• 제목/요약/키워드: $OH^*$ Radical

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감마선 조사가 흰쥐에서의 간흡충 생존 및 발육에 미치는 영향 (The effects of gamma irradiation on the survival and development of Clonorchis sinensis metacercariae)

  • 이순형;박양희
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제27권3호
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    • pp.187-196
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    • 1989
  • 우리 나라에서 가장 중요한 인체 기생충의 하나인 간흡충(Clonorchis sinensis)의 감마선에 대한 영향과 그 관리책으로 감마선 조사의 효용성을 관찰하고자 이 연구를 시행하였다. 김해산 참붕어를 수집하여 이를 소화시켜 피낭유충을 분리하고, 분리된 피낭유충을 조사한 실험군(l군), 죽은 참붕어를 조사한 후 피낭유충을 분리한 군(2군), 피낭유충을 흰쥐에 감염시키고 감염 초기에 간을 조사한 군(3군)으로 나누어 실험을 하였다. 조사된 피낭유충은(1,2군) 흰쥐에 실험감염시키고 3군의 실험동물과 함께 감염 2주 및 6주 후에 도살하여 감염된 충체를 회수하였다. 감마선 조사량은 5 Gy(1Gy=100rad)부터 100 Gy의 범위에 있었다. 그 결과를 요약하면 아래와 같다. 1. 분리한 피낭유충을 조사한 후 감염시킨 1군에서는 감염 2주에 평균 충체 회수율이 5, 10, 15 Gy 조사량에 따라 각각 36.5%, 44.1%, 30.7%이었고, 20Gy, 25Gy, 30Gy 조사량에서는 평균 5.7%, 11.8%, 1.0%가 회수되었다. 조사량 50 Gy군에서는 한 마리도 검출되지 않았다. 감염 후 6주의 충체 회수율도 대조군에서 62.6%이 고, 조사량이 증가함에 따라 감소하였고 30 Gy군에서 7.8%, 50 Gy군에서 0%이었다. $LD_{50}$는 16.5 Gy이었다. 2. 참붕어를 직접 조사한 2군의 감염 6주 후 충체 회수율은 10 Gy에서 79.8%이었으나, 조사량이 늘어남에 따 라 20Gy에 55.3%, 25 Gy에 64.0%, 30 Gy에 72.8%, 50 Gy에 28.2%, 100 Gy에 1.1%로 감소하였다. LD50은 47.5 Gy로 계산되었다. 이러한 소견은 간흡충의 피낭유충이 죽은 생선의 근육내에 있을 경우에, 분리하여 식염수에 넣은 채 노출시킬 때보다 감마선 조사에 훨씬 저항성이 있음을 보여준다. 3. 제 3군의 감염 초기에 조사하고 감염 후 6주에 관찰한 경우 l0Gy 조사에서 감염 2일 후 조사에 의해 39% (31~51%), 5일과 9일 후에 각각 21%(0~46%) 및 24%(0~34%)가 회수되었다. 조사량을 25Gy로 증가시킨 후에는 대부분의 흰쥐가 충체 회수 전에 사망하여, 감염 2일과 9일 후에 조사한 군에서 각각 한 마리 씩에서만 2마리 및 34마리의 충체를 얻었다. 이 결과는 같은 조사량에 노출된 피낭유충의 생존률과 같은 수준이었다. 4. 감마선에 노출된 피낭유충이나 흰쥐에 실험감염 후 생존한 충체를 관찰한 결과 형태학적인 이상은 관찰되지 않았다. 다만 흰쥐에 감염시키고 9일 후에 10 Gy 및 25 Gy를 조사한 충체에서는 고환과 저정낭의 발육이 매우 부진하였다. 이상의 결과로 미루어 보면, 간흡충은 감마선에 비교적 예민하며 l00Gy의 조사량을 죽은 어류에 조사하면 긴 흡충 피낭유충의 감염력이 거의 없어지는 것을 확인하였다. 죽은 어체 안에 있는 퍼낭유충이, 이미 분리되어 식 염수에 담겨진 것이나 동물 감염 후 2~9일에 감마선 조사에 노출된 충체보다 더 많이 살아 남았는데, 이는 죽은 어체가 무산소 환경이기 때문에 hydroxy radical(OH-)이 적게 생기기 때문으로 생각된다. 또한 감마선에 노출 된 충체의 대부분은 외형적으로 온전하고 산란도 정상으로 하였으나, 감염 9일 후에 조사된 것에서는 고환의 발육 부진과 정자 생성의 저해가 관찰되었다. 감마선 조사를 실제 간흡충 관리에 적용하기 위해서는 일상생활에서 이 방법의 응용 가능성에 대할 열구가 더 필요하다고 생각된다.

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완두나물 재배에 적합한 유용자원 선발과 완두나물 적정 재배조건 설정 (Evaluation of Pea (Pisum sativum L.) Genetic Resources for Sprout and Analysis of Optimum Culture Condition for Pea Sprout)

  • 구성철;강범규;김현태;서정현;정광호;윤홍태;오인석;최만수
    • 한국작물학회지
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    • 제60권4호
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    • pp.484-490
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    • 2015
  • 본 연구는 완두나물로 활용 가능한 유전자원을 선발하고, 그에 적합한 재배조건을 설정하고자 재배 온도 및 기간에 따른 완두나물의 재배특성 및 항산화 활성을 분석하여 완두를 이용한 채소용 나물 최적 재배 조건을 구명하고자 실시하였다. 1. 완두 유전자원 38점 중 완두 나물로 이용 가능한 자원으로 PI269803, PI343278, PI343283, PI343300와 PI343307을 1차적으로 선발하였다. 2. 1차 선발된 완두자원을 대상으로 완두나물 재배 조건을 설정하기 위하여 $20^{\circ}C$, $23^{\circ}C$$25^{\circ}C$에서 각각 7일간 재배하였다. 그 결과 전장과 배축장은 $20^{\circ}C$$25^{\circ}C$에 비해 $23^{\circ}C$에서 가장 높게 증가하였다. 3. 재배온도별 나물수율은 $23^{\circ}C$에서 가장 높게 나타났으며, 유전자원 PI269803와 PI343300이 다른 자원에 비해 높은 나물수율을 나타내었다. 4. 재배온도별 완두나물의 조단백질 함량을 분석한 결과 온도에 따른 조단백질 변화는 나타나지 않았다. 5. 재배 온도별 완두나물의 폴리페놀 함량과 자유 라디칼 소거능을 측정함으로써 항산화 특성을 조사하였다. 그 결과 PI343278와 PI343283에서는 재배 온도가 증가함에 따라 폴리페놀 함량과 자유 라디칼 소거능이 감소하는 경향을 나타내었다. 그러나 PI269803와 PI343300에서는 $20^{\circ}C$$25^{\circ}C$에 비해 $23^{\circ}C$에서 높은 폴리페놀 함량과 항산화 활성을 나타내었다. 6. 높은 나물수율과 항산화 특성을 보이는 PI269803과 PI343300은 완두나물 이용에 적합한 자원으로 예상된다.

직장암의 근치적 수술 후 보조 화학방사선요법 (Postoperative Adjuvant Chemoradiotherapy in Rectal Cancer)

  • 장세경;김종우;오도연;정소영;신현수
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.157-163
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    • 2006
  • 목 적: 직장암으로 근치적 수술 후 보조 화학방사선요법을 시행받은 환자들의 치료실패 양상 및 생존율 등의 치료 결과를 후향적으로 확인함으로써 직장암 환자의 치료에서 근치적 수술 후 보조 화학방사선요법의 역할을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 직장암으로 근치적 수술을 시행하고 수술 후 보조 치료방법으로 화학방사선치료를 시행받은 AJCC 병기 II기와 III기 환자 46명을 대상으로 하였다. 병기별 분포는 T1, T2 병기는 없었고 T3 38명(82.6%), T4 8명(17.4%)으로 대부분 T3 병기였으며, N0 12명(26.1%), N1 16명(34.8%), N2 18명(39.1%)이었다. 보조 화학요법은 40명에서 4주 간격으로 6회에 걸쳐 5-fluorouracil (5-Fu)와 leucovorin을 정맥 주사하였고 6명에서는 Uracil/Tegafur (UFT)를 $6{\sim}12$개월간 매일 경구 복용하였다. 방사선치료는 골반 내 영역 림프절을 포함하는 부위에 45 Gy를 조사한 후 원발병소가 있었던 부위를 중심으로 조사범위를 축소하여 $5.4{\sim}9\;Gy$를 추가조사 하였다. 추적관찰기간은 $8{\sim}75$개월이었고 중앙값은 35개월이었다. 결 과: 전체 46명 중 17명(37%)에서 재발이 관찰되었다. 국소단독실패는 없었고 영역단독실패 1명(2.2%), 원격단독 실패 13명(28.3%), 국소영역 및 원격실패 3명(6.5%)으로 국소영역실패율은 8.7%, 원격실패율은 34.8%였다. 최초 치료실패 부위는 골반 내 원발병소 주변 부위와 골반 내 림프절이 각각 3명이었고 연결부위나 회음부에서 실패한 경우는 없었다. 최초 원격실패의 부위는 폐, 간, 뼈 순이었다. 전체 5년 생존율과 무재발 생존율은 각각 51.5%와 58.7%였다. N 병기에 따른 생존율은 N0, N1, N2에서 각각 100%, 53.7%, 0%였고(p=0.012), 무재발 생존율은 각각 100%, 47.6%, 41.2%였다(p=0.009). 종양의 위치에 따른 무재발 생존율은 상부, 중간부, 하부에서 각각 55.0%, 78.5%, 31.2%였다(p=0.006). 다변량 분석에서 5년 전체 생존율에 영향을 미치는 유의한 예후인자는 N 병기였고(p=0.012), 무재발 생존율에 영향을 미치는 예후인자는 N 병기와(p=0.001) 종양의 위치였다(p=0.006). 수술을 요하는 장 관련 후유증은 3명(6.5%)에서 발생하였다. 결 론: 직장암의 치료에서 근치적 수술 후 보조 화학방사선요법은 국소영역제어 측면에서는 효과적이었으나 원격제어에 대한 효과는 부족하다고 생각된다. 향후 생존율을 더욱 향상시키기 위해서는 원격실패를 감소시키려는 노력이 시도되어야 될 것으로 생각한다.

백산차 추출물의 항산화 및 항염증 활성 (Antioxidant and anti-inflammatory activities of extracts from Ledum palustre L.)

  • 김세기
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.1025-1033
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    • 2017
  • 본 연구에서는 백산차추출물의 항산화 활성을 알아보기 위해 추출방법을 달리한 4가지 추출물인 열수추출물(LPW), 고온가압추출물(LPA), 초음파추출물(LPU), 70% 에탄올 추출물추출(LPE)과 LPE에 대한 4가지 용매 층 분획물인 n-hexane 층(LPE/H), ethyl acetate 층(LPE/E), n-butanol 층(LPE/B), water 층(LPE/W) 분획물의 DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성을 측정하였다. 또한 백산차 추출물의 항염활성을 알아보기 위해 LPS로 자극된 Raw 264.7 대식세포에서 LPE와 LPE/H, LPE/E, LPE/B, LPE/W의 NO, $PGE_2$, TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 생성 저해 활성을 측정하였다. 그 결과, DPPH와 ABTS 라디칼 소거 활성에서 LPE가 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 82.3%와 99.8%의 소거 활성을 나타내었으며, LPE/E의 경우 $1,000{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 91.8%와 99.6%의 높은 소거 활성을 나타내었다. 항염 활성 확인을 위하여 먼저 MTT assay를 수행하였으며 $25{\mu}g/mL$ 농도에서 LPE와 LPE/E 모두 90% 이상의 세포 생존율이 확인되었다. NO와 $PGE_2$의 생성 저해 활성을 분석한 결과, LPE와 LPE/E에서 높은 NO와 $PGE_2$ 저해 활성을 확인 하였다. LPE는 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 50%와 70%의 저해 활성을 나타내었고 LPE/E는 같은 농도에서 각각 57%와 73%의 저해 활성을 나타내었다. 마지막으로 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6의 생성 저해 활성을 측정한 결과 LPE 및 LPE/E의 농도의존적인 저해 활성을 확인 하였으며 LPE가 $25{\mu}g/mL$의 농도에서 각각 24%, 47%, 40%의 저해 활성을 나타내었다. 특히 LPE/E는 같은 농도에서 각각 51%, 57%, 62%의 높은 저해활성을 보였다. 이러한 결과들로부터 $1,000{\mu}g/mL$ 농도의 LPE 및 LPE/E는 비타민C와 유사한 DPPH 및 ABTS 라디칼 소거능을 가지며 비교적 낮은 농도인, $25{\mu}g/mL$ 농도에서도 높은 항염증 활성을 가지고 있는 것으로 결론을 내릴 수 있다. 따라서 추후 항노화, 항균, 미백 활성 등에 대한 더 많은 연구 진행이 이루어진다면 백산차추출물은 염증성 질환의 예방 및 치료와 기능성 식품, 화장품 분야 등에서 효과적인 소재로 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

Bacillus subtilis KCCM 11965P를 이용한 붉은팥 발효물의 항산화 활성 및 이화학성분 분석 (Antioxidant activity and physicochemical composition of fermented Vigna angularis using Bacillus subtilis KCCM 11965P)

  • 정경옥;오근수;문광현;김대근;임소연;이은지;김나리;김욱;김해진;이정호
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권7호
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    • pp.975-982
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    • 2017
  • 장 건강에 유익한 프리바이오틱스 소재를 개발하기 위하여 배변을 촉진하는 효능을 지닌 붉은팥을 식품 발효에 이용되는 Bacillus subtilis KCCM 11965P로 발효하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 붉은팥의 일반성분은 회분 $3.35{\pm}0.04%$, 조단백질 $21.1{\pm}0.19%$, 조지방 $0.35{\pm}0.02%$ 함유되었다. 붉은팥 원물 1%, 3%, 5%와 Bacillus subtilis KCCM 11965P 3% (v/v)를 접종하여 0, 24, 48, 72시간 배양하였다. 배양액의 총균수를 측정한 결과 붉은팥 원물을 3% 첨가한 후 72시간 배양군에서 Bacillus subtilis KCCM 11965P 발효가 가장 적합하였다. 발효 시간에 증가함에 따라 총 폴리페놀 함량과 DPPH 라디칼 소거활성이 증가하였다. Protease 활성은 붉은팥 원물 5% 첨가한 후 72시간 배양한 군($2.69{\pm}0.0 3unit/mL$)에서 활성이 가장 높았다. 발효시간과 붉은팥 원물 첨가 농도가 증가함에 따라 ${\alpha}$-amylase 활성도 증가하였으며, 붉은팥 원물 5% 첨가한 후 72시간 배양한 군에서 0시간 배양군($1.0{\pm}0.1unit/mL$) 보다 $26.0{\pm}0.2unit/mL$로 증가하였다. Bacillus subtilis KCCM 11965P로 72시간 배양한 후 유리아미노산을 측정한 결과 leucine은 붉은팥 원물 5% 첨가한 0시간 배양군 5.22 mg/L에서 67.59 mg/L로 증가하였으며, 비필수아미노산인 tyrosine은 5% 첨가 0시간 배양군 10.08 mg/L에서 259.35 mg/L로 증가하였다. 이와 같이 Bacillus subtilis KCCM 11965P로 붉은팥을 발효하면 항산화 활성, protease 효소 활성, 및 ${\alpha}$-amylase 효소 활성이 증가하였으며, 유리아미노산과 유기산이 증가하였다. 붉은팥을 발효하는데 Bacillus subtilis KCCM 11965P가 적합할 것으로 판단되며, 붉은팥은 프로바이오틱스를 활성화시켜 장 건강을 증진시킬 수 있는 프리바이오틱스 소재로 개발할 수 있는 가능성을 시사하였다.

컬러감자외피 추출물의 항염활성 (Anti-inflammatory Activity of Peel Extracts in Color-fleshed Potatoes)

  • 남정환;정진철;권오근;홍수영;김수정;손황배;이종남;이경태;박희준
    • 한국자원식물학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.533-538
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    • 2013
  • 본 연구센터에서는 백색과 황색의 기존 품종의 감자보다 anthocyanin함량이 높고 생리활성이 우수한 것으로 확인된 신품종인 컬러감자 '홍영'과 '자영'을 개발하였으며, 차후 컬러감자를 산업화 용도로 가공 시 전량 폐기되는 외피의 활용도를 높이기 위하여 다음과 같은 생리활성 연구를 실시하였다. 컬러감자외피의 추출물과 분획물을 이용하여 항염증 효과를 검토한 결과, 대식세포인 RAW264.7 cell에서 염증매개물질인 lipopoly sacchride(LPS)로 염증을 유발시켜 nitric oxide(NO), prostagland-in $E_2(PGE_2)$ inducible nitric oxide synthase(iNOS), 그리고 cyclo oxygenase-2(COX-2)같은 염증유발인자들의 억제효과를 확인하였다. 자색감자인 자영외피 Chloroform분획물의 염증유발인자 억제 시 $IC_{50}$ value를 측정하여 $25{\sim}50{\mu}g/ml$의 농도에서 유의성 있는 항염증 효과를 보였다. Nitric oxide 생성을 농도의존적으로 현저하게 저해하는 농도는 $36.15{\mu}g/ml$이며, 세포독성이 없는 최고 농도인 $100{\mu}g/ml$의 농도에서 LPS에 의해 유도된 $PGE_2$를 76.68%만큼 유의성 있는 저해 효과를 보였다. 그리고 iNOS와 COX-2단백질을 유의성 있게 저해하는 농도는 $50{\mu}g/ml$ 처리였으며, 특이적으로 iNOS는 $25{\mu}g/ml$을 처리하였을 때부터 유의성 있는 저해효과를 보였다. 따라서 본 연구 결과는 자영외피의 chloroform 분획물이 유의성 있는 항염증 효과를 나타내며, 이러한 효능은 예방의학적 기능성을 충분이 가지고 있기에 염증성질환의 예방을 위한 건강기능성식품의 개발가능성을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

건조방법에 따른 히카마 감자분말의 품질특성 변화 (Changes of quality characteristics of Jicama (Pachyrhizus erosus) potato powder by drying methods)

  • 최선일;이진하;조명래;신기해;김재민;오지원;정태동;이성갑;이옥환
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.915-919
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    • 2015
  • 본 연구에서는 히카마의 식품성분들을 분석하고 건조방법에 따른 특성들을 비교하여 식품 가공시 활용될 수 있는 기초자료를 제공하고자 하였다. 히카마의 수분함량은 81.81%이었으며, 열풍건조물과 동결건조물의 수분함량은 $13.26{\pm}0.26$, $11.34{\pm}0.19%$ 이었다. 수분을 제외한 고형분의 조단백질, 조지방, 조회분, 탄수화물은 열풍건조물에서 $2.85{\pm}0.27$, $0.79{\pm}0.08$, $7.93{\pm}0.52$, $88.44{\pm}0.63%$ 이었으며, 동결건조물에서 $3.93{\pm}0.65$, $0.83{\pm}0.02$, $7.92{\pm}0.33$, $87.32{\pm}0.36%$ 이었다. 열풍건조물과 동결건조물의 색도에서는 명도(L값) 는 $88.01{\pm}0.67$$92.86{\pm}0.11$으로 동결건조물이 더 높았으며, 적색도(a값), 황색도(b값)는 각각 $0.43{\pm}0.11$$-0.67{\pm}0.11$, $11.96{\pm}1.50$$3.21{\pm}0.31$으로 열풍건조물이 더 높았다. 건조방법에 따른 갈변을 살펴본 결과 열풍건조물이 $0.107{\pm}0.004$, 동결건조물이 $0.029{\pm}0.002$으로 열에 의한 갈변이 나타났다. 총당 측정은 열풍건조물이 $46.49{\pm}3.00mg/g$, 동결건조물이 $45.11{\pm}3.24mg/g$으로 유의적 차이를 보이지 않았으나, 아밀로오스의 경우는 열풍건물이 $5.66{\pm}0.21%$, 동결건조물이 $6.63{\pm}0.15%$으로 차이를 보였다. DPPH free radical 소거능은 열풍건조물과 동결건조물 시료 1 mg/mL, 0.5 mg/mL 0.1 mg/mL에서 각각 19.74, 17.61, 18.23%와 17.18, 17.54, 15.88%로 열풍건조물에서 높게 측정되었으나, 아스코르빈산과 비교하였을 때 낮은 수준을 보였다.

첨가 방법을 달리하여 제조한 아로니아 막걸리의 이화학적 특성 및 항산화 활성 (Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Aronia (Aronia melanocarpa) Makgeolli prepared with the Additive Methods)

  • 이아름;오은영;정연정;노재관;윤향식;이기열;김이기;엄현주
    • 한국식품영양학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.602-611
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    • 2015
  • 본 연구는 막걸리 제조 시 아로니아의 첨가 방법을 달리하여 제조한 후, 발효하면서 항산화 활성 및 이화학적 품질특성을 분석하였다. 아로니아는 생과와 마쇄한 형태로 첨가하였고, 쌀 함량의 10%, 30% 그리고 50%로 하였다. 막걸리의 pH는 발효 초기에 생과를 첨가한 시료가 3.9~4.2로, 마쇄하여 첨가한 시료(3.6~3.9)보다 높았고, 발효가 진행되면서 생과로 첨가한 경우는 pH가 낮아지다가 다시 증가하는 경향성을 보였다. 총산의 경우는 초기 발효에는 생과보다 마쇄한 시료에서 더 높게 나타났고, 발효가 진행될수록 총산의 함량이 증가하였다. 환원당 함량은 발효가 진행되며 대부분의 시료에서 감소하였다. 에탄올 함량은 1단 담금 시 11.4%로 나타났고, 2단 담금 6일 후에는 10~15%였으며, 특히, 아로니아를 50% 첨가한 실험구는 1단 담금 시 보다 낮은 에탄올 함량을 보였으며, 마쇄하여 첨가할수록 더 낮은 알코올함량을 보였다. 색도 중 a값(적색도)을 비교했을 때 생과 사용 시 천천히 a값이 높아져 마지막 날에는 생과 처리구 간 유의적으로 차이가 났지만, 마쇄한 경우는 처음부터 마지막 발효까지 높은 a값을 가져 생과를 처리한 경우보다 높게 나타났다. 총 폴리페놀함량 측정과 DPPH radical 소거능 측정 결과는 아로니아 첨가량이 증가할수록 함께 증가하였는데, 생과첨가군의 경우 초기에는 낮은 값을 가지다가 발효가 진행하며 급속히 증가하였고, 마쇄첨가군에서는 초기에서부터 높은 값을 가졌다. 또한 아로니아를 30% 첨가하여도 50%를 첨가한 것과 같이 뛰어난 항산화 활성을 나타내었다. 관능검사는 생과 30%를 첨가한 시료가 색, 쓴맛, 전체적 기호도에서 높아 관능적 만족도가 우수한 것으로 나타났다. 이상의 결과로 아로니아를 첨가한 기능성 막걸리의 특성을 보았을 때 아로니아를 마쇄한 형태보다 생과 형태로 30%를 첨가하는 것이 관능적 특성과 항산화 활성을 고려하였을 때 가장 적합한 것으로 나타났다.

기후변화 시나리오를 활용한 미래 한반도 물수급 전망 (Water Balance Projection Using Climate Change Scenarios in the Korean Peninsula)

  • 김초롱;김영오;서승범;최수웅
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제46권8호
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    • pp.807-819
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    • 2013
  • 본 연구에서는 기존의 기후변화를 고려한 물수급 분석 방법론의 문제점을 개선하기 위해 GCM 미래 유량 시나리오를 물수급 모형에 직접 입력하는 대신 과거 유량 시나리오의 가중값(재현확률)을 부여하는 새로운 물수급 전망기법을 제안하고자 한다. GCM 미래 기후자료를 TANK 모형에 입력하여 중권역별 미래 유량을 모의하였으며 모의결과에 대한 편이보정을 위해 Quantile Mapping 기법을 적용하였다. 이러한 미래 유량 전망결과를 반영하여 각각의 입력자료에 대한 가중값(재현확률)을 새롭게 산정함으로써 미래 목표 전망구간에 대한 물부족량을 산정하였다. 물수급 모형의 입력자료에 대한 가중값 산정을 위해K-nn 알고리즘을 적용하였으며 비홍수기(10~6월) 유량을 가중값 산정을 위한 기준유량으로 결정하였다. 기후 변화의 불확실성을 고려하고자 4개의 GCM과 3개의 AR4 SRES 온실가스 배출 시나리오를 앙상블 조합하여 생성한 기후변화 시나리오를 활용하였다. 본 연구에서제시한 방법론을 한반도 4대강 유역에 적용한 결과, 기후변화를 고려한 한반도 미래 평균 물부족량은 2020s (2010~2039년)에는 과거에 비해 10~32% 정도 증가할 것으로 전망되었다. 또한, 한반도 4대강 유역의 경우 먼 미래로 갈수록 비홍수기 유량이 점차 감소할 것으로 전망됨에 따라 2080s (2070~2099년)에는 과거 대비 평균 물부족량이 최대 97%(약 516.5백만 $m^3$/년) 증가할 것으로 전망되었다. 기존의 기후변화 연구 방법론의 전망결과를 비교분석한 결과, 기존 방법론은 매우 극적인 물부족량 증가를 전망하고 있는 반면 본 연구에서 제안한 기법은 상대적으로 보수적인 변화를 전망하였다. 본 연구는 물수급 분석시기 후 변화를 고려하되 기존 국가계획 방법론의 틀을 최대한 유지하고 있다는 점에서 국가수자원계획 수립에 있어 정책결정권자들의 혼돈을 줄여줄 수 있는 방법론이 될 수 있다고 판단된다.

항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학 (Dynamics of Barrel-Shaped Young Supernova Remnants)

  • 최승언;정현철
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.357-368
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    • 2002
  • 본 연구에서는 항아리 형태 젊은 초신성 잔해의 동력학을 설명하기 위해 분출물의 동력학적 효과를 고려하였다. 분출물과 성간 물질 사이에 존재하는 접촉불연속면에서 레일라-테일러(R-T)불안정에 기인한 자기장의 증폭호과가 고려되었다. 우주선 입자의 가속을 가정함으로서 합성전파 모형을 만들 수 있었으며 관측과의 비교를 위해 방위각을 따른 전파세기의 비(A)를 계산하였다. R-T불안정의 결과로 자란 가지의 경계면에서 압축, 전단, 인장의 결과로 충격파 후면의 자기장은 증폭되었다. 불안정의 시간에 따른 변화는 분출물의 감속에 민감하게 의존하며 초신성 잔해의 진화와 밀접히 관계됨을 볼 수 있었다. 자기장의 세기는 초기에 급격히 증가하며 역 충격파가 분출물의 등밀도지역으로 들어감에 따라 감소되었다. 그러나 이와 같은 초기 자기장 증폭의 효과는 초신성 잔해의 후기까지 남아 있음을 볼 수 있었다. 증폭된 자기장 영역에서 적도지역과 극지역의 자기장의 세기의 비는 최대 7.5까지 이를 수 있었다. 이와 같은 자기장의 증폭은 방위각에 따라 매우 큰 전파세기의 비를 만들 수 있었다(A=15). 증폭된 자기장의 세기는 수치계산의 분해능에 매우 민감함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 우주선 입자의 가속효과가 자기장과 충격파 면이 이루는 각도에 의존한다는 가정 없이도 자기장의 증폭효과가 관측된 항아리 형태의 젊은 초신성 잔해를 만들 수 있음을 보였다. 그러나 이와 같은 기작이 효과적이기 위해서는 초신성 잔해 주위의 자기장이 잘 정열되어 있어야 한다. 항아리 형태의 젊은 초신성잔해의 수가 적게 관측되는 것은 이와 같은 조건이 성간에서 잘 이루어지지 않음을 의미한다.OH radical의 생성이 활발해져, $CH_4$의 소멸이 촉진되었을 가능성이 큰 것으로 나타났다. 전체 $CH_4$의 일평균 농도를 이용한 장주기적 추세에 대한 분석결과에 따르면, 국내의 두 관측지점들(무안, 태안)에서는 수일 주기의 농도 변화가 급격하게 이루어졌지만, 뚜렷한 계절적 주기는 발견하기가 어려웠다. 그런데 국외의 관측지점들에서는, 계절적 주기의 변화가 상대적으로 뚜렷하고 규칙적인 양상을 보여주었다. 지역별 $CH_4$ 농도간의 상관분석을 실시한 결과, 국내 두 지점들 간에는 양의 상관관계, 무안지역과 북반구의 관측점들과는 음의 상관관계를 보였다. 반면 남반구에 위치한 관측점들과는 양의 상관관계를 확인 할 수 있었다. $CH_4$ 농도의 장주기적 변화경향을 분석하기 위해, 단순회귀분석을 실시한 결과, $CH_4$ 농도의 증가율이 무안과 태안 지역에서 각각 연간 16.5, 14.8 ppb로 가장 높게 관측되었다. 관측점 주변에 복잡한 배출원의 작용이 가능하다는 점을 감안하여, 무안지역의 $CH_4$ 농도변화와 풍향과의 연계성을 비교해 보았다. 이 결과에 의하면, 동풍계열의 풍계가 나타날 때 고농도의 값이 나타났으며, 청정한 공기가 유입되는 남서풍의 풍계시에는 비교적 낮은 $CH_4$ 농도가 유지되었다. 이처럼 $CH_4$의 장주기적 분포특성은 연구대상지역의 복잡한 배출${\cdot}$소별작용과 연계되어 매우 다양하고 독특한 형태를 띠고 있음을 확인할 수 있었다.