• 한국환경농학회지
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• 제37권2호
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• pp.79-86
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• 2018

BACKGROUND: Chinese cabbage biosynthesizes various phytochemicals including carotenoids and glucosinolates. Environmental stress has a major effect on the growth and yields of vegetables, and can significantly affect nutritionally important phytochemicals. Phytochemicals of plants are influenced by light, temperature, carbon dioxide, and growing conditions. The aim of this study was to investigate the effect of various light sources on carotenoid and glucosinolate contents in Chinese cabbage. METHODS AND RESULTS: [Experiment I] Set the control (field control, FC) on the ground. Using acrylic sunlight, experiments were set up transparency box (field transparency, FT), red box (field red, FR) and blue box (field blue, FB). [Experiment II] Set the control (chamber control, CC) in the greenhouse. Using plant growth chamber with artificial light, experiments were set up LED red (chamber red, CR), LED blue (chamber blue, CB), LED mixed red+blue (chamber red+blue, CRB) and fluorescent (chamber fluorescent, CF). After plant growth, Chinese cabbage was harvested at 110 days after sowing (DAS). The status of plants growth (leaf length, width, fresh weight etc.) was immediately investigated. Carotenoid and GSL contents were analyzed by HPLC. [Experiment I] Results documented that the ranges of total carotenoid contents were 25.39 ~ 58.80 mg/kg dry wt for lutein, 0.84~ 4.22 mg/kg dry wt for zeaxanthin, and 3.85~18.71 mg/kg dry wt for ${\beta}$-carotene. Lutein was the highest for the content and the largest for the variation as well. [Experiment II] Results documented that the ranges of total carotenoid contents were 24.66~137.96 for lutein, 2.51~20.65 for zeaxanthin, and 8.40~49.80 mg/kg dry wt for ${\beta}$-carotene. The total carotenoid contents of CR (156.62) and CB (115.90) were 1.6~2.3 times larger than the other treatments, and ${\beta}$-carotene content was about twice as high as that of the other treatments on the CR (38.74 mg/kg dry wt.). [Experiment I] Total GSL content was the highest in FT (19.76) that was higher 1.7 times than the lowest treatment ($11.39{\mu}mol/g\;dry\;wt$.). [Experiment II] The total content of GSL was highest in CRB (4.19) and lowest in CF ($2.88{\mu}mol/g\;dry\;wt$.). In the CRB, total GSL contents ($4.19{\mu}mol/g\;dry\;wt$.) was the highest. CONCLUSION: Total and individual carotenoid and GSL contents in Chinese cabbage show significant differences under different light sources. Red and blue lights contribute to significant carotenoids expression and antioxidant activity for nutrition and health benefits. These results concluded that the introduction of varying lights affected the synthesis of important nutrient compounds in Chinese cabbage. It is predicted that the application of good light source enhances the accumulation of functional compounds.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제58권3호
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• pp.325-345
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• 2020

본 연구에서는 다매체 퓨가시티 모델을 기반으로 Volatile organic compounds (VOCs) 방지기술의 인체위해성·환경성·경제성 평가를 수행하여 석유화학 산업단지 내 VOCs 저감을 위한 최적가용기법(Best available technology, BAT)을 선정하였다. 다매체 퓨가시티 모델을 이용하여 U-city에 소재한 석유화학 산업단지에서 배출되는 VOCs 중 Benzene, Toluene, Ethylbenzene, Xylene (BTEX)의 다매체 거동 특성과 잔류농도 분포를 예측하였다. 매체 통합 인체위해성 평가 및 민감도 분석을 이용해 BTEX의 물질별 인체위해성을 예측하고 주요 영향 변수를 규명하였으며, 다매체 환경시스템 내 잔류농도 기준의 환경성 평가와 비용-편익 경제성 평가를 수행하여 우수환경관리기법군(BAT군)을 선정하였다. BTEX의 다매체 거동 분석 결과, 토양 매체에서 높은 잔류 분포 특성(60%, 61%, 64%, 63%)을 보였으며, Xylene은 모든 다매체 환경에서 가장 높은 잔류성을 보였다. BAT후보군 중에서 흡수법은 가장 높은 인체위해성을 보여 BAT 선정에서 제외하였으며, 민감도 분석 결과 대기 매체에서의 물질 반감기와 경로별 노출계수가 인체위해성과 높은 상관성이 있는 것으로 판단되었다. 환경성 평가와 비용-편익 경제성 평가를 고려하여, 재생 열산화법, 재생 촉매산화법, 바이오 필터법, UV 산화법, 활성탄 흡착법을 석유화학 산업단지 내 VOCs 저감을 위한 BAT군으로 선정하였으며, 본 연구에서 제시한 매체통합적 접근 방식의 BAT 선정 방법론은 사업장에서 오염물질 저감을 위한 최적의 배출시설 선정과 통합환경관리제도 운영에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.242-250
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• 2010

본 연구는 삼나무의 건조 중 발생하는 Volatile Organic Compounds (VOCs) 중 terpenoids 성분을 분석하기 위해 thermal extractor를 이용하였다. 기존의 건조 조건을 고려하여 $27^{\circ}C$,$60^{\circ}C$, $80^{\circ}C$, $100^{\circ}C$, $120^{\circ}C$에서 실험을 실시한 결과 온도 조건이 높아질수록 VOCs와 terpenoids의 방산량이 증가하였다. 방산된 VOCs 중 terpenoids 화합물이 차지하는 비율은 각각의 온도에 대해 87.5%, 81.6%, 83.6%, 90.1%, 97.3%로 특히$100^{\circ}C$와 $120^{\circ}C$에서는 90% 이상의 높은 비율을 차지하였다. 상대적으로 가장 높은 비율을 차지하고 있는 성분은 ${\delta}$-cadinene이었으며 이 외에도 총 32종류의 다양한 terpenoids 성분이 검출되었다. 특히 방산된 성분들은 모두 탄소 15개로 이루어진 sesquiterpene 류에 속하는 성분으로서 삼나무를 이루는 주요 성분임을 확인하였다. 방산 된 sesquiterpenes 화합물의 이용을 모색하고자 피부사상균에 대한 항진균 활성을 한천희석법을 이용하여 평가 해 보았다. 그 결과 공시 균주 Trichophyton rubrum, Trichophyton mentagrophytes, Microsporum gypseum 에 대해 모두 활성을 나타냈다. 시료의 농도가 5000 ppm일 때에는 3 균주에 대해 모두 100%의 활성을 나타냈으며 1000 ppm일 때에는 95.2%, 98.7%, 97.3%의 활성을, 100 ppm일 때에는 90.5%, 43.6%, 85.9%의 활성을 각각 보였다.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.156-161
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• 2020

산업화 이후 다양한 화학물질의 생산과 이용은 우리 삶의 질을 높이는데 기여하였지만 그로 인한 대량의 폐기물 방출은 필연적이며 환경오염은 날이 갈수록 심각해지고 있다. 환경오염에 의한 화학물질의 노출은 인간의 건강과 생태계에 악영향을 주고 있다. 우리의 삶에 영향을 줄 수 있는 오염된 환경을 정화하는 것은 매우 중요한 문제이다. 광범위한 석유화학제품의 사용으로 인해 독성 난분해성 방향족화합물이 토양, 지하수, 폐수 등에서 빈번하게 검출되고 있다. 특히 합성수지, 합성섬유, 염료, 살충제, 방부제 등의 원료로 사용되는 페놀은 주요 오염물질이며, 호흡곤란, 두통, 구토, 돌연변이, 발암 등을 일으킬 수 있다. 본 연구에서는 페놀분해균주인 DWB-1-8을 섬유폐수에서 분리, 동정하였으며 16S rRNA유전자 염기서열분석결과 Comamonas testosteroni로 동정 되었다. 본 실험 균주의 최적 생장 및 최적페놀분해 배양 조건은 0.7% K₂HPO₄, 0.6% NaH₂PO₄, 0.1% NH₄NO₃, 0.015% MgSO₄·7H₂O, 0.001% FeSO₄·7H₂O, 초기 pH 7 및 30℃ 였으며, 다른 독성 화합물인 벤젠, 톨루엔 혹은 크실렌(BTX)을 유일탄소원으로 이용하여 생장할 수 있었다.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.375-382
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• 2014

금속산화물이 담지된 허니컴 형상의 플라즈마-촉매 반응기를 이용하여 아이소프로필 알코올(isopropyl alcohol, IPA) 저감 및 부산물 생성 거동에 대해 조사하였다. 허니컴 형상의 다공질 세라믹 지지체(주성분: ${\alpha}-Al_2O_3$)에 금속산화물로 산화철($Fe_2O_3$) 또는 산화구리(CuO)를 담지시킨 후, 이 촉매가 동축 원통형 전극구조 내부에 위치하도록 플라즈마-촉매 반응기를 구성하였다. 플라즈마 반응에 의한 IPA 분해속도가 매우 빨랐기 때문에 IPA 분해효율 자체는 금속산화물 담지 여부 및 금속산화물 종류에 관계없이 유사한 것으로 나타났으나, 부산물 생성거동은 촉매종류에 따라 큰 차이를 보여주었다. 아세톤, 폼알데하이드, 아세트알데하이드, 메테인, 일산화탄소 등의 유해 부산물 농도는 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$ < $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$ < ${\alpha}-Al_2O_3$ 순으로 높게 나타났다. 유량 $1L\;min^{-1}$, IPA 초기농도 5,000 ppm(산소: 10%), 방전전력 47 W의 조건에서 얻어진 $CO_2$ 선택도는 ${\alpha}-Al_2O_3$, $CuO/{\alpha}-Al_2O_3$, $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$에 대해 각각 40, 80, 95%로서 $Fe_2O_3/{\alpha}-Al_2O_3$가 플라즈마-촉매를 이용한 IPA의 산화에 가장 효과적인 것으로 나타났다. 플라즈마를 단독으로 사용하여 휘발성유기화합물을 분해할 경우 타르형태의 생성물이 반응기에 퇴적되는 문제점이 있으나, 플라즈마-촉매 공정에서는 이러한 현상이 관찰되지 않았으며 촉매의 활성이 그대로 유지되었다.

• Applied Microscopy
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• 제37권1호
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• pp.11-21
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• 2007

가열공정이 없는 생식은 화식과 달리 대사효소가 보존되어 있어 체내에서 유익한 작용을 할 것으로 예측되고 있다. 생식 시장의 확대에도 불구하고 아직까지 생식의 효과에 대한 과학적 연구가 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 수컷 ICR 생쥐를 일반사료 섭취 후 올리브오일을 투여한 대조군, 사염화탄소$(CCl_4)$를 투여한 실험군 1 (Exp 1), 생식을 급이한 후 사염화탄소를 처리한 실험군 2 (Exp 2)로 나누어 간내 효소, 단백질 및 조직학적 분석을 통하여 생식의 간보호 효과를 확인하고자 하였다. 혈청 AST 수치는 대조군에서 $135.50{\pm}121.84\;IU/L$, 실험군 1에서 $4808.07{\pm}1492.94\;IU/L$, 실험군 2에서 $1799.20{\pm}1182.27\;IU/L$로 나타났으며, ALT 수치는 대조군에서 $27.60{\pm}15.04\;IU/L$, 실험군 1에서 $7317.60{\pm}2137.51\;IU/L$, 실험군 2에서 $2902.20{\pm}2302.71\;IU/L$로 나타났다(p<0.01). ALP는 대조군에서 $279.90{\pm}38.32\;IU/L$, 실험군 1에서 $329.7{\pm}50.65\;IU/L$, 실험군 2에서 $427.80{\pm}85.36\;IU/L$로 나타났다. 이는 실험군 2와 실험군 1, 실험군 2와 대조군 사이에서 각각 유의한 차이가 있었다(p<0.01). 또한 조직학적인 관찰에서도 실험군 1과 실험군 2 사이에 뚜렷한 차이가 관찰되었다. 사염화탄소를 처리한 실험군 1은 육안관찰과 광학현미경 관찰에서 심한 조직괴사가 관찰되었지만 실험군 2에서는 육안검사 상 정상조직과 거의 차이를 보이지 않았고 광학현미경 관찰에서는 중심정맥 주위로 약간의 괴사와 심한 호중구 침윤현상을 보여주었다. 생식에 함유된 저분자량의 생리활성 물질은 다양한 페놀 화합물(phenolic compounds)로 구성되어 있으며, 항산화작용으로 대표되는 수많은 생리활성기능을 가지고 있다. 곡류 원료의 대표적인 식물성 생리활성물질(phytonutrients)로서 곡류에는 phytoesterogen, lignan, phytic acid, 콩에는 phytoesterogen (isoflavon), phytosterol, saponiu, 과채류에는 carotenoid, flavonoid, 유기황 복합체 (organosulfur compounds), 버섯류에는 alkaloid, polypeptide, nucleoside가 다량 함유되어 있다. 모든 곡류에는 arabinoxylan과 ferulic acid와 같은 식물성 생리활성물질들이 다량 함유되어 있어 생식은 곡류의 phytochemical의 활성을 높이는 가장 효과적인 섭취방법이라고 할 수 있다. 이번 연구 결과는 생식이 직접적인 간보호 효과를 보임으로써 건강기능성식품으로서의 가능성을 제시하였다. 앞으로 생식의 효과에 대한 다양한 후속 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.158-164
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• 2006

축산 관리시설로부터 발생하는 악취와 이를 저감하려는 연구들이 국내에서 활발히 진행되고 있다. 축산 관리시설로부터 발생하는 악취를 저감시키기 위해서는 주요 악취 기인 화합물 및 이들의 발생 메커니즘이 규명되어져야 하는데, 이를 위해 정확하고 객관적인 악취 화합물의 분석 기술이 필수적이다. 이에, 본 연구에서는 고상(固想) 미세추출법(SPME; Solid-phase microextraction)을 이용하여 현장에서 대상 화합물을 흡착하고, GC/MSD 혹은 GC/FID를 이용하여 정량 분석하여 화합물의 손실을 최소화 하는 분석 방법을 소개하고자 한다. 본 연구에서의 대상 악취 화합물은 trimethylamine(TMA), carbon disulfide($CS_2$), dimethyl sulfide(DMS), dimethyl disulfide(DMDS), acetic acid(AA), propionic arid(PA) 그리고 n-butyric acid(BA)이다. SPME-GC 검정곡선의 직선성을 나타내는 결과로 TMA의 결정계수($R^2$)는 0.984(0.056-1.437), $CS_2$는 0.996(0.039-0.999), DMS는 0.994(0.029-0.756), DMDS는 0.995(0.024-0.623), AA는 0.992(0.068-1.314), PA는 0.955(0.047-0.940), 그리고 BA는 0.976(0.036-0.712)이었다. 분석 검출한계는 AA, PA, BA, TMA, DMS, $CS_2$, DMDS에 대하여 각각 5.67, 6.39, 5.78, 25.2, 0.098, 0.363, 0.099 ppbv이었다. 본 연구에서 제안한 방법을 이용하여 계사, 돈사 및 우사에서 발생하는 악취화합물을 정량 분석하였다. 계사 내부에서 DMDS를 제외한 모든 화합물이 검출이 되었는데, 문헌에서 보고된 human odor threshold를 초과하였다.

• The Korean Journal of Physiology
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• 제2권1호
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• pp.23-30
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• 1968

Tissue homogenates of 12 kinds of human cancer tissues were incubated separately in medium containing $C^{14}-1-glucose$ and $C^{14}-6-glucose$ as a substrate in order to observe the oxidative pathway of glucose in the tumor tissues. At the end of 3 hours incubation in the Dubnuff metabolic shaking incubator, respiratory $CO_2$ samples trapped by alkaling which was placed in the center well of incubation flask were analysed for total $CO_2$ production rates and their radioactivities. The tissue homogenate samples after incubation were analyzed for their concentrations of glucose, lactate and pyruvate. Calculations were made on the glucose consumption rate and accumulation rates of lactate and pyruvate. Fractionation of oxidative pathway of glucose was carried out by calculating $C^{14}O_2 yields from C-1 and C-6 carbon of glucose. The following results were obtained. 1. In 12 kinds of human cancer, total $CO_2$ production rates were less than $8{\mu}M/gm$ except 2 cases. These lower values impressed that oxidative metabolism in the tumor tissues generally inhibited as compared with that in normal tissues. On the other hand, fractions of $CO_2$ derived from glucose to total $CO_2$ production rates (RSA) were less than 10% in every case. These facts showed that oxidation of glucose into $CO_2$ was remarkably inhibited in the tumor tissues. 2. Factions of glucose disappeared into $CO_2\;(RGD_{CO_2})$, lactate $(RGD_L)$, pyruvate $(RGD_P)$ to glucose consumption rates were as follows. $RGD_{CO_2}$ were less than 2% in cases of in this experiment and $RGD_L$ showed more than 5% except in 2 cases. These facts showed that anaerobic degradation of glucose into 3 carbon compounds was easily proceeded but further degradation into $CO_2$ via the TCA cycle was greatly inhibited resulting in accumulation of lactate. There are large variation in values of $RGD_P$ in different kinds of tumor tissue but relatively higher values in $RGD_{CO_2}$ were obtained in the tumor tissues as compared with those of normal tissues. 3. The oxidative pathway of glucose in tumor tissues were analyzed from the values of RSA which were obtained in $C^{14}-1\;and\;C^{14}-6-glucose$ incubation experiments. It was found that 3% of $CO_2$ derived from glucose were oxidized via the principal EMP-TCA cycle and the remainder were via alternate pathway such as HMP in the liver cancer and values in other cancer tissues were as follows; 4% in the tongue cancer, 6% in the colon cancer, 6% in the lung cancer, 9% in the stomach cancer, 11% in the ovarian cancer, 12% in the neck tumor, 22% in the uterine cancer, 22% in the bladder tumor, 32% in the spindle cell sarcoma and 65% in the brain tumor. These values except later 2 cases showed less than 30% which is the lowest value among the normal tissues. Even in the brain tumor in which showed highest value in the tumor group. It is reasonable to suppose that this fraction was remarkably decreased because values in normal brain tissue was more than 90%. From the above data, it was concluded that in tumor tissues, oxidation of glucose via TCA cycle was greatly inhibited but correlation between degree of inhibited oxidation of glucose via TCA cycle and malignancy of tumor were not clarified in this experiments.

• 대한환경공학회지
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• 제29권9호
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• pp.1035-1043
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• 2007

본 연구는 침출수 재순환 공법과 산소요구량과 탄소요구량의 절감이 가능한 단축질소제거공법(shortcut biological nitrogen removal: SBNR)을 병합하여 침출수중의 암모니아와 유기물을 효과적으로 제거하는 방안에 대해 부피 약 200 $m^3$의 pilot 규모 매립지를 만들어 연구하였다. 매립지에서 발생한 침출수는 연속회분식반응기(sequencing batch reactor: SBR)형태의 on-site reactor에서 암모니아성 질소를 아질산으로 부분질산화 시킨 후 매립지로 재유입 시켜 지중탈질(in-situ denitrification)을 유도하였다. 침출수는 매립면적에 따른 년평균 강우량을 기준으로 약 221 L/cycle을 주당 3회 재순환 하였다. 그 결과 반응시간은 약 6시간으로 운전하였을 때 $NO_2^{-}-N/NO_x-N$의 비는 약 0.8에 이르러 효과적인 아질산 축적을 이룰 수 있었으며 온도저하로 인해 질산화의 저해가 일어나기 이전의 질산화 효율은 약 80%에 달하여 단축질소제거공정을 위한 아질산 축적이 가능함을 보여주었다. 이와 같이 SBR을 통해 질산화하여 재순환한 침출수의 $NO_x$-N는 모형 매립지 내에서 모두 제거할 수 있었으며, 침출수에 비교적 높은 농도의 황산염이 존재하여 황산염환원 및 황을 이용한 독립영양탈질반응이 매우 중요한 반응기전이 되는 것으로 나타났다. 따라서 침출수 재순환 공법과 단축질소제거공법을 병합한 조기안정화 기술은 매립지의 조기안정화와 침출수의 질소제거에 효과적인 공법으로 사용할 수 있을 것이라 사료된다.

• 한국균학회지
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• 제44권1호
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• pp.23-30
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• 2016

본 연구에서는 복령의 성장 환경조건이 다른 지역(강원도, 경상도, 전라도)별 복령의 성분 분석 및 생리활성 비교를 위해 연구하였다. 일반성분 분석 결과, oxygen 46~48%로 가장 많이 포함하고 있었고 다음으로 38~39%의 Carbon, 6.05~6.1% Hydrogen, 0.17~0.21% Nitrogen으로 나타났다. 그리고 3개도 복령 모두에서 sulphur 성분은 발견되지 않았다. 지역별 복령을 inductively coupled plasma-mass spectrometry(ICP) 분석으로 11종의 무기질을 분석한 결과 S는 145~149 ppm, Mg은 69~72 ppm, P는 122~154 ppm로 비슷한 함유량을 나타냈고, Ca은 경상도(509.98 ppm)가 강원도(210.61 ppm)와 전라도 (223.88 ppm)보다 약 2~2.35배보다 많이 함유하였다. GC-MS 분석 결과 모든 복령에서 oleic aid 계열의 지방산이 확인되었다. 50% 에탄올 복령 추출물의 DPPH와 ABTS radical 소거활성과 FRAP 방법을 실행하여 항산화 효과를 알아보았다. 복령 추출물 10mg/ml의 농도에서 강원도, 전라도 복령의 DPPH와 ABTS의 $IC_{50}$ 값은 강원도(3 mg/mL), 경상도(23.03 mg/mL), 전라도(4.16 mg/mL)와 강원도(3.52 mg/mL), 경상도(12.17 mg/mL), 전라도(7.40 mg/mL)로 계산되었다. FRAP에서 $IC_{50}$ 값은 강원도(6.59 mg/mL), 경상도(19.06 mg/mL), 전라도(18.97 mg/mL)로 계산되었다. 연구에 사용한 복령의 항산화 활성은 농도 의존적인 증가를 보였으며 강원도, 전라도, 경상도 복령의 순으로 항산화 활성이 나타났다.