Carbon fibers of polyacrylonitrile (PAN) type were coated with nickel nanoparticles using a chemical reduction method in alkaline hydrazine bath. The carbon fibers were firstly heated at 400 °C and then chemically treated in hydrochloric acid followed by nitric acid to clean, remove any foreign particles and functionalized its graphitic surfaces by introducing some functional groups. The functionalized carbon fibers were coated with nickel to produce 10 wt% Cf/Ni nanocomposites. The uncoated heat treated and the nickel coated carbon fibers were investigated by SEM, EDS, FTIR and XRD to characterize the particle size, morphology, chemical composition and the crystal structure of the investigated materials. The nickel nanoparticles were successfully deposited as homogeneous layer on the surface of the functionalized carbon fibers. Also, the deposited nickel nanoparticles have quazi-spherical shape and 128–225 nm median particle size. The untreated and the heat treated as well as the 10 wt% Cf/Ni nanocomposite particles were further reinforced in ethylene vinyl acetate (EVA) polymer separately by melt blending technique to prepare 0.5 wt% Cf-EVA polymer matrix stretchable conductive composites. The microstructures of the prepared polymer composites were investigated using optical microscope. The carbon fibers as well as the nickel coated one were homogenously distributed in the polymer matrix. The obtained samples were analyzed by TGA. The addition of the nickel coated carbon fibers to the EVA was improved the thermal stability by increasing the thermal decomposition temperature Tmax1 and Tmax2. The electrical and the mechanical properties of the obtained 10 wt% Cf/Ni nanocomposites as well as the 0.5 wt% Cf-EVA stretchable conductive composites were evaluated by measuring its thermal stability by thermogravimetric analysis (TGA), electrical resistivity by four probe method and tensile properties. The electrical resistivity of the fibers was decreased by coating with nickel and the 10 wt% Cf/Ni nanocomposites has lower resistivity than the carbon fibers itself. Also, the electrical resistivity of the neat EVA is decreased from 3.2 × 1010 to 1.4 × 104 Ω cm in case of the reinforced 0.5 wt% Cf/Ni-EVA polymer composite. However, the ultimate elongation and the Young’s modulus of the neat EVA polymer was increased by reinforcing with carbon fibers and its nickel composite.

In zinc-air batteries, the gel polymer electrolyte (GPE) is an important factor for improving performance. The rigid physical properties of polyvinyl alcohol reduce ionic conductivity, which degrades the performance of the batteries. Zinc acetate is an effective additive that can increase ionic conductivity by weakening the bonding structure of polyvinyl alcohol. In this study, polymer electrolytes were prepared by mixing polyvinyl alcohol and zinc acetate dihydride. The material properties of the prepared polymer electrolytes were analyzed by Fourier-transform infrared spectroscopy (FT-IR), scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffraction (XRD), and thermogravimetric analysis (TGA). Also, Electrochemical impedance spectroscopy was used to calculate ionic conductivity. The electrolyte resistances of GPE, 0.2 GPE, 0.4 GPE, and 0.6 GPE were 0.394, 0.338, 0.290, and 0.213 Ω, respectively. In addition, 0.6 GPE delivered 0.023 S/cm high ionic conductivity. Among all of the polymer electrolytes tested, 0.6 GPE showed enhanced cycle life performance and the highest specific discharge capacity of 11.73 mAh/cm2 at 10 mA. These results verified that 0.6 GPE improves the performance of zinc-air batteries.

A Partially hydrolyzed poly (vinyl acetate) (PHPVA)-borax complex-based gel-like coating was successfully developed for the decontamination of Simulated nuclear fallout (SFO) from surfaces. The sprayable coating was self-generated on the surface by borate-diol ester bonds after simultaneously mixing two solutions of borax and PHPVA. The SFO particles, synthesized at 1,200°C for melting, were glassy while some crystalline phases (e.g., SiO2 and Fe2O3) existed together. The SFO particles were fixed onto the Stainless steel (SS) substrate by dropping and evaporating water. for examination of the dust-removal performance of PHPVA-borax based coating. The dusts on the SS surface was successfully removed by casting the PHPVA-borax based coating within 1 minute, demonstrating the excellent dust-removal property of the PHPVA-borax based coating. The used PAB complex in wet state was recovered by using vacuum suction machine in short time. The solid-state PHPVA-borax based film was self-delaminated from the SS substrate after fully drying the used PHPVA-borax coating but this requires long period of time.

The bioreduction process from soluble U(VI) to insoluble U(IV) has been extensively studied in the field of radionuclides migration. Since acetic acid (AcOH) is widely used as an electron donor for bioreduction of U(VI), it is necessary to understand the effect of U(VI)-AcOH complexes that exist in different species depending on pH on this process. Changes in samples before and after bioreduction can be compared using time-resolved laser luminescence spectroscopy (TRLLS), which measures the characteristic luminescence spectra of different U(VI) species. Although luminescence properties of U(VI)-AcOH species were reported, experiments were conducted under conditions below pH 4.5. In this study, spectrophotometry and TRLLS for U(VI)-AcOH species (10−100 μM U(VI) and 20 mM AcOH) were performed in pH ranges extending to neutral and alkaline pH regions similar to groundwater conditions as well as acidic pH region. Two different complexes (UO2(AcO)+, UO2(AcO)2 with U(VI) and acetate ratios of 1:1, 1:2) were observed in the acidic pH region. The 1:1 complex, which appears as the pH increases, has no luminescence properties, but its presence can be confirmed because it serves to reduce the luminescence intensity of UO2 2+. In contrast, the 1:2 complex exhibits distinct luminescence properties that distinguish it from UO2 2+. The 1:3 complex (UO2(AcO)3 -) expected to appear with increasing pH was not observed. Two different complexes ((UO2)3(OH)5 +, (UO2)3(OH)7 - with U(VI) and OH ratios of 3:5, 3:7) were observed as the major species in the neutral pH region, but their luminescence lifetimes are remarkably short compared those in the absence of AcOH. Solid U(VI) particles were observed in the alkaline pH region, and they also had completely different luminescence properties from the aforementioned U(VI)-AcOH and U(VI)-hydrolysis species. Based on these results, the effect of pH in the presence of AcOH on the bioreduction process from U(VI) to U(IV) will be discussed.

Eruca sativa (E. sativa)는 루꼴라라고 불리우고 이탈리아 요리에 많이 사용되는 식물로 Brassicaceae 속에 속하는 다년생 식물이다. E. sativa를 70% 에탄올로 환류추출 및 농축하고 (ES), n-hexane (EHex), ethyl acetate (EEA), chloroform (ECHCl3), n-butyl alcohol (EBuOH) 및 water (EDW) 용매 극성별로 분획하여 미백 효능을 규명하고 화장품 소재로서의 응용성을 연구하였다. ES, EHex, EEA, ECHCl3, EBuOH 및 EDW의 mushroom tyrosinase 활성 저해를 평가한 결과 EEA가 가장 유의하게 저해하였으며, B16F10 멜라노마 세포 내에서의 멜라닌 생성을 확인한 결과 ES, EEA 및 EBuOH 를 처리하였을 때 멜라닌 생성이 유의하게 저해되었으며, 특히 EEA 분획물에서 가장 효과가 뛰어났다. 피부염과 여드름을 일으키는 황색포도상구균, 여드름 원인균을 포함한 8종의 세균, 진균에 대해 ES, EHex, EEA, ECHCl3, EBuOH 및 EDW의 항균력과 방부력 시험을 평가한 결과 EEA는 8종의 균 모두 효과적으로 항균력을 나타냈다. ES를 0.05, 0.1%를 함유하여 제조한 토너와 에멀션은 기존 처방에서 방부력을 증가 시켜 천연보존제 역할을 할 수 있을 것으로 판단된다. ES를 토너, 에멀션 제형에 0.05, 0.1%로 첨가하여 일광, -20, 4, 25, 55 ℃ 조건에서 4 개월동안 안정성을 평가한 결과 pH 및 점도에 대한 영향은 크게 없었 으나 대조군 및 ES를 첨가한 에멀션 55 ℃에서 분리가 일어나는 것을 확인하였다. 또한, 피부침투시험을 통해 EEA는 6 hr에서 0.058%가 침투되어 임상적인 효능을 예측할 수 있었다. 천연소재 E. sativa는 미백 기능성화장품 소재 및 천연 항균 보존제로 활용 가치가 있을 것으로 사료된다.

본 연구에서 와송 에틸아세테이트 분획물을 항균활성 및 화장품 소재로 활용하기 위해 연구를 진행하였다. 와송 에틸아세테이트 분획물의 항균활성을 측정한 결과 Paper disc method에서 S. aureus, S. epidermidis, P. aeruginosa 균의 생육을 저해하였으며, 특히 S. aureus에 대한 생육저해환은 0.5 g/mL농도에서 18.35 ± 1.5 mm로 대조군인 methyl paraben(16.83 ± 1.0 mm)보다 우수한 항균활성을 나타내었 다. MIC 측정을 통한 최소저해농도를 평가에서는 Candida. A를 제외한 나머지 S. aureus, S. epidermidis, E. coli P. aeruginosa 균주에서 17.5 mg/mL의 최소저해농도를 보였으며 화장품 에멀션 제형에 적용하여 Challenge test를 통해 방부 효능을 평가한 결과, S. aureus에 대하여 와송 에틸아세테이트 분획물을 0.3% 첨가한 에멀션에서 7일 후 100.0%균의 생장을 사멸시켜 화장품에 적용 시 우수한 방부효능을 나타내었다.

Two lab-scale trickle-bed type biofilters with a single fungal species (Aspergillus fumigatus, Acidomyces acidophilus, respectively) have been studied to investigate the simultaneous removal of inorganic (hydrogen sulfide) and organic (butyl acetate) compounds. The biofilter with Aspergillus fumigatus treated simultaneously two different compounds with removal capacity of 1,511 mgS/m3/hr and 6,324 mgC/m3/hr; and the biofilter inoculated with Acidomyces acidophilus had the removal capacity of 1,254 mgS/m3/hr and 6,045 mgC/m3/hr. Stable operational performance was observed in both biofilters under an acidic condition of pH 2 to 4. Based on pseudo-first-order removal rates as a function of depth in the biofilter, Aspergillus fumigatus showed a twice faster rate of hydrogen sulfide removal than Acidomyces acidophilus, 15.9% (Aspergillus fumigatus) and 17.9% (Acidomyces acidophilus) of total sulfur removed were oxidized to produce sulfates, and 77.8% (Aspergillus fumigatus) and 79.4% (Acidomyces acidophilus) were accumulated in the form of S0 through the bed in both biofilters, respectively.

본 연구에서 사용된 와송(Orostachys japonica A. Berger)은 암 치료를 위한 민간요법으로 오랫동안 사용되어 온 약초이다. 본 연구에서는 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능 활성에 대하여 실험한 결과를 보고한다. 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능은 0.10 mg/mL 농도에서 78.54%의 DPPH 라디칼 소거활성을 보였고, 73.48%의 ABTS+ 라디칼 소거활성을 나타내어 항산화 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 대체실험동물 모델인 제브라피쉬를 이용한 독성실험 결과에서는 모든 농도에서 100%의 배아 생존율을 보이고 응고 또는 부화지연을 관찰할 수 없어 독성이 없는 것으로 나타났으며 , UV-B조사에 의해 유도된 ROS생성은 와송 에틸아세테이트 분획물을 처리한 모든 larvae에서 전체적으로 형광강도가 감소하였다. 특히 3 μg/mL 농도에서 양성대조군 대비 35.7%의 감소율을 보여 효과적으로 ROS 생성을 억제하였음을 확인하였다. 위와 같은 결과로 미루어보아, 와송 에틸아세테이트 분획물은 천연 항산화제로서 화장품 분야에서 응용 가능성이 있을 것으로 기대한다.

이 연구는 식물성 계면활성제를 사용하여 토코페릴아세테이트의 가용화와 유화력에 관한 연구이다. 고순도의 폴리글리세릴-10이소스테아레이트와 폴리글리세릴-10올리에이트를 혼합하여 우수한 가용화력과 유화력을 가진 식물성계면활성제를 합성하였다. 이 혼합원료의 이름을 Solubil EWG-1100 으로 칭하였다. 이 원료의 외관은 엷은 노란색의 페이스트, 고유의 냄새를 가지고 있었고, 비중은 1.12, 산가는 0.085이었다. 이 계면활성제의 HLB값은 평균값=15.18로 Griffin식을 통하여 계산하였다. 이 계면활성제가 토코페릴아세테이트를 가용화하는 거동을 메커니즘적으로 검증하였다. 가용화의 성능은 유관으로 평가하는 방법과 UV분광광도계로 650 nm에서 투과도 측정을 통하여 투명도를 평가하였다. 이 결과 3 %의 에탄올을 보조용매로 사용한 처방에서 토코페릴아세테이트를 가용화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 가용물의 약 5 배가 필요하였다. 에탄올을 보조용매로 사용하지 않은 처방에서 토코페릴아 세테이트를 가용화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 가용물의 약 7 배가 필요하였다. 또한 10 %의 토코페릴아세테이트를 유화하는데 필요한 계면활성제의 농도는 1 wt%, 유화입경은 3.5 mm이었다. 안정하고 미세한 유화입자를 얻기 위하여, 토코페릴아세테이트의 농도가 증가할수록, Solubil EWG-1100 의 농도도 함께 증가해야 하는 것을 알 수 있었다. pH변화에 따른 계면활성제의 가용화력을 실험한 결과 pH=3.2의 산성영역, pH=7.0의 중성영역, pH=11.8의 알칼리성영역에서도 안정화된 가용화력을 보였다. 이러한 결과를 바탕으로 스킨케어처방, 민감성피부용제품, 악건성피부용 제품을 개발하는 화장품 분야에 폭넓게 응용이 가능할 것으로 기대한다.

Short-chain fatty acids (SCFAs) such as acetate, propionate, and butyrate are secondary metabolites produced by anaerobic fermentation of dietary fibers in the intestine. Intestinal SCFAs exert various beneficial effects on intestinal homeostasis, including energy metabolism, autophagy, cell proliferation, immune reaction, and inflammation, whereas contradictory roles of SCFAs in the oral cavity have been reported. Herein, we found that low and high concentrations of SCFAs induce differential regulation of intracellular Ca2+ mobilization and expression of pro-inflammatory cytokines, such as interleukin (IL)-6 and IL-8, respectively, in gingival fibroblast cells. Additionally, cell viability was found to be differentially regulated in response to low and high concentrations of SCFAs. These findings demonstrate that the physiological functions of SCFAs in various cellular responses are more likely dependent on their local concentration.

국내에 호박을 가해하는 두 과실파리는 Zeugodacus 속으로 분류된다. 호박꽃과실파리(Z. scutellata) 수컷은 큐루어(Cuelure)에 유인되어 포장에서 이 과실파리의 발생을 모니터링 하는 데 이용된다. 이에 반해, 호박과실파리(Z. depressa) 수컷을 유인하는 물질은 아직 알려지지 않았 다. 단백질 먹이 유인제가 대부분의 과실파리를 유인하게 되는데 여기에 terpinyl acetate (TA)를 추가하여 호박과실파리의 유인력을 높였다. 본 연구는 TA-단백질먹이 유인제를 이용하여 호박 재배지에서 호박과실파리의 연중 발생을 모니터링 하는 데 목적을 두었다. TA-단백질먹이 유인제의 효율성을 증명하기 위해 호박꽃과실파리를 대상으로 큐루어와 TA-단백질먹이 유인제를 이용하여 2019년 한 해 동안 발생을 모니터링하고 이 두 유인제로 얻어진 연중 모니터링 자료를 비교하였다. 두 유인제를 이용한 호박꽃과실파리의 연중 발생 패턴은 10월 하순을 제외하면 유사하였다. TA-단백질먹이 유인제는 10월 하순 시기에도 지속적인 호박꽃과실파리의 포획을 보였는데 이는 9월 하순 이후 호박꽃과실파리의 성충 휴면 유기에 따른 유인 행동 차이로 이해되고 있다. TA-단백질먹이 유인제를 이용한 호박과실파리의 연중 모니터링은 크게 두 개의 발생 최성기를 보여 하나는 7월 중순이고 다른 하나는 8～9월에 나타나며 포획된 개체들의 80% 이상이 암컷이었다. 이러한 TA-단백질먹이 유인제의 두 과실 파리류에 대한 유인 효과를 바탕으로 스피노사드(spinosad) 살충제를 가미한 수화제를 제조하고 호박 재배지에 살포하였다. 처리 7 일경과 후 약 70% 이상의 방제 효과를 기록하였다. 그러나 이 방제 효과는 처리 이후 기간이 경과하면서 낮아지는 경향을 나타냈다. 이상의 결과는 TA-단 백질먹이 유인제를 이용하여 야외 호박 재배지에서 호박과실파리의 연중 모니터링이 가능하다는 것을 보여 주었다. 또한 스피노사드를 가미한 TA-단백질먹이 유살제가 이들 호박과실파리류 방제에 응용될 수 있다는 것을 제시하고 있다.

본 연구에서는 에틸아세테이트와 피페라진을 적용한 가죽 표면 코팅제로 사용할 수용성 폴리우레탄의 합성을 위해 poly(tetramethylene ether) glycol(PTMG)를 기반으로 isoporon diisocyanate (IPDI)와 dimethylolbutanoic acid(DMBA)의 반응을 통해 프리폴리머를 합성하였다. 이후 수분산시킨 수지에 피페라진을 0.01M, 0.03M, 0.05M, 0.07M을 쇄연장 반응을 해서 각각의 인장강도, 연신율, CV(cyclic voltammetry), 내용제성 분석을 실시했다. 준비된 시료의 인장강도는 피페라진 함량 0.07M일 때 5.422 kgf/㎟ 로 측정되었으며, 연신율을 측정한 결과 피페라진이 0.01M 일 때 587 %로 측정되었다. 내용제성 분석결과 피페라진 함량과 상관없이 동등한 내용제성으로 측정되었으며, CV 측정을 통해 피페라진 함량에 따라 산화환원전위가 변화되는 것을 확인 할 수 있었다.