Several studies investigating the behavior and environmental distribution of rare earth elements (REEs) have been reviewed to determine the geochemical processes that may affect their concentrations and fractionation patterns in groundwater and whether these elements can be used as tracers for groundwater-rock interactions and groundwater flow paths in small catchments. Inductively coupled plasma-mass spectrometry (ICP-MS), equipped with an ultrasonic nebulizer and active-film multiplier detector, is routinely used as an analytical technique to measure REEs in groundwater, facilitating the analysis of dissolved REE geochemistry. This review focuses on the distribution of REEs in groundwater and their application as tracers for groundwater geochemistry. Our review of existing literature suggests that REEs in ice cores can be used as effective tracers for atmospheric particles, aiding the identification of source regions.

새롭게 부상하는 CRISPR (clustered regularly interspaced short palindromic repeats)/Cas (CRISPR-associated protein) 9 유전자 편집 기술은 장기 이식(organ transplantation)과 같은 생의학 연구(biomedical research)와 동물 산업에 대한 전통적인 접근 방식을 빠르게 변화시키고 있다. 돼지 생식 및 호흡기 증후군 바이러스(porcine reproductive and respiratory syndrome virus; PRRSV)와 전염성 위장염 바이러스 (transmissible gastroenteritis coronavirus; TGEV)는 돼지 산업에 막대한 경제적 손실을 초래하는 치명적인 바이러스이다. 바이러스의 숙주 수용체 단백질 CD163과 pAPN에 대한 이중 유전자 녹아웃(double knock-out; DKO) 돼지는 PRRSV와 TEGV에 내성을 나타내었으며, 정상(wild-type; WT) 돼지와 비교할 때 성장과 생식 특성의 차이가 없었다. 이러한 결과는 경제 동물 돼지에 CRISPR-Cas9 매개 유전자 편집 기술을 적용하여 바이러스 저항성 유전자 변형에 의한 품종 개량이 달성될 수 있다는 것을 보여주며, 질병 저항성 돼지 생산을 위한 육종 시작점을 제공한다. 종간 배반포 보완(interspecies blastocyst complementation)은 이종 만능 줄기세포 유도체(xenogenic pluripotent stem cell derivatives)의 장기 특이적 생산(organ-specific enrichment)을 가능하게 한다. CRISPR-Cas9 매개 접합자 유전자 편집(CRISPR-Cas9-mediated zygote gene editing)을 이용하여 췌장 생성(pancreatogenesis), 신장 생성(nephrogenesis), 간 생성(hepatogenesis) 및 혈관 생성(vasculogenesis)이 불가능 생쥐 숙주를 만들었으며, 이러한 숙주와 배반포 보완 플랫폼을 결합하여 키메라를 만들었다. 또한 돼지와 소 같은 유제류(ungulate)의 섬유아세포(fibroblasts)를 이용하여 CRISPR-Cas9 매개 유전자 편집과 체세포 핵 치환(somatic cell nuclear transfer) 과정을 거쳐 복제 배아(genome-edited cloned embryos) 를 생산하였다. 복제 배아의 1차 배양 섬유아세포(primary cultured fibroblasts)를 재복제하여 배반포 보완을 위한 숙주 배아로 이용하였다. CRISPR-Cas9 유전자 편집 기술과 종간 배반포 보완 플랫폼 전략의 조합은 유전자 변형 돼지를 생산하는 데 유용하다. 본 논문에서는 CRISPR/Cas9 유전자 편집 기술과 배반포 보완 플랫폼, 질병 저항성(disease resistance) 돼지, 이종장기이식(xenotransplantation) 목적의 키메라 생산을 소개하고자 한다.

Vertically Aligned Carbon Nanotubes (VACNTs)-coated flexible aluminium (Al) foil is studied as an electrode for supercapacitor applications. VACNTs are grown on Al foil inside thermal Chemical Vapor Deposition (CVD) reactor. 20 nm thick layer of Fe is used as a catalyst while Ar, H2 and C2H2 are used as precursor gases. The effect of growth temperature on the structure of CNTs is studied by varying the temperature of CVD reactor from 550 °C to 625 °C. Better alignment of VACNTs arrays on Al foil is recorded at 600 °C growth temperature in comparison to other processing temperatures. Cyclic voltammetry results shows that VACNTs-coated Al foil has a specific capacitance of ~ 3.01 F/g at a scan rate of 50 mV/s. The direct growth of VACNT array results in better contact with Al foil and thus low ESR values observed in impedance spectroscopy analysis. This leads to a fast charge–discharge cycle as well as a very high value of power density (187.79 kW/ kg) suitable for high power applications. Moreover, wettability study shows that the fabricated VACNT electrode has a contact angle of more than 152° which signifies that it is a superhydrophobic surface and hence shows lower specific capacitance in comparison to reported values for VACNT array. Therefore, it is necessary to develop suitable post-processing strategies to make VACNTs hydrophilic to realize their full potential in supercapacitor applications.

The reaction between Li2CO3 and Cl2 was investigated to verify its occurrence during a carbon-anode-based oxide reduction (OR) process. The reaction temperature was identified as a key factor that determines the reaction rate and maximum conversion ratio. It was found that the reaction should be conducted at or above 500℃ to convert more than 90% of the Li2CO3 to LiCl. Experiments conducted at various total flow rate (Q) / initial sample weight (W i) ratios revealed that the reaction rate was controlled by the Cl2 mass transfer under the experimental conditions adopted in this work. A linear increase in the progress of reaction with an increase in Cl2 partial pressure (pCl2) was observed in the pCl2 region of 2.03–10.1 kPa for a constant Q of 100 mL∙min−1 and W i of 1.00 g. The results of this study indicate that the reaction between Li2CO3 and Cl2 is fast at 650℃ and the reaction is feasible during the OR process.

가상 현실은 몰입감과 존재감을 극대화시킬 수 있다는 장점이 있어 비디오 게임, 교육, 치료 목적을 가진 다양한 콘텐츠에 널리 활용되고 있다. 또한 GearVR, DayDream, Occulus Quest 2 등의 HMD 등이 개발됨에 따라 가상 현실은 널리 보급되었다. 그러나 이러한 장비들을 사용하면 사용자가 실제 물리적인 세계를 볼 수 없다는 단점이 있어 실제 물체와 충돌하거나 넘어지는 위험한 상황에 빠질 수 있다. 만약 사용자가 시스 루 HMD를 사용하면 실제 물리적인 세계를 볼 수 있으므로 물체를 피할 수 있고 이러한 위험을 피할 수 있 는데 이러한 시스루 HMD는 광학 기반 방식이나 비디오 기반 방식으로 분류된다. 이러한 광학 기반 HMD는 렌즈를 통과하는 물리적 물체들을 볼 수 있지만 비용 문제가 있으며 비디오 기반 HMD는 비용과 카메라의 원본 이미지에 다양한 가상 효과를 추가할 수 있다는 장점이 있다. 본 논문은 이러한 장점들을 활용하여 저 렴한 비용으로 게임에 활용될 수 있도록 개발된 시스루 HMD를 설명하였으며 해당 HMD를 활용하는 게임 을 설명하였다. 본 논문을 통하여 개발된 비디오 시스루 HMD를 통해 더 많은 사용자가 저렴한 비용으로 혼합 현실 기반 게임을 즐길 수 있을 것으로 예상된다.

With the development of technology, innovations are taking place in the education field, with smart device-based Chinese educational applications drawing attention. This study examines the current status of Chinese educational applications in Korea, China, and the U.S., and explores possible directions to design effective applications for Korean young learners. A total of 179 applications from three countries were investigated and classified based on educational application criteria. Among them, the top five applications were selected from each country using ratings and reviews. Each application was then evaluated and analyzed according to the evaluation criteria. The results demonstrated that applications from the U.S. were the highest scoring overall and highest in terms of content, with applications from China highest in terms of function. The result also presented three common problems, which are limited types of applications, the absence of camera function utilization, and the lack of learning activities to experience Chinese culture. This study recommends further discussions on Chinese educational applications with the broadened scope of application types and target learners.

포스트바이오틱스(postbiotics)는 프로바이오틱스(probiotics)가 발효과정 중 생산하는 유용한 대사산물과 미생물의 구성성분을 포 함하는 개념이다. 포스트바이오틱스는 기존 프로바이오틱스 소재가 갖는 안전성(safety), 기능성(function), 안정성(stability)의 한계를 극복할 수 있는 새로운 대안 소재로 주목받고 있다. 사균화 처리과정으로, 특정 대사물질의 복합물 형태로 제조되고 있기에 기존 생균제보다 가공, 포장, 유통, 섭취가 용이하다. 면역력이 낮은 환자나 건강 취약 계층의 소비자들도 안전하게 섭취할 수 있는 것도 장점이다. 뿐만 아니라, 체내에서 면역 조절, 감염 방지, 지질 및 콜레스테롤 대사, 항산화 기능을 보이고 있어, 앞으로 건강기능 식품 우수 소재로 활용될 가능성은 더 커질 것이다. 다만, 대부분의 연구들이 아직은 세포실험과 동물시험인 단계이기에 실제 인체적용 시험을 마친 소재들은 적은 편이다. 향후 꾸준한 연구성과를 바탕으로 다양한 기능을 가진 포스트바이오틱스 소재와 제품들이 개발된다면 건강기능식품 산업에 새로운 성장동력이 될 것으로 예상 된다.

This study produces electroconductive polycaprolactone (PCL)-based film with different amounts of graphene (G) through electrospinning, and the characteristics of the produced G/PCL composites are investigated. The G/PCL results are analyzed by comparing them with those obtained using pure PCL electrospun film as a control. The morphology of electrospun material is analyzed through scanning electron microscopy and transmission electron microscopy. Mechanical and electrical properties are also evaluated. Composites containing 1% graphene have the highest elongation rate, and 5% samples have the highest strength and elasticity. Graphene contents > 25% show electro-conductivity, which level improves with increase of graphene content. Biological characteristics of G/PCL composites are assessed through behavioral analysis of neural cell attachment and proliferation. Cell experiments reveal that compositions < 50% show slightly reduced cell viability. Moreover, graphene combinations facilitated cell proliferation compared to pure PCL. These results confirm that a 25 % G/PCL composition is best for application to systems that introduce external stimuli such as electric fields and electrodes to lead to synergistic efficiency of tissue regeneration.

위성신호 반사계측(GNSS-Reflectometry) 기술은 위성으로부터 전송되는 신호의 지표면 혹은 해수면에 반사되는 신호를 측정하여 분석하는 기법으로서, 해수면 높이측정, 태풍 및 기상이변, 그리고 토양의 수분 및 적설량 측정 등에 활용되고 있다. 본 논문에서는 GNSS-R 기술의 해양 활용확대와 그 가능성을 살펴보기 위하여, 위성신호의 신호대잡음비를 이용하는 GNSS-R 기술의 개념과 측정원리에 대해 설명하고, 국제적인 활용 사례를 조사하여 제시하였다. 특히 GNSS-R 기술을 기존 DGNSS 기준국 및 상시관측소 인프라를 이용하여 해양안전 및 환경 모니터링에 활용 가능할 뿐만 아니라, 지상 및 해양기준국, 위성기반, 해상선박 탑재 측면에서의 해양 응용 가능분야를 조사하여 제안하였다.

항공 및 지리 공간 기술은 연구자 및 농업관련 실무자들이 더욱더 쉽게 접근할 수 있게 되었으며, 이러한 기술은 농업과 임업에 있어 현재 병해충 관리의 변화에 중추적인 역할을 할 수 있다. 지난 20년 동안 위성, 유무인항공기, 스펙트럼 센서들, 정보 시스템 및 자동화 현장 장비들의 기술들은 병해충을 감지하고, 특정 지점에 대한 병해충을 방제하는데 사용되어져 왔다. 빅 데이터 기반한 인공 지능과 함께 항공 및 지리 정보 기술의 가용 함에도 불구하고 이러한 기술을 사과 IPM에 적용하는 것은 아직 실현되지 않았다. 본 논문은 사과연구소에서 수행한 사례 연구를 통해 사과 IPM 개선에 활용할 수 있는 항공 및 지리 정보기술의 발전과 한계에 대해 논하고자 한다.

In-situ carbon-coated tin oxide (ISCC-SnO2) was fabricated by colloidal processing and sucrose was used as a soluble carbon source. ISCC-SnO2 was characterized by X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and nitrogen adsorption–desorption by BET methods, scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). Cyclic voltammetry (CV) and galvanostatic charge–discharge (GCD) properties of ISCC-SnO2 were investigated in 1 M Na2SO4 solution. The specific capacitance of ISCC-SnO2 was achieved 42.7 mFcm−2 at a scan rate of 25 mVs−1 and showed excellent charge–discharge behavior.

유전적 조절, 유전자 발현 그리고 환경적 단서, 화학적 신호에 대응하는 표현형 변이에서 세포 RNA는 ubiquitous 역할 이외에도 세포 외 RNA(exRNA)라 하는 새로운 형태의 RNA는 추후 연구의 방향을 제시한다. exRNA는 membrane vesicles 또는 세포 외 소포체(EV)로 알려진 membrane blebs를 통해 세포 외부로 운반된다. EV의 형성은 원핵생물, 진핵생물, 고세균을 포함한 모든 미생물군에 우세하게 보존되어있다. 본 리뷰는 세균 유래 exRNA 에 관해 세가지 주제에 초점을 두었다. exRNA의 발견과 박테리아 유전자 배열에 대한 외부 RNA의 영향, b. exRNA 의 분비기작을 통한 방출, c. 다른 그람음성 및 그람양성균에 의해 분비되는 exRNA로 고안될 수 있는 응용 가능 분야이다. 본 리뷰에서 장내 미생물군의 probiotics 및 후 성유전학적 규제에서 본 exRNA와 exRNA마커와 같은 EV 파생 응용프로그램에 대한 의견을 제공할 것이다.

고분자 전해질 막 연료전지(polymer electrolyte membrane fuel cell, PEMFC)는 환경오염물질 배출이 없는 친환경 에너지 변환 장치로 주목을 받고 있다. PEMFC의 구성요소 중 고분자 전해질 막(polymer electrolyte membrane, PEM)은 음 극에서 발생되는 수소이온을 양극으로 전달하는 역할과 동시에 분리막으로써 연료의 투과를 차단하는 역할을 수행하는 핵심 소재이다. 대표적으로 NafionⓇ과 같은 과불소화계 고분자 전해질 막이 상용화 되어있지만 높은 단가 및 분해 시 환경오염물 질이 배출되는 단점이 존재하여, 이를 대체할 탄화수소계 고분자를 활용한 전해질 막 개발에 관한 연구들이 수행되고 있다. 높은 수소이온 전도도를 가지며 동시에 우수한 물리⋅화학적 안정성을 갖는 탄화수소계 고분자 기반 전해질 막을 개발하기 위해 가교 구조가 도입된 전해질 막을 개발하는 연구들이 보고되고 있다. 본 총설은 가교 전해질 막을 제조하기 위해 이온교 환 작용기가 도입된 탄화수소계 고분자를 활용하여 다양한 종류의 가교 전해질 막을 제조하는 방법에 대해 논하였다.

A facile microwave assisted solvothermal process is designed for fabricating SnS nanoparticles decorated on graphene nanosheet, which used as visible light driven photocatalyst. Some typical characterization techniques such as XRD, FT-IR, SEM with EDX analysis, and TEM and BET analysis are used to analyse the physical characteristics of as-prepared samples. Spherical SnS nanoparticles are uniformly dispersed on the surface of graphene nanosheet due to ammonia, which can prevent the aggregation of graphene oxide. Meanwhile, microwave radiation provides fast energy that promotes the formation of spherical SnS nanoparticles within a short time. The visible light photocatalytic activity of as-prepared SnS-GR nanocomposites is analysed through photodegradation efficiency of methylene blue with high concentration. According to the higher photocatalytic property, the as-prepared SnS-GR nanocomposites can be expected to be an efficient visible light driven photocatalyst. After five cycles for decolorization, the rate decreases from 87 % to 78 % (about 9 %). It is obvious that the photocatalytic activity of SnS-GR nanocomposite has good repeatability.