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PET 이용 현황 및 전망 (Current Status and Future Perspective of PET)

  • 이명철
    • 대한핵의학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.1-7
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    • 2002
  • Positron Emission Tomography (PET) is a nuclear medicine imaging modality that consists of systemic administration to a subject of a radiopharmaceutical labeled with a positron-emitting radionuclide. Following administration, its distribution in the organ or structure under study can be assessed as a function of time and space by (1) defecting the annihilation radiation resulting from the interaction of the positrons with matter, and (2) reconstructing the distribution of the radioactivity from a series of that used in computed tomography (CT). The nuclides most generally exhibit chemical properties that render them particularly desirable in physiological studies. The radionuclides most widely used in PET are F-18, C-11, O-15 and N-13. Regarding to the number of the current PET Centers worldwide (based on ICP data), more than 300 PET Centers were in operation in 2000. The use of PET technology grew rapidly compared to that in 1992 and 1996, particularly in the USA, which demonstrates a three-fold rise in PET installations. In 2001, 194 PET Centers were operating in the USA. In 1994, two clinical and research-oriented PET Centers at Seoul National University Hospital and Samsung Medical Center, was established as the first dedicated PET and Cyclotron machines in Korea, followed by two more PET facilities at the Korea Cancer Center Hospital, Ajou Medical Center, Yonsei University Medical Center, National Cancer Center and established their PET Center. Catholic Medical School and Pusan National University Hospital have finalized a plan to install PET machine in 2002, which results in total of nine PET Centers in Korea. Considering annual trends of PET application in four major PET centers in Korea in Asan Medical Center recent six years (from 1995 to 2000), a total of 11,564 patients have been studied every year and the number of PET studies has shown steep growth year upon year. We had 1,020 PET patients in 1995. This number increased to 1,196, 1,756, 2,379, 3,015 and 4,414 in 1996,1997,1998,1999 and 2000, respectively. The application in cardiac disorders is minimal, and among various neuropsychiatric diseases, patients with epilepsy or dementia can benefit from PET studios. Recently, we investigated brain mapping and neuroreceptor works. PET is not a key application for evaluation of the cardiac patients in Korea because of the relatively low incidence of cardiac disease and less costly procedures such as SPECT can now be performed. The changes in the application of PET studios indicate that, initially, brain PET occupied almost 60% in 1995, followed by a gradual decrease in brain application. However, overall PET use in the diagnosis and management of patients with cancer was up to 63% in 2000. The current medicare coverage policy in the USA is very important because reimbursement policy is critical for the promotion of PET. In May 1995, the Health Care Financing Administration (HCFA) began covering the PET perfusion study using Rubidium-82, evaluation of a solitary pulmonary nodule and pathologically proven non-small cell lung cancer. As of July 1999, Medicare's coverage policy expanded to include additional indications: evaluation of recurrent colorectal cancer with a rising CEA level, staging of lymphoma and detection of recurrent or metastatic melanoma. In December of 2001, National Coverage decided to expand Medicare reimbursement for broad use in 6 cancers: lung, colorecctal, lymphoma, melanoma, head and neck, and esophageal cancers; for determining revascularization in heart diseases; and for identifying epilepsy patients. In addition, PET coverage is expected to further expand to diseases affecting women, such as breast, ovarian, uterine and vaginal cancers as well as diseases like prostate cancer and Alzheimer's disease.

이중 구조의 X선 차폐시트 설계를 위한 FLUKA 수송코드의 신뢰성 검증 (Reliability Verification of FLUKA Transport Code for Double Layered X-ray Protective Sheet Design)

  • 강상식;허승욱;최일홍;전제훈;양승우;김교태;허예지;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권7호
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    • pp.547-553
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    • 2017
  • 현재 의료분야에서는 방사선 차폐체로서 납(Pb)이 널리 쓰이고 있다. 하지만 납은 무게가 매우 무거워 납치마 등의 방호복은 장시간 착용이 어려우며, 인체에 치명적인 납 중독의 위험이 상시 가지고 있다는 문제점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 해결하고자 납을 대체 할 수 있는 물질에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 현재 납의 대체물질로써 대표적인 바륨(Ba)과 요오드(I) 등은 우수한 차폐능을 가지고 있지만, 30keV 근처의 에너지 영역에서 특성 X선을 방출하는 특성을 가지고 있다. 환자나 방사선 종사자의 경우 차폐체를 인체에 접촉하고 있는 경우가 많으므로 차폐체에서 발생되는 특성 X선이 인체에 직접 조사되어 방사선 피폭을 증가시킬 위험이 매우 높다. 본 연구에서는 바륨(Ba)과 요오드(I)등에서 발생되는 특성 X선을 제거하기에 적절한 이중구조 차폐체를 방사선 수송코드 중 하나인 FLUKA 수송코드를 개발하여 선행연구로서 진행된 MCNPX 시뮬레이션과 비교 분석하여 이중구조 차폐체의 차폐율에 대한 신뢰성을 검증하고자 하였다. MCNPX와 FLUKA를 이용하여 황산바륨($BaSO_4$)과 산화비스무스($Bi_2O_3$)로 이루어진 다양한 두께조합의 이중구조 차폐체를 설계하였으며, IEC61331-1에 제시된 모식도를 기하학적으로 동일하게 시뮬레이션 상에 구현하였다. 또한, 120 kVp의 연속 X선 스펙트럼에 대한 차폐체의 투과스펙트럼과 흡수선량을 납과 비교 평가하였다. 평가결과, $0.3mm-BaSO_4/0.3mm-Bi_2O_3$$0.1mm-BaSO_4/0.5mm-Bi_2O_3$ 구조에서는 33 keV와 37 keV의 특성 X선을 모두 흡수하였으며, 90 keV 이상의 고에너지 X선에 대해서도 납과 거의 유사한 차폐효율을 보였다. 또한, FLUKA의 수송코드는 33 keV 이하에서는 cut-off 가 발생하여 저에너지 X선 광자에 대한 전산모사에 제약이 있지만, 40 keV 이상의 고에너지 영역에서 MCNPX와의 상대오차가 6 % 이내로 신뢰성이 매우 우수하다는 것을 확인할 수 있었다.

전기분해원리를 이용한 선박평형수관리장치의 배출수에 대한 해양생태독성 및 해양환경위해성에 관한 연구 (The Study on the Marine Eco-toxicity and Ecological Risk of Treated Discharge Water from Ballast Water Management System Using Electrolysis)

  • 손명백;손민호;이지현;손영준;이광현;문창호;김영수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.88-101
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    • 2013
  • 외래종의 유입을 막기 위해 '선박평형수와 침전물의 제어와 관리를 위한 국제협약'이 2004년에 체결되었고 이에 따라 다양한 선박평형수 관리장치가 개발되고 있다. 본 연구에서는 전기분해를 이용하여 선박평형수 내 해양생물 제거를 위한 장치로 개발된 AquaStar$^{TM}$ BWMS가 해양생태계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 1차 생산자로서 규조류 Skeletonema costatum, 1차 소비자로서 윤충류 Brachionus plicatilis 및 포식자로서 어류(넙치) Paralichtys olivaceus를 이용하여 AquaStar$^{TM}$ BWMS의 배출수독성시험과 생성된 화학물질에 대한 환경위해성 평가를 수행하였다. 배출수독성시험결과 가장 민감한 생물은 S. costatum이었고 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 25.00%, LOEC 50.00% 및 72hr-$EC_{50}$이 69.97%였다. B. plicatilis와 P. olivaceus는 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 및 LOEC가 각각 50.00 및 100.00%였다. AquaStarTM BWMS에서 생성된 물질은 총 18개로, bromate, 7개의 volatile halogenated organic compounds, 7개의 halogenated acetic acids, 3개의 halogenated acetonitriles 및 chloropicrin이었다. 생성된 물질들의 지속성과 생물축적성을 보이는 화학물질은 없었으나, 물질의 생태독성을 평가하기에는 불확실성이 높았다. 그러나 MAMPEC 모델을 이용하여 생성된 18개 물질의 PEC는 $4.58{\times}10^{-4}{\sim}4.87{\mu}g\;L^{-1}$였고, PNEC는 $0.016{\sim}320.00{\mu}g\;L^{-1}$였으며, 18개 화확물질의 PEC/PNEC 비율은 1을 초과하지 않았다. 따라서 환경위해성평가결과는 AquaStar$^{TM}$ BWMS에 의하여 처리된 해수가 해양생태계에 수용 불가한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 전기분해를 이용하는 BWMS의 배출수에 대한 S. costatum의 $EC_{50}$은 초기 TRO농도, HAAs의 농도 및 종류수와 양의 상관관계가 있었다.

이중에너지 X선 흡수법을 이용한 골밀도 측정시 99mTc-MDP 투여 전·후 측정값의 변화 (Change in the Measured Value at 99mTc-MDP Administration before and after Bone Density Measurement using the Dual Energy X-ray Absorptiometry)

  • 강용길;원도연;정홍문
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권1호
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    • pp.43-48
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    • 2017
  • 최근 동위원소를 이용한 뼈 스캔 (Bone Scan)검사 후 골밀도 (BMD; Bone Mineral Density)검사를 당일검사로 병행한 경우 이로 인한 골밀도 측정값에 오차 발생 가능성이 제기되고 있으나 방사성의약품 표지화합물 투여 후 이중에너지 X선을 이용한 골밀도 측정값 변화에 대한 임상적 자료가 미비하여 핵의학 체내검사 후 당일 골다공증 검사의 측정값에 대한 논란의 소지가 있다. 따라서 동위원소 표지화합물인 $^{99m}Tc-MDP$가 골밀도 측정값에 영향을 미치는지 임상적 측면에서 실험하였다. 실험에 참가한 대상자의 평균 나이는 $35.17{\pm}9.45$세로 실험 대상자 17명 중 대사성 질환과 골밀도 측정에 영향을 줄 수 있는 허리뼈 압박골절 및 몸쪽 넓적다리뼈 골절이 있는 자를 제외한 12명 중 정상 골밀도 T-scores>-1.0의 환자 6명을 대상으로 $^{99m}Tc-MDP$ 투여 전 후 측정값을 분석한 결과 허리뼈에서 전 후 각각 평균 $0.975{\pm}0.084g/cm^2$, $0.966{\pm}0.078g/cm^2$으로 $0.009g/cm^2$ 증가, 우측 몸쪽 넓적다리뼈에서는 전 후 각각 평균 $0.909{\pm}0.078g/cm^2$, $0.913{\pm}0.086g/cm^2$으로 $0.004g/cm^2$ 감소, 좌측 몸쪽 넓적다리뼈에서는 각각 평균 $0.887{\pm}0.099g/cm^2$, $0.881{\pm}0.103g/cm^2$으로 $0.007g/cm^2$의 증가를 보여 몸쪽 넓적다리뼈 보다 허리뼈에서 더 큰 골밀도 변화를 보여주었다. 그러나 허리뼈와 몸쪽 넓적다리뼈 전체에서 전 후 변화 평균은 $0.0038{\pm}0.014g/cm^2$으로 골밀도 측정값에 유의한 영향이 없음을 알 수 있으며, 또한 두 실험간 전체 상관계수는 0.987으로 방사성동위원소 표지화합물인 $^{99m}Tc-MDP$ 투여가 골밀도 측정값에 영향을 주지 않았다. 따라서 140 keV의 감마선 에너지를 방출하는 테크네슘 표지화합물을 이용한 뼈 스캔검사 후 골밀도 측정값에 유의한 영향을 미치지 않음을 확인하였다. 그러나 핵의학적 체내검사와 골다공증 검사를 당일로 검사함으로 인한 환자의 피폭을 고려한다면 시간 간격을 두고 검사를 시행하는 것이 좋을 것으로 사료된다.

유방암 환자의 전초림프절 생검에서 유방림프신티그라피와 수술 중 감마프로우브의 유용성 (Use of Mammary Lymphoscintigraphy and Intraoperative Radioguided Gamma Probe in Sentinel Lymph Node Biopsy of Breast Cancer)

  • 김순;전석길;김유사
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.478-486
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    • 2000
  • 목적: 조직 검사에서 유방암으로 확진된 환자 15명 (평균 연령 50.4세)을 대상으로 수술 전에 시행한 유방림프신티그라피(lymphoscintigraphy)와 수술 중 감마프로우브를 이용하여, 림프관 유입형태 및 전초림프절(sentinel lymph node)을 찾아, 전초 및 액와림프절을 각각 절제, 생검하여, 전초 림프절의 림프신티그라피 발현율, 전초림프절 전이와 액와림프절 전이의 상관 관계 등을 보고자 하였다. 대상 및 방법: 환자의 임상병기는 병기 I-II 이었고, 4례에서 액와림프절이 촉지되었다. 침습성 관암 13명, 수질암 및 포도당 풍부암이 각각 1명씩이었다. 유방림프신티그라피는 다음과 같이 시행하였다. 방사성의약품 Tc-99m antimony sulfide colloid $30{\sim}37MBq$을 총 0.4 ml 용량으로 만들어, 원발 종괴에서 $2{\sim}3mm$ 떨어진 위치의 12, 3, 6, 9시 방향에 각각 0.1 ml를 피내 주사하고 약 2분 동안 마사지하였다. 저에너지, 고해상도 평행 조준기를 이용하여 초기 동적 영상(10 sec/frame)을 10분간 시행하였으며, 이어서 5분 간격으로 $30{\sim}60$분에 걸쳐 초기 정적영상을 얻었고, 주사 후 2시간에 지연영상을 획득하였으며, 각각의 영상을 비교하여 전초림프절과 유입 림프관을 확인하였다. 유방림프신티그라피검사가 끝나면 즉시 수술실로 옮겨 전초림프절이라고 판독된 부위를 감마프로우브로 찾아 림프절의 계수와 배후 방사능을 측정하였고, 이 부위를 절개하여 조직을 떼어내 표지하고 생검하였으며, 그 외에 배후 방사능보다 높은 계수를 보인 부위가 있으면 따로 표지하여 조직 검사를 하였다. 모든 환자에서 원발 종양의 절제술과 액와림프절 절제술을 시행하였다. 결과: 전체 환자 15명 가운데 14명에서 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마 프로우브로 전초림프절이 발견되었다(전초 림프절 검출율: 93.3%). 유방림프신티그라피로 발견된 평균 전초림프절수는 $2.47{\pm}2.00$개였으며, 감마프로우브를 이용하여 수술로 절제된 평균 전초림프절 수는 $2.36{\pm}1.96$개였다. 초기 동적 유방림프신티그라피에서 전초림프절로 유입되는 림프관이 총 15명 중 3명에서 관찰 할 수 있었으며(20%), 3명에서는 전초림프절이 2시간 지연 영상에서만 발견되었다(20%). 유방림프신티그라피에서 전초림프절이 나타난 시간은 평균 $33.4{\pm}48.4$분이었다. 전초림프절의 조직 생검 결과 14명 가운데 7명의 전초림프절에서 전이 소견이 관찰되었고(50%), 이 중 5명 환자의 액외림프절에서 전이가 보였다(예민도: 71.2%). 그러나 전초림프절에 전이가 있었던 7명 가운데 2명은 액와림프절에서 전이 소견은 관찰되지 않았다. 전초림프절에 전이가 없었던 7명 환자에서는 모두 액와림프절에서도 전이 소견을 관찰 할 수 없었다(특이도: 100%). 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마프로우브로 전초림프절을 발견 할 수 없었던 1명에서 액와절제술 후 액와림프절 조직에서 림프절에 전이가 관찰되었다. 결론: 따라서 유방암 환자에서 유방림프신티그라피와 수술 중 감마프로우브를 이용한 전초림프절 생검은 액와림프절 전이 평가에 있어 높은 예민도와 특이도를 나타내므로 불필요한 액와림프절 절제술을 줄이는데 도움이 될 것이다.

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의료용 우물형 섬광계수기를 이용한 환경 방사선 측정 (Measurement of Environmental Radiation Using Medical Scintillation Detector in Well Counter System)

  • 유광열;박연준;김민정;함은혜;윤지열;김현진;민정환;박훈희
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제38권4호
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    • pp.337-345
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    • 2015
  • 2011년 발생한 후쿠시마 원전 사고 이후, 국민의 방사선에 대한 관심이 급속히 증가하였으며 그에 따른 방사선의 위험성에 대한 우려 또한 증대되고 있다. 따라서 본 연구에서는 일상생활 속에서 접할 수 있는 물질의 방사선 및 환경방사선을 측정하여 그 실태를 알아봄으로써, 국민의 방사선에 대한 올바른 이해를 돕고 더불어 방사선 피폭에 대한 우려를 경감하고자 하였다. 본 연구에서는 'Captus - 3000 갑상샘 섭취율 측정장치'를 이용하여 일상생활에서 쉽게 접할 수 있는 17가지 시료들을 대상으로 방사능을 측정하였으며, 측정에는 우물형 계수기를 이용하였다. 측정한 시료로는 연탄, 표고버섯, 명태, 전지분유, 알카라인 건전지, 단추형 건전지, 표토, 아스팔트, 휘발유, 솔잎, 현무암, 흑연(석탄), 고추냉이, 천일염, 담배, 맥주, 참치(캔)으로 선정하였고 각각의 시료에 대하여 토양자원, 수자원, 식품, 기타자원으로 분류하였다. 수자원으로 선정한 맥주는 식품으로 분류하였다. 또한 우물형 계수기의 감도측정을 위하여 기준선원으로 선 선원 형태의 137Cs을 이용하였다. 우물형 계수기로 137Cs 선선원의 계수값(cpm)을 측정한 후, 각각의 시료에서 얻은 계수값과 스펙트럼을 분석하였고, 식품의 경우에는 식약처의 방사능 허용기준단위인 Bq/Kg으로 환산하여 그 안전성을 판단하였다. 실험 결과, 측정한 시료들 중 유의할 만한 시료들을 집단 A로 분류하였고, 그 외에 배후 방사능과 큰 차이를 보이지 않은 시료들을 집단 B로 분류하였다. 집단 A의 경우 배후 방사능에 비해 알카라인 건전지가 7.67 %, 단추형 건전지가 4.65 %, 아스팔트가 8.03 %, 표토가 3.76 %, 연탄이 7.46% 높은 값을 보였다. 사용된 시료들 모두에서 측정된 방사능이 생활용품의 일부와, 식품의 경우에는 식약처에서 제시한 방사능 허용기준치 이내에 들어 있음을 확인하였다.

양전자 방출핵종 $^{68}$Ga을 이용한 NOTA와 DOTA의 표지 및 시험관내 특성 연구 (Radiolabeling of NOTA and DOTA with Positron Emitting $^{68}$Ga and Investigation of In Vitro Properties)

  • 정재민;김영주;이윤상;이동수;정준기;이명철
    • Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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    • 제43권4호
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    • pp.330-336
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    • 2009
  • 목적: $^{68}$Ge/$^{68}$Ga-제너레이터에서 생산되는 PET용 방사성동위원소인 $^{68}$Ga을 NOTA와 DOTA에 표지하는 조건을 확립하고 이의 안정성 및 단백질 결합 특성을 연구하였고, 여러 가지의 금속이온 공존시 표지효율에 미치는 영향도 관찰하였다. 대상 및 방법: 여러 가지 농도의 NOTA 3HCl과 DOTA 4HCl에 $^{68}$Ge/$^{68}$Ga-제너레이터에서 0.1 M HCl로 용출한 $^{68}$GaCl$_3$ 6.66$\sim$272.8 MBq 1.0 mL와 합치고 초산나트륨 또는 탄산나트륨 완충액을 사용하여 다양한 pH 조건에서 반응하였다. 다양한 금속이온(CuCl$_2$, FeCl$_2$, InCl$_3$, FeCl$_3$), GaCl$_3$, MgCl$_2$, CaCl$_2$)과 0.373 mM NOTA를 $^{68}$Ga(6.77$\sim$8.58 MBq)으로 표지할 때 표지효율을 관찰하였다. $^{68}$Ga의 표지효율은 ITLC-SG고정상으로 하고 아세톤과 생리식염수를 이동상으로 하여 측정하였다. 최적의 pH 조건에서 $^{68}$Ga-NOTA와 $^{68}$Ga-DOTA를 표지한 후 4 시간 동안 안정성을 확인하고, 사람 혈청에서의 단백질 결합능을 평가하였으며, 지용성 정도를 측정하기 위하여 octhanol distribulion 실험을 실시하여 log P값을 구하였다. 결과: $^{68}$Ga-NOTA와 $^{68}$Ga-DOTA의 치적 표지 pH 조건은 각각 pH 6.5와 3.5였고, NOTA는 실온에서 표지가 잘 되었으나 DOTA는 가열이 필요하였다. MgCl$_2$와 CaCl$_2$의 존재는 $^{68}$Ga-NOTA의 표지 효율에 영향을 미치지 않았으나 CuCl$_2$, FeCl$_2$, InCl$_3$, FeCl$_3$, GaCl$_3$이 존재할 경우에는 표지효율이 감소하였다. $^{68}$Ga-NOTA와 $^{68}$Ga-DOTA는 실온에 그대로 두거나 사람혈청과 37$^{\circ}C$에 두었을 때 4 시간 이상 안정하였고, 사람 혈청 단백질 결합능은 2.04$\sim$3.32%로 낮았으며, log P 값은 -3.07로 수용성을 보였다. 결론: $^{68}$Ga의 표지에는 NOTA가 DOTA에 비하여 이상적인 양기능성 킬레이트제로 쓰일 수 있음을 알았다. 또한 $^{68}$Ga-NOTA는 금속이온 존재시 표지효율이 떨어질 수 있지만 안정하고 낮은 단백질 결합을 보였다.

사료내 희토 첨가가 비육돈의 생산성, 혈액내 면역관련 세포수, 육질특성 및 분 중 악취방출 가스함량에 미치는 영향 (Effects of Rare Earth Supplementation on Growth Performance, Blood Immune-Related Cell Population, Meat Quality and Fecal Odor Emission Gases in Finishing Pigs)

  • 신승오;유종상;이제현;장해동;김효진;황염;진영걸;조진호;김인호
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제50권4호
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    • pp.485-498
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    • 2008
  • 본 연구는 희토의 첨가가 비육돈의 생산성, 면역관련 혈액학적 지표, 육질특성 및 분내 유해가스발생 함량에 미치는 영향에 대해 알아보기 위하여 시험을 실시하였다. 3원 교잡종 비육돈 64두를 공시하였으며, 시험 개시시 체중이 65.42±1.16kg 이었고, 10주간 사양시험을 실시하였다. 시험설계는 1)Antibiotic free diet (NC), 2)NC diet+6 weeks 44ppm of tylosin/4 weeks 22ppm of tylosin(PC) 3)NC diet+100ppm of RE(RE1) 및 4)NC diet+200ppm of RE (RE2)로 4개 처리를 하여 처리당 4반복, 반복당 4두씩 완전임의 배치하였다. 사양시험 기간 동안 일당증체량, 일당사료섭취량 및 사료효율은 처리구간에 유의적인 차이가 없었다(P>0.05). 건물 및 질소 소화율은 RE2처리구가 다른 처리구와 비교하여 높게 나타났으며(P<0.05). 에너지소화율은 RE2처리구가 NC 및 RE1처리구와 비교하여 높은 소화율을 나타내었다(P<0.05). WBC 수준은 6주에서 RE1처리구가 NC 및 RE2처리구와 비교하여 높은 함량을 나타내었다(P<0.05). 배최장근의 명도를 나타내는 L*값은 희토를 첨가한 RE1 및 RE2처리구가 NC처리구와 비교하여 높게 나타났으나(P<0.05), a* 값은 PC처리구가 RE1처리구와 비교하여 유의적으로 높았다(P<0.05). 근내지방 내 지방산 조성에 있어서 total MUFA는 RE2처리구가 다른 처리구와 비교하여 높은 함량을 나타내었으며(P<0.05), total UFA는 RE2처리구가 PC처리구와 비교하여 높았다(P<0.05). 등지방 내 지방산 조성에 있어서 Total SFA는 PC처리구가 희토를 첨가한 RE1 및 RE2처리구와 비교하여 높은 함량은 나타내었다(P<0.05). Total UFA/SFA는 희토를 첨가한 RE1 및 RE2처리구가 PC처리구와 비교하여 높게 나타났다(P<0.05). 분내 유해가스 물질의 발생 함량에 있어서 암모니아(NH3)는 희토를 첨가한 RE1 및 RE2 처리구가 NC 및 PC처리구와 비교하여 낮은 함량을 나타내었다(P<0.05). 결론적으로, 본 시험의 결과 비육돈에 희토의 첨가는 영양소 소화율, 육질특성, 지방산조성 및 분내 유해가스 함량에 영향을 미치는 것으로 사료된다.

진해만에서 분리한 중심목 규조류 Skeletonema costatum(Grev.) Cleve의 성장에 미치는 광학적 특성 (Optical Characteristic on the Growth of Centric Diatom, Skeletonema costatum (Grev.) Cleve Isolated from Jinhae Bay in Korea)

  • 오석진;강인석;윤양호;양한섭
    • 환경생물
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    • 제26권2호
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    • pp.57-65
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    • 2008
  • 진해만에서 분리한 중심목 규조류 S. costatum의 성장에 영향을 미치는 광량과 파장을 알기 위해 실내 실험을 수행하였다. 수온 20$^{\circ}C$와 염분 30 psu의 환경조건에서 광량과 성장의 관계식은 $\mu$=1.17 (I-5.25)/(I+81.8), (r=0.98)로 최대 성장속도는 1.17 day$^{-1}$, 반포화광량(K$_s$)은 92.4 ${\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$ 그리고 보상광량(I$_0$)은 5.28 $\mu$mol photon $m^{-2}s^{-1}$)로 나타났다. 진해만에서 I$_0$에 해당하는 수심을 계산한 결과, 3월에서 5월은 3$\sim$5m, 6월은 11m, 7월에서 9월은 4m로 진해만에서 S. costatum은 표층에서 잘 성장할 것으로 나타났다. 하지만 광저해현상은 150 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$ 이상의 광량에서 세포밀도의 감소를 보여, S. costatum의 성장을 위한 최적 수심은 상당히 제한되어 있을 것으로 사료된다. 성장에 미치는 파장의 영향을 알기 위해 발광 다이오드를 이용하여 근자외선 영역부터 근적외선영역을 포함하는 9개 파장 빛을 주사하였다. 25 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$에서 S. costatum은 405, 470, 505, 525, 568, 644 nm에서 성장을 하였지만, 590m와 523nm에서는 성장하지 못하였다. 하지만 100 $\mu$mol photons $m^{-2}s^{-1}$는 모든 파장대에서 잘 성장하였다. 따라서 S. costatum은 황색파장대가 우점하는 폐쇄성 연안역에서 충분히 잘 성장할 수 있을 것으로 판단된다.

LED배양조건에서 미세조류 Nannochloropsis oculata의 생산 효율성을 높이는 공정 최적화 (Optimized Processing Condition of Production of Nannochloropsis oculata under Light-emitting Diode (LED) Condition)

  • 이남규
    • 생명과학회지
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    • 제27권7호
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    • pp.754-759
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    • 2017
  • 100 l scale 미세조류 배양 시스템은 LED 광을 기반으로 자체 제작하였으며 Nannochloropsis oculata를 f/2 medium에서 광도($100{\mu}mol/m^2/s$), 배양온도($20^{\circ}C{\pm}1^{\circ}C$), LD cycle (12 hr)으로 배양하였다. 그 결과 LED blue (475 nm)에서 $100{\mu}mol/m^2/s$의 광도, 24 mg/l의 nitrate 농도에서 100 l 대량배양 결과 최대 biomass인 1.07 g/l를 배양하였다. 이렇게 배양된 미세조류에서 유용물질을 추출의 위한 추출방법을 확보하고 나아가 산물의 추출, 농축 및 건조공정 기술을 최적화하고자 하였다. 추출은 물리적인 방법인 sonicator, homogenizer를 이용한 파쇄법과 화학적인 방법인 0.5M HCl 파쇄법을 이용한 결과 chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid 함량은 물리적인 파쇄법인 sonicator를 이용 시 1.6, 0.5, 0.3 mg/g cell, homogenizer 이용 시 1.0, 0.6, 0.2 mg/g cell로 측정되었다. 0.5M HCl의 화학적 파쇄법 이용 시 chlorophyll a, chlorophyll b 함량은 0.9, 0.8 mg/g cell으로 측정되었다. 파쇄시간당 추출되는 영양물질이 가장 높은 시간은 15 min 파쇄 시 3.6 mg/g cell로 측정되었으며 acetone, methanol, ethanol의 3가지 용매 중 acetone이 3.6 mg/g cell로 효과적이 용매로 측정되었다. 농축은 2종류의 연속원심분리장비(tubular type, disk type), 마이크로필터, 필터프레스 4종 장비를 이용하여 시험한 결과 마이크로필터, disk type 연속원심분리기, Tubular type 연속원심분리기의 경우 16.0, 1.1, 0.5 g/l의 순으로 시간당 수율을 확인하였다. 건조공정 최적화를 위하여 열풍건조기, 진공건조기, 분무건조기, 동결건조기 등의 4종 시생산설비를 이용해 미세조류의 시간당 회수율 분무건조기는 Dextrin 0.5 kg이 첨가되면 회수율이 80%이지만 순도가 떨어졌고 동결건조기 회수율은 60%로 측정되었다.