• 한국산학기술학회논문지
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• 제20권5호
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• pp.81-86
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• 2019

금속산화물/그래핀 복합체는 고감도 가스센서 및 고용량의 이차전지와 같은 첨단 응용 분야에 활용될 수 있는 유망한 기능성 소재로 알려져 있다. 본 연구에서는 이산화주석($SnO_2$) 나노구조물을 두 영역 전기로 장치를 이용하여 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트 위에 성장시켰다. 대면적의 그래핀 나노시트는 Cu foil 위에 열화학기상증착 장비를 이용하여 메탄가스와 수소가스로 합성하였다. 화학적으로 합성된 그래핀 나노시트는 PMMA를 이용하여 세척된 Si 기판위에 전사시켰고, $SnO_2$ 나노구조물은 그래핀 나노시트 위에 $424^{\circ}C$, 3.1 Torr 조건에서 3시간동안 성장시켰다. 합성된 그래핀의 품질과 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 결정학적 특성을 Raman 분광학으로 확인하였다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물의 표면형상은 전계방출 주사전자현미경으로 조사하였다. 그 결과 합성된 그래핀 나노시트는 이중층 그래핀이었고, 그래핀 위에서 성장된 산화주석은 $SnO_2$ 상을 가지고 있었다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물은 복잡한 표면형상을 나타내었는데, 이것은 Si 기판 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 nano-dots 형태인 것과 비교된다. 그래핀 위에서 성장된 $SnO_2$ 나노구조물이 복잡한 형상을 갖는 것은 그래핀 표면의 기능기의 영향인 것으로 판단된다.

• 한국유기농업학회지
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• 제25권1호
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• pp.171-185
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• 2017

GABA는 glutamic acid decarboxylase에 의해서 L-glutamic acid가 탈탄산화되어 생합성된 비단백질 아미노산이다. GABA는 식물에서 스트레스에 대항한 대응반응으로 생성된다. 사람의 중추신경계에서는 주요 억제성 신경전달물질 중 하나로 항고혈압, 항당뇨 효능이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서 우리는 보리 잎과 옥수수 수염을 유산균과 함께 발효함으로써 GABA 생성을 증진시키고자 하였다. 보리 잎과 옥수수 수염을 다양한 무게 비율로 조합하여 혼합하였고, $30^{\circ}C$에서 48시간 동안 배양기 안에서 L. plantarium과 함께 발효시켰다. 발효된 혼합물을 열수 추출한 후, thin layer chromatography와 GABase assay를 이용하여 GABA의 생산을 분석하였다. 우리는 9:1 혼합발효추출물이 다른 비율의 추출물 보다 GABA 함량이 높은 것을 확인하였는데 이것은 혼합과 발효기술이 보리 잎과 옥수수 수염 내 GABA 양 증진에 효과가 있음을 의미한다. 또한 몇 가지 생리활성을 분석한 결과 혼합발효추출물의 항산화 효능이 비발효 추출물에 비하여 증진되었고 세포독성은 나타나지 않음을 확인하였다. 이러한 결과는 보리 잎과 옥수수 수염의 조합과 이것을 유산균과 함께 발효시키는 방법이 고함량의 GABA와 증진된 생리 활성을 지닌 기능성 식품으로서의 개발 가능성이 있음을 의미한다.

• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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• pp.81.1-81.1
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• 2010

SOFC 발전시스템의 상용화를 위해 선행되어야 할 것은 스택의 안정적 출력 및 신뢰성 확보이다. 이를 이루기 위해서는 스택을 구성하는 구성요소의 신뢰성 있는 규격 및 검수가 필요하다. 즉, 셀, 밀봉재, 분리판 및 집전체로 대변되는 구성요소들이 스택에 장착되었을 때 그 기능을 최대한 발휘하면서도 점진적 또는 급격한 품질저하가 발생되지 말아야 한다. 특히, 셀의 경우 스택의 성능에 직접적인 영향을 미치는 구성요소로서 품질에 대한 명확한 검수기준이 필요하다. SOFC용 셀은 다공성 anode, 치밀한 전해질, 그리고 다공성 cathode로 구성된 세라믹 소결체이다. 이 때 치밀한 전해질에 결함이 내재되어 있거나 물리적 힘에 의해 신규로 발생할 경우, 연료로 사용되는 수소와 공기가 만나는 cross-over가 발생하게 된다. Cross-over는 연료가 소모되는 문제도 있지만 발열로 인한 Hot spot을 형성시켜서 주변과의 온도구배를 유발하고, 이로 인해 고체 전해질의 균열전파를 일으킬 수 있고 나아가 급격한 셀의 파괴를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 SOFC에 사용되는 셀의 형상측정, 물리적 강도 및 결함 검출을 위한 검수기법을 개발하여 스택의 신뢰성 향상과 향후 규격표준화를 위한 기반을 제공하고자, 평판형 셀의 3차원 형상을 정밀하게 측정하는 장치와 일정 면압을 인가하여 특정 형상을 갖고 있는 셀의 물리적 파괴여부를 판단할 수 있는 장치, 그리고 셀의 전해질에 내재된 결함을 검출할 수 있는 장치를 제작하였다. 본 장치들은 $1,000cm^2$급 평판형 셀까지 검수할 수 있도록 고안하여 양산시스템에 접목시킬 수 있도록 고안된 것이다. 본 장치들을 이용한 검수결과, 현재 $700cm^2$급 평판형 셀의 경우 최대 camber가 4mm 이하, 전해질의 He leak rate는 $5{\times}10^{-5}mbar.l/s.cm^2$ 이하라는 검수규격을 본 연구소에서 운전하는 스택에 1차적으로 적용하였으며 현재 검수규격의 신뢰성 및 강화를 위한 연구를 수행 중에 있다.

• 한국식품과학회지
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• 제50권2호
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• pp.225-237
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• 2018

본 연구에서는 떫은감의 5가지 공시품종인 상주둥시, 고종시, 고동시, 갑주백목, 청도반시를 이용하여 가공된 곶감의 유리당, 지방산, 무기성분, 구성 아미노산, 바이타민 C와 같은 영양성분 분석을 진행하였고, 총 페놀성 화합물의 함량을 측정함과 동시에 in vitro 상에서 ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성을 측정하였고, FRAP, 지방질과산화물 생성 억제효과, 아세틸콜린 분해효소 억제효과를 확인하였다. 이를 토대로 MC-IXC 뇌 신경세포에서 신경세포 생존율과 산화적 스트레스 억제효과, 세포막 보호효과를 확인하였다. 유리당 분석에서는 상주둥시 품종이 포도당(glucose), 과당(fructose) 함량이 가장 높았고, 지방산 함량은 상주둥시 품종에서는 올레산(oleic acid)이, 고동시, 고종시, 갑주백목, 반시에서는 팔미트산(palmitic acid)이 가장 높은 비율을 나타내었다. 포타슘과 인의 함량이 다른 무기성분들에 비해 월등히 높았으며, 주요 아미노산으로는 아스파트산(aspartic acid)과 글루탐산(glutamic acid)이 상대적으로 높았고, 바이타민 C 역시 5 품종 모두 검출되었다. 또한, 총 페놀성 화합물을 상주둥시의 95% 에탄올 추출물이 가장 높았고, ABTS, DPPH 라디칼 제거 활성과 FRAP, 지방질 과산화물 생성 억제활성 그리고 아세틸콜린 분해효소 억제 활성에서 갑주백목의 80% 에탄올 추출물이 가장 높은 활성을 나타내었다. 산화적 스트레스에 대한 뇌 신경세포 생존율은 갑주백목이 가장 높은 생존율을 나타내었으며, 산화적 스트레스 생성 억제와 뇌 신경세포 세포막 보호효과 역시 갑주백목이 가장 큰 억제 활성과 보호효과를 보였다. 이와 같은 결과로 보아 곶감은 뛰어난 산화방지 효과를 가지고 있으며, 이를 근간으로 뇌 신경세포 보호효과도 우수한 것으로 나타났다. 이러한 생리활성능력은 임산물의 고부가가치 소재개발에 있어 산업적 활용 가능성을 재고하는데 도움이 될 것으로 판단된다. 다만 생리활성 물질의 검증이 부족하고, 산화방지 활성이 in vitro 상의 효과에 국한된 점에서 향후 물질분석과 인기지능 개선 효과 검증을 통해 인기지능 개선 건강기능식품 소재로서 연구될 수 있을 것으로 판단된다.

• 대한화장품학회지
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• 제46권2호
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• pp.159-166
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• 2020

프로폴리스는 식물에서 채취한 수지에 꿀벌의 분비물이 합쳐져 만들어진 아교성 물질로 세균이나 바이러스로부터 자신을 보호하는 기능을 한다. 본 연구에서는 한국, 중국, 브라질 유래 프로폴리스 추출물의 항산화, 항균, 미백, 항염 활성을 비교하고, 이들 추출물의 화장품소재로서의 응용가능성을 살펴보았다. 플라보노이드, 폴리페놀함량분석과 자유라디칼 소거능 시험을 통해 항산화 활성을 확인한 결과 한국, 중국, 브라질 프로폴리스 추출물 모두 유의한 항산화 효능을 보였다. 피부에 상재하는 미생물에 대한 항균효능을 MIC 시험법을 통해 측정한 결과 C. acnes 균에서 한국 프로폴리스 추출물이 다른 추출물에 비해 우수한 항균력을 보였다(KPE: 62.5 ㎍/mL, CPE: 250 ㎍/mL, BPE: 500 ㎍/mL). 또한, 한국 프로폴리스 추출물은 멜라닌 세포의 멜라닌 생성을 억제하였고, 마우스대식세포에서 리포폴리사카라이드로 유도된 염증인자인 산화질소와 PGE₂ 생성을 나머지 두 추출물보다 우수하게 억제하였다. 이들 결과를 종합하면 프로폴리스 추출물은 항산화, 항균, 항염 효능소재로 응용될 수 있으며, 특히 항균, 항염, 미백에서 우수한 효능을 보인 한국프로폴리스추출물의 응용가능성이 우수함을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 2012년도 제43회 하계 정기 학술대회 초록집
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• pp.346-347
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• 2012

최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2017년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.106-106
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• 2017

가스센서는 사내 및 산업 환경에서의 유독성 또는 폭발성 가스 검출, 환경 모니터링, 질병 진단 등 매우 다양한 응용분야에서 큰 관심을 가지고 있다. 반도체 금속산화물(SMOs) 기반의 센서 분야에서는 이들의 감도 및 선택성을 향상시키기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 이는 센서의 선택성을 부여하게 되면 다양한 가스들이 존재하는 환경에서도 검출자가 원하는 가스만의 응답을 얻을 수 있기 때문이다. 본 연구에서는 MOF(Metal-Organic Framwork) 기반 멤브레인으로 ZIF-8(Zeolitic Imidazolate Frameworks 구조들 중 하나) 멤브레인 쉘 층을 이용하여 ZnO 나노선에 형성하였다. ZnO 나노선은 VLS공정 (Vapor-Liquid-Solid)을 이용하여 패턴된 전극을 갖는 $SiO_2$-grown Si 웨이퍼 상에 성장되었고, 성장된 ZnO 나노선은 2-methyl imidazole과 methanol이 포함된 고용체에 넣고 폐쇄된 압력용기 속에서 가열시켜 얻게 된다. 이렇게 얻어진 ZIF-8@ZnO 나노선의 ZIF-8 멤브레인은 분자 체 구조(molecular sieving structure)를 갖게 되며, 이들의 pore 크기는 약 $3.4{\AA}$을 갖는다. 따라서 이보다 더 큰 동적 직경을(kinetic diameter) 갖는 가스 종은 이 멤브레인을 통과할 수 없음을 나타내므로 제작된 시편은 $H_2$(kinetic diameter : $2.89{\AA}$), $C_7H_8$(kinetic diameter : $5.92{\AA}$), 그리고 $C_6H_6$(kinetic diameter : $5.27{\AA}$) 가스들을 각각 사용함으로써 ZIF-8@ZnO 나노선의 센서 특성을 조사했으며, 보다 정확한 비교를 위해 순수한 ZnO 나노선 역시 동일한 조건에서 측정되었다. 결과를 통해, 수소 가스를 제외한 다른 가스들에 대해서는 반응을 하지 않고, 오직 수소 가스에 대해서만 반응을 나타냈으며, 순수 ZnO 나노선의 수소 감응도보다 낮은 감응도를 나타내었다. 이는 멤브레인 쉘 층을 형성함으로써 ZnO 나노선의 표면적이 감소해 가스 분자와의 접촉점을 감소시키기 때문이라고 판단된다. 이와 같은 MOF 멤브레인의 캡슐화 전략은 가스센서뿐 아니라 바이오 센서 및 광촉매 등과 같은 이온 선택성을 필요로 하는 다양한 응용분야에 적용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제13권5호
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• pp.490-505
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• 2000

쑥은 인간의 역사와 함께 하며 많은 품종으로 분화되었고 인간의 식재료도 민간전래약품으로도 이용되어 많은 고전 문헌 속에 쑥의 효능에 대한 기록이 있다. 이러한 쑥의 어떤 성분이 약리적 효능이 있는가 또 어떤 영양성분이 식재료로서 가치가 있는가에 대한 연구가 이루어지고 있다. 오랜동안 쑥은 구황식물로서의 기능이 많았으나 최근에는 그 특성과 향을 이용한 식품개발에도 관심을 갖고 연구하고 있다. 쑥의 일반성분은 녹황색 채소류와 비슷하나 칼슘과 칼륨의 함량이 높고 비타민 A의 함량이 특히 높아 영양보급 효과도 얻을 수 있다. 쑥을 물이나 유기용매에 의하여 추출한 성분은 생리활성을 갖는 경우가 많으며 보편적으로 많이 검출되는 것은 cineol, thujone, borneol, camphor, caryo-phyllene, coumarin, cubebene, pinene, linallol, an-sinthin등이다. 약리적 효과는 고전문헌에 많은 기록이 있으나 대체로 따뜻한 성질을 갖고 있기 때문에 혈행을 왕성하게 하고 간 기능을 도와주며 피부질환에 효과가 있음을 주로 기록하고 있다. 쑥은 잎을 사용하는 경우가 많으나 전초, 꽃, 뿌리, 정유를 이용할 때도 있으며 생쑥 혹은 건조 상태로 이용한다. 민속 약품으로서의 기능도 커서 내복용과 외용으로 쓸 수 있으며 거의 모든 질환에 효과가 있다고 하여 전에는 가정 상비약으로 쓰이기도 했다. 고전문헌이나 전통약품에서 효능이 있다고 알려진 쑥성분에 대한 최근의 연구에서도 고지혈증, 고혈압등 순환기계 질환의 치료 및 예방효과, 간기능 보호, 항돌연변이성 기능, 항염증 및 진통효과, 당뇨병 및 고혈당증의 치료, 생체내 지질의 산화 억제, 항세균 및 항진균효과가 연구보고되어 있으며 유럽에서는 항구충 및 살충효과도 잘 알려져 있다. 유럽에서 행한 쑥의 독성 및 부작용에 대한 연구에서 쑥은 습관성, 향정신적 작용, 피부 염증을 일으킬 수 있다고 하여 장기복용 및 다량 사용을 억제하고 있다. 앞으로의 연구는 식품공업에 다양한 형태로 이용할 수 있는 방법의 개발, 전래된 약효에 대한 과학적인 검증, 타성분과 혼합이용시 생체내 미치는 영향, 여성용품이나 화장수와 같은 생황용품에의 이용방안 등의 연구가 계속되어야 한다. 쑥은 전국에 널리 분포되어 있고 쉽게 채취할 수 있기 때문에 쑥의 이용도를 높이는 것은 자원효율성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 좋은 방법이기도 하다.

• 생명과학회지
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• 제29권10호
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• pp.1096-1103
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• 2019

신경염증은 알츠하이머병 및 파킨슨병 과 같은 신경퇴행성 장애의 발병원인에 관련이 있는 미세아교세포의 활성에 의해 매개되므로 신경염증억제는 다양한 뇌질환을 치료할 수 있는 효과적인 해결책이 될 수 있다. 흰점박이 꽃무지는 딱정벌레목 풍뎅이과에 속하는 곤충으로 한국, 중국, 일본 및 시베리아에 서식한다. 현재 국내에서는 흰점박이꽃무지가 식용곤충 자원으로서 단백질 공급원일 뿐만 아니라 간보호 효과와 혈행개선 등에 유용한 생리활성 물질을 다량 함유하고 있는 것으로 보고되고 있다. 미세아교세포는 중추신경계에서 염증성 cytokine 및 산화질소의 중요공급원이며 신경면역 및 염증기능 및 기타 다양한 신경생물학적 효과를 발휘한다. 본 연구에서는 LPS(100 ng/ml)를 처리하여 과하게 활성화된 미세아교세포에서 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물의 신경염증 억제 효과를 조사하였다. 그 결과, 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물은 세포독성 없이 NO 생성을 현저히 억제하였고, iNOS와 COX-2 발현량을 감소시켰으며 LPS에 의해 분비되는 염증성 cytokine의 생성량도 흰점박이꽃무지 추출물에 의해 감소되었다. 이러한 결과는 흰점박이꽃무지 에탄올 추출물이 신경염증 및 퇴행성 신경질환을 예방하기 위한 기능성 물질의 좋은 공급원이 될 수 있음을 시사한다.

• 농약과학회지
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• 제2권2호
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• pp.75-82
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• 1998

벼멸구의 카보후란에 대한 저항성 기작을 구명하기 위해 실내에서 카보후란으로 30세대 도태하여 얻은 저항성계통($LD_{50};\;20.3{\mu}g/g$)과 약제를 12년 동안 처리하지 않은 벼멸구 감수성 계통($LD_{50};\;0.3{\mu}g/g$)에 $^{14}C$-카보후란을 처리하여 계통 간 대사물 량의 차이를 조사한 바 카보후란의 대사물인 benzofuran과 TLC의 의해 전개되지 않은 원점 부분은 감수성 계통에서 많았으며, 대사되지 않은 카보후란은 저항성 계통에서 많았다. 이러한 경향은 처리 후 1, 3시간 대사에서도 같은 경향이었다. 이상의 결과로부터 저항성 벼멸구에서 가수 분해 효소의 일종인 에스테라제가 저항성이 발달함에 따라 에스터 결합을 끊는 역할에서 카보후란과의 결합체 역할로 그 기능이 전환되는 것으로 생각되며 이것이 저항성 기작 중 주요한 하나의 요인으로 사료된다. 산화효소와 전이효소는 저항성과 감수성 계통에서 대사물의 양에 차이가 없어 저항성과는 무관한 것으로 생각된다.