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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.
상업 몰(mall)공간에서 V.P의 주목도 평가방법에 관한 연구
이지성(Lee, Ji-sung),문정묵(Moon, jung-Mook) 한국실내디자인학회 2011 한국실내디자인학회논문집 Vol.20 No.5
As it gets nearer to the modern society, social and cultural situations are changing and the spatial form of public space is changing into the complex structure where it is interlinked with each other diversely. In particular, as the development of large-scale complex spreads nationwide, the form of complex commercial space assuming the nature of malls appears prominently. In such a large- scale complex commercial space, the diverse visual elements make the environment difficult to be perceived. Like this, the attention in the commercial space where a variety of visual stimuli are in the presence, is important element, so the plan of VP(visual presentation) is needed for effectively selecting or inducing the space. Thus, in this study, human visual and perception process will be reviewed and a method to evaluate the attention will be proposed. Also, the attention of each stores in the complex commercial spaces will be evaluated to propose the indicators for resonable spatial panning in the future.
전분-구연산을 기반으로 한 생분해성 비산방지용 소재의 제조 및 특성 분석
이지성 ( Ji Sung Lee ),이원규 ( Won Gyu Lee ) 한국화학공학회 2021 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.59 No.3
전분과 구연산의 에스테르화 반응을 통한 가교화로 내수성 및 도포성이 우수한 생분해성 비산 방지용 박막소재를 제조하고 특성을 분석하였다. 이들 소재의 박막 형성 및 물성을 향상하기 위하여 PVA과 글리세린 등을 첨가하여 도포된 박막의 유연성을 확보하였다. 또한 원재료 및 첨가재의 농도, 온도 및 반응 시간에 따른 물에 대한 팽윤도 및 용해도와 같이 재료 기능성을 최적화하는 조건을 분석하였다. FT-IR 분석으로 전분과 구연산의 가교 반응을 확인하였으며, 이들 반응과정에서 단일 및 다중 에스테르화 반응이 동시에 일어남을 알 수 있었다. 가교된 전분-구연산 박막재료는 토양매립 후 12주가 지났을 때 95%가량 분해되었어 생분해성이 우수함을 알 수 있다. A biodegradable shatterproof thin film material having excellent water resistance and applicability was prepared by crosslinking through esterification of starch and citric acid. In order to improve the thin film formation and physical properties of these materials, PVA and glycerin were added to secure the flexibility of the applied thin film. In addition, conditions for optimizing material functionality such as swelling degree and solubility in water according to reaction time, temperature, and concentrations of raw materials and additives were analyzed. The crosslinking reaction of starch and citric acid was confirmed by FT-IR analysis, and it was found that single and multiple esterification reactions occurred simultaneously in these reaction processes. It can be seen that the crosslinked starch-citric acid thin film material was decomposed about 95% after 12 weeks after landfilling, and thus biodegradability was excellent.
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.
업사이클(Upcycle) 에코패키지의 디자인 가치요소 분석에 관한 연구 -운송포장재 사례를 중심으로-
송지성(Song, Ji Sung),이민지(Lee, Min Ji) 한국디자인문화학회 2021 한국디자인문화학회지 Vol.27 No.2
신종 코로나바이러스 감염증 사태 장기화로 대한민국은 몸살을 앓고 있다. 사회적 거리두기 비대면 문화가 정착되면서 배달 포장 수요가 많아지고 그에 따른 폐기물 쓰레기 또한 엄청나다. 현재 국내 · 외 기업에선 친환경적인 에코패키지를 개발하여 적용하고 있다. 버려지는 제품에 친환경적인 디자인을 가미하여 전혀 새로운 용도의 예술성과 심미성, 기능성을 두루 가춘 고부가가치 제품으로 재탄생시키는 작업, 인간과 자연환경을 고려한 디자인을 연구한다는 것은 우리 디자이너가 풀어나가야 할 지속적인 과제라고 볼 수 있다. 본 연구는 최근 출시된 업사이클링 에코패키지 기업 사례를 바탕으로 디자인 가치 분석을 통해 독창적인 예술의 형태, 디자인의 개념을 확장하고 재해석하여 디자인의 활용범위를 넓게 표현하는 업사이클링 운송포장재 활용방안에 대한 가능성을 제시하는 데 목적이 있다. 나아가 환경문제에 대한 하나의 창조적인 대안으로서 가능성을 제시하고자 하였다. 연구의 범위 및 방법으로는 현재 출시된 에코패키지 및 업사이클링 운송포장재 14개의 국내 · 외 기업 사례를 바탕으로 가치 요소를 규정하여 대입 분석하였다. 가치요소의 분석 기준은 선행연구를 바탕으로 공통적 가치요소 3가지(환경적, 경제적, 사회적)와 디자인 가치요소 4가지(매뉴얼아트, 스토리텔링, 트렌스포머, 스타일리시)를 도출하였다. 선행연구 조사결과 업사이클의 미적 가치 중 디자인의 형태적 가치만을 평가해보는 연구사례가 미비하였고 디자인의 형태적 측면을 디테일하게 분석하기 위해 앞서 말한 디자인 가치요소 4가지를 선정하였다. 연구결과는 다음과 같다. 먼저 가치요소 분석결과, 에코패키지 운송포장재 사례 5가지에선 대체적으로 환경성, 경제성, 사용성, 진정성, 윤리성 등이 높은 빈도수로 측정되었다. 반면 업사이클링 운송포장재의 사례에선 생산성, 경제성, 판매성, 시장성의 요소들이 확연히 돋보이는 형태를 찾을 수 있었다. 에코패키지는 전반적으로 환경성과 공공성을 찾아 볼 수 있지만 새롭게 탄생되는 업사이클링의 에코패키지 제품에서 부각되는 가치요소는 환경성과 공공성에서 더 나아가 경제적 가치까지 포함한다는 것임을 알 수 있었다. 또한 디자인가치요소 분석결과(형태) 업사이클링의 목적이 실용적인 측면으로 구성되는지, 예술 작품 쪽으로 발전되는지에 따라 확연한 차이를 볼 수 있었다. 기능적인 측면과 장식적, 감상적인 측면을 추구하는 매뉴얼아트는 생활용품으로 변형되는 업사이클링 사례에서 강한 빈도를 볼 수 있었으며 완전한 변형, 해체, 분해가 이루어지는 예술작품 업사이클링 사례에선 트렌스포머, 스타일리시의 개념이 상대적으로 높게 측정되었다. 업사이클 디자인은 다양한 디자인의 형태에 따라 그 가치도 좌우 된다. 지속적으로 나오는 폐기물의 문제에 있어 업사이클 한계를 극복할 수 있는 긍정적 성장 방향을 제시하며, 그 영향력과 효과를 증대시킬 수 있는 혁신적인 디자이너의 역할과 보다 개방적인 사고를 지닌 기업과 사회는 더욱 필요하다. 본 연구가 운송포장재 에코패키지 활용방안 후속연구에 기초자료가 되길 기대한다. South Korea is suffering from a prolonged new coronavirus infection (COVID-19) crisis. As social distancing and non-face-to-face culture are settled, the demand for delivery packaging is increasing, and the resulting waste garbage is enormous. Currently, domestic foreign companies are developing and applying eco-friendly eco packages. The work of adding eco-friendly design to discarded products and re-creating a high value-added product with a completely new use of artistry, aesthetics, and functionality, and studying design in consideration of humans and the natural environment can be thought as a continuous task for our designers to solve. The purpose of this study is to present the possibility of utilization of upcycling transport packaging materials that broadly express scope of application of design by expanding and reinterpreting the original art form and design concept through design value analysis, based on the recently released case of Upcycling eco-package company. Furthermore, it intends to present the possibility as a creative alternative to environmental problems. As for the scope and method of the study, based on cases of 14 domestic and foreign companies currently released eco-packages and upcycling transport packaging materials, value elements were defined and analyzed for substitution. Based on previous studies, three common value elements (environmental, economic, social) and four design value elements (manual art, storytelling, transformer, and stylish) were derived as value element analysis standards. As a result of the previous studies, the study case of evaluating only the formal value of design among the aesthetic values of Upcycle was insufficient, and to analyze the formal aspect of design in detail, the above mentioned four design value elements were selected. The study results are as follows. First, as the result of the value element analysis, in the five cases of eco-package transport packaging materials, environment, economy, usability, authenticity, and ethics were generally measured with a high frequency. On the other hand, in the case of upcycling transport packaging materials, the elements of productivity, economy, sales, and marketability were clearly stood out. Eco-package can be found in the overall environment and publicity, but it was found that the value elements standing out in the newly emerging eco-package products of Upcycling include economic value as well as environment and publicity. In addition, as a result of the design value elements (form) analysis, there was a clear difference depending on whether the purpose of Upcycling was composed of a practical aspect or developed toward a work of art. Manual art that pursues functional, decorative, and sentimental aspects can be seen strong frequency in the case of upcycling that is transformed into household goods, and in the case of works of art upcycling that is completely transformed, dismantled, and disassembled, the concept of transformer and stylish was measured relatively high. Upcycle design also depends on its value according to various design forms. As for the problem of continuous waste, a company and society with a more open minded and the role of an innovative designer that can increase its influence and effect, presenting positive growth-direction that can overcome the limitations of Upcycle are even more needed. I expect this study to serve as basic data for the follow-up study on how to utilize eco-package for transport packaging materials.