연속식 전기탈이온(continuous electrodeionization, CEDI)은 고순도수(high purity water, HPW)를 제조하기 위한 핵심적인 수처리 기술이다. 본 연구에서는 CEDI 성능 향상을 위해 이온교환수지 층의 구성과 이온교환막의 특성이 미치는 영향을 고찰하였다. 먼저, 다양한 이온교환수지 층 구성(mixed-bed, layered-bed, separated-bed)을 비교한 결과, mixed-bed 구 조가 가장 높은 염 제거율과 낮은 에너지 소비를 나타내었다. 이어서 이온교환수지 조성의 영향을 평가하기 위해 chromatography 수지와 gel 수지의 부피비율(C:G) 및 음이온/양이온 수지 비율(A:C)을 조절한 실험을 수행하였다. 그 결과, C:G = 25:75 및 A:C = 5:5 조건에서 가장 우수한 탈염 성능을 나타냈으며, 이는 적절한 공극 구조와 이온교환기 함량 간 균형을 통 해 물 분해 반응 및 이온 전달이 최적화된 결과로 해석된다. 또한, 두 종류의 상용 불균질 이온교환막(Lanxess 막과 금화정수 막)을 비교한 결과, 금화정수 막이 Lanxess 막보다 더 높은 이온전도도, 이온교환용량, 투과선택성을 나타내었고, 이에 따라 더 높은 탈염 효율과 낮은 에너지 소비를 나타내었다. 본 연구의 결과는 고효율 CEDI 시스템 설계를 위한 이온교환수지 층 조성 및 멤브레인 특성의 최적화 방향을 보여준다.

나피온은 연료 전지용 고분자 전해질막(polymer electrode membrane, PEM)으로서 가장 실용적인 막 중 하나로 꾸준히 부상해 왔다. 그러나 나피온 막은 높은 온도에서의 낮은 전도도와 기체 분자에 대한 물리적 장벽과 같은 몇 가지 문 제를 가지고 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 이온성 액체(ionic liquid, IL)와 결합하여 전도도와 반응 속도를 향상시킬 수 있는 방안이 제시되고 있다. 나피온 막을 IL, 특히 IL-나피온 막의 다양한 종류와 구성으로 도핑한 결과, 1-butyl-3-methylimidazolium (BMI+)과 1-butyl-3-methylimidazolium trifluoromethanesulfonate (BMIMOTf)와 같은 IL이 일반적으로 사용되는 나피온 115 및 나피온 117 막과 비교했을 때 이온 전도도, 열적 안정성 및 수분 흡수 특성을 향상시킬 수 있다는 것이 밝혀 졌다. 본 리뷰에서는 이러한 효과와 나피온 막 매트릭스 내 이온성 액체의 변화로 인해 어떻게 발생하는지에 대해 논의하고 자 한다.

Multivalent ions in natural aqueous solutions—such as seawater, brackish water, and freshwater—can negatively affect the performance of ion exchange membranes (IEMs) used in electrochemical energy and environmental devices. In this study, a pore-filling cation exchange membrane (CEM) permeable to multivalent ions was fabricated to minimize performance degradation caused by such ions. To achieve this, multilayer pore-filling CEMs were prepared by performing two impregnation processes using monomer electrolyte solutions of different compositions (varying deionized water content and monomerto- crosslinker ratios). As a result, a highly crosslinked electrolyte polymer formed on the internal side of the CEM, while a low-crosslinked polymer formed on the external side. Due to the presence of the low-crosslinked outer polymer layer, the multilayer pore-filling CEM exhibited a smaller increase in resistance caused by Mg2+ ions. Furthermore, based on the correlation between permselectivity and resistance measured in a 0.45 M NaCl + 0.05 M MgCl2 solution, which simulated the Mg2+ concentration in seawater, an optimal structure of multilayer pore-filling CEM was identified, and it exhibited a minimized increase in resistance and a permselectivity of over 90 %.

본 연구에서는 Na2SO4 폐수 처리를 위한 바이폴라막 전기투석(bipolar membrane electrodialysis, BPED)에 적용하 기 위한 sulfonated poly(phenylence oxide) (SPPO) 기반 강화 양이온교환막(cation-exchange membrane, CEM)을 제조하고 그 성능을 평가하였다. 특히, 다양한 open area, opening size, 두께를 가지는 직조형 지지체를 사용하여, 지지체가 강화막의 물리 적 및 전기화학적 특성에 미치는 영향을 분석하였다. 실험 결과, open area와 opening size가 증가할수록 이오노머의 충진율 이 증가하고 이온 전도 경로가 개선되어 막의 전기적 저항이 감소하고 함수율은 증가하는 경향성을 나타내었다. 한편, OH- 이온은 함수율이 높은 조건에서 막을 통해 더 쉽게 투과하였으며, SO4 2‒ 이온은 지지체의 특성과는 상관없이 전반적으로 낮 은 투과도를 나타내었다. 또한 제조막의 특성과 산/알칼리 조건에서의 내화학성을 종합적으로 고려한 결과, polypropylene (PP)이 가장 적합한 보강재 소재로 판단되었으며, 이를 활용하여 제조한 강화막은 상용막 대비 우수한 인장강도와 구조적 안 정성을 나타내었다. 개발된 강화 CEM을 BPED에 적용한 결과, 상용막 대비 막을 통한 SO4 2‒ 누출이 현저히 억제되어 산/염 기 순도, 전류 효율, 및 에너지 효율이 향상됨을 확인할 수 있었다.

청정에너지는 원유 사용으로 인한 이산화탄소 배출로 환경오염이 계속 증가하는 이 시기에 필요한 에너지이다. 리튬 이온 배터리는 훌륭한 대안 중 하나이지만 막대한 수요로 인해 오염은 물론 비용이 증가한다. 배터리에서 사용한 리튬 을 재활용하는 것이 상기 문제를 해결하는 가장 좋은 방법이다. 정전 용량 탈이온화 공정(capacitive deionization, CDI)에서 는, 셀을 통과하는 전해질에 존재하는 양이온과 음이온이 전극 물질로 전환되고 전극의 극성이 반대가 됨으로써 탈착된다. 전 극의 특성을 개선하는 것이 리튬 이온 회수를 향상시키는 데 있어 핵심이다. 주요 문제는 리튬 이온의 낮은 탈삽입과 선택성 이다. 망간 산화물과 같은 전이 금속 산화물이 탄소 나노튜브로 코팅될 경우, 리튬 회수 성능이 향상된다. 본 리뷰 논문에서 는 폴리머 기반 전극과 복합 전극에 의한 리튬 회수에 대해 설명하며, 최근 전극 소재의 발전이 CDI 성능 향상에 어떻게 기 여하는지에 대해 초점을 맞춘다. 이러한 발전이 리튬 회수 효율 개선에 어떻게 기여하는지 설명하며, 기존 문헌을 보완하고 확장하는 관점을 제시한다.

The endoplasmic reticulum (ER) is a major storage medium for intracellular calcium (Ca²⁺). Changes in ER Ca²⁺ homeostasis can lead to endoplasmic reticulum stress (ER stress), which, in turn, activates the unfolded protein response (UPR). However, the mechanisms involved remain unclear. This paper investigates the pathways involved in ER stress, ER Ca²⁺ homeostasis, Ca²⁺ channels, and related oral diseases. A systematic search of the literature up to April 8, 2025, was performed using PubMed and Google Scholar with specific terms for ER stress, Ca²⁺ homeostasis, and oral disease. The findings are summarized in both graphical and narrative forms. Disruption of ER Ca²⁺ homeostasis leading to ER stress and UPR can cause cellular dysfunction and inflammation in oral tissues. Understanding the relationship between ER Ca²⁺ homeostasis and ER stress in oral diseases could provide new targets for oral disease treatment.

This study proposes a weighted ensemble deep learning framework for accurately predicting the State of Health (SOH) of lithium-ion batteries. Three distinct model architectures—CNN-LSTM, Transformer-LSTM, and CEEMDAN-BiGRU—are combined using a normalized inverse RMSE-based weighting scheme to enhance predictive performance. Unlike conventional approaches using fixed hyperparameter settings, this study employs Bayesian Optimization via Optuna to automatically tune key hyperparameters such as time steps (range: 10-35) and hidden units (range: 32-128). To ensure robustness and reproducibility, ten independent runs were conducted with different random seeds. Experimental evaluations were performed using the NASA Ames B0047 cell discharge dataset. The ensemble model achieved an average RMSE of 0.01381 with a standard deviation of ±0.00190, outperforming the best single model (CEEMDAN-BiGRU, average RMSE: 0.01487) in both accuracy and stability. Additionally, the ensemble's average inference time of 3.83 seconds demonstrates its practical feasibility for real-time Battery Management System (BMS) integration. The proposed framework effectively leverages complementary model characteristics and automated optimization strategies to provide accurate and stable SOH predictions for lithium-ion batteries.