• 생명과학회지
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• 제24권3호
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• pp.252-259
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• 2014

머위(Peatasites japonicus)의 잎으로부터 생리활성물질을 탐색하여 항천식 효과가 있는 물질로 알려진 bakenolide B를 순수분리하였으며, 1D-NMR, 2D-NMR 및 GC-MS spectrum 데이터를 이용하여 구조를 동정하였다. 머위의 잎, 엽병 및 근경 등의 채취시기별 bakkenolide B의 함량을 평가하기 위하여 HPLC 분석 방법을 확립하였다. Bakkenolide B의 민감도는 210 nm와 215 nm의 파장에서 254 nm, 235 nm 및 265 nm보다 높았으며, 분석을 위한 회귀 직선식은 y=7.841-6.262(파장 215 nm)로서 상관값($r^2$)이 0.999 이상으로서 유의성이 매우 높았다. 검출한계(LOD)는 1.05, 정량한계(LOQ)는 3.38이었다. 회수율은 3종류의 농도값에 대하여 98.6에서 103.1%로서 매우 높았다. 이러한 결과들로 미루어 볼때 머위에서 bakkenolide B의 함량은 HPLC 분석방법으로서 가능한 것으로 증명되었다. 따라서 식물체의 부위 즉 잎, 엽병 및 근경에서의 bakkenolide B의 함량을 측정한 결과, 잎에서 가장 높았고, 다음은 엽병이었으며, 근경에서 함량이 가장 낮았다. 3월 초부터 8월 초까지 1개월 간격으로 식물체의 부위별 bakkenolide B의 함량을 조사한 결과, 3월부터 8월까지 채취시기가 지연될수록 감소하는 경향이었다. 따라서 HPLC를 이용한 Petasites species의 bakkenolides 분석은 단순하고, 급속하게 분석할 수 있는 방법으로 확인되었다.

• 한국환경생태학회지
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• 제29권6호
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• pp.936-946
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• 2015

본 연구는 도심의 열환경 개선 및 건물에너지저감 효과가 입증된 벽면녹화 중 기존 건물에 적용 가능한 패널형 벽면녹화 식재기반 유형에 따른 건물에너지 저감 성능을 분석하고자 하였다. 식재기반 유형은 총 4가지 유형으로 하였으며, Case A는 벽면녹화가 미적용된 유형으로 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. Case B는 식재층 + 무기다공성블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였으며, Case C는 식재층 + 코코피트블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. Case D는 식재층 + 마사토블록 + 콘크리트 + 단열재로 구성하였다. 분석항목으로는 열전도율, 열관류율, 건물에너지시뮬레이션을 실시하였다. 식재기반 유형별 열전도율은 Case C(0.053W/mK) > Case B(0.1W/mK) > Case D(0.17W/mK)의 순이었다. 에너지시뮬레이션 결과 중 단위면적당 냉방피크부하저감은 미적용인 Case A 대비 Case C(1.19%) > Case B(1.14%) > Case D(1.01%)이며, 난방피크부하저감은 Case A 대비 Case C(2.38%) > Case B(1.82%) > case D(1.50%)로 산정되었다. 연간 냉 난방부하저감은 미적용 Case A대비 벽면녹화 유형에서 0.92~1.28% 저감률을 나타내었다. 연간 냉난방에너지사용량은 3.04~3.22%의 저감률을 보였으며, 1차에너지사용량은 Case A대비 나머지 유형에서 평균 5,844 kWh/yr의 저감량을 보였다. 연간 이산화탄소발생량은 벽면녹화 미적용 Case A대비 평균 996kg 저감량을 보였다. 식재위치별 에너지성능평가 결과 동향 > 서향 > 남향 > 북향 순이었다. 벽면녹화비율에 따른 에너지성능평가 결과 녹화 비율이 높아짐에 따라 양호한 결과를 나타내었으며, 20~80%의 비율보다 100% 녹화시 약 2배의 저감률을 보였다.

• 동아시아식생활학회지
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• 제22권1호
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• pp.41-51
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• 2012

황기뿌리 분쇄물을 전분질 원료대비 0.5~2.0% 첨가한 발효주를 제조하여 이화학적 특성, DPPH free radical 소거능, 폴리페놀 함량, 기호도평가를 실시하였다. 술덧 발효 초기의 pH는 3.9~4.1 였으며, 모든 처리구에서 발효 시작 6일차까지 낮아지는 경향을 보이다가 발효 종료 시점에서 4.67 까지 상승하였다. 총산의 경우 모든 처리구에서 발효가 진행됨에 따라 증가한 후 2차담금시 전분질 원료와 물의 첨가로 감소하였다가 다시 소폭 상승하는 양상을 보였다. 술덧 발효 중 황기 첨가량 및 첨가시기에 따른 pH 변화와 총산함량의 차이는 미미하였다. 아미노산도는 황기 첨가량이 증가할수록 소폭 감소하는 경향을 나타냈으며, 모든 처리구에서 발효가 진행됨에 따라 지속적으로 상승하는 양상을 보였다. 가용성 고형분과 알코올 함량은 지속적으로 증가하였으며, 황기 첨가에 따른 처리구간의 차이는 미미하였다. 색도에 있어서, L값은 첨가량과 첨가 시기에 따라 유의적인 차이가 없었으나, a값과 b값은 유의적인 차이를 보였다. DPPH free radical 소거능에 있어서 황기가 첨가되지 않은 대조구는 53.6%의 활성을 보였으며, 황기 첨가시 0.52~6.9%의 향상효과가 있는 것으로 판단되었다. 폴리페놀류는 대조구에서 1.05 mg/mL 함량을 보였으며, 미미하지만 황기 첨가시 폴리페놀함량이 증가되는 것으로 나타났다. 관능평가에서는 황기 무첨가구에서 비교적 높은 평가점수를 받았으며($5.0{\pm}1.0$), 0.5% B 처리구 또한 좋은 반응을 얻었다($4.5{\pm}1.3$).

• 한국물환경학회지
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• 제23권4호
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• pp.467-473
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• 2007

Although the dominant land use at the Imha-dam watershed is forest areas, soil erosion has been increasing because of intensive agricultural activities performed at the fields located along the stream for easy-access to water supply and relatively favorable topography. In addition, steep topography at the Imha-dam watershed is also contributing increased soil erosion and sediment loads. At the Imha-dam watershed, outflow has increased sharply by the typhoons Rusa and Maemi in 2002, 2003 respectively. In this study, the Soil and Water Assessment Tool (SWAT) model was evaluated for simulation of flow and sediment behaviors with long-term temporal and spatial conditions. The precipitation data from eight precipitation observatories, located at Ilwol, Subi and etc., were used. There was no significant difference in monthly rainfall for 8 locations. However, there was slight differences in rainfall amounts and patterns in 2003 and 2004. The topographical map at 1:5000 scale from the National Geographic Information Institute was used to define watershed boundaries, the detailed soil map at 1:25,000 scale from the National Institute of Highland Agriculture and the land cover data from the Korea Institute of Water and Environment were used to simulate the hydrologic response and soil erosion and sediment behaviors. To evaluate hydrologic component of the SWAT model, calibration was performed for the period from Jan. 2002 to Dec. 2003, and validation for Jan. 2004 to Apr. 2005. The $R^2$ value and El value were 0.93 and 0.90 respectively for calibration period, and the $R^2$ value and El value for validation were 0.73 and 0.68 respectively. The $R^2$ value and El value of sediment yield data with the calibrated parameters was 0.89 and 0.84 respectively. The comparisons with the measured data showed that the SWAT model is applicable to simulate hydrology and sediment behaviors at Imha dam watershed. With proper representation of the Best Management Practices (BM Ps) in the SWAT model, the SWAT can be used for pre-evaluation of the cost-effective and sustainable soil erosion BMPs to solve sediment issues at the Imha-dam watershed. In Korea, the Universal Soil Loss Equation (USLE) has been used to estimate the soil loss for over 30 years. However, there are limitations in the field scale mdel, USLE when applied for watershed. Also, the soil loss changes temporarily and spatially, for example, the Imha-dam watershed. Thus, the SW AT model, capable of simulating hydrologic and soil erosion/sediment behaviors temporarily and spatially at watershed scale, should be used to solve the muddy water issues at the Imha-dam watershed to establish more effective muddy water reduction countermeasure.

• 한국식품조리과학회지
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• 제29권1호
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• pp.11-18
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• 2013

본 연구는 황기를 이용하여 만든 황기주 주박을 활용하고자 현대인들 입맛에 맞는 쿠키에 적용하였다. 황기 함량이 0, 0.5, 1%인 황기주 주박과 박력분을 2:8의 비율로 쿠키를 제조하여 품질특성 및 항산화 활성을 검토하였다. 황기주박을 첨가하여 제조한 쿠키의 밀도가 대조군에 비해 높았으며, pH는 황기의 첨가 비율이 증가할수록 다소 낮아지고 경도는 유의적으로 증가하였다. 쿠키의 퍼짐성, 손실율 및 팽창률에서는 유의성이 없었으나 주박 첨가 실험군에서 퍼짐성과 손실률이 낮아지고 팽창률이 증가하는 경향을 보였는데, 이는 부재료인 주박의 수분함량이 영향을 준 것으로 판단되며, 황기의 첨가량 증가에 따른 일정한 경향은 보이지 않았다. 쿠키의 색도에서 황기의 첨가량이 증가 할수록 L값이 유의적으로 감소한 반면 a값은 증가하였고, 관능적 특성에서는 황기 0.5%가 기호도면에서 가장 좋은 것으로 확인되었다. 항산화 활성 실험에서 폴리페놀 및 플라보노이드 성분 함량은 황기 첨가량이 증가될수록 높아지는 경향을 보였고 증류수 보다는 70% 에탄올 추출물에서 수율이 높게 나타났다. DPPH 전자공여능에서는 황기주박 1%첨가쿠키가 높은 항산화 활성을 나타냈다. 이런 결과로 가장 항산화 활성이 좋은 황기주박의 첨가 비율은 1%였으나 풍미가 중요한 쿠키의 특성상 항산화 활성도 뛰어나고 맛의 기호도가 가장 좋은 황기 0.5% 첨가 주박 쿠키가 적합한 것으로 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제35권9호
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• pp.1133-1138
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• 2006

천연 항산화제 개발 연구의 일환으로 국내에서 민간약재로 사용되고 있는 청미래덩굴 뿌리의 항산화활성을 조사하였다. 건조된 청미래덩굴 뿌리를 물 및 25% 에탄올로 추출하여 얻어진 추출물을 연구시료로 사용하였다. 추출물의 얻어진 양은 건조시료 1.0 g에서 69.3 mg, 87.9 mg이 각각 얻어졌다. 추출액 1 mL를 동결건조하였을 때 얻어진 양은 23.1 mg과 29.0 mg이었다. 두 추출물의 총페놀함량은 비교적 높았으며, 건조시료 1.0 g당 약 36 mg으로 추출물간 유의적인 차이는 없었다. DPPH 라디칼 형성을 50%로 낮추는데 요구되는 추출물의 농도$(SC_{50})$는 물 추출물이 $12.1{\mu}L$, 에탄올 추출물이 $6.3{\mu}L$로 에탄올 추출물이 유의적으로 높은 DPPH 소거활성을 보였다. NO 라디칼 소거에 대한 두 추출물의 활성은 $50{\mu}L$에서 물 추출물이 약 75%, 에탄올 추출물이 88%로 에탄올 추출물이 유의적으로 높은 활성을 보였다(p<0.05). 두 추출물의 pH를 달리한 조건에서 $NO_2$ 소거활성을 조사한 결과, pH가 낮을수록 $NO_2$의 소거활성이 더 높았다. 동일농도 1 mL의 pH 4.2 및 pH 6.0에서는 에탄올 추출물이 유의적으로 높은 활성을 보였다. pH 1.2의 강산 조건에서는 물 추출물과 에탄올 추출물이 유의적인 차이를 보이지는 않았으나, 두 추출물 모두 98% 이상의 높은 $NO_2$ 라디칼 소거활성을 보였다. Vitamin C의 환원력과 비교했을 때, 0.5 mg 농도에서는 두 추출물의 환원력이 vitamin C보다 낮았으나, 0.1 mg 이하에서는 청미래덩굴 뿌리 추출물이 유의적으로 훨씬 더 높은 환원력을 보였다(p<0.01). 청미래덩굴 뿌리 추출물의 tyrosinase 활성 저해효과는 추출물 1 mL에서 물 추출물이 44.6%, 에탄올 추출물이 52.6%로 비교적 높은 저해효과를 보였다. 두 추출물의 총 페놀함량이 유의적인 차이를 보이지 않았으나, DPPH 및 NO, $NO_2$ 라디칼의 소거활성 효과, 환원력, tyrosinase 활성 저해효과는 에탄올 추출물에서 유의적으로 높았으므로 청미래덩굴 뿌리의 경우 페놀화합물 외에도 다른 성분들이 항산화에 관여하는 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
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• 제110권4호
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• pp.554-568
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• 2021

산림은 육상생태계에서 가장 큰 탄소흡수원으로 기후변화 대응에 있어 산림의 대기 중 이산화탄소 농도 저감 역할은 중요하다. 최근 '2050 탄소중립 계획'에 산림의 탄소흡수 기능의 강화가 기본 방향으로 제시되면서 정확한 산림의 탄소흡수량 산정이 강조되고 있다. 산림부문의 탄소흡수량은 Intergovernmental Panel on Climate Change 지침을 따라 산림 내 생물량, 고사목, 임상 유기물층, 토양층, 수확된 목재제품 등 여러 탄소 저장고 내 탄소축적 변화량으로부터 산정한다. 그러나 국내 산림의 경우 하층 식생을 제외한 주요 수종의 임목 재적 증가로부터 추정한 생물량 증가량만을 산림의 탄소흡수량으로 산정하고 있어 실제 산림의 탄소흡수량과 큰 차이가 발생할 수 있다. 이에 본 연구에서는 경기도 광주시 태화산에 위치한 57년생 잣나무 조림지에서 에디 공분산 시스템과 자동화 토양챔버 시스템을 이용한 탄소 플럭스 관측을 통해 산림의 탄소 교환량 및 순 탄소흡수량을 정량화하고, 이를 현재 산림의 탄소흡수량 산정 방법에 따라 법정림 임분수확표 내 연평균 생장량과 국가 고유계수를 이용하여 계산한 잣나무 조림지 임목의 생물량 증가량과 비교하였다. 또한 탄소 플럭스 관측기반의 순 탄소흡수량과 잣나무 조림지의 생물량 증가량 및 임상 유기물층의 탄소저장 변화량 등의 차이로부터 나머지 탄소 저장고에서 연간 탄소저장 변화량을 추정하였다. 그 결과 탄소 플럭스로부터 계산한 잣나무 조림지의 연간 순 탄소흡수량은 5.96 MgC ha^-1으로 생물량 증가로부터 계산한 임목의 연간 탄소흡수량 2.77 MgC ha^-1보다 약 2.2배 많았다. 연간 임상 유기물층의 탄소저장 변화량은 0.75 MgC ha^-1로 추정되어, 연간 하층 식생, 고사목, 토양층 등의 탄소 저장고로 유입되는 탄소의 양이 2.45 MgC ha^-1으로 추정되었다. 본 연구의 결과는 국내 산림이 현재 평가 수준보다 더 큰 탄소흡수원임을 보여주며, 탄소 플럭스 관측과 더불어 하층 식생, 고사목, 토양층 등의 탄소 저장고에서 탄소축적 변화량의 정량화를 통해 더욱 정확한 산림부문 탄소흡수량 산정이 필요함을 시사한다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제35권4호
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• pp.1003-1012
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• 2018

본 연구는 화장품 소재로써 표고버섯의 기능성을 확인하기 위한 것이다. 이를 위해 우리는 표고버섯 추출물을 사용하여 항산화, 항염증 효과에 대한 생물학적 활성 평가를 수행하였다. 표고버섯을 열수와 70% 에탄올로 추출한 후 농도 (100, 500, 1000) ${\mu}g/ml$ 에 따라 처리하여 항산화 실험인 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) 라디칼 소거능, 2,2'-azino-bis ( 3-ethylbenzothiazoline - 6-sulphonic acid )-diammonium salt (ABTS) 양이온 라디칼 소거능과 Superoxide dismutase (SOD) 유사활성을 평가하였다. 또한 항염증 효과를 평가하기 위해 대식세포(Raw 264.7)를 이용해 샘플의 독성평가와 nitric oxide 생성 저해 활성을 평가하였다. 표고버섯 추출물의 DPPH 라디칼 소거능, $ABTS^+$ 라디칼 소거능과 SOD유사활성 측정결과 $1,000{\mu}g/ml$ 농도에서 농도 의존적으로 활성이 증가하였다. MTT assay를 통한 샘플의 독성평가 결과로는 표고버섯 추출물의 10, 25, $50{\mu}g/ml$의 농도에서 독성이 나타나지 않았다. Nitric oxide 저해 활성 결과에 따르면 표고버섯 추출물의 농도 의존적으로 NO가 저해됨을 보아 항염증 효과가 우수함을 알 수 있다. 표고버섯은 염증성 Cytokine인 $TNF-{\alpha}$, $PGE_2$, $IL-1{\beta}$의 활성을 낮추었으며 Western blot 실험결과 iNOS와 COX-2 단백질의 발현을 최고농도인 $25{\mu}g/ml$ 에서 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 상기 실험결과로부터 표고버섯의 우수한 항산화, 항염증 효능을 확인하였으며 향후 안전한 천연 화장품 소재로 사용될 수 있음을 보여준다.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-9
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• 2022

본 연구에서는 폐기물 배출해역의 퇴적물이 해양생물에 미치는 영향을 평가하기 위해 2016~2019년 3개 배출해역; 동해병, 서해병, 동해정 해역의 9개 정점에서 채취한 퇴적물 시료들을 대상으로 국내 해양폐기물공정시험기준에 의거하여 저서성단각류(Monocorophium acherusicum)와 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용한 독성시험을 수행하였다. 시험결과, 상대평균생존율(저서성단각류)과 상대발광저해율(발광박테리아)이 각각 30 % 이하로서 '독성없음'으로 판정되었으나, t검정을 이용한 독성 평가 결과에서는 총 12개(2016년 6개, 2017년 1개, 2018년 1개, 2019년 4개)의 저서성단각류 시료에서 대조구와 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 저서성단각류의 독성원인 탐색을 위해 퇴적물 내 8종 중금속 함량(Cr, As, Ni, Cd, Cu, Pb, Zn, Hg)과 저서성단각류 상대평균생존율의 단순선형회귀분석을 수행한 결과, Cr의 저서성단각류 독성 기여도가 가장 높았다(p=0.000, R²=0.355). 또한, 매년 독성영향이 가장 높은 정점(DB-85)의 시료에서 Cr이 여전히 가장 높은 농도로 검출되었으며, 해양환경기준을 매년 초과하였다. 해양폐기물공정시험기준의 생태독성판정 기준 적용 시 '독성없음'으로 평가되는 퇴적물 오염도가 대조구와의 통계적 유의성 검정, 독성원인확인 평가를 적용할 경우 독성영향을 수용 가능한 수준으로 판단하기 어려우므로 향후 종민감도분포곡선을 활용한 정량적 위해성 평가를 통한 준거치를 도출하여 생태독성 영향 판단 기준의 재설정을 고려할 필요가 있다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.339-355
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• 2024

폐는 생리학적 기능과 해부 조직학적 구조 측면을 통합적으로 고려하여 분석해야만 하는 매우 복잡한 조직이기 때문에 폐질환의 병리학적 연구와 흡입독성 평가에 현재까지 주로 동물모델을 사용하고 있다. 그러나 실험동물 윤리와 동물복지를 이유로 점차적으로 실험동물 수를 줄이자는 전세계적인 움직임에 맞춰 생체 외 동물실험 대체법들이 집중적으로 개발되고 있다. 특히 경제협력개발기구(OECD)와 미국 환경보호청(USEPA)은 2030년대 이후, 동물실험을 금지하기로 잠정적으로 합의함에 따라 의생명공학과 제약 분야에서 생체 외 흡입 독성 및 폐질환 모델들을 확립하고 개발된 모델을 이용한 평가 법들의 표준화 연구가 활발하다. 그 모델 중에 예를 들어, 생체칩(organ-on-a-chip, OoC) 및 오가노이드(organoid) 모델은 3차원 바이오 프린터, 미세 유체 시스템, 인공지능(artificial intelligent) 기술들과 접목되어 연구되고 있다. 이러한 생체 장기를 모방한 복합 장기 생체 외 모델링 시스템은 개체 차이를 가지는 생체 내 동물 실험에 비해 복잡한 생물학적 환경을 보다 정확하게 모방할 수 있을 것으로 기대되고 있으나 생체 모방성, 재현성, 민감성, 기반 데이터베이스의 부족 등 아직은 여러 한계점도 가지고 있다. 따라서 본 리뷰 논문에서는 만능성 줄기 세포 또는 암세포를 이용한 폐포, 폐 공기액 인터페이스(air-liquid interface, ALI) 시스템, 트랜스웰 멤브레인(transwell membrane)을 포함하여 폐 OoC 및 오가노이드의 최근 생체 외 폐 시스템 연구결과들과 AI와 접목된 인실리코(in silico) 폐 모델링에 대한 결과들의 현황을 살펴보고자 한다.