• 한국식품영양학회지
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• 제10권1호
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• pp.37-43
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• 1997

본 연구는 지질의 과산화에 대한 항산화 효과를 조사하기 위하여 엉겅퀴(Silybum marianum)로부터 silymarin 및 silybin을 정제하여 실험하였다. Silymarin 및 silybin은 xanthine oxidase system에서 superoxide anion의 생성을 억제하였다. 쥐의 간 mitochondria에서는 silymarin 및 silybin은 reduced nicotinamide adenine dinucleotide phosphate(NADPH)에 의해 효과적 또는 ascorbic acid 또는 Fenton's reagent에 의하여 비효소적으로 유도되는 지질의 과산화를 억제하였다. 또 mitochondria의 지질과산화도 silymarin 및 silybin에 의하여 억제되었고 NADPH 의존 cychrome P-450 reductase에 의한 Fe2+의 산화도 silymarin 및 silybin에 의하여 억제되었다. Silymarin 및 silybin은 microsome의 효소 시스템 및 linoleic acid hydroperoxide induced peroxidation system에서 지질의 과산화의 연쇄반응에서 유리기의 억제효과가 있었다.

• Environmental Engineering Research
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• 제12권5호
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• pp.238-243
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• 2007

The Fenton reaction, which refers to the reaction between ferrous ions and hydrogen peroxide to produce the OH radical, has not been widely applied to the disinfection of microorganisms despite being economic and environmentally friendly. Cho et al. have previously proposed the neutral photo ferrioxalate system as a solution to the problems posed by the Fenton reaction in acidic conditions, but this system still requires an external hydrogen peroxide supply. In the present study, we developed a simple disinfection technology using the photo or solar ferrioxalate reaction without the need for an external hydrogen peroxide supply. E. coli was employed as the indicating microorganism. The study results demonstrated the effectiveness of the photo ferrioxalate system in inactivating E. coli without any external hydrogen peroxide supply, as long as dissolved oxygen is supplied. Furthermore, the solar ferrioxalate system achieved faster inactivation of E. coli than an artificial light source at similar irradiance.

• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.117-121
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• 2018

하폐수 고도산화처리(AOP, advanced oxidation process) 중 하나인 펜톤산화법과 전기화학적 방법을 결합한 전기펜톤산화법의 cathode에 stainless steel mesh (SUS mesh)를 적용하였다. 난분해성 물질인 염료 methylene blue (MB) 용액에 대해서, SUS mesh의 표면 처리 및 산화철 코팅 여부에 따라 전기펜톤산화 처리의 효율이 어떻게 달라지는지를 비교, 분석하였다. MB분해 반응의 효율 비교를 통해 mesh 표면에 코팅된 산화철의 양이 많을수록 전극의 촉매 특성이 높아짐을 확인하였고, 이는 전극표면에서 in situ로 발생하는 과산화수소의 발생량이 높아지는 것과 연관이 있었다. 전류-전위 순환법(CV)을 통해 개발된 전극의 전기화학적 특성을 평가해 본 결과, mesh 표면에 코팅된 산화철의 양이 많을수록 전기화학적 산화-환원 특성 또한 개선되었고, 이것이 우수한 전기펜톤산화 전극으로서의 성능과 밀접한 관계가 있음을 확인하였다.

• 한국토양환경학회지
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• 제2권3호
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• pp.49-57
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• 1997

천연 토양 속에 많이 존재하는 철광식인 goethite, magnetite와 과산화수소수를 이용해 펜톤 유사 반응(Fenton-like oxidation)을 유도하여 디젤과 등유로 각각 오염된 모래(silica sand)를 회분식 시스템으로 처리하여 보았다. 과산화수소수의 농도(0%, 1%, 15%), 초기 오염물의 농도(0.2, 0.5, 1.0g디젤, 등유/kg 모래), 그리고 철광석(iron minerals)의 양(0, 1, 5wt% magnetite or goethite)을 달리하여 반응조건들을 조사하였다. 모래-철광석-$H_2O$$_2$system에서의 오염물의 분해는 잔존 Total Petroleum Hydrocarbon(TPH)의 농도를 분석하여 확인하였다. 디젤이 silica sand에 오염된 경우(1.0g오염물/kg soil, 5wt% magnetite)에 과산화수소수의 농도를 0%, 1%, 그리고 15%로 달리하여 본 결과 8일후 각각 0%, 25%, 60%의 TPH 감소를 보였다. 철광석의 양이 lwt%에서 5wt%로 증가되었을 경우, 오염물의제거량이 magnetite의 경우 16%, goethite의 경우 13.1%만큼 증가하였다. 등유가 사용된 경우에 있어서의 오염물 분해는 디젤이 사용된 경우와 비슷하게 나타났다. Magnetite system은 iron(II)과 iron(III)이 공존하며, 미량의 철성분이 용해되므로 goethite system보다 오염물의 분해가 더 많이 일어나는 것으로 보인다. 그러나 용해된 철성분은 철광석 표면에 침전물의 형태로 쌓이게 되어 철광석 표면의 전자교환능력을 감소시키고 과산화수소수를 quenching시키는 것으로 사료된다. 그리하여 goethite system에서 과산화수소수가 적게 소모되어 magnetite system보다 나은 처리효율을 가지는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과를 통하여 볼 때 천연토양속에는 magnetite와 goethite같은 철광석이 함유되어 있으므로 별도의 철성분 첨가없이 과산화수소수의 처리만으로도 석유로 오염된 토양의 처리가 가능할 것으로 보인다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권5호
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• pp.105-114
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• 2007

Advanced oxidation processes(AOPs)는 강력한 산화제인 hydroxyl radical(${\cdot}OH$)를 생성하여 오염물질을 산화시키는 기법이다. 본 연구에서는 DNAPL인 trichloroethylene(TCE)과 tetrachloroethylene(PCE)의 수리학적 특성을 고려하여 우수한 고도산화처리기법($UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$기법, $UV/H_2O_2$기법)의 적용성 평가를 실시하였다. TCE, PCE 처리에 있어 가장 높은 분해효율을 보인 기법은 $UV/H_2O_2$기법으로 pH 6의 중성조건에서 TCE의 경우 150분 만에 99.92%의 TCE 분해를 나타내었고($[H_2O_2]$ = 147 mM, UV dose = 17.4 kwh/L), PCE의 경우 반응 2시간에 99.99%가 분해되었다($[H_2O_2]$ = 29.4 mM, UV dose = 52.2 kwh/L). 또한, $UV/Fe^{3+}$-chelating agent/$H_2O_2$기법을 적용하였을 경우, TCE는 90분 만에 99.9% (UV dose = 34.8 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 147 mM) PCE는 반응시간 6시간 만에 99.81% (UV dose = 17.4 kwh/L, $[Fe^{3+}]$ = 0.1 mM, [Oxalate] = 0.6 mM, $[H_2O_2]$ = 29.4 mM)의 빠른 분해경향을 보였다. 이러한 결과는 기존의 고도산화처리기법 중 modified Fenton 반응에 UV를 적용함으로서 반응 중 $H_2O_2$의 재생산을 증가시킬 수 있음을 보여주고 있다. 또한, Fe(III) 이온의 Fe(II) 이온으로의 환원을 용이하게 하여 기존 Fenton 반응에 비해 처리시간의 단축 및 분해효율의 향상을 기대할 수 있을 것이다. 그리고, oxalate나 acetate같은 저분자 유기산 착제의 적용으로 pH의 안정성과 분해효율의 향상이 가능하고, 철이온 및 oxalate나 acetate와 같은 물질이 자연상에 존재함에 따라 보다 경제적이고 친환경적인 실용적 처리기법 도출이 가능할 것이다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제7권3호
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• pp.95-102
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• 2002

본 연구에서는 염소계화합물로 오염된 토양 및 지하수의 효율적인 처리방안으로 산화망간을 이용한 염소계화합물의 환원분해반응을 유도하였다. 기존의 펜톤반응은 산성 pH에서 효율적이며 고농도의 과산화수소를 소모하는데 비하여, 산화망간/과산화수소 시스템에서는중성 pH에서 낮은 과산화수소 농도($\leq$294mM)로도 효율적인 CT의 분해율을 보였으며 pH가 증가함에 따라 CT의 분해율도 증가하였다. 또한 산화망간 농도의 증가율에 비하여 CT의 분해율은 그다지 높은 증가율을 보이지 않았으며, 이는 반응시 발생하는 산소의 생성율이 증가하기 때문으로 보여지며 발생하는 산소가 산화망간표면과 과산화수소의 접촉빈도를 감소시키기 때문에 일어나는 현상으로 여겨진다. 이러한 연구결과는 난분해성물질인 염소계화합물로 오염된 토양 및 지하수의 복원 시 토양의 pH완충효과 때문에 전통적인 펜톤반응을 적용하기 어려운 반면 산화망간으로 촉매화된 펜톤유사반응은 매우 효과적이며 경제적인 처리 방안이 될 수 있음을 보여주고 있다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권1호
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• pp.36-43
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• 2000

본 연구는 B 염색조합 공동폐수처리장의염색폐수 처리공정중 Fenton 공정에서 발생되는 무기슬러지의 처리 및 재활용에 관한 연구로서, Pilot plant에 의하여 재용해철($Fe^{3+}$)과 FECL의 혼합용액을 사용한 연속식 산화실험 결과, 처리수의 $COD_{cl}$ 는 대략 100 mg/l이하였으며 이때 $COD_{cl}$제거율은 78.9%로 $H_2O_2/Fe^{total}$가 대략 1.5범위에서 최적치를 나타내었다. 슬러지의 용해공정 후에 배출되는 2차 슬러지에 대하여 3성분을 측정하여 1차 슬러지와 비교해 볼 때 회분은 약 85%가 감소되었으며, 건조기준 총 슬러지는 약 65%의 감량율을 나타내었고, 슬러지의 속의 철염의 재용해율은 대략 90~95%정도였다 슬러지 재활용공정의 예상투자비용은 시설용량 30,000 $m^3$/d/d 기준으로 약 3.5억원이 소요되며, 예상운영비는 하루에 약 130만원(연간 4.2억원)의 절감을 예상할 수 있으며, 투자비에 대한 이자비용을 감안하면 설비투자비용에 대한 투자자본금 회수기간(PP)은 약 10.5개월이 필요하고, 회계적이익율(ARR)은 179%, 순현재가치(NPV)는 7.92억원, 내부수익률(IRR)은 약 110%로 충분한 투자가치가 있는 것으로 판명되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권1호
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• pp.9-14
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• 2009

본 연구에서는 폴리에스테르 중합폐수의 배출 원수에 약 600 mg/L의 고농도로 존재하는 1,4-dioxane을 5 mg/L 이하까지 (2011년 규제 시행) 제거할 수 있는 고급산화공정의 현장 적용 기술을 개발하고자 구미지역 폴리에스테르 제조회사 중 K사의 폐수처리 시설을 선정하여 연구를 하였다. 공기의 공급 하에 광펜톤산화반응을 K사에 설치된 pilot에서 운전하였다. 막대형 산기관을 통해 공기를 공급하면서 10개의 UV-C 램프(240 ${\mu}W/cm^2$)의 조사 하에 과산화수소(2,800 ppm)와 철염(1,400 ppm)을 주입하였을 때 1,4-dioxane의 제거 효율이 2시간 만에 90%까지 나타나는 결과를 도출할 수 있었다. 그러나 처리수의 1,4-dioxane 농도는 약 60 mg/L으로 여전히 높았다. 그리하여 후속 처리로 bench-scale의 활성슬러지공정(V=8.9 L)을 이용하여 광펜톤산화 처리수 내의 1,4-dioxane 제거 가능성을 평가하였다. 그 결과로서 활성슬러지공정의 유출수내의 1,4-dioxane의 농도는 약 2~3 mg/L까지 저감되었으며 이를 통해, 광펜톤산화공정과 활성슬러지공정의 연계처리를 통해 1,4-dioxane 배출 허용기준(5 mg/L, 2011년)에 부합될 수 있는 효과적인 처리공정임을 입증하였다.

• Journal of Dairy Science and Biotechnology
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• 제38권3호
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• pp.134-141
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• 2020

Oxidative stress is a cascade reaction characterized by a significant increase in the amount of oxidized components. Free radicals produced by oxidative stress are one of the common features in several experimental models of disease, and contribute to wide range of neurodegenerative diseases, including Alzheimer's disease. Iron (II) species can participate in the Fenton, and Fenton-like reactions, to react with hydrogen peroxide and generate hydroxyl radical. As iron accumulation and oxidative stress are associated with the pathological progression of neurodegenerative diseases, iron chelation and antioxidant therapies have become strategies to combat these diseases. Due to the complexity of the redox system in vivo, a multifaceted approach may be an attractive therapeutic strategy. Further investigations are highly expected for the prevention and treatment of neurodegenerative diseases in future.

• Food Science and Biotechnology
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• 제18권1호
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• pp.130-136
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• 2009

The present study was conducted to determine the protective ability of the ethanol extracts of Hypericum scabroides Robson & Poulter (HS) and Hypericum triquetrifolium Turra (HT) against the protein oxidation and DNA damage induced by Fenton system. The ability of HS and HT to prevent oxidative damage to bovine serum albumin (BSA) induced by $Fe^{3+}/H_2O_2$ and ascorbic acid was investigated. The ethanol extracts of HS and HT at different concentrations ($50-1,000{\mu}g/mL$) efficiently prevented protein oxidation induced by hydroxy radical as assayed by protein oxidation markers including protein carbonyl formation (PCO) and polyacrylamide gel electrophoresis. The effect of ethanol extracts of HS and HT on DNA cleavage induced by UV-photholysis of $H_2O_2$ using pBluescript M13+ plasmid DNA were investigated. These extracts significantly inhibited DNA damage induced by reactive oxygen species (ROS). Therefore, HS and HT extracts may be useful in the food industry as effective synthetic antioxidants.