알칼리 수전해를 위한 Fe가 함유된 Ni-Mo-P 나노 어레이 촉매의 제조

학위논문(석사)--서울대학교 대학원 :융합과학기술대학원 나노융합학과,2019. 8. 박원철.수전해를 통한 수소 및 산소발생 기술은 화석연료의 고갈 및 화석연료 사용에 따른 환경오염문제를 해결 할 수 있는 기술 중 하나로 각광받고 있다. 열역학적으로 수전해에 필요한 에너지는 1.23 V이다. 하지만 산소 및 수소발생 반응의 복잡한 반응경로 및 반응생성물로 인해 실제로 1.23 V이상의 전압이 필요하고, 이를 과전압이라 한다. 현재 반응에 필요한 과전압을 낮추기 위해 산업적으로 사용되는 촉매는 Pt 및 RuO2, IrO2 과 같은 귀금속 기반의 촉매물질이다. 하지만 이들은 매장량이 적어 가격 경쟁력이 떨어지고, 낮은 내구성 문제로 대량화에 어려움이 있다. 따라서 귀금속 촉매를 대체할 수 있는 새로운 물질을 개발하는 것이 필요하다. 본 연구는 Fe가 포함된 Ni-Mo-P 어레이를 니켈 폼위에 성장 (NMFP) 시키는 방법을 제시하고, 이 물질이 효율적인 수전해 촉매로 사용될 수 있음을 증명하였다. NMFP는 수열합성법을 통해 NiMoO4·xH2O를 니켈 폼위에 성장시킨 후 (NMO), 표면에 니켈-철 프루시안 블루 아날로그 (Ni-Fe PBA)를 합성한 뒤, 인 도핑을 통해 합성 할 수 있다. 합성 과정에서 NMO는 PBA가 잘 분리되어 성장 할 수 있도록 돕는 템플릿 및 Ni 이온 제공원으로서 작용하고, K3[Fe(CN)6 는 Ni-Fe PBA의 Fe 이온 및 유기 링커로 작용한다. 합성된 NMFP는 Fe 첨가 효과 및 많은 활성점이 노출 되어 있는 정렬된 나노로드 구조로 인해 알칼라인 전해질 (1.0 M KOH)에서 우수한 HER, OER 성능을 나타냈으며, 40시간 반응 후에도 성능 저하를 거의 보이지 않았다. NMFP를 양극, 음극으로 사용한 셀은 100 mA·cm-2 가 회로에 흐르기 위해 1.63 V (과전압 400 mV)의 전압이 필요하고, 3000 사이클 사용 후에도 우수한 성능을 나타냈다.The production of hydrogen and oxygen via electrolysis is being recognized as a rising technology to handle the future energy crisis. Thus, fabricating highly active and cost-effective electrocatalysts toward HER and OER is essential to improve the water splitting efficiency. Herein, the Fe-incorporated Ni-Mo-P array on nickel foam (denoted NMFP) was synthesized and used as electrocatalyst for overall water splitting in alkaline media. The preparation of NMFP begins with a hydrothermal treatment of NiMoO4·xH2O nanoarray on nickel foam (denoted as NMO), followed by the modification of Prussian blue analogue (PBA). After the subsequent phosphorization process, the NMFP is successfully synthesized. In the synthesis procedure, NiMoO4∙xH2O serves as a sacrificial template and K3[Fe(CN)6] acts as Fe sources as well as an organic linker for growth of Ni-Fe PBA on it. As a result, NMFP exhibits remarkable catalytic activity and long term performance in both HER and OER in 1.0 M KOH. In addition, overall water splitting cell with using NMFP as both the cathode and anode has small operating voltage and long-term operation with little loss of activity in 1.0 M KOH. This research can broaden an insight into the fabrication of polymetallic compounds with well-organized to further improve water electrolysis. Furthermore, the proposed synthesis method can be extended to a variety of energy storage and conversion applications.1. Introduction 13 1.1. Electrochemical water splitting in alkaline media 13 1.2. TMPC for overall water splitting 14 1.3. Fabrication strategies for efficient electrocatalysts 15 1.4. The purpose of our research 16 2. Experimental 17 2.1. Reagents 17 2.2. Preparation of NMO 17 2.3. Preparation of NMF 18 2.4. Preparation of NMFP and NMOP 18 2.5. Material characterizations 19 2.6. Electrochemical measurements 20 3. Result and Discussion 21 3.1. Material analysis 21 3.2. Electrochemical analysis 38 4. Conclusion 59 References 60 국문 초록 (Abstract in Korean) 75Maste

암 세포 증식과 이동에서의 lysyl-tRNA synthetase와 aminoacyl-tRNA synthetase-interacting multi-functional protein2의 역할 규명

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 약학과(의약생명과학전공), 2012. 8. 김성훈.Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs)는 단백질 합성과정 중 tRNA에 상보적인 아미노산을 결합시켜주는 효소이다. 이 중 9개의 ARS는 multi-tRNA synthetase complex (MSC)를 형성하며, 이 밖에도 MSC 안에는 효소의 활성을 갖지 않으면서 MSC 골격 유지에 중요한 AIMP (Aminoacyl-tRNA synthetase interacting multifunctional protein) 1, 2, 3으로 명명된 보조인자가 포함되어 있다. Lysine을 tRNALys에 전달해주는 Lysyl-tRNA synthetase (KRS)는 MSC안에서 AIMP2와 강하게 결합하고 있다. Lysyl-tRNA synthetase (KRS)는 ribosome 구성요소 중 하나인 p40/37LRP의 dimer 형태인 67kDa laminin receptor (67LR)와 세포막에서 결합하여 세포 이동에 중요한 역할을 하게 된다. 67LR은 세포이동과 암전이의 주요인자로 보고되어있다. 본 연구는 KRS를 통한 67LR의 안정화가 일반 세포의 경우 세포이동을 촉진하며, 암세포의 경우 암세포의 이동을 촉진시켜 암 전이를 돕는 작용을 한다는 것을 규명하였다. Laminin 신호가 전달되면 KRS는 52번 threonine 잔기에 인산화가 일어난 후 MSC에서 분리되어 세포막으로 이동하게 된다. 세포막으로 이동한 KRS는 67LR과 결합하여 E3 ligase중 하나인 Nedd4에 의한 67LR의 분해를 저해하고 67LR의 안정화에 기여한다. KRS와 강한 결합을 하는 AIMP2는 KRS와 반대로 TGF-β 신호에 의해 암 세포 증식 억제 인자로써 작용한다. TGF-β 신호는 세포 증식을 억제하는 신호이다. 본 연구는 AIMP2가 TGF-β신호를 촉진시키고, c-myc의 발현을 감소시킴으로써 세포의 증식 및 분열을 억제하여 항암기능을 나타냄을 규명하였다. TGF-β 신호가 전달되면 AIMP2는 156번 serine 잔기의 인산화를 통해 핵 안으로 들어가게 된다. 핵 안에서 AIMP2는 TGF-β 신호의 억제인자로 알려져 있는 Smurf2-Smad7 complex의 분해를 촉진시킴으로써 TGF-β 수용체의 안정성을 증가시킨다. 또한 이 분해과정을 이용하여 AIMP2는 암 유발인자인 c-myc의 상위인자인 FBP를 분해시켜 c-myc의 발현 또한 감소시킨다. 앞의 2가지 연구를 통해 MSC 내에서 상호작용하는 KRS와 AIMP2가 암 세포 이동 (KRS)과 암 세포 성장 억제 (AIMP2)의 상반된 기능을 수행한다는 사실을 규명하였다. 위의 연구를 통해 KRS와 AIMP2는 암 전이와 증식을 조절할 수 있는 암 치료의 혁신적 표적으로서의 가치를 지님을 알 수 있다.Aminoacyl-tRNA synthetases (ARSs) are enzymes to catalyze the ligation of amino acids to cognate tRNAs in translation. Among 20 mammalian ARSs, 9 ARSs form the multi-tRNA synthetase complex (MSC) with three non-enzymatic factors for efficient translation. The function of non-enzymatic factors, aminoacyl-tRNA synthetase-interacting multi-functional proteins (AIMPs), is a stabilization of MSC via interaction with their adjacent ARSs. Lysyl-tRNA synthetase (KRS) is the ARS ligating the lysine to tRNALys. Among the AIMPs, aminoacyl-tRNA synthetase-interacting multi-functional protein2 (AIMP2) is the major scaffolding molecule to stabilize the MSC for enhancing the efficiency of translation. KRS shows the strong binding to AIMP2 in MSC. KRS enhances the cell migration in membrane through the binding with 67kDa laminin receptor (67LR), dimerized form of p40/37LRP which is one of the ribosomal components. 67LR was well reported as a critical factor in cell migration and cancer metastasis. This study elucidates that KRS facilitates cell migration via stabilization of 67LR in normal cells, especially increases the cancer metastasis in cancer cells. Upon laminin signal, KRS, phoshprylated at threonine 52 by p38MAPK, is dissociated from MSC and translocates to plasma membrane. In membrane, KRS binds to 67LR for inhibiting the approach of Nedd4, E3 ligase of 67LR, resulting the suppression of ubiquitination-mediated turnover of 67LR. AIMP2, strong binding partner of KRS in MSC, shows the TGF-β signal-mediated tumor suppressor function. TGF-β is the essential antiproliferative cytokine. This study demonstrates the AIMP2 enhances the TGF-β signal, implying the function of tumor suppressor. Upon TGF-β signal, AIMP2 is phosphorylated at serine 156 by p38MAPK and translocated to nucleus from cytosol. In nucleus, AIMP2 facilitates the turnover of Smad7-Smurf2 complex, negative feedback components of TGF-β signal, resulting in stabilization of type I TGF-β receptor. AIMP2 leads to the turnover of FBP, transcription factor of c-myc, through Smurf2-mediated ubiquitination in nucleus. Through the above two studies, the migration promoting and tumor suppressing effect of KRS and AIMP2, interaction partners in MSC for translation, was unveiled. These investigations suggest KRS and AIMP2 as innovative therapeutic targets to control the cancer metastasis and progression.Abstract ----------------------------------------------------------------------------- i Introduction ----------------------------------------------------------------------- iv Contents -------------------------------------------------------------------------- viii Chapter I. Interaction of Two Translational Components, Lysyl-tRNA Synthetase and p40/37LRP in Plasma Membrane Promotes Cell Migration ------ ix Chapter II. Tumor Suppressor AIMP2 Regulates Smad7-Smurf2-Mediated Negative Regulation of TGF-β Signaling ------------------------------------ x List of figures and tables ------------------------------------------------------- xi Abbreviations ------------------------------------------------------------------- xiii 국문초록 ------------------------------------------------------------------------- xiv  Chapter I Interaction of Two Translational Components, Lysyl-tRNA Synthetase and p40/37LRP in Plasma Membrane Promotes Cell Migration Title ------------------------------------------------------------------------------------------------- 1 Abbreviation lists --------------------------------------------------------------------------------- 2 Abstract --------------------------------------------------------------------------------------------- 3 Introduction ---------------------------------------------------------------------------------------- 4 Results ---------------------------------------------------------------------------------------------- 7 Discussion ---------------------------------------------------------------------------------------- 42 Materials and Methods -------------------------------------------------------------------------- 45 References ---------------------------------------------------------------------------------------- 58  Chapter II Tumor Suppressor AIMP2 Regulates Smad7-Smurf2-Mediated Negative Regulation of TGF-β Signaling Title ------------------------------------------------------------------------------------------------ 64 Abbreviation lists -------------------------------------------------------------------------------- 65 Abstract ------------------------------------------------------------------------------------------- 66 Introduction --------------------------------------------------------------------------------------- 67 Results --------------------------------------------------------------------------------------------- 70 Discussion --------------------------------------------------------------------------------------- 103 Materials and Methods ------------------------------------------------------------------------ 107 References --------------------------------------------------------------------------------------- 114Docto

쉘형상 탄소나노입자를 활용한 상온 가스센서의 제조 및 특성

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 기계항공공학부, 2011.8. 최만수.Docto

방송위원회와 정보통신부의 통합과정 사례연구

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :언론정보학과,2010.2.Maste

Lysy1-tRNA synthetase (KRS) increases cancer metastasis through maturation of 37kDa LR

학위논문(석사) --서울대학교 대학원 :약학과,2007.Maste

Cyclic scheduling of dual-armed cluster tools with different wafer transport times between parallel chambers

학위논문(석사) - 한국과학기술원 : 산업및시스템공학과, 2009. 8., [ iv, 46 p. ]본 연구는 병렬 챔버간 이송시간이 일정하지 않은 양팔 클러스터 장비의 스케줄링 문제에 대해 다룬다. 먼저 해당 장비에 대한 페트리넷 모델을 개발하고 사이클 타임을 분석한다. 그리고 공정 스텝이 병목이고 장비가 LCM 사이클로 운영될 경우 공정스텝간에는 여전히 기존의 스왑 운영 방식이 최적임을 증명한다. 둘째로, 연속하는 두 공정스텝의 병렬 챔버의 수가 모두 서로소이면 장비의 사이클 타임이 병렬 챔버의 사용순서에 무관함을 보인다. 또한 해당 장비의 사이클 타임을 구하는 식을 제시한다. 서로소 조건이 만족되지 않을 때 병렬 챔버 간 사용 순서를 결정하는 MIP모델을 개발한다. 그리고 나서 챔버간 이송시간의 차이가 미치는 영향을 몇 가지 실험 예제를 통해 보이도록 한다. 마지막으로 웨이퍼 지연을 일정하게 만드는 전략과 웨이퍼 지연의 최대값을 최소화하는 두 가지 웨이퍼 지연 관리 전략을 제시한다.한국과학기술원 : 산업및시스템공학과

워크로드 분석에 의한 클러스터 장비의 최적 스케쥴링

학위논문(박사) - 한국과학기술원 : 산업및시스템공학과, 2013.8, [ viii, 100 p. ]Cluster tools, each of which consists of several single-wafer processing chambers, a wafer handling robot and loadlocks for wafer cassette loading, have been widely used for various wafer fabrication processes. Recently, they tend to be connected together or more chambers are serially configured in a tool with multiple robots in order to reduce lot transfers between tools and increase the tool throughput by parallelizing a long process step with multiple chambers. One of the objectives of this research is to provide a unified cyclic scheduling method for such sequentially connected tools. Another objective is to discuss optimal scheduling of transient cycles for cluster tools. Scheduling problems of transient cycles such as start-up cycles and close-down cycles have not been well addressed compared to those of steady full cycles in which cluster tools can repeat identical work cycles. However, the proportion of the transient cycles has become larger than before due to smaller lot size. For these problems, we use the concept of the workload, the minimal time to produce a wafer at the resource, and extend the workload to the problems for sequentially connected tools and transient cycles. In Chapter 2, we examine cyclic scheduling problems of sequentially connected cluster tools with separated input and output modules, which include linear cluster tools and in-line multiple cluster tools. We first compute workloads for each process step and each robot, of which the maximum provide a lower bound of the tool cycle time. We then identify an assignment rule of assigning the chambers to the process steps that makes the tool cycle time independent of the order of using the parallel chambers. We also propose robot task sequences for each component cluster tool, which are modified from the well-known backward sequence or swap sequence. We prove that the modified backward sequence and the swap sequence are optimal for single-armed component tools and dual-armed component...한국과학기술원 : 산업및시스템공학과