• 제목/요약/키워드: 자외선 산화

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요인분석법을 이용한 광촉매 산화반응조의 최적 운영인자 도출 (Determination of Optimized Operational Parameters for Photocatalytic Oxidation Reactors Using Factorial Design)

  • 허준무;전승렬;이인형;김종수
    • 한국환경농학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.85-91
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    • 2004
  • 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.

자외선 흡수 활성 성분을 함유한 천연추출물에 대한 연구와 응용 (Research and Application for Natural Extract That Contain Ultraviolet Rays Absorbent Ingredient)

  • 김경동
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권1호
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    • pp.117-122
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    • 2004
  • 과도한 자외선은 피부에 많은 문제를 일으킨다. 화장품에서 안전하게 사용할 수 있는 자외선 흡수제를 찾기 위해서 자외선 흡수 효과를 갖는 다야한 종류의 천연추출물을 검색하였다. 몇 가지 천연 추출물들은 항산화 활성이 있으며 본 연구에서도 산화 반응을 억제하는 것으로 나타났다. 7-Hydroxvcymopol, baicalein 그리고 그 외 다른 천연 성분들은 화학적 변형을 통하여 자외선 보조흡수제로 전환시킬 수 있었다 화장품에서는 실리콘과 W/S 타입의 에멀젼을 사용함으로써 자외선이나 산소 및 다른 요인에의 노출에 대항하여 이들 천연 성분들의 안정성을 개선시킬 수 있었다. 화장품 처방에 이들 천연 추출물을 첨가할 때 최소 홍반량(MED)은 0.10 $\pm$ 0.02∼0.11 $\pm$ 0.02 만큼 개선되었다. 연구 결과는, 천연 추출물이 안정화만 된다면 자외선 보조 흡수제로로도 사용 가능함을 시사하고 있다.

Chamber test를 통한 대기환경 중 오존 측정을 위한 Passive sampler의 성능 평가 (Performance Evaluation of a Passive sampler for ambient Ozone by Chamber test)

  • 박민수;우진춘;김선태
    • 한국대기환경학회:학술대회논문집
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    • 한국대기환경학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.243-244
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    • 2001
  • 오존(O$_3$)은 성층권에서 태양광의 직접 지구 입사를 감소시키는 반면, 일반 대기 환경에서는 강력한 산화성과 더불어 최근 NOx, VOCs와의 연계성이 점차 밝혀지면서 최근 대기질 환경에 주요관심사가 되고 있다. 또한 지난 2000년 12개 도시에 52회의 0.3ppm이상의 고농도 오존 경보 발령으로 관리에 초점이 맞춰지고 있으나, 대기환경 중에서 자외선 등에 의한 2차 생성물질인 오존은 강력한 산화성으로 인해 표준물질이 없어 정확한 측정 및 관리에 어려움을 겪고 있다. (중략)

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자외선 B로 유도된 아포토시스로부터 모린의 정상 인간 피부 섬유아세포 보호효과 (Morin Protects Normal Human Dermal Fibroblasts from Ultraviolet B-induced Apoptosis)

  • 박정언;진오현;박미경;강경아;페르난도 핀카 디바게 사미라 마두샨;헤라스 무디야세라게 우다리 라크미니 헤라스;현진원
    • 생명과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.305-314
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    • 2023
  • 자외선 B 조사는 세포의 산화 스트레스, 광노화, 염증을 유발하여 피부 질환을 유발한다. 본 연구의 목적은 인간 피부 섬유아세포에서 자외선 B 조사로 유도된 산화적 스트레스에 대한 모린의 보호 효과를 연구하는 것이다. 모린은 산화적 스트레스로 매개된 질환, 신경 퇴행성 질환, 염증의 잠재적인 치료 후보로 보고되었다. 모린이 항산화제로 보고되고 있기에, 본 연구에서는 모린이 피부 섬유아세포에서 산화적 스트레스 억제를 통한 UVB 유도 아포토시스를 완화할 수 있다고 추측했다. 세포생존율과 세포 내 활성 산소종레벨은 각각 MTT 분석법, H2DCFDA 및 DHE 형광 염색 방법을 사용하여 측정하였다. 단백질 카르보닐 형성과 지질 과산화는 ELISA 키트를 사용하여 측정하였다. DNA 분절법, comet assay는 산화적 DNA 손상을 평가하는데 사용되었다. Apoptosis 현상은 TUNEL 분석 및 Hoechst 33342 염색법을 사용하여 분석하였다. 아포토시스 관련 단백질의 발현은 Western blot 분석을 사용하였다. 모린은 자외선 B로 유도된 활성 산소종을 제거하고, 항산화 관련 단백질을 증가시켜 지질 과산화, 단백질 카르보닐화 및 DNA 손상을 억제하여 세포를 보호하였다. 모린은 항아포토시스 단백질 Bcl-2의 발현 증가 및 Bax, caspase-9와 caspase-3 발현을 억제함으로써 자외선 B로 유도된 세포 사멸로부터 보호하였다. 이러한 효과는 또한 p38 및 JNK 1/2의 인산화 감소에 의해 매개되었다. 따라서 모린이 자외선 B로 유도된 피부 손상에 대한 예방/치료 약물로 개발될 수 있음을 나타낸다.

흰무늬엉겅퀴 열매 추출물의 자외선에 대한 피부 보호 효과 (Photoprotective Effects of Silybum marianum Extract)

  • 김대현;배우리;김윤선;신동원;박선규;강내규
    • 대한화장품학회지
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    • 제45권2호
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    • pp.209-216
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    • 2019
  • 자외선은 피부 광노화를 일으키며 홍반, 일광 화상 등 피부 광손상의 원인이 된다. 실리마린은 밀크 씨슬로도 알려져 있는 흰무늬엉겅퀴(Silybum marianum; S. m) 추출물에 존재하는 폴리페놀 화합물로 항산화 효과 및 자외선에 대한 피부 보호 효과가 알려져 있다. 본 연구에서는 피부의 표피층에서 실리마린을 함유하는 S. m 추출물의 광보호 효과를 이해하고자 하였다. 표피층을 구성하는 세포들이 자외선에 노출되면 DNA 손상이 발생하는데 S. m 추출물이 DNA repair를 촉진할 뿐만 아니라 UV filter로 작용하여 DNA 손상을 방지하는 것도 확인할 수 있었다. 특히, 홍반이 발생하지 않는 suberythemal dose (SED)의 자외선 노출에도 각질 산화와 DNA 손상이 일어날 수 있으며, S. m 추출물이 이런 미세 손상이 발생하는 것을 억제하는 것도 확인하였다. 또한 자외선에 의하여 각질이 산화되어 카르보닐화 단백질(protein carbonylation)이 증가하는 현상도 S. m 추출물을 도포한 경우는 억제됨을 확인하였다. S. m 추출물은 흡광의 성질이 있지만 광독성 유발 가능성은 낮은 것으로 평가되었다. 따라서 S. m 추출물은 광노화를 방지하고 피부를 보호하는데 활용 될 수 있을 것이다.

광반응 반응기 내부의 에너지 분포와 라디칼 생성에 대한 연구 (Evaluation of Hydroxyl radical Formation and Energy Distribution in Photolysis Reactor)

  • 남상건;황안나;조상현;임명희;김지형
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제11권2호
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    • pp.179-183
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    • 2011
  • 본 연구에서는 광 반응기 내부의 영향반경을 평가하기 위해 자외선(UV-C) 램프의 강도와 photochemical에 의한 OH 라디칼 생성량을 측정하였다. 또한 $TiO_2$ (Degussa P-25)를 농도별로 첨가하여 자외선 램프의 영향반경을 측정하였다. 광 반응기는 아크릴 재질의 bath 타입을 사용하였고, 254 nm의 파장을 가진 UV-C 자외선 램프를(SANKYO DENKI, 지름 : 2.2 cm, 길이 : 18.5 cm) 사용하였다. 램프의 소비전력은 10.5 W이고, OH 라디칼 생성량을 측정하기 위해 KI dosimetry를 사용하였다. 실험 결과로부터 광 반응기에서 자외선의 강도가 0.367 mW/$cm^2$이상 조사되어야하고, 거리는 13 cm 이내에서 OH 라디칼 생성에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 광촉매 반응기에서는 촉매의 농도로 인해 자외선의 영향반경이 매우 감소하는 것을 확인할 수 있었다.

자외선 조사에 의한 벤젠의 광증감 산화처리에 관한 연구 (Photo-sensitized oxidation of benzene in water under UV irradition)

  • 이춘식;이동근
    • 청정기술
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    • 제4권2호
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    • pp.11-22
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    • 1998
  • 광증감제로서 과황산 이온, 황산 이온, 질산 이온, 아질산 이온 및 염소 이온을 이용한 반응조건하에서 수용액중 벤젠의 광증감 산화반응을 조사하였다. 과황산 이온이 가장 효과적인 광증감제로 나타난 반면, 황산 이온 및 아질산이온은 벤젠의 광증감 산화반응에 증감역할을 수행하지 못하였다. 아질산 이온은 다른 이온과 공존할 때 생성된 ${\cdot}OH$라디칼을 소멸시켜 벤젠의 광증감 산화반응을 저해하는 것으로 나타났다.

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자외선 조사에 따른 게르마늄 함유 다성분계 산화물 유리의 광흑화와 열표백화 현상 (Photodarkening and Thermal Bleaching Effect in Ge-doped Multicomponent Oxide Glasses by UV Irradiation)

  • 이회관;오영석;강원호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제3권3호
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    • pp.161-165
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    • 2002
  • 게르마늄첨가 다성분계 산화물 유리를 제조하여 자외선(UV) 조사에 따른 유리의 미세 구조변화를 PL(photo-luminescence)과 ESR(electron spin resonance)을 이용하여 관찰하였다. 게르마늄 첨가량이 증가함에 따라 PL방사량은 증가하였으며, UV 조사 후에는 처음과 반대되는 광혹화 현상으로 감소하는 현상을 나타냈다. UV조사로 변화된 특성은 열처리를 통하여 회복이 가능하였으며, ESR 측정에서도 PL결과와 같은 광혹화 현상(phodarkenine effect)과 열표백화 현상(thermal bleaching effect)이 확인되었다. 또한, XRD 분석을 통하여 이러한 현상이 비정질 상은 그대로 유지하는 미세구조 변화임을 알 수 있었다.

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Optical Bleaching Behaviour of Neutron Irradiated KCI Single Crystal

  • Suh, In-Suck
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제5권4호
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    • pp.286-290
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    • 1973
  • 염화카리움 단결정중 수산화물을 제거하고 이를 극미량의 음이온 불순물을 가하여 결정내에 점결함을 형성시키는 전 처리를 하였다. 이들 시료를 빛이 차단된 상태에서 액체질소 온도에서 원자로에 조사하였고 조사된 시료를 자외선으로 쪼인다음 4가지 산화상태 즉 -2, 0, +4, +6가의 $^{35}$ 를 화학적으로 상호분리하여 방사능을 계측하였다. 음이온 불순물로 처리된 시료는 순수한 결정에 비하여 낮은 산화상태 (-2가)의 $^{35}$ S 더 많이 생성되었고, 음이온 불순물로 처리된 시료 및 순수한 결정 모두를 자외선으로 쪼였을 때 30분까지는 -2가의 $^{35}$ S가 급격히 증가함을 알았다.

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자외선으로 손상을 유도한 피부섬유아세포에서 스피룰리나 유래 피코시아닌의 보호 효과 (The Protective Effect of Spirulina-derived Phycocyanin on Dermal Fibroblasts Induced by UV Rays)

  • 양재찬
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제38권5호
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    • pp.1249-1254
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    • 2021
  • UV는 산화 스트레스를 유발하고 MMP(Matrix Metalloproteinase) 발현을 증가시켜 피부 노화를 발생시킨다. 따라서 자외선로 인한 피부 손상을 예방하면 피부 노화를 감소시킬 수 있다. 스피룰리나는 강력한 항산화제로 원핵생물로 구성되어 있다. 본 연구는 피부 섬유아세포를 사용하여 UVB 방사선에 대한 스피룰리나 유래 피코시아닌(PC)의 광보호 효과를 조사했다. 그 결과, PC는 섬유아세포 생존율 측면에서 5-40 ㎍/mL 농도에서 독성을 나타내지 않았다. UVB 조사된 섬유아세포의 생존율은 50.5%였으며 PC 처리로 73.5%로 증가했다. MMP-1 및 MMP-9 발현은 UVB 처리로 증가하는 반면 PC 처리한 군에서 감소했다. 이러한 결과를 종합해보면 PC는 UVB 조사로 인한 산화적 손상과 피부노화와 관련된 인자를 감소시켜 노화를 예방할 수 있을 것으로 사료된다.