Rushton type 반회분식 반응기에서 염화은의 반응성 결정화 과정에 미치는 인자들에 대해 실험적으로 연구하였다. 용액 교반속도, 반응물의 주입속도, 주입방법 및 반응물의 농도 등의 인자가 염화은 결정의 크기 및 크기 분포에 뚜렷한 영향을 미치는 것으로 나타났다. 실험결과로부터 염화은 반응성 결정화에서 용액 내에서의 염화은 과포화 농도 및 과량 이온의 농도 그리고 결저입자 주의에서의 물질전달속도 등의 변화가 이와 같은 인자들과 상호 연관이 있으며 이것이 결정핵 생성 및 성장과정에 직접적으로 영향을 미친 것으로 추론하였다. 그러나, 본 연구에서 실험한 인자들에 의한 염화은의 형태 변화는 나타나지 않았다.
본 연구는 균주로 Rhodospirillum rubrum KS-301, 증식 제한 기질로 글루코오스, 고정화 담체로 Ca alginate를 사용한 고정화 생물 반응기를 조작할 때 담체에 의해 형성되는 물질전달 저항에 대한 도입 기질의 농도, 희석속도의 영향을 고찰하였다. 또한 효율인자를 평가하기 위해 속도식 변수를 구하였다. 충전층 반응기의 경우 외부 액막 물질전달 저항보다는 내부 물질전달 저항이 우세함을 알 수 있었고 총괄 효율인자는 희석속도의 증가에 따라 감소하였다. 연속 교반 탱크 반응기의 경우 외부 액막 물질전달 저항은 무시할 수 있으며 총괄 효율인자는 희석속도에 영향을 받지 않았다. 희석속도 0.2/h, 비드 반경 0.15cm, 초기 글루코오스 농도 1.0g/L의 실험조건에서 총괄 효율인자는 충전층 반응기와 연속 교반 반응기에서 각각 0.70과 0.77이었다.
광화학 스모그 현상을 재현하기 위한 메카니즘은 약 20,000개의 반응식과 수천개의 종이 포함되어야 하므로 자세한 반응 메카니즘을 포함하는 데는 한계가 있다(Dodge, 2000). 최근에 morphecule이라 부르는 대리종(surrogates)을 사용하는 방법(morphecule approach)이 개발되었다. 이 메카니즘은 반응 속도, 생성율, 생성물의 형태를 포함하여 lumped surrogates와 관련된 인자들이 모사하는 전체 시간 중 각 t시간 동안 일정하고 그 시간이후에는 인자들이 변화한다고 가정한다. 또한 특성이 비슷한 유기 화합물의 다양한 그룹을 표현할 때 morphecule이라 부르는 특정 화학종들을 사용한다. (중략)
강우침식인자는 강우사상(rainfall event)으로 인한 토양침식량을 산정하는 지표(index)로서 일정기간 토양침식의 정도를 산정할 수 있는 범용토양유식공식(Universal Soil Loss Equation)을 구성하고 있는 인자 중 가장 값의 변동성이 크고 동일한 조건에서 토양유실량 산정에 큰 영향을 미치는 인자다. 강우침식인자의 산정은 유량탐사 센서나 강우게이지 자료(pluviograph)로부터 12.7mm이상, 최소 15분간 6.35mm이상의 호우사상을 추출하여 해당하는 호우사상에 대한 강우에너지식에 30분 최대강우강도를 곱한 값의 연평균값을 계산한 것이다(Wischmeier and Smith, 1978). 본 연구에서는 범용토양유실공식(USLE)의 강우침식인 자(R)를 산정하고 지리정보시스템(GIS)을 활용하여 공간적 분포를 나타낼 수 있는 만경강 유역 상류부에 위치한 봉동 수위관측소 유역의 토양침식도를 연도별로 도시하였으며, 2001~2010년까지의 10개년 강우량을 바탕으로 토양침삭량을 산정하였다. 그 결과는 강우량이 많을수록 침식인자가 크게 산정되는 일반적인 결과를 기대 할 수 있지만, 2001~2010년까지 10개년 강우침식인자를 분석한 결과 강우량이 많다하여 침식인자의 변화 값이 크게 반응하는 값보다 강우강도에 의해 침식인자가 크게 반응하는 결과를 보였다. 따라서 강우침식인자는 강우량보다는 강우강도에 좌우됨을 알 수 있었다.
반응보정인자(h)는 고체팬텀에서 전리함의 반응을 물에서의 값으로 변환하기 위한 인자이다. RW3 고체 팬텀의 경우에 고에너지 X-선에 대한 반응보정인자는 선질과 깊이에 의존하는 것으로 알려져 있으나 조사면 크기와 SSD(Source to surface distance), 그리고 전리함 종류에 따른 의존성은 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 알려진 의존성을 고찰하고 알려지지 않은 인자들에 대한 의존성을 조사하였다. 본 측정에서는 파머형전리함(FC65G, IBA, Germany)과 소형전리함(CC13, IBA, Germany)이 사용되었으며 대상 선질은 6 MV와 15 MV X-선이었다. 측정 결과 반응보정인자는 6 MV의 경우에 깊이 5 cm와 10 cm에서 각각 h = 1.015, 1.021, 그리고 15 MV의 경우에 깊이 5와 10 cm에서 각각 h = 1.024, 1.029로 나타났다. 결론적으로 반응보정인자는 선질과 깊이에는 의존하였지만 조사면 크기와 SSD에 따른 변화는 적었다. 전리함에 있어서 대상의 두 전리함에 대해서는 차이가 없었으나 다른 종류의 전리함에 대해서 추가적 연구가 필요하다고 생각한다. 본 결과는 RW3에서 전리함을 이용한 측정시 측정값의 분석에 활용될 수 있다.
면역계에는 조력T세포(helper T cell)와는 반대로 면역반응을 억제적으로 조절하는 것이 주 기능인 억제성 T세포(suppressor T cell)가 존배한다는 것이 아려져 있다. 이 억제성 T세포가 존재한다는 개념이 면역학및 임상의학에 준 영향은 매우 지대하여, 앨러지나 자가 면역질환 같은 질병은 억제성 T세포의 결핍으로, 그리고 면역 결핍증같은 질병은 T세포가 지나치게 활성화된 것으로 설명되기에 이르렀다. 한마디로 거의 모든 저하된 면역반응은 억제성 T세포와 연관하여 설명되었다. 그러나 억제성 T세포가 발견된지 근 20년이 되고 그에 관한 논문이 5000여편에 달하는 최근까지도 억제성 T세포 및 이들 세포가 만드는 억제성 T세포 인자에 대한 실체는 정확히 규명되지 못하고 있다. 오히려 억제성 T세포가 조력 T세포처럼 별개의 세포군으로 존재한다는 것을 부인하는 학자도 최근 나오게 되었다.(이 분야의 연구에서 나타난 문제점들이 정리되어 있음). 그러나 억제성 T세포의 존재를 부인하는 학자들도 T세포가 면역 반응의 억제에 관여한다는 사실, 적어도 그 현상 자체를 부인하지는 않았다. 다시말하면, 면역반응이 T세포에 의하여 억제되는 현상은 이미 수 천년의 논문을 통하여 입증되고 있다. 면역반응의 억제에 있어서 억제성 T세포및 억제성 T세포 인자의 역할은 앞으로의 연구를 통해 명확히 규명될 것이며, 정말 억제성 T세포가 있느냐 없느냐 하는 것은 이 총설의 주제가 아니다. 다만 여기서는 조력 T세포도 경우에 따라서는 면역반응의 억제에 관여한다는 최근의 연구결과를 간단히 소개하고자 한다.
폐수내의 오염물질 제거를 위해 광촉매 산화반응조의 운영인자로 선택한 대상물질의 초기농도 자외선의 강도 촉매의 표면적에 대해 실험을 수행하여 각 인자 수준에 따른 페놀농도의 제거율을 조사하구 분산분석법을 통해 오차에 의한 영향을 평가하고, 요인분석법을 적용하여 각 인자 및 인자 사이의 상호작용 효과를 계산하여 광촉매 산화반응조의 최적운영 조건을 도출하였다. 광촉매 산화반응조의 실험인자로 선택한 페놀의 초기농도 자외선의 강도 촉매의 표면적이 페놀의 제거 량에 미치는 정도를 조사하기 위하여 각 인자의 수준을 3가지로 변화시키고 반복횟수 3회인 예비실험을 통해, 각 인자의 수준변화가 페놀의 제거에 영향을 미칠 수 있다는 것을 분산분석법으로 검증하였으며, 시간당 페놀 제거농도는 각 인자의 수준을 각각 50 mg/L, $20,000\;{\mu}W/cm^2$, $2,105\;cm^2$일 때 가장 높았다. 광촉매 산화반응조의 실험인자로 선택한 페놀의 초기농도, 자외선의 강도 촉매의 표면적이 각각 페놀의 제거에 미치는 영향과 인자와 인자 사이에 존재하는 상호작용의 영향을 규명하기 위하여 각 인자의 수준이 2가지이고 반복횟수가 3회인 요인분석 실험을 수행하였다. 페놀의 초기농도를 5에서 50 mg/L료 자외선 강도를 5,000에서 $20,000\;{\mu}W/cm^2$로, 촉매의 표면적을 740에서 $2,105\;cm^2$로 증가시킴으로써 얻을 수 있는 페놀농도의 제거율은 각각 1.86 및 1.79와 2.10 mg/L hr 이었으며, 인자와 인자 사이의 상호작용 효과는 페놀의 초기농도와 촉매의 표면적 사이에 존재하는 상호작용의 영향을 제외하고는 각 인자들의 주 효과에 비교하여 페놀의 제거농도에 미치는 영향이 상대적으로 적었다. 따라서 각 인자의 수준을 높은 방향으로 운영하는 것이 가장 많은 대상물질을 제거할 수 있지만, 광촉매 산화반응조로 유입되는 오염물질의 농도를 조절하기 곤란하고, 자외선의 강도 증가 또한 전력비등으로 한계가 예견되므로, 대상물질의 제거에 가장 큰 영향을 미치는 촉매의 표면적을 증가시키는 것이 광촉매 산화 반응조를 효율적으로 운영하는 방안이라고 판단된다.
본 연구는 광합성 미생물 R. rubrum KS-301을 이용한 연속 반응기인 고정층 반응기와 연속 교반탱크 반응기에서 실험을 수행하여 도입 포도당 농도, 희석속도에 대한 수소 생산성과 고정화 담체에 의해서 형성되는 내부, 외부 및 총괄 물질전달 저항, 반응 속도식 변수 등을 평가한 후 비교하였다. 고정층 반응기에서의 겉보기 $K_m$은 희석속도의 증가에 따라 감소하며, 연속 교반탱크 반응기의 경우는 희석속도 $0.4h^{-1}$ 이상에서는 거의 일정한 값을 나타내었다. 고정층 반응기에서의 수소 생산성과 물질전달 실험결과는 연속 교반탱크 반응기에서와 비슷한 경향을 보이나 두 반응기를 비교하면 수소 생산성과 외부 효율인자는 교반탱크 반응기일 때가 크고, 내부 효율인자는 고정층 반응기일 때가 컸다. 그러나 총괄 효율인자는 두 반응기가 도입 포도당 농도에 따라서는 비슷한 수치를 나타내었다.
엔도톡신 시험은 투구게의 혈구세포 추출성분인 라이세이트(Limulus Amebocyte Lysate, LAL)가 그람음성균의 지질다당체와 반응하여 응고하는 원리를 이용한 in vitro 시험법이다. 엔도톡신이 혈액 내 노출될 경우 환자에게 심각한 부작용을 발생시킬 수 있으므로 진단용 방사성의약품은 제조 후 반드시 엔도톡신 시험을 통해 의약품 내 오염여부를 확인해야 한다. 진단용 방사성의약품은 유기용매와 완충용액 등을 사용하여 화학반응을 통해 제조되므로 다양한 반응간섭물질이 의약품 내 존재할 수 있다. 이에 본 연구에서는 방사성의약품에 존재하는 엔도톡신 시험의 반응간섭인자를 분석하고 이들의 허용범위를 평가하고자 하였다. 방사성의약품의 엔도톡신 시험을 위해 겔 응고 LAL시험과 비색 LAL시험을 실시하였고, 비색 LAL시험에서는 혈액 성분으로 만든 EndosafeⓇ LAL cartridge와 재조합 단백질로 만든 EndosafeⓇ rCR cartridge의 성능을 비교하였다. 방사성의약품 68Ga-DOTATOC 주사액의 엔토톡신 시험 반응간섭인자 평가 시 pH, 유기용매, 완충용액이 있었으며, 그 중 유기용매인 에탄올이 엔도톡신 시험에 간섭현상을 일으켰다. 하지만 68Ga-DOTATOC 주사액을 10배 희석할 경우 간섭현상을 극복할 수 있었다. 진단용 방사성의약품 내 존재할 수 있는 반응간섭인자들의 허용범위를 평가하였으며, pH의 경우 pH 4~8에서는 간섭현상이 없었고, 유기용매의 경우 에탄올 1% 이하에서는 간섭현상이 발생되지 않았다. 완충용액 HEPES는 2,000 ㎍/mL까지는 간섭현상이 발생되지 않았다. 본 연구를 통해 진단용 방사성의약품의 엔도톡신 시험에서 유기용매인 에탄올의 농도가 가장 중요한 반응간섭인자임을 확인하였고, 적절한 희석을 통해 1% 미만의 농도로 낮출 경우 엔도톡신 시험을 시행할 경우 간섭을 극복할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 EndosafeⓇ LAL cartridge와 EndosafeⓇ rCR cartridge의 회수율도 비슷하게 측정되어 성능에 큰 차이가 없음을 확인할 수 있었다. 본 연구결과는 향후 새로운 진단용 방사성의약품의 엔도톡신 시험 시 반응간섭인자를 평가하는데 큰 도움이 될 것으로 기대한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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