• 대한환경공학회지
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• 제28권1호
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• pp.42-47
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• 2006

생물학적 고도처리는 혐기, 무산소, 호기의 조건을 반복하거나 재배열함으로서 이루어지는데 이때 혐기조와 무산소조에서는 유기산이 발생한다. 여기서 발생한 유기산은 질소와 인의 제거와 슬러지침강성에 중요한 인자로 작용한다. 따라서 본 연구에서는 하 폐수 고도처리 시 F/M비 변화에 따른 유기산의 발생정도와 잔류농도 변화와 기에 따른 유기물과 질소의 제거 특성과 처리효율 및 슬러지 침강성과의 관계를 모색하기 위해 특성을 검토 하였다. 고도처리를 위해 $A^2/O$ 공정을 사용하였고 MLSS의 농도의 변화로 F/M비를 조절하였다. F/M비를 $0.16{\sim}0.08$ kg-BOD/kg-MLSS/day로 변화 시켰을 때 F/M비에 감소에 따라 회분식 반응기에 의한 유기산의 생성량의 증가하였고 잔류 유기산 농도는 감소하였다가 증가하였다. F/M비가 $0.16kg/kg{\cdot}d$ 실험 조건에서 SVI와 SS는 높게 나타났으며 F/M비가 $0.11{\sim}0.13kg/kg{\cdot}d$로 높아짐에 따라 감소하여 양호한 상태를 보이다 F/M비가 증가함에 SVI와 SS도 지속적으로 증가하여 $0.08kg/kg{\cdot}d$에서 높은 SVI와 SS 농도를 나타내었다. 무산소조의 유기산 잔류 농도 그리고 탈질률을 비교한 결과 무산소조의 유기산 잔류량이 적을수록 탈질률은 증가하였다. 슬러지 침강성과 질소 제거효율을 고려한 최적의 유기산 잔류 농도는 $1.4{\sim}2.2$ mg/L이며 이때의 F/M비는 $0.11{\sim}0.13$ kg-BOD/kg-MLSS/day범위로 나타났다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권4호
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• pp.503-515
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• 2014

최근 하수처리장의 질소 및 인 방류수 수질기준이 강화되고 슬러지의 해양투기가 금지됨에 따라 기존 표준활성슬러지공법의 고도처리공법으로의 증설 및 새로운 하수슬러지 처리공법에 대한 환경성, 경제성 평가의 필요성이 증가하고 있다. 이러한 고도처리 및 슬러지 처리공법은 운영 단계뿐만 아니라 건설, 폐기를 포함한 전과정에 걸쳐 환경 전반에 영향을 미치며 경제적 비용을 소모하므로, 본 연구에서는 건설에서부터 폐기까지의 전과정을 고려하여 고도처리공정 및 슬러지 처리 공법의 환경성, 경제성을 평가하고자 한다. 고도처리공법으로 Anaerobic/Anoxic/Oxic ($A_2O$), Bamard Denitrification Phosphate (Bardenpho), Virginia Initiative Plant (VIP), Modified University of Cape Town (MUCT) 공법을, 슬러지 처리공법으로는 매립, 소각, 퇴비화를 선정하였다. 각 공법에 따른 환경성, 경제성 평가를 위하여 International organization for standardization (ISO)에서 제시하는 가이드라인을 따라 전과정평가를 수행하였으며, 전생애비용을 산정 비교하였다. 각 고도처리 공법에 대한 평가 결과, 환경영향 측면에서는 운영 단계에서의 생물학적 처리로 인한 온실가스 배출이, 경제성 측면에서는 운영 단계에서의 전력소모가 가장 많은 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 가장 친환경적인 하수처리 및 슬러지 처리공법은 $A_2O$ 공법과 퇴비화로 환경에 가장 큰 영향을 미치는 CAS 공법과 매립에 비해 환경영향을 52% 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 경제적인 측면에서는 가장 많은 비용을 소요하는 CAS 공법과 매립 적용 시에 비해 MUCT 공법과 퇴비화가 전생애비용을 62% 절약할 수 있음을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 고도처리 공법으로의 증설 및 슬러지 처리에 대한 전과정을 고려하여 친환경적이며 경제적인 공법을 선정하기 위해 전과정평가를 수행하고 전생애비용을 산출하여 각 공법을 비교 및 평가하였으며, 전과정평가의 환경성 및 경제성에 중요한 영향인자를 분석하였다. 따라서 본 연구의 방법론을 통하여 환경부하 및 경비 절감을 고려한 고도처리공법의 개보수 공정 및 슬러지 공정 선택이 가능할 것으로 예상된다.

• 한국재료학회지
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• 제11권8호
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• pp.641-646
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• 2001

$650^{\circ}C$에서 Co(η$^{5}$ $V_{5}$ $H_{5}$ ) (CO)$_2$의 반웅성.화학기상증착법에 의해 도핑되지 않은 다결정실리콘 위에 $CoSi_2$충이 직접 (in-situ) 성장되었고 이 $CoSi_2$층들의 열적안정성을 $800~1000^{\circ}C$의 온도구간에서 조사하였다. 직접 성장 방법에 의해 성장된 $CoSi_2$충은 표면에 평행한 (111) 면의 면적이 큰 결정립들을 가지는 반면에, $CoSi_2$가 먼저 형성되고 $CoSi_2$로 상변태되는 기존의 두단계 성장 방법에 의해 성장된 CoSi$_2$충은 표면에 평행한 (111) 면을 가지는 결정립들이 거의 없었다. 직접 성장 방법에 의해 성장된 $CoSi_2$층의 열적 안정성은 기존의 두 단계 성장 방법에 의해 성장된 $CoSi_2$층의 열적안정성보다 개선되어 열화 온도가 $100^{\circ}C$정도 더 높았다. 큰 결정립의 다결정실리론 기판 위에서 직접 성장된 $CoSi_2$충은 $950^{\circ}C$에서 열처리한 후에도 안정했다. 직접 성장에 의한 열적 안정성의 개선 효과는 다결정실리콘 기판의 결정립의 크기가 작을 때 두드러졌다. 직접 성장된 $CoSi_2$층의 열적 안정성 개선의 주된 원인은 다결정실리콘의 각 결정립들 위에 유사에피 성장을 하면서 자라난 $CoSi_2$ 결정립들이 균일한 $CoSi_2$층을 형성하여 이것이 계의 계면에너지를 낮추기 때문이라고 사료된다.

• 지구물리와물리탐사
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• 제9권1호
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• pp.67-72
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• 2006

지하 염수층의 $CO_2$ 주입은 큰 저장 능력으로 인하여 대기 중으로의 $CO_2$ 방출을 감소시키기 위한 가장 유망한 방법일 것이다. $CO_2$ 저장은 적어도 수 천년 간 $CO_2$가 지층 안에 안전하게 남아있도록 주의깊게 계획되고 모니터링되어야 한다. 특히 해양 저류층에 대한 탄성파 탐사 방법들은 알맞은 저류층특성이 제공된다면 $CO_2$의 주인공정과 분산을 모니터링하기 위한 일차적인 수단이다. 탄성파탐사 방법은 잠재적인 트랩, 저류층 특성, 저류층 저장능력의 규명에 또한 필수적이다. 따라서 $CO_2$ 저장에 대한 탄성파 반응의 변화에 대한 평가는 매우 초기 단계에 이루어져야 한다. 이것은 모암과 $CO_2$ 사이의 화학적 작용에 의해 일어날 수 있는 유체의 특성이나 광물 조성의 변화에 따른 탄성파 반응에서의 잠재적 변화를 평가하기 위해 나중 단계에 다시 고려될 필요가 있다. 따라서 저류층에 일정시간 이상의 $CO_2$ 주입에 의한 탄성파 반응 변화에 대해 섬세히 구축된 모형은 장기간의 모니터링 프로그램 설계에 도움을 준다. 그러한 목적으로 주입된 $CO_2$에 대한 단기간과 장기간의 4차원 탄성파 반응을 모델링하도록 설계된, 그래픽 사용자 인터페이스((GUI)를 채택한 암석물리학 모의실험장치를 개발했다. 적용분야는 $CO_2$ 위상 변화, 국부적인 압력과 온도 변화, 화학 반응 및 광물의 침전을 포함한다. 이방성 가스만(Gassmann) 식을 모의실험장치에 고려시킴으로써 단층과 파쇄대를 재활성화 시키는 $CO_2$의 탄성파 반응 또한 예측될 수 있다. 이 논문에서는 암석물리학 모의실험장치를 적용했던 현장(해상과 육상의 잠재적 $CO_2$ 격리 지역)의 사례를 보여주고 있다. 4차원 탄성파 반응들이 모니터링 프로그램의 설계를 돕기 위하여 만들어 졌다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제38권3호
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• pp.213-222
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• 2010

본 연구에서는 리그닌 전구물질 생합성에 관여하는 CCoAOMT (Caffeoyl-CoA-O-methyltransferase)유전자의 발현을 분자생물학적으로 억제시킨 상태와 정상적인 상태에서 생장한 현사시나무를 대상으로 홀로셀룰로 오스, 리그닌과 단당류 조성에 관한 정량 분석을 각각 실시하였다. 그리고 각각의 목질바이오매스로부터 MWL (milled wood lignin)을 추출하여 메톡실기정량, DFRC, Py-GC/MS, GPC, $^{13}C$ NMR 분석 등 리그닌의 화학 구조적 특성을 비교하였다. 정상재와 형질전환체의 홀로셀룰로오스 함량은 각각 81.6%와 82.3%로 큰 차이는 없었지만, 리그닌 함량은 각각 21.7%와 18.3%로 형질전환체가 약 3.4% 정도 낮았다. 정상재와 형질전환체의 구성 단당류 분석결과, 글루코오스는 각각 511.0 mg/g와 584.8 mg/g, 그리고 자일로오스는 각각 217.8 mg/g와 187.5 mg/g로 나타나 CCoAOMT 발현억제는 단당류 조성에 영향을 미치는 것으로 분석되었다. 각 시 료로부터 단리한 리그닌(MWL)의 메톡실기 정량에 따르면 CCoAOMT 발현을 억제한 시료에서 약 7% 정도의 메톡실기가 감소하는 것으로 나타났고, 이는 $^{13}C$-NMR 분석과 Py-GC/MS 분석을 통하여 확인할 수 있었다. 또한 Py-GC/MS 분석에 의하면 정상재와 형질전환체 리그닌의 G/S 비율이 각각 0.59와 0.44로 나타난점으로 미루어 CCoAOMT 발현 억제는 리그닌 생합성 과정에서 G unit 생합성보다 S unit 생합성에 더 많은 영향을 미치는 것으로 예측할 수 있다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제8권
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• pp.65-73
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• 1967

간척지(干拓地) 토양(土壤)의 제염기간(除鹽期間)을 단축(短縮)하여 빠른 시일내(時日內)에 정상답화(正常沓化) 시킬 수 있는 제염방법(除鹽方法) 연구(硏究)의 목적(目的)으로 토탄(土炭)을 주원료(主原料)로 하여 만든 토양개량제(土壤改良劑)인 CHP (일종(一種)의 Ca-humate)를 염류토(鹽類土)에 사용(使用)하여 pot에서 이의 제염효과(除鹽?果), 이화학성질개량(理化學性質改良) 및 수도재배시험(水稻栽培試驗)을 실시(實施)한 결과(結果) 아래와 같다. 1. CHP 처리(處理)는 염류토(鹽類土)의 입단화(粒團化)에 영향(影響)을 주어 입단구조(粒團構造)가 약간(若干) 개량(改良)되었다. 2. 투수성(透水性)은 현저(顯著)한 효과(效果)가 있어 CHP-A 1.0% 처리(處理)는 무처리(無處理)에 비(比)하여 투수속도(透水速度)에서 약(約) 3배(倍), 투수량(透水量)에서 약(約) 4.5배(倍)로 증가(增加)하였다. 3. 제염효과(除鹽效果)는 CHP 처리량(處理量)을 증가(增加)할수록 단기간(短期間)에 제염(除鹽)을 기(期)할 수 있다는 성적(成績)을 얻은바 무처리구(無處理區)가 투수(透水)를 시작(始作)할 때 CHP-A 1.0%구(區)에서는 토양중(土壤中)의 Na가 약(約) 80% 용탈(溶脫)되었다. 4. CEC 및 인산흡수능(燐酸吸收能)은 CHP 처리(處理)에 의(依)하여 일정(一定)한 경향(傾向)이 없어 거의 무관(無關)하였다. 5. 수도생육상황(水稻生育狀況)은 강우량(降雨量)에 의(依)하여 크게 영향(影響)을 받았으나 처리량(處理量)이 많을수록 완전답(完全沓)과 비슷한 생육(生育)을 하였고 토양중(土壤中)의 염농도(鹽濃度)에 비례(比例)하여 염조해(鹽阻害), 무효분얼(無效分蘖), 비중(秕重)이 증가(增加) 되었다. 6. 정조수량(精租收量)은 CHP 처리량(處理量)에 따라 증가(增加)되었으며 CHP 0.5%구(區)와 정상답(正常沓)의 정조수량(精租收量)이 비슷하였고 CHP-A 1.0%구(區)는 무처리구(無處理區)에 비(比)해 약(約) 15 배(倍) 이상(以上)이었고 정상답(正常沓)보다도 약(約) 25%나 증수(增收)되었음을 보였다. 본(本) 실험(實驗) 결과(結果)로 보아 포장(圃場)에서의 배수(排水) 및 관개(灌漑)등에 관(關)한 토목학적(土木學的)인 관리(管理)가 pot에서와 같이 용이(容易)하게 다루게 될 수 있다면 본(本) CHP의 시용(施用)은 간척사업(干拓事業)에 획기적(劃期的)인 성과(成果)를 얻을 수있을 것이다.

• 한국축산식품학회지
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• 제28권1호
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• pp.51-58
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• 2008

본 연구는 지방을 비교적 많이 함유하는 발효소시지의 지방을 감소시키기 위해 대두단백질을 지방대체제로 이용하여 발효소시지를 제조하였으며, starter culture로는 상업화된 유산균주인 LK30 plus 균주를 대조구로 하여 콜레스테롤 저하와 항고혈압활성 및 S. aureus에 대한 항균력을 갖는 기능성 유산균주를 복합 starter culture로 접종하여 숙성기간동안 제품의 이화학적, 조직학적, 미생물적 특성과 콜레스테롤 저하 및 항고혈압 활성과 S. aureus의 균수의 변화를 통해 항균활성을 평가하였다. 지방을 첨가하지 않는 저지방 발효소시지는 기존의 고지방 발효소시지에 비해 약 90% 이상의 지방을 감소시켰고, 숙성시간을 약 7-14일 정도 단축시킬 수 있었나, 저지방 발효소시지에서 나타나는 지나친 감량에 의한 외관의 주름 및 경도의 증가가 나타났다. 발효소시지들의 일반성분 검사 결과, 숙성시간이 경과됨에 따라 수분은 감소하는데 반해, 지방과 단백질의 함량은 상대적으로 증가하였으며, 제품의 pH는 발효기간 동안 감소되어졌다가 숙성기간동안 유지되는 경향을 보였다. 또한, 숙성 중 명도는 감소하고, 전단력과 무게감량은 증가하는 경향을 보였다. 콜레스테롤 저하와 항고혈압 활성 및 S. aureus에 대한 항균활성과 같은 기능성은 발효소시지내에서는 뚜렷한 효과를 보이지 않았다. '따라서 저지방 발효소시지에서 나타나는 과다한 주름을 방지하기 위하여 일정함량의 지방첨가와 probiotic 유산균 주가 함유하는 기능성이 발효 육제품에도 나타날 수 있도록 하는 보다 심도 있는 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제51권4호
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• pp.345-358
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• 2018

이 연구는 전기석이 본초 광물의 활용 가능성을 평가하기 위하여 중국 산동성 흑색 전기석 5종, 브라질 미나스 제라이스(Minas Geraris)광산의 흑색 및 핑크색 전기석 2종, 한국 대유광산 흑색 전기석 1종을 대상으로 전자탐침미세분석, X-선 회절분석, 유도결합플라스마 분광방출분석, 퓨리에변환 적외선분광분석, 원적외선 분석, 핵자기공명분석 및 물-전기석 반응에 따른 pH-DO 변화를 수행하였다. 또한, 전기석 찜질방의 온열효과와 전기석 분말을 첨가한 비누가 피부에 미치는 영향을 검토하였다. 연구에 사용된 전기석 시료들은 철과 알루미늄 및 붕소 함량이 높은 유형으로 분류되며, 칼슘, 나트륨, 칼륨, 철과 붕소 함량변화는 전기석의 고용체 특성을 반영한다. $CaO/(CaO+Na_2O)$와 MgO/(FeO+MgO) 함량비는 높은 정(+)의 상관관계를 갖는다. 전기석 분말과 증류수와의 반응에서 DO값은 반응시간의 경과에 따라 낮아지며, DO=10에서 안정된다. pH는 6시간까지 증가되고, 24시간 이후에는 대체적으로 pH=8에서 안정된 상태를 유지한다. 전기석은 단파장에서 흡수 스펙트럼의 강도와 투과율이 낮아지며, 흡수 스펙트럼의 파장과 강도는 구성 원소의 함량과 결정학적 특징에 따라 달라진다. 특히, 철의 함량증가는 방사량을 감소시키는 원인이 되는 것으로 확인되었다. 전기석의 철 함량과 원적외선 방사량의 상관관계는 높은 정(+)의 상관성을 가지며, 알루미늄과 마그네슘 함량은 부(-)의 상관관계를 나타낸다. 증류수와 전기석 분말의 반응은 $^{17}O-NMR$ 반치폭을 감소시키는 것으로 확인되었다. 전기석에 의한 고온 찜질방(약 $100^{\circ}C$ 사우나)에서의 온열효과는 체온을 $0.5-1.5^{\circ}C$ 정도 높이며, 맥박은 평균 12회, 혈압은 10mg Hg 상승한다. 전기석 비누는 피부에 매우 좋은 효과를 나타내며, 알레르기와 아토피 등의 문제성 피부에서 보통이상의 개선 효과를 갖는 것으로 확인되었다.

• Applied Microscopy
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• 제40권2호
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• pp.89-99
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• 2010

섬유모세포 (fibroblast)는 결합조직을 구성하는 세포의 한 종류로서, 결합조직 전체에 분포하는 것으로 알려져 있다. 섬유모세포는 주위환경에 따라 형태가 쉽게 변하며, 대부분 결합조직내에 고정되어 분포하고 있지만 염증이 일어났을 때나 조직배양중에는 세포들이 이동하기도 한다. 또한 조직이 손상되었을 때 상처부위로 이동하여 대량의 콜라겐 층을 형성함으로써 손상된 조직을 복구시키기도 한다. 미토콘드리아는 전자전달계(electron transport system)를 통해 세포대사에 필요한 ATP를 생산하는 것을 주 기능으로 한다. 미토콘드리아의 형태적 변이와 산화적 스트레스 그리고 전자전달효소 결핍으로 인한 세포내 활성산소의 증가 등의 기능이상으로 세포의 노화가 이루어지기도 하며, apoptosis의 주요 원인이 되기도 한다. 지금까지 간흡충 (Clonorchis sinensis)에 감염된 담관 조직으로부터 분리하여 배양된 섬유모세포에서 나타나는 세포질돌기의 증가와 같은 형태적인 변화양상과 배양중의 섬유모세포에 간흡충 분비배설물질을 첨가할 경우 섬유모세포의 형태와 세포분열양상의 변화가 이루어진다는 보고가 있었다. 하지만 간흡충의 감염이 미토콘드리아 효소의 분포에 미치는 영향에 대한 연구는 미흡하다. 따라서 이 연구에서는 간흡충 피낭유충을 실험쥐에 감염시킨 후 시간 경과에 따른 담관의 형태변화를 관찰하고, 간흡충에 감염된 담관과 담관으로부터 분리하여 배양한 섬유모세포의 미토콘드리아 전자전달효소 분포를 확인하여 간흡충에 감염된 담관에 존재하는 섬유모세포가 미토콘드리아 전자전달계 이상으로 인한 변이와 관련이 있는지 확인하였다. 간흡충에 감염된 담관에 분포하는 섬유모세포에서는 주변 섬유성조직에 의한 물리적 손상으로 세포질이 파괴되고, 소포체의 확장 및 미토콘드리아 내막의 손상이 관찰되었다. 미토콘드리아 전자전달 효소는 간흡충에 감염된 담관 조직과 담관 섬유모세포를 분리하여 배양하였을 경우에 정상대조군에 비해 ATPase, COXII, porin의 분포가 감소하였다. 간흡충에 감염된 담관은 충체의 자극으로 인해 결합조직의 섬유화가 이루어지고, 이러한 담관에 존재하는 섬유모세포는 섬유조직에 의한 물리적 상해로 세포가 파괴되었다. 감염된 담관으로 부터 분리된 섬유모세포는 간흡충 감염에 의한 화학적 손상으로 미토콘드리아 전자전달효소가 감소되었다. 그 결과, 섬유모세포는 미토콘드리아의 전자전달계 기능이상으로 인한 세포사멸이 유도될 것으로 추측된다. 따라서 간흡충의 감염은 물리적 자극에 의한 담관의 섬유화, 화학적 자극에 의한 섬유모세포 대사과정의 변이를 유발하며, 미토콘드리아의 경우 ATP 생성을 위한 섬유모세포의 전자전달효소의 분포를 감소시켜 정상 조직에 존재하는 섬유모세포와 같은 기능을 수행하지 못하고 담관의 섬유화가 유지되는 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.523-532
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• 2015

맥문동(Liriope platyphylla)은 염증(inflammation), 당뇨(diabetes), 신경퇴행성질환(neurodegenerative disorder), 비만(obesity), 변비(constipation), 아토피질환(atopic dermatitis) 등의 다양한 임상질환에 매우 우수한 치료효과를 나타내는 것으로 알려져왔다. 또한, 하이드로콜로이드막(hydrocolloid membranes, HCM)은 피부경화증 피부궤양(scleroderma skin ulcers), 피부궤양(cutaneous ulcers), 영구적 고막천공(permanent tympanic membrane perforations), 욕창(pressure sores), 욕창궤양(decubitus ulcers)과 같은 피부질환 치료에 많이 사용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 기능성이 우수한 맥문동 추출물을 HCM에 혼합하여 맥문동 혼합 하이드로콜로이드막(HCM-LP)을 제조하고, 물리화학적 특성을 분석한 뒤 2도 화상을 유발한 SD 랫드에 14일 동안 처리하여 치료효과를 분석하였다. 그 결과, 일반 하이드로콜로이드막(HCM)에 비하여 HCM-LP에서 인장강도와 흡수성은 각각 38.4%, 46.3% 감소하였으나 표면거칠기는 38.1% 증가하였다. 화상을 유발한 SD 랫드에서 HCM-LP를 처리한 결과, 화상 유발 14일 후에 HCM-LP처리그룹은 GZ처리그룹에 비하여 유의적으로 화상크기 감소를 나타내었을 뿐만 아니라 흉터감소, 재상피화, 신생혈관형성 그리고 세포외기질의 침적을 유도하였다. 따라서 이러한 결과는 HCM-LP가 신생혈관형성과 연결조직형성 조절을 통해 SD 랫드에서의 화상 치료를 향상시킴을 의미한다. 또한, 본 연구는 HCM-LP가 피부상처의 치료에 적용할 수 있는 다른 기능성 물질을 포함하는 HCM의 개발에 대한 가능성을 제시하고 있다.