스모그 챔버는 대기화학 반응을 물리적 변수를 제어할 수 있는 공간 내에서 재현하여 스모그 현상을 체계적으로 규명하기 위해 가장 많이 사용되는 방법이다(Dodge, 2000). 대기화학 반응을 통해 생성된 입자상 물질(secondary particles) 또는 초미세 입자(ultrafine particle, 〈0.1 $\mu\textrm{m}$)는 연속된 물리화학 반응을 통해 accumulation mode(0.1~l.0 $\mu\textrm{m}$) 입자로 성장한다. 특히, 대도시의 시정(visibility)은 accumulation mode 입자의 산란(scattering)과 흡수(adsorption)가 주요한 원인이기 때문에 이러한 물질의 생성에 영향을 주는 가스상 물질의 전화(gas-to-particle conversion) 반응과 초미세 입자의 성장 현상을 규명하는 것은 매우 중요하다. (중략)
방선균에서 RNA 분해효소력이 강한 균주를 토양으로부터 선별하여 이 균주의 RNA 분해산물을 검토하고 부산물로서 항생물질의 생성을 조사하였다. 먼저 동시 생성 생육조건을 검토한 결과, 유기 질소원으로서 soybean meal 1.5%, 무기 질소원으로서는 $KNO_3$ 0.05% 첨가하였을 때 효과가 있었고, 탄소원으로서는 가용성 전분 2% 첨가시가 조건이 좋았다. 무기염류를 배지에 첨가하였을 때 별 다른 영향이 없었고 오히려 $CuSO_4를$ 가하였을 때는 저해를 보였다. 최초 pH가 7.0, 배양 2일째에 균체증식, 효소생산 및 항생물질의 생산이 최대를 나타내었다.
도시 대기는 복잡한 성분을 가진 입자상 물질로 이루어져 있는데, 검댕 입자나 비산재(fly ash)등과 같이 일차오염물질과 복잡한 대기 화학반응에 의해 생성되는 이차오염물질이 혼재하고 있기 때문이다. 도시 대기 중의 입자상 물질은 대부분 황산염, 질산염, 암모늄염 입자상 물질과 유기 입자들로 구성되어 있는데, 탄소 입자는 도시의 미세 입자 중 거의 반 정도를 차지한다. (Ro et. el., 2000) 본 연구에서는 서울 대기에서의 입자상 물질에 대한 분석을 EPMA(Electron Probe X-ray Microanalysis)를 이용한 단일 입자 분석법(Single Particle Analysis)을 가지고 행하였다. (중략)
허혈-재관류손상 심근세포의 DNA에서 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) 생성을 검토하였다. 흰쥐 적출심장의 Langendorff 관류 표본에서 대동맥 차단에 의한 60분 허혈후 산소가 포화된 Kredb-Henseleit용액으로 30분간 재관류 하므로서 허혈-재관류 손상을 유도하였다. 재관류 후 심근세포에서 DNA를 추출하고 HPLC(EC detector)를 이용하여 8-OHdG를 측정하였다. 실험결과 허혈-재관류 심근세포의 DNA에서 8-OHdG 함량이 증가하였으며 이는 $O_2$ 제거물질인 superoxide dismutase와 OH 제거물질인 mannitol에 의하여 방지되었다. Xanthine oxidase외 경쟁적 길항약인 allopurinol도 8-OHdG 생성을 억제하였으며 단백분해효소 억제제인 phenylsulfonylfluoride 그리고 관류액에서 칼슘의 제거 또한 허혈-재관류 심근 DNA의 생성을 방지하였다. 이상의 결과 허혈심근의 재관류시 8-OHdG 생성이 증가하며 이는 재관류 손상과 같은 산화성 심근손상을 평가하는 좋은 Index가 될 수 있을 것으로 여겨진다.
물질확인은 화학물질 등록법에서 수행해야 하는 첫 단계로 올바른 물질확인은 이어지는 유해성 및 위해성 평가를 정확하게 효율적으로 하는데 필수적이다. 이에 톤수별 물질 등록을 모두 마친 EU REACH의 물질확인 절차를 유럽화학물질청 홈페이지 및 관련 지침서와 컨소시움 자료를 참고하여 살펴 보았고 물질확인과 물질의 동질성 확인 그리고 이를 위한 물질확인 프로파일 생성의 중요성을 고찰해보았다. 또한 기기분석에 의한 분석 결과 중 어떤 정보를 어떻게 정리하여 물질확인 프로파일을 생성하는지에 초점을 맞추어 몇 개 주요 유형별 물질을 사례로 제시해보았다. 분석과학은 화학물질 등록법이 정확하고 효율적으로 이행될 수 있도록 첫 단계인 물질확인에서 기여를 할 수 있는데 단, 법에 대한 이해를 기반으로 같은 물질의 등록자들의 분석 결과를 물질확인 프로파일로 최종 정리하여 공동 등록을 하는 등록자들과 관계 당국과 소통하는 것이 필수적이다.
염소 소독시 유기성 클로라민 생성에 대한 대부분의 연구가 모델 화합물질(예, 아미노산)을 사용한 연구결과로, 실제 자연상태에서 발생된 용존유기질소(DON)에 의한 유기성 클로라민 생성에 적용할 수 없다. 본 연구는 지표수에서 추출된 16개 천연유기물질(NOM)을 사용하여 염소 소독시 DON이 유기성 클로라민 생성에 미치는 영향을 조사하였다. 크게 염소 주입량과 반응시간, 그리고 DON 분자량이 유기성 클로라민 생성에 미치는 영향에 대해 살펴보았다. 염소 주입량을 변화시킨 시험결과, 소비된 염소량 1 mg당 0.25 mg이 유기성 클로라민으로 전환되었다. DON은 염소와 반응하여 10분 이내에 빠르게 유기성 클로라민을 생성하였고, 그 후 계속해서 분해(가수분해, 산화)되었다. 반응시간 10분과 24시간의 유기성 클로라민 평균값은 각각 0.78과 $0.16mg-Cl_2/mg-DON$이었다. NOM의 DOC/DON 비율이 낮을수록, 즉 NOM내 DON의 함량비가 높을수록 유기성 클로라민 생성율이 높았다. 10,000 Da 분획시험 결과, DON의 분자량은 유기성 클로라민의 생성에 큰 영향을 미치지 않았다.
방사성 물질로 오염된 유기성 고체폐기물의 분해를 위한 전기화학적 매개산화 공정을 개발할 목적으로 대상 폐기물로 셀룰로오스, latex 고무 및 플라스틱 물질에 대한 분해연구를 수행하였다. 매개체로써 Ag(II)를 사용하는 전기화학적 매개산화 공정에서 제어 가능한 인자인 전류밀도, 양극전해질의 농도 및 온도 등이 유기성 고체기물의 분해거동에 미치는 영향을 고찰하였다. 본 실험에서 사용한 유기성 고체폐기물은 전기화학적으로 생성되는 Ag(II)에 의해서 완전히 이산화탄소로 분해 되었으며, 한계전류밀도 이하에서 셀룰로오스 물질에 대해서는 80 %, latex 고무에 대해서는 76 %, 그리고 폴리프로필렌 물질에 대해서는 85 % 이상의 비교적 만족스러운 전류효율을 얻을 수 있었다. 질산의 농도 변화는 셀룰로오스 및 폴리프로필렌 물질의 분해에는 별 영향을 미치지 않았으나, latex 고무에 대해서는 비교적 큰 영향을 주었다. 또한 온도의 변화는 셀룰로오스 물질의 분해에는 거의 영향을 미치지 않았으나, latex 고무 및 폴리프로필렌 물질의 분해에는 비교적 큰 영향을 주었지만 전류효율 측면에서 85$^{\circ}C$ 이하에서 조업하면 충분함을 알 수 있었다. 결론적으로, Ag(II)에 의한 전기화학적 매개산화 공정은 혼성폐기물 중의 유기물을 저온에서 안전하게 분해 시킬 수 있으며, 소각 공정을 대체할 수 있는 한가지 방법이 될 수 있음을 확인하였다.
본 연구에서는 dextransucrase의 효소반응에 의한 dextran 생성기작을 규명하고자 하였다. Dextransucrase에 의한 dextran 생성은 초기당농도 50~150g/$\ell$에 대하여 수행하였고 생성된 dextran은 GPC를 사용하여 분자량 분포를 측정하였다. 이 연구에서 실험한 surcrose 농도범위에서는 surcrose가 primer로 작용하지 않은 것으로 추측된다. 또한 surcrose 농도가 50~100g/$\ell$의 범위에서 확산에의한 surcrose의 물질전달 제약에 의한 중합속도의 감소로 먼저 중간분자량 dextran이 생성되었다가 고분자량 dextran이 생성된다는 것을 알 수 있었다. Surcrose 농도가 100~150g/$\ell$로 증가하면서 중간분자량 dextran 생성기작은 라디칼 중합반응을 따르나 낮은 surcrose 농도에서는 물질전달 제약에 의하여 중합반응속도가 감소되어 중간분자량의 dextran을 생성함을 알 수 있었다.
솔잎으로부터 프리 라디칼 소거 작용이 있는 물질을 분리하고, 여러 기기 분석 결과에 근거하여 4-hydroxy-5-methyl-3[2H]-furanone (HMF) 으로 동정하였다. 이 물질이 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl 프리 라디칼에 대한 소거 작용이 공지의 항산화 물질인 a-tocopherol, ascorbic acid와 유사하였다. HMF는 흰쥐 간 microsome분획에서 Fe(II)/ascorbate에 의해 유도된 지질 과산화를 억제하였으며, 배양 fibroblast 세포에서 자외선에 대한 보호효과를 나타내었다. 이 물질은 또한 tyrosine의 효소적 산화와 Dopa의 자동 산화를 억제하였을 뿐만 아니라 배양 murine melanoma 세포에서도 강력한 멜라닌 생성 억제 작용을 보였다. 피부 세포에서의 멜라닌 생성이 산화적 스트레스에 의해 유발되고 또 효소, 비효소적인 산화 반응을 통해 진행된다고 볼 때, HMF는 이러한 각 단계에서 항산화제로 작용하여 궁극적으로 세포에서의 멜라닌 생성을 막는 것으로 추론되었다.
한국 토양균 중에서 항균력이 있는 토양균을 분리하여 균 동정을 실시하였고 생성된 항균성 물질에 관해 실험하였던 바, 이 균주는 Streptomyces속 임이 확인되었고 동정 결과 type species와 일치하는 것은 없었으나 Streptomyces avellaneus와 가장 유사한 것으로 동정되었다. 이 균주에 의해서 생성된 항균성 물질의 항균병위는 사용된 Gram-positive균 중에서 Staphylococcus aureus에만 항균력을 나타내며 사용된 Gram-no-gative균 중에서는 Escherichia에만 항균력을 나타냈다. 이 균주에 의해 생성된 항균성 물질을 ion-ex-change column chromatography 등을 통하여 분리, 정제하였고, 여러가지 물리, 화학적 성질을 관찰해 본 결과 aminoglycoside계통의 항생물질로 인정되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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