• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.82-82
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• 2020

염증 (Inflammation)은 물리적인 상처나 세균감염이 되었을 때 손상된 조직을 재생하고 신체를 방어하기 위해 일어나는 선천성 면역반응으로 알려져 있다. 주로 선천면역을 담당하는 대식세포는 lipopolysaccharide, reactive oxygen species와 cytokine 등에 의해 활성화되어 tumor necrosis factor-α. interleukin-1β, interleukin-6 등 염증인자들의 생성에 관여한다. 특히, 산화질소는 superoxide 음이온과 쉽게 반응하고 peroxynitrite와 같은 독성이 강한 산화제를 생성하여 단백질 및 지질의 과산화를 유도하고 세포독성을 일으키는 것으로 보고되고 있다. 따라서 본 연구에서는 항산화 및 항염증 소재를 탐색하기 위해 오미자 (Schisandra chinensis), 꾸지뽕 (Cudrania tricuspidata)을 이용하여 항산화 활성을 평가하고자 하였으며, 세포주를 활용한 세포독성 및 항염증 활성을 확인하고자 하였다. 본 연구는 전북 순창군에서 재배된 오미자, 꾸지뽕을 열 건조(60℃) 통해 건조한 후 분말화하였다. 최적 추출 조건 선정을 위해 다양한 용매 (열수, 증류수, 주정 20, 40, 60%), 온도 (25, 40, 60, 80℃) 및 시간 (1, 2, 3, 4, 5 h) 조건에서 추출된 추출물의 총 폴리페놀 함량을 비교함으로써 최적 조건을 선정하였다. 오미자와 꾸지뽕의 DPPH 및 ABTS radical 소거 활성, 총 플라보노이드 함량을 확인하여 항산화능 및 기능성 성분 함량을 평가하였다. 또한 대식세포주인 Raw 264.7을 활용하여 MTT assay, 산화질소 생성 억제 활성을 확인하여 세포독성 및 항염증 활성을 평가하였다. 실험 결과, 오미자 및 꾸지뽕은 각각 주정 40%, 60℃ 그리고 증류수, 60℃에서 추출 시 가장 높은 총 폴리페놀 함량 (약 98.3 mg GAE/g 및 88.2 mg GAE/g)을 함유하며, DPPH 라디칼 소거 활성은 약 44.6% 및 24.4%, ABTS 라디칼 소거 활성은 약 30.3% 및 40.8%로 확인되었다. 총 플라보노이드 함량은 약 21.80 mg QE/g 및 35.68 mg QE/g으로 확인되었다. 또한 오미자 및 꾸지뽕 기능성 추출물을 100 ug/mL 처리 시 세포 독성이 나타나지 않는 것으로 확인되었으며, NO 생성량을 약 56.3% 및 21.7% 저감시켜 항염증 효능을 나타내는 것으로 확인되었다.

• 생명과학회지
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• 제34권1호
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• pp.68-77
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• 2024

다양한 원인에 의하여 발생하는 미세먼지(particulate matter, PM)는 강력한 환경 오염 물질로 대두되고 있다. PM은 서로 다른 구성과 크기의 고체 입자와 액체 방울로 구성되며, 유해 화학 성분에는 원소 및 유기 탄소, 유기 화합물, 생물학적 화합물 및 금속이 포함된다. 급성 및 만성 PM 노출 시 생체 내 생리학적 시스템에 의하여 유입되고 축적되어 세포내 소포체 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 산화 스트레스, 염증, 지질 축적 및 세포 주기 정지와 함께 세포 구조 변화를 촉진한다. 궁극적으로 이러한 세포 반응은 노화의 주요 특성을 발달시키는 원인으로 작용하며, 세포 노화와 관련된 자가포식 플럭스 및 리소좀 기능 장애를 향상시킨다. 선행 연구에서 PM과 사망률 증가 또는 수명 감소 사이의 긍정적인 연관성을 강조했지만, 노화에 대한 PM의 직접적인 증거는 여전히 제한적이다. 이 총설에서는 관찰 연구뿐만 아니라 노화 진행 및 연령 관련 질병 발병에 대한 PM의 시험관 내 및 생체 내 증거를 평가하였다. 이러한 평가는 소포체 스트레스, 미토콘드리아 기능 장애, 산화 스트레스, 염증, 지방 축적, 자가포식을 포함하여 PM 노출과 노화 사이의 연관성을 강화하는 연령 관련 세포 변화를 기반으로 한다. 이러한 자료는 PM에 따른 기본적인 세포 반응의 이해를 토대로 PM으로 인한 노화에 대한 새로운 치료법 개발에 기여할 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회지
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• 제9권2호
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• pp.105-112
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• 1996

고들빼기의 채취 시기별 및 가공 방법에 따른 가공적성을 조사하기 위하여 9월 20일 (초가을)과 11월 9일 (김장시기)에 채취한 고들빼기를 가공 전처리 방법인 소금물에 침지시간을 다르게 하였을 때 재료의 성질과 김치의 성질에 미치는 영향을 조사한 결과는 다음과 같다. 채취 시기에 의한 일반성분은 9월20일 채취 재료의 수분의 함량이 많았고 그 외의 성분들은 비슷한 함량 이었으며 다른 김치의 재료인 배추나 무보다 수분함량이 적은 것으로 나타났다. 유리당의 함량은 11월 9일 채취 재료에 많았고 과당이 뿌리와 잎에서 모두 가장 많았으며 뿌리에 함유된 과당은 잎의 함량의 약 2.5배, 포도당과 설탕은 잎의 1.5 2배가 함유되었다. 가공한 고들빼기 김치의 독특한 조직감(씸힘성)을 조사하기 위하여 고들빼기 뿌리의 경도를 측정하였는데 9월 20일 보다는 11월 9일 채취 재료의 경도가 높았고, 김치 제조 전처리인 침지시간이 길수록 경도는 저하되었다. 제조된 김치의 경도는 11월 9일 채취 재료로 가공된 김치가 높았고 숙성온도 $4{\circ}C$가 $8^{\circ}C$ 보다 높았으며 병포장이 필름 포장보다 높았다. 김치의 짠맛에 영향을 주는 염도를 측정하였는데 시기별 재료에서 11월 9일 채취 재료에서, 전처리 과정중 소금물에 침지 시간이 길었던 재료에서 그리고 부위는 잎에 소금의 침투량이 많았고 가공품인 김치의 염도는 숙성 온도 $4^{\circ}C$와 $8^{\circ}C$ 거의 차이가 없었으며 병포장 보다는 필름포장 김치에서 더 많은 량이 침투되는 것으로 나타났다. 김치의 산도와 맛에 영향을 미치는 유기산의 함량을 11월 9일 채취 재료에서 조사하였는데 사과산, 수산, 호박산의 함량이 많았고 젖산과 구연산의 함량은 적었으며 사과산이 잎에 뿌리보다 많은량 함유되었고 나머지 유기산들은 뿌리와 잎에 비슷한 함량이 함유되었다.te의 생성수율이 높았으나 pH 6~8에서 생성되는 calcite는 크기가 $1mu extrm{m}$이상인 조립의 능면체였으며 pH 11~13에서 생성되는 calcite는 미립의 능면체였다. 4. 종결정으로 calcite, aragonite, vaterite을 각각 생성 $CaCO_3$에 대한 중량백분율로 0~10% 첨가할 경우 calcite과 aragonite 종결정은 자신의 결정구조와 같은 $CaCO_3$동질이상의 생성수율을 증가시키나, vaterite은 불안정하여 종결정으로서의 역할을 하지 못하였다. 본 연구의 실험 조건중 $47^{\circ}C$에서 calcite Seed를 첨가하지 않을 경우 calcite의 생성수율은 50% 정도이나 calcite Seed를 6%이상 첨가하면 calcite의 생성수율이 거의 100%에 가깝게 증가하며, 동일조건에서 aragonite Seed를 첨가할 경우는 무첨가시 약 50%였던 aragonite의 생성수율이 2%이상 첨가하면 85%이상으로 증가하였다. 유의적인 차이가 없었다. 남자의 경우 HDL-C은 비만도가 증가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 보였으나(p<0.05) 여자의 경우는 유의적인 차이가 없었다. 6. 조사 대상자의 체지방량 측정결과 체기방률은 남자의 겨우 16.4% 여자의 겨우 24.0%로 나타나 여자의 체지방률이 남자보다 높았다. 7. 신체계측치, 혈압, 혈청 지질간의 상관관계를 살펴보면 TC, TG는 KI, BMI와 유의적인 양의 상관관계를 보였고 (p<0.01), HCL-C은 비체중, BMI, LBM, TBM와 유의적인 음의 상관관계를 보였으며, (p<0.01), KI, SBP와도 음의 상관관계를 보였다. (p<0.05), LCL-C는 KI와 유의적이인 양의 상관관계를 나타내었으며 (p<0.01) BF%, TBF, BMI와도 양의 상관관계를 나타냈었다. (p<0.05)

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권2호
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• pp.133-140
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• 2003

본 연구에서는 보행훈련 전후에 실시된 보행속도 측정 결과와 누운 자세에서 능동적 발목 배굴시의 근전도 활동 측정 결과를 비교하였다. 9명의 불완전 척수손상 환자들이 3개월 동안 하루 20분 주 5회로 이루어진 체중부하 감소장치 및 트레드밀을 이용한 보행훈련 (STAT supper-ted treadmill ambulation training)에 참가하였다. 보행속도 실험과 능동운동 실험은 보행훈련 시작 및 종료된 시점의 동일한 날, 혹은 같은 주에 실시되었다. 환자의 능동운동시의 표면근전도 값을 측정하였고. 동일한 운동시 열명의 건강한 피실험자들로부터 측정된 근전도값을 기준값으로 비교하는데 사용하였다 하지 열곳의 근육에서 측정된 표면근전도 값은 반응벡터 (response vector)라고 명명되었고 크기 및 근육 제어 분포 패턴을 관찰하는데 사용되었다. 척수손상 환자들의 보행속도는 0.47$\pm$0.35 m/s에서 0.68$\pm$0.52 m/s로 유의한 증가를 보였다. 근전도 해석결과에서는 우측 발목관절 배굴시에 근전도의 증가를 보인 6인의 환자들의 값은 109.7$\pm$148.5 $\mu\textrm{V}$에서 145.9 $\pm$ 180.7 $\mu\textrm{V}$ 로 증가하였으나 유의한 수준은 아니었다 (p〈0.055). 또한 좌측 발목의 배굴에서 측정된 근전도에서는 단 2명만이 상관계수와 근전도 증가를 보였다 보행훈련 후의 환자들의 근육 활동의 변화는 개개인의 상태에 따라 매우 다양하게 변하였고. 보행훈련 후의 상태는 보행훈련 전의 상태에 매우 의존적임을 알 수 있었다 정량적인 해석을 위해 새로 도입된 반응벡터의 사용은 척수손상 환자들의 보행훈련 전후에 환자의 상태를 평가. 예측, 혹은 훈련의 방향 설정시에 유용하게 사용될 수 있는 가능성을 보여주었다.ne(chloroform)와 toluene 등이 가장 자주 검출되는 성분이었다. 대부분의 aromatic hydrocarbons, alkyl benzenes및 다른 유기용매 성분은 검출농도 이하이다.한 대사적인 문제와 생활 양식에 의한 영향이 클 것으로 추정된다. 그러므로 BMI가 높은 노인들에게 부족되고 있는 영양소에 대한 연구가 이루어져야 할 것이다. 특히 비타민 A, E B 복합체는 노인성 질병과 관련하여 그 기능이 규명되어야 할 영양소이다. 이는 항산화효소의 증가에 의한 지질 과산화물 생성삼소와 PGE$_2$및 TXA$_2$등의 유의적인 감소가 유선암세포의 증식을 억제하는 인자로 작용할 수 있는 가능성을 시사하였다. 또한 지방산 투여 에 따른 과산화물 생성과 항산화 시스템이 유선암 세포에서는 상호기전적으로 작용하지 않았으나 이는 농도와 배양시간에 따른 CLA의 항암효과가 in vivo 실험에서 재검증 할 필요가 있음을 시사한다. 또한 장시간의 세포배양 실험시 PGE$_2$는 반감기가 짧고 다른 대사물로 쉽게 전환되는 불안전한 물질이므로 새로운 측정방법의 개발이 필요하겠다. 더욱이 CLA에 의한 항암효과가 정확히 어떤 기전에 의한 것인지 보다 깊이 있는 연구가 필요하지만 본 연구에서 얻은 에이코사노이드 대사의 변화 등은 유선암 예방 연구에 기초적인 자료가 될 것으로 생각된다.들어가 면서 점차 감소하여 대조군과 유사한 양상을 나타내었으나, 전체적으로 대조군보다 높은 수치를 나타내었다. 반면에 5, 10 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출된 세포는 초기에 매우 낮은 탄소동화율을 보였으며, 5 $\mu\textrm{g}$ L$^{-1}$의 농도에 노출시킨 세포의 경우 12일째부터 단위세포 당 탄소동화율이 매우 크게 증가하였다. 본 연구의

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권4호
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• pp.327-333
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• 2007

본 연구에서는 차조기의 30, 50, 70, 95% 에탄올 및 물추출물과 분획물의 전자 공여능, 지질산화 억제능, SOD 유사활성 및 xanthin oxidase 저해 활성을 측정하였다. 추출물의 전자 공여능은 $18{\sim}30%$ 정도로 낮았으나, 분획물에서는 95%과 70% 에탄올 추출물의 chloroform 분획이 50% 수준의 활성을 보였고, ethyl acetate 분획에서는 모든 추출용매에서 75% 이상의 활성을 보였다. 특히, 70% 에탄올 추출물의 ethyl acetate 분획물이 93.4%로 가장 높은 활성을 보였으며 $RC_{50}$에 요구되는 농도는 200.5 ppm이었다. 저장 온도 $40^{\circ}C$에서 linoleic acid의 자동산화를 가장 효과적으로 억제하는 것으로 나타난 추출물은 70% 에탄올 이었다. 분획물의 경우, 95% 에탄추출물은 hexane과 ethyl acetate 가용성분이 그 외 에탄올 추출과 물추출은 chloroform과 ethyl acetate 가용성분이 가장 높은 억제효과를 나타내었다. SOD 유사활성은 에탄올 추출물이 $28{\sim}32%$, 물추출물이 30.3%이었으며, 70% 에탄올 추출물이 32.4%로 가장 높았다. 분획물에서는 70% 에탄올 추출물의 ethyl acetate 가용분이 38.8%로 활성이 가장 높았으며 $IC_{50}$에 요구되는 농도는 1549.0ppm이었다. Xanthine oxidase 저해 활성은 에탄올추출물이 $36{\sim}41.2%$이었으며, 물추출물이 46.9%로 추출물중 가장 높았다. 분획물에서는 물추출의 ethyl acetate 가용분이 1,000 ppm 농도에서 52%의 활성을 보여 가장 높았다.

• 한국양식학회지
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• 제18권4호
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• pp.225-230
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• 2005

이 연구는 배합사료(상품사료)및 생사료의 영양학적 효과를 비교${\cdot}$평가를 통해 경제적이고 환경친화적인 넙치용 실용 배합사료를 개발하고자 장기사육시험을 수행하였다. 실험어는 평균 192 g인 넙치 미성어를 사용하였으며, 어체중의 $1{\~}2.5\%$ (건물기준)로 1일 2회(오전 9시, 오후 4시)급이 하였으며, 주 사육실험기간은 12개월간 실시하였다. 실험사료는 충 6가지 사료구로 자체 제작한 실험배합사료 2종(FEP1과 2), 상업용 배합사료 3종(CEP1, 2와 3) 및 습사료(MP)로 공급하였으며, 자체 제작한 넙치 미성어 배합사료(FEP1과 2)는 단백질 함량 $50{\~}51\%$, 지질 $10{\~}12\%$로 설계되었다. 증체율은 FEP1 및 CEP3 사료구가 다른 사료구들과 비교하여 유의적으로 높은 증체율을 보였으며, FEP2, CEP1, CEP2, MP 사료구에서 유의적으로 낮은 증체율을 보였다(P<0.05). 사료효율 및 일간성장률에 있어서는 FEP1 및 CEP3 사료구가 다른 사료구들과 비교하여 유의적으로 높게 나타났다. 단백질 전환효율은 MP 사료구가 FEPl 및 CEP3 사료구가 다른 사료구들과 비교하여 유의적으로 높게 나타났다(P<0.05). 생존율에 있어서 배합사료구가 MP사료구보다 유의적으로 높게 나타났다(P>0.05). 혈청 성분분석 결과는 GOT, GPT 및 Total cholesterol에 있어서는 전체적으로 배합사료구보다 HP 사료구에서 높게 나타났다. 전어체 성분분석에 있어서 조단백질함량은 FEP1 및 CEP3에서 다른사료구보다 높은 경향을 보였다. 따라서, 넙치 미성어의 FEP1은 상업사료 및 습사료보다 충분히 가능성이 있으며, 양식장 현장실험을 거쳐서 산업화 보급을 할 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제24권11호
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• pp.1157-1167
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• 2014

잡곡은 대사성 질환의 예방과 치료에 우수한 기능성 식품소재로 인식되고 있다. 국내산 잡곡들(기장, 황금찰수수, 노랑차조, 율무 및 식용피)을 대상으로 항염증 활성을 비교조사하고자, 이들 잡곡의 80% 에탄올 추출물을 이용하여 마우스 대식세포주 RAW264.7을 지질다당류(LPS)로 자극할 때 생성되는 염증 매개인자인 산화질소(NO)의 생성에 미치는 저해능을 조사하였다. 그 결과, 식용피(Echinochloa crus-galli var. frumentacea) 유래의 에탄올 추출물이 LPS에 의해 유도되는 NO의 생성을 저해하는 항염증 활성에 있어서 가장 우수함을 확인하였다. 식용피의 에탄올 추출물로부터 항염증 관련 성분을 규명하기 위해, 80%에탄올 추출물을 물에 녹인 후 n-hexane, methylene chloride (MC), ethyl acetate (EtOAc), n-butanol (BuOH)과 물 분획들로 단계별 분획하고, 각 분획의 항염증 활성을 조사하였다. RAW264.7 세포에 MC 분획($100{\mu}g/ml$)을 전처리하였을 때, LPS처리에 의해 유도되는 iNOS, COX-2, 그리고 친염증성 사이토카인들(IL-$1{\beta}$, IL-6, 및 TNF-${\alpha}$)의 발현이 현저하게 저해되는 것으로 나타났다. 또한, LPS처리에 의해 유도되는 p38MAPK, JNK 및 ERK의 활성화의 경우도 MC 분획에 의해 농도-의존적으로 저해되는 것으로 나타났다. HPLC분석을 통해, 식용피 유래 MC 분획의 항염증 활성은 식용피의 MC 분획 속의 주요성분인 kaempferol과 biochanin A에 기인함을 확인하였다. 이상의 연구 결과는 식용피 및 식용피의 MC 분획이 염증성 질환과 이와 관련된 대사성 질환의 예방과 예후개선에 유리한 기능성 식품소재 개발에 활용될 수 있음을 시사한다

• 핵의학기술
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• 제20권2호
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• pp.42-45
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• 2016

$^{18}F-Florbetaben$은 베타아밀로이드 병리를 확인하여 인지 장애 및 의심 환자에게 보조적 진단으로 사용되고 있다. 지질 친화성의 특성과 에탄올이 첨가된 약제의 특성상 주사 후 3-way Set에 잔량과 주사 시 환자의 통증이 관심의 대상이 된다. 본 연구는 효과적인 방사성의약품의 주사와 환자 케어 및 우수한 영상을 위함이다. 내원환자 70명을 대상으로 하였고, 환자들에게 평균 $259{\pm}74MBq$의 $^{18}F-FDG$ (20명), $^{18}F-FP-CIT$ (20명), $^{18}F-Florbetaben$ (30명)을 3-way Set으로 주사(Reflusing 2회, Reflusing 3회 이상)를 하여 주사 후 잔량을 측정하였고, $^{18}F-Florbetaben$ 주사 시 사용되는 3-way Set와 Heparin Cap의 효율적인 주사방법을 알아보기 위해서 주사 후 잔량을 측정하여 SPSS 12.0 ANOVA, t-test 통계분석을 통하여 잔량을 비교분석 하였다. 그리고 $^{18}F-Florbetaben$의 통증 유발 성분의 에탄올 양을 측정하기 위하여 Gas Chromatography로 추가 분석을 실시해보았다. Reflusing 2회 시 $^{18}F-FDG$: 1.48 MBq (0.04 mCi), $^{18}F-FP-CIT$: 7.4 MBq (0.2 mCi), $^{18}F-Florbetaben$: 32.6 MBq (0.88 mCi)의 잔량이 측정 되었고 Reflusing 3회 이상 시 $^{18}F-FDG$: 1.85 MBq (0.05 mCi), $^{18}F-FP-CIT$: 3.7 MBq (0.10 mCi), $^{18}F-Florbetaben$: 36.3 MBq(0.98 mCi)의 잔량이 측정 되었다. 다중 비교결과 Reflusing 2회 시 잔량이 유의미한 차이가 있었고(P < 0.05), 3회 이상 시 $^{18}F-Florbetaben$과 $^{18}F-FDG$, $^{18}F-FP-CIT$는 잔량의 유의미한 차이가 있었으며(P < 0.05), $^{18}F-FDG$와 $^{18}F-FP-CIT$는 유의미한 차이가 없었다(P > 0.05). $^{18}F-Florbetaben$ 주사 후 잔량은 3-way Set: 32.6 MBq (0.88 mCi), 36.3 MBq (0.98 mCi)였고 Heparin Cap: 7.03 MBq (0.19 mCi)으로 유의미한 차이가 있었다(P < 0.05). Gas Chromatography 분석결과 에탄올: 207665 ppm, 아세톤: 377.4 ppm으로 나타났다. $^{18}F-Florbetaben$은 $^{18}F-FDG$와 $^{18}F-FP-CIT$에 비해 주사 후 잔량이 많았고, 통증을 유발하는 에탄올 성분의 수치가 높게 나타났다. 주사 시 3-way Set 방식보다는 Heparin Cap을 사용함이 잔량 감소에 더 효과적이었다. 그리고 주사 시 환자의 통증 완화를 위해서 천천히 주사함을 권고한다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제11권4호
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• pp.191-198
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• 2008

$CO_2$ 해양지중저장 처리 시스템 설계를 수행하는데 있어 전산모사를 통한 공정 설계는 필수적이다. 즉, 수치 모델링을 이용하여 $CO_2$ 해양지중저장 처리 공정 중 발전소 및 제철소 등 대규모 발생원에서부터 $CO_2$를 포집하는 포집공정, 포집한 $CO_2$를 파이프라인이나 선박 등을 통해 이송하는 수송공정, 이를 깊이 800m 이상의 해저 지질구조내 대규모로 수백-수천년 이상 장기간 저장하는 저장공정 등 일련의 공정을 열역학 상태방정식 등을 이용하여 모사하는 것이다. 본 논문에서는 $CO_2$ 해양지중저장 처리를 위한 공정 설계에 사용되는 열역학 상태방정식들을 비교 분석하고 이들이 압축 및 수송공정에 미치는 영향 등을 평가하였다. 이와 같은 연구결과에 근거하여 $CO_2$ 해양지중저장 처리를 위한 압축 및 수송 공정 설계 시 유용한 열역학 상태방정식을 제안하였다. 상태방정식 계산결과 간의 비교 및 영향 평가를 위하여 순수 단일성분 $CO_2$와 순산소 연소 석탄 화력발전소에서 포집된 $CO_2$ 혼합물의 압축 및 수송거동을 분석하였다. 순수 단일성분 $CO_2$의 압축 및 수송공정 계산결과에는 이상기체 상태방정식을 제외한 상태방정식 간에 큰 차이가 존재하지 않으나, NO, Ar 그리고 $O_2$ 등이 포함된 순산소 연소 석탄 화력발전소에서 포집된 $CO_2$ 혼합물의 압축 및 수송공정에는 PR 계열의 상태방정식과 BWRS 상태방정식에서 커다란 차이가 나타났다. 즉, 8bar 이상의 압력, $30^{\circ}C$ 내외의 온도 영역에서 $CO_2$ 혼합물을 서로 다른 상태로 예측하였다. 이러한 불순물의 영향으로 인하여 $CO_2$ 혼합물의 압축 및 수송공정 설계에 PR계열의 PRBM 상태방정식의 적용이 BWRS식 적용보다 유용하다고 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제22권5호
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• pp.305-312
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• 2007

가능한 한 대량의 균주를 테스트하여 고생산성을 지닌 균주를 신속히 선별하기 위해서는 소규모 액상배양 방법의 확립이 필수적인데, 강력한 지질저하제인 monacolin-K의 생산균주인 균사형성 Monascus의 경우 포자나 균사체의 형성이 활발하지 않은 배양 생리적 특성으로 인해 소규모 (miniature) 액상배양이 매우 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 monacolin-K 고생산성 균주개량의 효율성을 큰 폭으로 증가시키고자, 기존의 플라스크 액상배양 방법을 소규모화시킨 tube 배양 방법을 개발함으로써 단기간에 보다 많은 양의 균주를 테스트하고자 하였다. 이차대사산물인 monacolin-K의 생합성은 각각의 배양단계에서의 생산균주의 배양형태가 중요한데, 특별히 최종 생산배양에서 생산성 증가에 심각한 영향을 미치는 배양형태인 직경 1 mm 이하의 pellet 모양을 유도하기 위해서는 성장배양 시에 반드시 고농도의 균사모양이 유도되어야 하는 것으로 관찰되었다. 50 ml tube (7 ml의 조업부피)를 이용하는 소규모 액상 성장배양의 경우 solid seed 배양 단계에서의 포자형성배지의 조성을 통계적 방법을 통해 최적화하고, 또한 성장배지 성분에 brown rice 가루 20 g/L를 첨가할 때, 원하는 균사모양의 배양형태가 유도됨을 확인할 수 있었다. 한편 7 ml의 조업부피의 tube를 이용한 소규모 성장배양 방법의 개발로 인해, 기존의 flask 배양을 이용할 때보다 단기간에 훨씬 많은 변이주의 생산성을 조사하게 되어 균주개량 속도를 큰 폭으로 향상시킬 수는 있었으나, 선별된 개별 균주의 monacolin-K의 생산성은 오히려 전체적으로 감소하는 경향을 보여 주었다. 이러한 결과는 소규모 배양방법을 확립하기 위해 새로이 개발한 포자형성배지와 성장배지의 조성변화로 인해 기존에 확립된 생산배지에서는 생산균주의 monacolin-K 생합성 능력이 최대로 발휘되지 않았기 때문에 발생한 것으로 판단되었다. 따라서 본 연구를 통해 확립된 소규모 성장배양에 적합한 최적의 생산배지 조성을 확립하고자 통계적 방법인 Plackett-Burman design을 적용하여 monacolin-K 생산성 향상에 영향을 주는 glycerol, malt extract, yeast extract, brown rice의 4가지 성분들을 최종 선별하였고, 또한 이들의 최적농도 결정을 위해 반응표면분석 실험을 수행하였다. 이와 같이 결정된 최적 생산배지를 사용하여 생산배양을 수행한 결과, monacolin-K의 생산성이 2배 이상 증가하고, 배양 형태 또한 용존산소와 영양분의 전달이 매우 용이한 직경 1mm 이하의 pellet 모양을 유지함을 확인할 수 있었다.