• 광물과 암석
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• 제33권4호
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• pp.463-475
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• 2020

최근 토양과 지하수에서도 미세플라스틱이 발견되어 미세플라스틱 환경오염 관련 연구의 중요성이 크게 대두되고 있다. 주로 ㎛ - nm의 작은 입자로 존재하는 점토광물과 금속산화광물은 표면적이 넓어 미세플라스틱에 대한 흡착력 등 화학 반응도가 매우 높기 때문에, 광물표면 상호작용은 토양과 지하수 환경 내 미세플라스틱의 거동을 결정하는 중요한 역할을 할 수 있다. 따라서, 광물과 미세플라스틱 간의 상호작용에 대한 환경광물학 연구는 미세플라스틱 거동 예측 기술개발 및 오염대책 마련에 핵심이 되는 연구분야라 할 수 있다. 광물표면과 미세플라스틱(특히, 나노플라스틱) 연구에는 분자-나노수준의 분석기술이 요구된다. 이번 기술보고에서는 나노그람(=10-9 g) 수준의 질량 변화를 실시간으로 측정할 수 있는 초정밀 분석기기로, 광물표면에 흡·탈착되는 미세플라스틱 및 나노플라스틱의 미세한 질량 변화를 측정할 수 있는, 수정진동자미세저울(quartz crystal microbalance, QCM)을 소개한다. QCM 작동원리를 소개하고, 대표적인 QCM 연구결과와 기존 컬럼 실험과의 장단점을 비교하여 미세플라스틱 연구에 QCM 활용 가능성을 논의한다.

• 대한화장품학회지
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• 제48권2호
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• pp.123-134
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• 2022

본 연구에서는 등수국 잎 추출물의 미백 및 항산화 활성을 확인하고 유효성분을 분리하여 화학구조를 동정하였다. B16F10 melanoma 세포를 이용한 미백 활성 실험 결과, n-hexane (Hex) 분획물이 세포독성 없는 농도에서 멜라닌 생성 및 세포 내 tyrosinase 효소의 활성을 억제시키고 있음을 확인하였다. 또한 Hex 분획물이 tyrosinase 및 TRP-2 단백질의 발현을 감소시켰다. 반면, ethyl acetate (EtOAc) 분획물은 DPPH 및 ABTS⁺ 라디칼 소거 활성이 우수하였고, H₂O₂로 유도된 세포 손상에 대한 세포보호 효과를 나타내었다. Hex 및 EtOAc 분획물의 활성 성분을 규명하기 위해 컬럼 크로마토그래피를 수행하여 8 개의 화합물을 분리하였다; ethyl linoleate (1), ethyl linolenate (2), 1-linoleoyl glycerol (3), 1-linolenoyl glycerol (4), epi-catechin (5), afzelin (6), quercitrin (7), hyperin (8). 분리된 화합물에 대한 항산화 활성 측정 결과, 화합물 5 - 8의 라디칼 소거 활성이 우수함을 확인하였다. 또한 HPLC 분석을 통해 주성분인 quercitrin (7)의 함량을 측정한 결과, 추출물에서 31.3 mg/g, EtOAc 분획물에서 169.8 mg/g이 함유되어 있는 것으로 확인되었다. 이상의 연구 결과를 바탕으로 등수국 잎은 미백 및 항산화 효과를 갖는 천연 화장품 소재로의 개발이 가능할 것이라 사료된다.

• 분석과학
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• 제19권3호
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• pp.244-254
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• 2006

난연제는 불길이 확산하거나 초기에 발생하는 것을 억제하는 물질을 의미한다. 난연제로 사용하는 이중 브롬계 난연제인 PBDEs는 갑상선 호르몬 붕괴와 내분비계 교란을 유발하는 물질이다. 본 연구에서는 PBDEs의 분석을 위한 적절한 전처리 방법을 제안하였고, 어류와 패류 포함 총 8종과 서울과 제주 모유 각 20개를 대상으로 BDE-28, 47, 99, 100, 153, 154 및 183의 인체 내 축적 수준을 조사하였다. PBDEs 분석을 위한 전처리 방법으로는 어패류의 경우 알칼리 분해 추출법을 적용하는 것이 적합한 것으로 확인되었다. 다층 실리카겔 컬럼 정제는 50 mL의 헥산을 이용하여 방해물질을 제거한후, 100 mL의 헥산:디클로로메탄(9:1)로 용출시키는 것이 적합한 것으로 확인되었다. 활성탄 정제 과정은 100 mL의 헥산:디클로로메탄(3:1)으로 용출시키는 것이 적합한 것으로 확인되었다. 어패류를 대상으로 한 실험에서 광어는 습식 중량 기준 890 pg/g이 검출되어, 시료 중 가장 높은 PBDEs 축적 정도를 보였다. 생태는 40 pg/g이 검출되어 시료 중 PBDEs의 축적 정도가 가장 낮은 것으로 나타났다. 모유 시료에서는 서울과 제주 지역에서 지방 중량 기준 2,580 및 3,600 pg/g이 검출되었으며, BDE-153과 183은 모두 검출되지 않았다. 재산과 초산의 경우 3,200 및 3,000 pg/g으로 큰 차이가 없는 것으로 나타났다. 본 연구에서 진행한 어패류 및 인체시료에서의 PBDEs 축적 정도를 파악한 결과, 외국에서 보고한 농도에 비해 낮은 수준을 유지하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권5호
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• pp.563-572
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• 2006

정체수역 호소 퇴적물로부터 인 용출 저감을 위한 최적의 In-situ 처리 방법을 제시하고자 실험실 규모의 batch test를 수행하였다. 실험에 사용된 퇴적물의 성상은 평균입도 $7.7{\phi}$(mud)로 매우 세립하고, 유기탄소 함량은 2.4%로 매우 높다. 인 용출 실험은 수층 미생물의 영향을 고려한 경우와 미생물의 영향을 배제한 호소수와 증류수로 구분하여 총 12개 컬럼을 비교 평가하였다. In-situ capping 소재로는 모래와 황토를 사용하였으며, in-situ chemical treatment로는 Fe-Gypsum, $SiO_2$-Gypsum의 산화제를 적용하였다. 또한 산화제와 모래층을 결합시킨 복합층에 대해서도 비교 평가하였다. 미생물의 영향을 고려한 호소수의 경우, 실험 초기에는 인의 농도가 급격히 감소하다 10일 이후부터 서서히 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 이는 수층의 미생물에 의해 인이 섭취(uptake)되었다가 다시 용출되는데 시간이 소요되는 것으로 나타났다. 30일간 퇴적물로부터 용출된 인의 flux는 control의 경우 $3.0mg/m^2{\cdot}d$로 매우 높고, 모래층(5 cm), 황토층(5 cm)으로 rapping을 한 경우 역시 충분한 압밀이 이루어지지 않아 $2.5mg/m^2{\cdot}d,\;1.8mg/m^2{\cdot}d$로 인 저감 효율이 낮았다. 화학적 소재를 적용한 Fe-gypsum와 $SiO_2$-gypsum은 $1.4mg/m^2{\cdot}d$로 control과 비교시 인 용출 저감 효율이 약 40% 이상으로 나타났다. 복합층으로 rapping을 한 경우는 $1.0mg/m^2{\cdot}d$로 60% 이상의 높은 인 저감 효율을 보였다. 즉, 오염퇴적물에 산화제로서 gypsum($CaSO_4{\cdot}2H_2O$) 적용은 인의 용출을 감소시키며, 퇴적물내 황산염이 서서히 용해되어 SRB(sulfate reducing bacteria)의 활성과 유기물의 광물화를 촉진시킬 수 있다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권2호
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• pp.33-44
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• 2009

본 연구의 목적은 국내 폐광산 지역 광미 등과 같은 비소 오염토양을 효과적으로 정화할 수 있는 생물학적 기술과 물리화학적 기술을 연계한 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 폐광산이 송천 광산에서 비소를 다량 함유하고 있는 광미를 채취하여 비소와 중금속 함량을 정량적으로 분석하고 광미의 다양한 물리화학적 특성과 광물조성 등를 파악하였다. 그리고 광미 내 존재하는 비소와 중금속 종들의 존재형태별 상대함량을 분석하여 각 원소들의 용출성과 이동도를 예측하기 위하여 연속 추출법을 이용하였다. 이러한 광미와 광미내 존재하는 비소 및 중금속 오염물질의 기본적인 지구화학적 분석 자료를 바탕으로 비소의 생용출 (bioleaching)에 대한 컬럼실험을 수행하였다. 그리고 생용출과 전기동력학적 공정을 연계한 통합공정으로 비소를 제거한 실험을 실시하여 전기동력학 단일공정만 적용했을때와의 비소의 제거효율을 비교하여 통합공정의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 동일한 조건에서44일간 운전하였을 때 전기동력학 공정만을 개별적으로 적용했을 ��와 생용출(28일)과 전기동력학 (16일) 기술을 연계한 통합공정을 적용했을 ��의 비소 제거효율은 각각 57.8%와 64.5%로 나타났다. 그리고 생용출 (28일)에 의한 비소 제거효율은 11.8%정도로 상대적으로 매우 낮게 나타나서, 생용출은 비소를 제거하기 위한 공정이라기보다는 비소의 이동도를 증가시키는 공정으로, 이후 연계하여 적용되는 전기동력학적 공정에 의한 비소의 제거효율을 향상시키는 것으로 판단된다. 특히 전기동력학 공정을 단독으로 적용했을 때보다 생용출 공정을 연계했을 때 비소의 제거 속도가 두 배 이상으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비교적 경제적인 생용출 공정을 충분히 적용한 후 전기동력학적 공정을 적용하게 된다면, 비소의 제거효율 분만 아니라 제거속도 또한 향상된다는 것을 뒷받침해 줌으로써 두 기술을 연계한 통합공적의 적용 가능성과 향상성을 입증한다고 하겠다.

• 한국균학회지
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• 제32권1호
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• pp.8-15
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• 2004

새로운 제초제 개발을 위한 선도물질을 발견하고자 본 연구를 실시하였다. 국내에 8개 지역으로부터 채취한 11개 자생식물로부터 총 187개의 식물내생곰팡이를 분리한 후 감자즙액배지와 쌀고체배지에 배양한 다음, 밭잡초와 좀개구리밥에 대한 제초활성을 조사하였다. 그 결과, 소나무에서 분리한 Gliocladium catenulatum F0006 균주의 액체배지와 고체배지 추출물이 실험에 사용한 10개의 밭잡초 중에서 도꼬마리에 대해서만 선택적으로 70%의 제초활성을 보였다. 칡에서 분리한 F0034 균주의 고체배지 추출물은 10가지 밭잡초 모두에 20%에서 100%까지의 제초활성을 보였는데, 특히 수수, 돌피, 왕바랭이 및 미국 개기장 등이 민감하게 반응하였다. 그리고 소나무에서 분리한 F0043 균주의 고체배지 추출물은 5가지 화본과 식물에 대해서만 20%에서 70%까지의 제초활성을 보였다. 한편, 좀개주리밥에 대한 실험 결과, 액체배지는 8개 균주가 배지농도 5% 이하의 농도에서, 고체배지 추출물에서는 12개 균주가 좀개리밥의 생장을 100% 억제하는 높은 활성을 보였다. G. catenulatum F0006 균주의 고체배양체로부터 반복적인 컬럼과정과 생물검정을 통하여 한 개의 제초활성 물질을 분리하였다. 이 물질은 도꼬마리에 대해서만 특이적으로 제초활성을 보였는데, $500\;{\mu}g/ml$에서는 완전히 치사시켰고, $100\;{\mu}g/ml$에서는 도꼬마리 생장을 85% 억제하였다. 분리한 물질의 분자량은 238 daltons 이었다.

• 분석과학
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• 제28권6호
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• pp.417-424
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• 2015

본 연구에서는 한국인을 대상으로 하여 혈중 셀레노단백질의 함량과 위암과의 상관관계를 연구하였다. 혈청 속에서의 셀레노단백질의 함량을 종별로 분석하여, 각 단백질의 함량과 위암과의 상관관계를 알아보고 셀레늄의 위암에 대한 생체지표로서의 가능성을 알아보고자 하였다. SPE를 사용하여 방해 이온들을 제거한 뒤 후컬럼 동위원소법으로 정량한 기존의 복잡한 방법과 달리 SPE를 사용하지 않고 m/z 78을 모니터링하고 검정곡선법으로 정량하였다. 표준인증물질인 CRM BCR-637을 사용하여 정확도를 검증한 결과 72.20±3.35 ng·g⁻¹로서 기준값인 81±7 ng·g⁻¹에 만족할 만한 결과를 얻었다. 먼저 통제군인 순환기 질환 환자 혈청 속의 셀레노단백질의 총농도를 조사해본 결과 105.70±21.20 ng·g⁻¹으로서 정상인의 값과 차이가 없었다. 각 종별 농도를 보면 GPx와 SelP, 그리고 SeAlb이 각 각 26.12±7.84, 65.15±14.50, 14.43±6.99 ng·g⁻¹이며 분포는 24.7%, 61.6%, 및 13.7% 이었다. 한국인의 위암 환자의 혈청을 분석한 결과, GPx와 SelP, 그리고 SeAlb의 농도는 각각 15.41±9.01, 50.83±17.9, 그리고 9.87±5.21 ng·g⁻¹이며 총 농도는 76.11±28.12 ng·g⁻¹으로 대조군에 비하여 총량과 각 종들도 모두 큰 감소를 보였다. 감소폭은 GPx는 41.0%, SelP 22.0%, SeAlb 31.6% 이었다. 하지만 종별 분포는 유의미한 차이를 보이지 않았고 따라서 위암 환자의 경우 셀레노단백의 총량을 분석하거나 또는 그 중 하나의 단백질을 사용하여도 암을 진단하는 보조적인 지표가 될 수 있을 것으로 생각되었다. 또한 나이별에 따른 분석을 보면 노년인 50대 부터 70대에서는 실험군과 대조군이 확실한 차이를 보이나 30대와 40대에서는 별 차이를 보이지 않고 있으므로 성별, 나이별에 따른 조사가 더 필요할 것으로 보인다.

• 한국균학회지
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• 제32권1호
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• pp.31-38
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• 2004

오이 뿌리조직으로부터 분리한 식물내생세균 EB215균은 탄저병균인 Colletotrichum species에 대하여 강한 항균활성을 보였다. 이 균은 생리 생화학적 특성과 Biolog 실험 및 16S rDNA 유전자 서열에 의해 Burkholderia cepacia로 동정되었다. 이 균의 항균물질 생산을 위한 최적배지는 nutrient 액체(NB) 배지로 그리고 배양기간은 3일로 결정되었다. B. cepacia EB215 균주의 NB 배양체로부터 원심분리, n-hexane 분획, silica gel 컬럼, preparative TLC 및 in vitro 생물검정 등을 통하여 한 개의 항균물질을 분리하였다. 이 물질은 질량분석과 핵자기공명 분석을 통하여 pyrrolnitrin으로 동정되었다. Pyrrolnitrin은 고추 탄저병(Colletotrichum coccodes), 오이 탄저병(Colletotrichum orbiculare), 벼 도열병(Magnaporthe grisea), 벼 잎집무늬마름병(Corticium sasaki) 등의 4가지 식물병에는 $11.1\;{\mu}g/ml$ 낮은 농도에서도 90% 이상의 높은 방제활성을 보였다. 그리고 또한 토마토 잿빛곰팡이병(Botrytis cinerea)과 밀 붉은녹병(Puccinia recondita)에 대해서는 $33.3\;{\mu}g/ml$ 이상의 농도에서 90% 이상의 방제활성 보였다. 하지만 Phytophthora infestans에 의한 토마토 역병에 대해서는 전혀 항균활성이 없었다. 앞으로 B. cepacia EB215균을 이용한 미생물살균제 개발에 대하 연구를 진행할 예정이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제32권3호
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• pp.187-192
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• 2017

현대인들의 건강에 대한 관심이 커짐에 따라 한약재 소비량이 지속적으로 증가하고 있다. 그러나 최근 기후변화와 국내 한약재의 높은 수입 의존도에 따라 유해물질에 대한 오염 위험이 높아지고 있다. 곰팡이독소는 한약재 중 안전성을 평가하는 주요한 항목 중 하나이다. 본 연구에서 498 건의 한약재에 대해 곰팡이독소 모니터링을 진행하였다. 면역컬럼을 이용해 한약재 중 아플라톡신을 추출하였으며, 추출한 아플라톡신은 HPLC-FLD 방법을 통해 분석하였다. 직선성, 회수율, LOD 및 LOQ를 통해 본 연구에 이용한 실험법 검증을 실시하였다. 39건에서 평균 $7.670{\mu}g/kg$의 아플라톡신이 검출되었으며, $0.610{\sim}77.452{\mu}g/kg$의 검출범위를 보였다. 특히 현호색은 국내 아플라톡신 기준이 없으나, 시험에 사용된 39건 중 5건에서 $14.9{\pm}4.1{\mu}g/kg$의 높은 아플라톡신 농도를 보였다. 즉, 현호색에 대한 기준 설정이 시급히 요구되어지며, 선제적 관리를 위한 지속적인 모니터링이 필요할 것으로 사료되어진다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권4호
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• pp.420-430
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• 2005

본 연구는 연속적인 고온수증기에 의한 가수분해와 질산추출공정으로 제올라이트결정구조내의 알루미늄을 제거하여 Si/Al비를 높임으로서 친수성인 $NH_4Y$형 제올라이트를 VOCs제거용 소수성의 것으로 바꾸기 위해 수행하였으며, 이를 위해 펠렛으로 만든 3가지 $NH_4Y$형 제올라이트 시료들을 각각 스텐레스제 컬럼에서 $400^{\circ}C$, $500^{\circ}C$ 그리고 $600^{\circ}C$ 등 3가지 온도의 수증기와 4시간 동안 접촉시킨 후, 각 온도에서 처리된 제올라이트별로 제올라이트의 결정구조로부터 이탈한 알루미늄을 500 mL 플라스크 속에서 $90^{\circ}C$의 0.25 M, 0.50 M. 0.75 M, 그리고 0.10 M 등 4가지 농도의 질산용액으로 추출하였다. 그 결과 탈알루미늄된 제올라이트들의 XRD분석을 통해 $500^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$의 수중기로 가수분해한 제올라이트들은 결정구조로부터 이탈한 알루미늄을 추출하기 위해 사용된 질산의 농도가 높은 것일수록 피크가 많이 일그러졌고, $400^{\circ}C$의 증기로 가수분해한 제올라이트들은 4가지 농도의 질산으로 처리한 모든 제올라이트들이 무정형으로 변환됨이 확인되었다. 또한 EDX분석을 통해 $600^{\circ}C$의 증기로 가수분해한 제올라이트들의 BET비표면적과 TPV값이 0.25 M과 0.50 M의 질산을 사용했을 때는 높은 농도의 질산으로 처리된 것이 컸고 0.75 M과 1.0 M의 질산을 사용했을 때는 작음이 확인되었다. 이상의 실험결과들로부터 친수성인 $NH_4Y$형 제올라이트를 소수성의 것으로 변환시키기 위한 수증기의 온도는 $500^{\circ}C$와 $600^{\circ}C$가, 그리고 질산의 농도는 0.5 M이 적합한 것으로 결론지을 수 있고, 이와 같은 결론은 BET비표면적과 TPV값과 같은 경향을 보인 벤젠과 톨루엔의 흡착용량측정결과로 입증되었다. 탈알루미늄된 제올라이트들의 수분에 대한 Si/Al비와 흡착용량은 각각 높은 농도의 질산으로 처리된 것일수록 증가하고 감소하여 소수성이 증가함을 나타내었다.