Omega-3 α-linolenic acid and omega-6 linoleic acid are essential fatty acids for health maintenance of human and animals because they are not synthesized in vivo. The purpose of this study was to evaluate the effect of α-linolenic acid and linoleic acid supplementation on in vitro maturation and developmental potential of porcine oocytes. Various concentrations of α-linolenic acid and linoleic acid were added into in vitro maturation medium, and we evaluated the degree of cumulus expansion, oocyte nuclear-maturation rate, blastocyst rate, blastocyst quality, and levels of prostaglandin E2, 17b-estradiol, and progesterone in the spent medium. High doses (100 μM) of α-linolenic acid and linoleic acid supplementation significantly inhibited cumulus expansion and oocyte nuclear maturation, and prostaglandin E2 synthesis also significantly decreased compared with other groups (p < 0.05). Supplementation of 50 μM α-linolenic acid and 10 μM linoleic acid showed higher quality blastocysts in terms of high cell numbers and low apoptosis when compared with other groups (p < 0.05), and synthesis ratio of 17b-estradiol / progesterone also significantly increased compared with control group (3.59 ± 0.22 vs. 2.97 ± 0.22, 3.4 ± 0.28 vs. 2.81 ± 0.19, respectively; p < 0.05). Our results indicated that supplementation with appropriate levels of α-linolenic acid and linoleic acid beneficially affects the change of hormone synthesis (in particular, an appropriate increase in the 17b-estradiol / progesterone synthesis ratio) for controlling oocyte maturation, leading to improved embryo quality. However, high doses of α-linolenic acid and linoleic acid treatment results in detrimental effects.

자연에서도 생합성이 되는 테트라하이드로-β-카볼린 화합물은 Pictet-Spengler반응을 통해서 화학적으로도 합성된다. 본 연구에서는 β-카볼린 화합물을 쉽고 효과적으로 합성할 수 있는 친환경 합성법을 개발하여 유기용매가 아닌 물을 사용하여 합성하였다. 이 화합물은 투명한 결정형의 생성물로 얻어지므로 복잡한 분리과정이 필요하지 않다. 합성된 화합물은 NMR 및 UPLC/MS를 이용하여 구조를 확인하 였다. 화합물 1의 이론적 분자량(C17H17N2 249.1392), 화합물 2 (C17H23N2 255.1861), 화합물 3(C19H21N2O3 325.1552), 화합물 4(C19H19N2O 279.1497)과 측정된 화합물들의 질량과 비교하였다. 그 결과 측정된 화합물 1의 분자량 ([M+H]+m/z detected 249.1315), 2 (detected 255.1789), 3 (detected 325.1460) 그리고 4 (detected 279.1364)와 거의 일치함으로써 생성된 화합물이 1~4의 구조를 가지고 있음을 확인하였다. 합성된 화합물들을 그람 음성균인 E. coli DH5α를 대상으로 항균효과를 조사한 결과 강한 저해효과를 확인할 수 있었다.

최근에 화장품, 식품, 그리고 의약용품의 첨가제로 사용되어지는 benzyl alcohol (BzOH)에 대한 독성 문제와 피부 알러지 문제가 보고되고 있다. 그래서, 본 연구에서는 이러한 첨가제의 문제점을 해결하기 위하여 galactose 한 분자를 BzOH 분자에 결합시킨 benzyl alcohol galactoside (BzO-gal)를 합성하여 이러한 문제를 해결하려는 시도를 수행하였다. 이미 선행연구에서 대장균의 β-galactosidase (β-gal)를 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal이 transgalactosylation 반응으로 합성된다는 것을 확인하였다. 본 연구에서는 먼저 대장균의 β-gal을 이용하여 BzOH로부터 BzO-gal의 합성을 반응액의 액체 크 로마토그래피/질량 분석을 이용하여 BzO-gal-sodium adduct ion (m/z=293.1004)과 BzO-gal의 protonated ion (m/z=271.1180)의 검출로 확인할 수 있었다. 그리고, BzOH로부터 BzO-gal로의 합성 반응을 실시 할 때, 최적의 β-gal 양, BzOH 양, 반응 온도, 반응 pH, lactose 농도 등 반응의 최적 조건을 확인하는 실험을 수행하였다. 그 결과 0.75 U/ml β-gal, 185 mM BzOH, 온도 40℃, pH 7.5, 350 g/l lactose의 조건이 가장 많은 양의 BzO-gal이 합성되는 최적의 조건을 확인하였다. 또한, BzO-gal의 최적 합성 조건에서 36시간 동안 β-gal에 의하여 185 mM BzOH로부터 약 131 mM BzO-gal이 합성되었고, 이 때, 전환 수율(conversion, %)은 약 72%로 확인되었다. 본 연구를 통하여 보다 안전한 식품, 화장품, 그리고 의약품용 첨가제의 개발을 기대하고 있으며, BzO-gal의 특성 분석 등 추가적인 연구를 계획하고 있다.

BaSiO3:RE3+ (RE = Sm or Eu) phosphor powders with different concentrations of activator ions are synthesized using the solid-state reaction method. The effects of the concentration of activator ions on the structural, photoluminescent, and morphological properties of the barium silicate phosphors are investigated. X-ray diffraction data reveals that the crystal structure of all the phosphors, regardless of the type and the concentration of the activator ions, is an orthorhombic system with a main (111) diffraction peak. The grain particles agglomerate together to form larger clusters with increasing concentrations of activator ions. The emission spectra of the Sm3+-doped BaSiO3 phosphors under excitation at 406 nm consist of an intense orange band at 604 nm and three weak bands centered at 567, 651, and 711 nm, respectively. As the concentration of Sm3+ increases from 1 to 5 mol%, the intensities of all the emission bands gradually increase, reach maxima at 5 mol% of Sm3+ ions, and then decrease significantly with further increases in the Sm3+ concentration due to the concentration quenching phenomenon. For the Eu3+-doped BaSiO3 phosphors, a strong red emission band at 621 nm and several weak bands are observed. The optimal orange and red light emissions of the BaSiO3 phosphors are obtained when the concentrations of Sm3+ and Eu3+ ions are 5 mol% and 15 mol%, respectively.

본 연구에서는 녹말(starch)과 poly(acrylonitrile) (PAN)으로 이루어진 가지형 공중합체 기반의 슈퍼 캐퍼시터용 전해질막을 손쉽게 제조하는 방법을 제시하였다. 가지형 공중합체(starch-g-PAN)는 세륨 이온에 의해 개시된 자유 라디칼 중합을 통해 합성되었다. 실온에서 어떠한 유기용매 없이 Starch-g-PAN 고분자를 이온성 액체, 1-ethyl-3-methylimidazolium dicyanamide (EMIM DCA)에 용해하였으며 1시간 동안 100°C의 고온을 가해줌으로써 손쉽게 고분자 막을 만들었다. 제조된 막은 유연하여 플렉서블 고체 슈퍼 캐퍼시터의 전해질에 적용되었다. Starch-g-PAN 기반의 고분자 전해질막을 사용한 슈퍼 캐퍼시터는 0.5 A/g의 전류 밀도에서 약 21 F/g의 정전용량을 가졌으며 10,000 사이클 동안 86%의 유지율을 보이며 높은 주기 안정성을 보였다. 본 연구를 통해 starch-g-PAN 기반의 고분자 전해질막이 우수한 성능을 가진 플렉서블 고체 슈퍼 캐퍼시터에 응용될 수 있음을 확인하였다.

(트리플로로아세톡시)메틸 기능기를 갖는 디프로파길 단량체인 4-(트리플로로아세톡시)메틸-1,6- 헵타 디인을 합성하고 그 중합실험을 수행하였다. 여러 가지 전이금속촉매를 사용한 4-(트리플로로아세톡시)메틸 -1,6-헵타디인의 고리화중합을 통하여 해당 고분자인 폴리[4-(트리플로로아세톡시)메틸-1,6-헵타디 인]을 높은 수율로 합성하였다. 본 중합에서는 몰리브데늄 계 촉매가 텅스텐 계 촉매보다 더 효과적이였 다. 반응과정 중에 생성된 고분자의 가교화반응으로 합성 고분자들은 대부분 유기용매에 용해하지 않았다. 고분자의 IR 스펙 트럼에서는 단량체의 아세틸렌 C≡C 및 ≡C-H 신축진동띠를 보여주지 않았다. 이 고분자는 XRD 회절분석 결과 대부분 무정형상임이 밝혀졌다.

본 연구는 분쇄효율 향상과 더불어 최근 대두되고 있는 시멘트의 품질 문제 해결을 위하여 기능성 분쇄 조제 TIPA계의 대체 를 위해 Glycerine-co-MEA의 유기고분자를 합성하고 이를 적용하여 시멘트 클링커의 분쇄효율 및 압축 강도 향상을 기하고자 하였다. 시 멘트 클링커의 분쇄 효율 및 제조된 시멘트의 물리적 특성을 향상시키기 위하여 고분자 구조 내에 분쇄능을 향상시킬 수 있는 하이드록 실기(-OH)와 압축강도를 향상시키는 아민기(-NHx)를 동시에 가지는 유기 고분자를 합성하고 이를 적용한 시멘트의 분쇄능, 강도발현율 및 유동성 등 시멘트의 물리적 특성을 검토하였다. 실험결과 Glycerine-co-MEA의 최적 합성 조건은 몰비 1 : 1, 반응온도 80℃, pH 5.0, 점도 35 cPs일 때 가장 안정한 고분자의 합성이 가능 한 것으로 나타났으며, 분쇄능은 기존 DEG 및 TIPA계 보다 분말도는 약 150~310 ㎠/g 증가하였고, 45 ㎛체 잔사율은 1.6~2.0% 정도 감소 하여 분쇄효율이 향상되는 것으로 나타났다. 압축강도는 알카놀 아민계 유기 고분자의 하이드록실기에 의한 분쇄능 증진 및 아민기에 의한 시멘트 초기 강도 증진 현상으로 초기 재령 1일에서 DEG보다 약 31%, 기능성 분쇄조제인 TIPA계 보다 약 12%의 높은 강도 증진을 나타내었으며, 재령 28일에서는 DEG보다 19%, TIPA계 보다 약 12%의 강도 증진 결과를 나타내었다.

This paper investigates to design a controller for maritime autonomous surface ship (MASS) by means of adaptive super-twisting algorithm (ASTA). A input-out feedback linearization method is considered for multi-input multi-output (MIMO) system. Sliding Mode Controller (SMC) is suitable for MASS subject to ocean environments due to its robustness against parameter uncertainties and disturbances. However, conventional SMC has inherent disadvantages so-called, chattering phenomenon, which resulted from the high frequency of switching terms. Chattering may cause harmful failure of actuators such as propeller and rudder of ships. The main contribution of this work is to address an appropriate controller for MASS, simultaneously controls surge and yaw motion in severe step inputs. Proposed control mechanism well provides convergence bewildered by external disturbances in the middle of steady-state responses as well as chattering attenuation. Also, the adaptive algorithm is contributed to reducing non-overestimated value of control gains. Control inputs of surge and yaw motion are displayed by smoother curves without excessive control activities of actuators. Finally, no overshoot can be seen in transient responses.

국문 우주항공 분야에서 널리 쓰이고 있는 하이드라진[hydrazine, N2H4]은 로켓연료로 사용되는 대표적인 추진제이지만 환경에 유해하고 독성이 강하다는 단점이 존재한다. 따라서 친환경적이고 독성 이 적은 추진제가 다양하게 개발되고 있다. 본 연구에서는 수산화아민[hydroxylamine, NH2OH]을 출발물질로 하여, 질산[nitric acid, HNO3]과 산-염기 반응을 통해 얻어지는 친환경 추진제 HAN [hydroxylammonium nitrate, NH3OHNO3]의 물리 화학적 특성에 대하여 적외선분광법을 이용하여 합성물의 조성, 화학구조 및 작용기를 관찰하였고, 열중량분석을 통해 HAN의 분해온도를 확인하였다. 이온 크로마토그래피를 통해 합성한 HAN에 함유되어 있는 질산이온의 함량을 측정하였다. 즉, N-H와 N-O의 IR peak가 3161 cm-1와 1324 cm-1에서 각각 나타나는 것을 통해 생성한 화합물이 HAN임을 확인하였고, pH 5-7 근처에서 합성한 HAN은 분해온도가 120-140℃인 반면, pH 8 정도인 HAN은 분해온도가 14 0℃ 이상임을 알 수 있었다. 한편, pH 6-7 사이에서 HAN을 합성하였을 때, 가장 높은 질산이온의 농도는 70%인 것으로 나타났다.

정삼투 공정에 유용한 유도용질로서 diethyl malonate를 사용한 citrate 계열의 유기 화합물을 합성하였다. 최종적으로 얻은 potassium pentane-1,3,3,5-tetracarboxylate는 1H-NMR과 13C-NMR을 통하여 확인하였다. 유도용질의 물성을 확인 하기 위해 삼투압, 용해도, 수투과도, 역염 투과도를 측정하였다. 합성한 유도용액을 사용하여 정삼투 공정을 진행한 결과, 동일한 citrate 계열인 trisodium citrate 및 tripotassium citrate보다 높은 수투과량을 나타내었으며 염의 역확산 정도는 NaCl에 비하여 매우 낮은 값을 나타내었다. 합성된 유도용질의 삼투압은 NaCl보다 약 25% 낮았으나 물에 대한 용해도는 NaCl의 8.8 배인 317 g/100 g water의 값을 나타내었다. 정삼투 종료 후 유도용질의 회수를 위해 상용화된 나노여과막을 사용하였고, 낮은 압력에서 효율적으로 회수가 가능하였다.

솔껍질깍지벌레는 남부지방의 곰솔을 가해하는 주요 해충으로 최근 그 분포범위가 확산되고 있다. 현재 솔껍질깍지 벌레의 모니터링은 난낭의 조사를 통해 이뤄지고 있으나, 이는 매우 많은 인력이 필요하며 부정확하다. 따라서 페로몬을 이용한 솔껍질깍지벌레의 모니터링이 새로운 대안으로 제시되고 있다. 하지만 이 역시 적절한 가이드라인이 없어 현장적용에 큰 어려움이 있다. 본 연구 에서는 페로몬을 이용한 솔껍질깍지벌레의 효율적인 모니터링 기법 개발을 위하여 최적 페로몬 방출농도 및 트랩설치 방법을 규명하였으며, 페로몬의 새로운 합성기법의 개발 통하여 경제적 효율성을 기하였다. 성 페로몬에 대한 수컷 솔껍질깍지벌레의 유인효과는 100 μg부터 1,600 μg 까지의 처리에서 용량의존적인 관계를 나타내었으며 이 이상으로 처리할 경우 페로몬 처리 증가에 따른 유인개체수가 증가하지 않았다. 트랩의 설치 높이를 지표면으로부터 50cm, 100cm 150 cm로 구분하여 조사한 결과 지상부로부터 50cm에 설치한 트랩에 가장 많은 개체가 포획되었다. 새로운 방법으로 합성한 페로몬 역시 기존 페로몬과 마찬가지로 페로몬 처리량과 유인 개체수 간 용량의존적인 관계가 나타났다.

3-부티닐-p-톨루엔술포네이트를 이용한 2-에티닐피리딘의 무촉매중합을 통하여 이온성 전도성 고분자를 합성하였다. 합성 고분자의 분자구조는 IR, NMR, UV-visible 분광분석기로 확인하였다. 공액구조 주사슬 고분자의 특징적인 π → π* 전이에 기인하는 약하면서도 완만한 흡수 피크를 800 nm까지 보여 주었다. 합성한 고분자의 전기화학적 특성과 전기광학 특성을 측정하고 분석하였다. 이 고분자는 도핑과 탈도핑 사이에서 매우 안정한 비가역 전기화학적 거동을 보였다.

전이금속촉매를 사용한 4,4-비스[(트리플로로아세톡시)메틸]-1,6-헵타디인의 고리화중합을 통하여 고분자 반복단위 내에 고리구조를 갖는 공액구조 고분자인 폴리{4,4-비스[(트리플로로아세톡시)메틸]-1,6-헵타디인}(PBTFMH)을 합성하였다. 일반적으로 몰리브데늄 계 촉매를 사용한 경우의 중합수율이 텅스텐 계 촉매 를 사용한 경우의 그것보다는 높게 나타났다. 합성한 고분자는 중합과정중의 가교화반응으로 대부분 유기 용매에 용해하지 않았다. 고분자의 IR 스펙트럼에서는 단량체의 그것에서 나타났던 아세틸렌의 C≡C, 및 ≡C-H 신축진동띠를 보여주지 않았다. 이 고분자는 XRD 회절분석 결과 대부분 무정형상임이 밝혀졌다.

The composites of carbon nanotube (CNT) supported by Sn-doped MnO2 with enhanced capacitance have been fabricated with varying dopant concentrations. The composites have been subjected to physiochemical, configurational, and morphological analyses by FTIR, UV–Vis spectroscopy, X-ray diffraction and field emission scanning electron microscopy, high resolution transmission electron microscopy and selected area electron diffraction studies. The electrochemical performance of the composite has been evaluated by cyclic voltammetry and charge/discharge techniques. Highest specific capacitances of 940 F g−1 at a current density of 0.35 A g−1 and 927 F g−1 at 5 mV s−1 in 1 M Na2SO4 electrolyte solution was achieved in the case of 5% Sn doped composite. Moreover, the electrode demonstrated good cycling performance and retaining 79.7% of the initial capacitance over 3000 cycles. The superior electrochemical performance is accredited mainly to the porous sheath hierarchical architecture, which consist of inter connected MnO2 nanoneedles uniformly coated over the CNT surface. This peculiar architecture is responsible for fast ion/electron transfer and easy access of the active material.

A heterogeneous photocatalytic system is attracting much interest for water and air purification because of its reusability and economical advantage. Electrospun nanofibers are also receiving immense attention for efficient photocatalysts due to their ultra-high specific surface areas and aspect ratios. In this study, ZnO nanofibers with average diameters of 71, 151 and 168 nm are successfully synthesized by facile electrospinning and a subsequent calcination process at 500 ℃ for 3 h. Their crystal structures, morphology features and optical properties are systematically characterized by X-ray diffraction, scanning electron microscopy, UV-Vis and photoluminescence spectroscopies. The photocatalytic activities of the ZnO nanofibers are evaluated by the photodegradation of a rhodamine B aqueous solution. The results reveal that the diameter of the nanofiber, controlled by changing the polymer content in the precursor solution, plays an important role in the photocatalytic activities of the synthesized ZnO nanofibers.

Current synthesis processes for titanium dioxide (TiO2) nanoparticles require expensive precursors or templates as well as complex steps and long reaction times. In addition, these processes produce highly agglomerated nanoparticles. In this study, we demonstrate a simple and continuous approach to synthesize TiO2 nanoparticles by a salt-assisted ultrasonic spray pyrolysis method. We also investigate the effect of salt content in a precursor solution on the morphology and size of synthesized products. The synthesized TiO2 nanoparticles are systematically characterized by X-ray diffraction, transmission electron micrograph, and UV-Vis spectroscopy. These nanoparticles appear to have a single anatase phase and a uniform particle-size distribution with an average particle size of approximately 10 nm. By extrapolating the plots of the transformed Kubelka-Munk function versus the absorbed light energy, we determine that the energy band gap of the synthesized TiO2 nanoparticles is 3.25 eV

Three-dimensional(3D) printing is a process for producing complex-shaped 3D objects by repeatedly stacking thin layers according to digital information designed in 3D structures. 3D printing can be classified based on the method and material of additive manufacturing process. Among the various 3D printing methods, digital light processing is an additive manufacturing technique which can fabricate complex 3D structures with high accuracy. Recently, there have been many efforts to use ceramic material for an additive manufacturing process. Generally, ceramic material shows low processability due to its high hardness and strength. The introduction of additive manufacturing techniques into the fabrication of ceramics will improve the low processability and enable the fabrication of complex shapes and parts. In this study, we synthesize silica composite material that can be applied to digital light processing. The rheological and photopolymeric properties of the synthesized silica composite are investigated in detail. 3D objects are also successfully produced using the silica composite and digital light processing.