• 한국진공학회지
• /
• 제15권5호
• /
• pp.527-533
• /
• 2006

졸-겔(sol-gel) 방법을 이용하여 스피넬(spinel) 구조를 가지는 $LiNi_xMn_{2-x}O_4$ 박막을 x = 0.9까지 합성하였다. 니켈 치환된 박막은 작은 x 값에서는 cubic 구조가 유지되지만, $x{\geq}0.6$ 범위에서는 tetragonal 구조로 상전이가 일어남이 발견되었다. 이와 같은 cubic-tetragonal 상전이는 low-spin $(t_{2g}^6,e_g^1)$ 상태를 가지는 $N^{3+}(d^7)$ 이온이 팔면체 자리를 차지하게 됨으로써 나타나는 Jahn-Teller 효과에 의한 것으로 해석된다. 이와 같은 Ni 이온들은 +3 및 +2의 원자가를 가지고 존재함이 X-ray photoelectron spectroscopy 분석을 통하여 확인되었다. $LiNi_xMn_{2-x}O_4$ 박막들에 대하여 가시광선-자외선 영역에서 spectroscopic ellipsometry(SE)를 이용하여 광학적 성질을 조사하였고, 그 결과 분석을 통하여 화합물 전자구조에 대하여 고찰하였다. SE 측정된 유전함수 스펙트럼은 주로 전하이동(charge-transfer, CT) 전이(transition)에 의한 넓은 에너지 영역을 가지는 1.9, 2.3, $2.8{\sim}3.0$, $3.4{sim}3.6eV$ 근처의 흡수구조 들로 이루어져 있는데, $O^{2-}$에서 $Mn^{4+}$ 이온의 $t_{2g}$ (1.9 eV)와 $e_g$ $(2.8{\sim}3.0\;eV)$로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{4+}(3d)$ 및 $O^{2-}$에서 $Mn^{3+}$ 이온의 $t_{2g}$ (2.3 eV)와 $e_g$ ($3.4{\sim}3.6$ eV)로의 전이 즉, $O^{2-}(2p){\rightarrow}Mn^{3+}(3d)$ 등에 의한 것으로 해석된다. 또한, 1.6, 1.8, 1.9 eV 부근에서 관측된 좁은 에너지 영역의 흡수구조 들은 팔면체 $Mn^{3+}$ 이온 내에서의 d-d 결정장(crystal-field) 전이에 의한 것으로 해석된다. 이러한 흡수구조는 Ni 치환량이 증가함에 따라 그 강도가 감소한다. x = 0.6의 경우 $e_g$ 상태와 관련된 CT 전이구조 들이 $t_{2g}$ 상태와 관련된 전이구조 들에 비하여 큰 폭으로 감소하는데 이것은 Jahn-Teller 효과에 의해서 격자상수가 tetragonal 구조로 확장됨에 따라 $e_g$ 상태와 $O^{2-}(2p)$ 상태 간의 파동함수 중첩이 감소한 것에 기인하는 것으로 해석된다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권10호
• /
• pp.877-885
• /
• 2020

표고버섯에는 다양한 효능성분들이 존재하며 특히, β-glucan과 polyphenol 성분들은 항산화, 광노화, 주름개선 등의 피부개선 효능이 알려져 있다. 본 연구에서는 표고버섯 물 추출물에서 polyphenol과 β-glucan 함량을 확인하였으며 이러한 연구결과를 바탕으로 피부노화 억제효능을 조사하였다. Scratch wound healing assay를 통해 표고버섯 물 추출물 처리시 자외선 조사에 의해 손상된 HaCaT cell의 증식 유도 효과를 확인하였다. 또한 세포 내 생성된 ROS를 효과적으로 소거함으로써 세포 내 과도한 산화 스트레스를 줄여 다양한 염증성 사이토카인의 유발을 억제하고 피부노화 인자의 발현을 억제하는 것으로 생각된다. 세포 외 기질과 단백질을 분해하는 MMPs의 발현양상을 확인한 결과 표고버섯 물추출물은 MMP-1과 MMP-9의 발현을 억제하였으며, type I collagen의 생합성을 증가시켰다. 이를 통해 표고버섯 물 추출물은 세포를 활성화시켜 세포의 이동 및 증식을 유도함으로써 피부를 재생 및 collagen 합성을 촉진하고 collagen 분해 인자를 억제시킴으로써 피부의 주름억제 활성에 효능을 가지는 것으로 확인되었다. 따라서 본 연구를 통해 표고버섯 물 추출물은 화장품 분야에서 피부 노화 예방 및 개선소재로서의 개발 가능성을 확인하였다.

• 한국진공학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.322-329
• /
• 2007

800 K와 1000 K에서 ordered $Ni_3Al(111)$ 합금표면과 산소기체와의 상호작용을 LEED, STM, HRBBLS, UPS, 그리고 PAX를 이용 고찰하였다. 산소가 없는 깨끗한 $Ni_3Al(111)$ 표면에 대한 LEED 측정결과 어떤 "$2{\times}2$" 패턴이 관측되었는데, 이는 규칙적인 벌크와 같은 terminated 표면구조를 가짐을 의미한다. 그러나 800 K로 유지된 같은 표면에 산소를 흡착시킨 후 LEED를 관찰하면 ($1{\times}1$) substrate spots 외에 산소에 의해 유발된 lattice spacing이 $2.93\;{\AA}$인 어떤 회전되지 않은 superstructure가 얻어졌다. 이를 자세히 규명하기 위해 HREELS와 UPS를 측정한 결과 threefold aluminum 자리에 산소들이 화학흡착됨을 알 수 있었고, 아울러 PAX 측정결과 흡착된 overlayer들이 어떤 oxide island 형태로 성장됨을 보여주었다. 그러나 실질적으로 $Ni_3Al(111)$ 표면에서는 그러한 자리들이 유효하지 않기 때문에 우리들은 oxide island 생성은 $Ni_3Al(111)$ 표면에 있는 aluminum overlayer들을 덮음으로써 성장되고 있다고 결론을 내렸다. 한편, 1000 K로 유지된 $Ni_3Al(111)$ 표면에 산소를 노출하면 ${\gamma}'-Al_2O_3$ 구조가 성장됨을 HREELS와 STM 측정결과로부터 알 수 있었다. 그리고 HREELS 측정결과, 800 K에서 산화는 매우 특이한 양상을 띄며 일어나고 있으나 정확하게 $Al_2O_3$ overlayer가 형성되는 경우와는 일치하지 않음을 알 수 있었고, 1000 K에서 산소노출 후 얻은 STM 영상 역시 oxide island 들이 형성에 기인된 어떤 "Strawberry" 구조를 보여주었으나 정확하게 $Al_2O_3$ overlayer가 형성되었는지는 규명할 수 없었다. 결론적으로, 800 K와 1000 K에서 $Ni_3Al(111)$ 합금표면위의 산소 상호작용결과 어떤 aluminum oxide overlayer의 island들이 성장됨을 확인할 수 있었다.

• 생명과학회지
• /
• 제18권12호
• /
• pp.1718-1721
• /
• 2008

사람의 피부는 자외선, 오염된 공기, 화학 제품 등 환경에 끊임없이 노출된다. 이들로 인한 자유라디칼과 활성 산소는 피부세포에 큰 손상을 끼치게 된다. 캄보디안 상황버섯 열수, 에탄올 추출물의 기능성 화장품 소재로 활용하기 위하여 지방 산패 억제능 측정과 주름개선 효과 측정을 하였다. 캄보디안 상황버섯 열수, 에탄올 추출물에 금속이온을 첨가하여 지방산패 억제능을 측정한 결과 캄보디안 상황버섯 열수 추출물 보다 에탄올 추출물이 $Fe^{2+}$와 $Cu^{2+}$chelating 능력이 우수하였다. 캄보디안 상황버섯 에탄올 추출물의 경우 0.1 mg/ml, 0.5 mg/ml, 1 mg/ml의 농도에서 대조군인 butylated hydroxytoluene (BHT)보다 높은 지방산패 억제를 나타내었다. 캄보디안 상황버섯 열수, 에탄올 추출물은 산화 촉매제인 $Fe^2$를 함유한 지방 산패 억제능이 $Cu^{2+}$를 이용한 지방산패 억제능 보다 우수하였다. 주름개선 효과 측정으로 elastase 저해활성을 측정한 결과 캄보디안 상황버섯 에탄올 추출물은 0.01 mg/ml의 농도에서 50.7%의 저해활성을 나타내어, 대조군인 urosolic acid보다 높은 elastase 저해활성을 타나내었다. 또한 에탄올 추출물의 경우 0.1 mg/ml의 농도에서 약 50%의 저해활성을 나타내어 캄보디안 상황버섯 열수 추출물 보다 에탄올 추출물이 collagenase에 대해 높은 저해활성을 나타내었다. 이상의 결과에서 캄보디안 상황버섯의 에탄올 추출물은 지방산패 억제능이 우수할 뿐만 아니라 주름 개선 효과가 있음을 확인할 수 있었고, 주름 개선 화장품 소재로서의 가능성을 확인할 수 있었다.

• KSBB Journal
• /
• 제19권2호
• /
• pp.93-97
• /
• 2004

본 연구는 환경 문제점으로 대두되고 있는 슬러지의 효과적인 저감을 위한 방법으로서 효소를 이용하여 슬러지상 유기물의 가용화율을 높여서 소화조 내에서 미생물의 소화효율을 높이기 위한 것이다. 효소에 의한 슬러지의 가수분해 효율을 높이기 위하여 소량의 오존 (0.02 g $O_3$/g SS, 0.03 g $O_3$/g SS)으로 슬러지를 처리한 후 다양한 효소로 슬러지의 가수분해를 유도함으로써 슬러지의 SCOD를 높여 유기물의 가용화를 향상 시켰다. 여러 가지 효소 중 (Protease, $\alpha$-amylase, glucosidase, lipase)에서 protease가 가장 높은 슬러지의 가수분해 효율을 나타내었다. 오존과 효소로 전처리를 실시한 경우 오존 처리만 한 슬러지에 비해 SCOD 증가량이 높게 나타났으며, 단일 효소보다는 복합 효소를 사용했을 때 유기물의 가용화에 더 효과적임을 확인할 수 있었다. 또한, 효소 전처리시, 효소의 최적온도 조건 (50-6$0^{\circ}C$)을 맞추어 주었을 경우가 상온에서 효소 전처리를 실시했던 경우에 비해 SCOD값이 1.5-2배 정도 증가하여, 더 높은 가수분해 효율을 보였다. 반면, 소화반응에 있어서는, 효소 전처리를 실시한 슬러지와 효소 전처리를 실시하지 않고 오존전처리만을 실시한 슬러지의 소화반응을 비교해 본 결과, 효소전처리를 실시한 슬러지의 SCOD 및 TCOD의 감소량이 오존처리만 실시한 슬러지에 비해 높게 나타났으며, 단일효소보다도 복합효소에서 높은 SCOD와 TCOD의 감소량을 나타내었다. 따라서, 슬러지를 효소로 전처리하는 것은 슬러지 저감에 효과적으로 작용할 수 있을 것으로 기대되며, 이러한 슬러지의 효소 전처리 방법은 다양한 다른 슬러지 처리방법과 함께 슬러지 처리효율을 향상시키기 위한 방법으로 유용하게 이용될 수 있으리라 기대된다. 건전한 환경관리를 위한 유역관리기술 개발의 방향 등을 정리하도록 한다.O와 DABA에 반응하는 자외선 조사에 따른 $^1O_2$의 생성은 taurine의 영향을 받지 않았다. GSH와 MPG는 HOCl의 변성 작용을 뚜렷하게 억제하였다. 이상의 결과로 부터 hyaluronic acid의 변성을 포함한 조직 구성성분의 산화성 손상에 있어서 taurine의 보호 작용은 산소 유리 라디칼에 대한 제거 작용과 관계없으며 HOCl과 $NH_2Cl$에 대한 제거 작용 그리고 taurine과 HOCl 또는 $NH_2Cl$의 복합체 형성에 기인할 것으로 시사된다. Taurine의 치올 기가 HOCl과 $NH_2Cl$에 의한 변성에 부분적으로 보호 작용을 나타 낼 것으로 추정된다.경(製麴72時間頃)의 활성(活性)은 보리쌀국(麴), 밀가루국(麴), 찹쌀국(麴), 고구마국(麴)의 순이었다.험 결과 오전용 사료는 관행적인 산란계 배합사료에서 Ca공급제를 제외한 것을 급여하고, 오후용 사료는 Ca공급제를 3배 첨가한 T2처리로 15:00~16:00시에 교체급여를 하면 사료섭취량 감소와 사료비 절감면에서 바람직할 것으로 사료되며, 고에너지-고단백질-저Ca의 분말사료와 저에너지-저단백질-고Ca의 펠렛사료를 혼합급여하면 산란계의 사료섭취 량과 사료비를 절감할 수 있었으며, 오전사료와 오후사료 별도급여의 번거로움을 피할 수 있는 사양체계로 기대가 되나 보다 더 많은 연구가 필요하다.ericin) which has an amino acid composition suitable for many used in cosmetics, textile finishing agents, animal feeding, etc. The degumming process using electrolytic water is available to reduce treatment

• 청정기술
• /
• 제25권1호
• /
• pp.46-55
• /
• 2019

CdS 및 CdZnS/ZnO를 침전법으로 제조하여 가시광선하에서의 로다민 B의 광분해 반응에 대한 광촉매로 이용하였다. 제조된 광촉매들은 X선 회절분석기와 UV-vis 확산반사 분광법 등으로 특성을 분석하였으며, 그 결과 원하는 결정구조를 지닌 광촉매들이 생성되었으며 또한 CdS 및 CdZnS/ZnO 두 가지 광촉매 모두 자외선뿐만 아니라 가시광선 영역의 빛도 효율적으로 흡수함을 알 수 있었다. 여러 종류의 활성 화학종에 대한 포집제들을 첨가하면서 각각의 광촉매에 대한 활성을 조사하였으며, 특히 두 가지 촉매상에서의 반응기구 차이점에 중점을 두고 고찰하였다. 이때 $CH_3OH$, KI 및 p-benzoquinone을 각각 ${\cdot}OH$ 라디칼, 광여기 정공 그리고 ${\cdot}O_2{^-}$ 라디칼에 대한 포집제로 이용하였다. 각각의 광촉매상에서는 서로 다른 반응기구에 의해서 반응이 진행되는 것으로 나타났다. CdS 광촉매 반응에서는 ${\cdot}O_2{^-}$ 라디칼이 그리고 CdZnS/ZnO 광촉매 반응에 있어서는 광여기 정공이 중요한 역할을 하는 것으로 판단되며, 따라서 CdS와 CdZnS/ZnO 각각의 광촉매상에서는 발색단 골격의 탈알킬화 반응 및 발색단 콘쥬케이트 구조의 절단 과정을 통하여 반응이 우선적으로 진행된다는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과들은 CdS, CdZnS 그리고 ZnO 각각 반도체들의 전도대와 가전자대의 띠끝 전위와 활성 화학종 생성에 대한 산화환원 전위의 차이에 주로 기인한 것으로 생각된다.

• 대한기관식도과학회:학술대회논문집
• /
• 대한기관식도과학회 1972년도 춘계종합 학술대회 초록집
• /
• pp.3.4-5
• /
• 1972

생활수준이 낮은 단계에 있어서는 우선 식량에 대한 수요가 강하다. 인간의 욕구가 만족스럽게 먹는다는 것에 대하여 제일 강하게 발동하는 것이다 그러나 점차 과학기술과 산업과 경제가 발전하여 성장과정에 오르게 되고 소득수준도 향상하게 되면 시장기구를 통해서 구입 할 수 있는 개인의 물적 소비재에 대해서는 점차 충족하게 되며 식량이외에도 의복, 전기기구 및 일용생활용품, 자동차 등에 이르기까지 더욱 고차원의 소비재가 보급하게 되는 것이다. 이렇게 되며는 사람의 욕구는 사적 재물이나 물적 수요에서 점진적으로 공공재나 또는 질적 수요(주택, 생활환경 등)의 방향으로 움직이게 되는 것으로써 여기에 환경오염 또는 공해문제에 대하여 의식하게 된다. 그러나 여기에서 더욱이 문제점이 되는 것은 소득 수준의 향상 과정이란 그 자체가 환경오염의 커다란 요인이라는 점이며 자동차의 급격한 보급과 생활의 편의성을 구하여 집중되는 도시인구의 집적, 높은 소득을 보장하기 위한 생산성 높은 중화학공업의 발전 등등은 그 자체가 환경권이란 사람이 요구하는 고차원의 권리를 침해하는 직접적인 요인이 된다는 것이다. 이와 같은 환경오염이나 공해문제에 대한 세계적인 논의는 이미 시작된 지 오래이지만 현재는 우리의 건강보호를 위해서나 생활환경의 보전을 위해서라는 점에서는 그치는 것이 아니고, 더욱 넓혀서 자연의 보호, 자원의 보호라는 견지로 확대되고 있다. 이와 같은 세계적인 확대된 이해와 이에 대한 대책강구의 제안은 1968년 국제연합의 경제사회이사회에서 스웨덴 정부대표에 의하여 제시되었으며 1969년의 우- 탄트 사무총장의 인간환경에 관한 보고서, 1970년 Nixon 미대통령의 연두일반교서 그리고 1972년 5월 6일 스웨덴의 스톡홀롬에서 개최되는 인간환경회의의 주제 등을 통해서 알 수 있고, 종래의 공해나 생활환경의 오염문제라는 좁은 개념에서가 아니고 인간환경전체의 문제로 다루고 있는 것이다. 즉 환경개발(도시, 산업, 지역개발에 수반된 문제), 환경오염(인위적 행위에 의하여 환경의 대인간조건이 악화하는 문제) 자연ㆍ자원의 보호관리(지하, 해양자원, 동식물, 풍경경치의 문제)란 3개 측면에서 다루고 있는 것이다. 환경오염이란 문제를 중 심하여 보면 환경을 구성하는 기본적인 요소로서 대기, 물, 토지 또는 지각. 그리고 공간의 사대요소로 집약하여 생각할 수 있음으로 이 4요소의 오염이 문제가 되는 것이다. 대기의 오염은 환경의 오염중 가장 널리 알려진, 또 가장 오랜 역사를 가진 오염의 문제로써 이에 속하는 오염인자는 분진, 매연, 유해가스(유황산화물, 불화수소, 염화수소, 질소산화물, 일산 화염소 등) 등 대기의 1차 오염과 1차 존재한 물질이 자외선의 작용으로 변화발생 하는 오존, PAN등 광화학물질이 형성되는 2차적인 오염을 들 수 있다. 기외 카도미움, 연등 유해중금속이나 방사선물질이 대기로부터 토지를 오염시켜서 토지에 서식하는 생물의 오염을 야기케 한다는 점등이 명백하여지고 있으며 대기의 오염은 이런 오염물질이 대기중에서 이동하여 강우에 의한 침강물질의 변화를 일으키게 되며 소위 광역오염문제를 발생케하며 동시에 토지의 토질저하등을 가져오게 한다. 물의 오염은 크게 내육수의 오염과 해양의 오염의 양면으로 나누어 볼 수 있다. 하천의 오염을 방지하고 하천을 보호하기 위한 움직임 역시 환경오염의 역사상 오래된 문제이며 시초에는 인분뇨와의 연결에서 오는 세균에 의한 오염이나 양수 기타 일반하수와의 연결에서 오는 오염에 대비하는 것부터 시작하였지만 근래에는 산업공장폐수에 의한 각종 화학적유해물질과 염료 그리고 석유화학의 발달에 의한 폐유등으로 인한 수질오탁문제가 점차 크게 대두되고 있다. 이것은 측 오염이란 시초에 우리에게 주는 불쾌감이 크므로 이것을 피하자는 것부터 시작하여 인간의 건강을 지키고 각종 사용수를 보존하자는 용수보존으로 그리고 이제는 건강과 용수보존뿐만 아니라 이것이 농림 수산물에 대한 큰 피해를 주게됨으로써 오는 자연환경의 생태계보전의 문제로 확대전환하고 있는 것이다. ？간 특히 해양오염에 대한 문제는 국지적인 것에만 끝이는 것이 아니고 전세계의 해양에 곧 연결되는 것이므로 세계각국의 공통관심사로 등장케 되었으며 이것은 특히 폐유가 유류수송 도중에 해양에 투기되는 유류에 의한 해양의 유막성형에서 오는 기상의 변화와 물피해등이 막심함으로 심각화 되고 있다. 각국이 자국의 해안과 해양을 보호하기 위하여 조치를 서두르고 있는 현시점에서 볼 때에는 이는 국제문제화하고 있으며 세계적인 국제적 협력과 협조의 필요성이 강조되는 좋은 예라 하겠다. 토양의 오염에 있어서는 대기나 수질의 오염이 구국적으로 토양과 관련되고 토양으로 환원되는 것이지만 근래에 많이 보급사용되는 농약과 화학비료의 문제는 토양자체의 오염에만 그치는 것이 아니고 농작물을 식품으로 하여 섭취함으로써 발생되는 인체나 기타생물체의 피해를 고려할 때 더욱 중요한 것이며, 또 토질의 저하를 가져오게 하여 농림생산에 미치는 영향이 적지 않을 것이다. 지반강하는 지각 에 주는 인공적 영향의 대표적인 것으로써 지하수나 지하 천연가스를 채취이용하기 위하여 파들어 감으로써 지반이 침하 하는 것이며 건축물에 대한 영향 특히 풍수해시의 재해를 크게 할 우려가 있는 것이다. 공간에 있어서의 환경오염에는 소음, 진동, 광선, 악취 등이 있다. 이들은 특수한 작업환경의 경우를 제외하고는 건강에 직접적인 큰 피해를 준다고 생각할 수 없으나 소음, 진동, 관선, 악취 등은 일반 일상시민생활에 불쾌나 불안을 줌으로써 안정된 생활을 방해하는 요인이 되는 것이다. 공간의 오염물로써 새로운 주목을 끌게된 것은 도시산업폐기물로써 이들은 대기나 물 또는 토지를 오염시킬 뿐만 아니라 공간을 점령함으로써 도시의 미관이나 기능을 손상케 하는 것이다. 즉 노배폐차의 잔해, 냉장고등고형폐기물등의 재생불가능한 것이나 비니루등 합성물질로 된 용기나 포장 등으로 연소분해 되지 않은 내구소비재가 이에 해당하는 것으로 이는 maker의 양식에 호소하여 그 책임 하에 해결되어야 할 문제로 본다. 이렇듯 환경오염은 각양각색으로 그 오염물질의 주요 발생원인 산업장이나 기타 기관에서의 발생요인을 살펴보며는 다음과 같은 것으로 요약할 수 있다. A. 제도적 요인 1. 관리체재의 미비 2. 관리법규의 미비 3. 책임소재의 불명확 B. 자재적 요인 1. 사용자재의 선택부적 2. 개량대책급 연구의 미흡 C. 기술적 요인 1. 시설의 설계불량, 공정의 결함 2. 시설의 점검, 보전의 불충분 3. 도출물의 취급에 대한 검사부족 4. 발생방지 시설의 미설치, 결함 D. 교육적 요인 1. 오염물질 방제지식의 결여 2. 법규의 오해, 미숙지 E. 경제적 요인 1. 자금부족 2. 융자상의 문제 3. 경제성의 문제 F. 정신적 요인 1. 사회적 도의심의 결여(이기주의) 2. 태만 3. 무지, 무관심 등이다. 따라서 환경오염의 방지란 상기한 문제의 해결에 기대하지 않을 수 없으나 이를 해결하기 위하여는 국내적 국제적 상호협조에 의한 사회각층의 총력적 대책이 시급한 것이다. 이와 같은 환경오염이 단속된다 하며는 미구에 인류의 건강은 물론 그 존립마저 기대하기 어려울 것이며, 현재는 점진적으로 급성피해에 대하여는 그 흥미가 집중되어 그 대비책도 많이 논의되고 있지만 미량의 단속접촉에 의한 만성축적에 관한 문제나 이와 같은 환경오염이 앞으로 태어날 신생률에 대한 영향이나 유전정보에 관한 연구는 장차에 대비하는 문제로써 중요한 것이라 생각된다. 기외에 우려되는 점은 오염방지책을 적극 추진함으로써 올 수 있는 파생적인 문제이다. 즉 오염을 방지하기 위하여 생산기업체가 투자를 하게 되며는 그만큼 생산원가가 상승할 것이며 소비가격도 오를 것이다. 반면 이런 시책에 뒤떨어진 후진국의 값싼 생산국은 자연 수입이 억제 당할 것이며, 이렇게되면 후진국은 무역경쟁에서 큰 상처를 입게될 것이고 뿐만 아니라 선진국에 필요한 오염물질의 발생이 높은 생산기기를 자연후진국에 양도하게 될 것임으로 후진국의 환경오염은 배가할 우려가 있는 것이다. 또 해양오염을 방지할 목적에서와 같이 자국의 해안보호를 위하여 마련된 법의 규제는 타국의 선박운항에 많은 제약을 가하게 될 것이며 이것 역시 시설이 미약한 약소후진국의 선박에 크게 영향을 미치게 될 것임으로 교통, 해운, 무역등을 통한 약소후진국의 경제성장에 제동을 거는 것이 될 것이다. 이렇듯 환경오염의 문제는 환경자체에 대해서만 아니라 부산물적으로 특히 후진국에는 의외 문제를 던져주게 되는 것임으로 환경오염에 대해서는 물론, 전술한 바와 같이 인간환경전체의 문제로써 Nixon 대통령이 말한 결의와 창의와 그리고 자금을 가지고 과감하게 대처해 나가야 할 것이다.

• 식품저장과 가공산업
• /
• 제8권2호
• /
• pp.6-12
• /
• 2009

면역반응은 외부 감염원으로부터 신체를 보호하고 외부감염원을 제거하고자 하는 주요항상성 유지기전의 하나이다. 이들 반응은 골수에서 생성되고 비장, 흉선 및 임파절 등에서 성숙되는 면역세포들에 의해 매개된다. 보통 태어나면서부터 얻어진 선천성 면역반응을 매개하는 대식세포, 수지상 세포 등과, 오랜기간 동안 감염된 다양한 면역원에 대한 경험을 토대로 얻어진 획득성 면역을 담당하는 T 임파구 등이 대표적인 면역세포로 알려져 있다. 다양한 면역질환이 최근 주요 사망률의 원인이 되고 있다. 최근, 암, 당뇨 및 뇌혈관질환 등이 생체에서 발생되는 급 만성염증에 의해 발생된다고 보고됨에 따라 면역세포 매개성 염증질환에 대한 치료제 개발을 서두르고 있다. 또한 암환자의 급격한 증가는 암발생의 주요 방어기전인 면역력 증강에 대한 요구들을 가중시키고 있다. 예로부터 사용되어 오던 고려인삼과 홍삼은 기를 보호하고 원기를 회복하는 명약으로 알려진 대표적인 우리나라 천연생약이다. 특별히, 홍삼은 단백질과 핵산의 합성을 촉진시키고, 조혈작용, 간기능 회복, 혈당강하, 운동수행 능력증대, 기억력 개선, 항피로작용 및 면역력 증대에 매우 효과가 좋은 것으로 보고되고 있다. 홍삼에 관한 많은 연구에 비해, 현재까지 홍삼이 면역력 증강에 미치는 효과에 대한 분자적 수준에서의 연구는 매우 미미한 것으로 확인되어져 있다. 홍삼의 투여는 NK 세포나 대식세포의 활성이 증가하고 항암제의 암세포 사멸을 증가시키는 것으로 확인되어졌다. 현재까지 알려진 주요 면역증강 성분은 산성다당류로 보고되었다. 또 한편으로 일부 진세노사이드류에서 항염증 효능이 확인되어졌으며, 이를 통해 피부염증 반응과 관절염에 대한 치료 효과가 있는 것으로 추측되고 있다 [본 연구는 KT&G 연구출연금 (2009-2010) 지원을 받아 이루어졌기에 이에 감사드린다]. 면역반응은 외부 감염물질의 침입으로 유도된 질병환경을 제거하고 수복하는 중요한 생체적 방어작용의 하나이다. 이들 과정은 체내로 유입된 미생물이나 미세화학물질들과 같은 독성물질을 소거하거나 파괴하는 것을 주요 역할로 한다. 외부로 부터 인체에 들어온 이물질에 대한 방어기전은 현재 두 가지 종류의 면역반응으로 구분해서 설명한다. 즉, 선천성 면역 반응 (innate immunity)과 후천성 면역 반응 (adaptive immunity)이 그것이다. 선천성 면역반응은 1) 피부나 점막의 표면과 같은 해부학적인 보호벽 구조와 2) 체온과 낮은 pH 및 chemical mediator (리소자임, collectin류) 등과 같은 생리적 방어구조, 3) phagocyte류 (대식세포, 수지상세포 및 호중구 등)에 의한 phagocytic/endocytic 방어, 그리고 4) 마지막으로 염증반응을 통한 감염에 저항하는 면역반응 등으로 구분된다. 후천성 면역반응은 획득성면역이라고도 불리고 특이성, 다양성, 기억 및 자기/비자기의 인식이라는 네 가지의 특징을 가지고 있으며, 외부 유입물질을 제거하는 반응에 따라 체액성 면역 반응 (humoral immune response)과 세포성 면역반응 (cell-mediated immune response)으로 구분된다. 체액성 면역은 침입한 항원의 구조 특이적으로 생성된 B cell 유래 항체와의 반응과 간이나 대식세포 등에서 합성되어 분비된 혈청내 보체 등에 의해 매개되는 반응으로 구성되어 있다. 세포성 면역반응은 T helper cell (CD4+), cytotoxic T cell (CD8+), B cell 및antigen presenting cell 중개를 통한 세포간 상호 작용에 의해 발생되는 면역반응이다. 선천성 면역반응의 하나인 염증은 우리 몸에서 가장 빈번히 발생되고 있는 방어작용의 하나이다. 예를 들면 감기에 걸렸을 경우, 환자의 편도선내 대식세포나 수지상세포류는 감염된 바이러스 단독 혹은 동시에 감염된 박테리아를 상대로 다양한 염증성 반응을 유도하게 된다. 또한, 상처가 생겼을 경우에도 감염원을 통해 유입된 병원성 세균과 주위조직내 선천성 면역담당 세포들 간의 면역학적 전투가 발생되게 된다. 이들 과정을 통해, 주위 세포나 조직이 손상되면, 즉각적으로 이들 면역세포들 (주로 phagocytes류)은 신속하게 손상을 극소화하고 더 나가서 손상된 부위를 원상으로 회복시키려는 일련의 염증반응을 유도하게 된다. 이들 반응은 우리가 흔히 알고 있는 발적 (redness), 부종 (swelling), 발열 (heat), 통증 (pain) 등의 증상으로 나타나게 된다. 즉, 손상된 부위 주변에 존재하는 모세혈관에 흐르는 혈류의 양이 증가하면서 혈관의 직경이 늘어나게 되고, 이로 인한 조직의 홍반과, 부어 오른 혈관에 의해 발열과 부종이 초래되는 것이다. 확장된 모세혈관의 투과성 증가는 체액과 세포들이 혈관에서 조직으로 이동하게 하는 원동력이 되고, 이를 통해 축적된 삼출물들은 단백질의 농도를 높여, 최종적으로 혈관에 존재하는 체액들이 조직으로 더 많이 이동되도록 유도하여 부종을 형성시킨다. 마지막으로 혈관 내 존재하는 면역세포들은 혈판 내벽에 점착되고 (margination), 혈관벽의 간극을 넓히는 역할을 하는 히스타민 (histamine)이나 일산화질소(nitric oxide : NO), 프로스타그린딘 (prostagladins : PGE2) 및 류코트리엔 (leukotriens) 등과 같은 chemical mediator의 도움으로 인해 혈관벽 사이로 삼출하게 되어 (extravasation), 손상된 부위로 이동하여 직접적인 외부 침입 물질의 파괴나 다른 면역세포들을 모으기 위한 cytokine (tumor necrosis factor [TNF]-$\alpha$, interleukin [IL]-1, IL-6 등) 혹은 chemokine (MIP-l, IL-8, MCP-l등)의 분비 등을 수행함으로써 염증반응을 매개하게 된다. 염증과정시 발생되는 여러 mediator 중 PGE2나 NO 및 TNF-$\alpha$ 등은 실험적 평가가 용이하여 이들 mediator 자체나 생성관련효소 (cyclooxygenase [COX] 및 nitric oxide synthase [NOS] 등)들은 현재항염증 치료제의 개발 연구시 주요 표적으로 연구되고 있다. 염증 반응은 지속기간에 따라 크게 급성염증과 만성염증으로 나뉘며, 삼출물의 종류에 따라서는 장액성, 섬유소성, 화농성 및 출혈성 염증 등으로 구분된다. 급성 염증 (acute inflammation)반응은 수일 내지 수주간 지속되는 일반적인 염증반응이라고 볼 수 있다. 국소반응은 기본징후인 발열과 발적, 부종, 통증 및 기능 상실이 특징적이며, 현미경적 소견으로는 혈관성 변화와 삼출물 형성이 주 작용이므로 일명 삼출성 염증이라고 한다. 만성 염증 (chronic inflammation)은, 급성 염증으로부터 이행되거나 만성으로 시작된다. 염증지속 기간은 보통 4주 이상 장기화 된다. 보통 염증의 경우에는 염증 생성 cytokine인 Th1 cytokine (IL-2, interferone [IFN]-$\gamma$ 및 TNF-$\alpha$ 등)의 생성 후, 거의 즉각적으로 항 염증성 cytokine인 Th2 cytokine(IL-4, IL-6, IL-10 및 transforming growth factor [TGF]-$\beta$ 등)이 생성되어 정상반응으로 회복된다. 그러나, 어떤 원인에서든 면역세포에 의한 염증원 제거 반응이 문제가 되면, 만성염증으로 진행된다. 이 반응에 주로 작용을 하는 염증세포로는 단핵구와 대식세포, 림프구, 형질세포 등이 있다. 암은 전세계적으로 사망률 1위의 원인이 되는 면역질환의 하나이다. 산화적 스트레스나 자외선 조사 혹은 암유발 물질들에 의해 염색체내 protooncogene, tumor-suppressor gene 혹은 DNA repairing gene의 일부 DNA의 돌연변이 혹은 결손 등이 발행되면 정상세포는 암화과정을 시작하게 된다. 양성세포 수준에서 약 5에서 10여년 후 악성수준의 암세포가 생성되게 되면 이들 세포는 새로운 환경을 찾아 전이하게 되는데 이를 통해 암환자들은 다양한 장기에 동인 오리진의 암세포들이 생성한 종양들을 가지게 된다. 이들 종양세포는 정상 장기의 기능을 손상시켜며 결국 생명을 잃게 만든다. 이들 염색체 수준에서의 돌연변이 유래 암세포는 거의 대부분이 체내 면역시스템에 의해 사멸되는 것으로 알려져 있다. 그러나 계속되는 스트레스나 암유발 물질의 노출은 체내 면역체계를 파괴하면서 최후의 방어선을 무너뜨리면서 암발생에 무방비 상태를 만들게 된다. 이런 이유로 체내 면역시스템의 정상적 가동 및 증강을 유도하게 하는 전략이 암예방시 매우 중요한 표적으로 인식되면서 다양한 형태의 면역증강 물질 개발을 시도하고 있다. 인삼은 두릅나무과의 여러해살이 풀로써, 오랜동안 한방 및 민간에서 원기를 회복시키고, 각종 질병을 치료할 수단으로 사용되고 있는 대표적인 전통생약이다. 예로부터 불로(不老), 장생(長生), 익기(益氣), 경신(經身)의 명약으로 구전되어졌는데, 이는 약 2천년 전 중국의 신농본초경(神農本草經)에서 "인삼은 오장(五腸)을 보하고, 정신을 안정시키고, 혼백을 고정하며 경계를 멈추게 하고, 외부로부터 침입하는 병사를 제거하여주며, 눈을 밝게 하고 마음을 열어 더욱 지혜롭게 하고 오랫동안 복용하면 몸이 가벼워지고 장수한다" 라고 기술되어있는 데에서 유래한 것이다. 다양한 연구를 통해 우리나라에서 생산되는 고려인삼 (Panax ginseng)이 효능 면에서 가장 탁월한 것으로 알려져 있으며 특별이 고려인삼으로부터 제조된 고려홍삼은 전세계적으로도 그 효능이 우수한 것으로 보고되어 있다. 대부분의 홍삼 약효는 dammarane계열의 triterpenoid인 ginsenosides라고 불리는 인삼 saponin에 의해 기인된 것으로 알려져 있다. 이들 화합물군의 기본 골격에 따라, protopanaxadiol (PD)계 (22종) 및 protopanaxatriol (PT)계 (10종)으로 구분되고 있다 (표 1). 실험적 접근을 통해 인삼의 약리작용 이해를 위한 다양한 노력들이 경주되고 있으나, 여전히 많은 부분에서 충분히 이해되고 있지 않다. 그러나, 현재까지 연구된 인삼의 약리작용 관련 연구들은 심혈관, 당뇨, 항암 및 항스트레스 등과 같은 분야에서 인삼효능이 우수한 것으로 보고하고 있다. 그러나 면역조절 및 염증현상과 관련된 최근 연구결과들은 많지 않으나, 향후 다양하게 연구될 효능부분으로 인식되고 있다.