직접 메탄올 연료전지(Direct Methanol Fuel Cells)는 액상의 메탄올을 연료로 직접 사용하는 전기 에너지 전환 장치로서 연료의 값이 싸고 취급이 용이하며 초소형화가 가능하다. Montmorillonite (MMT)가 첨가된 고분자 전해질 분리막의 경우 열적⋅물리적 성질이 개선되며 메탄올 투과도가 감소되는 장점을 가지고 있지만 이온전도도는 감소가 되는 단점을 가지고 있다. 본 연구에서는 술폰산기(-SO3H)를 포함하는 MMT를 제조하여 Sulfonated Poly(arylene ether sulfone)(SPAES) 고분자와 sulfonated MMT(sulMMT)를 혼합하여 유⋅무기 복합막을 제조하고 특성평가가 이루어졌다.

본 연구에서는 탄화수소계열 고분자인 sulfonated poly arylene ether sulfone(SPAES) 고분자를 이용하여 연료전지용 전해질막을 제조하였으며 메탄올 투과도를 최적화 하기 위하여 소수성 고분자인 polyethersulfone(PES), Polyvinylidene fluoride (PVdF) 를 소량 첨가하여 블렌드막을 제조하였다. 제조된 분리막은 연료전지용 전해질 막으로써 요구되는 물리적, 화학적 안정성, 이온전도도, 셀 테스트등의 기본 물성을 측정하여 잠재적인 적용 가능성을 테스트 해보았다 또한 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 소수성 고분자와 SPAES고분자의 혼화성 측정과, 이온 및 메탄올 분자의 투과도를 예측해 보았으며 이를 이용하여 실제 실험 결과와 비교 분석을 진행하였다.

본 연구에서는 장미꽃 methanol 추출물의 항염증 활성을 조사하기 위하여 LPS에 의해 염증이 유도된 RAW 264.7 대 식세포에서 염증억제 효과를 알아보았다. 염증 억제의 지표 로서는 세포가 방출하는 NO 생성량과 iNOS 및 NF-κB 발현정도를 측정하였다. 실험 결과, RAW 264.7 대식세포에 대한 품종별 장미꽃 methanol 추출물(500 μg/mL)이 NO의 함량을 감소시키는 경향을 나타내었다. NO의 생성에 영향을 미치는 iNOS 단백질의 발현량을 측정한 결과, LPS 처리에 의해 활성 화된 iNOS 단백질의 발현이 장미꽃 methanol 추출물 처리 시 유 의적으로 수준으로 억제하는 경향을 보였다. Luciferase activity 를 실행한 결과, LPS로 자극한 세포와 비교하였을 때 염증과 관련된 NF-κB promoter activity가 장미꽃 methanol 추출물 처 리시 현저히 감소하는 경향을 나타내었고, 세포질의 IκBα의 인산화를 저해함으로써 전사요소인 NF-κB p65, p50을 핵 속 으로 유리시키는 과정을 억제하였다. 이 결과로 장미꽃 methanol 추출물이 전사단계에서 저해활성을 나타낸다는 것을 확인하 였다. 본 연구결과, 장미꽃 methanol 추출물은 항염증 효과를 나타냄에 따라 만성 질환 예방을 위한 기능성 식품의 원료로 활용될 수 있을 것으로 여겨진다.

본 연구에서는 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 탄화수소계열 고분자인 sulfonated poly arylene ether sulfone(SPAES) 와 polyethersulfone(PES), Polyvinylidene fluoride (PVdF) 가 혼합되어 제조된 블렌딩 막에 대하여 조성비에 따른 이온 및 메탄올 투과도를 예측해 보았으며 이를 실제 이온전도도 및 메탄올 투과도에 대한 결과와 비교를 통해 최적화된 조성비를 확인해보았다.

본 연구에서는 탄화수소계열 고분자인 sulfonated poly arylene ether sulfone(SPAES) 고분자를 이용하여 연료전지용 전해질막을 제조하였으며 메탄올 투과도를 최적화 하기 위하여 소수성 고분자인 polyethersulfone(PES), Polyvinylidene fluoride (PVdF) 를 소량 첨가하여 블렌드막을 제조하였다. 제조된 분리막은 연료전지용 전해질 막으로써 요구되는 물리적, 화학적 안정성, 이온전도도, 셀 테스트등의 기본 물성을 측정하여 잠재적인 적용 가능성을 테스트 해보았다 또한 분자동력학 시뮬레이션을 이용하여 소수성 고분자와 SPAES고분자의 혼화성 측정과, 이온 및 메탄올 분자의 투과도를 예측해 보았으며 이를 이용하여 실제 실험 결과와 비교 분석을 진행하였다.

수용성 고분자인 poly(vinyl alcohol) (PVA)에 가교제인 sulfosuccinic acid (SSA)를 첨가하여 가교반응을 통해 물에 용해되지 않는 막을 제조하였으며, 이온교환능력을 부여하기 위해 poly(4-styrene sulfonic acid-co-maleic acid) (PSSA_MA)를 PVA 질량대비 70, 80, 90 wt%로 달리 첨가하여 막을 제조하였다. 제조한 막의 특성을 알아보기 위해 FT-IR, 함수율, 이온교환용량, 이온전도도, 메탄올 투과도를 측정하였다. 함수율과 이온교환용량, 이온전도도는 PSSA_MA 함량이 증가할수록 증가하는 경향을 나타내었으며 메탄올 투과도는 감소하는 경향을 나타내었다. 특성평가 결과 본 실험 막의 최적 조성은 PVA10/SSA9/ PSSA_MA80으로 도출되었다

To improve the methanol electro-oxidation in direct methanol fuel cells(DMFCs), Pt electrocatalysts embedded on porous carbon nanofibers(CNFs) were synthesized by electrospinning followed by a reduction method. To fabricate the porous CNFs, we prepared three types of porous CNFs using three different amount of a styrene-co acrylonitrile(SAN) polymer: 0.2 wt%, 0.5 wt%, and 1 wt%, respectively. A SAN polymer, which provides vacant spaces in porous CNFs, was decomposed and burn out during the carbonization. The structure and morphology of the samples were examined using field emission scanning electron microscopy and transmission electron microscopy and their surface area were measured using the Brunauer- Emmett-Teller(BET). The crystallinities and chemical compositions of the samples were examined using X-ray diffraction and X-ray photoelectron spectroscopy. The electrochemical properties on the methanol electro oxidation were characterized using cyclic voltammetry and chronoamperometry. Pt electrocatalysts embedded on porous CNFs containing 0.5 wt% SAN polymer exhibited the improved methanol oxidation and electrocatalytic stability compared to Pt/conventional CNFs and commercial Pt/ C(40 wt% Pt on Vulcan carbon, E-TEK).

본 연구에서는 메탄올과 열수를 이용해 갈색먹물버섯의 자실체로부터 추출한 물질의 항산화, 항당뇨, 항콜린에스 테라아제, 항티로시나제와 항염증 효과를 탐색하 였다. 고 속액체크로마토그래피를 이용해 추출물의 페놀성 화합물 을 분석한 결과 procatechuic acid, chlorogenic acid, (-)- epicatechin, naringin 등 총 4종류의 페놀성 화합물이 확 인되었다. 항산화 효과 실험에서 DPPH radical 소거능은 양성대조군으로 사용한 BHT에 비해 낮았지만 효과가 비 교적 우수하였고, 철 이온을 제거하는 항산화 효과는 메 탄올과 열수 추출물이 양성대조군인 BHT에 비해 30% 높게 나타났으나 환원력은 양성대조군에 비해 43% 정도 낮은 것으로 나타났다. 항당뇨 실험에서 α-amylase와 α- glucosidase에 대한 메탄올과 열수추출물의 저해효과는 2.0 mg/ml의 농도에서 각각 62.26%와 67.59%를 보여 양 성대조군인 acarbose의 81.81%에 비해 낮았다. 아세틸콜 린에스테라아제에 대한 메탄올과 열수추출물의 저해효과 는 1.0 mg/ml의 농도에서 각각 94.64%와 74.19%를 보여 양성대조군인 galanthamine의 97.80%에 비해 낮았다. 티 로시나아제에 대한 메탄올과 열수추출물의 저해효과는 2.0 mg/ml의 농도에서 각각 91.33%와 91.99%를 나타내 양성대조군인 kojic acid의 99.61%와 매우 유사한 효과를 얻었다. 염증저해 효과 실험에서는 RAW 264.7 대식세포 가 배양되고 있는 배지에 갈색먹물버섯 자실체의 메탄올 과 열수추출물을 각각 전 처리 한 후 염증매개 물질인 LPS를 투여하여 메탄올과 열수 추출물의 NO 생성 저해 효과를 조사한 결과 추출물의 농도가 증가함에 따라 생성 된 NO의 양이 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 갈색 먹물버섯의 자실체에는 항산화, 항당뇨, 항아세틸콜린에 스터라제 항티로시나아제 및 항염증 효과를 나타내는 물 질이 함유되어 있어서 천연 건강식품으로 이용이 가능할 것으로 사료된다.

소나무재선충에 대하여 살선충 활성을 가지는 물질을 탐색하기 위하여 베트남 에서 구입한 90종의 한약재를 이용하여 메탄올 추출한 뒤 소나무재선충에 대한 살 선충 활성을 검정하였다. 10,000ppm 농도로 DMSO에 녹인 시료를 100ppm 농도 로 물에 희석한 후 소나무재선충 감염목에서 분리한 소나무재선충을 24시간 직접 노출시키고, 치사 여부를 조사하였다. 그 결과 대부분의 식물체 추출물 처리에서 낮은 살선충 활성을 보이거나 살선충 효과가 없었으나 한련초(Eclipta prostrata) 에서는 100%의 보정사충률을 보였다. 한련초 메탄올 추출물의 농도별 처리 시 25ppm농도까지 소나무재선충이 생존하지 못하였으며 12.5ppm과 6.25ppm에서 는 각각 28.8%와 85.3%의 생충율을 보였다. 한련초 추출물의 나무주사 효과의 검 토와 함께 한련초 추출물에서 항균 및 항세균 작용이 확인 된 바 있고, 살충작용도 보고되고 있어 소나무재선충에 대한 살선충 물질의 탐색에 관한 연구가 필요할 것 으로 생각된다.

Methanol was directly produced by the partial oxidation of methane with four-component mixed oxide catalysts. Four-component(Mo-Bi-Cr-Si) mixed oxide catalysts were prepared by the co-precipitation and sol-gel methods. The catalyst prepared by the sol-gel method showed about eleven times higher surface area than that prepared by the co-precipitation method. From the O2-TPD experiment of the prepared catalysts, it was proven that there exists two types of oxygen species, and the oxygen species that participates in the partial oxidation reaction is the lattice oxygen desorbing around 750℃. The optimum reaction condition for methanol production was 420°C, 50 bar, flow rate of 115 mL/min, and CH4/O2 ratio of 10/1.5, providing methane conversion and methanol selectivity of 3.2 and 26.7%, respectively.

We have observed the deuterated methanol, CH3OD, toward the hot core MM1 in the massive star-forming region DR21 (OH) using the Submillimeter Array with a high angular resolution of about 1 arcsecond. The position of the hot core associated with the sub-core MM1a was confirmed to coincide with the continuum peak where an embedded young stellar object is located. The column density of CH3OD was found to be about (2 ± 1) x 1016 cm-2 toward the MM1a center. The abundance ratio CH3OD/CH3OH was measured to be ~ 0.45, which is about the median value for low mass star-forming cores but much larger than those of the massive star-forming cores. The ratio is believed to change depending on, for example, the chemical condition, the temperature and the density of the source. This ratio may further depend on the evolutionary phase especially in the massive-star-forming cores. The sub-core MM1a is thought to be in the very early phase of star formation. This large abundance ratio found in this source indicates that even the massive star-forming cores, during a relatively short period in the very early stage of star formation, may also show a chemical state resulted from the cold and dense pre-collapsing phase, the enhanced deuteration as found in low mass star-forming cores.

본 연구에서는 느릅나무버섯의 자실체에서 메탄올과 열수를 이용해 추출한 물질의 항산화, 항염증 및 MelanomaB16/F10 세포에서의 멜라닌 생성 저해 효과를 탐색하였다. DPPH 라디칼 소거능과 환원력을 이용해 항산화 효과를 측정한 결과 양성대조군으로 사용한 BHT에 비해 항산화 효과는 낮았지만 다른 종류의 버섯에 비해 효과가 우수한 것으로 나타났으며, 철 이온 제거 항산화 실험에서느릅나무버섯의 열수 추출물은 양성대조군인 BHT에 비해 철 이온을 효율적으로 제거하여 항산화 효과가 높게나타났다. 느릅나무버섯 자실체의 염증 저해 실험에서는배양 중인 RAW 264.7 대식세포에 자실체의 메탄올과 열수추출물을 각각 처리 한 후 염증 유도 물질인 LPS를 투여하여 추출물의 NO 생성 저해효과를 조사한 결과, 처리한 추출물의 농도 의존적으로 염증 유발의 주요 인자인NO의 양이 현저하게 감소하는 우수한 소염효과를 보였으며, carrageenan에 의해 흰쥐 뒷발에 유도된 부종을 저해하는 실험에서는 투여한 추출물의 농도가 증가함에 따라흰쥐의 뒷발에 유도된 부종의 용적도 비례적으로 감소하여 항염증 효과가 높은 것으로 나타났다. Melanoma 세포에 버섯추출물을 처리하고 생합성된 멜라닌의 양을 측정한 결과 농도 의존적으로 melanoma 세포내 멜라닌의 양이 감소하여 멜라닌 저해 효과가 높은 것으로 나타났다.따라서 느릅나무버섯 자실체의 항산화, 항염증 및 멜라닌생성 저해 선분은 앞으로 항산화제, 소염제 및 미백제로의 이용이 가능할 것으로 사료된다.

페롭스카이트 촉매와 Mo, Bi를 기본으로 하는 복합 산화물 촉매를 이용하여 천연가스의 주성분인 메탄의 부분산화를 통하여 메탄올을 직접 합성하였다. 페롭스카이트(ABO₃) 촉매는 A 및 B site 성분을 변화시키면서 사과산법으로 제조하였으며, Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매는 공침법으로 제조하여 반응특성을 살펴보았다. 페롭스카이트 촉매에서 A site에 알칼리 금속인 Sr을, B site에 전이금속인 Cr을 도입한 SrCrO₃ 촉매가 400℃에서 메탄올 선택도 11%로 가장 우수한 결과를 보였다. Mo, Bi를 기본으로 하는 3성분계 복합 산화물 촉매의 경우 모든 촉매에서 메탄 전환율에는 큰 차이를 보이지 않았으며, Cr을 첨가한 Mo-Bi-Cr 복합 산화물 촉매가 400℃에서 메탄올 선택도 15.3% 로 가장 우수한 결과를 나타냈다. 3성분계 복합 산화물 촉매에서 촉매의 활성과 메탄올 선택도는 촉매의 표면적에 정비례하였다.

본 연구에서는 기와층버섯의 자실체에서 메탄올과열수를 이용해 추출한 물질의 항산화와 항염증, 항아세틸콜린에스테라제(anti-acetylcholinesterase)의 효과를 탐색하였다. DPPH 라디칼 소거능, 환원력 및철 이온 제거능 등을 이용해 항산화 효과를 측정한결과 양성대조군으로 사용한 BHT나 토코페롤에 비해 낮았지만 다른 종류의 버섯에 비해 효과가 우수한것을 확인하였다. 철 이온을 제거하는 항산화 실험에서 기와층버섯의 메탄올 추출물의 효과는 양성대조군인 BHT나 토코페롤에 비해 월등하게 높아서 기와층버섯 자실체의 추출물은 높은 항산화 효과를 지닌것으로 나타났다. 기와층버섯의 염증저해 효과 실험에서는 배양 중인 RAW 264.7 대식세포에 자실체의메탄올과 열수추출물을 각각 전 처리 한 후 염증매개물질인 LPS를 투여하여 추출물의 NO 생성 저해효과를 조사하였다. 실험 결과, 처리한 추출물의 농도가 증가함에 따라 생성된 NO의 양이 현저하게 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 기와층버섯의 추출물을 이용해 carrageenan에 의해 흰쥐 뒷발에 유도된부종을 저해하는 실험에서는 투여한 추출물의 농도가 증가함에 따라 흰쥐의 뒷발에 유도된 부종의 용적도 농도 의존적으로 감소되었다. 따라서 기와층버섯자실체에 함유된 항산화, 항염증 및 항아세틸콜린에스테라제 성분은 천연 항산화제, 소염제 및 알츠하이머병 치료에 이용이 가능할 것으로 사료되었다.

본 연구에서는 흰망태버섯의 자실체에서 메탄올과열수를 이용해 추출한 물질의 항산화 및 항염증 효과를 탐색하였다. DPPH 라디칼 소거능, 환원력 및 철이온제거능을 이용해 항산화 효과를 측정한 결과 양성대조군으로 사용한 BHT나 토코페롤에 비해 낮았지만 다른 종류의 버섯에 비해 효과가 우수한 것을확인하였다. 철 이온을 제거하는 항산화 실험에서 흰망태버섯의 메탄올 추출물의 효과는 양성대조군인BHT나 토코페롤에 비해 월등하게 높아서 흰망태버섯 자실체의 추출물은 높은 항산화 효과를 지닌 것으로 나타났다. 흰망태버섯의 염증저해 효과 실험에서는 배양 중인 RAW 264.7 대식세포에 흰망태버섯 자실체의 메탄올 및 열수추출물을 각각 전 처리 한 후염증매개 물질인 LPS를 투여하여 추출물의 NO 생성 저해효과를 조사하였다. 실험 결과, 처리한 추출물의 농도가 증가함에 따라 생성된 NO의 양이 현저하게 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 흰망태버섯의 추출물이 carrageenan에 의해 흰쥐의 뒷발에 유도된 부종 저해 실험에서는 투여한 추출물의 농도가 증가함에 따라 흰쥐의 뒷발에 유도된 부종의 용적도 농도 의존적으로 감소되었다. 따라서 흰망태버섯의 자실체에 함유된 물질은 항산화 및 소염증제로 이용이가능하다고 사료되었다.

본 연구에서는 기능성 식품 및 화장품 소재로써 갈색 느티만가닥버섯(Hypsizygus marmoreus)의 이용가능성을 조사하기 위해서 갈색 느티만가닥버섯 메탄올 추출물의 항산화 활성 및 tyrosinase 저해 효과를 갓(pileus)과 대(stipes)로 분리하여 부위별로 조사하였다. 메탄올 추출물 중 갓과 대의 총 폴리페놀 함량은 각각 8.7±3.27ug/mg과 5.6±2.85ug/mg이었고플라보노이드 함량은 각각 2.8±3.81ug/mg과 1.4±1.95ug/mg이었으며 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량 모두 대보다 갓에서 높게 나타났다. Tyrosinase 저해 활성은 추출물의 농도에 따라 증가하는 경향을 나타내었으나 양성 대조구로 사용한 2% 알부틴(arbutin)과 비교했을 때 1200mg/ml의 고농도에서도 갓은66.9%, 대는 57.97%의 낮은 저해 활성을 나타내었다.항산화 활성은 DPPH에 의한 라디칼소거 활성을 측정하여 확인하였으며 갓과 대의 DPPH 라디칼 소거능은 20mg/ml의 농도에서도 각각 52.55%와 30.35%로 낮게 나타났다. 추출물이 B16BL6 mouse melanomacell에 미치는 영향을 알아보기 위해 WST-1 assay (4-[3-(4-iodophenyl)-2-(4-nitrophenyl)-2H-5-tetrazolio]-1,3-benzene disulphonate)를 이용하여 세포생존율을 조사하였으며 갓과 대 모두 200-2,000ug/ml의 농도로처리하였을 때 100% 이상의 생존율을 나타내었고추출물의 처리 농도가 증가함에 따라 세포생존율도증가하는 경향을 나타내었으며 양성대조군인 0.04%adenosine을 처리한 경우보다 높게 나타났다.

본 연구에서는 항암제와 면역 조절제로 널리 사용되는 차가버섯을 피부 미백제로 이용할 수 있는지 가능성을 알아보기 위해 멜라닌생성 저해 효과와 자외선 차단 작용과 관련된 여러 실험을 수행하였다. 메탄올을 이용해 차가버섯의 자실체에서 추출한 물질의 총 폴리페놀 함량과 플라보노이드 함량은 각각31.85mg/g과 28.33mg/g으로 측정되었다. B16/F10melanoma와 NIH3T3 세포주에 추출물의 농도를10~500g/mL으로 처리한 세포생존율 시험에서 시험 세포주의 52% 이상이 생존하여 세포독성은 없는것으로 확인되었다. DPPH 라디칼 소거 활성과 금속이온 제거능 등의 항산화 시험에서 추출물의 항산화활성은 양성대조군인 tocopherol이나 BHT에 비해낮았으나 추출물의 농도가 높아짐에 따라 항산화 활성은 비례적으로 증가하였다. 멜라닌 합성의 초기단계에 관여하는 티로시나아제와 L-DOPA에 차가버섯메탄올 추출물과 양성대조군인 kojic acid와 arbutin을 각각 직접 처리하고 저해 효과를 측정한 결과 추출물은 양성 대조군인 kojic acid 및 arbutin에 비해 저해 효과가 매우 낮았다. B16/F10 Melanoma 세포에추출물과 arbutin을 처리하고 세포내 티로시나아제의저해 활성을 조사한 결과, 100g/mL의 농도에서 추출물은 68.59%, arbutin은 58.36%의 활성이 저해되어메탄올 추출물이 arbutin에 비해 티로시나아제 저해활성이 약 10% 높았다. 또한, B16/F10 melanoma 세포에 차가버섯 추출물과 arbutin을 처리하여 생성된멜라닌의 양을 측정한 결과, 추출물과 arbutin을 처리한 모든 군에서 생성된 멜라닌의 양은 유사하였으며,처리 농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 생성된멜라닌의 양은 감소하였다. 따라서 차가버섯 메탄올추출물은 세포 밖에서 직접 티로시나아제를 저해하는작용은 양성 대조군에 비해 매우 낮았으나 melanoma세포내에서 티로시나아제와 멜라닌의 생성을 양성대조군과 대등하게 저해하여 피부에 미백효과를 나타낼 수 있을 것으로 사료된다. 또한 차가버섯 메탄올 추출물을 200-400nm 파장에서 분광광도계를 이용하여 흡수스펙트럼을 측정한 결과, 280-350nm의자외선 영역에서 흡광도가 높아 자외선을 효율적으로 차단하는 것으로 나타났다.

Quantitative analyses of naturally occurring methanol were performed for the alcoholic beverages commonly consumed in Jecheon, Chungbuk province, South Korea. The headspace analysis method was optimized for the low and high alcoholic beverages. The external standard method was applied due to the overlapping of 2-propanol and 2-butanol (the internal standard candidates) with target sample matrix peaks. The target samples were selected based on the retail sales amounts of alcoholic beverages in the largest retailer food-mart chain, Jecheon, Chungbuk province, South Korea. There was no sample containing methanol over 0.5 ㎎/㎖, the Korean maximum level of methanol in alcoholic beverages (1.0 ㎎/㎖ for fruit originated liquor etc). The total exposure amount of methanol via alcoholic beverages was estimated based on the daily alcohol consumption of 40 g. The hazard indices calculated by methanol RfD 0.5 ㎎/㎏ bw day (US EPA) and ADI 20 ㎎/㎏ bw day (proposed by Lachenmeier etc.) were 0.301 and 0.008, respectively. As with the hazard index, aggregate exposures below a HI of 1.0 will likely not result in adverse noncancer health effects over a lifetime of exposure. Then the methanol exposure via the alcoholic liquours might not hazard to Jecheon citizen.

The purpose of this study is to determine the possibility of using Crataegi fructus as natural health food source. The research was conducted to determine the biofunctional activities of Crataegi fructus extract. Methanolic extract from Crataegi fructus was partitioned by using organic solvents, including n-hexane, ethyl acetate, n butanol, and water. Ethyl acetate soluble fraction was shown to have the strongest antioxidant activity (RC₅₀=4.39 ㎍/㎖) among the fractions. In the antimicrobial activity assays, ethyl acetate soluble fraction was effective in bacterial inhibition, against the cases of Escherichia coli and Klebsiella pneumonia, with minimum inhibitory concentrations in 125 ㎍/㎖. In the anticomplementary activity assays, water soluble fraction was the most effective exhibiting 18.4% inhibitory activity.