공기 중 산소의 분압이 높아지면 불연성인 질소의 감소로 높은 열효율을 낼 수 있으며, 고농도의 질소는 LNG선의 방폭기체 및 청과류의 신선도를 유지하는데 이용되므로 효율적인 공기 중의 산소/질소 분리 공정은 매우 중요하다. 분리막은 적은 에너지 소모로 산소와 질소를 동시에 분리 농축시킬 수 있다. 본 연구에서는 막 재료로 폴리이서설폰을, 방사용매로 NMP를 그리고 첨가제로는 비용매이면서 PES를 잘 팽윤시키는 Acetone을 사용하였다. 방사용액을 아세톤의 첨가량의 변화에 따라 0, 6.5, 15, 25, 31.5% (wt%)로 조절하여 제조하였고, 각 방사용액을 0~10 cm의 방사높이 변화에 따라 방사하였다. 제조된 중공사막은 실리콘을 코팅하여 산소 및 질소의 선택도 및 투과도를 코팅전후와 비교하여 조사하였다. Acetone의 함량 변화에 크게 관계없이 방사높이가 증가할수록 투과도는 감소하고 선택도는 증가하였다. 연신방법을 이용하여 방사한 결과 자유낙하(free fall)로 방사한 중공사막에 비해 선택도는 약간 감소하였지만 투과도는 증가하는 것으로 나타났다. 최적의 중공사막은 폴리이서설폰 37 wt%, Acetone 6.5 wt% NMP 56.5 wt%의 용액을 사용하였고, 실리콘 코팅 후에 외경 $320{\mu}m$와 7.3의 $O_2/N_2$ 선택도 및 산소투과도 4.3 GPU의 우수한 성능을 나타내었다.
본(本) 연구(硏究)는 큰달맞이꽃종자(種子)의 발아(發芽)에 미치는 광(光)의 생리적작용(生理的作用)을 파악(把握)하기 위하여 발아요인(發芽要因)들(광질(光質), 저온(低溫), 변온(變溫), 수분(水分), 산십(酸十), 종피(種皮) 등) 상호작용(相互作用)을 광(光)과 관련(關聯)하여 검토(檢討)하였다. 광(光)은 혐기조건(嫌氣條件) 및 낮은 water potential (-18bars) 하(下)에서도 발아초기(發芽初期) 단계(段階)를 유기(誘起)시키며 종피(種皮)보다는 비(飛)의 활력(活力)에 영향을 미쳐 발아율(發芽率)을 증가(增加)시켰다. 이러한 광(光)의 효과(效果)중 청색광(靑色光)처리에 의해서는 억제(抑制)되었다. 이는 가역적(可逆的) 반응(反應)을 보였으며 그 정도(程度)는 광(光)의 세기가 높고, 조사기간(照射期間)이 길수록 높은 경향(傾向)이었다. 저온(低溫), 변온(變溫), 종피연화처리(種皮軟化處理) 및 광(光) 등은 발아유기(發芽誘起)에 정(正)의 상호작용(相互作用)을 보였으나 단색광(單色光) 처리(處理)에서는 저온(低溫)의 발아유기효과(發芽誘起效果)를 오히려 저해(沮害)하는 경향(傾向)이었다. 기타 pH 용액(溶液) 및 $GA_3$ 용액(溶液)은 광(光) 및 암발아(暗發芽)와는 무관(無關)하였다.
본 연구에서는 기능성 식의약품 및 화장품 소재로써 흰색 느티만가닥버섯(Hypsizygus marmoreus)의 이용 가능성을 조사하기 위해서 흰색 느티만가닥버섯 열수 추출물과 메탄올 추출물의 항산화 활성 및 tyrosinase 저해 효과를 비교하였다. 열수 추출물과 메탄올 추출물의 총 폴리페놀 함량은 각각 $8.4{\pm}3.27mg\;GAE/g$과 $7.3{\pm}2.85mg\;GAE/g$이었고 플라보노이드 함량은 각각 $4.8{\pm}3.81ug/mg$과 $2.5{\pm}1.95ug/mg$이었으며 총 폴리페놀과 플라보노이드 함량 모두 메탄올 추출물보다 열수 추출물에서 높게 나타났다. Tyrosinase 저해 활성은 추출물의 농도에 따라 증가하는 경향을 나타내었으나 양성 대조구로 사용한 2% 알부틴(arbutin)비해 40 mg/ml의 높은 농도에서도 열수 추출물은 69.72%, 메탄올 추출물은 52.67%의 낮은 저해 활성을 나타내었다. 항산화 활성은 DPPH에 의한 라디칼소거 활성을 측정하여 확인하였으며 열수 추출물과 메탄올 추출물의 DPPH 라디칼 소거능은 40 mg/ml의 농도에서도 각각 80%와 74%로 낮게 나타났다. 추출물의 세포독성은 WST-1 assay (4-[3-(4-iodophenyl)-2-(4-nitrophenyl)-2H-5-tetrazolio]-1,3-benzene disulphonate)를 이용하여 추출물의 처리농도에 따른 B16BL6 melanoma cell의 세포생존율로 확인하였으며 열수 추출물과 메탄올 추출물을 각각 0-40 mg/ml의 농도로 처리하였을 때 B16BL6 melanoma cell은 90% 이상의 생존율을 나타내었으므로 열수 추출물과 메탄올 추출을 모두 B16BL6 melanoma cell에 독성을 나타내지 않는 것으로 판단된다.
본 연구에서는 분리막 생물반응기(membrane bioreactor, MBR)에서 발생되는 생물막오염 완화에 탁월한 효과를 가진 분리막을 개발할 목적으로, 친수성 산소 기능기가 많은 탄소나노구체(carbon nanosphere, CNS)를 합성한 뒤, 이를 첨가제로 활용하여 친수성과 다공성 기공 구조를 갖는 고성능 한외여과막을 제조하였다. CNS는 막 표면에 초승달 모양의 기공을 형성하였고, CNS 함량을 4.6 wt%까지 증가시킴에 따라 최대기공 크기보다 큰 결함을 야기하지 않으면서 평균 표면 기공 크기를 약 40% 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, CNS 복합막의 다공성 기공 구조는 CNS의 등방성 형태와 상대적으로 낮은 입자 수밀도 덕분에 CNS 첨가에 따른 고분자 용액의 점도 급등이 방지됐기 때문이라고 판단된다. 그러나 너무 다공성이 커지게 되면 기계적 물성이 저하되므로, 기공구조와 기계적 성질을 포함한 종합적인 고려를 했을 때 CNS2.3이 가장 우수하다고 관측되었다. CNS2.3은 CNS0에 비해 수투과도가 2배 이상 높을 뿐만 아니라, MBR 공정에서 분리막 세정이 요구될 때까지의 운전 시간도 5배 이상 연장시킨 것으로 확인되었다.
오디 및 블루베리 추출물의 이화학적 특성을 살펴보았고 추출물을 이용하여 과립을 제조하였으며 다양한 품질특성을 분석하였다. 오디, 블루베리 추출물의 추출조건에 따른 총 폴리페놀 및 플라보노이드함량은 물 추출물보다 50% 에탄올 추출물에서 높았으며 오디 추출물이 블루베리 추출물보다 높았다. 추출조건에 따른 총 안토시아닌함량은 오디 50% 에탄올 추출물이 470.91 mg/100 g으로 가장 많이 함유되어 있었다. 전자공여능은 오디 추출물이 우수하였고 전반적으로 물 추출물보다는 50% 에탄올 추출물이 높았으며 ORAC값은 50% 에탄올 추출조건에서 오디, 블루베리 각각 335.37 ${\mu}moles\;TE/g$와 238.14 ${\mu}moles\;TE/g$로 분석되어 오디 추출물이 블루베리 추출물보다 항산화능이 우수함을 확인하였고 추출물의 superoxide radical 소거 활성은 추출물의 농도가 증가함에 따라 증가하였으며 50% 에탄올 추출물이 물 추출물보다 높음을 알 수 있었다. 오디 추출물 과립의 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 각각 4.83 mg/mL와 3.49 mg/mL로 분석되어 블루베리 과립보다 함량이 높았다. 안토시아닌 함량은 오디 과립이 76.26 mg/100 g이었고 블루베리 과립이 75.26 mg/100 g으로 유사하였다. 오디 및 블루베리 과립의 전자공여능은 오디가 45.09%로 블루베리 24.10%보다 우수하였으며 ORAC 값의 경우도 오디가 87.65 ${\mu}moles\;TE/g$였고 블루베리는 57.59 ${\mu}moles\;TE/g$값을 보여주어 오디의 항산화 활성이 우수함을 확인하였다. 오디 및 블루베리 과립은 저장기간에 따른 뚜렷한 색도의 변화가 관찰되지 않았으며 안토시아닌 함량도 미비하게 감소하여 과립의 주요 유용성분인 안토시아닌색소의 안정화에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
급속열분해 바이오오일은 사용 용도를 제한하는 바람직하지 않은 많은 특성을 가지고 있다. 낮은 산도, 불안정성, 수분과 산소 함량, 식성 증가, 저장동안에 중합 및 낮은 발열량이 적용을 제한하는 주요 특징이다. 에스터 반응을 이용한 공비 수분 제거는 이 모든 특성을 개선할수 있다. 본 연구에서는 바이오오일의 특성 변화를 알아보기 위하여 0.3~1.4 mm 크기의 신갈나무 시료 500 g을 $550^{\circ}C$에서 2초 동안 급속열분해하여 바이오오일을 제조하였다. 제조된 바이오오일을 감압(100 hPa) 조건에서 30 min 동안 비휘발성 알콜인 n-butanol 처리하였다. 제조 오일의 수분, 점도, 고위발열량, 산도, FT-IR 및 GC/MS을 분석하였다. 수분은 91.4 % 감소(from 31.5 % to below 2.7 %), 점도는 65.8 % 감소(from 36.5 to 12.5 cP), 발열량은 96.8 % 증가(from 3,918 to 7,712 kcal/kg), 산도는 1.3 증가했다(from 2.7 to 4.0). FT-IR 및 GC/MS 분석결과 불안정한 산성물질, 알데히드, 케톤 및 저급 알콜이 안정된 목표 물질로 변환한 것으로 나타났다. 특히 실험 수행 과정에서 급속열분해 바이오오일의 수분 함량이 상당히 감소했다. 이렇게 개선된 품질 개선된 급속열분해 바이오오일은 표준보일러와 열병합발전소(CHP)의 연료로 이용이 가능하다.
쌀은 우리의 중요한 주식으로 대부분 취반과정을 통하여 호화시킨 형태로 섭취하는 것이 일반적이다. 따라서 본 연구에서는 백미, 현미, 발아현미 세 종류 쌀을 이용하여 총 폴리페놀 함량(TPC)과 항산화 활성(DPPH 라디칼 소거능, TRAP, ORAC assay) 및 항유전 독성을 분석하고 호화과정에 따른 생리활성의 변화를 살펴보고자 하였다. 총 페놀함량에서 현미와 발아현미는 호화 후 함량이 유의적으로 감소하였으나 백미는 유의적으로 증가하는 경향을 나타내었다. DPPH 라디칼 소거능의 $IC_{50}$값을 비교한 결과, 백미는 호화과정을 거친 후에는 최고 농도를 제외한 농도에서 활성이 나타나지 않아 $IC_{50}$값을 산출할 수 없었으며 발아현미의 경우 호화전 3.3 mg/mL에서 호화 후 4.2 mg/mL로 증가한 반면, 현미는 호화 전 3.5 mg/mL에서 호화 후 3.1 mg/mL로 증가하였다. 총 항산화능을 측정한 TRAP 분석에서는 호화 전 백미와 발아현미의 경우 $16.7{\mu}g/mL$에서부터 농도 의존적으로 수치가 증가하였으나, 현미의 경우 백미와 발아현미에 비해 낮은 TRAP 수치를 나타내었다. 호화 후 백미는 TRAP 수준이 낮아진 반면 현미와 발아현미의 TRAP 수준은 높아지는 것을 확인할 수 있었다. ORAC assay 결과 또한 세 가지 종류의 쌀을 비교하였을 때, 호화 전의 경우 백미가 $5.1{\pm}0.2{\mu}M$ TE로 가장 높았으나 호화 후 백미의 활성은 감소한 반면 현미와 발아현미는 증가하여 TRAP과 유사한 경향을 나타내었다. 산화적 스트레스에 의한 DNA 손상 억제 효과는 백미의 경우 호화 전과 후 모두 양성대조군과 유의적인 차이를 나타내지 않았다. 반면 현미와 발아현미의 경우 호화 전후에 상관없이 양성대조군에 비해 DNA 손상을 보호하는 효과를 나타내었으며 각 시료의 농도 간 유의적 차이는 없는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합해보면, 호화과정을 거친 후 쌀을 섭취 시 백미보다 현미 또는 발아현미를 섭취하는 것이 건강에 더 유익할 것이라고 판단된다.
새만금 간척지에서 적응 가능한 잡곡자원을 선발하기 위하여 조, 기장, 수수 등 3종의 잡곡 유전자원 84종을 수집하였다. 수집 자원을 간척지에서 재배하면서 적응성을 검정한 결과 수수의 간척지 적응성이 가장 우수하였다. 대표적인 생육 요소인 초장의 간척지/일반지 비율을 측정한 결과 수수가 0.82로 간척지에서도 일반지에 비하여 크게 떨어지지 않는 생육상황을 보이는 것으로 확인되었고 기장은 0.61, 조는 0.51 순이었다. 수수자원 중 우수한 간척지 적응성을 가진 유전자원으로 까만수수, 사탕대죽, 남풍찰 3종이 선발되었다. 사탕대죽은 간척지 수량 229.4 kg/10a로 간척지/일반지 수량 비율이 89.3%이었으며 까만수수는 227.4 kg/10a로 간척지/일반지 수량 비율 87.8%를 나타내었고 남풍찰은 간척지에서의 수량이 일반지 수량의 86.0%인 239.6 kg/10a로 우수한 간척지 적응성 자원으로 선발되었다. 선발자원의 내염성 정도를 구명하기 위하여 포트에서 천일염을 사용하여 염농도를 1.0%까지 처리하고 지상부 및 지하부 생육과 광합성 능력 등을 검정한 결과 사탕대죽, 남풍찰, 까만수수 모두 높은 내염 정도를 가진 것으로 확인되었으며 가장 강한 내염성을 가진 수수 자원은 사탕대죽이었다. 간척지 생산 수수 자원의 기능성 향상을 확인하기 위하여 폴리페놀과 플라보노이드 함량 그리고 유해 활성산소 제거능을 확인하였고 ${\alpha}$-glicosidase 억제 활성을 통하여 항당뇨 활성을 분석하였다. 기능성 분석 항목 모두에서 간척지 재배 생산물의 기능성이 일반지 생산물에 비하여 향상되는 것을 확인되었는데 항산화 성분인 폴리페놀은 간척지 재배 시 함량 증가율 범위가 2%~26%이었으며, 플라보노이드 함량은 8.5%~55.6%로 함량이 증가하였다. DPPH 소거능도 간척지 재배시 16.7%p~47.0%p 증가하여 유해 활성산소 제거능력도 향상되는 것을 알 수 있었다. ${\alpha}$-glicosidase 억제 활성도 선발자원별로 18.4%p~19.9%p 높아서 항당뇨 활성도 간척지 재배에서 증가하였다.
본 연구는 동진강 유역의 수질 보전을 위한 기초자료를 얻기 위하여 동진강 본류와 이에 유입되는 정읍천을 대상으로 2001년 5월부터 11월까지 수질 모니터링을 실시하였다. 동진강 본류의 수질은 BOD기준으로 상수원 II$\sim$IV등급(2.84$\sim$6.45 mg/L)으로 지점별로는 DJ6(정읍천 합류후)이 4.07 mg/L로 높게 나타나 III급수의 수질을 유지하였다. COD는 지점별로 11.20$\sim$32.96 mg/L의 범위로 정읍천 합류후의 농도가 32.96 mg/L로 가장 높게 나타나 정읍천을 통한 본류의 오염물질량의 증가를 알 수 있었다. T-N의 경우 4.16$\sim$5.84 mg/L의 범위로 유역 전반에 걸쳐 오염이 이루어지고 있는 것으로 나타났고, T-P의 경우 BOD, COD와 마찬가지로 정읍천 합류후가 0.19 mg/L로 타 지점에 비하여 높게 조사되었다. 본류의 COD의 경우 장마후 갈수기에 높은 농도를 나타냈고, T-P의 경우는 하천의 유량이 증가하는 홍수기보다 장마전 갈수기의 오염정도가 높고 이후 장마후 갈수기로 갈수록 수질이 악화되는 것으로 조사되었다. 동진강 수질의 오염은 주로 하류로 갈수록 그 정도가 심하게 나타나는데, 이것은 정읍천을 통해 유입되는 도시생활하수와 인근 공장단지의 산업폐수가 그 주 요인으로 오염물질(BOD, COD T-N 및 T-P)의 농도가 상승하는 주원인이 되고 있다. 따라서, 동진강 수계의 수질관리를 위해 주 오염원이 되고 있는 정읍천의 도시생활하수와 공장단지에서 방류되는 산업폐수의 제어에 대한 대책이 먼저 이루어져야 할 것으로 판단된다.
신개발한 전기 유압식 심실 보조장치의 생 체 내 성능 테스트와 상기 심실보조장치를 이용한 좌심실 보 조가 자연심장 좌심실의 기능에 미치는 영향을 평가하기 위한 동물실험을 고안하였다. 총 성숙 면양 8마리가 실험에 사용되었으며 이중 7마리로부터 자료 수집이 가능하였다. 심실 보조시 간은69분부터 7일 사이로 심실보조장치는 자연심장의 박동수범위 내에서 동기식 및 비동기식 방식 모 두 만족스럽게 작동하였으며, 좌심방 내의 음압의 발생 없이 주어진 정상 좌심방압 내에서 분당 4리터 이상의 보조 혈류량을 얻을 수 있었다. 심실보조 개시 3일 이후부터 혈중 유리혈색소의 급격한 증가를 보여 상당량의 용혈이 진행되고 있음 을 시사하였다. 또한 심실보조 후 혈액 남의 부동형 고분자판막(floating type polymer valve)에 소량의 혈 전이 발견되어 혈액적 합성 및 혈전저항성 면에 있어 보다 많은 연구 및 개선의 여지가 있음을시사하였 다. 심실보조시작후의 혈역학의 변화는혈류보조량분당2.0∼2.5리터 사이에서 자연심장의 박동수및 박출량과 좌심실 분당작업량(left ventricular minute work), 심내막 생육력비 (endocardial viability ratio), 흔합 정맥혈 및 관상동맥 정맥혈 산소량은 증가하는 소견을 보였으며,반대로 좌심실압 및 좌심방압과 좌심실압 변화율(left ventricular dp/dt)은 감소하는 소견을 보였다. 이중 심박출량의 변화 외에는 모두 통계적으로 유의한 차이를 보여 효과적 인 좌심실의 탈부하가 이루어지고 있음을 입증하였다. 또한 동기식 심실보조시 심내막 생육력비 및 관상정맥혈의 산소량은 비동기식 심실보조시와 비교할 때 역시 통계적으로 유의한 차이를 보여 동기식 심실보조에 의한 반박동(counterpulsation)이 심근의 관 류량을 증가시키며 따라서 손상된 심근의 회복에 유리 함을 시사하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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