• 한국응용과학기술학회지
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• 제36권2호
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• pp.592-599
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• 2019

This study is to stabilize insoluble and unstable active ingredient which is Idebenone (INCI name: hydroxydecyl ubiquinone) in a multi-lamellar vesicle (MLV) and to stabilize it in the skin care cosmetics. Idebenone is good effective raw material in the treatment of Alzheimer's disease in the medical field and a powerful antioxidant in dermatology. It is well known as a substance that inhibits the formation of melanin and cleans the skin pigment. However, it did not dissolve in any solvent and it was difficult to apply in cosmetic applications. Niosome vesicle was able to develop a nano-particle by making a multi-layer of idebenone encapsulated with a nonionic surfactant, hydrogenated lecithin and glycine soja (soybean) sterols and passing it through a high pressure microfluidizer. Idebenone niosome vesicle (INV) has been developed to have the ability to dissolve transparently in water and to promote transdermal penetration. The appearance of the INV was a yellowish liquid having specific odor, and the particle size distribution of INV was about 10~80 nm. The pH was 5~8 (mean=6.8). This capsulation with idebenone was stored in a $45^{\circ}C$ incubator for 3 months and its stability was observed and quantitatively measured by HPLC. As a result, the stability of the sample encapsulated in the niosome vesicle (97.5%) was about 66.3% higher than that of the non-capsule sample of 32.5%. Idebenone 1% INV was used for the efficacy test and clinical trial evaluation as follows. The anti-oxidative activity of INV was 38.2%, which was superior to that of 12.8% tocopherol (control). The melanin-reducing effect of B16 melanoma cells was better than INV (17.4%) and Albutin (control) (9.6%). Pro-collagen synthesis rate was 128.2% for INV and 89.3% for tocopherol (control). The skin moisturizing effect was 15.5% better than the placebo sample. The elasticity effect was 9.7% better than the placebo sample. As an application field, INV containing 1% of idebenone is expected to be able to develop various functional cosmetic formulations such as skin toner, ampoule essence, cream, eye cream and sunblock cream. In addition, it is expected that this encapsulated material will be widely applicable to emulsifying agents for skin use in the pharmaceutical industry as well as the cosmetics industry.

• 생명과학회지
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• 제29권2호
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• pp.198-201
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• 2019

Bacillus mojavensis를 이용한 항진균성 및 식물 생장 촉진 활성이 최근 보고되었다. 이런 활성은 사이드로포어의 일반적 특성과 일치하여, 본 연구에서는 Bacillus mojavensis가 생산하는 사이드로포어를 고체상추출 카트리지와 액체크로마토그래피-사중극 비행시간형 탠덤 질량분석기를 이용하여 규명하였다. Bacillus mojavensis를 페놀 배지에서 16시간 동안 배양하고 동결 건조 시킨 후, 물에 용해시켜 고상추출 카트리지에 로딩하였다. 카트리지는 5% 메탄올로 세척하고 2% 포름산을 이용해 용출 시켰다. 용출액은 메탄올에 재용해 후 분석을 하였다. Bacillus mojavensis의 사이드로포어는 질량 스펙트럼의 결과를 바탕으로 882.2556의 분자량을 갖는 카테콜타입의 사이드로포어 중 하나인 bacillibactin으로 확인되었다. 이 사이드로포어 분석은 Bacillus 연구 및 기능성 식품 그리고 Bacillus mojavensis의 약학 응용 분야에 큰 기여를 할 것으로 예상된다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.29-36
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• 2019

본 연구에서는 Lactobacillus plantarum (L. plantarum) ilchiwhangchil 1785와 L. plantarum ilchiwhangchil 2020을 이용하여 황칠나무 잎 가지 추출물 및 수액의 발효 조건을 검토하였다. 지수성장기의 L. plantarum ilchiwhangchil 1785와 L. plantarum ilchiwhangchil 2020 균주를 발효에 사용하였다. 발효 중에 발효액의 pH 변화와 생균수의 변화를 분석하였다. 그 결과, 적당한 발효 조건은 잎 가지 추출물 20 wt% 및 수액 1 wt%를 함유하고, $37^{\circ}C$에서 2일간 발효시키는 것이었다. 잎 가지, 수액 발효 추출물의 항균력은 최소저해농도법(MIC)과 disk diffusion 방법을 이용하여 대장균(Escherichia coli, E. coli), 포도상구균(Staphylococcus aureus, S. aureus), 녹농균(Pseudomonas aeruginosa, P. aeruginosa)을 대상으로 비교하였다. 비발효 추출물을 함유한 배지에서 배양한 것보다 황칠나무 잎 가지 추출물 및 수액의 발효액을 함유한 배지에서 배양한 세 가지 균주 모두에서 항균활성이 증가하였다. 또한, 황칠나무 발효 추출물의 함량에 비례하여 항균 활성이 증가하였다. 연구 결과는 황칠나무 잎 가지 추출물 및 수액의 발효물의 천연보존제, 화장품소재 및 천연물 포장소재 등 천연 생기능성 물질로의 응용가능성을 시사한다.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권5호
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• pp.459-466
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• 2021

Cardiovascular disease (CVD) and its complications are the leading cause of morbidity and mortality in the world. Because of the side effects and incomplete recovery from current therapy, stem cell therapy emerges as a potential therapy for CVD treatment, and endothelial progenitor cell (EPC) is one of the key stem cells used for therapeutic applications. The effect of this therapy required the expansion of EPC function. To enhance the EPC activation, proliferation, and angiogenesis using dronedarone hydrochloride (DH) is the purpose of this study. DH received approval for atrial fibrillation treatment and its cardiovascular protective effects were already reported. In this study, DH significantly increased EPC proliferation, tube formation, migration, and maintained EPCs surface marker expression. In addition, DH treatment up-regulated the phosphorylation of AKT and reduced the reactive oxygen species production. In summary, the cell priming by DH considerably improved the functional activity of EPCs, and the use of which might be a novel strategy for CVD treatment.

• 식품과학과 산업
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• 제53권1호
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• pp.69-83
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• 2020

게나 새우 갑각류의 껍질로부터 추출되는 키토산은 천연고분자로서 다양한 응용분야로 폐수처리용 응집제와 중금속흡착제, 기능성 식품 및 식품첨가제, 토양개량 및 생육촉진제, 생체재료분야의 의약 및 의료용, 섬유, 화장품, 제지 등 수많은 분야에서 연구 및 상용화가 진행되고 있다. 키토산 제조의 원료인 붉은 대게 어획량이 급격히 감소하여 원료의 부족 현상을 겪고 있어, 키토산 제조에 대체 원료의 발굴이 시급히 요구되고 있는 시점에 이르고 있다. 새우와 곤충류의 껍질을 활용하기 위하여는 새우 껍질은 동남아시아 등에서 수입, 곤충류의 껍질은 국내 사육 농가의 증가로 충분한 양의 확보가 예상되어 키토산 제조의 원료로 대체하는 방법도 고려해 볼 수 있을 것이다. 키토산은 생산단계에서 강산과 강염기를 사용해서 화학반응을 시키므로 해서 많은 양의 폐수가 발생하여 환경오염은 물론 폐수처리 비용이 키토산의 원가에 큰 비중을 차지하고 있어, 키토산의 제조방법의 혁신적인 개선되지 않고서는 키토산 산업의 발전에 영향을 미칠 것으로 생각되며, 화학적 추출방법이 아닌 생물학적 추출방법(효소적 추출, 미생물 발효)에 대한 꾸준한 연구와 기술개발로 화학적 추출방법 못지 안는 생산효율을 높이고 단가를 낮출 수 있을 것으로 생각된다. 고순도 키토산의 생산과 분자량을 조절, 분리할 수 있는 기술, 고기능성 키토산 유도체의 연구개발을 위한 산·학·연의 공동연구가 절실히 요구되며 관련 기업들의 성장을 위한 제품의 혁신과 역량확대가 필연적인 과제라 할 수 있다.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제8권4호
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• pp.483-489
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• 2020

미세먼지는 머리카락 두께의 약 1/5 수준인 PM10(입자의 지름 10㎛이하)과 PM2.5(입자의 지름 2.5㎛이하)로 구분되며, 인체에 미치는 영향으로 폐질환, 혈관을 통한 동맥경화 및 심장 질환 등 각종 질병을 유발하는 발암물질로 알려져 있다. 이러한 미세먼지의 주요 원인은 도심지 도로변에서 발생되는 약 57.3%가 자동차에서 배출되는 이산화질소(NOx)로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 도로이동오염원에서 발생하는 NOx를 저감하기 위한 기능성 건설재료 개발의 일환으로 시멘트를 다공성 소재로 치환한 시멘트 모르타르의 치환율에 따른 NOx저감성능 비교 평가를 실시하였다. 또한 시멘트 모르타르의 광촉매 적용방법 및 도포 횟수에 따른 NOx저감성능을 비교 평가하였다. 실험결과 활성황토를 30% 치환하여 사용한 경우 약 32.7%의 저감효과를 나타내 가장 우수한 저감성능을 갖는 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.310-316
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• 2021

기존의 인공위성은 다기능·높은 성능을 가진 대형위성을 국가 단위에서 운용하는 것이 일반적이었으나 최근의 전기·전자 및 광학 기술의 경량 소형화 발전에 따라 점차 소형위성이 주목받고 있다. 크기와 무게가 감소됨에 따라 적은 비용으로 개발 및 발사가 가능하여 위성 개발에 진입장벽이 낮아지고 있으나, 인공위성의 전력공급에 필수적인 태양전지 패널의 경우 태양광에 효율적으로 노출되기 위해 넓은 표면적이 필요하여 소형화 및 경량화가 제한적이다. 우주용 태양전지는 우주선과 태양열, 온도와 같은 다양한 우주환경을 고려하여 제작되어야하고, 부피를 최적화하기 위해 전개 매커니즘을 적용하며 경량화 및 고효율화를 위하여 태양전지 셀의 구조적 재료적인 연구개발이 필요하다. 현재 태양전지 패널로 개발되어 운용되고 있는 제품들은 고효율화를 위하여 주로 InGaP/GaAs/Ge 소재의 3중구조를 적용하고 있다. 최근에는 초고효율 다층구조 태양전지를 위하여 4중접합 이상의 구조가 연구되고 있으며, 나아가 소재적으로 경량화에 유리한 유연박막 태양전지, 유기 및 유무기 하이브리드 태양전지 등이 차세대 소형위성용 태양전지로 주목받고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권4호
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• pp.413-418
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• 2021

높은 유효 표면적을 갖는 나노소재는 고감도 가스센서와 바이오센서 및 높은 촉매효율을 구현하는 기능성 소재로 활용되고 있다. 본 연구에서는 Ti Sheet와 Urea를 이용하는 Chemical Bath Deposition(CBD) 공정으로 기판에 수직한 방향으로 성장하는, 높은 유효 표면적을 갖는 3차원 나노벽 유사구조의 Titanate Sheet를 합성하였다. CBD 공정에서 합성온도 및 합성시간 등을 조절하여 3차원 나노벽 유사구조의 최적 합성조건을 탐색하였다. 합성된 3차원 나노벽유사구조의 Ammonium Titanate를 공기 중에서의 열처리 공정을 통하여 다양한 용도로 활용되는 TiO2 3차원 나노벽유사구조로 변환시켰다. 연구결과 3차원 나노벽 유사구조의 Ammonium Titanate가 균일하게 성장되는 CBD 합성온도는 90 ℃이었고, 550 ℃ 이상에서 3시간 열처리하였을 경우, 3차원 나노벽 유사구조의 TiO2 상으로 변환되었다. 특히 700 ℃에서 열처리하였을 경우, Rutile 상이 우세한 TiO2 3차원 나노벽 유사구조를 얻을 수 있었다. 하지만 700 ℃의 열처리에서는 3차원 나노벽의 가장자리가 손상되는 현상이 발생하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제35권6호
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• pp.453-463
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• 2022

This study aimed to investigate the biological activities, including polyphenolic content, flavonoid content, and antioxidant activities, of various cultivars of Korean perilla leaves. The results indicated that among nine cultivars (Namcheon dlggae, Saedora, Nulbora, Donggel 1, Donggell 2, Soim, Sangyeop, Somirang, and Saebom) of perilla leaves, the total polyphenolic content (gallic acid equivalent mg/g, GAE) was the highest in "Nulbora," while it was lowest in Namcheon dlggae. Moreover, flavonoid content in the extracts of nine cultivars leaves was in the range of 132.93~268.50 mg catechin equivalent/g sample. The antioxidant effects of the perilla leaves were determined using two different in vitro bioassays measuring DPPH and ABTS radical-scavenging activities. The results revealed that antioxidant activity was also higher in "Nulbora" compared with other cultivars. Xanthin-oxidase-inhibition activity ranged from 65.65% to 80.58%, with "Nulbora" exhibiting the highest activity, although the difference with other cultivars was not significant. "Nulbora" extracts reduced the expression of pro-inflammatory genes and several cytokines, including IL-6 activation induced by LPS in macrophages in the range of 100-50 ㎍/mL. These results suggest that extracts from perilla leaves can be used as bioactive and functional materials that could be important in industrial applications in the future.

• 공업화학
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• 제34권1호
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• pp.23-29
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• 2023

미세유체 반응기(microfluidic reactor)는 다양한 분야에 적용할 수 있는 새로운 기능성 재료합성을 위해 상당한 발전이 이루어지고 있다. 지난 10년 동안, 미세유체 반응기는 크기, 모양, 조성 및 표면 특성과 같은 물리화학적 (physicochemical) 매개변수를 제어할 수 있는 최종 사용자를 위한 방법론이 주목을 받고 있다. 본 연구에서는 원심력 기반의 미세유체 반응기를 개발하였으며 이를 통해 유도되는 원심력을 이용하여 유체의 흐름을 제어하고 합성되는 다기능성 입자의 다양한 크기 및 조성제어를 수행하였다. 원심력 기반 미세유체 반응기는 실험실에서 쉽게 구할 수 있는 미세바늘, 미세원심분리 튜브, 대용량 원심분리 튜브의 조립을 통해 제작된다. 원심분리기의 회전 속도, 알긴산 전구체의 농도, 칼슘이온의 농도, 그리고 주사침과 칼슘 수용액 간의 거리와 같은 실험적 제어변수 조절을 통해 쉽고 재현성 있게 크기제어가 이루어진 미세입자의 합성이 가능할 뿐만 아니라 복잡한 기술이나 첨단 장비 없이 대량생산이 가능하였다.