• 공업화학
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• 제20권2호
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• pp.213-217
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• 2009

폐수처리와 동시에 전기를 생산할 수 있는 새로운 대체 에너지 기술로 주목받고 있는 미생물 연료전지(microbial fuel cell, MFC)는 혐기성 조건의 산화전극(anode)에서 미생물에 의한 촉매작용을 통해 유기물질을 분해하면서 화학에너지를 전기에너지로 전환시키는 장치이다. 본 연구에서는 MFC의 성능을 파악하기 위하여 도시하수를 사용하여 폐수처리 효율과 전기생산 특성을 평가하였다. 도시하수에 탄소원으로서 acetate를 주입하였을 때 COD 제거율은 75.7%에서 88.2%로 증가하였으며 전압은 0.22 V에서 0.4 V까지 급격하게 상승하였다. 다양한 외부저항 하에서 전기생산에 미치는 산화전극과 환원전극(cathode) 사이의 전극 거리에 대한 영향 및 산화전극의 표면적에 대한 영향을 조사하였다. 최고 전력밀도는 $610mW/m^2$이었으며, 전극간 거리가 가깝고 산화전극의 표면적이 작을수록 전기발생에 효과적임을 알 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제44권6호
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• pp.556-562
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• 2000

간접 요오드화법의 UV 검출을 이용한 흐름주입분석에 의한 아염소산 이온의 정량에 관하여 연구하였다. 산성 조건하에서 아염소산은 요오드화 이온을 요오드로 산화시키고 자신은 염화 이온으로 환원된다. UV 370nm에서 노란 색으로 발색된 요오드의 흡광도를 측정하여 아염소산 이온을 간접적으로 정량 하였다. 흐름주입분석-UV검출 장치를 이용한 무기성 소독부산물인 아염소산 이온을 선택적으로 정량하기 위한 분석 인자로서 혼합 및 반응코일 길이, 산성 용리액의 pH, 요오드화 이온의 농도, 주입고리부피, 반응 온도, 유속을 최적화 하였다. 조제수로부터 산화제나 방해 물질들을 제거하기 위한 가리움제를 조사하였다. 아염소산 이온에 대한 0.002~0.2 mg/L의 선형 농도 범위에서 검정곡선은 0.999이상의 상관계수를 나타내였다. 아염소산 이온의 검출한계는 0.18 ${\mu}g/L$이었다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2001년도 제3회 부산.경남지부 심포지엄
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• pp.29-48
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• 2001

일반적인 폐수처리 시 여러 광물들이 사용되는 데 예를 들면, 수산화칼슘 및 탄산나트륨은 중화제, 점토는 응집제, 알룸(alum) 및 염화철은 인 제거제로 사용되고 있다. 산성광산배수인 경우에는 알칼리성의 중화제로 석회 (CaO), 석회석 (CaCO$_3$), 가성소다 (NaOH), 탄산나트륨 (NaCO$_3$) 등이 사용된다. 그러나, 설비비 및 유지비가 많이 들어 몇 십년 동안 계속해서 침출되는 산성광산배수를 처리하기에는 문제가 있다. 산성광산배수 (Acid Mine Drainage, AMD)는 pH가 6.0 미만이고 총산도 (totalacidity)가 총알카리도 (total alkalinity)를 초과하는 물로서 노천광이 가행되었던 지역, 가행중이거나 휴광 또는 폐광된 광산에서 유출된다. 또한 도로사면 절개부나 지하철 터널에서도 황철석(pyrite)이나 백철석 (marcasite)을 함유하는 층이 공기 중에 노출되면 산성수가 침출되어 나오기도 한다. 산성광산배수에 의한 하천수의 오염이 매우 극심하여 때로는 미생물마저도 그 속에 살 수 없게 된다. 산성광산배수에 의해 오염된 하천수의 오염범위는 산성수의 양, 농도, 하천에 유입되는 산성수의 분포, 상류에서 흘러드는 오염되지 않은 물의 양, 지류에서 유입되는 물의 양에 따라 좌우된다. 산성광산배수 오염이 문제시되고 있는 나라는 미국을 포함하여 호주, 일본, 한국, 러시아, 남아연방 등이다. 산성광산배수는 환원환경에서 생성된 석탄층 및 접촉교대 또는 열수에 의해 생성된 금속광이 공기 및 물에 노출되어 생성되는 자연적인 현상이다. 그러나 국지적인 지역에서 인간이 이 광상들을 환경영향을 고려하지 않고 대규모로 개발할 때 인간 생활에 심각한 영향을 미치는 것이다. 광산산성배수를 처리하기 위해 상기와 같이 여러 기술이 도입 적용되었으며 일부 기술들은 현재도 사용되고 있다. 각 기술마다 일장일단이 있으므로 경비의 과다, 유지 및 관리에 대한 지속성 여부, 공간의 확보 여부, 지역적 특수성에 맞춰 가장 적합한 방법을 채택하여야 하며 꾸준히 채택한 기술의 개량 및 새로운 기술의 첨가가 요구되고 있다. 따라서, 산성광산배수 오염지대에 대해 획일적으로 같은 처리방법을 채택하여 사용하는 것보다 각 지역 또는 광산산성폐수가 유출되어 나오는 광산폐기물의 특성 등을 고려하여 거기에 맞는 기술들을 복합적으로 또는 단독으로 사용하되 처리방법 채택 시 신중을 기할 것이 요망된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.484-489
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• 2010

작부체계내로의 녹비작물의 도입은 토양의 건전성 향상으로 농업생산성의 지속성 유지에 중요한 역할을 한다. 그러나 벼 재배를 위해 호밀 같은 화본과 녹비작물이 다량으로 투입 될 경우 환원장해 등의 부작용이 발생한다. 본시험은 녹비작물 헤어리베치와 호밀의 혼파를 이용하여 벼 재배 시 왕겨숯의 처리 효과를 구명하고 수행하였다. 시험장소는 농촌진흥청 국립식량과학원 답작시험 포장이었고 시험토양은 식양질인 신흥통이었다. 시험기간은 2007년 10월 녹비파종에서 벼 수확기인 2008년 10월까지였다. 시험처리는 왕겨숯 처리, 무처리 및 관행시비구를 두었고 왕겨숯 처리구는 혼파 녹비작물의 지상부제거와 전체 식물체의 투입구로 구분하였다. 이앙 후 8일과 37일의 산화환원전위는 왕겨숯 무처리에 비하여 처리한 구에서 증가하였다. 이앙 후 17일과 49일의 토양 암모니아태 질소의 함량은 전식물체 투입구의 왕겨숯 처리구에서 가장 높았다. 벼의 주요 생육특성인 초장과 경수도 토양의 산화환원전위와 암모니태질소 함량 영향으로 이앙 후 48일에 전식물체 투입한 왕겨숯 처리구에서 가장 양호하였다. 쌀 수량은 전식물체 투입구의 왕겨숯 처리 (5,290 kg $ha^{-1}$)와 무처리 (5,140 kg $ha^{-1}$)간 유의적 차이가 없었다. 그러나 벼 재배 후 왕겨숯 처리구에서 토양물리성인 공극률과 용적밀도가 개선되었다. 따라서 왕겨숯 처리는 쌀 수량의 유의적 증가에 기여하지는 못하였지만 벼 생육기간 및 벼 수확 후 토양 이화학성의 개선효과가 있어 토양개량제로 이용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제36권1호
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• pp.15-25
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• 2023

이삭물수세미는 민간에서는 전초를 고름, 염증 등에 약용으로 사용하였으나, 염증에 대한 연구가 미비한 상황이다. 이에 본 연구에서는 이삭물수세미 추출물(EMS)의 항산화 효능과 항염증 효능을 분석하였다. 항산화 효능은 DPPH 라디칼 소거능과 환원력을 통해 산화적 스트레스를 통해 염증을 유발시킬 수 있는 ROS (Hong et al., 2020; Snezhkina et al., 2019)를 억제하는지 확인하였고, 항염증 효능은 염증 발현 인자인 LPS를 이용하여 RAW 264.7 대식세포에 염증을 유도한 뒤 pro-inflammatory cytokine (TNF-α, IL-1β)과 염증 매개체(NO, PGE₂)의 억제 및 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway 발현 억제를 통해 확인하였다. 연구 결과, 항산화 효능에 있어서는 DPPH 라디칼 소거능과 Fe³⁺를 Fe²⁺로 환원시키는 환원력이 농도 의존적으로 증가함을 확인하였다. 무독성 상태에서 실험하기 위해 LPS와 EMS를 처리한 RAW 264.7 대식세포에서 90% 이상의 생존율을 나타내는 조건에서 실험을 진행하였다. LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 세포에서 EMS는 염증 매개 인자의 발현 및 생성 억제(iNOS에 의한 NO 생성 및 COX-2에 의한 PGE₂ 생성억제)와 pro-inflammatory cytokine (TNF-α 및 IL-1β)의 생성 또한 억제하였다. 특이적으로 COX-2에 의한 PGE₂ 생성 억제에서는 고농도에서 작용함을 확인하였고, IL-1β에서는 약한 억제력을 보였다. 이후 signaling pathway에서 염증 전사인자 경로를 확인하기 위하여 TLR4/MyD88의 활성을 확인하였고, EMS 처리에 따라 농도 의존적으로 억제되는 것을 확인하였다. 이에 따라 염증 초기 단계에서 NF-κB p65가 nuclear로 들어가는 것을 억제하는지 확인하기 위해 early time (LPS 처리 후 30, 60 min) 조건으로 nuclear에서 p65 인산화를 확인하였다. 그 결과, LPS 자극으로 인해 증가된 p65 인산화가 EMS에 의해 부분적으로 억제됨을 확인하였다. 이상의 결과를 통해 LPS로 염증이 유도된 RAW 264.7 대식세포에서 EMS가 COX-2에 의한 PGE₂ 생성 억제와 IL-1β의 생성에 있어 낮은 억제력을 가진 반면, iNOS에 의한 NO과 TNF-α 생성 및 TLR4/MyD88 singnaling pathway에 있어 강한 억제력을 가짐을 확인하였다. 결론적으로 EMS가 ROS를 제거하고 TLR4/MyD88/NF-κB signaling pathway를 억제함으로써 염증 인자들의 전사를 억제하고, 염증 인자 부분에서는 iNOS에 의한 NO 생성과 TNF-α 생성을 강하게 억제하여 RAW 264.7 대식세포에서 LPS로 자극된 염증을 억제하는 것으로 판단된다. 또한 TLR4/Myd88/NF-κB signaling pathway를 통한 pro-inflammatory cytokine과 염증 매개체와의 연관성에 대한 기초자료로 활용할 수 있는 근거 자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제25권5호
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• pp.359-364
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• 2002

시화지구 인공습지에 식재된 정수식물인 갈대(Phragmites australis)의 관리 방안을 모색하기 위해 갈대에 의한 질소 및 인 흡수 제거 양상과 갈대 생장과 관련된 토양 특성을 조사하였다. 습지 조성 초기에 갈대의 생장은 토양 염농도에 의해 저해된 것으로 나타났으며, 토양 유기물 함량은 갈대 비생육기 동안 고사체의 집적에 의해 증가하였지만, 서서히 분해되어 감소한 것으로 조사되었다. 갈대의 건물중과 질소 및 인 흡수량은 생장기인 여름과 가을에는 증가하였지만, 비생육기인 가을에는 감소하였다. 따라서 생장기 동안 갈대의 흡수에 의해 상당한 양의 질소와 인이 제거되었지만, 비생장기 동안 갈대 고사체의 형태로 토양에 환원되어 미생물의 분해에 의해 영양염류가 재방출될 가능성이 높은 것으로 판단되었다. 본 연구 결과에 의하면 인공습지 조성의 목적인 수질 정화와 생태공원으로서의 기능을 위해서는 갈대를 생육기간 중에 수확하는 방안을 적극적으로 모색해야 될 필요성이 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권11호
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• pp.1054-1062
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• 2010

휴믹물질의 산화중합반응은 천연 효소나 금속산화물 촉매에 의해 유도될 수 있다. 본 연구에서는 천연 효소인 horseradish peroxidase (HRP)에 의한 휴믹산의 특성 변화와 이러한 변화된 특성이 정밀여과 공정에 미치는 영향을 평가하였다. 정제된 Aldrich 휴믹산(PAHA)이 HRP 및 과산화수소 존재 하에 산화중합되어 보다 크고 복잡한 분자를 형성하였으며, 크기배제크로마토그래피(SEC, size exclusion chromatography, SEC)에서도 평균분자량의 증가가 관찰되었다. 또한, HRP 및 $H_2O_2$ 주입량이 증가함에 따라 PAHA의 분자량은 더욱 증가하였다. 휴믹물질의 화학적 안정성은 산화중합반응에 기인한 휴믹 분자 상호간의 공유결합이 촉진됨에 따라 향상되었으며, 형광 분광 및 적외선 분광 분석 결과, 산화중합반응에 의한 PAHA 분자 작용기의 변화도 확인되었다. 수처리 공정에 미치는 영향을 평가하기 위해, 정밀여과를 적용한 결과, 산화중합반응 산물은 높은 분자량으로 인해 그 제거효율이 크게 향상되었다. 이는 산화중합된 자연유기물이 정밀여과에 의해 제거될 수 있음을 증명하는 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권2호
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• pp.247-254
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• 2005

본 실험은 홍삼, 백삼, 압출성형 공정변수인 수분함량을 25%와 30%로 달리하여 제조한 압출성형수삼의 화학적 성분을 비교하였다. 조회분, 조지방, 총당의 경우 홍삼, 백삼, 압출성형수삼 간의 차이가 거의 나타나지 않았고, 환원당의 경우 백삼시료에서 다른 처리구보다 낮은 함량을 나타내었다. 아미노산은 수삼을 파쇄하여 7$0^{\circ}C$에서 건조한 수삼(A처리구)에서 낮은 함량을 나타내었고, 수분함량 25%, 배럴 11$0^{\circ}C$, 스크루 회전속도 200 rpm에서 압출성형한 수삼(B처리구)보다 수분함량 30%, 배럴 11$0^{\circ}C$, 스크루 회전속도 200 rpm에서 압출성형한 수삼(C처리구)이 높은 함량을 나타내었다. 조사포닌의 경우에는 A처리구가 4.02%, B와 C처리구가 4.77%, 4.12%이고, 수삼 표피를 제거하지 않은 피부백삼(D처리구)은 3.56%, 수삼 표피를 제거한 피부백삼(E처리구)의 경우는 3.25%, 홍삼(F처리구)은 4.02%로 조사되었다. 총 진세노사이드는 조사포닌의 경우와 유사한 결과를 나타내었다. 즉 A처리구가 6.031 mg/g, B와 C처리구가 8.108 mg/g, 6.876 mg/g으로 조사되었고, D처리구는 7.978 mg/g, E처리구의 경우는 5.591 mg/g, F처리구는 9.834 mg/g로 측정되었다. F처리구에서 홍삼특유 사포닌이라고 알려진 $R_{g3}$가 측정되었다. 말톨의 경우에는 홍삼과 압출성형수삼 처리구에서만 관찰되었다. 산성다당체는 압출성형에 의해 2∼3% 증가하였다. 결론적으로 압출성 형수삼은 홍삼의 성분과 유사한 결과를 나타내었으며, 압출성형공정변수의 변화를 통해 홍삼에 포함된 홍삼특유 사포닌인 $R_{g3}$도 전환될 수 있을 것으로 판단되었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제13권2호
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• pp.62-69
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• 2008

본 연구에서는 제조방법이 다른 여러 종류의 망간코팅사(MCS)들의 물리화학적 특성과 내산성을 비교하고 이들에 의한 독성 3가 비소의 산화특성을 평가하였다. 실험에 사용된 MCS는 4종류로서 실험실에서 고온가열처리에 의하여 제조한 B-MCS, 접촉/건조(wetting and dry) 방법으로 제조한 W&D-MCS, 정수처리장 수 처리 과정에서 자연발생적으로 생성된 N-MCS, 그리고 철 및 망간제거용으로 시판되는 Birm을 사용하였다. 각 망간사내의 망간함유량은 Birm (63,120 mg/kg) > N-MCS(10,400 mg/kg) > W&D-MCS(5,080 mg/kg) > B-MCS(2,220 mg/kg) 순으로 나타났다. 내산성 실험결과 Birm에 함유된 망간이 산성조건에서 가장 적은 용출분율(% 기준)을 보였다. 3가 비소산화 결과, B-MCS의 경우 반응용액의 pH가 낮을수록 산화율이 지속적으로 증가하였지만, N-MCS와 Birm의 경우는 이와는 달리 pH 6 부근에서 산화율이 최소가 되며 강산성 및 강알카리 영역에서는 산화율이 증가하는 것으로 나타났다. N-MCS와 Birm의 경우에는 산화망간 외에 상당량의 산화알루미늄을 함유하고 있어서 As(III) 산화와 동시에 망간산화물의 환원에 의해서 생성되는 $Mn^{2+}$가 산화망간 및 산화알루미늄 두 반응점으로 경쟁흡착이 되기 때문에 기인한 것으로 여겨진다.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.17-23
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• 2013

Candida 바이오필름은 숙주조직이나 인체에 삽입된 의료기구의 표면에 자라는 진균의 군락으로 전통적인 항진균제에 대한 내성을 유발한다. 황련(Coptidis chinensis)의 뿌리는 극동지방에서 의료용 목적으로 널리 사용되어 왔다. 본 연구의 목적은 임상에서 분리한 C. albicans 바이오필름 형성 균주가 형성한 바이오필름에 대한 C. chinensis 수용성 추출물의 효과와 C. albicans 바이오필름 형성을 저해하는 데 기여하는 항진균활성을 평가하는 데 있다. 바이오필름에 대한 효과는 XTT [2,3-Bis-(2-Methoxy-4-Nitro-5-Sulfophenyl)-2H-Tetrazolium-5-Carboxanilide)] 환원분석법을 사용하였으며, 조사된 모든 균주에 대한 대사활성은 $98{\mu}g/ml$의 C. chinensis 수용성 추출물에 의해 현저하게 감소($57.3{\pm}14.7%$)되어 유의성 있는 항바이오필름 활성을 나타내었다. Fluorescein diacetate와 propidium iodide로 이중 염색한 결과 C. chinensis 추출물은 C. albicans의 세포막을 손상시켰다. C. chinensis 수용성 추출물은 살진균 활성을 나타냈고, C. albicans 바이오필름의 폴리스티렌 표면으로의 부착을 억제하였으며 C. albicans를 $G_o/G_1$기에 머무르게 하여 바이오필름이나 출아법에 의한 증식을 억제시켰다. 본 연구의 결과는 C. chinensis 추출물이 목표가 되는 C. albicans에 복합적으로 유해한 효과를 내어 궁극적으로는 C. albicans 바이오필름 형성을 억제함을 나타낸다. 따라서 C. chinensis 추출물은 바이오필름과 관련된 캔디다의 감염을 치료하고 제거하기 위한 천연물 기반항진균제 개발에 대한 높은 가능성을 가진다.