• 한국식품과학회지
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• 제35권3호
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• pp.510-518
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• 2003

자외선에 노출된 피부에서 생성된 활성산소종에 의한 산화적 스트레스는 세포 구성 성분들을 손상시키고 궁극적으로는 피부 광노화 및 발암을 야기시킬 수 있다. 이 연구에서는 대두(Glycine max MERRILL)의 성분인 genistein(4',5,7-trihydroxyisoflavone)을 포함하는 몇 가지 천연 황산화제들에 대하여 로즈벵갈로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 보호효과를 조사하였다. Genistein$(10-100\;{\mu}M)$은 농도-의존적으로 광용혈을 억제하였다. 그리고 지질 과산화 연쇄반응의 차단제인 ${\alpha}$-tocopherol보다도 더 효과적이었다. 그러나, Genitein의 배당체인 genistin, 소용성 항산화제인 L-ascorbate, 철-킬레이트제인 sodium phytate는 광용혈에 대하여 보호 효과를 나타내지 않았다. 오히려 보다 높은 농도$(500\;{\mu}M)$에서는 L-ascorbate와 sodium phytate 모두 광용혈을 촉진시켰다. 반면, $^1O_2$ 소광제로 알려진, ${\alpha}$-carotene 3,3'-diol은 현저한 보호 효과를 보여주었다. 이 결과는 로즈벵갈로 증감된 광용혈에 있어서 $^1O_2$이 중요함을 가리킨다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용하여, $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 ROS에 대한 몇가지 천연 항산화제들의 ROS 소거활성을 측정하였다. 활성 산소 소거활성$(OSC_{50})$의 크기는 sodium phytate > L-ascorbate>${\alpha}$-tocopherol > genistein > genistin순이었다. Gnistein, genistin, ${\alpha}$-tocopherol, L-ascorbate 및 sodium phytate의 활성산소 소거활성$(OSC_{50})$은 각각 41.0, 109.0, 9.0, 5.2, 및 $0.56{\mu}M$이었다. Free radical 소거활성$(FSC_{50})$의 크기는 L-ascorbate > ${\alpha}$-tocopherol > genistein > genistin순으로 나타났다. 이상의 결과들은 genistein이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리킨다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권1호
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• pp.14-20
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• 2006

수산물 가공공장 폐수의 생물학적 처리를 위하여 미생물 강제포획방식인 EMMC 공정을 적용하여 유기물 및 질소의 동시제거 가능성을 평가하였다. 처리도 실험은 도시하수처리장에서 가져온 활성슬러지를 cellulose triacetate를 이용한 gel matrix에 고정시켜 실험을 수행하였다. anoxic조와 oxic조로 구성된 시스템에 유기물 및 질소부하 율을 증가시켜가며 실험한 결과 비교적 안정된 형태의 운전이 가능하였다. 적용 유기물부하는 $0.65{\sim}1.72kgCOD/m^3{\cdot}d$, 총질소 부하는 $0.119{\sim}1.317kgT-N/m^3{\cdot}d$의 범위에서 4단계로 나누어 적용시켰다. 본 연구에 사용한 수산물 가공공장폐수의 경우 공장폐수의 유출수 총질소 농도 규제치인 60 mg/l 이하를 기준으로할 때 T-N의 경우 한계 적용용적부하는 약 $0.3kgT-N/m^3{\cdot}d$인 것으로 나타났다. T-N의 경우는 부하율 증가에 따른 제거효율 저하가 뚜렷하였으나 ${NH_4}^+-N$의 경우는 각 단계별로 부하율을 증가시키면서 실험해본 결과 부하율 증가에도 불구하고 제거 효율 변화는 완만하여 본 실험에 적용한 시스템의 경우 질산화 반응은 부하변동에 관계없이 효율적으로 이루어지는 것으로 평가되었다. 실험 기간 중 Anoxic조의 질산성 질소 제거율은 각 단계별로 평균 $99.51{\sim}98.62%$로 나타났으며 oxic조의 질산화 제거율은 $94.0{\sim}96.9%$로 나타났다. 시스템 전체로는 적용 용적부하율하에서 화학적 산소요구량(COD: Chemical Oxygen Demand)의 경우 $94.2%{\sim}96.6%$, 총질소의 경우 $73.4{\sim}83.4%$ 의 제거효율을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제23권4호
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• pp.501-509
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• 2013

포름알데히드는 주로 산업용으로 사용되는 독성이 강한 물질로서 생체에 노출 시 염증, 산화적 스트레스, 알레르기 반응, 나아가서 암을 유발하게 된다. 불가사리에서 추출되는 saponin은 sulphated sterol glycosides 등으로서 인삼 saponin (ginsenoside)들과 화학적 구조가 비슷하여 항균 및 세포독성을 비롯한 미생물을 괴사시키는 기능을 가지고 있음이 보고되었다. 또한 손상된 불가사리의 조직에는 염증성 사이토카인이 발현되는데 TGF-${\beta}$의 증가로 손상 받은 부위를 빠르게 치료, 재생하게 된다. 본 실험은 조직손상 후 8일 된 불가사리 추출물과 포름알데히드를 IMR-90에 처리했을 때와 포름알데히드에 노출시킨 ICR 마우스에 불가사리 추출물을 흡입시켰을 때 염증성 폐 손상의 방어 및 치료에 미치는 효과를 알아보았다. 포름알데히드에 노출된 IMR-90에 조직손상 후 8일이 경과한 불가사리 추출물을 처리한 결과, 세포의 유의한 증식을 보였으며 염증 조절에 영향을 주는 TNF-${\alpha}$, NF-${\kappa}B$의 발현억제 및 $I{\kappa}-B{\alpha}$의 합성을 촉진시켰다. 포름알데히드에 노출된 ICR 마우스에 조직손상 후 8일이 경과한 불가사리 추출물을 처리한 군에서 체중의 증가, 항산화 효소의 증가, 지질과산화 작용의 감소, surfactant protein A의 증가, TNF-${\alpha}$ 및 NF-${\kappa}B$의 발현억제, $I{\kappa}-B{\alpha}$ 발현의 증가와 조직재생에 우수한 효과를 보였다. 이러한 결과는 포름알데히드로 인한 세포 및 폐 손상을 불가사리 추출물의 항염증 작용을 통하여 억제하거나 완화시킴을 확인할 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제50권2호
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• pp.95-100
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• 2007

식물성장 촉진호르몬인 auxin, 식물병원성 진균을 방제하는 siderophore 그리고 cellulase를 동시에 생산하는 PGPR균이자 생물방제균인 Bacillus licheniformis K11의 cellulase의 유전자를 PCR을 이용해 pUC18에 재조합 후 E. coli DH5${\alpha}$에 cloning하였으며, 이 형질전환 된 균주를 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)라 하였다. 형질전환 균주 E. coli DH5${\alpha}$(pCW 77)는 B. licheniformis K11의 1.6kb 유전자를 포함하며, 이 cellulase는 1,479 bp, 499개의 amino acid가 암호화된 것으로 추정된다. 형질전환균주가 생산하는 cellulase(CelW)는 lac 프로모터를 이용해 발현되었으며, CMC-SDS-PAGE의 방법으로 약 55 kDa의 분자량을 확인하였다. B. licheniformis K11의 cellulase는 4종의 대표적인 Bacillus spp. 들이 생산하는 cellulase의 아미노산 배열이 97% 이상 일치하였다. CelW는 carboxymethyl-cellulose(CMC) 뿐만 아니라 불용성 섬유소인 Avicel, Filter paper(Whatman$^{\circledR}$ No. 1)는 물론이고 고추역병균 P. capsici의 건조 cell wall도 분해하였다. CMC를 기질로 60$^{\circ}C$에서 효소활성이 가장 높았으며, 최적 pH는 pH 6.0이었다. 그리고 CoCl$_2$ 또는 MnSO$_4$ 첨가시 활성이 2배 이상 증가하였지만, FeCl$_3$ 또는 HgCl$_2$ 첨가 시는 활성이 20% 이하로 떨어졌고, SDS와 sodium azide 등 여러 화학 저해제들을 첨가하여도 87% 이상의 활성을 유지하였다. 이 결과들은 B. licheniformis K11이 식물뿌리에 근권 microflora형성의 중요한 요인으로 작용할 수 있고, 생물방제력을 발휘하는 식물병원성 진균의 세포벽 분해 cellulase 기능 연구를 가능케 하여 식물병의 생물학적 방제 연구에 기초가 될 것이라 생각된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권1호
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• pp.37-46
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• 2004

연구 배경 : 허파혈관주위세포는 허파미세혈관에서 혈액공기 장벽을 이루고 있는 중요한 세포이다. 이 세포는 생리학적으로 혈류와 혈관의 투과성을 조절하는 기능이 있다. 본 연구는 급성폐손상/급성호흡곤란증후군에서 혈관 과투과성 및 개형에 혈관주위세포의 변화가 중요한 역할을 할 것으로 보고 시작하게 되었다. 흰쥐로 부터 일차 배양한 허파혈관주위세포에 저산소 상태를 만들었을 때, 세포의 생존능에 미치는 영향과 저산소증에 의해 유도되는 유전자의 발현을 살펴보았다. 방 법 : 흰쥐로부터 허파혈관주위세포를 일차 배양 및 계대 배양하였다. 광학 현미경 및 세포 면역 화학 염색으로 세포를 확인하였다. 2% $O_2$의 세포 배양기와 $200{\mu}M$ $CoCl_2$를 처리하였다. 세포의 증식은 tryphan blue 염색 후 세포수를 세는 방법을 택하였다. 유전자 발현은 역전사 중합 효소 연쇄반응을 이용하였다. 결 과 : 1. 흰쥐로부터 허파혈관주위세포를 성공적으로 일차 배양 및 계대 배양할 수 있었다. 2. 2% $O_2$나 $CoCl_2$에서 혈관주위세포는 24시간, 36시간, 48시간에 증식이 억제되었다. 3. 허파혈관주위세포에 저산소 상태의 자극을 주면 VEGF와 smad-2의 발현이 현저하게 증가하였다. 4. 허파혈관주위세포의 HIF$1{\alpha}$, COX-2는 저산소상태에서 VEGF, smad-2에 비해 발현의 변화가 현저하지 않았다. 결 론 : 허파혈관주위세포를 일차 배양함으로써 허파꽈리혈관장벽의 연구를 위한 한 모델을 만들었고, 저산소 상태에서 증식의 억제와 유전자 발현의 변화를 살펴봄으로써 허파혈관손상의 기전을 규명하는데 향후 도움이 될 것으로 보인다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권2호
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• pp.112-122
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• 1993

연구배경 : 진폐증환자의 궁극적인 치료목표는 호흡분진의 독성에 의한 폐섬유화의 진행을 억제 시키는 것이다. Quinolyl piperazine phosphate(QP) chloroquine의 유도체로서 섬유화 억제 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 따라서 QP가 흰쥐 규폐증에 미치는 영향, 즉 폐섬유화 억제 정도를 알아보기 실험을 시도하였다. 방법 : 생리식염수 0.5ml에 유리규산 분진이 40mg 함유한 현탁액을 기도내에 주입하여 흰쥐 규폐증을 만들었고, 이중 QP 투여군에서는 QP 10mg을 유리규산 기도내 투여 직후 1주에 한번씩 경구 투여하였고 QP 투여는 쥐를 도살할때까지 계속하였다. 생리식염수군은 1주째에 그리고 유리규산 투여군 및 QP 투여군은 1주, 3주, 8주, 그리고 20주째에 각각 도살하여 시료를 얻었다. 결과: 1) QP 투여군에서는 실험기간에 따라 유리규산 투여군에 비하여 기관지폐포 세척액내 총 세포수가 감소된 경향을 보였으나 유의한 차이는 아니었다. 2) Luminol을 이용한 살아있는 폐포 염증세포의 화학발광은 두 군간에 유의한 차이가 없었다. 3) 좌측폐의 마른 무게는 3주와 8주째에서 유리규산 투여군에 비하여 QP 투여군에서 유의하게 적은 수치를 보였다. 4) 폐내 hydroxyproline 양은 3주째에 유리규산 투여군에 비하여 QP 투여군에서 유의하게 적은 수치를 보였다. 유리규산 투여군은 1주째에 비하여 3주째에 hydroxyproline 양이 현저히 증가한 소견을 보였으나 QP 투여군에서는 1주째에 비하여 hydroxyproline 양의 현저한 증가가 8주에서 관찰되었다. 5) 병리조직학적 소견상 QP 투여군은 유리규산 투여군에 비하여 세기관지 주위의 염증세포 침윤, 규폐결절의 수와 크기에 있어서 유사하였으나 섬유화의 정도는 덜하였다. 특히 유리규산 투여군의 몇 예에서 진행성 괴상성 섬유화가 관찰되었으나 QP 투여군에서는 관찰할 수 없었다. 결론 : Quinolyl piperazine phosphate (QP)는 유리규산 분진의 기도내 투여로 인한 폐장의 섬유화 반응을 현저히 억제시키지는 못하나 지연시키는 효과는 있는 것으로 사료되었다.

• 대한화장품학회지
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• 제34권1호
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• pp.25-35
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• 2008

본 연구에서는 현초 추출물의 항산화, 성분 분석 및 elastase와 tyrosinase 저해효과에 관한 실험을 수행하였다. Free radical(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 50% 에탄올 추출물(15.0 ${\mu}g/mL$)${\mu}g/mL$)<당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획(0.9 ${\mu}g/mL$) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용하여 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 현초 추출물의 총항산화능은 50% 에탄올 추출물($OSC_{50},\;0.23{\mu}g/mL$) ${\mu}g/mL$)${\mu}g/mL$)순으로, aglycone 추출물에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 현초 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 현초 추출물의 경우 농도 의존적($1{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 광용혈을 억제하였다. 특히 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획에서 50 ${\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}_{50}$이 676.7 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. Aglycone 분획은 tyrosinase와 elastase 저해활성($IC_{50}$)이 각각 70.0, 19.9 {\mu}g/mL로 매우 큰 활성을 나타내었다. 현초 추출물 중 ethylacetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 2개의 띠로 분리되었으며 HPLC 실험(370 nm)에서도 2개의 피이크로 분리되었다. 분리된 2가지 성분은 quercetin, kaempferol이었으며, 그들의 성분비는 각각 15.3%, 82.8%로 kaempferol의 함량이 가장 큰 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 현초 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 현초 성분에 대한 분석과 ethylactate분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone 분획의 큰 elastase 저해활성으로부터 주름개선 기능성 화장품원료로서도 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제34권3호
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• pp.189-200
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• 2008

본 연구에서는 종가시나무 잎 추출물의 항산화, 성분 분석 및 elastase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거환성 $(FSC_{50})$은 50% 에탄을 추출물$(12.45{\mu}g/mL)$ < ethyl acetate 분획 (10.47) < 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획 (8.57) 순으로 증가하였다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 종가시나무 잎 추출물의 총항산화능은 50% 에탄올 추출물$(OSC_{50},\;4.2{\mu}g/mL)$ < aglycone 분획(1.58) < ethyl acetate 분획 (0.66) 순으로, ethyl acetate 분획에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 종가시나무 잎 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 종가시나무 잎 추출물의 경우 농도 의존적$(1{\sim}50{\mu}g/mL)$으로 광용혈을 억제하였다. 특히 당을 제거시킨 aglycone 분획은 $50{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}_{50}$ 398.67 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 종가시나무 잎 추출물 중 ethyl acetate 분획의 당 제거 반응 후 얻어진 aglycone 분획은 TLC에서 2개의 띠고 분리되었으며, HPLC 실험 (360 nm)에서도 2개의 피이크로 분리되었다. 분리된 2가지 성분은 quercetin 및 kaempferol이었으며, 그들의 성분비는 각각 55.77%, 44.23%로 quercetin의 함량이 큰 것으로 나타났다. 종가시나무 잎 추출물의 ethyl acetate분획의 TLC 크로마토그램은 6개의 띠$(QG1{\sim}QG6)$로 분리되었고. QG 3는 isoquercitrin, QC 4는 hyperin, QG 6는 rutin으로 확인되었다. Aglycone 분획은 tyrosinase 저해활성 $(IC_{50})$이 $73.5{\mu}g/mL$이고, elastase 저해환성 $(IC_{50})$은 $16.2{\mu}g/mL$로 활성을 나타내었다. 이상의 결과들은 종가시나무 잎 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 종가시나무 잎 성분 분석과 ethyl acetate 분획의 당 제거 실험 후 얻어진 aglycone분획의 tyrosinase, elastase 저해활성으로부터 기능성 화장품원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권6호
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• pp.874-882
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• 2019

본 연구에서는, Lab-scale 기포 유동층 가스화기(직경 : 0.11 m, 높이 : 0.42 m)에서 미이용 산림 바이오매스 4종과 폐목재 1종의 가스화 특성을 살펴보았다. 실험은 온도와 연료 주입량을 각각 $800^{\circ}C$, 1 kg/h로 고정하고, ER 0.15-0.3, 가스 유속 $2.5-5U_0/U_{mf}$으로 변화시키면서 진행했다. 층 물질로는 silica sand와 olivine을 사용하였다. 생성 가스의 조성은 NDIR 분석기와 GC를 통해 분석하였으며, 분석 결과 평균적으로 $H_2$ 3~4 vol%, CO 15~16 vol%, $CH_4$ 4 vol%, $CO_2$ 18~19 vol.%으로 미이용 산림바이오매스와 폐목재 모두 비슷한 조성을 보였으며, 생성 가스의 평균 저위발열량은 $1193{\sim}1301kcal/Nm^3$을, 고위발열량은 $1262{\sim}1377kcal/Nm^3$을 나타내었다. 또한, 타르 저감 효과를 알아보고자 층 물질로 olivine을 사용 시 silica sand에 비해 생성 가스 내 C2 이상 성분이 대부분 감소하였고, $H_2$ 함량이 증가하여 타르의 cracking 반응이 생겼음을 확인하였다. 비응축성 타르는 72% ($1.24{\rightarrow}0.35g/Nm^3$), 응축성 타르는 27% ($4.4{\rightarrow}3.2g/Nm^3$) 가량 감소하는 효과를 확인하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.139-147
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• 2021

가축분뇨는 고액분리 후 액상 가축분뇨를 호기생물반응조에서 충분히 부숙시켜 화학비료를 대체한 유기질비료(액비)로 이용하고 있다. 그러나 액비는 작물 생장 중인 여름철에는 토양 살포가 제한되기 때문에 액비 처분 문제가 반복 발생되고 있다. 액비를 추비(웃거름)로 이용하기 위해서는 액비 내 슬러지 저감, 병원성 미생물에 대한 안정성 문제가 확보되어야 한다. 본 연구에서는 가축분뇨 액비의 추비 이용을 위해 부유물질(SS) 제거와 살균 효과가 있다고 알려져 있는 마이크로버블 장치(FeMgO 촉매 삽입)의 액비 내 부유물질과 대장균군의 저감효과를 알아보고 마이크로 필터 장치를 연계한 시스템의 부유물질 제거 효율 향상 여부를 확인하였다. 마이크로버블 장치의 부상분리 과정을 거치면서 액비 내 부유물질은 57.9% 제거되었으며, 대장균군은 검출되지 않았다(16,200 MPN/100mL → 0 MPN/100mL). 마이크로 버블 장치와 마이크로 필터 연계 시스템의 수리학적 체류시간 최적화을 통해 액비 내 부유물질 제거 효율은 수리학적 체류시간이 0.1h 조건에서 92.9%까지 향상된 것을 확인하였다. 같은 조건에서 처리수의 성상을 확인한 결과 유기오염물질은 64.5%(TCOD), 70.1%(SCOD) 제거되었으며 인산염인(PO4-P)과 총질소(TN)의 농도도 각각 54.9%와 51.5%까지 감소되었다. 이러한 연계 시스템으로부터 처리된 유출수는 기존 액비의 조성보다 부유물질 및 오염물질 농도 감소, 대장균군이 포함되지 않아 추비로 직접 이용이 가능할 것으로 판단된다.