그래핀 산화물(GO), 폴리에틸렌 글리콜 다이아크릴레이트(PEGDA), 폴리에틸렌 글리콜 메틸 에터 아크릴레이트 (PEGMEA)의 나노복합체를 자외선 광중합을 통해 합성하였다. GO는 가교된 폴리에틸렌 옥사이드(XPEO) 매트릭스 내에 최 대 1.0 wt% 농도까지 균일하게 분산시켰다. 더 높은 농도에서는 GO가 응집되는 경향을 보였다. 잘 분산된 GO는 친수성 PEO 사슬과 추가적인 화학적 가교 네트워크를 형성했다. XPEO-GO 나노복합체는 GO 농도에 따라 기계적 강도 및 염과 가 스에 대한 차단 특성이 향상된 것으로 나타났다. 이 연구는 다양한 GO 농도와 플레이크 크기를 가진 XPEO-GO 하이드로겔 의 제조 및 특성화를 다루고 있다. 이러한 특성은 나노복합 하이드로겔이 강화된 XPEO 기반 바이오소재 및 고급 항균성 한 외여과(UF) 친수성 코팅에서의 잠재적 응용 가능성을 시사한다.

음이온 교환막(AEM) 수전해용 AEM 소재 개발은 재생 에너지를 활용한 수소 생산 기술을 개선하는 데 중요한 역할을 한다. 이러한 소재를 설계하고 최적화하는 데 분자동역학 전산모사가 유용하게 사용되지만, 전산모사 결과의 정확도 는 사용된 force-field에 크게 의존한다. 본 연구의 목적은 AEM 소재의 구조와 이온 전도 특성을 예측할 때 force-field 선택 이 미치는 영향을 체계적으로 조사하는 것이다. 이를 위해 poly(spirobisindane-co-aryl terphenyl piperidinium) (PSTP) 구조를 모델 시스템으로 선택하고 COMPASS III, pcff, Universal, Dreiding 등 네 가지 주요 force-field를 비교 분석하였다. 각 force-field의 특성과 한계를 평가하기 위해 298~353 K의 온도 범위에서 수화 채널 형태, 물 분자와 수산화 이온의 분포, 수산 화 이온 전도성을 계산하였다. 이를 통해 AEM 소재의 분자동역학 전산모사에 가장 적합한 force-field를 제시하고, 고성능 AEM 소재 개발을 위한 계산 지침을 제공하고자 한다.

장미 속은 오랜 시간에 걸쳐 잡종화, 배수화 및 육종 등을 통해 약 250개의 종과 30,000여 품종이 존재하는 진화 역사를 가지고 있으며, 다양한 분류체계로 구분되고 있다. 이에, 본 연구 는 장미 속 자원의 다양성을 평가하고 자생식물 해당화의 육종적 활용을 위해 수행되었다. 장미 속 자원의 형태학적 다양성을 확인하기 위해 장미 속 자원 303점에 대해 형태적 특성조사를 실시하고 해당화 및 장미 속 자원 29점을 선발하여 SSR 분석을 실시하였다. 추가적으로, 해당화의 육종적 활용을 위한 자원 6점 을 선발하고 화분 검정을 실시하였다. 본 연구의 결과, 장미 속 자원 303점의 다양성 평가 결과에서 유사한 형태적 특징을 지닌 자원끼리 7개 그룹으로 나뉘었다. 선발된 29개 자원의 형태학적 데이터와 분자학적 데이터를 이용한 군집 분석 결과, 데이터의 유사성을 보인 자원끼리 각각 5개, 4개 그룹으로 구분되었다. 또한, 혼합분석 시에는 3개 그룹으로 확인되었다. 분류 결과를 바탕으로 자생 식물을 이용한 정원장미 육종을 위해 각각 특성이 다른 해당화를 3점 선발하였고 장미 속 자원에 속하는 정원 장미 3점을 선발하여 총 6자원을 선발하였다. 선발된 자원의 화분 검정 결과, 종간 교잡체를 제외한 5가지 자원에서 90% 이상의 정상화분율을 확인하였다. 본 결과는 자생식물 해당화를 재평가 하고 정원 장미 육종 전략 수립에 도움이 될 것으로 기대된다.

최근 국내외 화장품과 식품산업에서 다양하게 사용되어 지고 있는 콜라겐 단백질 제품은 점차 그 용도와 특성에 따라 보다 고도화, 기능화 되어 가고 있다. 피부 건강의 지표인 콜라겐은 다양한 용도로 개발되어 사용되고 있으 며, 콜라겐의 소비가 증가함에 따라 용도에 적합한 최적 화된 콜라겐 제품의 개발이 중요한 연구 분야이다. 특히 여러 기업과 연구기관들에 의해서 콜라겐의 흡수율을 높 이기 위한 다양한 노력이 이루어지고 있다. 따라서 본 연 구에서는 프란즈(Franz) 세포 시스템을 이용하여 국내에서 판매되는 다양한 분자량별 콜라겐 제품의 경피 및 구강 상피세포 투과성을 비교하였다. 그 결과, 피부 표피/진피 조직과 비교하여 구강점막 조직의 콜라겐 흡수율이 분자 량 500달톤과 1,000달톤의 경우 모두 통계적으로 유의하 게(각각 약 10배, 2배) 높은 것으로 확인되었다. 또한, 분 자량별 구강점막 조직 흡수율을 비교한 결과, 분자량 500 달톤의 콜라겐이 분자량 1,000달톤 제품에 비해 흡수율이 2-3배 증가함을 확인하였다. 분자량 500달톤의 경우 Cmax 와 AUCt 값이 가장 높게 나타났으며, 피부 표피/진피 세 포에 비해 구강점막세포 시험군의 모든 지표가 높은 것으 로 나타났다. 본 연구 결과는 피부 흡수보다는 구강 점막 세포를 통한 콜라겐의 흡수방법이 콜라겐 체내 흡수증가 에 유효한 수단임을 시사하며, 분자량 1,000달톤 이하에서 도 보다 더 작은 500달톤의 저분자 콜라겐의 흡수율이 증 가되는 것으로 보아 콜라겐의 분자량이 흡수율 증가의 주 요한 요소임을 확인할 수 있었다.

PURPOSES : This study aimed to develop a quantitative structure property relationships (QSPR) model to predict the density from the molecular structure information of the asphalt binder AAA1, a non-full connected structure mixed with a total of 12 molecules. METHODS : The partial least squares regression (PLSR) model, which models the relationship between predictions and responses and the structure of these variables, was applied to predict the density of a binder with molecule descriptors. The PLSR model could also analyze data with collinear, noisy, and multiple dimensional independent variables. The density and additive-free AAA1 binder’s molecule systems generated by an asphalt binder’s molecules-related study were used to fit the PLSR model with the molecular descriptors produced using alvaDesc software. In addition to developing the relationship, a systematic feature selection framework (i.e., the V-WSP- and PLSR-modelbased genetic algorithm (GA)) was applied to explore sets of predictors which contributed to predicting the physical property. RESULTS : The PLSR model accurately predicted the density for the AAA1 binder’s molecules using the condition of the temperature and aging level (R2 was 0.9537, RMSE was 0.00424, and MAP was 0.00323 for the test data) and provided a set of features which correlated well to the property. CONCLUSIONS : Through the establishment of the physical property prediction model, it was possible to evaluate the physical properties of construction materials without limited experiments or simulations, and it could be used to comprehensively design the modified material composition.

PURPOSES : As evaluation methods for road paving materials become increasingly complex, there is a need for a method that combines computational science and informatics for new material development. This study aimed to develop a rational methodology for applying molecular dynamics and AI-based material development techniques to the development of additives for asphalt mixtures. METHODS : This study reviewed relevant literature to analyze various molecular models, evaluation methods, and metrics for asphalt binders. It examined the molecular structures and conditions required for calculations using molecular dynamics and evaluated methods for assessing the interactions between additives and asphalt binders, as well as properties such as the density, viscosity, and glass transition temperature. Key evaluation indicators included the concept and application of interaction energy, work of adhesion, cohesive energy density, solubility parameters, radial distribution function, energy barriers, elastic modulus, viscosity, and stress-strain curves. RESULTS : The study identified key factors and conditions for effectively evaluating the physical properties of asphalt binders and additives. It proposed selective application methods and ranges for the layer structure, temperature conditions, and evaluation metrics, considering the actual conditions in which asphalt binders were used. Additional elements and conditions considered in the literature may be further explored, considering the computational demands. CONCLUSIONS : This study devised a methodology for evaluating the physical properties of asphalt binders considering temperature and aging. It reviewed and selected useful indicators for assessing the interaction between asphalt binders, additives, and modified asphalt binders and aggregates under various environmental conditions. By applying the proposed methods and linking the results with informatics, the interaction between asphalt binders and additives could be efficiently evaluated, serving as a reliable method for new material development.

Obesity occurs when the body consumes more energy than it requires and uses less energy, resulting in the accumulation of fat, which increases the number and size of fat cells in the body. It causes high blood pressure, type 2 diabetes, and joint crowding, making it difficult to fully treat. We investigated the effects of chito oligosaccharide(CHO) functional material, which suppresses fat accumulation, restores dyslipidemia values, and has no side effects.In this study, we investigated the ameliorative effects of CHO on obese mice fed a high-fat diet. The experimental groups were divided into 5 groups (n=10) of C57BL/6 mice: normal control (N), control group (C), and chito oligosaccharide low concentration (L), medium concentration (M), and high concentration (H) groups. We tested whether CHO has an effect on obesity through body weight and adipose tissue weighing, serum lipid testing, and histological examination. Experimental analysis showed that CHO reduced body weight and adipose tissue weight, improved the concentrations of TCHO, TG, HDL, and LDL, which are factors for dyslipidemia diagnosis, and decreased the diameter size of adipose tissue. These results suggest that CHO alleviates the levels of fat growth inhibition and dyslipidemia levels in obese-induced mice, and has a positive effect on obesity.

기체 분리막의 상업적 발전은 CO2 분리 효율을 향상시키는 데 중요한 역할을 한다. 고분자량 PEO (high-Mw PEO)는 높은 CO2 용해도, 가격 경쟁성 및 견고한 기계적 특성을 가져 분리막 제조용 고분자로 유력하지만 그 특유의 결정성 으로 인해 기체 분리막에 응용이 어렵다. 본 연구에서는 결정성 감소를 위해 다양한 고분자 첨가제를 고분자량 PEO에 혼합 하는 방법을 제시하였다. 폴리에틸렌글리콜(PEG), 폴리프로필렌글리콜(PPG), 폴리아크릴산(PAA) 및 폴리비닐피롤리돈(PVP) 과 같은 상업적으로 이용 가능하고 섞임성이 좋은 수용성 고분자를 첨가제로 사용하여 PEO 결정성을 감소시킴으로써 가스 분리 성능을 향상시키고자 하였다. PEG 및 PPG의 경우 PEO의 결정 구조를 억제하지 못하고 분리막의 결함을 초래하였으나, PAA 및 PVP는 PEO의 결정 구조를 바꿔 결함이 없는 분리막을 제조하는 데 성공하였다. 고분자량 PEO 혼합막의 결정 구조 변화와 기체 분리 성능의 상관관계를 조사하여 본 연구의 결과와 이전에 기록된 결과를 바탕으로 고분자량 PEO에 대한 첨가 제 고분자의 설계 및 선택에 대한 통찰력을 제공하며, 이를 통해 비용 효율적이고 상업적으로 실용적인 CO2 분리막을 제조하 고자 하였다.

Fas-associated death domain protein (FADD) functions as an apoptotic adapter in mammals, recruiting caspases for death-inducing signaling complexes, while in lower animals, it interacts with IMD and DREDD to initiate antimicrobial responses. In this study, we examined the T. molitor FADD sequence (TmFADD) using molecular informatics methods to understand its involvement in the host's immune response against microorganisms. Knocking down TmFADD transcripts resulted in increased susceptibility of T. molitor larvae to E. coli, underscoring the significance of FADD in insect defense mechanisms and providing valuable insights into insect immunity.