• 생명과학회지
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• 제21권12호
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• pp.1698-1704
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• 2011

본 연구는 국화추출물이 산화적 스트레스에 의한 세포와 DNA의 손상에 미치는 영향을 조사하였다. 국화추출물의 DPPH 유리 라디칼과 수산화 라디칼의 제거 활성은 $200{\mu}g$/ml에서 각각 92.8%, 73.8%로 나타났으며, $Fe^{2+}$-chelating 효과는 59.4%로 나타났다. 국화 추출물의 지질과산화 억제능은 대조군의 90.3%의 활성을 보였으며, p21 단백질의 발현 수준은 대조군의 79.6%로 나타나 라디칼 처리군에 비해 높은 것으로 조사되었다. 또한 국화추출물의 DNA 분절화 억제 활성은 대조군의 89.6%를 보였고, DNA tail의 이동은 농도에 따른 차이는 있으나 대조군과 비교적 유사한 수준으로 감소되는 경향을 나타내었으며 phospho-H2AX 단백질의 발현은 라디칼 처리군의 79.8%에 해당하는 수준을 보여 DNA 인산화를 억제하는 데 높은 활성을 나타내었다. 따라서 본 연구의 국화추출물은 산화적 스트레스에 의한 생체 내 독성으로부터 세포와 DNA를 보호하는 데 효과적으로 작용하는 천연 항산화 물질로서의 응용이 기대된다.

• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.445-455
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• 2009

미생물학적 황산염 환원은 황산염을 전자수용체로 이용하는 황산염 환원 박테리아에 의해 황산염이 황화이온으로 변환되는 과정이다. 형성된 황화이온은 주변의 용존 금속 이온과 결합하여 용해도가 낮은 금속 황화물로 침전된다. 이 연구에서는 비소와 중금속으로 오염된 송천 금은광산 일대 토양을 대상으로 하여 토착 박테리아에 의한 황산염 환원을 유도함으로써 독성 원소의 원위치 고정화 기술의 효율성을 평가하였다. 왕수 분해 결과, 대상 토양 내 비소, 구리, 납의 함량은 각각 1,311 mg/kg, 146 mg/kg, 294 mg/kg 등으로 나타나 특히 비소의 오염이 심각한 상태였다. 회분식 실험 결과, 미생물학적 황산염 환원에 의하여 pH 증가, 산화환원전위 감소, 황산염 함량 감소, 비소와 구리 함량 감소 등이 관찰되었다. 이 때 가장 높은 중금속 침전 효율을 유도하는 탄소원과 황산염의 농도 범위는 각각 0.2~0.5%, 100~200 mg/L로 나타났다. 미생물학적 또는 화학적으로 황화물 침전을 유도하게 고안된 컬럼 실험 수행 결과, 비소와 구리는 두 컬럼에서 모두 98% 이상 제거되었다. 그러나 산소를 다량 포함한 용액을 주입한 후, 화학적으로 황화물 침전을 유도한 컬럼에서는 즉각적인 비소와 구리의 재용출 현상이 나타났으나, 미생물학적 황산염 환원을 유도한 컬럼에서는 침전물이 30일 이상 장기간 안정성을 보였다. 미생물학적 컬럼 내에 형성된 검은색 침전물을 분석한 결과 FeS와 CuS로 나타났으며 비소는 대부분 철 황화물에 흡착되어 있는 것으로 확인되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2019년도 학술발표회
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• pp.197-197
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• 2019

총인처리시설에서는 응집제를 주입하여 인이나 오염물질을 침전시켜 처리하고 있으며 PAC(poly aluminum chloride)나 $FeCl_3$, $Al_2(SO_4)_3$, 등 다양한 종류의 응집제가 사용되어지고 있다. 하지만 기존에 사용되어 지고 있는 알루미늄계열의 응집제는 처리수에 잔류이온이 존재하게 되어 인체에 축적돼 알츠하이머 병 등 신체질환을 유발할 수 있는 단점이 있다. 따라서 이러한 단점을 사전에 예방하기 위해 $TiCl_4$와 같은 티타늄계열 응집제에 대한 연구가 진행되고 있다. $TiCl_4$ 응집제는 인 제거에 효과적으로 적용할 수 있으며 수중에 잔류이온을 유발하지 않으며 Ti이온은 치과임플란트나 의료장비로 사용될 만큼 인체에 무해하다고 알려져 있다. 응집제 사용에 따라 생성된 응집슬러지의 처리방안에 있어서 기존 응집제의 경우 생성된 슬러지의 대부분은 하수슬러지 위탁처리업체를 통해 소각 및 매립, 재활용 되고 있으나, $TiCl_4$를 응집제로 사용할 경우 생성된 슬러지를 인발하여 건조 및 소성을 통해 이산화티타늄으로 재활용할 수 있어 슬러지를 친환경적으로 처리가 가능해 기존 슬러지 처리방안의 경제적, 환경적 부담을 줄일 수 있는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 $TiCl_4$를 하수처리장 방류수에 주입하여 수중의 총인(T-P)을 처리한 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조와 소성과정을 거쳐 이산화티타늄을 제조하였다. 방류수를 취수해 2.5mg/L의 초기 총인 농도를 가진 원수를 제조하였으며 제조된 원수에 $TiCl_4$를 0.6mL 주입하였을 때 99.93%의 총인제거효율을 얻을 수 있었다. 응집 실험 후 생성된 슬러지를 인발하여 건조 후 $300{\sim}1000^{\circ}C$의 각각 다른 온도조건에서 소성하여 이산화티타늄을 제조하였으며, SEM과 XRD를 통해 제조된 이산화티타늄의 표면특성과 결정성 분석을 실시하였다. 제조된 이산화티타늄은 $500{\sim}800^{\circ}C$에서는 아나타제, $900{\sim}1000^{\circ}C$에서는 루타일 결정구조가 나타났다. 또한, $TiCl_4$ 주입량에 따른 이산화티타늄의 최종 생산량과 제조 시 사용되는 건조로 및 소성로의 경제적 비용 등을 고려하여 이산화티타늄 1Ton을 제조하기 위해 필요한 단가를 산출하였다. 본 연구에서 제조된 이산화티타늄 1kg의 생산단가는 약 5,400원으로 나타났으며, 가장 많이 사용되는 P-25 광촉매 보다 저렴한 가격으로 제조 및 판매를 기대할 수 있다. 따라서 하수처리장에 적용 시 기존 응집제 보다 비싼 $TiCl_4$ 비용을 보완하고 친환경적인 슬러지 처리로 제조된 이산화티타늄의 유통 및 현장적용을 통해 경제적, 환경적으로 우수하다고 판단된다.

• 한국결정성장학회지
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• 제29권5호
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• pp.192-202
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• 2019

국내에서 생산되는 태백도석, 해남도석, 압해도석, 행남도석을 수집한 후, 정제되지 않은 원료는 산처리 공정을 수행하고 도자기용 소지로 제조한 후, 산화 및 환원 소성하여 소성체의 물성을 평가하였다. 정제되지 않은 태백, 압해도석의 경우, 산처리 공정을 통하여 철분 함량을 1.0 % 이하로 감소시켰다. 또한, 산처리 전 도석의 입도는 mean size $8{\sim}18{\mu}m$으로 정제된 도석의 $5.7{\sim}10{\mu}m$에 비교하여 입도가 크고 굵은 입자가 많아 넓은 입도분포를 가졌다. X선 회절법을 이용한 결정상 분석결과에 따르면 대부분의 도석은 소성 전에는 석영(Quartz)을 주상(main phase)로 하고 납석(Pyrophyllite)를 포함하는 결정구조를 보이고 있으며, 해남도석의 경우에는 할로이사이트(halloysite) 결정상을 포함하고 있음을 알 수 있다. 소성체의 흡수율은 태백A/B/C~압해A/B < 태백특A < 행남 < 해남 순으로 나타났으며 환원 소성한 경우가 더 낮은 흡수율을 보였다. 이러한 흡수율 경향은 도석 광물에 포함된 장석(융제)의 함량 때문인 것으로 판단된다. 소성체들의 색상을 비교하면 산처리 공정후, 정제원료(태백특A, 해남, 행남)가 산처리한 비정제 원료(태백A/B/C, 압해 A/B)에 비하여 백색도가 높음을 알 수 있다. 소성체의 비교에서 정제원료의 백색도의 인자인 L* 값이 95~97 %로 비정제 원료(산처리 공정후)의 82~96 % 보다 높은 것을 확인할 수 있다. 이것은 비정제 원료를 산처리하여 철분을 제거하였음에도 불구하고 철분 함량(0.41~1.91 %)이 정제원료의 철분함량(0.11~0.58 %) 보다 높기 때문으로 판단된다.

• 한국포장학회지
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• 제29권1호
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• pp.51-57
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• 2023

이 연구에서는 고압 균질기를 통해 제작된 CNF 수 분산액을 PLA에 적용시키는데 있어 비용과 생산 효율성을 고려하여 동결 건조 방식이 아닌 오븐 건조를 통해 수분을 제거한 ODCNF를 제조하였다. 건조 후 고형화된 CNF 분말을 생분해성 고분자인 PLA에 접목시켜 압출, 사출 공정에서 발생하는 전단응력으로 재분산을 유도하였고, 성공적으로 시편이 만들어졌다. 제작된 시편에 대하여 진행된 전계방사 전자현미경 측정을 통해 셀룰로오스 입자가 PLA 매트릭스 내에 함침되어 있는 것을 확인하였다. 또한 시차주사열량계 측정에서 ODCNF가 PLA에 적용되었을 때 결정화도 상승과 냉 결정화 온도가 앞당겨지는 것을 확인하였다. 그리고 냉각 과정에서 결정이 생성되는 것을 통해 실제 생산 공정에 적용할 경우, 친환경 핵제로써 역할을 수행할 수 있을 것으로 판단하였다. 추가적으로 유변물성 측정기를 통해 첨가된 ODCNF가 PLA의 점도를 과도하게 증가시키지 않아 기존 공정 조건에 그대로 적용할 수 있음을 확인하였고, 이는 제작된 시편을 통해서도 알 수 있었다. 동적 점탄성 특성에서는 첨가된 ODCNF 입자의 필러 효과와 향상된 결정화도로 인해 유리상과 고무상에서 모두 저장 탄성율의 비율이 PLA에 비해 높게 유지되는 것으로 밝혀졌다. 이러한 연구결과를 바탕으로 대량 생산이 가능하고, 생산단가를 낮춘 ODCNF를 이용하여 CNF/PLA 기반의 100% 생분해성 복합재 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.419-425
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• 2023

본 논문은 상용 바이오매스 발전소 가동 조건에서 열교환기 튜브의 고온 부식 특성 분석 결과를 보고하였다. 3종의 상용 열교환기 튜브(SA213T12, SA213T22, SA213T91) 및 열교환기 튜브의 표면 온도 조절이 가능하도록 자체 설계된 고온 부식 평가 장치를 사용하였으며, 약 300시간 동안 다양한 온도 및 가동 조건에서 고온 부식 실험을 수행하였다. 열교환기 튜브 소재에 따른 온도별 고온 부식 특성을 객관적으로 분석하기 위해서 국제표준(ISO 8407)에 입각하여 부식생성물을 제거 후 고온 부식 실험 전후의 튜브 시편 무게 변화량을 산출하였다. 이를 통해 최종적으로 튜브 시편의 평균 두께 감육량 및 감육 속도를 도출하였으며, 전자현미경(FE-SEM) 및 에너지분산형 분광분석법(EDS)을 이요하여 튜브 시편의 표면과 단면의 부식 상태를 분석하였다. 본 연구 결과, 상용 열교환기 소재의 구성 성분 중 크롬과 니켈의 함량이 증가할수록 소재의 고온 부식 특성이 우수하며, 표면 온도가 증가할수록 고온 부식이 촉진되는 것을 확인하였으며, 열교환 온도 조건에 따른 열교환기 튜브 교체주기를 예측할 수 있었다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제19권2호
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• pp.109-124
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• 2014

남극 아문젠해의 탄소순환을 이해하기 위해서 표층에서 심층으로의 입자상 유기탄소 침강플럭스를 ${\psi}$/${\psi}$ 비평형법을 이용하여 추정하였다. 2012년 2월과 3월에 걸쳐 남극 아문젠해의 총 14개 정점에서 깊이별로 해수시료를 채취하였고, 총 ${\psi}$, 용존 ${\psi}$ 및 입자상 유기탄소를 분석하였다. 수심에 따라 총 ${\psi}$의 활동도 농도는 ${\psi}$에 비하여 결핍과 과잉을 나타내었다. 유광대에서 총 ${\psi}$의 결핍 정도는 엽록소 및 형광도와 거울상을 나타내고, 질산염 제거와 수반되어 나타나므로 생물 활동의 영향으로 파악되었다. 심층에서 일어나는 총 ${\psi}$ 결핍은 Fe/Mn 산화물에 의해 이루어지는 것으로 해석되었다. 유광대 바로 아래의 수층에서 나타나는 총 ${\psi}$ 과잉은 재광물화 작용보다는 이 깊이에 집적된 입자상 ${\psi}$에 기인하였다. 정상상태 모델로 추정한 ${\psi}$의 침강플럭스는 평균 $867{\pm}246dpmm^{-2}day^{-1}$이었으며, 유광대에서 질소와 인의 결핍 총량과 밀접한 관련성을 보였다. 입자상 유기탄소와 ${\psi}$의 비율($7.08{\pm}4.27{\mu}molCdpm^{-1}$)을 이용하여 추정한 입자상 유기탄소의 침강플럭스는 평균 $5.9{\pm}3.9mmolCm^{-2}day^{-1}$으로 나타났는데 이 값은 2-3월의 웨델해와 유사한 수준이었다. 입자상 유기탄소 플럭스와 일차생산력의 비율로 나타낸 생물 펌프의 효율(ThE)은 3-54%(평균 28%) 범위였다.

• 대한환경공학회지
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• 제37권8호
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• pp.441-449
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• 2015

본 연구에서는 시아노박테리아 배양액을 대상으로 여러 종류의 금속이온의 첨가에 의한 응집 및 응결 효과를 흡광도 또는 제타포텐셜 측정을 통하여 조사하였다. 흡광도 측정으로부터 얻은 시아노박테리아의 응결효율은 $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$>$Fe^{2+}$>$Ca^{2+}$ 순으로 높았으며, 특히 동일한 전하량을 갖는 +3가 금속이온의 경우, 응결 시 수반되는 금속 제거율을 측정한 결과, $Al^{3+}$>$La^{3+}$>$Ho^{3+}$ 순으로 응결효율과 상응하는 결과를 얻었다. 시아노박테리아의 제타포텐셜은 음의 값을 나타냈으며, 그 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값도 증가하였다. 또한, 시아노박테리아 용액의 pH를 증가시킬 때 pH < 5.5 이하에서는 빠르게 제타포텐셜 값이 감소하였으나, $5.5{\leq}pH{\leq}10$ 범위에서는 거의 일정한 제타포텐셜 값($-46{\pm}1mV$)을 보였다. 일정한 시아노박테리아의 농도($A_{730}=0.25$)에서 금속이온의 농도에 따른 제타포텐셜 증가 효과는 $Al^{3+}$>$Ho^{3+}$>$La^{3+}{\gg}Mg^{2+}{\geq}Ca^{2+}{\gg}K^+$ 순으로 나타났다. 일정한 금속이온 농도에서 시아노박테리아의 농도에 따른 제타포텐셜 변화를 측정한 결과, $K^+$, $Mg^{2+}$ 및 $Ca^{2+}$이온의 경우 시아노박테리아의 농도가 증가하더라도 제타포텐셜의 변화가 미미하였다. 반면에, +3가 이온 중 $Ho^{3+}$와 $La^{3+}$이온의 경우에 시아노박테리아의 농도가 증가할수록 제타포텐셜 값이 감소하였으며, 감소율 면에서 $Ho^{3+}$이온이 $La^{3+}$이온보다는 작게 얻어졌다. 이와는 달리, $Al^{3+}$이온의 경우에는 시아노박테리아의 농도가 증가함에 따라 제타포텐셜 값이 증가하다가 감소하였다. $Al^{3+}$이온은 가수분해 중합체 생성의 영향으로 제타포텐셜 측정만으로는 응집 내지 응결 효과를 해석하기가 어려웠다.

• 대한화장품학회지
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• 제38권1호
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• pp.57-65
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• 2012

본 연구에서는 비파엽 추출물의 항산화 활성, 타이로시네이즈 저해 활성, 및 추출물/분획의 성분 분석에 대한 연구를 수행하였다. 비파엽 추출물의 자유라디칼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 50 % 에탄올 추출물($22.63{\mu}g/mL$) < 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획(6.75) < 당을 제거시킨 아글리콘(aglycone) 분획(5.06) 순으로 증가하였다. 루미놀(luminol)-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 총항산화능은 에틸아세테이트 분획($OSC_{50}$, $0.75{\mu}g/mL$), 아글리콘 분획(0.79) 및 50 % 에탄올 추출물(1.61)에서 모두 큰 활성을 나타내었다. 비파엽 추출물의 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 보호효과를 조사하였다. 비파엽 추출물은 모든 분획에서 농도 의존적($5{\sim}50{\mu}g/mL$)으로 증가하였으며, 특히 에틸아세테이트 분획은 $10{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}50$이 390.8 min, $50{\mu}g/mL$ 농도에서 ${\tau}50$이 1471.5 min으로 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 타이로시네이즈 저해 활성($IC_50$)은 에틸아세테이트 분획($75.25{\mu}g/mL$) < 50 % 에탄올 추출물($74.1{\mu}g/mL$) < 아글리콘 분획($43.35{\mu}g/mL$) 순으로 미백제로 알려진 알부틴보타 타이로시네이즈 저해활성이 크게 나타났다. 비파엽 추출물 중 에틸아세테이트 분획의 TLC 분석 결과 7개의 띠(EJL 1 - EJL 7)가 나타났다. HPLC로 아글리콘 분획을 분석한 결과 kaempferol 및 quercetin이 각각 53.7 % 및 46.3 %였으며, 따라서 추출물 중에는 kaempferol 및 그 배당체 비율이 다소 높은 것으로 나타났다. 이상의 결과들은 비파엽 추출물 또는 분획이 $^1O_2$ 및 다른 ROS를 소거 또는 소광함으로써 그리고 ROS에 대항해서 세포막을 효과적으로 보호함으로써 태양 자외선에 노출된 피부를 보호하는 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 타이로시네이즈 저해 효과로부터 비파엽 추출물 및 분획물은 기능성 화장품 원료로서 응용가능성이 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제35권3호
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• pp.209-217
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• 2009

본 연구에서는 금불초 꽃 추출물의 피부 상재균에 대한 항균작용과 항산화, tyroinase 저해 효과에 관한 조사를 수행하였다. 피부 상재균에 대한 항균활성 측정결과, P. acnes에 대한 ethyl acetate 분획의 MIC는 0.25 %로 나타났으며, methyl paraben과 비슷한 활성을 나타냈고 quercetin보다는 큰 항균활성을 나타내었다. 추출물의 free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)은 ethyl acetate 분획에서 $8.55{\mu}g$/mL로 측정되었다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 금불초 꽃 추출물의 총 항산화능은 ethyl acetate 분획 $0.24{\mu}g$/mL로, 50 % EtOH extract와 aglycone 분획 보다 ethyl acetate 분획에서 가장 큰 활성을 나타내었다. 금불초 꽃 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였다. 금불초 꽃 추출물의 경우 $5{\sim}100{\mu}g$/mL의 농도에서 광용혈을 억제하였다. 특히 당을 제거시킨 플라보노이드 aglycone 분획은 $25{\mu}g$/mL 농도에서 $\tau_{50}$이 164.15 min으로 매우 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 미백 효과측정으로는 각각 tyrosinase의 활성 저해 효과를 측정하였다. Tyrosinase의 활성 저해 효과($IC_{50}$)는 ethyl acetate 분획에서 $87.03{\mu}g$/mL 로 나타났다. 이상의 결과들은 금불초 꽃 추출물이 $^1O_2$ 혹은 다른 ROS를 소광시키거나 소거함으로써 그리고 ROS에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로서 작용할 수 있음을 가리키며, 금불초 꽃 성분 분석, ethyl acetate 분획의 tyrosinase 저해활성 그리고 피부 상재균에 대한 항균작용으로부터 항산화, 항노화 및 항균성 화장품 소재로서의 응용 가능성을 확인하였다.