Cyanobacterial resting cells, such as akinetes, are important seed cells for cyanobacteria’s early development and bloom. Due to their importance, various methods have been attempted to isolate resting cells present in the sediment. Ludox is a solution mainly used for cell separation in marine sediments, but finding an accurate method for use in freshwater is difficult. This study compared the two most commonly used Ludox methods (direct sediment treatment and sediment distilled water suspension treatment). Furthermore, we proposed a highly efficient method for isolating cyanobacterial resting cells and eDNA amplification from freshwater sediments. Most of the resting cells found in the sediment were akinete to the Nostocale and were similar to those of Dolichospermum, Cylindrospermum, and Aphanizomenon. Twenty times more akinetes were found in the conical tube column using the sediment that had no treatment than in the sample treated by suspending the sediment in distilled water. Akinete separated through Ludox were mainly spread over the upper and lower layers in the column rather than concentrated at a specific depth in the column layer. The mibC, Geo, and 16S rDNA genes were successfully amplified using the sediment directly in the sample. However, the amplification products of all genes were not found in the sample in which the sediment was suspended in distilled water. Therefore, 5 g to 10 g of sediment is used without pretreatment when isolating cyanobacterial resting cells from freshwater sediment. Cell isolation and gene amplification efficiency are high when four times the volume of Ludox is added. The Ludox treatment method presented in this study isolates cyanobacterial resting cells in freshwater sediment, and the same efficiency may not appear in other biotas. Therefore, to apply Ludox to the separation of other biotas, it is necessary to conduct a pre-experiment to determine the sediment pretreatment method and the water layer where the target organism exists.

금속의 취성화는 수소와 접촉하는 구조물을 안정적으로 설계하는데 있어서 큰 문제가 되어왔다. 본 논문에서는 분자동역학 해석을 통해 균열선단 주변에 모인 수소원자들이 전위 이동 현상을 억제하고, 이로 인해 벽개 파괴 현상이 발생하는 것을 확인하였다. 다양한 수소 농도, 하중 속도, 수소 확산 속도 등을 바꾸어가며 분자동역학 해석을 수행하였고, 이에 따른 수소 취성화를 최소화시킬 수 있는 조건들을 조사하였다. 분자동역학 해석 결과는 기존의 실험결과와 잘 일치하였으며 이를 바탕으로 수소 취성화 현상을 정량화하여 평가하였다.

지속적인 화석연료의 과도한 소비는 지구온난화와 기후환경 위기를 초래하고 있다. 이에 따라 화석연료의 대체 에너지 중 수소에너지가 주목받고 있는데, 수소에너지는 공해물질의 배출이 없고 자원적인 제약이 없다는 장점이 있다. 이에 따라 물의 전기분해를 이용하여 수소를 생산하는 수전해 시스템 및 수소에너지를 연료로 사용하여 전기를 생산하는 연료전 지 시스템과 관련된 다양한 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 수전해 시스템과 연료전지의 핵심 소재 중 하나인 음이온 전도성 이오노머 소재를 대상으로 과량의 수화 상태를 반영하여 3D 이오노머 모델을 제작하였다. 최종적으로 과량의 수화상 태에서 이오노머의 구조적인 안정성과 성능 분석을 통해, 수전해 시스템과 연료전지의 핵심 소재인 음이온 전도성 이오노머 설계에 있어서 성능향상 인자를 제시하고자 하였다.