• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권3호
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• pp.337-346
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• 2022

최근 국내 기후 변화로 인해 열대 과일 재배가 가능해지게 되었다. 특히 대표적으로 제주도에서 애플망고의 재배가 활발히 이루어지고 있으며 이로 인해 소비자들의 수요가 증가하고 있다. 그러나 애플망고 과육을 제외한 껍질과 같은 부산물은 활용도가 떨어져 폐기되고 있는 실정이다. 이에 본 연구에서는 부산물로서 폐기되어지는 애플망고 껍질을 활용하기 위해 이를 이용하여 항산화 및 항염증 효과를 검증하고자 열수 및 70% 에탄올로 추출하여 실험을 진행하였다. 먼저 애플망고 껍질의 열수 및 70% 에탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량을 확인하였으며, 그 결과 66.08 ± 0.12 mg TAE/100 g, 100.13 ± 0.23 mg TAE/100 g의 함량을 나타내었다. 항산화 활성을 측정하기 위해 전자공여능과 2,2'- azinobis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) 라디칼 소거능을 측정하였다. 전자공여능 측정결과, 1,000 ㎍/ml 농도에서 열수 추출물은 86.89%가 나타났고, 70% 에탄올 추출물은 94.06%를 확인하였다. ABTS 라디칼 소거능을 측정 결과로 1,000 ㎍/ml 농도에서 열수 추출물은 80.62% 를 나타내었고, 70% 에탄올 추출물은 98.66%의 소거능을 확인하였다. 이로 인해 애플망고 껍질 추출물의 항산화 활성은 대조군인 비타민 C와 유사한 효과를 가진 것을 확인하였다. 애플망고 껍질 추출물의 세포 생존율을 측정한 결과, 대식세포인 RAW 264.7 세포에서는 500 ㎍/ml 농도에서 99% 이상의 세포 생존율을 확인하였다. 이후 세포실험은 세포생존율이 99% 이상인 농도구간을 설정하여 진행하였다. 염증성 매개 물질로 알려진 nitric oxide (NO)에 대한 생성 억제 효과를 확인한 결과, 애플망고 껍질의 열수 추출물은 46%의 억제 효과가 나타났고, 70% 에탄올 추출물은 40%의 억제 효과를 확인하여 애플망고 추출물의 NO 생성량 저해 효과를 가진 것을 확인하였다. 염증 매개 인자의 억제 효과를 확인하기 위해 RAW 264.7 세포를 이용하여 iNOS와 COX-2의 단백질 및 mRNA 발현량을 측정하였다. 그 결과, LPS 단독 처리군에 비해 애플망고 껍질 추출물을 처리하였을 때 iNOS와 COX-2의 단백질 발현량은 최종 농도인 500 ㎍/ml에서 열수 추출물은 12%, 97% 억제하는 것을 확인하였고, 70% 에탄올 추출물은 62%, 91% 억제하는 것을 확인하였다. 또한 LPS 단독 처리군에 비해 iNOS와 COX-2의 mRNA 발현량 결과, 500 ㎍/ml 농도에서 열수 추출물은 3%, 33%의 억제효과를 확인하였고, 70% 에탄올 추출물은 29%, 36%의 억제효과가 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구 결과들을 토대로 애플망고 껍질이 항산화 및 항염증 활성을 갖고 있는 것을 검증하여 천연 소재로서의 활용 가치가 높을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제33권5호
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• pp.406-413
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• 2023

본 연구에서는 기능성 화장품 소재로써 오이풀 뿌리 추출물의 다양한 생리활성 및 항염증 활성을 연구하였다. 오이풀 뿌리 추출물의 항산화능을 알아보기 위해 전자공여능을 측정한 결과 농도가 증가함에 따라 활성이 증가하였으며 1,000 ㎍/ml의 농도에서 93.8%의 우수한 항산화능을 나타내었다. 또한, ABTS⁺radical scavenging activity 측정을 통해 알아본 오이풀 뿌리 추출물의 항산화력은 50 ㎍/ml 이상의 농도에서부터 99% 이상을 나타내었다. 미백활성 검증을 위해 tyrosinase 저해활성 측정을 시행하였으며 최고 농도인 1,000 ㎍/ml에서 37.7%의 저해율을 나타내었다. 오이풀 뿌리 추출물의 주름개선 활성을 알아보기 위해 elastase 및 collagenase 저해활성을 측정한 결과 농도 의존적으로 저해율이 증가하였으며 각각 1,000 ㎍/ml의 농도에서 84.9%, 90.3%의 저해율을 나타내었다. MTT assay에 따른 Raw 264.7 cell의 생존율을 확인한 결과 100 ㎍/ml 농도 이하에서 80% 이상의 세포 생존율을 보여 이하의 세포 관련 실험에서는 100 ㎍/ml 이하의 농도에서 세포 실험을 시행하였다. 오이풀 뿌리 추출물의 항염증 활성을 알아보기 위해 NO assay를 측정한 결과 500 ㎍/ml의 농도에서 50.8%의 저해율을 나타내었으며 오이풀 뿌리 추출물이 염증발현 억제에 뛰어난 효능이 있음을 확인할 수 있었다. Raw 264.7 cell에 오이풀 뿌리 추출물을 처리하여 단백질 발현저해를 확인한 결과 모든 인자에서 단백질 발현이 농도 의존적으로 저해됨을 확인할 수 있었다. 따라서 오이풀 뿌리가 항산화, 미백 및 주름개선의 생리활성과 항염 활성이 있는 기능성 화장품 소재로써 활용 가능이 적합하다고 판단된다.

• 대한지구과학교육학회지
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• 제16권2호
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• pp.247-260
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• 2023

이 연구는 2015 교육과정에 따라 개발된 고등학교 지구과학 I의 '지질 구조' 내용 요소를 드론과 구글어스와 같은 3차원 데이터를 활용한 웹기반의 전문가시스템을 활용하여 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 적용하였을 때 고등학생의 창의적 문제해결력, STEAM에 대한 태도 및 수업 만족도 향상에 효과가 있는지를 알아보는 데 그 목적이 있다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램을 적용한 후 고등학생의 창의적 문제해결력이 p <.001 수준에서 의미 있는 결과를 나타내었는데, 이는 지질 투어 자료를 직접 제작하고 발표하는 웹기반의 자료를 활용하는 수업 활동이 고등학생의 창의적 문제해결력에 도움이 된 것으로 판단한다. 둘째, STEAM 태도에서는 p <.001 수준에서 유의미한 값을 나타내어 고등학생의 STEAM에 대한 태도에 긍정적 영향을 준 것으로 확인하였다. 드론과 구글어스를 통한 웹기반의 수업 활동이 학습자의 지식에 대한 자아 효능감과 유용성에 대한 가치인식 등의 융합적 사고에 도움을 준 것으로 판단한다. 셋째, STEAM 프로그램에 대한 고등학생의 수업 만족도는 3.251로 다소 높은 평균을 나타내었다. 이는 드론과 구글어스 등 웹기반의 수업 활동이 학습자의 수업 만족도에 긍정적 영향을 준 것으로 판단한다. 다만 수업 시간 부족이 학습자의 수업 흥미를 높이는 데 한계가 있었다. 이 연구의 제언은 다음과 같다. 첫째, STEAM 프로그램에서 이루어지는 발표 자료 제작 및 실습 등을 감안하여 블록 타임 또는 수업 전 수업 이해를 위한 사전지도 등의 활동이 필요하다. 둘째, 고등학교 교육과정에서 STEAM 교육이 활성화되기 위해서는 고교학점제에서 적용할 수 있는 다양한 융합교육 프로그램의 개발에 대한 정성적 연구 및 정량적 연구가 필요할 것으로 판단한다.

• 현장농수산연구지
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• 제25권1호
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• pp.20-35
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• 2023

화학방부제는 항균활성은 좋지만 많은 부작용이 보고되고 있어 최근에는 인체에 해가 없으며 방부 기능과 자체 효능이 있는 천연방부제의 개발이 활발하다. 또한 천연물의 흡수율을 높이기 위한 방법으로 분자량이 커서 인체에 잘 흡수되지 않아 저분자화를 시키기 위한 방법으로 균주를 이용하여 발효하는 것도 늘어나고 있는 추세이다. 이에 천연방부제가 방부 효과는 지속되어야 하고 첨가했을 때 품질에 손상을 주지 않아야 하며, 향, 색과 성분에 영향을 끼치지 않아야 한다는 요건들을 충족시켜야 한다. 따라서 본 연구는 인체에 해가 없으며 항균활성이 좋은 황금, 단삼, 관중을 선정하였다. 식물은 모두 에탄올로 추출하였고, 발효균주로는 B. subtilis, L. casei, S. cerevisiae와 누룩에서 분리한 Asp. oryzae로 액체와 고체발효를 하여 발효 전과 발효 후의 유효성분의 함량을 비교하였다. 항균활성을 알아보기 위해 C. albicans, S. aureus, P. aeruginosa 세균 3종과 진균은 E. coli로 억제력을 탐색하였다. 천연방부제 개발로 사용하기 위해서는 항균활성이 있고 이러한 실험을 수행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 원산지, 굵기와 용매에 따른 수율은 황금은 중국산이며 굵기는 2,800㎛로 50% ethyl alcohol 추출물에서 21.88%, 단삼은 국내산으로 굵기는 2,800㎛이며 50% ethyl alcohol 추출물에서 25.62%, 관중은 중국산으로 굵기는 2,800㎛, 70% ethyl alcohol 추출물에서 6.50%의 수율을 얻었다. 2. L. casei로 1일 액체 발효했을 때 수율은 황금 66.8%, 단삼 84.8%, 관중 73.0%였다. B. subtilis로 고체발효한 황금과 단삼은 24.40%, 39.30%, 관중은 L. casei로 발효 했을 때 11.10%의 수율을 얻었다. 3. 액체발효 후 황금에서 S. aureus 균주에 대하여 9mm 정도의 clear zone이 확인되었고, 단삼과 관중 발효에서는 항균력이 확인되지 않았다. 4. 황금을 L. casei로 고체발효 했을 때 C. albicans와 S. aureus에서 높은 항균활성을 보였다. 단삼은 S. cerevisiae로 고체발효 했을 때 S. aureus에서 항균활성을 보였다. 관중은 L. casei, S. cerevisiae로 고체발효 했을 때 E. coli와 S. aureus에서 항균활성이 높게 나타났다. 발효하지 않았을 때보다 발효 후의 항균활성이 매우 높았다. 5. 유효성분의 변화는 고체발효하지 않은 황금에서는 baicalin 101.57, baicalein 28.26, wogonin 5.33mg/g이었고, S. cerevisiae로 고체발효 했을 때는 baicalin 94.31, baicalein 30.41, wogonin 3.57mg/g로 baicalein의 함량은 증가된 것으로 확인되었다. 발효하지 않은 단삼에서는 salvianolic acid A가 1.82mg/g 이었으며, S. cerevisiae로 고체발효했을 때는 5.70mg/g으로 증가하였다. 관중의 유효성분은 flavaspidic acid AP, flavaspidic acid PB, flavaspidic acid AB, flavaspidic acid BB로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제33권2호
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• pp.158-168
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• 2023

천연 추출물은 항산화, 항균, 항염 및 면역조절 효과 등의 다양한 생리활성을 가지며 암과 전염병을 치료하는데 사용되어왔다. 우리는 본 연구에서 폐 증강제로 잘 알려진 10 가지의 천연 추출물을 선정하였고 폐렴구균[Streptococcus (S.) pneumoniae]에 대한 항균성을 조사하였다. 디스크 확산 분석에서 우리는 다른 천연 추출물과 비교 시, 조협을 처리했을 때 폐렴 구균의 생장이 유의적으로 조절되었음을 확인하였다. 비강 경로를 통한 조협 처리가 생체 내 독성을 유발하여 우리는 조협을 처리하는 새로운 방법으로 스프레이를 채택했다. 흥미롭게도 2 주 동안 하루에 3 번 조협을 처리한 쥐들은 몸무게 감소와 생존율에서 폐렴 구균의 비강내 감염에 대해 저항력을 보였다. 더욱이 저자는 스프레이를 통해 조협에 주기적으로 노출될 시 폐렴 구균을 투여한 폐에서 지속되는 염증이 다소 완화되는 것으로 미루어보면, 이는 이동해온 염증 세포가 폐 감염 질환에 대한 숙주 방어기작과 관련될 수 있다는 점을 시사하고 있다. 이를 통해 조협 선처리 후 폐렴 구균을 감염시킨 후 5 일이 지난 쥐의 기관지 폐포 세척액에서 면역세포를 분석해 본 결과, 과립구(CD11b⁺Ly6C⁺Ly6G⁺), 호중구(CD11b⁺Ly6C^intLy6G⁺), 그리고 단핵구(CD11b⁺Ly6C^intLy6G^-) 세포는 대조군과 비슷한 수치였으나, 유의적으로 증가한 수준의 폐포 대식세포(CD11b⁺CD11c^hiF4/80⁺)가 확인되었다. 이들의 결과를 종합하면, 저자의 자료는 이 같은 편리한 조협 적용이 균 감염에 대한 방어 면역을 유도할 수 있다는 점을 암시하며 안면 스프레이 방법이 폐 염증의 방어 기작을 이해하고, 폐 질환에서 면역 증강제로서의 천연 추출물의 효능을 평가하는데 도움이 될 것임을 나타낸다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권1호
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• pp.87-96
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• 2023

본 연구는 인간 각질형성 세포주를 이용하여 피부 표면의 산성화를 조절하는 물질을 발굴하고, 이를 통해 각질층의 보습 능력 및 피부 장벽 기능에 미치는 영향을 조사하기 위해 수행되었다. 꿀풀은 아프리카 북서부 및 북미에 널리 분포하는 허브 중 하나로 세포사멸, 항산화 및 항염에 대한 효능이 연구되어 왔다. 하지만 NHE1의 발현 조절 및 피부 장벽기능 회복에 대한 연구는 진행되지 않았다. 꿀풀의 피부 pH 조절 효과를 확인하기 위하여 꿀풀의 활성 성분 분석 결과 로즈마린산과 카페인산이 검출되었다. 꿀풀과 이것으로부터 검출된 성분인 카페인산은 인간 각질형성 세포주인 HaCaT 세포에 고농도(100 ㎍/mL 또는 100 µM)를 처리한 결과 독성을 보이지 않았다. 노화된 피부에서는 각질층의 산성 pH를 유지하기 위한 나트륨-수소 이온 교환 펌프(NHE1)의 발현감소가 나타나는 것으로 알려져 있으며, 이러한 이유로 노화 피부에서 나타나는 피부 장벽 기능 회복의 저하에 중요한 원인으로 작용할 것으로 추측된다. 꿀풀 추출물 및 카페인산은 각질형성 세포에서 NHE1의 발현을 증가시켰으며, 자연 보습 인자 전구체인 필라그린과 세라마이드 합성 효소인 serine plmitoyl transferase (SPT)의 발현을 증가시켰다. 또한, 직접적인 pH 조절 효과를 확인하기 위해 각질형성 세포 내/외 pH 수치를 측정한 결과 꿀풀과 카페인산은 세포 외부 pH를 감소시켰다. 위 결과들을 종합해 볼 때, 꿀풀과 카페인산은 NHE1 조절을 통해 피부 pH를 조절할 수 있고, 자연 보습 인자(NMF)와 세라마이드 합성을 증가시켜 피부 장벽 기능 회복을 도울 수 있을 것으로 추측된다. 이러한 결과는 꿀풀과 카페인산이 피부 건강에 긍정적인 영향을 미칠 수 있다는 가능성을 보여주며, 이를 활용한 새로운 피부 보호 제품 개발에 대한 토대가 될 수 있다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제40권2호
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• pp.223-232
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• 2023

산화적 스트레스는 세포 및 조직 손상을 통해 피부의 탄력 및 보습 기능 저하, 피부 노화 촉진을 비롯한 다양한 피부질환을 일으킨다. 본 연구의 목적은 인간 피부각질세포 (HaCaT keratinocyte)에서 산화적 스트레스에 대한 붉은 토끼풀 추출물의 효능을 검토하여, 피부에 효과적으로 사용할 수 있는 기능성 소재로서의 활용 여부를 확인하고자 하였다. 본 연구에서는 붉은 토끼풀 추출물이 인간 피부각질세포에서 산화적 스트레스에 따른 세포사를 억제시키는 것을 확인하여, 이를 조절하는 보호기전을 규명하였다. 이는 붉은 토끼풀 추출물이 Caspase-3 비활성, 세포사 촉진단백질 Bax 발현 억제, 세포생존 촉진단백질 Bcl-2 발현 증가 및 MAPK 신호전달계 단백질의 인산화 억제를 통해 H₂O₂에 의해 유도된 산화적 스트레스를 보호할 수 있다는 것을 확인하였다. 따라서 붉은 토끼풀 추출물은 피부의 산화적 손상을 감소시키는 유용한 소재로 평가되며, 이는 피부보호 및 미용을 위한 다양한 제품 및 산업에 활용 가능성이 높은 것으로 판단된다.

• 한국체육학회지인문사회과학편
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• 제54권5호
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• pp.867-876
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• 2015

본 연구의 목적은 지체장애인의 생활체육 참여정도가 긍정심리자본(PPC)에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 연구의 목적을 달성하기 위하여 B시에 거주하고 있으며 생활체육에 참여하고 있는 지체장애인 212명의 자료를 분석하였다. 측정도구는 전상완 및 양종훈(2009)의 생활체육 참여정도와 Luthans, Youssef, & Avolio(2007)가 개발한 척도를 임태홍(2014)이 재구성한 긍정심리자본(K-PPC)을 수정·보완하여 재구성하였다. 자료처리는 SPSS 18.0 프로그램을 사용하여 탐색적 요인분석, 신뢰도 검증, 차이검증과중다회귀분석을 실시하였다. 첫째, 지체장애인의 인구사회학적 특성 중 성별, 연령, 장애등급에 따른 긍정심리 자본에는 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 둘째, 지체장애인의 생활체육 참여정도(기간, 빈도, 강도) 하위 변인 중 참여빈도, 참여강도는 자기효능감에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여기간은 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 셋째, 참여빈도는 낙관주의에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여기간, 참여강도는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 넷째, 참여빈도, 참여강도는 희망에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여기간에는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 다섯째, 참여빈도는 회복탄력성에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 반면 참여 기간, 참여강도에 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 여섯째, 참여빈도, 참여강도는 긍정심리자본에 유의한 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 참여기간에는 유의한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권2호
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• pp.147-157
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• 2023

병풀추출물은 다양한 효능으로 인하여 화장품 원료로 많이 사용되지만, 분자량이 크고 용해도가 낮아 피부에의 흡수 효과를 기대하기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 지질 기반 다양한 형태의 리포좀을 개발하여 피부흡수율을 높이고자 하였다. 이에 본 연구에서는 기존 리포좀에 edge activator로서 계면활성제를 사용하여 트렌스퍼좀을 제조함으로써 피부흡수율을 높이고자 하였다. 리포좀과 Span 80 및 Tween 20, 60, 80, 85를 각각 함유한 트렌스퍼좀을 high-pressure homogenizer를 이용하여 제조하였고, 입자크기, 다분산지수, 제타전위, 피부흡수율에 대하여 평가하였다. 그 결과, 25 ℃에서 60 d까지 입자크기, 다분산지수 및 제타전위의 물성변화가 거의 없었으며, 45 ℃에서는 60 d 경과 후에 Tween 20, 60, 80을 함유한 트렌스퍼좀의 입자크기가 증가하였다. Franz diffusion cell을 이용한 피부흡수율은 병풀추출물의 주요 성분 중 하나인 madecassoside를 지표 성분으로 사용하여 계산하였다. 그 결과, Tween 20을 함유한 제형에서 가장 흡수율이 높았으며, 반면에 Span 80을 함유한 제형에서 가장 적었다. 흡수계수(Kp) 값에 의하면 모든 제형에서 'very fast'로 나타났고, Span 80을 함유한 제형을 제외하고 리포좀보다 흡수 속도가 유사하거나 크게 나타났다. 이를 통하여 비이온성 계면활성제의 HLB 값이 클수록 트렌스퍼좀의 입자크기가 작았으며, 베시클 막의 유연성 향상으로 피부흡수율이 증가함을 확인하였다. 본 연구를 통해 edge activator로서 계면활성제를 사용한 트렌스퍼좀은 화장품 원료나 제품으로서뿐만 아니라 피부흡수율 증가로 피부의 국소적 문제 해결 가능성을 기대할 수 있다.

• 자원환경지질
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• 제56권3호
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• pp.301-310
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• 2023

페리하이드라이트는 산상광산배수를 포함한 자연 환경에서 쉽게 관찰되는 산화철 광물로 결정도가 낮고 높은 비표면적을 갖고 있어 다른 이온과의 반응성이 매우 우수하여 환경유해물질과의 반응을 통하여 이의 제거가 가능하다. 그러나 페리하이드라이트는 준안정성 광물이기 때문에 표면적이 작고 결정도가 높은 다른 광물로의 상변화로 흡착된 이온들의 방출 가능성도 존재한다. 본 연구에서는 비산염, 크롬산염, 셀레늄산염의 페리하이드라이트에 대한 흡착 특성과 광물상 변화까지 고려한 페리하이드라이트의 산화음이온 제거 효능을 연구하였다. 실험 시 pH 4와 8에서 연구에 사용된 산화음이온들의 흡착은 pH 8에서 셀레늄산염을 제외하고 Langmuir와 Freundlich 두 흡착 모델과 잘 일치하였다. 각 산화음이온의 흡착량은 pH에 따른 표면 전하의 차이로 인하여 pH 4의 경우 pH 8보다 더 높았다. 흡착 량은 비산염, 크롬산염, 그리고 세레늄산염의 순서를 보여주었다. 이러한 흡착모델과 흡착량은 각 산화음이온의 흡착 시 페리하이드라이트 표면에서 일어나는 서로 다른 흡착 기작을 잘 대변한다. 이러한 흡착 특성은 광물상의 변화와도 밀접한 연관성이 있었다. pH 4에서는 침철석 혹은 적철석으로의 상변화를 보여주었으나, pH 8에서는 적철석으로의 상변화만이 관찰되었다. 산화음이온 종 중 비산염은 가장 높은 흡착력을 보여주며, 흡착 후 페리하이드라이트의 실험 기간 내 거의 상변화를 일으키지 않았다. 이와 달리 크롬산염과 셀레늄산염은 비산염에 비하여 광물상 변화가 더 빨랐으며 세 산화음이온 중 셀레늄산염의 지연 효과가 가장 낮았다. 페리하이드라이트는 비산염에 대하여 높은 흡착 능력과 낮은 상변화로 인하여 효과적인 제거가 가능하지만 다른 두 산화음이온 종은 낮은 흡착량과 추가적인 광물상 변화로 비산염에 비하여 제거 효과가 떨어지고 크롬산염의 경우 낮은 pH 환경에서 낮은 농도의 경우에에만 효율적인 제거가 가능할 것으로 판단된다.