• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.862-872
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• 2021

최근 생물의학 분야에서의 광범위한 응용 가능성에 의하여 식물이나 미생물을 이용한 은(Ag), 금(Au), 백금(Pt), 세륨(Ce), 아연(Zn), 구리(Cu) 등의 금속 나노물질 합성에 관한 연구가 주목받고 있다. 식물은 플라보노이드, 알칼로이드, 사포닌, 스테로이드 탄닌과 각종 영양 성분과 같은 생리 활성 물질을 풍부하게 가지고 있으며, 유사하게 미생물들도 단백질과 같은 생리활성 대사산물이나 색소, 항생제 및 산과 같은 가치가 있는 화학물질을 분비한다. 최근 보고된 바에 의하면, 나노입자의 생체 합성은 무해한 방법일 뿐만 아니라 항균, 항진균, 세포 증식 억제 및 항플라스모디아 활성과 같은 생물의학 분야로서의 적용에 주요한 후보로 여겨진다. 나노입자의 이러한 생리 활성은 농도에 의존적이며, 나노입자의 모양과 크기에도 따라 달라질 수 있다. 미생물과 식물은 나노입자의 친환경적합성에 사용되는 대사산물이나 화학물질 등의 훌륭한 공급원으로서 생물 의학 분야에서 유용하게 사용된다. 미생물 또는 식물 원료를 사용하여 합성된 나노입자는 화학적인 방법으로 합성된 나노입자보다 더 낮은 독성을 나타낸다. 본 리뷰논문에서는 미생물이나 식물과 같은 생물학적 재료를 이용한 나노입자의 합성과, 합성에 사용되는 다양한 기술의 특성 및 나노입자의 항균 분야에서의 적용에 대하여 중점적으로 서술하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권1호
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• pp.98-102
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• 2010

목련잎 추출액을 이용하여 Au core-Ag shell 합금 나노입자를 합성하였다. 환원제인 식물잎 추출액을 먼저 $HAuCl_4$ 용액과 반응시키고 다음에 $AgNO_3$ 용액과 반응시켜 금 seed와 은 shell을 형성시켰다. 반응시간에 따른 UV-visible spectroscopy의 변화를 모니터링하여 합금 나노입자의 형성을 관찰하였다. 합성된 합금 나노입자를 transmission electron microscopy(TEM), energy dispersive X-ray spectroscopy(EDS), X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 등으로 특성화 하였다. TEM image로부터 관찰된 합금 나노입자는 삼각형, 오각형, 육각형 등의 평판과 구 구조의 혼합물이었다. EDS와 XPS 분석으로부터 결정된 금/은 합금 나노입자의 원자 은 함량은 각각 34와 65 wt%로 Au core-Ag shell 나노구조가 형성되었음을 알 수 있었다. 이러한 core-shell 형태의 나노구조는 표면 강화 라만 분광 및 생물분자의 고감도 검출 등에 잠재적인 응용이 기대된다.

• 공업화학
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• 제21권4호
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• pp.366-371
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• 2010

환경 나노 기술의 빠른 발전과 함께 다양한 종류의 나노 입자에 의한 미생물 불활성화 성능이 주목 받아 왔으며, 이러한 특성을 적용한 제품들이 연구개발되어 왔다. 하지만 최근 나노 입자가 갖는 탁월한 생물학적 특성이 환경에 유익한 미생물뿐만 아니라 인간에게까지 유해한 영향을 줄 수 있다는 독성 연구 결과가 발표됨에 따라, 관련 연구자 및 일반 시민들에게 우려와 논쟁을 가져오고 있다. 본 총설에서는 이러한 나노 물질의 양면성에 대한 정확한 이해를 돕고자 기존의 연구를 중심으로 다양한 나노 입자에 의한 미생물 불활성화 특성과 메카니즘 및 응용 분야에 대해서 검토, 정리하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제59권1호
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• pp.112-117
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• 2021

본 연구에서는 생물학적 공유결합인 다이타이로신 결합을 모방하여 비가역적 공유결합을 기반으로 한 펩타이드의 자기조립 방법을 연구하였다. 고밀도의 다이타이로신 결합을 달성하기 위해 Tyr-Tyr-Leu-Tyr-Tyr (YYLYY) 의 서열을 갖는 펩타이드 단량체를 선택하였다. 다이타이로신 결합으로 자기조립 된 펩타이드 나노입자는 가시광선 하에서 Ru(BPY)3Cl2 촉매를 사용하여 단일공정 광가교를 통해 합성되었다. 펩타이드 나노 입자의 크기에 대한 각 성분의 농도 효과는 동적 광산란, UV-Vis 분광법 및 투과 전자 현미경을 사용하여 확인하였다. 이를 통해 130 nm~350 nm범위의 펩타이드 나노입자의 크기별 최적의 합성 조건을 제시하였다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제38권10호
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• pp.845-851
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• 2014

유전영동(DEP)이란 비균질의 전기장과 그에 따라 입자 내부에 형성되는 극성힘에 의해 용매에 분산되어 있는 입자에 야기되는 운동을 의미하며, 세포, 바이러스, 나노입자 등의 트래핑, 입자분류, 셀분리 등과 같은 다양한 생물학적 응용에 이용되어 왔다. 지금까지 유전영동트랩에 대한 해석은 주기평균 ponderomotive force 에 기반한 정특성 해석이 주를 이루고 있으며, 동특성에 대해서는 많은 연구가 이루어져 있지 않다. 이는 지금까지 유전영동트랩이 적용된 입자들의 크기가 상대적으로 매우 크기 때문으로, 분석입자의 크기가 매우 작은 나노단위 분석에서는 적절하지 않다. 본 연구에서는, 다양한 시스템 파라미터들에 대한 트래핑의 동역학적 반응 및 그들의 트래핑 안정성에 대한 영향을 심도깊게 관찰하고자 한다. 특히, 입자의 전도율에 따른 입자의 동특성의 변화 또한 관찰하고자 한다.

• 유기물자원화
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• 제23권4호
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• pp.11-20
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• 2015

원지반에서의 저품위 석탄층의 생물학적 메탄 생산을 위한 기초연구를 수행하였다. 인도네시아산 갈탄을 시료로 이용하였으며, 조건을 달리하여 BMP(Biochemical Methane Potential) 실험을 수행하였다. 갈탄에 영양물질과 혐기성 슬러지만 제공한 경우, 온도(23, $30^{\circ}C$)나 석탄의 입자크기는 메탄가스 생산에 영향을 주지 않았다. 이는 가용한 용해성 유기물질이 낮기 때문이다. 외부탄소원으로 볏짚을 갈탄에 첨가한 후 BMP 실험을 수행하였으며, 60일간의 BMP 실험 후 볏짚 첨가에 의한 메탄가스 발생량은 94.4~110.4 mL/g VS이었다. BMP 실험 후 갈탄의 발열량은 볏짚 첨가량이 증가할수록 감소하는 경향을 보였다. 이는 볏짚의 혐기성 분해와 함께 갈탄의 분해가 이루어졌음을 의미한다. 따라서 원지반에서의 저품위 석탄층의 생물학적 메탄 생산의 초기 운전 시에 볏짚을 탄소원으로 사용할 수 있다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1093-1097
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• 2006

하천수계는 여러 인자들의 상호작용을 통하여 변화하게 되며, 하천 자정능력에 관한 연구는 이를 중심으로 진행되어 왔다. 여러 환경 요인 중 하상재료는 하천의 조도와 수생태계의 특성을 변화시키게 되며, 유입수의 성상에 따라 수저퇴적물이 쌓이거나, 생물막이 형성되는 매개체 역할을 하게 된다. 특히, 하천의 폭이 좁고 수심이 얕은 개울에서는 하상 퇴적물이 수질에 기여하는 영향이 큰 것으로 알려져 있다. 국내하천의 경우 하상재료가 주로 모래와 자갈이 주를 이루고 있으며, 수심이 낮아 빛의 투과성이 양호하여 부착조류의 증식 및 하상재료(모래 및 자갈 등)를 기질로 한 생물막 형성 등 하상재료는 하천환경의 변화 및 수질변화가 일어나는데 상당한 기여를 하는 것으로 보고되고 있다. 본 연구에서는 하천의 하상재료가 설치된 수로를 이용하여 이화학적요소를 조사, 분석함으로써 하상재료를 통한 수질변화 특성을 비교.검토 하였다. 그 결과 하상재료의 입경이 클수록 DO 변화가 더 큰 폭으로 증가 하였으며, 수위와 유속의 경우 수위가 낮으면서 유속이 적정수준일 경우 DO 증가가 나타나는 것으로 관측되었다. 하천수가 수로에 의해 순환되면서 유기물 저감속도의 측정결과 초기 흡착, 침전 등의 물리적 작용이 부착조류 증식 등의 생물학적 작용보다 우선되면서 입자성 유기탄소(POC)의 제거속도가 용존성 유기탄소(DOC) 의 경우보다 더 빠르고 우선되는 것으로 조사되었다. 영양염류의 경우 부착성조류에 의한 질소 제거능은 실제 질산화작용은 활발히 이루어졌으나 탈질작용에 의한 총질소의 제거는 미비한 것으로 나타났으며, 총인은 입자성유기탄소가 제거되는 것과 유사한 경향을 나타내 제거 기작이 대부분 흡착, 침전에 의한 물리적 자정 작용에 기인한 것으로 조사되었다. 또한 하상재료 입경 변화에 따른 수질변화 특성은 기질(하상재료)의 입경이 작을수록 오염물질의 분해능이 큰 것으로 나타났다. 이와 같이 여러 하천환경 요인 중 하상재료에 의한 하천환경의 다양한 변화는 수질변화 및 자정능력에 큰 영향을 미치게 된다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.124-130
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• 1999

아적장에서의 석탄의 탈황 가능성을 조사하기 위하여 Thiobacllus ferrooxidans를 이용한 탈황특성을 연구하였다. 배지의 배수를 고려할 때 야적장에서 미생물 탈황공정을 적용하기 위해서는 석탄입자 크기가 1mm 이상이어야 하고, 균일한 입자분포가 요구됨을 확인하였다. 1~2mm의 입자층과 2~4mm의 입자층에서의 약 70일 동안에 24%와 42%의 pyrite를 제거할 수 있었다. 두 석탄 입자층의 탈황속도는 각락 248mg S/kg coal.day (5,638mg S/kg pyritic-S.day)와 803mg S/kg coal.day(6,805mg S/kg pyritic-S,day)로 현탁배양의 약 15~25%로 낮았다. 석탄층에 액체배지를 순환하지 않고 단지 T.ferrooxidans의 접종만으로도 석탄의 표층부에서는 탈황이 가능하였다. 석탄을 야적장 등에 장기간 보관하는 동안에 고유황 석탄으로부터 미생물 탈황공정을 응용하여 부분적인 pyritic sulfur의 제거가 가능한 것을 알 수 있었다.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
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• 해양환경안전학회 2009년도 춘계학술발표회
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• pp.131-132
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• 2009

마산만을 대상으로 하여 연안환경 중의 PAHs의 거동을 STELLA프로그램을 이용하여 파악하였다. 상태변수로는 용존 PAHs, 부유입자물질 중의 PAHs, 식물플랑크톤 내의 PAHs, 저질중의 PAHs 둥을 고려하였다. 화학적, 생물학적 과정으로는 용존 PAHs에서 광분해, 부유입자물질에서 흡착과 탈착, 식물플랑크톤에 의한 흡수 및 분비와 퇴적물로의 침강을 고려하였다. STELLA 프로그램을 이용하여 모델을 재현하였으며, 민감도 분석을 시행하였다. 또한 하천 및 대기로부터의 유입부하변동에 따른 현상황을 시나리오를 구성하여 시행하였다.

• 폴리머
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• 제31권1호
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• pp.20-24
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• 2007

제조과정에서 단백질 약물의 생물학적 활성의 보존은 약물의 성공적인 전달에 있어 여전히 중요한 과제이다. 이중에멀션 유기용매 증발법을 사용하여 나노입자를 제조하였고, 입자의 형태, 크기, 함입률 그리고 방출속도와 방출되는 효소의 활성을 살펴보았다. 입자의 크기는 고분자인 락타이드 글리콜라이드 공중합체의 농도가 증가할수록 커졌으며, 유화제의 농도에는 큰 차이가 없었으나, 4% PVA의 사용에서 가장 좁은 입자분포를 얻을 수 있었다. 최적의 조건에서 72.6%의 단백질 함입률과 $198.3{\pm}13.8 nm$ 크기의 나노입자를 얻었다. 입자로부터 효소의 방출은 첫 방출시기에 매우 빠르게 일어났으며 12일 내에 83%가 방출되었다. 이에 따른 방출되는 효소의 활성은 6일째까지 증가되었다.