Purification of Resveratrol in Grape Extract using Column Chromatography

Sewon Kim(김세원),Jaeho Pyee(피재호) 한국약용작물학회 2016 한국약용작물학회 학술대회논문집 Vol.2016 No.2

스프레이코팅법에 의한 패시베이션 박막이 플렉시블 CIGS 태양전지의 특성에 미치는 영향

이상희,박병민,김기홍,장영철,피재호,장호정,Lee, Sang Hee,Park, Byung Min,Kim, Ki Hong,Chang, Young Chul,Pyee, Jaeho,Chang, Ho Jung 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.3

$Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) 휨성 태양전지의 셀을 보호하기 위하여 스프레이 코팅방법에 의해 수분과 공기로부터의 보호막을 형성하고 그 전기적, 광학적 특성을 평가하였다. 일반적으로 CIGS 휨성 태양전지의 소자층을 보호하기 위해서 EVA(ethylene-vinyl acetate) 필름을 라미네이션 장비를 통하여 여러 겹 보호막을 형성함으로써 복잡한 공정으로 인해 원가상승의 요인으로서 작용한다. 본 연구는 휨성 CIGS 태양전지의 보호막을 라미네이션 박막공정 대신에 간단한 스프레이 코팅공정을 통한 패시베이션(passivation) 박막층을 형성함으로써 CIGS 태양전지 무게의 경량화와 공정시간 단축 연구를 진행하였다. 패시베이션 박막층으로는 PVA(polyvinyl alcohol), SA(sodium alginate) 물질에 $Al_2O_3$ 나노 입자를 첨가하여 유 무기 복합 용액을 사용하였다. 스프레이 코팅된 소자에 비해 에너지 변환 효율특성 62.891 gm/[$m^2-day$]의 비교적 양호한 습기 차단 특성을 나타내었다. In order to protect the solar cells from the moisture and oxygen, we evaluated the electrical and optical properties for the $Cu(In,Ga)Se_2$ (CIGS) solar cells which were prepared by the spray coating method. Generally, the EVA (ethylene-vinyl acetate) films are laminated to protect the CIGS flexible solar cells, which results in a high cost process due to complicated devices. In this study, we tried to prepare the protection layers of the flexible CIGS flexible solar cells by using spray coating method instead of conventional laminating films in order to reduce the device weight as well as the process time. The CIGS solar cells with spray coating method showed an enhanced efficiency than the before treated sample (2.77% to 2.93%) and relatively proper water vapor transmission rate of the solar cells about 62.891 gm/[$m^2-day$].

페시베이션 박막이 녹색 유기발광다이오드의 광학특성에 미치는 영향

문세찬,이상희,박병민,피재호,장호정,Mun, Sae Chan,Lee, Sang Hee,Park, Byung Min,Pyee, Jaeho,Chang, Ho Jung 한국마이크로전자및패키징학회 2016 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.23 No.1

The organic light emitting diodes (OLEDs) have been studied as large flexible displays, light source and hard wares of internet of things. However, OLEDs show some drawbacks in terms of external environments due to the low work function of the metals and the reactive organic materials. In particular, the operation functions of the OLEDs tend to deteriorate rapidly by exposing the oxygen and moisture. So as to prevent it, domestic and overseas studies underway in various method such as ALD, PVD, CVD. But it has complex process and high cost. Therefore In order to protect devices from the external environments, it is important to develop the passivation thin films of low-cost and simple process which can prevent the devices from the penetration of the oxygen and moistures. In this study, to improve the reliability, passivation thin films were coated onto the green OLEDs by spin coating method and investigated the changes of the optical properties of the prepared devices at various doping concentrations of sodium alginate (SA). The passivation solutions were synthesized by using polyvinyl alcohol (PVA) host material with a dopant of SA which were added with the amounts of 10, 20 and 40 wt% into the PVA. As a result, the best barrier properties of the OLEDs were obtained for the samples with 40 wt% SA. Finally, the passivation films can be optimized by using the mixture solution of PVA and SA materials. 유기발광다이오드(orgianic light emitting diodes, OLEDs)는 대형 유연 디스플레이와 발광원으로서 사물인터넷 (IoT)의 하드웨어 기기 등 다양한 분야에서 연구가 진행되고 있다. 그러나 낮은 일함수의 금속 및 쉽게 반응하는 유기재료 자체의 특성으로 인하여 외부환경에 매우 취약한 단점을 가지고 있으며 특히, 수분과 산소에 민감하여 외부와의 접촉 시 성능이 급속도로 저하되는 현상을 나타내게 된다. 이를 방지하기 위해 PVD, CVD, ALD 와 같은 방법으로 보호막 형성 연구를 진행 중에 있지만 복잡한 공정 및 높은 비용의 문제점 등이 있다. 그러므로 외부 환경에 의한 성능 저하를 차단해주는 저렴하고 단순한 공정의 페시베이션(passivation) 박막 기술 개발이 매우 중요하다. 본 연구에서는 유기발광다이오드의 수명 향상을 위하여 스핀코팅(spin-coating) 방법으로 녹색 유기발광다이오드 소자 위에 조성비에 따른 페시베이션 박막을 형성한 후 녹색 유기발광다이오드의 휘도특성 변화를 조사하였다. 페시베이션 용액은 poly vinyl alcohol (PVA)를 기반으로 sodium alginate (SA)를 0, 10, 20, 40 wt%의 조성비로 제조하였으며, 40 wt%의 조성비에서 가장 좋은 배리어 보호 특성을 나타내었다. 최종적으로 PVA + SA 용액의 최적화된 페시베이션 보호막을 제작할 수 있었다.

유기 패시베이션 박막이 P3HT:PC₆₁BM 활성층을 갖는 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향

이상희,박병민,조양근,장호정,정재진,피재호,Lee, Sang Hee,Park, Byung Min,Cho, Yang Keun,Chang, Ho Jung,Jung, Jae Jin,Pyee, Jaeho 한국마이크로전자및패키징학회 2014 마이크로전자 및 패키징학회지 Vol.21 No.4

재생에너지 광소자로서 스마트 농장 등의 에너지원으로서 고분자 태양전지의 응용이 기대되며 향후 상업화를 위해 효율과 신뢰성 개선이 요구된다. 본 연구에서는 유기 패시베이션 박막을 가지는 헤테로정션 고분자태 전지를 제작하고, 패시베이션 박막이 고분자 태양전지의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 사용된 패시베이션 유기재료로는 폴리비닐알코올과 이크롬산 암모늄을 혼합하여 용해한 후 스핀코팅방법으로 P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al 기판위에 코팅하여 소자를 제작하였다. 제작된 소자구조는 glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al/passivation layer 이며, 140시간 공기 중에 노출 후 전기적 특성을 측정, 비교한 결과, 패시베이션 처리된 고분자 태양전지가 패시베이션 박막 처리되지 않은 소자에 비해 보다 우수한 전기적 특성을 보여주었다. 즉, 패시베이션 처리된 소자의 전력변환효율은 제작직후 3.0%에서 140시간 노출 후 1.3%로 감소한 반면 패시베이션 처리되지 않은 소자의 경우는 동일한 노출조건에서 3.5%에서 0.1%로 급격한 특성저하를 나타내었다. It is required to improve the efficiency and the reliability of the polymer solar cells (PSCs) as the energy saving optical device for the future application of the smart farm facilities. In this study, we fabricated the bulk hetero junction PSCs with organic passivation film layer for the reliability improvement of the devices. The effects of the passivation layer on the electrical properties of the PSCs were studied. The materials of passivation layer are composed of poly vinyl alcohol (PVA) and ammonium dichromate, and the passivation films were fabricated by the spin coating method on the P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al substrate. The prepared structure of the device is the glass/ITO/PEDOT:PSS/P3HT:$PC_{61}BM$/LiF/Al/passivation layer. The performances of the PSCs with the organic passivation film showed better electrical properties compared with the PSCs without passivation layers. The power conversion efficiency (PCE) values of passivated PSCs decreased from 3.0 to 1.3% after air exposure for 140 hrs. In contrast, the PCE values for the devices without passivation decreased sharply from 3.5 to 0.1% under the same exposure condition.

국내 인삼 연구 현황 및 미래 수요 예측

박수진(Soojin Park),조용진(Yong-Jin Cho),피재호(Jaeho Pyee),홍희도(Hee-Do Hong) 고려인삼학회 2006 Journal of Ginseng Research Vol.30 No.4

국내의 대표적인 생약재중에 하나인 고려인삼의 최근 5년간 연구 동향 및 기술개발현황을 살펴보기 위하여 한국과학기술정보연구원(KISTI), 한국정보과학원(KISS), 농림부, 농림기술관리센터(ARPC) 등에 공개된 연구보고서 및 학술, 학위논문자료 등 총 332건의 연구결과를 조사, 분석하였다. 그 결과 연구개발 주체별로 보면 최근 인삼관련 연구는 주로 기타민간비영리단체 및 개인에 의한 보고 자료가 절반 이상을 차지하였고 그 다음은 대학, 공공기관 순으로 나타나 공공기관의 역할 증대가 필요한 것으로 판단되었다. 연구주제별로는 토양 및 재배방법 같은 재배 및 농학적 연구가 주를 이루었으며 약리효능별 인삼 연구 분야에서는 세포 생리학적 연구 및 생식기능 연구가 많은 비중을 차지하였다. 임상연구는 비교적 미미한 수준이었으며 기능성 식품 및 제품개발 연구분야에서는 고려인삼을 이용한 다양한 식품개발에 관한 연구가 2005년 까지는 주를 이루고 있었다. 최근 5년간 국내 인삼 관련 특허기술 총 312건을 국제표준 기술 분류별로 분석한 결과에서는 식품관련 기술, 의약용 제제개발 기술, 효소, 미생물 관련 발효기술, 농수산관련 기술 순으로 나타났다. Research literatures (e.g. research report, scientific paper and thesis, published between 2001 and 2005) of 332 collected from KISTI, KISS, ARPC databases were investigated and analyzed to give an overview of domestic ginseng researches. Most of recent ginseng researches have been performed by private nonprofit institutions and individuals, which suggests that a role of public institution for ginseng researches needed to be enlarged. In terms of research fields, cultivation and agricultural researches have been mainly accomplished in ginseng research. Cell physiology and reproductive function researches occupied large part of pharmacological studies, but clinical studies were relatively limited. Studies on general food products development have taken the main part in fields of food products including functional foods. As the result of analysis of 312 domestic ginseng patents by classifications of world international property organization (WIPO), it was categorized into food technology, medicinal formulation development technology, fermentation technology, and agriculture-fisheries technology. This integrated overview of the widely scattered ginseng literatures shows current general research trends in Korea and will be able to suggest further needs on cultivation, studies and industralization of ginseng.

매향 딸기로부터 anthocyanin 합성 유전자의 분리 및 과실발달 과정에서의 발현 분석

배기석(Kisuk Bae),길준영(Joon Yeong Kihl),피재호(Jaeho Pyee) 한국생명과학회 2008 생명과학회지 Vol.18 No.2

‘매향’ 딸기의 안토시아닌 생합성은 개화 후 26일째 시작되어 과실의 성숙기 동안 계속된다. 딸기로부터 안토시아닌의 생합성에 관여하는 주요 유전자를 분리하였다. 각각의 유전자에 대해, 다양한 식물체의 유사 유전자의 염기서열을 비교하여 PCR (polymerase chain reaciton) primer를 제작하였다. 숙기의 딸기에서 분리된 total RNA로부터 합성된 cDNA와각 primer를 이용하여 RT (reverse transcriptase)-PCR을 수행하였다. 각 cDNA clone의 염기서열을 작성하여 분석한 결과, 이들은 안토시아닌 생합성에 관여하는 phenylalanine ammonialyase (PAL), 4-cummarate CoA ligase (4CL), chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), flavanone-3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), anthocyanidine synthase (ANS) 그리고 UDP-glucose: flavonoid-3-O-glucosyltransferase (UFGT) 효소에 해당되었다. Northern blot 분석 결과, 이들 유전자는 과실 발달 과정에서 시기적으로 조절되었다. 특히 PAL을 제외한 모든 유전자는 과실에서만 주로 발현되었다. PAL, DFR 그리고 ANS 유전자는 과실 초기 발달 단계인 개화 후 10일에 검출된 후 감소하다가, 22일에 다시 증가하기 시작하여 34일에 최대가 되었다. 한편, 다른 유전자들은 초기에는 발현되지 않다가, 안토시아닌이 축적되기 시작하는 개화 후 22~30일에 처음으로 검출되었다. 본 연구를 통해, 딸기 과실 발달과정에서 안토시아닌 생합성 과정에 관여하는 여러 유전자가 과실 숙기에 함께 조절되는 현상을 알 수 있다. 이러한 연구 결과는 안토시아닌 합성과정을 제어하는 조절 유전자가 존재한다는 것을 시사한다. 그리고 딸기의 안토시아닌 생합성 유전자의 발현 패턴을 크게 두 가지로 나눌 수 있는 것으로 보아, 딸기의 안토시아닌 생합성에는 적어도 두 가지 서로 다른 조절 기작이 관여하여 색소 발달 과정을 제어할 것으로 보인다. Anthocyanin synthesis in strawberry (Fragaria x ananassa cv Maehyang) begins approximately 26 days postflowering and continued throughout fruit ripening. A set of cDNA clones encoding the anthocyanin biosynthetic enzymes were isolated from strawberry. A pair of primers were designed for polymerase chain reaction (PCR) through the comparison of the nucleotide sequences of homologous genes from diverse plants. Reverse transcriptase-PCRs were performed using cDNA synthesized from ripe fruit total RNA and the primers corresponding to each gene. Eight genes of the anthocyanin pathway were cloned and confirmed by sequencing to code for phenylalanine ammonia lyase (PAL), 4-cummarate CoA ligase (4CL), chalcone synthase (CHS), chalcone isomerase (CHI), flavanone-3-hydroxylase (F3H), dihydroflavonol 4-reductase (DFR), anthocyanidine synthase (ANS), UDP-glucose:flavonoid-3-O-glucosyltransferase (UFGT). Northern analyses showed that the corresponding genes were differentially ex-pressed during the fruit development process. All genes except PAL were predominantly expressed in fruit. Expression of PAL, DFR and ANS was detected 10 days postflowering at the early stage of fruit development, declined for a while and sharply increased 22 days postflowering then showed a peak 34 days postflowering. The other genes, however, were not expressed up to 22 or 30 days post-flowering when the initial fruit ripening events occur at the time of initiation of anthocyanin accumulation. The onset of anthocyanin synthesis in ripening strawberry coincides with a coordinated induction of the anthocyanin pathway genes, suggesting the involvement of regulatory genes. We pro-pose that at least two different regulatory mechanisms play a role in the biosynthesis of anthocyanin during color development of strawberry.

담배 형질전환체를 이용한 포도 UDP-glucose flavonoid glucosyl transferase (UFGT) 유전자의 기능 분석

Ji-Yeon Park(박지연),Sung-chool Park(박성출),Jaeho Pyee(피재호) 한국생명과학회 2010 생명과학회지 Vol.20 No.2

페놀화합물인 안토시아닌은 과일, 꽃잎 등 식물 조직에서 청 혹은 적색을 나타내는 색소이다. 포도의 경우, 안토시아닌은 적포도 품종의 과피에만 축적되는데, 이것은 안토시아닌 생합성에 관여하는 효소 중에서 UDP-glucose: flavonoid 3-O-glucosyltransferase(UFGT)를 암호화하는 ufgt 유전자에 의해 조절된다고 보고된 바 있다. ufgt 유전자에 의해 안토시아닌의 축적 양상이 변하는지를 검증하기 위해, 포도로부터 ufgt cDNA를 분리한 다음, 각각 sense와 antisense 방향으로 발현하는 벡터를 제작하고, 이를 야생형 담배에 도입하였다. 담배 형질전환체를 선발하여 RT-PCR을 수행한 결과, 포도 ufgt 유전자가 sense 방향으로 들어간 snese 형질전환체에서는 야생형 담배에 비해 ufgt 전사체의 양이 증가하였고, antisense 방향으로 들어간 antisense 형질전환체에서는 전사체의 양이 도리어 감소하였다. 한편, 담배 형질전환체의 꽃을 분석한 결과, sense 형질전환체의 안토시아닌 함량은 야생형담배에 비해 최고 44% 증가하였고, antisense 형질전환체에서는 최고 88% 감소하였다. 또한 sense 형질전환체의 꽃 색깔은 야생형 담배에 비해 더 진해졌다. 이러한 결과는 외부로부터 도입된 포도 ufgt 유전자의 발현으로 ufgt 전사체의 양이 증가하면 담배 내 안토시아닌의 함량이 높아지고 꽃 색깔이 진해진다는 것을 시사한다. Anthocyanin, a phenolic compound, is a pigment that shows blue or red color in the fruit, petal and other tissues. It is an important factor in grape berry skin pigment and accumulates only in the skin. This skin-specific accumulation of anthocyanin has been reported to be regulated by the ufgt gene which encodes UDP-glucose: flavonoid 3-O-glucosyltransferase that participates in the biosynthesis of anthocyanin. The ufgt gene is expressed only in berry skin, while the other genes involved in the biosynthetic pathway are expressed in both skin and flesh tissues. In order to determine whether anthocyanin accumulation is primarily regulated by compartment of UFGT, a ufgt cDNA clone was isolated from grape berry, its open reading frame was ligated in pBI121 vector in either a sense or an antisense orientation under the control of the CaMV35S promoter and the recombinant constructs were incorporated into tobacco plants. Several transgenic lines were selected and characterized to determine the level of expression of the grapevine ufgt transcript and endogenous homologs of tobacco. Compared to the wild-type, the amount of anthocyanins in sense transgenic plants increased by 44%, while the amount of anthocyanins in antisense transgenic plants decreased by 88%. In addition, the color of flowers became intense in the sense transgenic plants. These results suggest that over-expression or repression of the ufgt gene affected the accumulation of anthocyanin in flowers of tobacco.

수확 후 포도의 UV 처리 세포대사조절에 의한 레스베라트롤 함량 강화

조용진(Yong-Jin Cho),맹진수(Jin-Soo Maeng),김종태(Chong-Tai Kim),피재호(Jaeho Pyee) 동아시아식생활학회 2011 동아시아식생활학회지 Vol.21 No.5

실란 카르복실 표면을 사용한 단백질 칩 기판의 기능 분석

김지현(Ji Hyun Kim),송예신(Ye Sinn Song),윤미영(Mi Young Yun),피재호(Jaeho Pyee) 한국표면공학회 2004 한국표면공학회지 Vol.37 No.4

We fabricated protein chip plates coated with silane carboxylate. The silane compound was immobilized by hydrogen bond and/or other chemical bonds on the surface of the plate. The plates were then prepared by binding Ni²? to surfaces terminated with silane carboxylate groups. The carboxylic acid surface was generated by chemical oxidation of the terminal double-bond functions of the silane-deposited layer. The Ni²? ions on the surface reacted readily to His-tagged proteins. A significant increase in His-tagged protein adsorption was achieved on the surface terminated with silane carboxylate with longer alkyl chain, suggesting better availability of these protein chip plates for proteomic studies.

Extract from Prunus mume Sieb. et Zucc. Fruit Prevents LPS-induced Homotypic Aggregation of Monocytic THP-1 Cells via Suppression of Nitric Oxide Production and NF-κB Activation

Hye-Rim Lee(이혜림),Youngsook Park(박영숙),Hyun Jeong Kim(김현정),Aram Lee(이아람),Jihea Choi(최지혜),Jaeho Pyee(피재호),Heonyong Park(박헌용),Jongmin Kim(김종민) 한국생명과학회 2015 생명과학회지 Vol.25 No.7

활성화된 단핵구의 동형성 세포 부착(동형성 응집)은 염증반응, 분화, 이동과 같은 생리학적, 병리학적 과정에서 중요한 역할을 한다. 매실 추출물은 항바이러스, 항균, 항암작용과 같은 효과를 보인다고 알려 져있다. 따라서, 매실 추출물은 단핵구의 동형성 응집 억제를 통해 염증반응을 조절할 가능성을 가진다. 본 연구에서는, 염증성 질환에서 매실 추출물의 치료효능을 뒷받침할 수 있는 분자적 기전을 조사하였다. 매실 추출물이 지질다당질(LPS)로 활성화된 단핵구의 동형성 응집을 억제함을 확인하였다. 이러한 효과는 LPS로 활성화된 THP-1 세포의 iNOS 단백질 발현 억제를 통해, 산화질소(NO) 생산의 감소로 조절되는 것을 발견하였다. 또한 NO 생성물질인 SNAP 처리 실험을 통해 단핵구 동형성 응집을 억제하는데 매실에 의한 NO 억제가 필수적인 기작임을 확인하였다. 게다가, 매실 추출물은 LPS로 유도된 IκB-α 의 인산화와 NF-κB의 핵내로의 이동을 현저하게 감소시키는 것을 확인하였다. 매실 추출물은 NO생성과 NF-κB 활성 억제를 통해 LPS로 활성화된 단핵구의 동형성 응집을 저해하고 이를 통해 항염증 효과를 유도할 수 있다는 결론으로부터 만성 염증성 질환의 치료와 예방에 매실 추출물의 효능을 제시하고자 한다. Homotypic cell adhesion (homotypic aggregation) in activated monocytes plays a central role in physiological and pathological processes including inflammatory responses, differentiation and migration. The extract of the Prunus mume Sieb. et Zucc. fruit (Maesil) has potential benefits to human health; such as anti-viral, anti-microbial, and anti-cancer activities. Indeed, Maesil extract may modulate inflammatory responses via interference with homotypic aggregation in monocytes. In the present study, the molecular mechanisms underpinning the therapeutic efficacy of Maesil extract in inflammatory diseases were investigated. It was found that Maesil extract inhibited homotypic aggregation in lipopolysaccharide (LPS)-activated monocytes. This was mediated by reduction of nitric oxide (NO) production, partly via inhibition of inducible nitric oxide synthase (iNOS) expression in LPS-activated THP-1 cells. It was confirmed that NO inhibition is a key mechanism in Maesil induced blockade of monocyte aggregation through identification of reversal of this inhibitory effect by the NO-producing agent S-nitroso-N-acetyl penicillamine (SNAP). In addition, Maesil extract significantly attenuated LPS-induced IκB-α phosphorylation and NF-κB translocation into the nucleus. In conclusion, Maesil extract exerts anti-inflammatory effects via inhibition of homotypic aggregation of LPS-activated monocytes through mechanisms involving the suppression of NO production and NF-κB activity, suggesting Maesil extract as a potential therapeutic candidate for the prevention and treatment of chronic inflammatory diseases.