• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.576-583
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• 2023

본 연구는 돼지 뼈 기반의 바이오매스를 가지고 새로운 흡착재의 활용가능성을 조사하였다. 이를 위하여 돼지 뼈 기반 활성탄소(pig bone based activated carbon, PAC)의 물리화학적 특성을 확인하고 이산화탄소 흡착 성능을 고찰하였다. 활성화제로 KOH를 사용하였으며, 활성화 온도가 증가할수록 비표면적이 증가하며 이산화탄소의 흡착 효율도 증가하였다. 800 ℃에서 활성화된 샘플은 1208.7 m²/g로 가장 큰 비표면적을 나타내었으며, 273 K, 1 bar에서 3.33 mmol/g로 높은 이산화탄소 흡착 효율을 보였다. 그러나 활성화 온도가 900 ℃ 이상인 조건에서는 결정성의 변화 및 과활성화로 인하여 비표면적과 이산화탄소 흡착 효율이 감소하였다. 한편 이상흡착용액이론으로 그 선택도 계산을 수행하였을 때, 273 K, 0.8 bar 이하에서 PAC-900 샘플이 가장 좋은 선택도를 보였다. 이러한 결과는 273 K에서의 이산화탄소/질소 흡착은 900 ℃에서 돼지 뼈가 활성화될 때 탄산염이 분해됨으로써 형성된 하이드록시아파타이트의 이산화탄소 흡착성과 그 결정성으로 인해 높은 선택도가 얻어진 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권1호
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• pp.39-45
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• 2009

연구목적: 최근 치과용 임플란트의 임상 경향이 전체 치료기간을 줄일 수 있는 방법에 관심이 집중됨에 따라 불활성의 티타늄 임플란트 표면에 활성을 부여하기 위한 다양한 표면처리 방법이 검토되고 있다. 본 연구에서는 높은 강도가 요구되는 부위의 임플란트 재료로서 사용되고 있지만 표면 특성이 순 티타늄에 비해 떨어지는 Ti-6Al-4V 합금의 골전도성을 개선할 목적으로 시행되었다. 연구 재료 및 방법: $20{\times}10{\times}2\;mm$의 Ti-6Al-4V 합금판을 준비한 다음 $TiO_2$ 나노튜브를 형성하기 위해 DC 정전원 장치의 양극과 음극에 각각 시편과 백금판을 결선하고 0.5 M $Na_2SO_4$와 1.0 wt% NaF를 함유하는 전해액을 사용하여 전압 20 V와 전류밀도 $30\;㎃/cm^2$ 조건에서 2시간 동안 양극산화 처리하였다. $TiO_2$ 나노튜브 형성 후 산화 피막층의 결정화를 유도하기 위해 $600^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하였고, 표면활성도를 개선하기 위해 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화 수용액에 5시간 침적을 시행하였다. 준비한 시편의 표면 반응성을 조사하기 위해 pH와 무기이온의 농도를 사람의 혈장과 유사하게 조절한 Hanks 용액 (H2387, Sigma Chemical Co., USA)에 2주간 침적하였다. 결과: 20 V에서의 양극산화처리로 직경 48.0 - 65.0 ㎚ 범위의 무정형의 $TiO_2$ 나노튜브가 전체 표면에 걸쳐서 균일하게 생성되는 양상을 보였다. $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서 2시간 열처리 후 상대적으로 강한 anatase 피크와 함께 rutile 피크가 관찰되었다. $TiO_2$ 나노튜브의 표면활성도는 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 개선되었다. 열처리와 전석회화 처리 후 SBF에 침적한 결과, $TiO_2$ rutile 피크의 상대적 강도는 크게 증가되었지만 HA의 석출은 저하되는 경향을 보였다. 결론: 이상의 결과로 미루어 볼 때, 양극산화 처리한 $TiO_2$ 나노튜브는 $600^{\circ}C$에서의 열처리에 의해 피막층이 안정화되고, 0.5 M $Na_2HPO_4$ 수용액 24시간 침적과 $Ca(OH)_2$ 포화수용액에 5시간 침적으로 표면에 인산칼슘층을 형성하는 것이 표면활성도를 개선하는데 유효함을 알 수 있었다.

• 동의생리병리학회지
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• 제17권3호
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• pp.666-671
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• 2003

치아우식 예방제를 개발하기 위해 천연물인 세신을 메탄올, 물로 추출하여 S. mutans의 성장과 산 생성 억제, S-HA에 부착 억제, 비수용성 글루칸 합성 효과를 측정하고 다음과 같은 결과를 얻었다. S. mutans의 성장억제율이 세신 추출물은 넣지 않은 대조군에 비해 10, 100, 1,000, 2,000 μg/ml 농도에서 메탄올 추출물은 각각 9%, 14%, 34%, 53%, 물추출물은 4%, 8%, 17%, 21%를 나타내어, 100 μg/ml이상 농도에서 S. mutans의 성장억제 효과가 유의적으로 있었고(p<0.01), S. mutans의 산 생성량은 대조군에 pH는 3.76, 메탄올 추출물은 10, 100, 1,000, 2,000 μg/ml 농도에서 각각 3.91, 4.21, 4.74, 5.36, 물 추출물은 3.75, 3.97, 4.66, 5.15를 나타내어, 100μg/ml 이상 농도에서 S. mutans의 산 생성억제 효과가 유의적으로 있었다(p<0.05). 또 S-HA에 S. mutans 부착 억제율이 대조군에 비해 메탄올 추출물은 10, 100, 1,000, 2,000 μg/ml 농도에서 각각 56%, 61%, 63%, 96%, 물 추출물은 51%, 74%, 81%, 98%로 부착억제 효과가 유의적으로 있었으며(p<0.05), 10μg/ml 농도에서도 50% 이상의 S. mutans의 hydroxyapatite bead 부착억제 효과가 있었고, GTFase에 의한 비수용성 글루칸 정량 실험을 한 결과 대조군에 비해 메탄올 추출물은 10, 100, 1,000, 2,000 g/ml 농도에서 각각 4%, 18%, 75%, 99%, 물 추출물은 8%, 32%, 73%, 99%의 합성억제 효과가 있었고(p<0.05), 2,000 μg/ml 농도에서는 비수용성 글루칸 합성이 거의 이루어지지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 토대로 하여 볼 때, 세신은 S. mutans의 살균 작용과 유기산의 생성 억제 보다는, S. mutans의 치아표면에의 부착과 비수용성 글루칸 합성 억제에 관여하여, 항치아우식 효과를 기대할 수 있을 것으로 보인다.

• 치위생과학회지
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• 제16권2호
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• pp.176-182
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• 2016

페이스트 치약의 구강 내 사용시간(1~3분)과 사용시간을 길게 조절할 수 있는 부착형 치약의 사용시간을 고려하여 치약제의 유효성분을 처리시간 조건별로(1분, 3분, 10분, 30분 및 60분) 미백 효과, 항치석 효과, 재광화 효과 및 상아세관의 폐쇄 효과를 실험실적으로 평가한 결과 다음과 같은 결과를 도출하였다. 처리 시간대별 명도 변화값(${\Delta}L$)은 1분 $5.50{\pm}1.51$에서 60분 $27.35{\pm}0.54$였고 치석으로부터 제거된 칼슘 양(ppm)은 1분 $4.23{\pm}0.14$에서 60분 $25.15{\pm}0.32$였으며 경도 증가값은 1분 $1.96{\pm}1.44$에서 60분 $12.55{\pm}2.09$였다. 상아세관의 폐쇄 정도는 10분 처리에서 일부 상아세관의 폐쇄가 관찰되기 시작하여 60분 처리에서는 대부분의 상아세관의 폐쇄가 관찰되었다. 본 실험조건에서는 처리시간을 10분에서 60분 처리시 1분에서 3분 처리할 때보다 최소 1.57배에서 최대 8.26배까지 효능을 증가시켰으며 재광화 효과, 항치석 효과 및 상아세관 폐쇄 효과에서는 사용시간 10분 이상에서 적절하였고 미백효과에서는 30분 이상이 보다 효과적일 것으로 생각되었다.

• 대한치과보철학회지
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• 제47권4호
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• pp.376-384
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• 2009

연구목적: 본 연구에서는 양극산화 임플란트 표면에 서로 다른 두 가지 방법, Ion beam-assisted deposition (IBAD)법과 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 임플란트 시편에 골모세포를 배양하였을 때 세포의 증식, 분화, 형태에 어떠한 영향을 미치는지 조사하고자 한다. 연구재료 및 방법: 지름 10 mm, 두께 2 mm 인 상업용 순수 titanium grade IV 재질의 디스크를 제작하였고, 모든 시편은 acetone, 70% ethanol, 증류수에서 각각 10분씩 세척 후 건조하였다. 모든 표면은 300 V의 constant voltage하에서 양극 산화 (anodized)시킨다. 실험군은 양극산화 임플란트 표면에 각각 IBAD법과 Solgel법으로 Ca-P 코팅하였다. 각 표면의 미세표면 거칠기(Ra)를 측정하였고, SEM을 통해 표면의 형상을 관찰하였다. 골모세포을 배양한 후 각 표면군의 세포 증식, ALP 활성도 및 RT-PCR를 통한 골세포 분화 능력 검증을 하였으며, SEM을 통해 세포의 형상도 확인하였다. 통계분석은 SPSS (version 12.0) 프로그램을 이용하여 Kruskal-Wallis Test로 각 군의 유의성을 검증하였다 ($\alpha$=0.05). 결과: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 표면 거칠기 (Ra) 값이 더 크게 나타났다 (P<.05). IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면 보다 세포 증식이 더 활발하고 골세포 조기 분화 정도를 확인 할 수 있는ALP 활성도 또한 더 높게 나타났다 (P<.05). SEM 관찰 결과IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면에 골모세포들이 친화성을 띄면서 안정적으로 부착되었다. 결론: IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면이 Sol-gel법으로 Ca-P 코팅한 표면보다 더 우수한 세포 반응을 보였다. IBAD법으로 Ca-P 코팅한 표면의 세포들은 증식이 잘 이루어지고 잘 분화된 골모세포 형상을 보이고 ALP 활성도 또한 높아 골 형성을 증가시켜 높은 골-임플란트 접촉을 보일 것이다.

• 대한소아치과학회지
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• 제46권2호
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• pp.190-199
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• 2019

인공우식 유발 용액 제조 방법 중의 하나인 White의 방법에 사용되는 $Carbopol^{(R)}$ 907의 생산이 최근 중단되면서, 그동안 사용되어 왔던 $Carbopol^{(R)}$ 907을 대체할 새로운 법랑질 보호제가 요구되게 되었다. 기존 White의 방법에 따라 $Carbopol^{(R)}$ 907을 사용하여 제조하고, 같은 방법으로 $Carbopol^{(R)}$ 2050을 사용하여 인공 탈회 용액을 제조한 후, 1일부터 20일까지 법랑질 표면에 인공우식을 유발시키고 편광현미경으로 관찰하여 병소 깊이의 변화와 우식 양상을 평가하였다. 편광 현미경 소견을 관찰한 결과, $Carbopol^{(R)}$ 907과 $Carbopol^{(R)}$ 2050을 사용한 탈회 용액으로 유발된 인공 우식은 자연 발생의 치아우식증과 매우 유사한 소견을 보였다. $Carbopol^{(R)}$ 907과 $Carbopol^{(R)}$ 2050을 사용한 탈회 용액으로 인공 우식을 유발한 영구치 법랑질 병소의 탈회 기간 경과에 따른 병소 깊이를 회귀 분석한 결과, $Carbopol^{(R)}$ 907을 사용한 경우는 회귀식이 Y = 8.4X - 0.4이었고, $Carbopol^{(R)}$ 2050을 사용한 경우는 회귀식이 Y = 9.8X + 8.0이었다. $Carbopol^{(R)}$ 907을 사용한 경우에 대한 회귀식의 R square 값은 0.945이었고, $Carbopol^{(R)}$ 2050을 사용한 경우는 R square 값이 0.965로 나타났다. 초기 법랑질 우식 병소 연구에 있어 인공 우식 유발 용액 제조시에 $Carbopol^{(R)}$ 2050을 사용한 경우가 $Carbopol^{(R)}$ 907를 사용한 경우보다 병소 깊이 증가가 더 빠르게 나타났으며, 회귀 분석 결과에서 R square 값이 0.965와 0.945로 나타나 탈회 기간과 병소 깊이가 매우 높은 상관관계를 가지고 있으며, 병소 깊이의 조절이 매우 용이하다고 사료되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제14권1호
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• pp.59-97
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• 1971

Myriococcum albomycesf가 생산하는 섬유소 분해효소군에 관한 연구로서 호소생산배지 및 조효소의 성질을 규명하고 몇 가지 효소군으로 정제한바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 밀기울 고채해양의 각 효소 활성은 쌀겨고체배양 및 탈지대두박고체배양의 그것보다 강하였다. 2. 밀기울진탕, 쌀겨진탕배양 및 대두박진탕배양등은 상기의 고체배양보다 각 효소의 활성이 우수하였다. 3. $45^{\circ}C$에서 배양한 것이 배양기의 종류에 관계없이 $37^{\circ}C$ 및 $50^{\circ}C$에서 배양한 것보다 각 효소의 활성이 강하였다. 4. CMCase는 무기 질소원보다 유기 질소원을 첨가하므로서 더욱 생성이 촉진되었다. 5. 기본밀기울진탕배양기에 CMC, Avicel, 여지분말 등의 indncer를 첨가 하므로서 각 효소활성은 $1.5{\sim}3$배나 증가되었다. 6. CMC와 Avicel을 inducer로 하여 jar formentor에서 배양할 때 작 효소의 활성은 대개 5일째에 최고에 달하였다. 7. Cellulae 조효소의 최적 pH는 $4.0{\sim}4.5$, pH안정성은 $3.5{\sim}8.0$이였다. 그리고 최적온도는 $65^{\circ}C$ 부근으로 다른 사상균의 cellulase에 비하여 높으며 온도안정성도 $60^{\circ}C$에서 120분으로 거의 실활되지 않았다. 8. 조효소의 활성은 $Ca^{++}$, $Mg^{++}$으로 부활되며, $Hg^{++}$, $Cu^{++}$, $Ag^{+}$는 강한 저해체였다. 그리고 투석으로 약간 그 활성이 저하되었다. 9. 배양액을 여과하고 황산암모니움 분획, DEA-E-sephadex A-25, Amberlite CG-50 및 hydroxy-apatite column chromatography로 Avicel, CMC, 여지 분말에 대하여 활성이 다른 4개의 fraction을 분리 하고 이를 cellulase fraction I, fraction II-a, fraction II-b 및 fraction III라고 명명하였다. 10. 이들 4개의 fraction은 전기 영동, 초원심상 및 자외선흡수 등으로 보아서 단일의 단백질로 생각되었다. 11. Fraction I은 Avicelase활성이 강하고, fraction II-a는 cellobiase 활성이 강하였다. 그리고 fraction II는 CMCase 활성이 강하였으며, fraction III는 CMC 점도감소 활성이 강하였다. 12. 섬유소질을 각 fraction으로 가수분해한 최종산물은 cellobiose 및 glucose였다. 그리고 fraction I과 fraction II-a는 Avicel을 협동적으로 분해하였다. 13. Fraction I의 최적 pH 5.5, fraction II-a는 pH 5.0, fraction II-b는 pH 4.0, fractionIII는 pH $4.0{\sim}4.5$이며, 각 fraction의 pH 안정성은 pH $3.0{\sim}7.0$이였다. 14. Fraction I의 최적온도는 $50^{\circ}C$, fractionII-a는 $55{\sim}60^{\circ}C$, fraction II-b 는 $60^{\circ}C$, fraction III는 $55^{\circ}C$이며 각 fraction의 열안정성은 $55^{\circ}C$ 부근에서 120분으로 거의 실활되지 않고 fraction II-a는 $60^{\circ}C$에서도 특별히 안정하였다. 15. Fraction I과 fraction II-b 활성은 $Ag^{++}$, $Hg^{++}$에 의하여 저해되며 $Ca^{++}$, $Mg^{++}$으로는 부활되었다.