도핑 엔지니어링은 넓은 밴드갭, 낮은 전하 운반체 농도, 제한된 전하 수송 속도 등 리튬 이온 배터리용 산화물 기반 세라믹 분리막의 고유한 한계를 극복하는 효과적인 전략으로 부상했다. 이종 원자가 도핑은 전자 구조와 결함 화학을 변화시켜 산소 결함 및 결함 상태를 생성함으로써 리튬 이온 수송을 향상시키고 계면 저항을 감소시킨다. 또한, 도핑으로 인 한 격자 안정화는 기계적 강도를 개선하고 덴드라이트 침투를 억제하며 전기화학적 신뢰성을 향상시킨다. 산화물 기반 세라 믹 분리막은 고온에서 심각한 수축 및 용융 현상을 보이는 기존 폴리올레핀 분리막에 비해 우수한 열 안정성을 나타낸다. 기 계적으로 견고한 세라믹 골격은 열 응력 하에서도 구조적 안정성을 유지하고 내부 단락을 방지하여 배터리 안전성을 크게 향 상시킨다. 특히, 전하 운반체 활성화와 구조적 안정성이 균형을 이루는 최적의 도핑 농도 범위가 존재하여 전하 수송 성능과 안전성을 극대화할 수 있다. 종합적으로, 도핑 엔지니어링은 차세대 리튬 이온 배터리용 고성능 및 본질적으로 안전한 세라믹 분리막 개발을 위한 합리적인 전략을 제공한다.

This study examined the potential of Abeliophyllum distichum leaf powder as a functional food ingredient. A. distichum is endemic to Korea with varioe biological activities. Vegan white chocolate was prepared with 0, 0.25, 0.5, 0.75, and 1% A. distichum leaf powder, and the physicochemical properties, texture, antioxidant activity, and sensory characteristics were analyzed. The total polyphenol content and DPPH radical scavenging activity increased significantly as the amount of A. distichum leaf powder increased, indicating enhanced antioxidant capacity. Color analysis revealed decreases in the lightness (L*) and redness (a*) values and an increase in yellowness (b*), resulting in a darker chocolate color. The pH increased slightly as the level of powder addition was increased, while the soluble solid contents decreased. Texture analysis revealed decreased hardness and increased cohesiveness, resulting in a softer and more compact texture. The sensory evaluation suggested that the overall acceptability was highest in the chocolate containing 0.5% A. distichum leaf powder, with the highest scores for color, aroma, and taste. Higher addition levels reduced the acceptability because of the increased bitterness and color intensity. These results suggest that 0.5% A. distichum leaf powder is the optimal level for enhancing the functional and sensory qualities of vegan chocolate.

This study investigated the quality and antioxidant characteristics of rice morning bread prepared with the addition of apple peel powder (APP, 0, 4, 8, and 12% w/w). It sought to evaluate the influence of APP on the antioxidant capacity of rice morning bread. The findings are summarized as follows: First, as the APP content increased, the weight of the rice morning bread significantly increased, while the volume and specific volume decreased (p<0.001). Second, the Hunter color values showed that the L value (lightness) decreased, whereas the a (redness) and b (yellowness) values increased significantly. Third, texture profile analysis revealed that hardness and chewiness increased with increasing APP levels, whereas cohesiveness decreased (p<0.001). Fourth, antioxidant activities (measured with 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl [DPPH], 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) [ABTS] radical scavenging ability, and ferric reducing antioxidant power [FRAP]) improved significantly. Fifth, the total phenolic content (TPC) of rice morning bread significantly increased with increasing levels of APP (p<0.05). In conclusion, although APP significantly enhances antioxidant properties, given the bread's physical characteristics, a 4% addition is most appropriate. This study suggests that apple peel powder, a sustainable byproduct, is a promising material for developing functional bakery products.

본 연구는 유칼립투스 기반 복합추출물(Eucalyptus-Based Complex, EBC)의 항산화 및 항염 증 효능을 평가하고, 기능성 화장품 소재로서의 적용 가능성을 검토하고자 수행되었다. EBC는 유칼립투스 오일, 티트리 오일, 로즈마리 오일과 편백·황금 70% 에탄올 추출물을 일정 비율로 혼합하여 제조하였으며, 2,2-Diphenyl-1-picrylhydrazyl(DPPH) 및 2,2'-Azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS+) 라디칼 소거능을 통해 항산화 활성을 측정하였다. 항염증 활성은 lipopolysaccharide(LPS)로 염증 을 유도한 RAW 264.7 대식세포에서 nitric oxide(NO) 생성량과 MTT assay 기반 세포 생존율을 측정하 고, 염증 관련 유전자(iNOS, COX-2, IL-1β)의 mRNA 발현을 real-time PCR로 분석하여 평가하였다. EBC는 100–1000 μg/mL 범위에서 DPPH 및 ABTS+ 라디칼 소거능이 90% 이상을 나타내어 우수한 항산 화 활성을 보였다. MTT 결과, EBC 처리 농도 25 μg/mL 미만에서 세포 생존율이 80% 이상으로 유지되 었으나, 25 μg/mL 이상 농도에서는 생존율이 80% 이하로 급격히 감소하여 사용 농도의 제한 필요성이 확인되었다. 동일한 안전 농도 범위에서 EBC는 LPS로 증가된 NO 생성을 농도 의존적으로 유의하게 감소 시켰고, real-time PCR 분석 결과 iNOS, COX-2, IL-1β mRNA 발현을 유의하게 억제하여 염증 매개인자의 발현을 조절하는 항염증 기전을 갖는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 통해 유칼립투스 기반 복합 추출물은 적정 농도에서 산화 스트레스 저감과 염증 반응 조절을 동시에 수행할 수 있는 잠재력을 지니며, 향후 in vivo 및 임상 연구를 통해 검증된다면 민감·염증성 피부를 위한 기능성 화장품 원료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

감귤식초는 감귤을 주원료로 발효하여 제조한 발효식초 로 항산화 및 생리활성 특성으로 인해 기능성 식품 소재 로서 점점 더 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 제주에서 생산된 감귤식초의 항산화 활성을 평가하기 위해 총 폴리 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, 총 카로티노이드 함량, 비 타민 C, 나린진, 헤스페리딘, FRAP 활성, PMA 분석, DPPH 및 ABTS 자유라디칼 소거능, hydroxyl 라디칼 소거 활성 을 포함한 다양한 항산화 활성 관련 지표를 분석하였다. 감귤식초의 총 폴리페놀, 총 플라보노이드, 총 카로티노이 드 함량은 각각 314.93-685.83 μg GAE/g, 328.72- 727.66 μg QE/g, 0.25-0.72 μg/mL으로 나타났으며, 비타민 C, 나리진, 헤스페리딘 함량은 각각 1.43-30.19 μg/mL, 0.89- 9.20 μg/mL, 18.49-85.82 μg/mL로 분석되었다. FRAP 활성 과 PMA 분석은 각각 0.61-2.16 mM TE/g, 0.93-2.84 mM AAE/g으로 측정되었고, DPPH 및 ABTS 자유라디칼 소거 능은 각각 66.32-77.57%, 58.96-84.58%로 비교적 높은 활 성을 나타냈다. 반면, hydroxyl 라디칼 소거 활성은 14.40- 20.74%로 다른 분석 지표에 비해 낮은 수치를 보였다. 이 러한 결과는 다양한 생리 활성 화합물이 감귤 식초의 항 산화 활성에 기여한다는 것을 보여주며, 이는 기능성 식 품 성분으로의 잠재적인 활용 가능성을 시사한다.

This study evaluated the antioxidant and anti-inflammatory effects of the hot-water extract of Allium wakegi Araki roots (ARE). The extract was prepared by reflux extraction, concentration, and freeze-drying. Total polyphenol content (TPC) was measured using the Folin–Ciocalteu method and antioxidant activity was assessed by the DPPH radical scavenging assay. ARE showed dosedependent scavenging activity reaching 62.26±0.95% at 20 mg/mL. RAW 264.7 macrophages were used to examine anti-inflammatory activity. ARE did not exhibit cytotoxicity at concentrations ≤100 μg/mL. Lipopolysaccharide (LPS)-induced nitric oxide (NO) production was significantly reduced by ARE in a dose-dependent manner with the highest inhibition observed at 100, 200 μg/mL. qRT-PCR analysis revealed that ARE suppressed the mRNA expression of iNOS (Nos2) and COX-2 (Ptgs2). Western blot analysis further showed that ARE inhibited LPS-induced p-ERK phosphorylation and reduced the protein levels of iNOS and TNF-α. These results indicate that ARE possesses antioxidant capacity and effectively attenuates inflammation by inhibiting NO production, suppressing pro-inflammatory gene expression, and modulating MAPK signaling. Therefore, ARE may serve as a promising natural ingredient for functional foods targeting oxidative stress and inflammation.

This study developed a calibration model using near-infrared spectroscopy (NIR) for the rapid and non-destructive prediction of functional components—total polyphenols, total flavonoids, and antioxidant activities—in sweetpotato. Analysis of 473 sweetpotato genetic resources revealed significant variation and diversity in total polyphenols (4.67 to 2,419 mg/100g, CV 74.26%), total flavonoids (7.71 to 1,057.67 mg/100g, CV 122.88%), DPPH radical scavenging activity (7.83 to 532.56 mg/100g, CV 111%), and ABTS radical scavenging activity (11.84 to 615.87 mg/100g, CV 70.02%). The NIR spectra (400 to 2,500 nm), following pretreatment and modified partial least squares (MPLS) regression, were utilized to create the calibration model. Cross-validation indicated high predictive performance for total polyphenols (R2 cv 0.895), total flavonoids (0.940), DPPH (0.955), and ABTS (0.940). External validation yielded R2 ev values ranging from 0.623 to 0.726 and RPD values between 1.58 and 2.13, confirming the model's practical applicability for large-scale screening and classification. However, further enhancements are needed to improve the accuracy of quantitative analysis. Future studies should focus on refining the predictive model by incorporating samples from diverse genetic resources and cultivation environments. This research demonstrates that NIR spectroscopy can be effectively employed for the rapid, non-destructive evaluation of sweetpotato functional quality, facilitating the efficient selection of high-value cultivars.

Oil-in-water (O/W) emulsified foods are highly susceptible to lipid oxidation, a reaction predominantly initiated at the oil-water interface where multiple reactive pathways operate simultaneously. In such complex multiphase systems, the efficacy of natural antioxidants is severely limited by their chemical instability and their inability to effectively reach this critical interfacial region. These constraints necessitate the development of structural delivery systems to improve the spatial distribution and persistence of natural antioxidants in emulsified food matrices. Liposomes offer an adaptable nanocarrier platform that enhances interfacial accessibility, protects encapsulated antioxidants from environmental stressors (such as oxygen and metal ions), and modulates their retention and release kinetics. However, the practical application of liposomes in food matrices remains challenging due to the intrinsic structural properties of food-grade phospholipids, the complex interfacial behavior of lipid bilayers, and significant restrictions imposed by current preparation methods. These factors collectively govern the physicochemical attributes essential for liposome performance in complex food environments. This review synthesizes structural and mechanistic perspectives on oxidation in O/W emulsions. It evaluates how liposomal design parameters— including phospholipid composition, cholesterol incorporation, surface modification, and solvent-dependent manufacturing strategies—influence efficient antioxidant delivery. By integrating these critical considerations, this review aims to establish key design principles for advancing food-grade liposomal systems, thereby supporting their potential as an approach to enhance oxidative stability and reduce reliance on synthetic antioxidants.

디클로페낙(Diclofenac, DCF)은 수생 환경에서 빈번하게 검출되는 대표적인 비스테로이드성 항염증제(Non-steroidal anti-inflammatory drug, NSAID)이다. 다양한 수생 생물에 대한 DCF의 생태독성은 보고된 바 있으나, 해양 비표적 생물에 미치는 영향은 아직 명확히 규명되지 않았다. 이에 본 연구는 해양 환경의 주요 1차 소비자인 기수산 물벼룩 Diaphanosoma celebensis를 대상으로 DCF의 급성 및 만성 독성 영향과 더불어 해독, 항산화, 탈피 및 생식 경로의 분자적 기전을 조사하였다. 급성 독성 결과, DCF의 24시간 및 48시간 반수치사농도(LC50)는 각각 121.11 mg/L와 52.18 mg/L이였고, 유전자 발현 분석 결과 항산화 및 해독 기전 관련 유전자의 발현이 농도 의존적으로 유의하게 증가하였다. 그러나 환경 농도를 반영한 아치사 농도 조건의 만성 노출에서는 생식 지표에 유의한 영향이 관찰되지 않았다. 이러한 결과는 D. celebensis가 DCF에 노출 시 산화적 스트레스를 유발하며, 항산화 효소와 해독 관련 유전자는 DCF 독성에 대한 방어 기전에 참여하는 것으로 보인다.

본 연구에서는 과불화 알킬 사슬이 도입된 산화 그래핀(perfluoroalkyl-grafted graphene oxide, FGO)을 합성하고, 이를 과불소화계 고분자인 나피온(Nafion)에 복합화하여 바나듐 레독스 흐름 전지(vanadium redox flow battery, VRFB)용 이 온 교환 막을 개발하고자 하였다. FGO는 염기성 촉매 하에서 카르복실산기를 함유한 폴리(헥사플루오로프로필렌 옥사이드) (157 FSL, DuPont)의 카르복실산기와 GO의 에폭시기 간 개환 에스터화 반응을 통해 합성하였다. 합성된 FGO를 Nafion 기 지체에 함량을 달리하여 첨가한 복합막(N/FGO_X)을 제조하고, 함수율, 체적 안정성, 수소 이온 전도도, 바나듐 이온 투과도 및 셀 성능을 평가하였다. N/FGO 복합막은 Nafion 단일막 대비 낮은 함수율과 체적 변화율을 보였으며, FGO의 물리적 차단 효과에 의해 바나듐 이온 투과도가 감소하면서도 수소 이온 전도도를 유지하여 우수한 이온 선택도를 나타내었다. VRFB 단 위 셀 평가 결과, FGO가 도입된 복합막은 Nafion 단일막을 적용한 셀 대비 높은 방전 용량, 쿨롱 효율 및 에너지 효율을 유 지하였다.

본 연구에서는 α-Al2O3 중공사 지지체 위에 γ-Al2O3, SiO2 산화막 및 Pd 금속막을 각각 증착하여 수소 분리막을 제작하고, 암모니아 열분해 반응 후 생성되는 혼합기체(H2, N2, NH3)에 대한 투과 성능을 비교⋅분석하였다. scanning electron microscope과 atomic force microscope 분석 결과, 산화막 코팅을 통해 표면 조도가 크게 개선되어 Pd 무전해도금 시 결 함 억제에 기여할 수 있음이 확인되었다. 기체투과실험은 450°C, 0.5~2.0 barg 조건에서 수행되었으며, 산화막 기반 분리막은 기공 투과 메커니즘에 의해 최대 수소 순도가 82%에 머무른 반면 금속막 기반 분리막은 용해–확산 기반의 bulk diffusion 메 커니즘을 통해 97% 이상 순도의 수소를 안정적으로 분리하였다. 특히 Pd/α 중공사막은 2 barg에서 15 mL/min 이상의 수소 flux와 1900 이상의 H2/NH3 seperation factor을 기록하며 산화물 기반 분리막보다 월등한 성능을 보였다. 결론적으로 산화물 막은 단독 분리 성능은 제한적이지만 Pd 증착을 위한 전처리 및 중간층으로서 유효함이 확인되었으며, Pd 중공사막은 고온 수소 정제 공정에 가장 적합한 선택지임을 입증하였다.

본 연구에서는 페나진(phenazine) 구조를 갖는 고분자인 PIM-7을 합성하고, 그 특성과 전기화학적 거동을 평가하 여 CO2 포집을 위한 산화·환원 활성 고분자 플랫폼으로서의 가능성을 검토하였다. 합성 과정에서는 5,5',6,6'-tetrahydroxy- 3,3,3',3'-tetramethyl-1,1'-spirobisindane의 케톤화 유도체(TTSBI-ketone)를 아세톤 재결정으로 정제하여 순도를 향상시 켰으며, 이를 통해 단계성장 중합이 안정적으로 진행되었다. 최종 고분자의 구조는 FT-IR 및 NMR 분석을 통해 확인하였다. 질소 흡착 분석 결과, PIM-7은 약 519 m2/g의 높은 BET 비표면적을 보여 기체 접근성이 좋은 미세다공성 골격을 형성하고 있음을 알 수 있었다. 또한 cyclic voltammetry 측정에서는 CO2가 존재할 때 PIM-7 복합 필름의 환원 전류가 선택적으로 증 가하는 현상이 관찰되었으며, 이는 환원된 페나진 중심과 CO2 사이의 상호작용에 따른 것으로 해석된다. 이러한 CO2 반응성 은 여러 주사 속도와 반복 측정 조건에서도 일관되게 유지되었고, 이는 해당 산화·환원-CO2 상호작용이 단순 표면 현상이 아 니라 고분자 자체의 고유한 특성임을 보여준다. 이와 같은 결과는 PIM-7이 고체 상태에서 전기적으로 제어 가능하며, 미세다 공성을 갖춘 산화·환원 기반 CO2 포집 소재로 활용될 수 있음을 제시한다.

전기화학적 탄소 포집은 에너지 집약적인 열역학적 공정에 대한 유망한 대안으로, 등온 운전 및 재생 에너지원과 의 통합을 가능하게 한다. 그러나 주로 드롭 캐스팅 기술에 의존하는 현재의 전극 제조 방식은 확장성을 제한하고 활물질과 전도성 물질 사이의 불균일한 계면으로 인해 전도 경로의 효율을 저해한다. 본 연구에서는 확장 가능한 전기화학적 탄소 포집 응용 분야를 위해 전기화학적 CO2 반응 특성을 가짐과 동시에 용액 공정이 가능하고 산화-환원 활성을 가지는 폴리이미드 (redox-active polyimides, RAP)의 첫 번째 사례를 보고한다. 합성된 RAP는 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP) 및 N,N-디메틸포름아미드(N,N-dimethylformamide, DMF)와 같은 유기 용매에서 우수한 용액 가공성을 보였으며, 용해도는 산화-환원 활성 유닛을 가지는 단량체의 조성에 따라 달랐다. 질소 및 이산화탄소 포화 조건에서 수행된 순환 전압전류법 실 험을 통해 CO2 대기 조건에서 반파 전위의 뚜렷한 변화를 관찰하였으며, 이는 RAP의 CO2 분자와의 반응성을 입증해주는 결 과이다. 용액 가공성, 산화-환원 활성, CO2 반응성의 조합은 RAP를 대규모 전기화학적 탄소 포집 시스템에서 활용 가능한 유 망한 후보로 자리매김하여 효과적인 CO2 제거 성능을 유지하면서 전극 호환성과 제조 확장성 측면에서 중요한 과제를 해결 할 수 있다.

This study aimed to enhance the value of traditional Korean sweet Dasik by incorporating citrus mandarin powder rich in functional components. Jinmal Dasik was prepared using citrus mandarin powder at concentrations of 0%, 8%, 16%, 24%, and 32%. Quality characteristics, sensory properties, and antioxidant activities of the samples were evaluated. As the citrus mandarin powder concentration increased, moisture and sugar content increased, while pH decreased. Color measurements revealed decreased lightness and increased redness and yellowness. Mechanical texture parameters showed no significant differences among the groups. In sensory evaluation, the 24% sample received the highest scores for appearance, taste, texture, and overall acceptability, while the 24% and 32% samples achieved the highest aroma scores. Quantitative descriptive analysis indicated that higher powder levels increased yellowness, citrus aroma, sweetness, sourness, bitterness, astringency, and moistness, though no significant differences were observed in terms of hardness and chewiness. Principal component analysis supported these trends. The antioxidant activity of Jinmal Dasik, including total phenol and flavonoid contents, DPPH radical scavenging activity, and reducing power, increased with higher levels of citrus mandarin powder. Overall, the addition of 24% citrus mandarin powder was optimal for improving the sensory acceptability, antioxidant activity, and quality attributes of Jinmal Dasik.

본 연구는 헬리크리섬(Helichrysum italicum) 에센셜 오일(HIEO)의 항산화 활성과 화장품 소 재로서의 활용 가능성을 평가하기 위해 수행되었다. GC–MS 분석 결과 총 36종의 화합물이 동정되었으며, 주요 성분은 β-ocimene(22.2%), isoitalicene(13.4%), β-elemene(11.5%), neryl acetate(8.5%) 등이었다. 화학적 조성은 세스퀴테르펜 탄화수소(55.6%)가 가장 높은 비율을 차지하였다. 총 폴리페놀과 총 플라보노 이드 함량은 각각 2.121 ± 0.004 mg GAE/g, 11.587 ± 0.131 mg QE/g으로 나타났다. DPPH 라디칼 소거 활성 시험에서는 0.6 -3% (v/v) 범위에서 유의한 항산화 활성이 확인되었으며, 3% (v/v) 농도에서 85.79%의 높은 소거 활성을 보였다. 세포 독성 시험 결과 HDF 세포에서 0.003125- 0.05% (v/v) 처리 시 90% 이상의 세포 생존율을 보여 안전성이 확인되었다. 또한 3% HIEO 세럼을 이용한 1차 첩포 자극 시험 에서도 피부 자극이 관찰되지 않았다. 이상의 결과는 HIEO가 항산화 활성이 높고 피부 안전성이 확보된 화장품 소재로서 활용 가능함을 시사한다.

In this study, ZnO porous nanorods were synthesised using a rotational hydrothermal process, and their performance as hydrogen sulphide (H2S) gas sensors was analysed. Compared to commercial ZnO nanoparticles and conventionally hydrothermally synthesised ZnO nanorods, the ZnO porous nanorods exhibited a more uniform structure and improved crystal growth in the (002) plane, with surfaces rich in porosity and oxygen vacancies. These structural and chemical characteristics significantly improved the sensitivity toward H2S, showing high detection performance at 250°C across various concentrations of H2S gas. Additionally, the sensor demonstrated excellent selectivity against other gases such as C2H5OH, C6H6, C7H8, and NH3. This study indicated that the rotational hydrothermal process is an effective method for developing high-performance ZnO-based gas sensors and suggests its applicability to other metal oxide materials.