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불균일 성질을 평가하기 위한 분획화된 galactomannan의 이화학적 특성 (Physicochemical Characteristics of Galactomannan by Fractionation to Evaluate Heterogeneity)

  • 김경이;이은경
    • 한국식품과학회지
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    • 제45권4호
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    • pp.428-433
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    • 2013
  • Mannose 기본구조에 galactose 치환체 비율이 4:1인 화학적 구조와 평균 분자량이 1,050 kg/mol인 LBG를 황산암모늄 침전법을 사용하여 분자량 크기별로 분획하여 분획물질들 간에 서로 다른 물리화학적 성질을 확인하였다. 황산암모늄을 맑은 용액에 천천히 첨가한 후 얻어진 침전물을 원심분리에 의해 모집, 탈이온수에 대한 투석 후 동결상태에서 건조시켜서 첫 번째 분획물을 얻었고 동일한 방법으로 각 단계별 분획물을 여섯 단계 까지 얻었다(F1-F6). 수득율은 F1 7.1% 부터 F6 6.35%까지 총 65%였다. 각 분획물들의 묽은 농도범위 0.05 g/dL 이하에서 Ubbelohde viscometer로 흐르는 시간을 측정하여 상대점성도, 비점성도, 유도점성도 및 본성점성도를 구하였으며 그 값은 F1:8.44, F2:4.59, F3:9.89, F4:8.80, F5:8.30, F6:8.10 dL/g이었다. F1과 F2 분획물이 갖는 본성 점성도 값은 기대치보다 작았고 그 원인은 단백질 성분을 포함하는 것으로 판단되어 함량을 측정한 결과 전체 단백질 함량 3.45%중에 F1, F2가 2.59%를 포함하고 있음을 확인하였다. 또한 고분자 물질의 용질-용매간의 상호작용과 응집상태에 의존하는 상태를 나타내는 k' (Hugg. Coeff.)값을 측정한 결과 값의 범위는 0.463-0.781이였고 점성도 값이 클수록 k'값이 커지는 경향을 나타내었다. 분획물들의 체류용량에 대한 RI detector 크로마토그램은 4개의 분획물들의 다당류는 6.0에서 9.0 mL에서 용리되었고 염 혹은 oligomeric sugar 성분은 10에서 11 mL에서 용리되었음을 나타내었다. 중량 평균 분자량, 수 평균 분자량, 회전 반경 및 본성 점성도 값들은 $c_p=0.5mg/mL$, dn/dc = 0.145의 RI 피크면적에 기초를 둔 OmniSEC 프로그램으로 계산되었다. 본성 점성도 값은 F3: 10.15, F4: 9.99, F5: 9.35, F6: 9.31이었고 $M_w$값 범위는 617-674 kg/mol, $M_n$값 범위는 324-423%, recovery 72.44-101.61%였다. Ubbelohde viscometer와 SEC로 측정한 각 분획물들의 본성 점성도 값을 비교한 결과, 측정에 사용한 기기 원리와 계산식의 영향으로 수치에는 미소한 차이가 있었으나 분획물 순서대로 본성점성도가 감소하는 경향은 동일하여 황산암모늄 침전법에 의한 LBG 분획화가 차별화 있게 잘 이루어졌음을 확인하였다. 화학물질에 대한 안정제 및 식품첨가제로 주로 사용되고 있는 LBG 복합물질을 단순물질로 분획화하여 균일한 성분의 물리화학적 성질을 연구한 것은 안정제 및 첨가제의 효과를 높이고 사용범위가 확대될 수 있을 것으로 기대된다.

음료$\cdot$다류 산업

  • 손헌수
    • 좋은식품
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    • 통권180호
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    • pp.27-64
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    • 2004
  • 국내 제조업 전체에서 식음료품은 $6.31\%$를 차지하고 있다. 2000년을 기준으로 식품산업의 총매출실적을 보면 32조 3,463억원을 기록하고 있는데, 이 중 식료품은 26조 921억원, 알콜올음료를 포함한 음료품은 6조 2,516억원을 차지하고 있다. 2001년, 음료시장의 규모는 약 2조 7,900억원 정도였다. 빠르게 성장하던 전체 음료시장의 매출은 IMF 이후 약간 주춤하는 경향을 보였지만 지속적으로 매출액이 상승하여 2002년에는 3조 4천억원의 매출을 기록하였다. 이것은 사이다, 후레바, 정통주스, 냉장주스, 스포츠 음료, 두유 및 기능성음료 등이 성장을 주도하였다. 2003년 상반기, 1조 6,500억원으로 전년 동기대비 $3\%$ 감소하였지만 2003년 전체 실적은 대략 지난해와 비슷한 3조 5,000억원 규모로 전망된다. 내수량의 경우 탄산음료와 과즙음료가 감소하는 경향을 나타냈지만, 전체적으로는 증가하였다. 다류시장의 규모는 약 650억원, 캔커피시장의 규모는 2,400억원 정도로 나타났다. 이처럼 음료$\cdot$다류 시장은 전체적으로 약 4조원의 거대시장규모를 형성하고 있으며 내수가 지속적으로 증가되고 있어, 점차 시장규모도 증가할 것으로 전망되고 있다. 최근에는 기능성 음료 및 다류의 시장규모가 전체의 $20\%$에 달할 정도로 신장하였으며, 기능성음료 및 다류의 특허출원도 지속적으로 증가하고 있는 실정이다. 이는 비단 국내에서 뿐만 아니라 세계적인 현상이며 이러한 추세는 앞으로 지속될 것으로 전망되고 있다. 이처럼 기능성음료 및 다류의 성장이 두드러지고 있는 것은 시대가 변하면서 현대인들의 생활방식과 식생활 변화, 질병형태 다양화 등 여러 사회적 여건이 변화되고 있는데 기인하며, 현대인의 건강에 대한 관심의 증대는 음료시장의 쾌속성장과 틈새수요를 지속적으로 창출하고 있다. 현재 세계 건강기능성 식품의 시장 규모는 약 160조원이며, 국내의 경우 약 1조원에 이르는 실정이다. 이 중 기능성음료 시장은 국내에서 약 4천억원 규모로 기능성식품 시장의 $40\%$를 차지하고 있다. 이처럼 기능성음료 시장은 최근 연간 $7\%$ 정도의 빠른 성장률을 보이고 있으며 향후에도 $6.7\%$의 실질 연간 성장률을 지속할 것으로 전망되고 있다. 전해질(이온)음료나 식이섬유를 포함하는 다이어트음료에서 출발한 기능성음료는 숙취해소, 성인병 예방, 스트레스 해소에 이르기까지 각종 질병의 치료 및 예방으로 확대되고 있다. 앞으로는 BT 및 나노 기술 등을 이용한 신기능 소재들에 대한 다각적인 효능의 규명에 따른 음료$\cdot$다류 소재의 개발과 더불어 체질개선, 다이어트, 숙취해소 등의 특정한 기능성과 관련한 음료$\cdot$다류의 특허출원이 계속될 것으로 전망된다. 복잡한 한약의 제조과정을 단순화하여 티백이나 캔 형태로 만든 맛과 기능이 조화된 음료$\cdot$다류 분야의 연구개발이 지속될 것으로 보이며, 시장 규모의 확대와 더불어 기능성과 간편성을 동시에 추구하는 신세대 소비자들의 성향을 겨냥하여 기존의 음료$\cdot$다류 전문 업체 외에도 제약회사 등의 비음료 업체도 다양한 형태의 음료$\cdot$다류 기술개발을 지속할 것으로 예상되고 있다. 특히 새로운 신기능성 소재를 개발하는 것은 고부가가치 기술로써 BT, NT 등의 최첨단 기술의 발전과 도입으로 인해 그동안 수입에 의존하던 기능성 소재들도 국내 기업들의 축전된 기반기술을 통하여 대거 참입할 것으로 보인다. 하지만, 여러 업체의 음료$\cdot$다류시장 진출에 따라 야기될 수 있는 비위생이고 효능이 불확실한 식품의 유통, 업체간의 과열경쟁에 따른 유통질서 문란 등은 모처럼 활기를 되찾은 음료$\cdot$다류 분야의 기술개발을 위축시킬 수도 있으므로 정부차원에서 체계적이고 효율적인 관리가 조속히 이루어져야 할 것이며 이를 제도적으로 뒷받침하기 위한 정책이 수립되고 시행되어야 할 것으로 보인다. 특히, 원료적인 측면에서의 무역 불균형은 반드시 해소되어야 할 부분이다. 대부분이 수입 기능성 원료에 의존하고 있는 현실에서 국내의 BT 기술 확충에 더욱 많은 투자와 노력이 집중되어야 할 것이다. 세계적으로 경쟁이 될 수 있는 기능성 소재의 개발과 이를 통한 신기능 음료의 개발은 단순한 수학적 계산을 넘어서 국가의 기술력을 홍보할수 있는 좋은 계기가 되기 때문이다. 바야흐로 음료$\cdot$다류 분야에 대한 열기가 식품시장을 주도하면서, 시장이 안정적으로 확대되기 위해서는 지속적인 기술개발이 이루어져야 한다는 것은 재론의 여지가 없다고 하겠다.

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인체임파양세포에서 저선량의 감마선에 의해서 유도되는 적응 반응 (Adaptive Response to ionizing Radiation Induced by Low Doses of Gamma Rays in Human Lymphoblastoid Cell Lines)

  • 성진실;서창옥;김귀언
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제12권1호
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    • pp.1-8
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    • 1994
  • 미량의 변이 유발소에 노출된 세포는 그 다음에 투여되는 다량의 변이 유발소에 대하여 내성을 갖게 된다. 이같은 적응 반응(adaptive response)은 대장균에서 처음으로 밝혀진 이후 주로 인체 말초 혈액 임파구에서 연구가 진행되어 왔다. 그러나 적응 반응이 세포 종류를 막론하고 존재하는 일반적인 현상인지에 대하여, 또한 세포의 고유한 방사선 감수성과의 관계나 그 기전 등에 대하여도 규명되어야 할 필요가 있다. 본 연구는 이같은 의문에 보다 접근하기 위하여 방사선에 매우 민감한 ataxia telangiectasia hemozygote, ataxia telangiectasia heterozygote, 그리고 정상인에서 유래한 인체 임파양세포주를 대상으로 1 cGy의 감마선을 조사하고 일정 시간이 지난 후 다시 50 cGy의 감마선을 조사하여, 감마선에 의해 유도되는 염색체 손상을 측정하였다. 그 결과 1 cGy 전처치시 그 다음 50 cGy에 의한 염색체 손상이 50 cGy 단독 대조군에 비하여 의의 있게 감소하여 적응 반응이 존재함을 알 수 있었다. 세가지 세포주의 방사선 감수성이 각기 달랐으나 적응 반응의 표현 양상은 이와 무관하게 유사하였다. 또한 염색체 손상의 복구에 필수적인 poly(ADP-ribose) polymerase를 억제하는 3-aminobenzamide를 50 cGy 직후에 투여한 실험에서는 적응 반응이 완전히 소실됨을 관찰하여 적응 반응이 어떤 종류의 방사선 손상의 복구 기전과 관계 있음을 추측케하였다. 따라서 임파양세포에서도 적응 반응이 존재함을 본 연구를 통하여 최초로 알 수 있었다. 이는 세포의 방사선 감수성과는 무관한 것으로 나타났으며 그 기전에 있어서는 아직 잘 알려지지 않은 손상 복구 기전을 유도하는 것으로 생각된다.반림프절 비대가 국소치유율, 무병생존율, 생존율에 영향을 미치는 인자이었고 이들 세가지 인자와 전산화단층촬영상의 대동맥림프절 비대가 생존율에 영향을 미치는 인자이었다. 조사선량이 많았으나 치료실패율이 현저하게 높았다. 따라서 이들 환자들을 효과적으로 치료하기 위하여 단순히 치료선량을 증가시키는 것보다 다른 보조적치료, 즉 약물치료와의 병용치료 등이 절실히 요구되며, 또한 국소재발의 억제가 원격전이를 감소시킬 수 있는 한 방법일 수 있다. 따라서 자궁경부암 환자의 방사선 치료에 가장 적합한 방법은 외부조사와 강내 치료를 병행하는 것이나 강내 치료가 불가능한 환자군에 대해서는 적극적 수술방법의 도입을 고려해야하겠다. 합병증의 증가가 관찰되지 않는 점으로 보아 본 연구를 계속 진행함으로써 더 좋은 결과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다.기 혈색소 수치 (p<0.0001), 강내 조사(p<0.0004)였고, 조직학적 소견(p<0.29), 유도 화학요법과의 병행치료(p<0.87)는 통계학적으로 유의하지 않았다..0093{\pm}0.0047)\;D^2+(13.31{\pm}7.309$) 였었다. 감마선에 대한 중성자선의 상대적 생물학적 효과비 (RBE)는 y=aD+$bD^2$+c를 다음과 같은 식으로 변형시켜 계산하였다. $$\frac{[-a{pm}\sqrt{a^2-4b\;(c-y}}]}{2{\times}6}$$ 미세핵 발생빈도가 세포당 0.05와 0.8사이에서의 중성자선의 상대적 생물학적 효과비는 $2.37{\pm}0.17$ 이었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 선량에 따른 미세핵 발생빈도는 기존의 방사선 감수성 test의 결과와 대동소이하여, 앞으로 방사선 감수성을 측정하는 방법으로 이용할 수 있으며, 또한

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Nd2Fe14B 화합물 결정의 산화 및 보자력에 관한 연구 (Study on Oxidation and Coercivity of Nd2Fe14B Compound Crystal)

  • 권해웅;유지훈
    • 한국자기학회지
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    • 제22권3호
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    • pp.85-90
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    • 2012
  • $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화 및 미세 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정입자의 보자력에 미치는 산화의 영향을 조사하였다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화속도는 $Nd_{15}Fe_{77}B_8$ 합금 잉곳 중의 과잉 성장시킨 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정립을 이용하여 조사하였다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화는 이 결정상의 ${\alpha}$-Fe, $Fe_3B$, 및 Nd 산화물 복합상으로의 분해에 의해 일어 났다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화속도는 결정 방위와는 무관하였다. 산화반응 속도 식은 단순한 직선관계로 나타났다. $Nd_2Fe_{14}B$ 화합물 결정의 산화에 대한 활성화에너지는 약 26.8 kJ/mol로 계산되었다. HDDR 처리한 $Nd_{15}Fe_{77}B_8$ 합금을 볼밀링하여 임계단자구 크기에 유사한 미세한 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정입자를 제조하고, 이 입자들을 이용하여 보자력에 미치는 산화의 영향을 조사하였다. 임계단자구 크기에 유사한 미세한 $Nd_2Fe_{14}B$ 결정입자(${\fallingdotseq}0.3\;{\mu}m$)는 9 kOe 이상의 높은 보자력을 가졌다. 그러나, 이 보자력은 공기 중에서 온도 상승에 따라 급격하게 저하하였다($200^{\circ}C$에서 2 kOe 이하). 이러한 급격한 보자력의 감소는 산화에 의해 미세 입자의 표면에 형성된 연자성 ${\alpha}$-Fe 및 $Fe_3B$ 상 때문으로 판단되었다.

산업용 임베디드 시스템 플랫폼 개발 (Development of Industrial Embedded System Platform)

  • 김대남;김교선
    • 전자공학회논문지CI
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    • 제47권5호
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    • pp.50-60
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    • 2010
  • 지난 반세기 동안 컴퓨터 시스템의 발전으로 개인용 컴퓨터와 소프트웨어 산업은 유래 없는 호황을 누렸다. 21세기에 들어서는 이러한 흐름이 모바일 기기로 점차 이동하면서 임베디드 시스템 시장이 폭발적으로 증가하였다. 휴대전화, 내비게이션 시스템, PMP 등의 휴대용 멀티미디어 기기들은 시장에 쏟아져 나온 반면에 대부분의 산업용 제어시스템은 여전히 단순제어 시스템에 의존하여 제품이 개발되고 있다. 실제로 이를 첨단 하드웨어와 소프트웨어의 기술로 전환하려고 해도 그 수요가 모바일 시장에 비해 낮아 부품수급이 어렵고 가격이 상승하는 문제를 안고 있으며 기술개발 시 발생하는 많은 비용과 인력은 기업 입장에서는 투자 부담이 될 수밖에 없다. 그러나 미래 고객들에게 제품에 대한 기업 이미지를 끌어올리기 위해서는 고성능 시스템의 하드웨어와 소프트웨어 플랫폼 개발이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 네트워크 임베디드 시스템의 최적화된 하드웨어 플랫폼과 소프트웨어 플랫폼을 개발하였다. 개발된 플랫폼은 멀티미디어 기능을 추가하여 고급형 제품을 위한 플랫폼으로 제작하였다. 멀티미디어 기능을 구현하기 위해서 텔레칩스 사의 멀티미디어 프로세서인 TCC8300을 기반으로 개발하였으며 프로세서 내부의 다양한 병렬하드웨어 기능을 이용함으로써 회로상의 부품의 수를 최소화 하고 성능 향상과 더불어 전력소모량을 최소화하였다. 그리고 소프트웨어의 기술비용(로열티)을 없애기 위해서 오픈소스 기반의 운영체제인 임베디드 리눅스와 오픈소스 기반의 그래픽 라이브러리인 TinyX와 GTK+를 이용하여 GUI(Graphic User Interface)를 구현하였다. 또한 개발된 플랫폼을 이용하여 여러 가지 방식의 YUV2RGB 프레임 변환 실험 및 측정을 통해서 성능 및 프레임별 변환 시에 소모되는 전력량을 계산하였고 플랫폼의 각 부분별 동작에 대한 전력소모량 측정을 통해서 플랫폼 구성 시 필요한 전력과 성능을 예측할 수 있도록 하였다. 응용제품을 개발할 때 주어진 기능 및 성능 그리고 저전력 등의 사양이 구현 가능한지 분석하고 절충할 때 사용할 수 있는 모델식을 개발하였고 이를 활용하여 직접 제작해 봄으로써 신뢰성을 입증하였다. 이 때, 하드웨어 부품들은 휴대폰 생산 시에 사용되는 부품들을 사용함으로써 저가의 부품을 안정적으로 수급하여 대량생산을 용이하게 하였다.