The effect of compositional changes in surface films on the positive electrode performances of spinel-structured lithium manganese oxide

학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 화학생물공학부, 2015. 2. 오승모.스피넬 구조를 이루고 있는 LiMn2O4는 리튬이온 이차전지의 대표적인 양극재이다. 일반적으로 널리 사용되는 LiCoO2에 비해 원재료 가격과 공정 비용이 저렴하고, 높은 출력 특성과 안전성 (safety) 및 안정성 (stability)의 장점을 지니고 있기 때문에 전기자동차 (electric vehicle, EV)용 양극 활물질로 각광받고 있다. 하지만 55℃ 이상의 고온 조건에서 급격한 용량 퇴화 현상을 보인다는 단점이 존재하기 때문에 물질 상용화를 위해서는 이 문제점에 대한 해결이 필요하다. 문제 해결을 위해서는 고온에서 수명 저하가 발생하는 원인에 대한 근본적인 이해가 필요하다. 그러나 현재까지 고온에서 발생하는 LiMn2O4의 특징적인 퇴화 거동과 구조적인 변화에 대해서는 많은 연구가 이루어져있지만, 그러한 특징적인 변화가 발생하게 된 원인 및 퇴화 메커니즘에 대한 보고는 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 표면 피막 (surface film)에 대한 분석을 바탕으로 LiMn2O4 활물질의 고온 퇴화 거동을 이해할 수 있는 새로운 관점을 제시하였다. 고온에서 발생하는 LiMn2O4의 특징적인 거동을 크게 다음과 같은 세가지 현상으로 대표하였다1)고온 사이클 혹은 보관 시 발생하는 전극의 저항 증가, 2)알루미늄 이온을 도핑 했을 때 나타나는 고온 특성 향상, 3)충전 심도 (state-of-charge, SOC)에 따른 고온 보관 특성의 차이. 이를 피막의 특성 변화를 바탕으로 해석하기 위해 FE-SEM (field-emission scanning electron microscopy), Raman spectroscopy, XPS (X-ray photoelectron spectroscopy) 등의 분석 기기들을 이용하여 고온 보관 전후에 발생하는 표면 피막의 형태 및 화학적 조성을 비교하였다. 그 결과, 각각의 현상들을 1)망간 이온의 재전착 (re-deposition)에 따른 피막 저항 증가와 그로 인한 분극 (polarization) 현상, 2)알루미늄 이온의 재전착 현상과 알루미늄 화합물의 HF scavenging 효과, 3)충전 심도에 따른 피막 조성 변화와 피막 조성이 고온 보관 성능에 미치는 영향으로 설명하였다. 이때 피막을 이루는 구성 성분 중에서 특히 망간 플로라이드 화합물, 알루미늄 산화물 그리고 리튬 플로라이드 화합물이 전기화학적 특성에 미치는 영향을 중점적으로 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 표면 피막 특성에 따라 LiMn2O4 양극재의 고온 성능에 큰 차이가 발생할 수 있음을 제시하였다. 또한 제올라이트와 같은 알루미늄 산화물 첨가제를 사용하거나 표면 피막 생성제를 이용하여 표면 피막의 조성을 인위적으로 변화시켜줄 경우, LiMn2O4의 고온 성능이 개선되는 결과를 얻을 수 있었다.초 록 i List of Figure iii 1. 서론 1 2. 분석 방법 10 2. 1. 전기화학 특성 분석 10 2. 1. 1. 전극 및 전지 제작 10 2. 1. 2. 고온 사이클 실험 13 2. 1. 3. 고온 보관 실험 14 2. 2. 물질 퇴화 분석 17 2. 2. 1. 내부 구조 변화 분석 17 2. 2. 2. 표면 미세 구조 변화 분석 22 2. 2. 3. 표면 피막 변화 분석 26 3. 결과 및 고찰 29 3. 1. Mn 화합물의 재전착 현상이 LiMn2O4의 고온 성능에 미치는 영향 29 3. 1. 1. 실험 방법 29 3. 1. 2. LiMn2O4의 고온에서의 전기화학적 성능 30 3. 1. 3. 고온 보관에 따른 물질 구조 변화 38 3. 1. 4. 고온 보관에 따른 표면 피막 변화 42 3. 1. 5. Mn 화합물 재전착으로 인한 LiMn2O4의 퇴화 거동 62 3. 2. Al 도핑으로 인한 피막 조성 변화가 LiMn2O4의 고온 성능에 미치는 영향 64 3. 2. 1. Al 도핑의 이점 64 3. 2. 2. 실험 방법 67 3. 2. 3. Al 이온이 도핑 된 LiMn2O4의 고온에서의 전기화학적 성능 68 3. 2. 4. Al 도핑으로 인한 피막 조성 변화 79 3. 2. 5. Al 화합물 재전착 현상이 고온 전기화학적 성능에 미치는 영향 87 3. 2. 6. 제올라이트를 이용한 고온 성능 개선 90 3. 3. 충전 심도에 따른 표면 피막 조성 변화가 LiMn2O4의 고온 성능에 미치는 영향 94 3. 3. 1. 실험 방법 94 3. 3. 2. 충전 심도에 따른 고온 보관 성능 97 3. 3. 3. 충전 심도에 따른 피막 조성 변화 103 3. 3. 4. 피막 조성이 고온 보관 성능에 미치는 영향 115 3. 3. 5. 피막 형성제 첨가를 통한 고온 성능 개선 118 4. 결론 125 참고문헌 128 Abstract 137Docto

유용한 목표를 획득하기 위해 노력하는 신경회로 발견 “김대수 교수 연구팀은 광유전학적(optogenetics)뇌 연구를 통해 물체에 대한‘소유’행동을 조절하는 핵심 신경회로(core-neural circuit)를 최초로 발견하였다. 본능 행동의 동기를 담당하는 시상하부 (hypothalamus) 중 빛으로 생쥐의 전시각중추 (medial preoptic area, MPA) 의 특정 회로를 자극했을 때 생존 가치에 개의치 않고 목표 물체를 ‘획득’ 및 ‘보유’하는 현상이 관찰되며, 공중에 떠 있는 물체와 같이 목표 물체를 직접 획득하기 어려운 환경 에서도 획득을 위해 노력하는 행동이 (목표 물체를 향한 도약) 관찰되었다. 본 연구에서는 첨단 연결체학 (connectomics)을 활용하여 소유관련 행동을 조절하는 신경회로의 세부지도를 완성하고 이 신경회로가 궁극적으로 먹이활동과 사냥행동 조절에 기여한다는 생태학적인 원리를 밝혔다. 또한 본 연구팀은 위 소유행동 신경 회로를 응용하여 동물의 행동을 조절할 수 있는 MIDAS (MPA-induced drive assisted steering) 기술을 개발하였다. 본 연구결과는 물건에 집착하는 수집증이나 쇼핑중독 등 뇌 질환을 치료할 수 있는 단서를 제공할 수 있고, 단순 행동조절에 더해 동물과 인간의 행동을 일으키는 동기 자체를 활용하는 기술개발에 도움을 줌으로써 신경경제학 및 국방, 재난구조 등에 기여할 수 있다.

korDaesoo Kim한국과학기술원 : 생명과학

A Panel Data Analysis of The Causal Relationship between Environmental and Financial Performances: Using GHG emissions as The Proxy Variable

학위논문 (석사)-- 서울대학교 환경대학원 : 환경계획학과, 2015. 2. 홍종호.국내·외적으로 기후변화 문제에 관한 관심이 높아지면서 기후변화의 주요 원인 물질로 평가되는 온실가스 배출량이 국가와 기업의 의사결정 과정에 있어 중요한 요소로 취급되고 있다. 우리나라의 경우에도 다가오는 2015년이 환경규제 정책의 전환점이 될 것으로 예상된다. 기업들과 경제단체의 반발에도 불구하고 2015년부터 배출권거래제 도입이 확정되었기 때문이다. 이와 같이 환경규제가 강화되는 상황에서 기업의 전략도 지금까지는 가격이나 차별화에만 초점을 맞추어 왔지만 앞으로는 온실가스 감축도 중요한 전략으로 고려 될 가능성이 높다. 현재까지 이러한 기업들의 환경경영의 타당성은 친환경성을 평가할 수 있는 환경성과와 재무성과 간의 관련성을 통해 입증 되어왔다. 본 연구는 온실가스 목표관리제 대상에 적용되는 기업들을 대상으로 하여 온실가스 감축과 재무성과와의 관련성을 실증분석 하고자 한다. 본 연구에서는 우리나라 상장기업 107개 업체를 대상으로 기업별 온실가스 배출량을 환경성과 대리변수로 사용하여 환경성과와 재무성과 간의 관련성에 대한 실증분석을 수행하였다. 이 주제에 대한 기존의 해외 연구들은 서로 상충된 결과를 보여 왔고, 최근 들어 주목받고 있는 두 성과 간 인과관계에 대한 문제도 명확한 규명이 이루어지지 않았다. 본 연구가 갖는 학술적 의미는 기업별 패널자료를 바탕으로 두 성과 간의 원인관계를 실증적으로 검정하였다는 점이다. Granger 인과성 분석결과를 바탕으로 설정한 패널회귀분석을 통해 두 변수 간의 영향관계의 부호와 크기를 추정하였다. 패널자료 회귀분석의 장점과 산업 더미변수를 활용하여 분석모형에서 기업 개체별 고유한 특성을 최대한 통제하였다는 점이 본 연구가 갖는 또 다른 학술적 의미라고 판단된다. 분석결과 1년의 시간지연을 두고 Granger 관점에서 환경성과가 재무성과의 원인관계라는 것이 검정되었다. 역방향의 인과관계와 피드백관계(쌍방향)는 통계적으로 모두 유의한 결과가 도출되지 않았다. 이는 최근에 수행된 해외 연구사례와 상이한 결과라고 할 수 있다. 인과관계 검정 후 수행한 패널자료 회귀분석결과, 모든 모형에서 환경성과가 재무성과에 긍정적인 요인으로 작용하는 것이 확인되었다. 한편, 오염집약산업의 환경성과 변수가 재무성과 변수에 미치는 결정요인이 그 외의 산업의 환경성과와 재무성과 간의 결정요인과 비교해서 통계적으로 보다 신뢰성 있는 결과를 제시하고 있음을 확인하였다.목 차 제 1 장 서론 1 제 1 절 연구배경 및 목적 1 제 2 절 연구범위 2 제 3 절 연구방법 3 제 2 장 선행연구 검토 4 제 1 절 순방향 인과관계에 대한 이론 5 제 2 절 역방향 인과관계에 대한 이론 5 제 3 절 쌍방향 인과관계에 대한 이론 6 제 4 절 국내연구 검토 6 제 3 장 계량분석모형 8 제 1 절 분석대상 및 자료수집 8 제 2 절 Granger 인과관계 검정 모형 13 제 3 절 패널자료 회귀분석 모형 16 제 4 장 분석결과 19 제 1 절 Granger 인과관계 분석 결과 19 제 2 절 회귀분석 결과 23 제 5 장 사후추정(Post-estimation) 28 제 1 절 Granger 관점에서 인과관계 해석 29 제 2 절 회귀분석 결과 사후추정 30 제 6 장 결론 및 후속 연구과제 31 참고문헌 32 부록 36 Abstract 39Maste

Medial Preoptic Area Induces Hunting-like Behaviors to Target Objects and Prey

KAIST 2018 대표 연구성과 10선유용한 목표를 획득하기 위해 노력하는 신경회로 발견 “김대수 교수 연구팀은 광유전학적(optogenetics)뇌 연구를 통해 물체에 대한‘소유’행동을 조절하는 핵심 신경회로(core-neural circuit)를 최초로 발견하였다. 본능 행동의 동기를 담당하는 시상하부 (hypothalamus) 중 빛으로 생쥐의 전시각중추 (medial preoptic area, MPA) 의 특정 회로를 자극했을 때 생존 가치에 개의치 않고 목표 물체를 ‘획득’ 및 ‘보유’하는 현상이 관찰되며, 공중에 떠 있는 물체와 같이 목표 물체를 직접 획득하기 어려운 환경 에서도 획득을 위해 노력하는 행동이 (목표 물체를 향한 도약) 관찰되었다. 본 연구에서는 첨단 연결체학 (connectomics)을 활용하여 소유관련 행동을 조절하는 신경회로의 세부지도를 완성하고 이 신경회로가 궁극적으로 먹이활동과 사냥행동 조절에 기여한다는 생태학적인 원리를 밝혔다. 또한 본 연구팀은 위 소유행동 신경 회로를 응용하여 동물의 행동을 조절할 수 있는 MIDAS (MPA-induced drive assisted steering) 기술을 개발하였다. 본 연구결과는 물건에 집착하는 수집증이나 쇼핑중독 등 뇌 질환을 치료할 수 있는 단서를 제공할 수 있고, 단순 행동조절에 더해 동물과 인간의 행동을 일으키는 동기 자체를 활용하는 기술개발에 도움을 줌으로써 신경경제학 및 국방, 재난구조 등에 기여할 수 있다.Animals continuously search for and acquire useful resources for their survival. It has been unknown as to how the brain yields this motivation and orchestrates related behaviors. Researchers at KAIST revealed that a specific group of neurons in the medial preoptic area (MPA) mediates hunting-like behavior to acquire target objects and prey. Photostimulation of these neurons induces chasing, holding, biting, and retrieving target objects and prey. Inhibition of the neurons decreases the interest of mice towards targets. Using this phenomenon, researchers developed a new technology called MIDAS (MPA-induced drive assisted steering) and applied it to control the behavior of mice. The MIDAS mice navigated pathways along a programmed route in a complex maze while avoiding obstacles. The findings and the developed technology will be useful for the understanding and modulating of foraging behaviors and related human phenomena and disorders such as object hoarding disorders and shopping addictions.한국과학기술원 : 생명과학

Phospholipase C-β1 유전자 적중생쥐의 신경질환에 관한 연구

Docto

Gene targeting in ES cells : I.Deriving germ-line component embryonic stem cells. II. Distribution of the phopholipase C-β1 locus by gene targeting

Maste

α1/CaV3.1 double knockout mice exhibiting essential tremor and preparation method thereof

본 발명은 본태성 진전증(essential tremor)이 유발된 α1/CaV 3.1 이중 녹아웃 마우스 및 이를 이용한 본태성 진전증 치료제의 스크리닝 방법에 관한 것이다. 본 발명의 α1/CaV3.1 이중 녹아웃 마우스는 α1 녹아웃 마우스에 비해, 육안으로 확인할 수 있을 정도로 강하고 뚜렷한 본태성 진전증 징후를 보이므로 본태성 진전증에 대한 치료제 개발에 유용하게 사용될 수 있다

A Method for the prevention and treatment of essential tremor by regulating a1G T―type calcium channel or by T―type calcium channel blockers

본 발명은 α1G T-타입 칼슘 채널을 억제(α1G T-type calcium channel)하여 본태성 진전증(essential tremor)을 예방 및 치료하는 방법, α1G T-타입 칼슘 채널 억제제를 유효성분으로 함유하는 본태성 진전증 예방 및 치료제, 및 α1G T-타입 칼슘 채널 억제 활성을 조사하여 본태성 진전증 예방 및 치료제의 스크리닝 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 본 발명은 α1G T-타입 칼슘 채널이 결손된(α1G -/-) 생쥐가 본태성 진전증에 대한 저항성을 가지고, 정상(α1G +/+) 생쥐에 T-타입 채널을 억제제를 투여했을 때 본태성 진전증에 저항성을 가지는 것을 확인함으로써, α1G T-타입 칼슘 채널 억제제를 이용하여 본태성 진전증을 예방 및 치료할 수 있는 방법에 관한 것이다. α1G T-타입 칼슘 채널, 본태성 진전증, α1G T-타입 칼슘 채널이 결손 된(α1G -/-) 생