Effect of naphthalene on the adhesion of Pseudomonas putida NCIB 9816-4 to soil surface

반영민 Graduate School, Yonsei University 2004 국내석사

최근 들어 오염된 토양을 복원하는 데 생물학적 처리 방법이 많이 사용되고 있다. 생물학적 처리 방법은 오염물질을 분해하는 미생물을 이용하여 오염된 토양을 복원한다. 오염된 토양의 복원 과정에서 토양 내 미생물이 이동할 때 토양 표면에 대한 미생물 흡착이 오염물질 분해하는 과정을 방해한다. 본 연구에서는 토양 표면에 대한 미생물 흡착이 오염물질 자체에 의해 영향을 받는지에 대해 연구하였다. 나프탈렌을 토양 오염물질로 사용하였고 P. putida NCIB 9816-4는 나프탈렌을 분해하는 토양 미생물로써 이용하였다. P. putida DK1은 control 균주로 사용하였다. P. putida DK1은 톨루엔을 분해하는 균주로서 나프탈렌을 분해하지 못한다. 실험 결과 P. putida NCIB 9816-4는 나프탈렌 농도 뿐 만 아니라 미생물의 성장 상태의 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다. 토양 내 나프탈렌 농도가 증가할수록 P. putida NCIB 9816-4의 흡착 속도가 증가하였다. P. putida NCIB 9816-4의 specific cell adhesion rate는 나프탈렌이 존재하지 않을 때 0.17(분^(-1))이었고 나프탈렌 농도가 가장 높을 때 0.33(분^(-1))이었다. 반면 P. putida DK1의 흡착 속도는 나프탈렌의 영향을 받지 않았다. 또한 P. putida NCIB 9816-4는 stationary phase에서보다 exponential phase에서 흡착 속도가 더 빠름을 알 수 있었다. 나프탈렌 농도가 가장 높을 때 exponential phase에서 P. putida NCIB 9816-4의 specific cell adhesion rate는 0.33(분^(-1))이었고 stationary phase에서는 0.19(분^(-1))이었다. 이로써 우리는 P. putida NCIB 9816-4가 토양 표면으로 흡착할 때 나프탈렌의 영향을 받으며 또한 성장 상태의 영향도 받는 것을 확인 할 수 있었다. In-situ bioremediation of contaminated soil is usually carried out by soil microorganisms that are capable of degrading the corresponding contaminants. Transport of soil microorganisms through the soil matrix is known to be retarded by cell adhesion to soil surface. In this study, the effect of cell adhesion to soil surface by the contaminant itself was investigated. Naphthalene was used as a model soil contaminant, and P. putida NCIB 9816-4 was used as a soil microorganism capable of degrading naphthalene. P. putida DK1, which degraded toluene but did not degrade naphthalene, was used as a control strain. Adhesion of P. putida NCIB 9816-4 was affected by not only naphthalene concentration but also growth phases of cells. Adhesion rates of P. putida NCIB 9816-4 increased as naphthalene concentrations in the soil increased, whereas those of P. putida DK1 were not affected by naphthalene concentrations. Average specific cell adhesion rates of P. putida NCIB 9816-4 in the exponential phase were 0.17 min^(-1), 0.23 min^(-1) and 0.33 min^(-1) at 0 ppm, 14.492 ppm and 17.304 ppm of naphthalene concentrations, respectively. The higher adhesion rate was observed for P. putida NCIB 9816-4 in the exponential phase than in the stationary phase. Average specific cell adhesion rates of P. putida NCIB 9816-4 at 17.304 ppm of naphthalene concentration were 0.33 min^(-1) and 0.19 min^(-1) in the exponential phase and stationary phase, respectively. We believed that adhesion of P. putida NCIB 9816-4 was affected by not only naphthalene concentration but also growth phases of cells.

Feedforward linearization technique using asymmetrically-balanced power amplifier for IMD3 improvement

Min, Seonjong Graduate School, Yonsei University 2019 국내석사

본 논문에서는, 제 3차 상호 변조 (IM3) 신호를 억제함으로써 선형성을 향상시키기 위한 새로운 균형 증폭기 (BA) 구조를 제시한다. ABA (비대칭-평형 증폭기)는 BA와 유사한 구조에서 상호 변조 (IM3) 신호를 추출하는 데 사용된다. 기존 BA와 달리 두 앰프 경로 사이에 180° 위상 차이가 존재하며 90° 커플러는 ABA 구조에서 임의의 커플링 비율을 갖는다. 이렇게 구성된다면 ABA 출력 포트 사이에 IM 전력 차이 (IMPD)가 발생한다. IM 3, 5, 7 신호가 주신호에 비해 각각 3, 5, 7배 빠른 특성을 갖고 있기 때문에 3차, 5차, 7차 IMPD (IM 3, 5, 7 PD)는 달라진다. 결합기의 결합계수에 따라 IM 3, 5, 7 PD사이에 차이가 바뀌게 된다. 그리고 피드포워드 선형화 기법(FFW)은 IM 신호를 무효시키는데 사용된다. IM3 구성요소가 상호 변조 왜곡에 가장 큰 영향을 미치기 때문에 FFW에서 보조 증폭기의 이득은 IM3PD에 따라 설정된다. ABA의 결합기 결합계수가 높을수록 IMPD 간 차이가 줄어들기 때문에 높은 결합계수가 선호된다. 그러나 보조 증폭기의 이득이 과도하지 않도록 연결 계수를 적절하게 결정해야 한다. 실제 제작 시, ABA의 경우 10-dB 연결기를 선택하고 ABA FFW에 사용되는 세번째 결합기 또한 편의상 ABA의 연결기와 동일한 10-dB 결합기로 선정하여 회로의 총 이득이 별로 줄어들지 않도록 했다. ABA FFW의 IM3 특성은 높은 출력 전력 수준에서 BA의 IM3에 대해 10-dB 이하로 유지되는 것을 볼 수 있다. LTE 스펙트럼의 Pout이 23 dBm일 때, 10 MHz의 오프셋 주파수에서 측정한 ABA FFW의 ACLR은 -48.7 dBc이다. 이 수치는 BA에 비해 6.6dB 향상된 결과이다. 측정된 ABA FFW의 이득은 지연 라인 및 세 번째 결합기 손실 때문에 16.6dB로 감소했다. 출력 P1dB (OP1dB) 는 BA와 ABA FFW 각각 29.2dBm 및 30.8dBm이다. In this thesis, a novel balanced amplifier (BA) architecture for improving a linearity by suppressing third order intermodulation (IM3) components is presented. Asymmetrically-balanced amplifier architecture (ABA) is used for extracting intermodulation (IM3) components from a structure similar to BA. Unlike a conventional BA, A 180° phase difference exist between two amplifier paths and 90° couplers have arbitrary coupling ratio in the ABA structure. Then, IM power difference (IMPD) between ABA outputs occur. Third-, fifth-, seventh-order IMPD (IM 3, 5, 7 PD) are different from each other because the IM 3, 5, 7 components have a characteristic that increase 3, 5, 7 times faster comparing to the fundamental components, respectively. According to a coupling factor of coupler, differences between IM 3, 5, 7 PD are changed. And Feedforward linearization technique (FFW) is used for cancellation of the IM components. A gain of an auxiliary amplifier in the FFW is set according to IM3PD because IM3 components have the greatest impact on IM distortion (IMD). Since the higher coupling factor of the coupler of the ABA, the lower the difference between IMPDs, high coupling factor is preferable. But, the coupling factor should be decided appropriately so that the gain of the auxiliary amplifier is not excessive. We choose a 10-dB coupler for the ABA. and a third coupler in the ABA using FFW (ABA FFW) was selected as a 10-dB coupler same as the ABA’s coupler for convenience and slightly reducing total gain of the circuit. The IM3 characteristic of the ABA FFW can be seen to remain lower than 10 dB from IM3 of the BA at the high output power levels. When the Pout of the LTE spectrum is 23 dBm, the ACLR of the ABA FFW measured at an offset frequency of 10 MHz. is -48.7 dBc. It is 6.6 dB improvement over the BA. The measured gain of ABA FFW is reduced to 16.6 dB because of delay line, third coupler loss and phase, amplitude imbalance. The output P1dB (OP1dB) are 29.2 dBm and 30.8 dBm for the BA and ABA FFW, respectively.

(The) relationship between player image of professional baseball, team image and the purchase of sports products : the verification of mediating effects toward color marketing and moderating effects toward the type of brand marks

Kang, Min-hong Graduate School, Yonsei University 2017 국내박사

본 연구에서는 일차적으로 칼라 마케팅의 요인, 스포츠 제품 구입 요인, 프로 스포츠 야구 구단 및 팀 이미지를 확인하고 두 번째로 프로 스포츠 야구 구단 이미지와 스포츠 제품 구입 관계에서 칼라 마케팅의 매개 효과를 검증한 후 마지막으로 브랜드 마크 유형의 조절 효과를 검증하여 칼라 마케팅과 브랜드 마크 유형의 중요성을 제시하는 데 목적이 있다. 2015년 Tire O Bank KBO 리그를 직접 관람자 500명을 연구 대상자로 선정하였으며, 총 472명의 자료가 실제분석에 사용되었다. 자료 처리는 Windows용 SPSS Window용 SPSS 21.0과 AMOS 21.0을 이용하여 조절 효과와 매개 효과를 검증하였으며, Baron & Kenny(1986)의 매개 효과 검증 절차를 통해 매개 모형을 분석하였다. 또한, 매개 효과 유의도(significance level)는 부트스트랩 분석(Bootstrap Analysis)을 이용하여 통계적으로 검증하였다. 또한, 조절효과의 검증은 조절 회귀분석을 이용하였다. 첫째, 프로야구 관람자들의 프로 스포츠 팀 이미지 인지는 스포츠 제품 구입과 칼라마케팅에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 응원하는 팀에 대한 칼라마케팅은 스포츠 제품 구입에 정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 칼라 마케팅은 프로 스포츠 팀 이미지와 스포츠 제품 구입 사이에서 매개 효과가 나타났으며 그 효과는 완전 매개로 나타났다. 넷째, 브랜드 마크 유형인 심볼형은 프로 스포츠 팀 이미지와 스포츠 제품 구입에서만 조절 정적으로 나타났다. 위와 같은 연구 결과를 바탕으로 결론을 살펴보면 스포츠 팬이 프로 스포츠 팀의 브랜드 마크 유형인 심볼형에 대한 인식과 제품 구입에 높은 영향을 미친다 할지라고 브랜드 마크 유형인 로고 타입형, 워드 마크형, 심볼 로고 겹합형은 심볼형에 비해 상대적으로 미비하였다. 즉, 프로 스포츠 구단을 상징하는 브랜드 마크유형에 대한 구단의 대대적인 투자는 스포츠 팬의 개별적인 태도에 대한 변화를 가지고 올 수 있지만, 그 태도를 소비로 이끌기에는 많은 시간이 필요하다. The purpose of this research is to study the importance of brand asset by performing the followings: first, investigate the factors that affect color marketing, sports ⅺproduct purchase and the image of professional sports club; second, verify the direct effect between the image of professional sports club and consumer purchase of sports products; and, finally, study the mediating/adjusting effect of color marketing. For research subjects, 500 people who attended 2015 season Tire O Bank KBO league games were selected and the data for 472 subjects were actually used for analysis. Windows SPSS 21.0 and AMOS 21.0 was used to perform statistical analysis to verify mediating and adjusting effect. To validate the mediating effect, the validation method by Baron and Kenny (1986) was used and the bootstrap analysis was used to validate the statistical significance of mediating effect. Moreover, moderated regression analysis was used to validate the moderation effect. The research produced the following results. First, the perception of the image of professional sports clubs by professional baseball fans attending the games had a direct effect on sports product purchase and color marketing. Second, color marketing for a team had a positive effect on the purchase of sports products for the team’s supporters. Third, color marketing mediated the image of professional sports club and sports product purchase, and the mediation type is absolute mediation. Fourth, symbol type, a type of brand mark, only moderated the image of professional sports club and sports product purchase, and the effect was positive. It was concluded based on the results above that, although the sports fans’ perception of the team’s brand mark symbol shape can have a great impact on their sports product purchase, the effect of other brand mark types such as logo type shape, word mark shape and symbol logo combination was relatively insignificant. That is, although the major investment on brand mark shape by professional sports club could lead to changes in the behavior of individual sports fans, it will take long time to induce them to product purchase.

Volumetric imaging for substantia Nigra and diverse organs via expansion microscopy

Min, Kyeongbae Sungkyunkwan university 2020 국내석사

Super-resolution microscopy techniques have been widely adopted in biological sciences. Recently, a new super-resolution microscopy technique, called expansion microscopy (ExM) has been developed. In this technique, biomolecules inside specimens are first labeled with fluorophores, followed by in-situ hydrogel synthesis and physical expansion of the specimens. Image quality, including brightness and signal-to-noise ratio, depends on the extent to which fluorophores have bleached during the in-situ hydrogel synthesis process. In this work, we compared the fluorescence signal brightness of more than 20 fluorophores, after expansion, to identify the best fluorophore set for 4-color expansion microscopy imaging. In addition, we achieved 5-color multiplexed expansion microscopy by photo-bleaching one of the four fluorophores and re-staining thereafter. Using this technique, we demonstrated multiplexed super resolution volumetric imaging in substantia nigra region for Parkinson’s disease research and whole subcellular protein imaging on diverse expanded organs. 면역형광법(immunofluorescence)과 초고해상도 형광현미경 이미징(imaging) 기술은 세포나 조직 내에 생체분자를 20nm의 초고해상도로 관찰 가능하여 생물학적 조직을 이해하는데 유용한 기술이다. 하지만 초고해상도 형광현미경은 값이 비싼 단점이 있다. 이를 해결하고자 최근 개발된 팽창현미경기술은 생물학적 조직을 물리적으로 팽창시켜 일반 형광현미경을 사용하여 초고해상도 이미지를 얻을 수 있게 되었다. 하지만 팽창현미경기술은 조직과 하이드로겔 모노머의 합성과정 중 발생하게 되는 형광의 밝기가 감소하는 현상과 다양한 장기에서 적용하기 힘든 점이 있다. 본 연구를 통해서 팽창현미경기술에서 20가지 이상의 형광분자들의 팽창 후 밝기를 측정하여 405-nm, 488-nm, 561-nm, 640-nm laser에서 가장 밝은 형광분자를 알아내어 쥐의 뇌에서 4가지의 생체분자를 초고해상도로 나타낼 수 있었으며 나아가 형광분자의 특성을 이용해 5가지의 생체분자를 이미징할 수 있는 기술을 개발했다. 이를 이용해 파킨슨 질병을 연구할 때 많이 사용되는 흑질(substantia nigra)영역에 존재하는 도파민 뉴런 (dopaminergic neurons)을 3차원 다분자 이미지로 나타내었다. 또한 팽창현미경기술을 활용한 다양한 장기를 팽창시키는 방법과 조직에 존재하는 모든 단백질에 결합이 가능한 NHS-ester가 결합된 형광분자를 이용해 다양한 장기들에 존재하는 많은 단백질들의 구조를 한번에 알아볼 수 있는 기술을 개발하였다.

Synthesis of Azetidines based on Visible-light Photocatalytic [2+2] Aza Cycloaddition Between Alkenes and Imines

Min-Ju Kim Graduate School of UNIST 2020 국내석사

The organic compounds which have four-membered ring structure are fascinating in organic chemistry, since they have been found in numerous bioactive molecules and used as useful synthon due to their ring strain. Among them, the azetidine which is nitrogen-containing four-membered heterocycle starts to gain in popularity as an interesting pharmacophore in current medicinal chemistry because of their desirable biological activity and improved metabolic stability. Also, as a synthon, their strained structure makes them excellent candidates for ring expansion reactions. In spite of their strong points, the lack of efficient synthetic method of azetidine is still remaining challenge. Among the known synthetic strategies, the [2+2] photocycloaddition reaction between imine and alkene has emerged as prominent method, which can directly afford the functionalized azetidine. However, because of low reactivity between imines and alkenes, previous methods usually relied on UV irradiation in order to activate the imine or alkene. UV irradiation can excite both alkene and imine so that the C=N bond can undergo undesired relaxation pathways such as isomerization, fragmentation, or decomposition. Some research groups designed rigid imine and alkene substrates to solve that, but still UV light is hazardous, and it has limited the functional groups of substrates. To break through these drawbacks, we developed the visible light induced photocatalytic [2+2] cycloaddition reaction between imine and alkene. The selective activation of alkene was achieved via redox mechanism to avoid the excitation of imine or other functional groups. Using blue LED as light source and acridinium catalyst as organophotocatalyst, a variety of azetidine compounds were synthesized in moderate to excellent yield without any by-product. This redox neutral method gives product only and utilizes acridinium photocatalyst which is eco-friendly, cheap, and less toxic than metal photocatalysts. Therefore, it allows a highly atom economic reaction and it is highly desirable in green chemistry. Also, the constructed bicyclic azetidine moiety have great potential in biological activity and further modification.

Synthesis and characterization of anion exchange membrane materials for fuel cell and vanadium redox flow battery

차민숙 한양대학교 대학원 2020 국내박사

The increasing global consumption of fossil fuels has caused global warming, environmental pollution, and resource depletion. With increased international interest in the development of sustainable and renewable energy technologies, ecofriendly and highly efficient energy storage systems have received great attention. The hydrocarbon- based ion exchange material has been identified as the most critical component in energy storage and conversion devices, such as fuel cell, redox flow battery, water electrolysis, etc. Despite the great interest in ion exchange materials, some drawbacks still remain as major challenges. This thesis is focused on development of advanced ion exchange materials by designing novel chemical structure, and is organized as seven chapters including the introduction. The abstract of each chapter is listed as follows: In chapter 2 : A series of polysulfone-based crosslinked anion exchange membranes (AEMs) with primary diamine-based crosslinkers have been prepared via simple a crosslinking process as low-cost and durable membranes for vanadium redox flow batteries (VRFBs). Chloromethylated polysulfone is used as a precursor polymer for crosslinked AEMs (CAPSU-x) with different degrees of crosslinking. Among the developed AEMs, CAPSU-2.5 shows outstanding dimensional stability and anion (Cl−, SO42−, and OH−) conductivity. Moreover, CAPSU-2.5 exhibits much lower vanadium ion permeability (2.72 × 10−8 cm2 min−1) than that of Nafion 115 (2.88 × 10−6 cm2 min−1), which results in an excellent coulombic efficiency of 100%. The chemical and operational stabilities of the membranes have been investigated via ex situ soaking tests in 0.1 M VO2+ solution and in situ operation tests for 100 cycles, respectively. The excellent chemical, physical, and electrochemical properties of the CAPSU-2.5 membrane make it suitable for the use in VRFBs. In chapter 3 : Herein, our group report the investigation of cross-linked copolymer anion exchange membrane (AEM) materials with a partially rigid backbone structure based on poly(phenylene ether). Two types of quaternized AEM materials, QCPPAE-2/1 and QCPPAE-4/1, with an ion exchange capacity (IEC) of 1.08 and 1.75 meq g-1, respectively, were synthesized. The cross-linked AEMs exhibited a low water uptake (WU) and dimensional change and outstanding anion (Cl−, SO42−, and OH−) conductivities. The nanoscale phase-separated morphologies of the polymer membranes were characterized using small-angle X-ray scattering (SAXS) and transmission electron microscopy (TEM). The synthesized membranes were introduced as a solid electrolyte into a vanadium redox flow battery (VRFB) and an anion exchange membrane fuel cell (AEMFC). The QCPPAE-2/1 membrane showed excellent coulombic efficiency (CE) of 99%, voltage efficiency (VE) of 88% and energy efficiency (EE) of 89% in VRFBs. Within AEMFCs, these membranes generated an outstanding power density as high as 106 mW cm-2 at 60 °C. In chapter 4 : Ether-free poly(p-phenylene)-based anion exchange membrane materials with outstanding vanadium ion blocking properties are reported. The synthesized ionomers with a rigid backbone structure show small dimensional variations despite the high ion exchange capacities. Among the synthesized membranes, the QPPP-2 membrane with ion exchange capacity of 2.1 meq·g−1 exhibits high anion (OH−, SO42−, and Cl−) conductivity. The QPPP-2 membrane shows an extremely low diffusion coefficient (2.12 × 10−9 cm2 min−1) for VO2+, which is much lower than that of Nafion 115 (2.88 × 10−6 cm2 min−1), indicating the vanadium ion blocking property of QPPP-2. Moreover, the chemical and operational stabilities of the membranes are investigated via ex situ soaking tests in 0.1 M VO2+ solution and in situ operation tests for 100 cycles, respectively. The vanadium redox flow battery single cell assembled with the QPPP-2 membrane exhibits a coulombic efficiency of 99%, voltage efficiency of 87%, and energy efficiency of 86% during 100 cycles at 80 mA cm−2. The excellent chemical, morphological, and electrochemical properties of the QPPP-2 membrane make it suitable for use in vanadium redox flow battery. In chapter 5: Poly(p-phenylene)-based ionomers with remarkable durability and rate capability for the use in vanadium redox flow batteries (VRFBs) are reported. The synthesized ionomers, QPP-b-PSUw-M, exhibited not only well-developed phase separation between hydrophilic domains and hydrophobic domains but also well-connected hydrophilic channels, resulting in enhanced proton conductivities and excellent dimensional stabilities. Among the synthetic ionomer, single cell performance of vanadium redox flow battery with QPP-b-PSU-2.5-TMA showed high energy efficiency of 88% at 80 mA cm-2 as well as maintaining their efficiency during 1000 cycles at high current density (150 mA cm-2). Furthermore, these materials with bulky ammonium cation have superior chemical stability under alkaline conditions. These results indicate that a series of QPP-b-PSU-m-W is a suitable materials for energy storage and conversion devices. 전 세계적으로 화석 연료 소비가 증가하면서 지구 온난화, 환경 오염 및 자원 고갈이 발생하였다. 지속 가능하고 재생 가능한 에너지 기술 개발에 대한 국제적인 관심이 높아지면서 친환경적이며 고효율 특성을 갖는 에너지 저장 시스템이 큰 주목을 받았다. 탄화수소계 이온교환 소재는 연료 전지, 산화 환원 흐름전지, 물 전기 분해 등과 같은 에너지 저장 및 변환 장치에서 가장 중요한 구성 요소로 여겨져 왔다. 하지만, 이온 교환 소재에 대한 연구개발에도 불구하고 내구성 및 에너지 효율 등의 단점이 상용화하는데 있어 여전히 큰 과제로 남아있다. 이에, 본 학위 논문은 새로운 화학 구조를 설계하여 안정성이 우수하고 고효율 특성을 갖는 이온 교환 분리막 소재 개발에 중점을 두고 있다. 서론을 포함하여 7장의 본론으로 구성되어 있으며, 1장에서는 전반적인 개요 및 연구의 당위성에 대해 이야기 하며 2장에서 5장까지는 이온 교환 소재 설계 및 합성 그리고 이에 따른 에너지 저장 및 변화장치로서의 적용에 대한 세부 연구내용을 다루며, 6장에서는 전체 연구에 대한 결론을 기술하였다. 각 장의 개요는 다음과 같이 나타내었다. 본문 2장에서는 일차 아민형 가교제를 사용하여 간단한 가교 공정 법으로부터 일련의 폴리술폰계 가교된 음이온교환소재를 합성하고, 이를 이온교환막으로 활용하여 바나듐레독스흐름전지(VRFB)에서 성능평가를 하였다. 개발된 음이온교환소재 APSU-2.5는 뛰어난 치수 안정성과 음이온 전도도 특성을 보였다. 상용소재인 Nafion 115 막 대비 낮은 바나듐 이온 투과율을 확인하였으며, 이는 우수한 쿨롱효율을 의미한다. 또한,VRFB 단위셀의 안정성을 확인한 결과 100 cycle동안 우수한 내구성을 확인하였다. 본문 3장에서는 폴리페닐렌에테르 기반의 단블락형 구조를 갖는 이온교환용량이 서로 다른 두종의 가교된 음이온교환소재를 제조하였다. 단블락형 가교된 음이온교환막은 낮은 물 흡수율 및 치수변화율을 보였다. 또한, 단블락형 주쇄에 기인하여 우수한 상분리 특성과 음이온 전도도 특성을 나타냄을 확인하였다. 본문 4장에서는 바나듐이온의 탁월한 차단 특성을 보이는 폴리파라페닐렌계 음이온교환소재를 합성하고 VRFB용 이온교환막으로서의 가능성을 확인하였다. 단단한 주쇄를 갖는 이온교환소재는 높은 이온교환용량에도 불구하고 낮은 치수 변화율을 보였다. 또한, QPPP-2 는 2.1 meq. g-1 의 높은 이온교환용량 특성을 나타내었다. 상용소재인 Nafion 115 대비 QPPP-2는 약 3배 이상의 낮은 바나듐 이온 투과율을 보였으며, 강산인 바나듐 5가 용액에서 우수한 화학적 안정성을 나타냄을 확인하였다. QPPP-2를 음이온교환막으로 활용하여 VRFB 단위셀을 측정한 결과, 100 cycle에서 99%의 쿨롱효율 그리고 87%의 에너지 효율을 나타내었다. 따라서, 우수한 이온전도도와 낮은 바나듐이온 투과도 특성을 갖는 QPPP-2는 VRFB의 이온교환막으로 적용하기에 적합한 소재로 판단된다. 본문 5장에서는 뛰어난 내구성 및 우수한 이온전도도를 나타내는 폴리페닐렌계 멀티블락 구조의 음이온교환소재를 합성하였다. 제조된 음이온교환막은 높은 이온전도도 특성을 나타내는데, 이는 상분리가 잘 발달 되었기 때문이다. 한편, QPP-b-PSU-2.5-TMA 음이온교환막은 VRFB 단위셀에서 우수한 에너지 효율을 나타내었으며, 1000 cycle@150 mA cm-2 에서 매우 우수한 내구성을 나타냄을 확인하였다. 본 연구를 통해 낮은 이온투과도 및 우수한 내구성 특성을 나타내는 에너지 저장 및 변환장치를 제조하기 위하여 우수한 이온전도도, 낮은 이온투과도, 그리고 내화학성 특성을 갖는 이온교환 소재를 합성하였다. 특히 우수한 음이온 전도도, 내화학성, 그리고 낮은 이온투과도를 갖는 음이온교환소재에 대한 연구 개발을 하였다.

Molecular Cloning of Genes Encoding Bacterial Sialidases and Their Characterization

Kim Min-Gyu 고려대학교 일반대학원 2011 국내석사

Sialidases (EC 3.2.1.18) also known as neuraminidases are enzymes responsible for the release of sialic acids from a wide range of sialic acid-containing molecules. On the basis of bioinformatics, found were genes encoding a sialidase from Bacteroides thetaiotaomicron ATCC29148 and Corynebacterium glutamicum ATCC13032. Analysis of the primary structure revealed that the sialidase from B. thetaiotaomicron (BTSA) is expected as a secretary enzyme possessing an extra domain at its N-terminus (23-196) and a catalytic domain (197-535), whereas the sialidase from C. glutamicum (CGSA) has only a catalytic domain. The ORFs encoding BTSA and CGSA were amplified through PCR and cloned into Escherichia coli using a pTKNd6xH119 vector. The gene for CGSA downstream of a constitutive promoter in the pTKNd6xH119 vector was successfully expressed in E. coli, whereas the expression of the BTSA gene failed. However, the recombinant BTSA was successfully overproduced in E. coli by truncation of its signal sequence followed by isopropyl ??-D-1-thiogalactopyranoside-induced fermentation. Both recombinant bacterial sialidases with a hexahistidine tag at their C-terminal were purified using nickel affinity chromatography. CGSA showed its maximum activity at pH 6 and 35˚C, and BTSA at pH 7 and 40˚C. Kinetic parameters of CGSA for 4-methylumbelliferyl-??-D-N-acetyl neuraminic acid were determined as 3.76 min-1 of kcat and 0.25 mM of Km, whereas 113.35 min-1 of kcat and 57 ??M of Km for BTSA. A transition state analogue, 2-deoxy-2,3-dehydro-N-acetylneuraminic acid inhibited CGSA and BTSA with a Ki value of 1.1 mM and 35 ??M, respectively. Three-dimensional structure of BTSA??22 was determined using X-ray crystallography. The catalytic domain of BTSA??22 was a 6-bladed ??-propeller fold common to all sialidases. On the basis of the superimposition of BTSA??22 and T. cruzi trans-sialidase, BTSA??22 do not have the acceptor binding pocket which has been found T. cruzi trans-sailidase consisting Y116, W311 and E361.

Transition characteristics of the wood cell walls during carbonization : 탄화에 따른 목재 세포벽의 이행특성

Kwon Sung Min 강원대학교 대학원 2010 국내박사

Understanding the transition mechanisms from wood to charcoal is one of the important keys for the pyrolysis process of wood-based biomass. However, the mechanisms for wood carbonization are not fully understood because of the complexity caused by the varying structural, physical and chemical properties of wood. The objective of this study, therefore, is to investigate the transition characteristics from wood to for understanding the carbonization mechanism of wood. In the present study, preparation of wood chars has been carried out under the two ways of carbonization processes; different heating rate and fixed heating rate. In the carbonization of different heating rate process, the wood samples were carbonized for 30 minutes from room temperature to the final targeted carbonization temperature. After reaching the final carbonization temperature, the samples were kept for 10 minutes at constant temperature. In the carbonization of fixed heating rate process, the wood samples were carbonized with a fixed heating rate of 5˚C min.-1 from room temperature to the final carbonization temperature. After reaching the final carbonization temperature, the samples were kept for 10 minutes at constant temperature. Three hardwood species (Quercus variabilis, Quercus dentata and Quercus mongolica) and two softwood species (Pinus koraiensis and Larix kaempferi) were used for this study. Transition characteristics of the carbonized woods at various temperature conditions such as cell wall morphology, cellulose crystal structure, surface chemical structure, weight loss, earlywood vessel diameter, cell wall thickness, pH and heating value have been investigated. In the both carbonization processes, the volume, vessel diameter and cell wall thickness of the wood samples were decreased with increasing the temperature. On the other hand, the weight loss, pH and heating value were increased with increasing the carbonization temperature. SEM observation indicated that the layering structures of the walls in wood fibers and parenchyma cells were presented at 330 and 340℃. However, the cell wall layering structures disappeared at 350℃ and changed drastically into an amorphous-like structure. X-ray diffraction showed that the cellulose crystalline substance was still remained at 340℃, but it was not detected at 350℃. From FT-IR spectroscopy, aromatic skeletal vibration showed maximum intensities at 390℃ and the ether groups decreased with increasing temperature. This study revealed that wood might be changed into charcoal at about 350°C, and the heating rate was not greatly affected in the charcoal transition characteristics at our temperature condition. 목재에서 목탄으로의 이행 메커니즘을 해명하는 것은 목질계 바이오매스 열분해 과정에 중요한 요소 중의 하나이다. 그러나 목재의 탄화 메커니즘은 목재의 복잡한 구조적, 물리적, 화학적 성질로 인해 아직까지도 명확하게 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 목재에서 목탄으로의 이행특성을 명확히 하고자 탄화온도에 따른 목재 세포벽의 이행특성과 성질변화에 대해 연구하였다. 본 연구에서는 실온에서 각각의 목표온도까지 30분간 탄화 후 10분간 목표온도를 유지한 탄화방법과 실온에서 목표온도까지 5˚C min.-1의 승온 온도로 탄화 후 10분간 목표온도를 유지한 탄화방법으로 두 가지의 조건으로 실시하였다. 활엽수 3수종(굴참나무, 떡갈나무, 신갈나무)과 침엽수 2수종(잣나무, 낙엽송)을 다양한 온도조건으로 탄화하여 세포벽 형태의 변화, 셀룰로오스 결정 구조 및 화학구조 변화를 조사하였고 중량감소율, 도재부 도관직경 및 세포벽 두께, pH, 발열량 변화를 관찰하여 목재에서 목탄으로의 이행특성을 검토하였다. 두 종류의 탄화과정에서 체적, 도관직경 및 세포벽 두께는 탄화온도가 높아질수록 감소하였으며, 중량감소율, pH, 발열량은 탄화온도가 높아질수록 증가하였다. SEM 관찰 결과 탄화온도 330∼340℃에서 목재 세포벽의 벽층구조를 확인할 수 있었지만, 350℃ 이상에서는 세포벽층이 비결정성 형태를 보여주었다. X선 회절분석 결과, 탄화온도 340℃까지는 목재 셀룰로오스의 결정구조가 남아있었으나, 350℃ 이상에서는 비결정성 구조로 변화된 것이 관찰되었다. FT-IR 분석결과, 탄화온도 390℃에서 aromatic skeletal vibration은 최대치를 보여주었으나 ether groups은 탄화온도 증가와 함께 감소되는 것이 관찰되었다. 따라서 본 연구의 탄화조건에 따르면 목재에서 목탄으로 변화되는 온도는 약 350℃ 부분인 것으로 나타났으며, 승온 온도는 목탄으로의 이행특성에 크게 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다.

Analysis of Patterns and Factors of Migration from Poland after EU Accession

Park, Sun Min HANKUK UNIVERSITY OF FOREIGN STUDIES. Graduate Sch 2014 국내석사

유럽연합가입이후 폴란드 이민 패턴의 변화와 변화 요인 분석 폴란드를 포함한 중동유럽 8개국이 올해 5월1일 유럽연합(EU) 가입 10주년을 맞았다. 10년이라는 기간 동안 폴란드는 정치적 경제적 사회적 여러 분야에 있어 많은 변화를 경험하였다. 여러 사회주의 국가들이 그러하였듯이, 1989년 민주화와 시장경제로의 급격한 이행은 정치적 경제적 불안정이 불가피했고 어려운 상황을 타파하려는 움직임으로 1990년대 초부터 EU을 추진했다. EU 역시 중동부유럽 국가들의 국제사회 참여 독려와 무역확대, 재정지원 등을 통해 동쪽으로의 확대(Eastward Enlargement)를 추진했고 이것이 중동부 유럽이 짧은 시간 안에 국가 전반적인 부분에서 안정을 가져 올 수 있게 도와주었다. 물론 이러한 변화들이 EU 가입으로 초래한 것인지, EU 가입으로 무엇이 달라졌는지는, 미 가입했을 때 경우를 계량화해 정확히 측정하고 설명하기는 어렵지만 분야별로 살펴보면 분명 EU가입이 가져온 변화들을 목격 할 수 있다. 이 논문은 EU가입이 사회현상의 하나의 이민에 어떠한 영향을 주었는지 살펴 보기 위해, 2004년 EU가입 이후 폴란드 이민패턴을 살펴보고 주요한 변화와 특징을 선별했다. 더 나아가 선별된 변화와 특징들을 통해 EU가입이 폴란드인들이 이민을 결정하게 만드는 이주요인(Migration Factors)에 어떠한 영향들을 주었는지 살펴 보았다. 폴란드는 전통적인 이주송출 국가로서, 폴란드 인들은 유럽 전역 노동시장에서 이민자 노동력을 대표하였다. 유럽연합 가입 전에는 폴란드 인들의 거주와 노동 모두 각 국가의 제도를 통해 제한되어있었고, 허락된 기간을 지나면 본국으로 돌아가거나 불법으로 거주를 지속하는 형태로 이민은 계속되고 있었다. 유럽연합 가입은 유럽연합의 핵심 개념인 상품과 사람, 서비스, 자본 등의 자유로운 이동을 폴란드 역시 누릴 수 있게 됨을 의미했다. 하지만 서유럽 국가에서는 중동부유럽과의 경제적 불균형이 중동부 유럽에서의 값싼 노동력의 대규모 유입을 가져올 것 이라고 예측하고 이러한 노동력에 대한 부담감과 걱정으로 그들의 노동시장을 바로 개방하지 않았다. 일부 국가에 한하여 노동시장이 개방 되고, 이러한 사실은 유럽연합 가입 직후 폴란드 이민패턴은 큰 변화를 가져오는 요소가 되기도 한다. 우선, 폴란드 내에서 이민으로 인한 인구 감소가 총 인구비례 아주 우려할 수준은 아니었지만, 2004년 이후 급증한 이민자들과 특히 5%에 가까운 대규모 노동인력의 이민이 사회적으로 이슈가 되었다. 그리하여 폴란드 이민자들은 대부분은 경제인구로서 젊고 남성의 비율이 높았다. 폴란드 인들의 전통적 이주 국가였던 독일은 가입 직후 노동시장을 제한함으로써 과거에 비해 이민자들이 줄었고, 노동시장을 개방한 영국과 아일랜드로의 이민이 눈에 띄게 늘었다. 또한 고등교육까지 마친 고학력자들의 이민도 눈에 띄었으며, 이들 역시 대부분 영국이나 아일랜드로 향했다. 이러한 이민패턴의 변화들은 무엇보다 경제적인 요인이 가장 크게 작용했다. 이주 요인(migration factor)은 한가지 이론으로 설명할 수는 없지만 많은 연구에서 증명되었듯이 이민자들이 이주를 결정하는데 있어 경제적인 요인이 가장 큰 역할을 하는 것은 분명하다. 경제적인 요인을 가장 잘 설명 할 수 있는 관계에 위치한 영국과 아일랜드 내 폴란드인들의 이민 패턴과 요인을 살펴보면, 우선 영국 아일랜드는 경제적 목표와 이미 존재하는 중동부유럽 국가의 불법이민자들을 제도 안에 편입시키기 위한 목표들을 가지고 유럽 확대 이후 노동시장을 개방하게 되고 이것이 하나의 이민 패턴 변화의 요인으로 작용한다. 또한 무엇보다 경제적 요인으로 잘 설명될 수 있는 것이 두 국가와의 폴란드의 경제적 차이로 임금의 차이 그리고 폴란드 내 높은 실업률과 노동력 수요의 부재 역시 폴란드 인들이 영국과 아일랜드로 향하게 하는 큰 요인 중에 하나이다. 보통 이주를 결정하는 요소들을 경제적, 정치적, 문화적, 사회적인 요소로 세분화 되어 나누어 있지만, 경제적 요소에 비해 나머지 요소들은 굉장히 개별적이거나 또는 함께 설명되는 경향이 있다. 이러한 요소들을 종합적으로 비경제적 요소로 묶어 설명하자면, 우선 유럽연합의 가입은 오랜 시간 동안 철의 장막으로 막혀있던 폴란드 인들에게 새로운 세계로의 새로운 기회로 다가왔다. 특히 젊고 고등교육을 받은 폴란드 인들은 본인의 자격보다 더 낮은 일을 하면서도 이민을 택하는 이유가 입국한 국가에서 얻을 수 있는 경제적 인 이익 외 다른 이익도 고려했기 때문이다. 이러한 이익중 가장 분명히 나타나는 것은 영어인데, 영어가 세계화된 사회에서 필수적으로 요구되는 만큼 영어를 모국어로 하는 국가로의 이민이 주목 받았다. 또한 새로운 사람들을 만나고 새로운 문화를 경험하는 것도 젊은 이민자들에게 새로운 이주 선택 요인으로 설명되고 있다. 또 하나의 비 경제적인 이주 선택 요소로써, 폴란드 인들이 유럽에 대한 인식 역시 작용한다. 가입 전과 직후 실시된 리서치를 통해 폴란드 인들은 유럽연합의 가입에 온전히 긍정적이지는 않음을 알 수 있다. 그러나 자유이동에 대한 의견만큼은 다른 항목에 비해 매우 긍정적이었으며, 설문조사를 통한 결과 역시 폴란드인들에게 유럽연합은 이미지는 어떤 것보다 자유로운 이동이 가져다 주는 이익에 대한 이미지가 강했다. 또한 가입 전후 유럽연합에 대한 많은 정보들이 폴란드 언론을 통해 보도 되었으며, 인터넷 같은 텔레커뮤니케이션의 급격한 발전 역시 폴란드 인들이 유럽연합에 대한 정보를 접하고 가깝게 느끼게 되는 요인으로 작용한다. 역사적으로 이민에 대해 경험이 많은 폴란드 인들은 이제 주변국이자 전통적 이민 목표 국이었던 독일과 주변국들에서 눈을 돌려 더 넓고 많은 세계가 있음을 인식하고 새로운 곳으로의 이민을 꿈꾸게 된다. 지난 10년간 폴란드 내에서의 많은 변화와 발전들은 유럽연합가입과 관계없이 설명하기는 힘들다. 이민이라는 사회현상 변화가 있었고, 역시 유럽연합 가입 이주 요인들에 영향을 주었음이 확실하다. 이러한 사실은 지금도 지속되고 있는 유럽연합의 확장에 있어, 새로운 유럽연합 회원국이 될 국가들도 가입 직후 맞이하게 될 하나의 사회현상 하나로 이민패턴이 큰 변화가 있을 것으로 예상할 수 있다. 주제어: 유럽연합 가입, 폴란드 이민, 폴란드 이민패턴, 이민패턴분석, 이주요인, 경제적 이주요인, 비경제적 이주요인.

Study on optimization of biodiesel production from soybean oil and rapeseed oil under supercritical fluid condition

이형민 Chonnam National University 2016 국내석사

The objective of this study is to optimize biodiesel production from soybean oil and rapeseed oil under supercritical fluid condition. In last study, the FAME content was obtained 95.8wt% at temperature of 340℃, reaction time 10 mins, and oil to methanol molar ratio of 1:50 from palm oil. In same condition, FAME content was obtained 84.1wt% and 87.1wt% from soybean oil and rapeseed oil. In this study, optimum condition of biodiesel production was investigated from soybean oil and rapeseed oil using process for non-catalytic production biodiesel under supercritical condition methanol. The reaction was carried on the 300 mL batch supercritical reactor system under the condition of temperature 260~340℃, pressure 300 bars, reaction time 10~60 mins. The contents of FAME were analyzed by gas chromatography. The FAME content was obtained 96.54wt% at temperature of 300℃, reaction time 40 mins, and oil to methanol molar ratio of 1:45 by soybean oil and 94.81wt% at temperature of 300℃, reaction time 30 mins, and oil to methanol molar ratio of 1:45 by rapeseed oil. In contrast, FAME yield was increased when the temperature of the reaction increased, but it was decreased in the temperature more than 300℃. In addition, FAME contents was increased when the reaction time increased, but reaction time was not significantly influenced the FAME contents. The temperature condition was affected the FAME contents more than the reaction time.