Edge-iodine/sulfonic acid functionalized graphene nanoplatelets as an efficient electrocatalyst for oxygen reduction reaction

Jong Yeol Baek Graduate school of UNIST 2015 국내석사

Development of electrocatalysts, along with cheap and available materials to facilitate oxygen reduction reaction (ORR) in fuel cells to replace Pt-based catalyst is an important issue in the development of fuel cells and other electro-chemical energy devices. The graphene provides good substitutes for electrode catalyst and some research have done to apply graphene nano-material into an cathodic catalyst as an ORR performance owing to its large surface area, the excellent conductivity, freely selectable functional groups such as atoms, molecules involved. It also can be noted that well-defined theoretical design of graphene-based nano-material with specific structure can perform important electro-chemical property in fuel cells ORR. Many studies have made for various hetero-atom based graphene nano-material or graphene-based nano-composites to reach goals which is its extraordinary characteristics for applications (ORR) in the fuel cells. It is reported that the synthesis of edge-iodine/sulfonic acid functionalized graphene nanoplatelets (ISGnP) via two-step sequential ball-milling graphite and their use as electrocatalyst for oxygen reduction reaction (ORR) in fuel cells. Graphite was ball-milled in presence of iodine to produce edge-iodine functionalized GnP (IGnP) in the first step and subsequently IGnP was ball-milled with sulfur trioxide to yield ISGnP. The resultant ISGnP was highly dispersible in various polar solvents, allowing the fabrication of electrodes for ORR using solution processing. The ORR performance of ISGnP in an alkaline medium was superior to commercial Pt/C in terms of electrocatalytic activity and cycle stability.

Data-efficient learning for generative adversarial networks

백경준 Graduate School, Yonsei University 2023 국내박사

적대적 생성 신경망은 영상 합성에 있어 뛰어난 성능을 보였으나 생성물의 의미를 제어할 수 없다는 문제가 있다. 생성물의 조작성과 품질 향상을 위해 부가 정보를 활용하는 조건부 적대적 생성 신경망이 제안되었다. 이는 조작성과 품질 향상을 이끌어내는 데에는 성공했으나 학습을 위해 사람이 직접 수집한 다수의 데이터를 요구한다는 한계가 있다. 다수 데이터의 레이블링 과정은 시간적, 경제적으로 많은 비용을 수반하며 사람에 따라 같은 데이터에 대한 레이블도 달라지는 경우가 발생하는 레이블의 모호함 문제 또한 존재한다. 레이블링 뿐만 아니라 다수의 데이터 그 자체로 수집이 어려운 경우가 존재하며 비록 수집이 가능할지라도 수집 과정에서 사생활 침해 및 저작권에 관한 법적 분쟁을 야기할 수 있다. 당 논문에서는 적대적 생성 신경망 학습에 있어 제공되는 세 가지 다른 수준의 정보가 주어지는 데이터셋을 활용하는 경우에 대한 데이터 효율성을 향상시키는 방법을 제안한다. 먼저, 데이터 효율성을 생성 영상의 품질이 유지될 때, 주어지는 정보량 대비 생성할 수 있는 영상의 다양성으로 정의한다. 구체적으로 세 가지 경우는 1. 충분한 수의 영상과 레이블이 주어지는 경우 2. 충분한 수의 영상은 주어지나 레이블이 없는 경우 3. 충분하지 않은 수의 영상이 주어지는 경우를 생각한다. 이때 첫 번째 상황에서는 충분한 정보가 있으므로 이를 활용하되 기존 연구 대비 더 다양한 영상을 생성하도록 함으로써 데이터 효율성을 증가시킬 수 있다. 두 번째 상황은 첫 번째와는 달리 레이블이 주어지지 않으므로 레이블을 반드시 필요로 하는 작업을 레이블 없이도 같은 수준의 성능으로 작업을 수행하는 방법을 제시하여 기존 연구 대비 향상된 데이터 효율성을 누릴 수 있다. 마지막으로 적은 수의 데이터가 존재하는 경우 기존 연구 대비 적은 정보를 활용하되 많은 수의 영상을 사용하는 방법 대비 더 나은 다양성을 추구하는 방식으로 데이터 효율성을 극대화 할 수 있다. 각기 다른 세 가지 상황을 위한 접근법으로 먼저 조건부 적대적 생성 신경망을 활용한 영상 변환에 있어 영상 쌍의 요구를 제거하고 영상 단위 레이블만을 활용한 영상 변환 기법 (EditableGAN), 영상 단위 레이블에 대한 요구 없이 제안 모델이 스스로 분류하고 영상 변환 작업을 수행하는 영상 변환 기법 (TUNIT), 그리고 더 나아가 자연 영상 그 자체에 대한 요구를 감소 시키고 높은 수준의 다양성과 생성 품질의 적대적 생성 신경망 선학습을 위한 합성 영상 생성 및 활용 기법을 제시한다 (Primitives-PS). 당 논문에서 제시된 데이터 효율성 증강을 위한 세 가지 방법이 서로 다른 상황에서의 데이터 효율성을 향상에 효과가 있음을 확인하기 위해 각각의 기술에 대응되는 기존 연구들과 비교하고 정량적, 정성적 평가를 통해 이를 확인했다.

Association between c-Met and lymphangiogenic factors in patients with colorectal cancer

Han Jo Kim1, Moo Jun Baek2, Dong Hyun Kang2, Sang- 순천향대학교 일반대학원 2018 국내박사

Purpose: Animal models show a strong relationship between lymphangiogenesis and lymph node metastasis. however, the clinical significance of lymphangiogenesis in colorectal cancer (CRC) remains uncertain. The goal of this study was to evaluate the association between c-Met and lymphangiogenic factors and to elucidate the prognostic significance of c-Met in patients with CRC. Methods: A total of 379 tissue samples were obtained from surgically resected specimens from patients with CRC in Soonchunhyang University Cheonan Hospital between January 2002 and December 2010. The expressions of c-Met, vascular endothelial growth factor (VEGF)-C, VEGF-D, VEGF receptor (VEGFR)-3, and podoplanin were examined by immunohistochemistry. The expression of c-Met and clinical factors were analyzed. Results: Three hundred and one of 379 (79.4%) tissues had c-Met expression. High expression of c-Met in tumor cells was significantly associated with high expression of VEGF-C (P 〈 0.001) and VEGFR-3 (P = 0.001). But, there was no statistically significant association with podoplanin (P = 0.587) and VEGF-D (P = 0.096). Of the 103 evaluable patients, expression of c-Met in tumor cells was significantly associated with advanced clinical stage (P = 0.020), positive lymph node status (P = 0.038), and high expression of VEGF-C (P = 0.020). But, there was no statistically significant association with podoplanin (P = 0.518), VEGFR-3 (P = 0.085), VEGF-D (P = 0.203), and overall survival (P = 0.360). Conclusion: Our results provide indirect evidence for an association and possible regulatory link of c-Met with the lymphangiogenic markers. But, c-Met expression in patients with CRC are not prognostic indicator for overall survival.

Development of highly sensitive nano-biosensors for detecting harmful substances

백승훈 중앙대학교 대학원 2020 국내박사

A biosensor is a kind of analytical device able to recognize a specific biological target via a biological interaction and generate a specific signal in the form of an electrical, optical, or mechanical response. Since these types of interactions are of necessarily of high specificity and selectivity, they have recently contributed to a number of fields, including environmental monitoring, food hygiene management, drug discovery research, and disease diagnosis. The first subject of discussion in this thesis is entitled “A general prologue about biosensors and biosensing advances, including the sort of concise foundation required to present key improvements in the field”. Moreover, the convergence both nano- and bio-sensors also will be discussed. The second subject of discussion is entitled “The development of a portable optical sensor-based agrichemical detection system designed to enhance the safety of agricultural products”. In order to detect pesticides, a detection probe composed of gold nanoparticles (AuNPs) and imidazole was inserted into a sample to be tested. The properties of AuNPs used in this experiment were as follows: they were red in color, the size was 17 nm in diameter with a red color and the absorbance peak was 520 nm. The presence of an agrichemical had no effect on AuNPs in isolation, but when imidazole was added to the system, within 20 s the AuNPs changed from red to purple, registering as a new absorbance peak at 660−670 nm. Using this phenomenon as its basis, a novel portable spectrometric device for multiple agrichemical detections was developed. The utilization of this system, allowed agrochemical residues to be quickly and easily detected on-site, at low cost. However, this optical sensor method is not applied to other sensor tools due to its susceptibility to interference from environmental effects. Thus, to remedy these shortcomings, we developed an electrochemical sensor. The third subject of discussion is entitled “The development and fabrication of a highly sensitive and selective electrochemical biosensor which employs novel peptides as recognition elements to detect the presence of human norovirus”. The ability of an electrochemical biosensor bioreceptor to bind with norovirus was discovered by means of peptidomimetics. Based on the specific binding peptide, called NoroBP, eight different samples were prepared to enhance their sensory properties, and each sample was subsequently modified to investigate how efficient they each were at changing their sequences. As a result, it was found that NoroBP-nonFoul(FlexL)2-coated gold electrode is the best efficient electrochemical biosensor allowing the highly selective detection of human norovirus with a detection limit (1.7 copies/mL). The fourth subject under discussion is entitled “The development of a nano-bio hybrid sensor by integrating norovirus specific binding peptides and functionalized AuNPs decorated tungsten disulfide nanoflowers using an electrochemical impedance spectroscopic technique”. This discussion focusses on electrochemistry, as the peptides, previously covered in the third discussion topic section, were applied, this time with tungsten disulfide as a supporter. The result of this application was that the conductivity and binding affinity towards human norovirus were greatly improved. Additionally, good linearity was displayed between electrochemical impedance spectroscopy (EIS) signals and concentrations of human norovirus in the range of control – 104 copies/mL with a detection limit of 2.37 copies/mL. The developed sensor also exhibited good stability and accuracy. The developed nano-biosensor was successfully applied to detect the harmful substances, which suggests that the developed nano-biosensor can be used as a very sensitive and selective at ‘point-of-care’ bioanalytical sensor platform for detecting the hazardous substance in various food samples. 바이오 센서는 biomarker와 유해물질간 상호작용을 통해 전기적/광학적 특정신호의 변화에 따라 유해물질에 대한 정성 및 정량적인 정보를 제공해주는 분석 장치다. 이러한 유형의 바이오센서는 고 민감도 및 선택성이 매우 좋기 때문에 환경 모니터링, 식품 위생 관리, 약물 전달, 질병 진단 등 다양한 분야에 응용이 되고 있다. 이 논문에서는 바이오센서에 대한 정의 및 나노-바이오센서에 관한 내용에 대해 토론을 진행했다. 두번째 주제는 광학센서 기반으로 잔류농약 검출에 대해 연구를 진행했다. 잔류농약을 검출하기 위해서, 금 나노입자 및 imidazole이 검출 probe로 사용되었다. 금 나노입자의 크기는 17 nm이고, 520 nm에서 흡광도를 가지고 있다. 금나노입자 용액에 잔류농약을 넣었을 때 흡광도 변화가 없었지만, 금 나노입자와 잔류농약이 들어있는 용액에 imidazole까지 넣었을 때, 20초 만에 적색편이 되어 660 – 670 nm에서 흡광도 peak가 나왔다. 이러한 현상을 이용하여, 휴대용 잔류농약 검출 장치를 개발했다. 개발된 잔류농약 검출 장치를 이용하여 저렴한 비용으로 단시간에 현장에서 잔류농약을 쉽게 검출이 가능하다는 것을 입증했다. 그러나, 광학센서는 여러가지 환경적 요인으로 biosensor에 영향을 주기 때문에 데이터의 재현성이 감소된다. 이러한 단점을 보안하고자 전기화학을 도입했다. 세번째 주제는 전기화학방법을 이용한 노로바이러스에 특이적으로 결합하는 바이오리셉터에 관한 연구를 진행했다. Peptidomimetics 기술을 이용하여 노로바이러스에 특이적으로 결합하는 펩타이드를 발견했다. 또한, 민감도 향상을 위해 8가지 펩타이드를 개량했고, 각 펩타이드를 골드-작업전극 위에 결합하여 펩타이드 서열에 따라 노로바이러스 결합 효율성 테스트를 진행했다. 그 결과, NoroBP-nonFoul(FlexL)2 펩타이드를 사용했을 때, 노로바이러스 검출 효율이 높고 검출한계는 1.7 copies/mL 나왔다. 마지막 주제로는 나노바이오 기반 금나노입자가 코팅된 텅스텐 나노 꽃입자를 전기화학센서를 이용하여 노로바이러스 검출에 적용했다. 세번째 주제에서 개발된 펩타이드를 텅스텐 나노 꽃입자에 결합하여 노로바이러스 검출센서에 적용했다. 임피던스 시스템 (EIS)으로 분석한 결과, 노로바이러스 농도가 증가할수록 (control – 104 copies/mL) 임피던스가 증가하였고, 검출한계 값은 2.37 copies/mL이 나왔다. 이를 통해, 개발된 센서가 우수하다는 것을 입증했다. 위와 같이 개발된 나노-바이오센서는 유해물질을 성공적으로 검출하였으며, 현장에서 다양한 유해물질 검출센서로 사용될 수 있음을 시사한다.

Effects of ethanol and low dietary copper on perinatal and postweanling copper utilization in the rat : Jong Ho Baek

Baek, Jong Ho Oregon State University 1989 해외박사

Effect of compression of the legs with elastic bandages on spinal anesthesia induced hypotension during cesarean delivery : 제왕절개술 시 발생하는 척추마취 유도 저혈압에 대한 압박붕대를 이용한 하지 압박의 효과

Baek, Seung-Kwon 을지대학교 대학원 2012 국내석사

Background: Hypotension is known as the most frequent complication associated with spinal anesthesia in cesarean delivery. Hydration prior to anesthesia and injection of vasopressor are regarded as the standard prevention & treatment for hypotension induced by spinal anesthesia during cesarean delivery. There is another simple way to prevent postspinal hypotension by wrapping of the legs with elastic bandages before spinal anesthesia. It has been reported to be an effective method in preventing postspinal hypotension in parturients by a few obstetric units. We studied the effect of wrapping of the legs on blood pressure and if it is possible to prevent postspinal hypotension during cesarean delivery with it. Method: 45 parturients undergoing cesarean delivery were randomly assigned to one of three groups, allocating 15 in each: prehydration with 10ml/kg of crystalloid and no wrapping of the legs (group I), prehydration with 10ml/kg and wrapping of the legs (group II), prehydration with 5ml/kg and wrapping of the legs (group III). The spinal anesthesia was performed with 0.5% hyperbaric bupivacaine 1.8 ml in the interspace L3/L4 with lateral position. Blood pressure and heart rate were recorded before spinal anesthesia and every 1 min for 10 min, every 2 min for another 10 min after spinal anesthesia. It was defined as hypotension when systolic blood pressure (SBP) decreased by 20% from baseline or SBP was lower than 90mmHg. It was treated with intravenous ephedrine (4mg, repeated if hypotension persisted). Results: There was a significant decrease in SBP after 1 minute after anesthesia in Group I, compared with group II and III. The incidence of severe hypotension was significantly less in group II, compared with group I. However, there was no difference in the total incidence of hypotension among the three groups. Conclusions: The severity of postspinal hypotension during cesarean delivery can be reduced with wrapping of the legs before anesthesia. 배경: 제왕절개술을 위한 척추마취 시 발생하는 저혈압은 가장 흔하게 나타나는 합병증으로, 산모의 혈압감소로 인한 증상뿐 아니라 태아산증을 유발하기도 한다. 척추마취 후 발생한 저혈압의 예방을 위하여 수술 전 수액을 공급하는 방법은 효과가 제한적이며, 저혈압 예방 및 치료로 승압제를 사용하는 것은 부작용으로 산모의 빈맥 또는 서맥을 유발할 수 있다. 이에 반해 다리에 압박붕대를 사용하여 다리에 혈액저류를 방지하고 순환혈류량을 보존하는 것은 혈역학적 부작용이 없는 생리적인 방법이다. 본 논문에서는, 다리에 압박붕대를 감는 것이 제왕절개술을 위한 척추마취 시 저혈압 발생 및 혈역학적 변화에 미치는 영향을 연구하였다. 방법: 제왕절개술 시행 예정인, 임신 이외의 다른 의학적 문제가 없는 45명의 건강한 환자들을 15명씩 무작위로 3개의 군에 배정하였다. I군은 압박붕대 착용 없이 10ml/kg의 경질액으로 전부하를 시행하였고, II군은 10ml/kg를 전부하하고 다리에 압박붕대를 착용하였으며, III군은 5ml/kg를 전부하하고 다리에 압박붕대를 착용하였다. 측와위에서 척추마취를 시행 후 수축기 혈압이 마취 전 기준치보다 20% 이상 감소하거나 90mmHg 미만으로 떨어지는 경우를 저혈압으로 정의하였다. 저혈압이 발생하면 에페드린 4mg 을 혈관내 정주하였고, 저혈압이 지속될 경우 반복 투여하였다. 혈압 및 맥박은 비침습적 압박 혈압계를 이용하여 측정하였으며, 척추마취 전과 마취 후 첫 10분간은 매 1분마다, 그 후 10분간은 매 2분마다 측정하였다. Ephedrine 투여횟수를 기준으로 하여 저혈압의 중증도를 경미한, 중등도, 심한 저혈압으로 분류하였다. 결과: 수축기 혈압의 변화는 척추마취 시행 1분 후 I군에서 II군 및 III군과 비교하여 유의하게 낮게 나타났으나, 그 이후에는 각군간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 심한 저혈압의 발생빈도는 II군에서 I군에 비해 통계적으로 유의하게 낮게 나타났으며, ephedrine 요구량도 II군에서 I군에 비해 유의하게 낮았다. 그러나 전체 저혈압의 발생빈도는 각 군간에 통계적으로 유의한 차이가 없었다. 결론: 마취 전에 다리를 압박붕대로 감는 것은, 제왕절개술을 위한 척추마취 후 발생하는 저혈압의 발생 시간을 지연시키며, 심한 저혈압의 발생빈도를 감소시킨다.

(A) fast and reliable cross-point MLC ReRAM

Baek, Jongmin Sungkyunkwan University 2015 국내박사

(The) longest road in trade conflicts between the US and Korea : the case study of iron and steel trade

Baek, Dohyun Hankuk University of Foreign Studies Graduate Scho 1999 국내석사

Synthesis and biological evaluation of non-hydroxamate amide compounds as potential HDAC inhibitors

Baek, Areum Sungkyunkwan University 2014 국내석사

Enzymatic synthesis of naringin acetate using different acyl donor by transesterification

Baek, Yesol Kwangwoon University Graduate School 2021 국내석사

감귤류 플라보노이드(citrus flavonoid)인 naringin은 다양한 생리학적, 약리학적 활성을 가지고 있지만, 낮은 안정성과 용해도, 생체이용률을 나타 낸다. Naringin의 아실화에 의해 합성된 naringin ester는 이러한 단점을 극 복할 수 있다. 아실화된 naringin은 물리 및 화학적 특성이 향상되어 식품, 화장품, 제약 산업에 더 잘 적용될 수 있다. Flavonoid와 관련한 연구가 지 속적으로 진행됨에 따라 산업에 적용하기 용이한 flavonoid ester에 대한 가치도 높아질 것을 예상된다. 따라서 본 연구는 naringin과 아실 공여체 (acyl donor)를 효소적 방법을 통해 naringin acetate를 합성하였다. 또한, naringin acetate 합성에 영향을 미치는 다양한 변수(고정화 효소 선택, 효 소 농도, 다양한 아실 공여체 선택, 반응물의 몰비, 반응 온도, 반응 용매) 에 대해 분석하여 합성 최적 조건을 찾았다. 최적 반응 조건은 3 g/L의 Lipozyme TL IM, 반응물의 몰비 1:5, 반응온도 40 °C, 반응용매 acetonitrile였다. 최적 반응 조건에서 아실 공여체로 acetic anhydride와 vinyl acetate를 사용하였을 때, 98.51% (8시간)과 97.54% (24시간)의 전환 율을 얻었다. 이를 통해 naringin acetate 합성에 있어 기존의 연구에 비해 짧은 시간 동안 높은 전환율을 얻는 효율적인 합성 방법을 제시하였다. Naringin, a citrus flavonoid with various physiological and pharmacological activities, displays low stability, solubility, and bioavailability. Naringin esters, formed by the acylation of naringin, can overcome this drawback. Acylated naringin has improved physical and chemical properties that make it better applicable to the food, cosmetic, and pharmaceutical industries. With progress in research related to flavonoid, the value of flavonoid esters, which can be easily applied to industries, is expected to increase. This study aimed to synthesize naringin acetate by the enzymatic method with naringin and an acyl donor. Different variables affecting the enzymatic synthesis of naringin acetate (enzyme type, enzyme concentration, acyl donors, molar ratio of reactants reaction temperature, and the solvent) were analyzed to identify the optimum conditions for synthesis. The optimum reaction conditions were 3 g/L of Lipozyme TL IM, molar ratio of 1:5 (naringin:acyl donor), reaction temperature of 40 °C, and acetonitrile as the reaction solvent. Under optimal reaction conditions, with acetic anhydride and vinyl acetate as acyl donors, 98.51% conversion was obtained within 8 h and 97.54% was obtained within 24 h, respectively. This study presented a method of efficient enzymatic synthesis that could ensure high conversion within a short reaction time compared to other existing studies.