• Journal of Wetlands Research
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• v.25 no.2
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• pp.145-158
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• 2023

Constructed wetlands (CWs) are effective technologies for urban wastewater management, utilizing natural physico-chemical and biological processes to remove pollutants. This study employed a bibliometric analysis approach to investigate the progress and future research trends in the field of CWs. A comprehensive review of 100 most-recently published and open-access articles was performed to analyze the performance of CWs in treating wastewater. Spain, China, Italy, and the United States were among the most productive countries in terms of the number of published papers. The most frequently used keywords in publications include water quality (n=19), phytoremediation (n=13), stormwater (n=11), and phosphorus (n=11), suggesting that the efficiency of CWs in improving water quality and removal of nutrients were widely investigated. Among the different types of CWs reviewed, hybrid CWs exhibited the highest removal efficiencies for BOD (88.67%) and TSS (95.67%), whereas VSSF, and HSSF systems also showed high TSS removal efficiencies (83.25%, and 78.83% respectively). VSSF wetland displayed the highest COD removal efficiency (71.82%). Generally, physical processes (e.g., sedimentation, filtration, adsorption) and biological mechanisms (i.e., biodegradation) contributed to the high removal efficiency of TSS, BOD, and COD in CW systems. The hybrid CW system demonstrated highest TN removal efficiency (60.78%) by integrating multiple treatment processes, including aerobic and anaerobic conditions, various vegetation types, and different media configurations, which enhanced microbial activity and allowed for comprehensive nitrogen compound removal. The FWS system showed the highest TP removal efficiency (54.50%) due to combined process of settling sediment-bound phosphorus and plant uptake. Phragmites, Cyperus, Iris, and Typha were commonly used in CWs due to their superior phytoremediation capabilities. The study emphasized the potential of CWs as sustainable alternatives for wastewater management, particularly in urban areas.

• Conservation Science in Museum
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• v.29
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• pp.133-152
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• 2023

This study references preceding studies to examine the history of paint application techniques using various paints in the past, with the aim to contribute to the long-term preservation of large military cultural heritage assets situated outdoors. To this end, the study compared the findings of preceding research with the findings of an analysis conducted on a H-13 helicopter housed at the War Memorial of Korea. Upon collecting and analyzing samples from three grounded WWII aircraft from above-ground by preceding studies, it was confirmed from each sample that the various chemical properties of chrome ensured the effectiveness of the protective coating. The compound was first tested as a corrosion-inhibiting pigment in the early 1940s and proved its excellent moisture-resistant properties over the course of 80 years, despite the deterioration of the paint layer and long-term exposure to the natural environment. For this reason, it has been widely used as a corrosion inhibitor for aluminum alloys in the aviation industry. In other word, the most widely-used material for preventing corrosion was an organic primer containing chromate. In this study, based on the paint analysis of a H-13 helicopter operated in the Korean War, it was shown that the second layer, consisting of the primer, contains chromium oxide (Cr₂O₃). In addition, it was estimated that red lead tetraoxide (Pb₃O₄) was used for the vehicle. Analysis results and data from previous studies can help to confirm the continued effectiveness of corrosion prevention function provided by chromate. Meanwhile, the result of infrared spectroscopy analysis confirmed the use of alkyd resin. In the future, comparisons with a more diverse range of artifacts will allow the identification of changes in the manufacturing technology of paints used to protect alloys from corrosion.

• Proceedings of the Korean Society of Toxicology Conference
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• 2002.05b
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• pp.106.2-132
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• 2002

형질전환 (유전자 결핍; Knockout) Min 마우스를 이용하여 대장암 발생에서 배추, 양배추 주성분인 indole-3-carbinol (I3C)의 대장암 예방효과를 규명하고자 하였다. 실험동물로는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$(Min 마우스)계의 5내지 6주령의 수컷 이형접합체 형질전환 마우스 70마리와 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10kfl를 The Jackson Laboratory 사 (Bar harber, ME, USA)로부터 직접 구입하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 (Min)마우스 70마리를 각 군 20내지 25마리씩 세군으로 나누었다. Group 1에는 20마리, Group 2에는 25마리, Group 3에는 25마리를 배치하고, I3C 투여 실험군 (Group 1과 2)에는 실험시작시에 AIN-76A 분말사료에 I3C가 각각 100 및 300ppm이 함유되도록 조제하여 공급하였다. 그리고 실험군(Group 3)에는 실험시작부터 종료시까지 AIN-76A 정제고형사료(Teklad사, WI, USA)를 자유로이 급이하였다. 각군간의 체중, 사료 및 음수소비량을 매 2주마다 측정하였고, 10주간 (16주령)의 실험종료시에는 최종체중과 간장, 신장, 비장 등의 장기무게를 측정하여 상대장기 무게비를 산출하였다. 대조군으로서 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10마리는 같은 조건의 사육실에서 AIN-76A 정제고형사료를 33주간 자유로이 급이하였다. 실험동물은 부검전에 하룻밤 동안 절식하고 이산화탄소 흡입 마취하에서 흉대동맥을 절단하여 방혈하고 각 장기(심장, 폐, 위)를 적출하여 생리심염수에 넣어 장기무게를 측정하고 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장의 검사를 위하여 위의 식도부위와 직장을 실로 결찰하여 적출하고 생리심염수를 주입하여 팽창시켜, 십이지장, 공장, 및 회장, 그리고 대장으로 나누어 여과지에 펼친 후 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장은 육안 및 자동 영상분석길ㄹ 이용한 분석이 끝난 후에 각 부위별로 4-6개의 절편을 작제하여 포르말린에 재고정하고, 통상적인 조직처리과정, 파리핀 포매 및 3-4$\mu$m 두께의 조직절편을 제작하여 H&E 염색을 실시하여 현미경으로 검경하였다. 약 1주일간의 포르말린 고정이 끝난 소장 및 대장을 부위별, 별 종양개수 및 분포를 자동영상분석기(Kontron Co. Ltd., Germany)로 분석하였다. 체의 변화, 장기무게, 사료소비량 및 마리당 종양의 개수에 대한 통계학적 유의성 검증을 위하여 Duncan's t-test로 통계처리 하였고, 종양 발생빈도에 대하여는 Likelihood ration Chi-square test로 유의성을 검증하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률은 84%(Group 3; 21/25례)로써 I3C 100ppm 및 300ppm을 투여한 경우에 있어서는 각군 모두 60%(Group 1; 12/20 례, Group 2; 15/25 례)로 감소하는 경향을 나타내었다. 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군은 1.40$\pm$0.24(100%)에 비하여 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1; 0.85$\pm$0.23; 61%, P<0.01), 그리고 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2 ; 1.32$\pm$0.29 ; 94%)의 순으로 감소하였다. 선종의 크기별 종양의 발생개수의 분포에 있어서 I3C 저농도 투여 실험군에 있어서는 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 부위별 소장선종의 발생수는 십이지장부위를 제외하고 각 군에서 유의한 변화는 관찰되지 않았다. 십이지장 종양의 발생개수에서만 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1 ; 3.11$\pm$0.85)이 대조군 (Group 3: 1.48$\pm$0.35) 및 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2: 1.56$\pm$0.47)에 비하여 유의성 있게 증가하였다. (P<0.05). 따라서 I3C은 소장에서는 암예방 효과가 뚜렷하지 않으나, 대장에 대한 암에방 효과가 있을 것으로 생각된다. 소장 및 대장을 제외한 간장, 신장, 비장, 심장, 폐 그리고 위 등의 기타 장기에서의 조직병리학적 변화는 관찰되지 않았다. 소장 및 대장의 종양은 선종(polyps)으로 관찰되었다. 지난 10여년간 형질전환 및 유전자 결핍 실험동물의 종류가 기하 급수적으로 증가하여 이용되고 있다. 가족성 대장 선종성 용종증(FAP)의 대표적인 모델로 이용되고 있는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스를 사용하여 배추나 양배추의 주요성분인 Indole-3-carbinol(I3C)의 대장암 예방효과가 있는지를 검색하여 본 결과 AIN-76A정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률 84%에 비하여 I3C 100 및 300ppm을 투여한 실험군에 있어서 각군 모두 60%로서 감소하는 경향을 나타내었으며, 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 대조군의 1.40$\pm$1.041를 100%로 환산하였을 경우 I3C 저농도 및 고농도 투여 실험군에서는 각각 약 61%와 94%를 나타내여 감소하였다. 특히 대장선종의 크기별 분포에 있어서 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. 따라서 저농도 I3C의 투여는 실험적 유전성 가족성 대장 선종성 용종증 모델에 있어서 어느정도 암 예방효과가 있는 것으로 생각된다. 그러나 소장 선종의 발생에는 별 영향이 없는 것으로 생각된다. 그러나 본 실험에 사용된 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스는 실험개시 시점이 7내지 8주령이 경과하여 이미 태생기부터 소장 및 대장의 선종 발생이 진행되어 온 것을 감안하고 특히 비스테로이드계 항염증 소염제(NSAIDS)와 같은 강력한 COX-2억제제가 아님을 고려하면, 상당한 선종의 발생을 억제할 수 있는 가능성이 매우 높다고 생각한다. 또한 이제까지 배추나 양배추 성분의 복합성분들에 대한 실험적 대장암 모델에서의 촉진효과 등에 대한 보고들이 있어 온 점을 고려할 때 위암(Kim 등, 1994) 간암(Kim 등, 1994), 유방암(Grubbs, 등, 1995; Bradlow 등, 1995)에 대한 예방효과가 있을 것으로 생각된다. 앞으로 이러한 종양조직내에서의 COX-2 및 iNOS mRNA와 단백질의 발현정도를 분자병리학적으로 연구중에 있으며, 향후 십자화과식물 성분인 indole-3-carbinol이 마우스뿐 만 아니라 랫드의 화학발암물질에 의한 대장종양에 대한 억제효과 있는지 연구 필요가 있다. Min 마우스와 같은 형질 전환(유전자결핍;knockout) 실험동물을 이용한 새로운 중기 발암성 시험범의 확립을 통한 각종 환경 유해물질의 발암성 유무 및 COX-2 억제작용이 있는 식품인자의 암예방 후보물질을 체계적으로 검색하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

• Korean Journal of Soil Science and Fertilizer
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• v.10 no.3
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• pp.103-134
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• 1977

The physiological and biochemical role of potassium for upland crops according to recent research reports and the nutritional status of potassium in Korea were reviewed. Since physical and chemical characteristics of potassium ion are different from those of sodium, potassium can not completely be replaced by sodium and replacement must be limited to minimum possible functional area. Specific roles of potassium seem to keep fine structure of biological membranes such as thylacoid membrane of chloroplast in the most efficient form and to be allosteric effector and conformation controller of various enzymes principally in carbohydrate and protein metabolism. Potassium is essential to improve the efficiency of phoro- and oxidative- phosphorylation and involve deeply in all energy required metabolisms especially synthesis of organic matter and their translocation. Potassium has many important, physiological functions such as maintenance of osmotic pressure and optimum hydration of cell colloids, consequently uptake and translocation of water resulting in higher water use efficiency and of better subcellular environment for various physiological and biochemical activities. Potassium affects uptake and translocation of mineral nutrients and quality of products. potassium itself in products may become a quality criteria due to potassium essentiality for human beings. Potassium uptake is greatly decreased by low temperature and controlled by unknown feed back mechanism of potassium in plants. Thus the luxury absorption should be reconsidered. Total potassium content of upland soil in Korea is about 3% but the exchangeable one is about 0.3 me/100g soil. All upland crops require much potassium probably due to freezing and cold weather and also due to wet damage and drought caused by uneven rainfall pattern. In barley, potassium should be high at just before freezing and just after thawing and move into grain from heading for higher yield. Use efficiency of potassium was 27% for barley and 58% in old uplands, 46% in newly opened hilly lands for soybean. Soybean plant showed potassium deficiency symptom in various fields especially in newly opened hilly lands. Potassium criteria for normal growth appear 2% $K_2O$ and 1.0 K/(Ca+Mg) (content ratio) at flower bud initiation stage for soybean. Potassium requirement in plant was high in carrot, egg plant, chinese cabbage, red pepper, raddish and tomato. Potassium content in leaves was significantly correlated with yield in chinese cabbage. Sweet potato. greatly absorbed potassium subsequently affected potassium nutrition of the following crop. In the case of potassium deficiency, root showed the greatest difference in potassium content from that of normal indicating that deficiency damages root first. Potatoes and corn showed much higher potassium content in comparison with calcium and magnesium. Forage crops from ranges showed relatively high potassium content which was significantly and positively correlated with nitrogen, phosphorus and calcium content. Percentage of orchards (apple, pear, peach, grape, and orange) insufficient in potassium ranged from 16 to 25. The leaves and soils from the good apple and pear orchards showed higher potassium content than those from the poor ones. Critical ratio of $K_2O/(CaO+MgO)$ in mulberry leaves to escape from winter death of branch tip was 0.95. In the multiple croping system, exchangeable potassium in soils after one crop was affected by the previous crops and potassium uptake seemed to be related with soil organic matter providing soil moisture and aeration. Thus, the long term and quantitative investigation of various forms of potassium including total one are needed in relation to soil, weather and croping system. Potassium uptake and efficiency may be increased by topdressing, deep placement, slow-releasing or granular fertilizer application with the consideration of rainfall pattern. In all researches for nutritional explanation including potassium of crop yield reasonable and practicable nutritional indices will most easily be obtained through multifactor analysis.