• 한국수자원학회논문집
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• 제51권10호
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• pp.863-874
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• 2018

본 연구에서는 SWAT 모형과 random forest를 이용하여 미래 기후변화에 따른 한강유역($34,148km^2$)의 수생태계 건강성을 평가하였다. 국립환경과학원에서 8년간(2008~2015년) 봄철(4~6월)에 모니터링한 부착돌말류 지수(TDI), 저서형 대형무척추동물지수(BMI), 어류평가지수(FAI)는 0~100점, A~E등급으로 평가되며, 이를 본 연구에서 사용하였다. 수생태 건강성에 영향을 미치는 변수로는 수질(T-N, $NH_4$, $NO_3$, T-P, $PO_4$)과 수온을 선정하였으며, 수질 오염도가 낮은 경우에는 수생태계 건강성 점수가 광범위하게 분포되지만 수질 오염도가 높은 경우 수생태계 건강성 점수가 낮아지는 역상관관계를 확인하였다. 기계학습의 분류 분석 기법 중 하나인 random forest 모델을 이용한 세 개의 수생태 건강성 지수 등급분류 결과 정밀도, 재현율, f1-score 모두 0.81 이상의 예측 정확도를 나타내었다. 기상청의 HadGEM3-RA RCP 4.5와 8.5 시나리오를 적용한 미래 SWAT 수문, 수질 결과 기저유출의 증가로 인해 질소 계열 수질 농도는 기준년도 대비 최대 43.2% 증가하였고, 지표유출 감소로 인해 인 계열수질 오염도는 최대 18.9% 감소하는 것으로 분석되었다. 미래 FAI, BMI의 등급은 개선되는 경향을 보이지만 TDI는 등급이 악화되는 것으로 나타났다. 이를 통해 TDI는 질소 계열 수질에 민감하고 FAI, BMI는 인 계열 수질에 더 민감하다고 판단하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제46권5호
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• pp.641-647
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• 2014

당뇨 모델 쥐에서 매생이 추출물과 그 지표물질인 pheophorbide A의 신장 보호 효과를 확인하였다. 5주령의 SD 랫드를 일주일간 순화시킨 뒤 40 mg/kg BW의 농도로 streptozotocin을 복강 투여하였으며, 한달 동안의 유도기간을 거쳐 모든 당뇨 유발군에서 혈당이 400-500 mg/dL가 된 것을 확인한 이후 9주 동안의 샘플 투여를 진행하였다. 신장 손상과 관련한 혈액 생화학적 지표인 BUN, creatinine에서는 당뇨 유발군 사이에 개선되는 경향을 보이진 않았다. 신장 조직에서 산화스트레스에 의해 유발되는 지질 과산화물을 측정 하였을 때 당뇨 유발군인 STZ군($0.19{\pm}0.04$)은 정상 대조군인 Con군($0.05{\pm}0.00$)에 비하여 3.5배 많은 MDA를 생성하였지만 매생이 추출물 4, 20 mg/kg BW투여한 CL, CH군은 MDA의 생성량이 $0.05{\pm}0.02$, $0.08{\pm}0.02$, 지표물질인 pheophorbide A를 0.2 mg/kg BW을 투여한 PhA군은 0.12{\pm}0.01 nmol/mg protein로 샘플 투여군에서 과산화물이 유의적으로 감소하는 것으로 보아(p<0.05) CFE와 PhA의 항산화 작용을 확인할 수 있었다. 항산화 바이오 마커인 GSH와 GSSH 함량 및 GPx, GR, GST 활성을 측정한 결과 CFE와 PhA는 산화스트레스에 의한 신장 조직의 GSH 함량이 감소하는 것을 막아 당뇨로 인한 신장 손상에 보호 효과가 있는 것을 확인하였다(p<0.05). 또한 STZ에 유도된 당뇨 쥐의 신장 조직엔 많은 양의 과산화물이 축적되어 있으며 이를 소거하기 위해 GPx의 활성이 높아졌는데, AC군과 PhA군에서 GPx 의 증가 정도를 유의적으로 완화시켰다(p<0.05). GR 활성은 CL, CH, PhA군에서 Con군 수준까지 올라오는 것으로 보아 신장의 산화적 손상을 정상수준까지 회복 시키는 것으로 보였으며, GST 결과로 미루어 보아 CFE와 PhA는 신장 조직에서 일차적으로 과산화물을 포집하고 GSH를 이용하여 체내의 독성 물질을 분해시켜 STZ로 유도된 당뇨로부터 신장 보호 효과를 나타내었다. 또한, 조직 내에서 SOD와 CAT의 활성 측정 결과, CFE와 PhA는 지질과산화물의 증가로 산화적 손상이 가속화 될 때, 항산화 효소계의 활성을 증가시키고 산화 스트레스에 의한 조직 손상을 완화 시켜 주는 것으로 확인되었다. 신장 조직의 병리학적 관찰 결과 CL, CH 및 PhA군에선 STZ군에 비해 비이상적인 글리코겐의 축적이 유의적으로 저해 되는 것을 관찰할 수 있었다(p<0.05). 위와 같은 실험 결과를 통하여 매생이 추출물과 PhA가 당뇨병성 신장 손상에 보호 효과가 있다는 것을 확인하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제30권3호
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• pp.249-257
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• 2015

위생적인 수확후처리를 통하여 안전한 농산물 생산을 유도하기 위하여 영양부추를 대상으로 수확후 처리시설 모델을 개발하였으며 개발된 수확후 처리시설 설치와 위생교육이 미생물 안전에 미치는 효과를 검증하고자 본 연구를 수행하였다. 이를 위하여 양주지역 영양부추 생산 농가의 수확 후 처리시설 환경과 영양부추에서 위생지표세균(일반세균수, 대장균군, E. coli)과 병원성미생물(Escherichia coli O157:H7, Salmonella spp., Staphylococcus aureus, Listeria monocytogenes, Bacillus cereus)을 조사하였다. 그 결과, 빗, 칼, 도마 등 수확후 처리시설에서 사용하는 작업도구의 일반세균수 오염수준은 수확후 처리시설 설치농가(A, B)에서 수확후 처리시설 비설치농가(C) 보다 1.44~2.33 log CFU / 100$100cm^2$ 정도 낮았다. 특히 도마의 경우 A농가에서 1.00 log CFU / 100$100cm^2$이하, B 농가에서 2.23 log CFU / $100cm^2$인데 반해 C 농가에서는 6.03 log CFU / $100cm^2$로 농가간의 위생 상태에 따라 B. cereus의 오염수준이 차이가 크게 나타났다. 또한 지하수에 침지 한 영양부추에서 침지 전 보다 대장균군이 0.57~1.89 log CFU/g이 증가하였다. E. coli는 영양부추, 침지한 후 지하수, 토양에서 검출되었으며, E. coli O157:H7, Salmonella spp., L. monocytogenes는 검출되지 않았다. 따라서 본 연구의 결과를 통하여 소규모 수확 후 처리시설 설치와 위생교육을 통하여 농가 내 수확후처리 환경의 위생을 개선하는데 효과적이라 판단된다. 이와 더불어 유해미생물에 의한 식중독사고를 사전에 예방하기 위해서는 수확 후에 오염된 유해미생물을 저감화 할 수 있는 세척, 소독 기술의 개발과 도입이 필요할 것으로 사료된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권9호
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• pp.1166-1171
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• 2006

본 연구에서는 실크단백질 효소 가수분해물을 제 2형 당뇨병 모델인 C57BL/KsJ db/db mouse에 9주 동안 섭취시켜 혈당 변화를 관찰하였다. 실크단백질 효소 가수분해물의 펩타이드의 평균 분자량은 1357.11 Da이었으며, 2,000 Da 미만의 펩타이드가 87.52%이었다. 총 유리아미노산은 실크단백질 효소 가수분해물 100 g 당 14.80 g이었으며, proline, threonine, arginine, alanine 순으로 많았다. 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군은 대조군에 비하여 체중감소가 유의적으로 낮았으며, 실크단백질 효소 가수분해물 농도에 비례하여 체중감소가 낮은 경향을 보였다. 식이 섭취량은 당뇨 대조군이 가장 높게 나타났으며, 실크단백질 효소 가수분해물 0.5% 섭취군의 섭취량이 가장 낮게 나타나 유의적인 차이를 보였다. 음수 섭취량은 식이 섭취량과 유사한 경향을 나타내었으며, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군은 당뇨대조군에 비해 전반적으로 낮은 섭취량을 보였다. 간장과 신장 무게(g/100 g body weight)는 당뇨 대조군과 실크단백질 효소 가수분해물 간에 유의적인 차이가 없었다. 신장의 무게는 실크단백질 효소 가수분해물 농도에 비례하여 감소하였으나 유의적인 차이는 없었다. 혈당은 실크 단백질 효소 가수분해물 섭취군이 대조군에 비하여 유의적으로 낮게 나타났으며, 내당능은 당뇨 대조군이 측정 기간 동안 높은 혈당을 유지하였으나, 반면에, 실크단백질 효소 가수분해물 섭취군의 경우 포도당 부하 후 60분 후부터 혈당의 감소가 나타나 180분 후 초기 혈당 수준으로 회복되었다. 실크단백질 가수분해물의 섭취는 혈당상승을 억제하는 효과가 있는 것으로 사료되며 혈당상승에 대한 억제 기전과 당뇨의 개선효과를 뒷받침 할 수 있는 향후 연구가 필요하다고 사료된다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 한국과학교육학회지
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• 제41권4호
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• pp.339-358
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• 2021

본 연구에서는 초등학교 과학 모델링 수업에서 구성원들의 협력적 참여를 위해 노력했던 리더의 행위주체적 모습과 그 발현 맥락을 탐색하고, 집단적 행위주체성으로의 발전이 좌절된 맥락에 대해 분석하였다. 연구 참여자는 초등학교 5학년 1개 학급 학생 22명과 교사 1명이었으며, 학생들의 행위주체성은 수업과 인터뷰에서 나타난 발화 및 행동을 통해 분석되었다. 연구 결과, 수업 초반 리더는 권위자로서 많은 권력을 가지고 활동을 주도하였고, 이에 따라 비협력적 참여 형태가 나타났다. 그러나 수업 중반부터는 문제에 대한 해결책 파악과 개인적 경험 성찰, 연구자와의 인터뷰를 통해 소집단을 돕는 선생님으로서의 정체성을 갖고 행위주체성을 발현하게 되었다. 리더의 행위주체적인 행동은 다음과 같이 3가지 측면으로 분류할 수 있다. 첫째, 인지적 측면에서 자신의 지식을 공유하여 구성원들과의 지식 격차를 줄임으로써 구성원들이 모델링에 참여할 수 있도록 도왔다. 둘째, 규범적 측면에서 모든 학생들에게 평등한 발언권을 주기 위해 소집단의 규칙을 만들어 그들이 모두 모델링에 참여하게 했다. 셋째, 감정적 측면에서 구성원들의 기여를 인정하고 그들의 자신감을 높여 줌으로써 참여를 촉진했다. 이와 같이 리더의 행위주체성은 다양한 모습으로 나타나, 일시적으로 소집단의 권력 위계를 완화시키고 협력적인 참여 형태를 만드는 데 영향을 미쳤다. 그러나, 리더의 행위주체성이 집단적 행위주체성으로 발전되기에는 한계가 있었는데, 리더의 권력이 제한적으로 재분배되었고, 구성원들이 자신을 리더와 동등한 권위를 가진 사람으로 위치 짓지 못했기 때문이었다. 또한, 리더는 협력적 참여를 위한 구조적 지원이 부족함을 인지하고 행위주체성이 좌절되었으며, 이전의 비협력적 참여 형태로 돌아가게 되었다. 연구 결과는 리더의 행위주체성 발현을 지속시키기 위해서는 교실의 구조적 개선이 필요함을 시사하며, 리더 개인뿐만 아니라 소집단의 모든 구성원들 및 교사와의 협력을 통해 집단적 행위주체성으로 발전되어야 함을 제안한다. 이 연구는 학생들의 행위주체성 발현을 지원하는 방법에 대한 이해를 향상시키는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국조경학회지
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• 제49권5호
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• pp.112-124
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• 2021

본 연구는 도시공원 일몰의 대응수단으로 추진 중인 전국의 민간공원특례사업을 대상으로 지자체 및 공원현황, 사업특성과 시행 등에 관련된 내용을 세부적으로 분류 후 비교·분석하여 제도시행 후 진행되어진 지자체별 사업을 점검하고, 그 가운데 제도의 의미와 보완점을 구축하고자 실시하였다. 분석결과로서 첫째, 전국에서 시행 중인 민간공원특례사업은 주로 인구 10만명 이상의 도시에서 시행되어 군 지역이나 지방소도시의 적용에는 한계성이 있었다. 이에 특례제도를 일괄적으로 적용하기보다 지자체의 특성과 규모를 고려한 제도 적용의 유연성이 필요할 것으로 판단되어졌다. 둘째, 공원조성 기부채납 방식에 의한 현재의 특례사업은 공동주택 위주의 단조로운 개발유형을 나타내고 있어, 이의 개선을 위해 공원부지만 매입하여 기부 채납하는 공원 보전형 방식 등을 도입하여 개발의 다양화를 도모할 필요가 있는 것으로 나타났다. 셋째, 공원의 유형과 면적이 한정되어 사업대상에 한계를 보이고 있어, 대도시 도심지내 이용도가 높고 접근성이 좋은 공원들까지 포함할 수 있도록 면적기준을 5만m² 이하까지 완화할 필요가 있는 것으로 나타났다. 넷째, 특례사업의 대상지가 대부분 산지형 공원으로 자연지형 및 스카이라인의 훼손 우려가 있어 공원별 입지특성을 고려한 건폐율과 용적률을 별도 조례를 설정하여 적용하는 것과 비공원시설 유형별 건축 가이드라인을 세부적으로 설정하여 공원과 공존할 수 있는 개발접근이 이루어져야 할 것이다. 향후 과제로는 첫째, 전국의 민간공원특례사업이 완료된 후, 각 사업별 수익률을 데이터화 하여 향후 유사사업의 적정수익률에 대한 기준을 설정하고, 초과이익분의 환수 등 제도적 기준을 마련하며, 둘째, 사업기간의 단축을 위해 지자체별 TF팀 구성, 통합심의 전환, 제안단계에서 환경성 검토 도입 등이 검토되어야 할 것이다. 셋째, 지자체는 민간협의체를 구성을 제도화하여 협치시스템을 통한 사업의 효율적 관리를 도모하고, 넷째, 특례공원의 기부채납 이후 유지관리에 대한 로드맵을 수립하여, 시민이 함께 하는 시민 참여형 공원 운영·관리방안 모델의 도입을 검토하여야 할 것으로 나타났다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.185-198
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• 2019

인체 조직은 노화 현상을 겪으면 산화로 인한 손상이 진행되어 구조적인 변화가 일어나고 물성 저하를 겪는다. 피부가 겪는 노화 과정은 잘 알려져 있고 많은 평가가 수행되고 있지만 상대적으로 모발(머리카락)의 노화에 의한 평가는 잘 진행되어 있지 않아 모발의 노화를 케어하는 연구가 어려운 실정이다. 이에 본 연구는 모발의 노화 현상을 케어할 효능 기작을 적용할 수 있도록 노화된 모발 샘플을 제작하고 물성을 평가하여 안티에이징 효능을 확인하는 것을 목적으로 진행하였다. 먼저 내인성 노화가 진행된 모발의 지질량을 외인성 노화를 진행시킨 시료들과 비교한 결과, 펌 1회 처리 모발이 60대의 모발 지질량과 가장 유사함을 발견하였고, 이 모발을 통해서 원자 현미경으로 나노 스케일의 거칠기와 매크로 스케일의 인장강도를 평가하여 내인성 노화 모발과 유사한 물성 값을 가지고 있음을 확증하였다. 실제로 펌 처리를 통해 외인성으로 노화시킨 모발에 카르보디이미드와 펩타이드 결합을 적용하여 DSC로 구조적 변화와 거칠기 및 인장강도를 확인한 결과, 외인성 요인으로 노화된 모발을 에이징 이전의 상태의 물성 쪽으로 개선시키는 효과를 확인할 수 있었다. 뿐만 아니라 내인성 노화에 의해서 소실 된 내부 구성 성분을 프로폴리스를 이용하여 보강한 경우에도 외인성 노화가 유도된 모발의 물성이 에이징 이전 상태의 물성으로 회복되는 안티 에이징 효능이 발생함을 확인하였다. 본 연구에서 사용한 외인성 노화 유발 모발 시료 및 평가는 모발의 외인성 노화 연구에 유용하게 적용될 수 있음을 최초로 확인하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.215-222
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• 2019

노화, 상해, 유전병 및 산화 스트레스와 같은 다양한 원인으로 인해 근육 위축을 유발한다. 그 동안의 연구에 의하면 열처리 사균체 엔테로코커스 패칼리스(EF-2001)는 항알레르기, 항염증 및 항종양 효과를 보였다. 그러나 항산화 및 항근위축에 대한 효과는 잘 알려져 있지 않고 있다. 본 연구에서는 EF-2001이 근육 위축에 미치는 영향을 연구 하였다. 산화 스트레스에 의한 EF-2001의 세포손상 보호 효과를 확인하기 위해 C2C12 근섬유 아세포는 H2O2로 처리되어, 산화 스트레스를 유도하여 세포 손상을 유발하였다. 그러나 EF-2001 처리로 인해 근세포 손상이 감소됨을 확인 하였다. 우리는 산화스트레스에 의한 EF-2001의 근세포손상의 감소 효과에 대한 메커니즘을 확인하였다. EF-2001는 산화스트레스로 유도된 근세포내의 HSP70 및 SOD1 단백질의 발현을 감소시켰다. 또한, 근세포내에 Atrogin-1/MAFbx 및 MuRF1의 mRNA 수준은 산화 스트레스 조건 하에서 증가하였으나, EF-2001에 의해 감소하였다. 더나아가 근감소를 유도한 좌골신경 절제 모델동물을 통한 근육량을 확인하기 위해 마이크로 CT를 활용해 2차원과 3차원으로 분석하였다. 근육량은 좌골 신경 절제 후에 감소하였고, EF-2001의 경구 투여에 의해 근육량이 회복되었다. 본 결과는 열처리 사균체 엔테로코커스 패칼리스인 EF-2001이 노인들에게 자주 발생하는 근감소증의 예방 및 개선할 수 있는 기능성 식품으로 다양한 분야에서 유용하게 활용 될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권1호
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• pp.6-16
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• 2019

본 연구는 솔잎착즙액이 고지방식이로 이상지질혈증을 유도한 흰쥐의 지질대사에 미치는 영향을 분석하기 위해 실험동물을 정상식이 (ND)군, 고지방식이군으로 나누어 각각의 식이를 4주간 급여한 후 고지방식이군을 설기떡 (SD)군 및 솔잎착즙액설기떡 (PSD)군으로 분류하여 6주간 사육하고, 혈장과 간 및 분변의 지질관련 지표를 분석하였다. PSD군은 설기떡 섭취에 의해 유의하게 높아진 체중증가량을 유의하게 낮추었으며 (p < 0.05), 설기떡 섭취에 의해 유의하게 높아진 혈장 총 콜레스테롤 및 LDL-콜레스테롤을 낮추는 경향을 나타내었다 (p > 0.05). 간 조직과 분변의 지질대사 관련 지표를 분석한 결과 PSD군은 설기떡 섭취에 의해 ND군보다 유의하게 높아진 간 조직의 중성지방 및 총 콜레스테롤과 간 조직의 SREBP2 유전자 발현을 유의하게 낮추는 효과를 나타내었다 (p < 0.05). 또한 PSD군은 SD군보다 분변으로 배출되는 중성지방 함량을 14.8% 높였으며 (p > 0.05), 혈장과 간의 지질과산화를 SD군보다 각각 7.7%, 20.2% 낮추는 효과를 나타내었다 (p > 0.05). 혈장과 적혈구의 항산화활성 관련 지표를 분석한 결과 PSD군은 설기떡 섭취에 의해 낮아진 혈장 ORAC을 높이는 경향을 나타내었으며, 설기떡 섭취에 의해 유의하게 낮아진 간조직의 Mn-SOD 및 CAT 효소활성을 SD군보다 각각 21.5%, 19.6% 유의하게 높이는 효과를 나타내었다. 이상의 결과에서, 고지방식이로 이상지질혈증을 유도한 흰쥐에서 솔잎착즙액설기떡의 섭취는 체중증가억제, 혈장 콜레스테롤 감소, 간 내 콜레스테롤 생합성 억제, 간 조직의 지질수준 감소, 분변으로의 지질배출 증가, 간 조직의 지질과산화 감소, 혈장과 간 조직의 항산화 활성 증가 효능을 나타내는 것으로 확인되었다. 이에 본 연구에서 개발된 솔잎착즙액을 첨가한 설기떡은 지질 감소 효능을 가진 기능성 떡으로써 활용될 수 있을 것으로 기대된다.