복합레진 수복을 위해 상아질에 total-etch adhesive system을 적용할 경우, 37% 인산 산부식제가 널리 사용되고 있다. 37% 인산은 매우 강력한 부식제로 구강점막이나 안면피부와 접촉되었을 때 심각한 해로운 효과가 발생될 수 있다. 이 증례 보고에서는 복합레진 수복과정에서 사용된 인산 산부식제에 의해 안면피부에 발생된 의원성 화학적 화상을 보고하고자 한다. 산부식제에 의한 화학적 화상은 산부식제를 부주의하고 부적절하게 사용함으로 발생될 수 있으며, 이러한 의원성 손상을 방지하기 위해서는 산부식과 수세과정 후 산부식제가 완전히 제거되었는지를 확인하여야하며, 복합레진 수복 시 러버댐이나 적절한 격리 기구를 사용하는 것이 필요할 것이다. 화상이 발생하였다면, 적절한 응급처치 후 피부과로 의뢰하는 것이 필요할 것이다.
인산칼슘시멘트(calcium phosphate cement)는 우수한 생체친화성 및 골전도성을 가지고 있어 골이식재로 많이 사용되어 왔다. 인산칼슘시멘트의 중요한 물성 중 하나인 흐름성은 유변학적 성질을 측정하여 확인할 수 있지만, 인산칼슘시멘트의 유변학적 성질에 관한 연구는 많이 진행되어 있지 않다. 이 실험의 목적은 인산칼슘시멘트를 hydroxyprophyl methylcellulose (HPMC) 수용액 및 polyacrylic acid (PAA) 수용액과 각각 혼합하여 주사용 인산칼슘시멘트를 만들고, 각각의 용액의 농도(35%와 17.5%의 HPMC, 2%와 1%의 PAA)와 온도($25^{\circ}C$ and $37^{\circ}C$)가 유변학적 성질에 미치는 영향을 연구하기 위한 것이다. 실험에 사용된 인산칼슘시멘트는 dicalcium phosphate dihydrate (DCPD)이며 유변학적 성질은 자동화된 rheometer를 사용하여 측정하였다. 통계분석은 Mann-whitney test를 사용하였다. 높은 농도의 경화액과 혼합된 인산칼슘시멘트는 (35% HPMC와 2% PAA)는 낮은 농도의 경화액과 혼합된 인산칼슘시멘트 (17.5% HPMC와 1% PAA)보다 각각 유의성 있게 높은 점도를 보였다. HPMC 수용액과 혼합된 인산칼슘시멘트는 $37^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$보다 유의성 있게 높은 점도를 보였다. PAA 수용액과 혼합된 인산칼슘시멘트는 $37^{\circ}C$에서 $25^{\circ}C$보다 낮은 점도를 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 또한 실험에 사용된 모든 종류의 인산칼슘시멘트는 의사가소성(pseudoplastic)을 보였다.
산부식된 법랑질표면의 오염은 브라켓의 레진 접착력에 영향을 미친다고 보고되어 왔다. 이 연구의 목적은 인산액이 법랑질과 반응하여 수용성염 및 불수용성염을 형성하는 경우와 부식표면이 타액오염된 경우에, 이의 수세시간이 브라켓의 레진접착 전단결합강도에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 시행되었다. 치과 교정치료를 목적으로 발거된 총 234개의 상하악 소구치를 대상으로 $37\%$ 인산액으로 60초간 부식한 군, $20\%$ 인산액으로 50초간 부식 한 군, $37\%$ 인산액으로 60초간 부식 하고 타액오염시킨 군으로 나누고, 인산부식군은 각각 0초, 5초, 10초, 20초간 수세하고, 타액오염 군은 0초, 20초,30초 수세하거나, 재부식후 5초, 10초, 20초간 수세한후 레진접착제로 브라켓을 접착하였다. 5각군의 법랑질표면을 주사전자현미경과으로 검경하고, 전단결합강도를 측정하여 비교검토한 결과 다음의 결과를 얻었다. 1) 산부식후 수세를 하지않으면 레진접착제의 전단결합강도가 현저히 감소 하였다. 2) $37\%$ 인산부식액으로 부식시키고 5초, 10초, 및 20초간 수세한후의 접착레진 전단결합강도 사이에는 차이가 없었다. 3) $20\%$ 인산액으로 부식시키고 5초, 10초, 및 20초간 수세한 후의 전단결합강도사이에는 차이가 없었으나, 5초간 수세후의 전단결합강도는 측정치의 변이가 매우컸다. 4) 부식후 타액으로 오염된 법랑질 표면은 5초, 20초간 및 30초간 수세후 및 재부식 한 후의 브라켓접착레진의 전단결합강도사이에 차이가 없었으나, 5초간 수세만한 군의 전단결합강도는 변이가 매우컸다. 이상의 결과에 의하면 수용성 염이 생성되는 농도의 인산액으로 부식하고 5초간 수세후 불수용성 염이 생성되는 농도의 인산액으로 10초간 수세후에, 그리고 타액오염된 부식표면을 재부식없이 20초간 수세후에 브라켓을 접착하면 임상적으로 유용한 부라켓 접착레진의 전단 결합강도를 얻을수 있을 것으로 추정된다.
인산처리가 근류의 bacteroid 함량과 energy 상태에 미치는 영향을 살펴보기 위하여 Bradyrhizobium japonicum MN10을 접종한 대두식물(Glycine max [L.] Merr.)에 저해농도(0.05 mM-P)와 정상농도(1.0 mM-P)를 처리하여 온실에서 재배하였다. 인산결핍은 식물체의 근류량과 근류량 식물체량의 비에 유의성있는 감소를 보였다. 잎, 줄기, 뿌리의 인산농도는 인산결핍에 의하여 75%가 감소하였으나 근류의 인산농도는 40%만 감소하였다. 근류의 bacteroid 함량과 근류에서 전인산, 전질소의 bacteroid와 식물세포로의 분배는 인산결핍의 영향을 받지 않았으며 전질소의 22%, 전인산의 27%가 bacteroid에 존재하였다. 근류의 ATP농도, 전 adenylate 농도와 energy charge는 인산결핍에 의하여 각각 77%, 46%, 37%가 감소되었다. 인산결핍은 근류내 식물세포의 ATP 농도와 energy charge를 각각 86%, 59%를 감소시켰으나 bacteroid의 ATP농도와 energy charge에는 영향을 미치지 않았다. 이러한 결과는 근류가 인산의 강한 보유원이며, 기주식물에 대한 인산결핍조건하에서 bacteroid는 정상적인 인산 농도와 energy양을 함유한다는 것을 나타낸다.
수계에 존재하는 인산염의 흡착제거 용량을 향상시키기 위하여, 참나무 기반 활성탄을 제조하였으며, 이때 $Fe^{3+}$와 $Al^{3+}$이온의 혼합물을 흡착제 표면에 담지 하였다. 금속담지 활성탄의 인산염의 흡착용량은 금속이온으로 표면을 개질 하지 않은 활성탄에 비해 약 8배 높게 나타났다. 흡착평형량은 흡착반응의 온도가 증가할수록 증가하였으며, Langmuir 흡착등온식의 경향과 일치하였다. 제조된 금속담지 활성탄의 인산염 흡착제거공정은 흡열의 자발반응으로 진행되었음을 확인하였다. 흡착공정의 거동과 제거속도를 평가하기 위하여, 세공확산모델을 통해 내부 확산계수를 산출하였으며, 이는 실험결과와 매우 일치하였다.
이 연구는$30\%$ 폴리아크릴산(분자량 5,000)용액에 소량의 황산, 황산리치움염, 인산을 첨가하여 4가지의 실험 결정형성 용액을 제조하고, 이 용액으로 법랑질 표면을 처리한 후, 브라켓 전단 결합강도를 측정하고, 인산부식법에 의한 것과 비교하는 젓이다. 소의 하악절치 치관 순면을 $37\%$의 인산액과 4가지의 실험 결정형성 용액으로 60초간 처리하고, 20초간 수세하고, 20초간 건조시킨 후, 광중합 콤포짓 레진접착제로 브라켓을 부착하고, 실온에서 증류수속에 넣어 24시간 경과시킨 후 전단결합강도를 측정하고, 레진접착제의 파절양상을 관찰하였으며, 이들을 상호 비교하여 다음의 결과와 결론에 도달하였다. 1. 실험 결정형성 용액에 의한 브라켓 전단 결합강도는 인산부식법에 의한 것보다 낮았다. 2. 0.3몰 황산과 0.6몰 황산리치움염이 포함된 $30\%$ 폴리아크릴산 용액은 가장 높은 전단 결합강도를 나타냈고, 인산부식법에 의한 것의 약 $74\%$이었다. 3. 0.6몰의 황산이 포함된 $30\%$ 폴리아크릴산 용액에 의한 브라켓 전단결합강도는 인산 부식법에 의한 것의 약$62\%$ 이었다. 4. 0.3몰의 황산이 포함된 $30\%$의 폴리아크릴산용액과 0.6몰의 황산과 $5\%$인산 용액이 포함된 $30\%$의 폴리아크릴산용액의 브라켓 전단결합강도는 통계적 유의차가 없었고, 각각 인산부식법에 의한 것의 $32.9\%$와 $37.4\%$이었다. 5. 브라켓 제거중의 레진접착제 파절양상은 인산부식법의 경우에 법랑질-레진접착제 경계면 파절과 브라켓 베이스-레진접착제 경계면 파절의 혼합형이었으나, 실험 결정형성 용액의 경우에는 대체로 법랑질-레진접착제 경계면 파절이었으며, 법랑질 표면에 레진접착제의 잔류량이 매우 적었고, 결정은 레진접착제속에 매몰되어 파절되었다. 이 실험의 결과는 이 실험에서 사용된 결정형성용액이 브라켓 전단결합강도로 평가할 때에 임상적 사용 가능성이 부적합함을 시사한다.
인산은 식물 영양 물질과 환경 오염원으로 대비되는 불질이의로, 인산의 탈착 반응에 대한 연구는 농업과 환경에 관련된 토양 중에서 인산의 작용기작을 이해하기 위하여 필수적이다. 본 연구는 인산 탈착 유효량(Q)과 가용량(I)의 매개 변수($Q_{max}$ 및 $I_0$)와 관련된 인산 완충력을 측정하고, 그 매개 변수와 토양 특성간의 상관관계에 대한 특징을 조사하였다. 토양은 인산 무처리 표본과 $KH_2PO_4$ 용액을 사용하여 $100mg\;P\;kg^{-1}$의 농토를 처리한 표본을 이용하였다. 인산 탈착 Q/I 곡선은 음이온교환수지비즈법을 사용하여 얻었고, 실험 방정식 ($Q=aI^{-1}+bIn(I+1)+c$)을 이용하여 탈착 곡선을 설명하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 (${\g}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산 처리 유무와 관계 없이 인산 탈착 Q/I 곡선은 특징적인 오목형 곡선 형태를 보였으나, 유효 인산 함량이 낮은 토양 (${\lt}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산의 추가 처리 없이는 오목형 인산 탈착 Q/I 곡선을 얻을 수 없었다. 인산 추가 처리 시, 고형의 불안정 결합형 인산량$Q_{max}$)과 용액 내 인산량($I_0$)은 증가하였으나, $Q_{max}$ 와 $I_0$의 비율은 감소하였다. 그로 인하여, 인산의 완충력($|BP_0|$)을 나타내는 인산 탈차 Q/I 곡선의 경사가 감소하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 중 인산 무처러 표본의 인산 완충력($|BP_0|$)은 $48\;61L\;kg^{-1}$ 인산 추가 처리 표본의 인산 완충력은 $18\;44L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 실험에 사용된 모든 토양에 인산을 추가 처리한 후 나타난 인산 완충력은 $14\;79L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 또한 $Q_{max}$ 계수는 $71.4\;173.1mg\;P\;kg^{-1}$, $I_0$ 계수는 $0.98\;3.72mg\;P\;L^{-1}$ 사이에서 다양하게 나타났다. 인산 완충력을 지배하는 $Q_{max}$ 및 $I_0$, 계수는 토양 특성 중 하나의 특정 인자와 관련된 것으로는 볼 수 없었다. 그러나, 이들 계수는 토양 pH, 점토함량, 유기물함량 빛 석회함유 여부와 복잡하게 관련되어 있다. 또한, 토양으로부터 인산의 방출 활성은 처리된 인산의 천연 불안정 인산의 탈착성에 현저히 의존하였다.
인산염 농도 변화에 따른 Hizikia fusiforme의 무기비소 축적량 및 생장률을 분석하였다. 무기비소에 14일간 노출하였을 때, 2 mg L-1의 높은 인산염 농도에서 무기비소 축적량이 증가하지 않았다. 하지만 인산염 농도가 0.02 mg L-1로 낮은 경우에 무기비소 축적량이 3배 이상 증가하였다. 또한 H. fusiforme는 인산염 농도가 낮은 경우 생장률이 14.5%, 무기비소(10 ㎍ L-1)에 노출되었을 경우 생장률이 대조구 대비 30% 감소하였다. H. fusiforme는 인산염과 무기비소를 구분하지 못하여 인산염의 농도가 낮은 경우 무기비소 축적량이 증가하게 되고, 축적된 무기비소는 광합성 저해 및 세포분열을 방해하여 생장률을 억제한다. 특히 우리나라의 대표적인 양식생물인 H. fusiforme는 다른 해조류에 비해 상대적으로 무기비소 축적량이 높다고 알려져 있기 때문에, H. fusiforme의 식품안전성을 확보하기 위해 다양한 연구가 필요하다.
본 연구에서는 화학비료와 퇴비를 과다하게 투입하여 인산의 집적 및 유출 위험성이 높은 양파-벼 재배지와 시설재배지의 인산 집적 특성과 인산가수분해효소를 이용한 집적 인산의 수계에서의 생물이용가능성을 평가하였다. 수용성 인산 중 많은 부분의 유기태 인산이 주변 수계에 유출될 위험성이 높았지만 그동안 제대로 평가되지 못했다. 본 연구결과에서 alkaline phosphomonoesterase와 phosphodiesterase에 의해 이모작토양에서 DUP의 12, 24%가 시설재배지 토양에서 DUP의 18과 44%가 분해되는 것으로 나타났다. 토양에 축적된 유기태 인산중 orthophosphate monoester와 diester가 주로 인산분해효소에 의해 분해되어 농경지 주변 수계로 유출시 생물 이용 가능성이 큰 것으로 평가되었다. 따라서 수계에서 인산의 거동을 이해할 때 유기태 인산에 대한 충분한 고려가 필요할 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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