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      • 간섭적 효과를 회피하는 직접적 글루코즈 산화를 위한 다공성 금 양극 및 산소 환원을 위한 빌리루빈 옥시다제 음극에 관한 연구

        조상은 전북대학교 대학원 2009 국내박사

        RANK : 1871

        본 연구는 PAA-PVI-[Os(dcl-bpy)2Cl]^(+/2+)와 BOD 효소가 전선연결된 BOD 음극에서의 촉매적 산소 환원반응의 비활성화를 초래하는 유레이트의 영향을 극복할 수 있는 새로운 전극수식법에 대하여 수행한 결과이다. BOD 음극과 수식층의 전하분위기를 조절하는 원리를 이용하여 양이온 분위기의 BOD 효소층 위에 음이온 유레이트와 전하반발력을 일으킬 수 있는 음이온막인 나피온을 도입하고자 하였다. 그 결과 나피온 코팅처리는 유레이트에 대한 차단은 효과적이었으나 음이온막인 나피온 자체로 인해 BOD 음극의 활성을 잃게 한다는 것을 확인하였다. 이를 보완하기 위하여 BOD 음극과 나피온막 사이에 양이온 분위기의 BOD 음극을 보호할 수 있도록 양이온 분위기의 양이온 중간막을 도입하였다. PAA-PVI가 적합한 후보 물질임을 확인하였으며, 이후 유레이트 영향을 최소화 하면서 최대의 산소 환원전류를 얻을 수 있는 PAA-PVI 층의 코팅부피를 결정하였다. 최종적으로 25 mg/mL PAA-PVI 15 μL와 1 wt% 나피온 6 μL 순으로 이중막 코팅처리한 BOD 음극을 사용하여 체내 조건과 유사한 pH 7.4, 0.15 M NaCl, 포스페이트 완충용액에서 유레이트의 부정적인 영향을 피한 성공적인 결과를 얻을 수 있었다. 한편 PAA-PVI/나피온-BOD 음극을 세룸에 적용할 경우 3시간 정도에 산소 환원 활성을 잃는 것을 확인하였으며, 이로 인하여 유레이트 이외에도 여러 방해물질의 존재 가능성을 제안하였다. 따라서 유레이트 이외에 세룸 구성 성분인 글루타티온, NADH, SCN^(-), Br^(-), 락테이트, 피루베이트, 하이드로부틸레이트, 아세토아세테이트, 타우린의 영향을 조사하였다. 그 결과 글루타티온, NADH, SCN^(-)이 추가적으로 BOD 음극의 비활성화를 초래하는 물질로 판명되었다. 이들 중 음이온인 NADH와 SCN^(-)은 PAA-PVI/나피온 이중막 코팅처리로 영향을 차단할 수 있었다. 하지만 중성인 글루타티온은 제안한 수식전극에서 50 %에 달하는 전류감소 현상을 야기시켰으며, 이는 글루타티온이 BOD 음극의 비활성에 책임이 있는 세룸 성분 중 하나임을 의심하게 한다. 현단계에서 PAA-PVI/나피온 수식 BOD 음극이 음이온 방해물질의 차단에 효과적임을 알 수 있었으며, 중성 방해물질의 손상 영향을 방지하기 위한 추가적인 연구가 이루어져야 할 것이다. The electrocatalytic glucose oxidation and oxygen reduction reactions have been studied extensively because of their potential applications to sensors and glucose-oxygen biofuel cells. For most results, enzyme electrodes were generally employed. Glucose oxidase or glucose dehydrogenase for the glucose anode, and laccase or bilirubin oxidase for the oxygen cathode have been used. The enzyme electrodes, however, have some disadvantages of a complicated fabrication and insufficient stability due to the instinct enzyme natures. Interfering effects of some electro-oxidizable biological components such as ascorbic acid, urate, and acet- aminophen should be also overcome. This dissertation includes the studies of the direct glucose oxidation at noN^(-)enzymetic porous gold electrodes in part I-1 through I-3 and an anioN^(-)excluding bi-layer protecting the wired-bilirubin oxidase cathode against anioic interfering species in part II. In part I-1, glucose oxidations avoiding the interfering effect of ascorbate at porous gold electrodes after amalgamation treatments were studied. The amalgamation treatment produced a highly porous structure at a gold electrode surface and catalytic effects of reducing overpotential and increasing oxidation currents were resulted. With these effects, a good selectivity for glucose oxidation against ascorbate, which is a common interfering species, could be obtained. With a gold electrode with a 60s amalgamation treatment, an optimal condition was determined and two glucose calibration curves at different potentials were made in a normal human glucose concentration range in the presence of 0.1 mM ascorbate. Sensitivities of 16 Acm^(-2)mM and 32 Acm^(-2)mM at -0.1 V and +0.25 V, respectively, were evaluated. In part I-2, EQCM studies were carried out during the glucose oxidations at a gold surface, on which gold nanoparticles were electrochemically deposited. In an open circuit potential condition, glucose was injected and mass change was detected by the QCM experiments. A spontaneous adsorption of glucose at the electrode surface with the gold nanoparticles attached was observed by the surface mass increase while no mass change was measured at a bare gold electrode. During the oxidation of the adsorbed glucose, the EQCM measurements indicated desorption of the product from the surface. As the surface became inactive, the glucose seemed not to adsorb on the surface any more. In part I-3, an effect of different size of gold nanoparticles in the direct glucose oxidation was investigated. Gold nanoparticles of 7.2, 17.3, and 30.7 nm diameters were prepared and characterized by size distribution analyzer, uv-vis spectroscopy, and FE-SEM. They were spontaneously adsorbed on the EPG surface, which was employed for the glucose oxidation. In the comparison of the glucose oxidation current vs. the microscopic surface area of the gold nanoparticles among different sizes, size effect was observed. As the size of the gold nanoparticles became smaller, higher glucose oxidation current was measured. In part II, studies regarding to the protecting bi-layer against biological components damaging the wired-BOD cathode for the electrocatalytic reduction of O₂ were carried out. The anioN^(-)excluding membrane, Nafion, can not be directly used because of its de-wiring effect in the electrostatic binding of the BOD enzymes with the redox polymer chains. An intermediate layer of cationic polyacrylamide-poly-N^(-)vinylimidazole between the BOD cathode and the anionic Nafion was introduced. With this bi-layer, the BOD in a phosphate buffer solution could be protected from the Nafion layer and influxes of anionic interfering species, such as urate, NADH, and SCN^(-), could be successfully prohibited. The bi-layer over-coated BOD cathode was also examined in a bovine serum, and its activity was still lost in a few hours, which suggests the existence of other damaging species in addition to the anionic interfering species.

      • 사례기반 추론을 통한 냉동 사이클 성능 예측 정확도 향상에 관한 연구

        조상은 부산대학교 2011 국내석사

        RANK : 1855

        Recently due to the oil and commodity prices, the world countries need to improve the energy efficiency of the system. Air conditioners, refrigerators, other small household and commercial refrigeration systems are no exception. Each company is trying to get the most effective with less effort and is trying to resolve this problem through using refrigeration cycle simulation. Refrigeration cycle simulation to determine the characteristics of the cycle to reduce effort and cost is a good way. However, the theoretical refrigeration cycle simulation is hard to predict the actual ability, and the difference between the actual test results is occured. In this study, it shows to reduce difference between the actual experimental results and theoretical simulation results. Firstly, to extract the main factors affecting these major difference between the actual experimental results and theoretical simulation results, it is used the coefficient of determination and the decision tree method. Secondly, Case-based reasoning techniques, SVM (Support Vector Machine), MARS (Multivariate Adaptive Regression Splines), Boosting Tree, Multiple Regression, are applied to the main factors and the results of applying each of the cases are compared and analyzed. Finally, through actual system by implementing the SVM superior to generalization ability, this study shows difference between simulation results and the actual test results and suggest the optimized forecasting model

      • 물리적 자극에 의한 세포 분화 연구

        조상은 동국대학교 2016 국내석사

        RANK : 1855

        물리적 자극은 여러 질병의 치료법으로써 사용되고 있다. 예를 들자면 골 질환 치료에 전자기장을 사용하거나, 백반증 치료에 레이저를 이용하는 등의 치료법이 있다. 그래서 본 연구는 이러한 물리적 자극이 세포 분화에 어떠한 영향을 끼치는지 연구하였다. 연구의 주제는 크게 두 가지로, 먼저 전자기장이 멜라닌 형성 세포에서 멜라닌의 생성을 증가시키는지 분석하였다. 전자기장을 멜라닌 형성 세포에 노출시킨 결과 전자기장이 CREB와 MAPK pathway를 활성화시켰다. 그에 의해 MITF의 발현이 증가하였고 또한 tyrosinase, TRP-1, TRP-2의 발현도 증가하였다. 이에 따라 전자기장이 멜라닌 생성을 촉진시킨다는 것을 확인하였고, 특히 50 Hz의 조건에서 활성이 더 효율적인 것을 확인할 수 있었다. 두 번째로 초음파를 이용하여 뇌 병변 모델의 신경재생을 유도하는지 연구를 진행하였다. in vivo 실험 전 초음파를 골수 중간엽 줄기세포에 적용시켜 신경분화를 유도하는지 확인하였고, 그 결과 세포의 손상 없이 효율적으로 신경분화가 유도되었다. 이 결과를 바탕으로 in vivo 실험을 진행하였다. 마우스에 뇌졸중 병변 모델을 제작하여 중간엽 줄기세포를 주입한 후 초음파를 조사하였다. 그 결과 뇌졸중 병변 모델에서 신경 재생이 촉진된 것을 확인할 수 있었다. 즉, 전자기장과 초음파, 이 두 가지 물리적 자극은 세포에 손상을 주지 않고, 세포 분화와 조직재생을 유도하는 것을 알 수 있었다. Physical stimulation has been used as treatment for several diseases. For example, there are treatments such as using the electromagnetic field (EMF) for treat bone diseases, using the laser treatments in vitiligo and so on. So, the present study performed whether the two kinds of physical stimulus affect cell differentiation without cell damages. First, We have demonstrated that ELF-EMFs can induce melanogenesis in melanocytes. As results, exposure to EMFs was associated with increases in the level of cAMP response element binding protein (CREB), and it’s activation, and microphtalmia-associated transcription factor (MITF) was upregulated as well. MITF upregulation enhances the expression of melanogenesis-related genes Tyrosinase, TRP-1, and TRP-2 and stimulates melanin synthesis. Second, This study demonstrates that ultrasound promotes the neural differentiation hBM-MSC and neurogenesis in a mouse stroke model. Ultrasound was not found to be toxic to hBM-MSCs and induced neural differentiation through the expression of neural markers, as demonstrated by RT-PCR, western blot, and immunohistochemical analysis. Further, ultrasound induced neurogenesis in ischemic stroke models by immunohistochemical analysis and western blot. According to these studies, the two physical stimulation, EMF and ultrasound, induce cell differentiation, tissue generation without cell damages.

      • 플렉시블한 Cu Paper를 기반으로 한 RuO2(Ruthenium oxide) 수퍼캐패시터 성능 연구

        조상은 동국대학교 2016 국내석사

        RANK : 1855

        Supercapacitor (수퍼캐패시터)는 전기화학 방법을 사용한 에너지 저장소자로서 연료전지 및 에너지를 대체할 수 있는 소자로 현재 연구가 많이 진행되고 있다. 수퍼캐패시터는 전극을 이루는 물질과 작동 메커니즘에 따라 크게 두 가지로 나눌 수 있는데, 이들은 탄소물질을 이용한 전극 및 전해질과 전극 표면에서 반응이 일어나는 EDLC(Electric Double Layer Capacitor)와 금속산화물 또는 전도성 고분자를 사용한 전극으로써 전해질과 전극에서 산화환원 반응이 일어나는 유사캐패시터(Pseudo-capacitor)이다. 본 논문에서는 전극으로 금속산화물 물질인 루티늄옥사이드(Ruthenium oxide)를 3전극 시스템을 사용하여 얇고 휘어지는 Cu foil 그리고 그라핀(graphene)을 올린 Cu foil 기판 위에 증착하였다. 표면 구조 및 성분은 SEM(Scanning electron microscope) 와 XRD(X-ray diffraction)로 확인하였으며 성장된 두 가지 전극을 이용하여 일반적인 상태, 200번 50도로 구부린 후 원래의 상태로 되돌린 상태, 그리고 휘어진 서로 다른 상태에서 순환전류전압법(Cyclic Voltammetry), 충방전법(Charge-Discharge), 안정성, 임피던스 등 전기화학적 특성을 CV (전기용량-전압) 방법으로 측정하였다. 초기 상태에서 RuO2/Cu 기판을 측정한 전기용량 값은 1891 F/g을 나타냈고 RuO2/graphene/Cu substrates에서는 1494 F/g를 얻었다. 휘어진 상태에서(Bending state) 측정한 결과 각각, 1561 F/g 와 1560 F/g를 가졌다. 또한 오랫동안 실험을 진행하며 retention을 확인하였을때 그라핀을 포함한 전극이 휘어진 상태에서 더 좋은 결과값을 가졌다. 결과적으로 graphene을 이용한 전극은 초기 상태에서 큰 저항을 가졌지만 휘어진 상태에서는 안전성이 초기 상태보다 우수한 특성을 가지는 것을 확인할 수 있다.

      • 레이저 커팅을 이용한 직물디자인 연구

        조상은 홍익대학교 대학원 2022 국내박사

        RANK : 1855

        21세기 현대 사회는 건축과 산업 기술의 발전, 경제 성장 등으로 인해 삶의 질이 매우 높아졌고 인터넷과 각종 미디어 매체의 발달로 다양한 문화와 정보 공유가 매우 활발하게 이루어지고 있다. 주거의 실용성과 기능성을 중시하는 공간은 사용자의 개성과 라이프스타일(Life Style)이 반영되고, 다양한 공간으로서의 변화도 요구되고 있다. 또한 공간 내에 요구되는 역할이 확대되며, 인테리어에 사용되는 직물에 대한 관심도도 높아졌고, 인테리어에 적용하여 각자의 취향이나 개성을 표현하는 감성 매개체의 아이템으로 자리 잡고 있다. 연구자는 이러한 경향에 맞추어 인테리어 직물 디자인에 레이저 커팅(Laser Cutting)의 기술을 사용하여 부조적 질감과 감성적 효과를 더하여 신선하고 창의적인 직물을 개발하여 고부가가치의 직물 디자인을 제안하였다. 본 연구에 사용된 패턴 디자인은 최근 국내·외 인테리어 경향을 바탕으로 기하학 패턴을 반영하였으며, 자연의 편안한 모티브들인 꽃과 식물의 이미지를 컴퓨터 프로그램을 활용하여 단순화 과정과 반복적인 구조를 적용한 기하학 패턴의 텍스타일 디자인을 개발하였다. 합성소재인 폴리에스테르(Polyester) 원단 위에, 디지털 텍스타일 프린트(Digital Textile Print)와 레이저 커팅 기법을 접목하여 인테리어 직물 위주로 연구하였으며 특히, 인테리어 공간에 다양한 변화와 연출이 가능한 커튼과 카페트를 중점으로 진행하였다. 직물 디자인의 시대적 흐름을 반영하여 현대 주거 환경에 따른 커튼과 카페트의 변화를 살펴보았다. 프린팅과 레이저 커팅의 기술 개발과 직물 디자인의 변화에 따른 자료를 바탕으로 현대의 인테리어에서 요구되는 형태와 소재 및 표면 효과에 대해 알아보고 경향에 따른 커튼과 카페트 디자인에 대하여 고찰하였다. In the 21st century modern society, the quality of life has greatly improved due to the development of architecture, industrial technology, and economic growth. With the development of the Internet and various media, diverse cultures and information sharing are very active. A space that emphasizes the practicality and functionality of a residence reflects the user's personality and lifestyle, and changes into various spaces are also required. Also, as the role required within the space has expanded, interest in textiles used in interiors has also increased. By applying it to interiors, it is establishing itself as an item of emotional medium to express each individual's taste or individuality. In line with this trend, the researcher proposed a high-value-added fabric design by developing a fresh and creative fabric by adding relief texture and emotional effect to interior fabric design using laser cutting technology. The pattern design used in this study was applied with a geometric pattern reflected based on recent domestic and foreign interior trends. A textile design with a geometric pattern was developed by applying a simplified and repetitive structure to the images of flowers and plants, which are comfortable motifs of nature with a computer program. This study focused on interior fabrics by combining digital textile print and laser cutting techniques on polyester fabric, a synthetic material. In particular, it focused on curtains and carpets that can be changed and directed in various ways in the interior space. The change of curtains and carpets according to the modern living environment was examined by reflecting the trend of the times in textile design. Based on the technology development of printing and laser cutting and the data according to the change of fabric design, the shape, material, and surface effect required in the modern interior were investigated, and curtain and carpet design according to such trends were examined.

      • 빛과 운동성에 대한 회화적 표현연구 : 연구자의 '빛이 흐르는 세계'를 중심으로

        조상은 홍익대학교 대학원 2019 국내박사

        RANK : 1855

        This paper is a study on pictorial expressions of light and mobility, which are important as a source of images in the history of visual arts. In terms of the theoretical background, the formation and development of images for light and mobility start from a review of the history of visual arts, which examines the visual expression of movement from the emergence of light. The quest for ancient light and vision begins from the tradition of Western metaphysics. In ancient Greek times, light is considered as a source of truth and existence, and in the Middle Ages, it develops into aesthetics of religious light, which means the manifestation of a transcendent God. Metaphysical thought about light begins to be perceived as a material matter in religious terms through the development of humanism and science in modern times. The process of transition to the understanding of the visible world and empirical thinking based on new scientific observation such as anatomy and perspective is fully explored in Renaissance art in the 14th and 16th centuries. Later in the 17th century Baroque era, dramatic expression is emphasized by bold shading and dramatic directing, and by the time of Romanticism, progressive dynamic expression is emphasized by the changed view of nature and unique expression of the artist. Moreover, after Impressionism, through simultaneous experience of nature and artificial light, expansion of the medium, and the flow of avant-garde art, image experimentation is pursued through more diverse methodologies. In particular, study of works ranging from abstract art to light art in the 20th century continues to this day. As such, the extended awareness of light in modern visual arts advances into a more dynamic image experiment by the light hitting the world and the flow of thought. Representative leading artists who have developed an original art world by capturing the mobility of the image through light, on the basis of the study of art history, are William Turner, Claude Monet, and László Moholy-Nagy. The three leading artists use the image of light in the flow of time and space as a subject of expression and unfold image experimentation that reflects dynamic motions at the boundary between concrete shape and abstract image. In the analysis of the works, which is the core of this study, the world that the researcher has examined so far is referred to as “The World Where Light Flows,” and analyzed. The study on pictorial expressions of light and mobility concretely identifies the process of the experiment in which the image in the state of motion in the two-dimensional screen is condensed. The exploration of the visual expression of the motion through the extraction of the image of the floating light is the core of the work analysis. The main content of the study is summarized in three categories. First, regarding the expression of mobility, the process of changing to dynamic image is analyzed in the study of techniques for realistic representation. Second, in the experiment of images for abstract effect of object and media study, techniques of painting and photography and characteristics of expressions are identified. Third, for the type of work, ‘The World Where Light Flows,’ the researcher's art world is explored on the basis of experience of light and image of thought. The present study identifies the process of experimentation in which the researcher's art world expands contemporaneously through the study of images of light and mobility. Through the methodology presented in this study, new images are sought progressively, and the possibility of expression is reconsidered and expanded. 본 논문은 시각예술의 역사에서 이미지의 원천으로 중요한 빛과 운동성에 대한 회화적 표현에 관한 연구이다. 이론적 배경으로 빛과 운동성에 대한 이미지의 형성과 전개는 빛의 등장에서부터 움직임의 시각적 표현을 연구하는 역사의 고찰에서 출발한다. 고대의 빛과 시각의 탐구는 서구의 형이상학의 전통에서 시작된다. 고대 그리스 시대에 빛은 진리와 존재의 근원으로 인식되며, 중세 시대에는 초월적인 신의 현현을 의미하는 종교적인 빛의 미학으로 전개된다. 빛에 대한 형이상학적인 사유는 근대에 이르러 인본주의와 과학의 발달에 의해 종교적인 의미에서 물질적인 질료로 인식되기 시작한다. 해부학, 원근법 등 새로운 과학적 관찰에 바탕을 둔 가시적 세계의 인식과 경험론적 사유로의 전이과정은 14~16 세기 르네상스 예술에서 본격적으로 탐구된다. 이후에 17세기 바로크 시대에는 대담한 명암법과 연극적인 연출에 의해 극적인 표현이 강조되고, 낭만주의 시대에 이르면 변화된 자연관과 예술가의 개성적인 표현에 의해 점진적으로 동적인 표현이 강조된다. 그리고 인상주의 이후에는 자연과 인공의 빛에 대한 동시적 체험, 매체의 확장, 전위적인 예술의 흐름에 의해 이미지의 실험은 더욱 다양한 방법론으로 모색된다. 특히 20세기 추상미술과 라이트 아트에 이르기까지 작품 연구는 현재까지 지속되고 있다. 이처럼 현대의 시각예술에서 빛 에 대한 확장된 인식은 세계를 스치는 빛과 사유의 흐름에 의해 더욱 더 역동적인 이미지의 실험으로 나아간다. 미술사의 연구를 토대로 빛을 통해 이미지의 운동성을 포착하여 독창적인 예술세계를 전개한 선행작가로는 윌리엄 터너, 클로드 모네, 라즐로 모홀리-나기가 대표적이다. 세 명의 선행작가는 시공간이 흘러가는 흐름 가운데 스치는 빛의 이미지를 표현의 소재로 삼고, 구체적인 형상과 추상적인 이미지의 경계에서 동적인 운동감을 반영하는 이미지의 실험을 전개한다. 본 연구의 핵심을 이루는 연구 작품 분석에서는 연구자가 지금까지 전개한 작품세계를 ‘빛이 흐르는 세계’로 총칭하고 이를 분석한다. 빛과 운동성에 대한 회화적 표현연구는 2차원의 화면 안에 운동하는 상태의 이미지가 응집(凝集)되는 실험의 과정을 구체적으로 규명한다. 이처럼 부유하는 빛의 이미지를 추출하여 움직임의 시각적 표현을 연구하는 형식의 전개는 작품 분석의 핵심을 이룬다. 연구의 주요 내용은 세 가지로 요약된다. 첫 번째로, 운동성의 표현에서는 사실적인 재현에 관한 기법 연구에서 동적 이미지로 변화하는 과정을 분석한다. 두 번째로, 대상의 추상작용에 관한 이미지의 실험과 매체연구에서는 회화와 사진의 기법과 표현의 특징을 밝힌다. 세 번째로, 빛이 흐르는 세계의 작품 유형에서는 빛에 대한 경험과 사유의 이미지를 토대로 연구자의 예술세계를 고찰한다. 본 연구는 빛과 운동성에 대한 이미지의 연구를 통해 연구자의 예술세계가 보다 동시대적으로 확장되는 실험의 과정을 규명한다. 본 연구에서 제시한 방법론을 통해서 새로운 이미지를 발전적으로 모색하여 표현의 가능성을 재고하고 확장한다.

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