 추정 알고리즘
지성인(Sung-In Ji),이정근(Jung Keun Lee) 제어로봇시스템학회 2016 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.22 No.11
Vertical velocity is critical in many areas, such as the control of unmanned aerial vehicles, fall detection, and virtual reality. Conventionally, the integration of GPS (Global Positioning System) with an IMU (Inertial Measurement Unit) was popular for the estimation of vertical components. However, GPS cannot work well indoors and, more importantly, has low accuracy in the vertical direction. In order to overcome these issues, IMU–barometer integration has been suggested instead of IMU–GPS integration. This paper proposes a new complementary filter for the estimation of vertical velocity based on IMU–barometer integration. The proposed complementary filter is designed to minimize drift error in the estimated velocity by adding PID control in addition to a zero velocity update technique.
교사의 유아 문제행동에 대한 인식 및 지도상의 어려움에 관한 질적 메타분석
이승주(Seung Ju Lee),지성화(Sung-Hwa Ji) 충북대학교 교육개발연구소 2024 한국교육논총 Vol.45 No.1
본 연구는 유아교육 현장에서 교사가 경험하는 문제행동에 대한 인식과 지도상의 어려움을 질적 메타분석을 통해 살펴보고자 하였다. 이를 위해 유아 문제행동 관련 질적 연구물 총 10편을 분석하였다. 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 유아교사는 일상에서 다양한 양상으로 발현되는 문제행동과 마주하였다. 둘째, 문제행동을 지도하는 과정에서 교사는 유아의 변화에 보람을 느끼고 노력하는 등 긍정적인 면과 책임감의 지각과 더불어 심리적 갈등 등 부정적인 면을 동시에 경험하였다. 셋째, 유아교사는 문제행동 지도 과정에서 부모, 동료교사 등의 관계에서의 딜레마를 경험하였다. 넷째. 영유아 문제행동 지원을 위한 향후 과제로 유아교사의 전문성 향상을 위한 노력, 교사를 위한 전문가 연계의 필요성을 지각하였다. 이러한 결과를 기반으로 유아교육현장에서 문제행동 지도를 위한 시사점을 논의하였다. This study examined the difficulties in the perception and guidance of problematic behavior experienced by teachers in the field of early childhood teaching, through a qualitative meta-analysis. Apropos this, 10 qualitative studies related to children’s problem behaviors were analyzed. The following results were obtained. First, early childhood teachers faced problem behaviors expressed in various aspects of their daily lives. Second, in guiding problem behaviors, teachers experienced both positive and negative aspects. Third, early childhood teachers experienced dilemmas in the relationship between parents and fellow teachers in the process of guiding problem behaviors. Fourth, efforts to improve the professionalism of early childhood teachers and the necessity of linking experts to teachers are recognized as future tasks to support early childhood problem behavior. Based on these results, implications for guiding problem behavior in the field of early childhood education are discussed.
이지성(Lee Ji Sung),김윤태(Kim Yun Tae) 한국방재학회 2017 한국방재학회논문집 Vol.17 No.6
Most of landslide have been taken place during rainy season (June-September) by typhoon and local rainfall in Korea which cause a considerable damage to properties and human injury. The main triggering factor of these landslides is an intense rainfall so that analysis of landslide-triggering rainfall is essential. In this study, 218 landslide occurrence data from 1999 to 2013 were collected. The rainfall data were also collected using the previous rainfall data from the Korea Meteorological Administration. The landslide-triggering rainfall was estimated using the collected landslide data and rainfall data. In addition, quantile regression analysis was used to estimate the rainfall threshold from 2% to 90%. The ROC method was applied to evaluate quantitatively the proposed rainfall threshold. From these results, we proposed an optimal rainfall threshold, which can provide minimum a false or a missed alarms. The rainfall threshold developed in this study can predict and prevent the occurrence of landslides. 우기 시(6-9월)에 태풍 및 집중강우로 인해 발생하는 산사태는 많은 재산 및 인명피해를 초래한다. 이러한 산사태의 주요원인은 집중강우로서 유발 강우량에 대한 분석이 필수적으로 요구된다. 본 연구에서는 1999년부터 2013년까지 발생한 218개의 산사태 발생자료를 수집하였다. 그리고 기상청의 과거 강우자료를 이용하여 강우량 자료를 수집하였다. 수집된 산사태 발생자료와 강우량 자료를 분석하여 산사태 유발 강우량을 산정하였다. 뿐만 아니라 통계적 기법인 분위수 회귀분석을 통해 2%부터 90%까지의 강우 한계선을 산정하였다. 또한 제안된 분위수별 강우 한계선과 ROC 기법을 이용하여 최소의 False 또는 Missed alarm을 제공하는 최적 강우 한계선을 제안하였다. 본 연구에서 개발된 강우 한계선을 통해 산사태 발생을 예측 및 예방할 수 있을 것으로 사료된다.