• 한국재료학회지
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• 제34권4호
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• pp.215-222
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• 2024

Because collagen is inherently piezoelectric, research is being actively conducted to utilize it to harvest energy. In this study, a collagen solution was prepared using edible low-molecular-weight peptide collagen powder, and collagen films were fabricated using a dip coating method. The collagen films prepared by dip coating showed a smooth surface without defects such as pinholes or cracks. Dehydrothermal treatment of the collagen films was performed to induce a stable molecular structure through cross-linking. The collagen film subjected to dehydrothermal treatment at 110 ℃ for 24 h showed a thickness reduction rate of 19 %. Analysis of the collagen films showed that the crystallinity of the collagen film improved by about 7.9 % after dehydrothermal treatment. A collagen film-based piezoelectric nanogenerator showed output characteristics of approximately 13.7 V and 1.4 ㎂ in a pressure test of 120 N. The generator showed a maximum power density of about 2.91 mW/m² and an output voltage of about 8~19 V during various human body movements such as finger tapping. The collagen film-based piezoelectric generator showed improved output performance with improved crystallinity and piezoelectricity after dehydrothermal treatment.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.237-242
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• 2015

탄산칼슘 형성세균에 의한 건축물 균열보수 및 그들의 내구성 증진은 기존 화학제에 비해 친환경적이며, 영구적이라는 측면에서 그들의 응용에 대한 연구는 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 균열복구 기전이 세균의 대사에 의한 calcite crystal 형성과정에서 기인되는 것으로, 대사과정 중 산 형성으로 시멘트 기반 콘크리트 건축물에 대한 위해 가능성 논란이 지속 제기되었다. 따라서 본 연구는 시멘트 모르타르에 대한 생물학적 부식능이 있는 방제대상 미생물을 결정하고 시멘트 콘크리트 건축물에의 안전한 적용을 위한 다기능성 탄산칼슘 형성세균을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 첫째, 건축물에서 분리된 균사형 진균, 효모, 세균 균주들을 대상으로 chalky test를 실시하여 $CaCO_3$에 대한 가용화능을 평가하였다. 그 결과 건축물에서 분리된 세균 균주의 경우 가용화 능이 없는 것으로 평가되었으며, C. sphaerospermum KNUC253 및 P. prolifica KNUC263 균주가 $CaCO_3$에 대한 가용화 활성을 보여, 시멘트 기반 건축물 표면에서 방제되어야 균주로 판단된다. 둘째, 독도 토양 및 건축물에서 분리되어 시멘트 표면 진균생장 억제효과, 시멘트 표면균열을 수복 및 수분 침투력 감소효과가 보고된 특허등록 균주 A. nicotianae KNUC2100, B. thuringiensis KNUC2103, S. maltophilia KNUC2100 및 B. aryabhatti KNUC205들이 $CaCO_3$을 가용화하지 않음을 볼 때 산 형성으로 인한 시멘트 모르타르 주성분인 $CaCO_3$에 대한 위해는 없을 것으로 평가된다. 이에 더하여 그들 중 B. aryabhatti KNUC205, A. nicotianae KNUC2100의 경우 건축소재 열화가능성의 판단근거로 널리 활용되고 있는 bio-degradative assay에서 다양한 고분자물질 구성요소에 대해 활성을 나타내지 않아 다양한 건축환경에 대해 활용 가능성을 보여주었다.

• 생명과학회지
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• 제29권6호
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• pp.679-687
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• 2019

본 연구에서는 인체 폐암 세포인 A549를 사용하여 Litsea populifolia 에탄올 추출물(EELP)의 항산화 및 항암활성과 그 분자적 기전에 관하여 연구하였다. 먼저 EELP의 DPPH 라디칼 소거활성을 측정한 결과, $IC_{50}$가 $11.71{\mu}g/ml$로 유의적인 항산화활성을 보였다. 또한 EELP가 인체폐암세포주인 A549와 정상 폐세포인 IMR90의 세포증식에 미치는 영향을 알아본 결과, 정상세포의 생존율에는 거의 영향을 끼치지 않은 반면, EELP 농도의존적으로 A549 세포의 성장이 저해되었으며, 세포 주기 변화를 분석한 결과 EELP에 의해 A549 세포의 강력한 G1 arrest가 유도되는 것을 확인하였다. EELP에 의해 유도되는 G1 arrest는 세포주기 조절 인자인 Cyclin D1, Cyclin E, Cyclin-dependent kinase인 CDK2와 CDK6의 mRNA 발현 감소와 더불어 단백질 발현 감소와 연관되어 있었다. 또한 EELP 처리에 의한 CDK/Cyclin complex의 발현 저해는 DNA 손상에 의해 활성화되는 CHK2의 활성화 형태인 p-CHK2의 발현 증가에 따른 p53 인산화에 따른 활성화와 CDK 활성화 효소인 CDC25A 탈인산화효소의 인산화에 따른 저해에 의해 나타나는 결과로 사료된다. 이러한 결과들로부터 EELP는 두가지 경로인 p53-의존성과 p53-비의존성(ATM/CHK2/CDC25A/CDK2) 경로를 통해 A549의 G1 arrest를 유도하여 세포 증식을 억제하는 것으로 사료된다. 본 연구결과는 EELP가 폐암에 대한 새로운 항암활성 소재로서 사용될 수 있는 가능성을 시사하며, 또한 EELP의 세포주기 조절에 의한 항암기전을 이해하고 향후 지속적 연구를 하는 데 있어서 귀중한 기초자료로 사용될 수 있을 것이다.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.173-180
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• 2019

Amyloid ${\beta}$-단백질($A{\beta}$)은 알츠하이머 질병의 특징인 노인성 반점의 주요 성분이며 in vivo와 in vitro에서 신경세포를 대상으로 독성효과를 유발한다. 항산화물질과 프로테오글리칸을 포함한 많은 환경인자들에는 $A{\beta}$의 독성을 완화하는 물질들이 존재한다. 특히, 천연물질들 중에서 자신은 독성이 없으며, 알츠하이머 환자에게 치료효능을 나타내는 천연화합물들을 순수 분리하는 것은 매우 가치가 있다. 본 연구에서는 소엽맥문동의 메탄올 추출물로부터 에틸아세테이트 유기용매로 분획한 물질(OJEA)을 대상으로 in vitro상에서 신경세포독성 제어효능을 탐색하였다. 본 실험을 위해 PC12 세포주에 $A{\beta}_{25-35}$로 유발한 독성에 대한 OJEA 분획물의 억제효능을 MTT 환원법 분석으로 측정하였으며, ${\beta}$-secretase 활성에 대한 OJEA 분획물의 억제효능을 세포기반 ${\beta}$-secretase assay system으로 측정하였다. 또한 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에 의해 유도된 산화적 스트레스에 대한 OJEA 분획물의 억제효과를 지질과산화 분석법으로 수행하였다. 본 연구의 결과는 OJEA 분획물이 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에 의해 유도된 세포독성을 강하게 예방 또는 억제하는 효과가 있음을 확인하였으며, 또한 ${\beta}$-secretase의 활성을 억제함으로써 $A{\beta}$의 생성을 완화하는 효과를 예상할 수 있었다. OJEA 분획물은 또한 PC12 세포에서 $A{\beta}_{25-35}$에의 노출에 의하여 유도되는 malondialdehyde (MDA)의 생성을 강하게 억제하였다. 결론적으로, 본 연구의 결과에 의하면 OJEA 분획물에는 $A{\beta}$ 독성에 대한 신경세포의 보호효능을 함유하는 생리활성물질이 함유되어 있음을 제시한다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제39권6호
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• pp.620-625
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• 2015

IMO MEPC에서는 지구온난화를 늦추기 위해서, 선박에서 배출되는 GHG(Green House Gas)인 $CO_2$를 줄이기 위한 방안으로 선속을 다운시켜 운항할 것을 제안한바 있으며, 해운회사에서도 연료비 절감을 위해서 자발적으로 감속운항(Low steaming)을 하고 있어, 국제항해에 종사하고 있는 대부분의 컨테이너선들이 감속운항을 하고 있다. 또한, 날로 증가되고 있는 해운 물동량 증가로 선박의 연료비 부담이 증가되고 있어 연료비 절감 기술개발이 절실히 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 디젤엔진의 성능을 향상시킬 수 있는 연료첨가제(유용성 칼슘계 유기금속화합물)를 일정량 투입(사용 연료량의 0.025%) 하여 연료비를 절감하는 방법을 시도하였다. 실험의 정확도를 위해서 육상 발전소에 설치된 2행정 대형 디젤엔진을 실험 대상으로 하였다. 실험 엔진의 부하는 저, 중 및 고 부하(50, 75, 100%)로 나누어서 실시하였으며, 연료첨가제의 투입 전과 투입 후의 엔진성능(출력, 연료소비율, 최고연소압력(P-max), 배기온도)을 비교 분석 하였다. 본 실험을 통해서 연료첨가제를 투입함으로써 저부하(50%) 에서 2% 이상의 연료비 절감 효과를 확인 할 수 있었으며, 최고연소압력은 상승하는 반면에 배기온도는 하강함을 알 수 있었다.

• 한국물환경학회지
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• 제26권6호
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• pp.910-918
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• 2010

In recent years, riparian buffer system has been known as one of the effective best management practices. However, establishment of riparian buffer system in aspect of plant species and its position in the riparian buffer zone has not been investigated due to lack of efficient evaluation method for the analysis of water quality improvement with established riparian buffer system. To solve this problem, the SWAT-REMM prototype was developed by the researchers in Canada. But, SWAT-REMM model can not consider the $NO_3-N$ load into riparian buffer system through subsurface flow. Thus to solved this problem, Fortran code of SWAT-REMM model was modified. This modified SWAT-REMM system was applied to the Bonggok watershed. Three riparian buffer scenarios, 15 m, 10 m, 5 m width for tree and grass, were made to evaluate the effects of riparian buffer system on water quality improvement. Reduction efficiency of T-N by riparian buffer system of 15 m wide was the greatest (6 ~ 37%, depending on subwatershed characteristics) among 3 scenarios. It indicates that the reduction efficiency of T-N load has increasing-tendency, as buffer width increasing. The results obtained from the analysis showed that wide buffer zones are found to be more effective in reducing non-point pollutant than narrow buffer zones in the riparian buffer zone system. Hence, the SWAT-REMM model could be efficiently used for evaluation and design the most effective riparian buffer systems to reduce pollutant loads to the watershed although many limitations still exist in SWAT-REMM model.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제20권2호
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• pp.291-306
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• 1995

Mandibular movement is composed of border movement and functional movement. Border movement such as maximal mouth opening, hinge opening ad lateral eccentric movement has good reproducibility, but functional movement such as chewing, swallowing and speech has also reproducibility. Especially for chewing movement, individual reproducibility has been confirmed by many studies. Study of chewing pattern is still in controversy. In new approach for raising the diagnostic value, numeric parameters and morphologic characteristics could be used for evaluation of chewing pattern. This study was performed to investigate the differences between chewing pattern in controls and in patients with temporomandibular disorders. Sixty-three patients with temporomandibular disorders participated in this study, and they were divided into unilaterally affected subjects or bilaterally affected subjects. Then unilaterally affected subjects were classified into closed lock group, disk displacement with reduction group, and degenerative joint disease group. For recording of chewing pattern, subjects were asked to chew one piece of presoftened chewing gum on both sides, and the chewing movement was recorded with the Electrognatho- Graphy(Bio-Research Associates Inc., U.S.A.). Tooth contact pattern for occlusal stability (Total left-right statistics )was also recorded with T-Scan(Tekscan Co., U.S.A.). The dta related to chewing pattern and total left-right statistics were statistically analyzed by SAS/stat program. The obtained results were as follows : 1. In patient group, mean value of A-P distance and the ratio of A-P distance to vertical distance were larger than control group, but the value of lateral distance in affected side and the closing velocity in unaffected side were smaller than that of control group, respectively. 2. In case of unilateral affected patients, chewing pattern of other side had tendency to restricted movement and slow velocity in closed lock group or degenerative joint disease group than control group or disk displacement with reduction group. 3. In bilateral degenerative joint disease patients, contralateral side had tendency to large range of motion and slow chewing velocity than preferred chewing side. 4. The patients with restricted mouth opening below than 35mm had higher value of total left-right statistics than patient group mouth opening above 35mm. Also closed lock group had higher total left-right statistics than disk displacement with reduction group, degenerative joint disease group and control group. 5. There was some difference in morphologic characteristics of chewing pattern between in control group and in affected side of unilateral patient group, but no difference between control group and unaffected side of unilateral patient group. 6. There were positive correlations between vertical distance and A-P distance, between vertical distance and chewing velocity, between A-P distance and chewing velocity, and between opening velocity and closing velocity in unilateral affected patients.

• 청정기술
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• 제18권3호
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• pp.229-249
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• 2012

산업 발달로 화석 연료 사용이 급증하고 이에 따른 지구 온난화 문제와 자원 고갈 문제가 대두되어 지속 성장을 위협하고 있다. 따라서 지속 성장을 위해서 두 문제를 모두 해결하여야 한다. 현재 이산화탄소의 처리 방법으로 인식되고 있는 이산화탄소 포집 및 저장 기술(carbon capture and sequestration, CCS)의 환경 논란으로 인해 사후 처리 기술의 필요성이 커지고 있다. 이에 해결책중 하나로 부각되고 있는 이산화탄소 포집 및 재활용 기술(carbon capture and utilization, CCU)에 대해서 알아보았다. 이산화탄소 전환 기술은 이산화탄소 배출량 감소에 따른 지구 온난화 문제의 해결 뿐 아니라 탄소원의 재활용이란 측면에서 자원고갈 문제의 해결책으로 제시될 수 있겠다. 이산화탄소 전환 기술은 기상 전환과 액상 전환으로 나눌 수 있으며 기상 전환의 경우 필요 에너지 공급원과 온화한 반응조건에서 전환이 이뤄져야 하고 저에너지 소비 생성물 분리 정제 기술의 개발이 필요하다. 액상 전환의 경우, 반응 속도를 높일 수 있는 촉매 및 광감응제 개발과 함께 촉매, 빛, 전기의 혼성 시스템의 개발이 요구되어진다. 이산화탄소 전환 기술은 신재생 에너지 및 바이오산업의 경쟁력 향상을 위한 연결 기술로 그 가치가 매우 크다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제12권2호
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• pp.229-238
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• 2024

이 연구에서는 박테리아 기반 악취저감 키트의 악취제거 성능을 평가하였다. 박테리아는 악취오염원인 암모니아(NH₃), 황화수소(H₂S), 총질소(T-P) 및 총인(T-N)을 제거할 수 있는 Rhodobacter capsulatus, Paracoccus limosus 및 Brevibacterium hankyongi를 사용하였다. 사용된 소재들은 박테리아와 다공성골재(팽창질석, 제올라이트 비드, 활성탄)이며, 제거 메커니즘에 따라 소재들의 융합을 달리하였다. 물리적 흡착 메커니즘을 갖는 소재들(제올라이트 비드 및 활성탄)은 악취오염원(NH₃, H₂S, T-P 및 T-N)의 농도 저감율이 점차 둔화되어 48시간 이후부터 더 이상의 악취오염원의 농도의 저감 효과가 없었다. 생물학적 흡착 메커니즘으로 악취를 제거하는 박테리아가 고정화된 팽창질석은 지속적인 농도 저감으로 108시간 이후에 악취오염원의 농도가 0 ppm에 도달하였다. 결과적으로 실제 하천수에서 물리적 흡착 메커니즘을 갖는 소재들의 악취제거 성능은 환경부에서 제시하고 있는 악취 배출허용 기준을 만족하지 못한 반면, 박테리아가 고정화된 팽창질석은 악취 배출허용 기준을 만족하였으며, 수질도 1등급으로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제32권4호
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• pp.279-286
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• 2013

본 연구는 시설하우스 당근 연작장해 경감을 위한 녹비작물 재배가 당근의 생육특성 및 수량에 미치는 영향을 알아보기 위한 연구로서 하계녹비작물인 크로타라리아 및 수단글라스를 실제 당근 연작재배지에 단파 및 혼파로 구분하여 파종하였으며, 생육된 녹비작물의 양분공급량을 조사하였고, 녹비작물의 토양환원 후 토양의 이화학적 특성을 조사하였으며, 녹비작물 토양에 환원 후 후작물인 당근의 생육특성 및 당근의 장해율과 상품수량을 조사하여 녹비작물의 당근 연작장해 경감효과를 조사하였다. 시설하우스 당근 연작재배지서 생육된 녹비작물의 질소(N), 인($P_2O_5$), 칼륨($K_2O$), 칼슘(CaO) 및 마그네슘(MgO) 공급량은 크로타라리아의 경우 각각 8.3, 7.5, 4.4, 7.8 및 2.1 kg/10a이었으며, 수단글라스의 경우 각각 8.4, 8.6, 26.8, 0.3 및 2.7 kg/10a이었으며, 혼파의 경우는 단파와 유사한 경향이었다. 당근 연작재배지에서 녹비작물의 토양환원 전 후 토양의 물리학적 특성을 조사한 결과 용적밀도는 녹비작물 처리구가 대조구에 비해 감소하는 경향이었고, 공극률은 증가하는 경향이었다. 토양환원 전 후 토양의 pH는 대조구와 별다른 차이 없이 6.37-6.64 범위였으며, EC는 크로타라리아(2.86 dS/m) 및 수단글라스(2.24 dS/m) 처리구가 대조구(3.14 dS/m)에 비해 낮았다. 토양 중 유기물, T-N 및 avail. $P_2O_5$ 함량은 녹비작물 처리구가 대조구에 비해 증가하는 경향이었다. 녹비작물 토양환원에 따른 후작물인 당근의 총 생산량은 크로타라리아 처리구에서 7,916 kg/10a로 가장 높은 수량을 보였으며, 대조구의 경우는 6,869 kg/10a로 가장 낮았다. 장해율은 대조구, 관행처리구, 크로타라리아, 수단글라스, 수단글라스 + 크로타라리아 처리구에서 각각 34.9, 23.1, 21.4, 22.9 및 19.8%로 혼파 처리구에서 가장 낮은 장해율을 보였다. 당근의 상품수량은 크로타라리아 처리구(6,226 kg $10a^{-1}$)가 관행처리구(5,890 kg/10a) 및 대조구(4,473 kg/10a)에 비해 각각 5.7% 및 39.2%의 증수효과를 보였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때, 당근 연작재배지에서 녹비작물의 시용은 비료로서 충분한 가치가 있으며, 녹비작물 토양환원 후 토양의 물리성 및 화학성을 개선함으로써 시설하우스 당근 연작재배지의 연작장해를 경감할 수 있을 것으로 사료된다.