• 제목/요약/키워드: OH Radical

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Oxalic Acid와 Citric Acid UV/H2O2에 의한 분해특성 조사 (Degradation Characteristics of Oxalic Acid and Citric Acid by UV/H2O2 Oxidation)

  • 하동윤;조순행;최영수;경규석;김동현
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.1307-1318
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    • 2000
  • 원자력 발전소에서 발생되는 제염폐수에 함유된 Oxalic acid와 Citric acid를 고급산화방법(Advanced Oxidation Process) 중의 하나인 $UV/H_2O_2$를 적용하여 이들 물질의 분해특성 및 최적처리조건을 파악하고자 하였다. 이를 위하여 각각의 물질에 대하여 $H_2O_2$나 UV를 단독사용할 경우, pH 및 과산화수소의 주입량 변화, Oxalic acid와 Citric acid의 농도변화에 따른 분해특성에 대하여 조사하였다. $H_2O_2$나 UV만으로도 완전분해가 가능한 반면 Citric acid는 같은 파장의 UV만으로는 분해가 잘되지 않는 것으로 조사되었다. 또한 과산화수소와는 두 물질 모두 반응성이 없는 것으로 조사되었다. 산화공정에서 반응속도상수, 반응시간, 제거효율, 과산화수소 소모량 등에 대한 결과를 종합한 결과 Oxalic acid의 경우 pH 4 이하의 낮은 pH에서, Citric acid는 pH 4~6 정도의 약산성 부근에서 높은 분해효율을 나타내는 것으로 조사되었다. 최적 pH에서는 과산화수소의 주입량이 증가할수록 두 물질 모두 제거효율이 증가하는 것으로 조사되었으나 과산화수소의 주입량이 200 mg/L 이상을 초과하는 경우에는 과산화수소에 의한 OH radical trap에 의하여 제거효율이 감소하는 것으로 조사되었다. 이상의 결과 $UV/H_2O_2$ 광분해에 의한 Oxalic acid와 Citric acid의 처리시 pH 4에서 과산화수소 주입량 200 mg/L일 경우 가장 효율적인 것으로 조사되었다.

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고분자 전해질 연료전지에서 sPEEK 막을 이용한 전극과 막 합체(MEA)의 열화에 관한 연구 (Study on the Degradation of MEA Using Sulfonated Poly(ether ether ketone) Membrane in Proton Exchange Membrane Fuel Cells)

  • 이혜리;이세훈;황병찬;나일채;이정훈;오성준;박권필
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제54권3호
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    • pp.305-309
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    • 2016
  • 최근에 저가의 고분자 전해질 연료전지(Proton Exchange Membrane Fuel Cells, PEMFC)용 비불소계 전해질 막 연구개발이 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 sulfonated Poly (ether ether ketone) (sPEEK) MEA 내구성을 시험하기 위해 열화 가속화 기법을 이용하여 막과 전극이 동시에 열화되는 MEA 열화 실험을 진행하였다. 열화 전과 후에 I-V 분극곡선, 수소투과도, 전극 활성 면적, 막 저항과 부하 전달 저항을 측정하여 열화 전과 후를 비교하였다. sPEEK 막의 수소 투과도는 낮았지만, 저가습 OCV 조건에서 발생하는 라디칼에 Nafion과 같은 불소계막보다 sPEEK 막이 약했다. MEA 열화 실험 결과 144시간 후와 271시간 후 성능이 각각 15%와 65% 감소하였다. 144이후 급격한 성능감소의 주요인은 막에 발생한 핀홀의 Pt/C 입자에 의한 shorting 현상이라고 본다.

매립장 침출수의 생물학적 난분해성물질 특성 규명 (Characteristics of Non-biodegradable Substances in Landfill Leachate)

  • 임봉수;박혜숙;김흥락
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.484-489
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    • 2005
  • In order to determine the removal rate of non-biodegradable substances and the change of their structural properties, this study was carried out by an ozone-treatment experiment on leachate collected from the landfill area of D City in Chung chung nam-do and examined the change of the chemical properties of non-biodegradable substances. The main elements of non-biodegradable substances in landfill leachate were benzene, toluene, trichloroethane, trichloroethylene, xylene, etc. and the concentration of toluene was 15.7 mg/L on the average, benzene 7.2 mg/L, trichloroethane 1.1 mg/L, trichloroethylene 0.75 mg/L and xylene 0.5 mg/L. When leachate was treated with ozone for 10 min, 30 min and 60 min, UV absorbance was reduced with the increase of reaction time, and the reduction rate was 38.6% at 60 min. TOC was removed by 13.2% at 60 min. The low reduction rate of TOC may be because TOC reacts indirectly with OH radical produced from reaction with ozone while UV absorbance usually relies on direct reaction between organic matters and ozone molecules. Color was removed by up to 97%, which suggests that ozonation is highly effective in removing coloring elements in leachate. Sixteen kinds of non-biodegradable compounds were found in the leachate and most of them had the characteristic of aromatic hydrocarbon. Among them dibutyl phthalate was identical with a substance included in the list of US EPA, which is classified as a mutagen that may cause the mutation of genes and disorders in chromosomes. In addition, 2,5-Cyclohexadiene-1,4-dione, 1,2-Benzenedicarboxylic acid and butyl octyl ester were found to be similar to substances listed by USEPA. According to the result of analyzing structural changes before and after ozonation using GC-MS, cyclic compounds and aromatic compounds were observed in the original water and aliphatic compounds were newly observed after ozonation. In addition, through ozonation, humic substances of high molecular weight were oxidized and decomposed and produced low-molecular compounds such as aldehyde, ketone and carboxyl acid and highly biodegradable aliphatic carbon, which suggests the bio-degradability of non-biodegradable substances.

펄스 UV 램프를 이용한 미생물 소독 및 2-MIB 제거 특성 (Characteristics of Disinfection and Removal of 2-MIB Using Pulse UV Lamp)

  • 안영석;양동진;채선하;임재림;이경혁
    • 상하수도학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.69-75
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    • 2009
  • The characteristics of disinfection and organic removal were investigated with pulse UV lamp in this study. The intensity and emission wavelength of pulse UV Lamp were compared with low pressure UV lamp. The emission spectrum range of pulse UV lamp was between 200 and 400 nm while the emission spectrum of low pressure UV lamp was only single wavelength of 254nm. 3 Log inactivation rate of B. subtilis spore by pulse UV and low pressure UV irradiation was determined as $44.71mJ/cm^2$ and $57.7mJ/cm^2$, respectively. This results implied that wide range of emission spectrum is more effective compared to single wavelength emission at 254nm. 500ng/L of initial 2-MIB concentration was investigated on the removal efficiency by UV only and $UV/H_2O_2$ process. The removal efficiency of UV only process achieved approximately 80% at $8,600mJ/cm^2$ dose. 2-MIB removal rate of $UV/H_2O_2$ (5 mg/L $H_2O_2$) process was 25 times increased compared to UV only process. DOC removal efficiency for the water treatment plant effluent was examined. The removal efficiency of DOC by UV and $UV/H_2O_2$ was no more than 20%. Removal efficiency of THMFP(Trihalomethane Formation Potential), one of the chlorination disinfection by-products, is determined on the UV irradiation and $UV/H_2O_2$ process. Maximum removal efficiency of THMFP was approximately 23%. This result indicates that more stable chemical structures of NOM(Natural Organic Matter) than low molecule compounds such as 2-MIB, hydrogen peroxide and other pollutants affect low removal efficiency for UV photolysis. Consequently, pulse UV lamp is more efficient compared to low pressure lamp in terms of disinfection due to it's broad wavelength emission of UV. Additional effect of pulse UV is to take place the reactions of both direct photolysis to remove micro organics and disinfection simultaneously. It is also expected that hydrogen peroxide enable to enhance the oxidation efficiency on the pulse UV irradiation due to formation of OH radical.

전복 복합물의 항산화능 및 피로개선 효과 (Antioxidant and anti-fatigue effects of abalone (Haliotis discus hannai) composites containing natural plants)

  • 이수정;오수정;강민정;신정혜;강신권
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.598-606
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    • 2015
  • 전복 음료를 개발하기 위하여 전복에 식물류를 혼합한 전복 복합물의 in vitro 항산화능을 측정하였으며, 정상군, 대조군, 전복 복합물의 성인 1일 1회분(APM-1) 급이군(EAPM-1) 및 3회분(APM-2) 급이군(EAPM-2)으로 구분하여 4주간 실험사육하였다. 전복 복합물의in vitro 항산화능과 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 APM-2가 유의적으로 높았다. 혈중 총 지질 함량은 대조군에 비해 운동과 전복복합물을 병행급이한 EAPM-2군이 유의적으로 감소되었다. LDH 활성 및 BUN 함량은 대조군에 비해 전복 복합물 급이군에서 유의적으로 감소되었다. AST 활성은 전복 복합물 급이 시 대조군과 유의차가 없었으며, ALT 및 ALP 활성은 대조군에 비해 유의적으로 감소되었다. 혈청 및 간 조직에서 지질과산화물 함량은 대조군에 비해 전복 복합물 급이 군에서 유의적으로 감소하였다. 간 조직의 라디칼 소거능은 대조군에 비해 전복 복합물의 급이 시 유의적으로 증가하였다. 따라서 전복 복합물은 항산화능 및 페놀 화합물에 의존하여 트레드밀 운동에 의한 산화적 스트레스 해소 및 피로 회복 에 도움이 될 것으로 예상된다.

활성산소종의 조절을 통한 음료 '별의별간'의 급성간독성 보호효과 (Protective effect of STAR of STAR series on CCl4 induced acute hepatotoxicity by regulation of reactive oxygen species)

  • 장보윤;오준석;한지혜;김다은;홍재희;김성연
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.275-282
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    • 2016
  • 본 연구는 4종의 별의별간(SS) 음료의 간보호 소재로서의 이용 가능성을 조사하고자 항산화능 평가, t-BHP 와 $CCl_4$로 산화적 손상 및 급성 간독성 유도한 in vitro, in vivo 모델을 활용하여 간보호능을 평가하였다. 실험결과, 별의별간 01~04는 $50{\mu}M$ vitamin C 와 유사한 항산화 효과를 나타내었다. HepG2 세포에 t-BHP로 산화 스트레스를 유도한 뒤 나타나는 세포독성에 대해 별의별간 01 및 04에서 농도 의존적인 세포 보호효과를 보였으며, ROS 생성 억제에서 별의별간 01, 03, 04에서 농도의존적인 억제를 나타내었다. 미나리가 혼합된 별의별간 04에 대한 급성 간손상 in vivo 모델을 활용하여 간보호능 검증 결과, 별의별간 04는 $CCl_4$로 증가된 혈중 ALT, AST의 유의적 감소, 간 조직중 증가된 MDA 함량 감소 및 감소된 GSH의 유의적 증가를 나타내었다. 또한, 혈청 및 간 조직에서 증가된 중성지방과 콜레스테롤을 유의적으로 감소시켰다. 이러한 결과를 종합하며, 별의별간 04는 in vitro 및 in vivo 모델에서 산화적 손상에 대해 간보호 효과를 나타내었다.

적하수오 및 백하수오 추출물의 항산화 및 항균 활성 (Antioxidant and antimicrobial activities of Jeok Hasuo (Polygonum multiflorum Thunb.) and Baek Hasuo (Cynanchi wilfordii Radix) root extracts)

  • 최현경;장유이;오준현
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.432-437
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    • 2016
  • 본 논문은 국내 적하수오 및 백하수오 추출물의 항산화능 및 항균활성을 구명하기 위한 목적으로 진행하였다. 각 하수오의 열수, 에탄올, 부탄올 추출물에 대하여, 일반성분을 분석한 후, 항산화능에 대해서는 총 페놀함량 및 DPPH 라디칼 소거능을 측정하였으며, 항균활성에 대해서는 Staphylococcus aureus 및 Propionibacterium acne에 대한 최소생육저해농도(minimum inhibitory concentration, MIC) 및 생육저해환을 통하여 평가하였다. 적하수오 및 백하수오 부탄올 추출물의 총 페놀함량은 각각 1,212.6 및 1,454.5 mg/g GAE로 다른 유기용매 추출물에 비해 유의적으로 높은 함량을 보였다. 이에 비해 DPPH 라디칼 소거능은 열수추출물에 비해 에탄올 추출물(89.0%), 부탄올 추출물(88.9%)이 유의적으로 높은 값을 나타내었다. MIC 측정 결과, 적 백하수오 에탄올 추출물만이 0.8 mg/mL로 S. aureus와 P. acne에 대해서 항균효과를 나타냈다. 디스크 확산법 측정 결과, 모든 유기용매 추출물이 5 mg/disc 농도부터 생육저해환을 형성하였으며, 농도가 증가함에 따라 생육저해환의 크기도 증가하였다. 적하수오 및 백하수오 에탄올 추출물의 조사균주에 대한 생육저해완의 직경은 10 mg/mL 농도에서 각각 8.9 및 9.2 mm를 나타내, 추출물 중 가장 우수한 항균활성을 나타냈다. 본 연구는 하수오 추출물이 항산화 효과 뿐만 아니라 피부 건강과 관련된 세균에 대해 항균활성을 보여줌으로써, 하수오 추출물이 피부 건강을 위한 천연 유래의 기능성 화장품 소재로도 활용될 수 있는 잠재적 가능성을 제시하였다.

발광플라즈마 처리에 의한 들깨 부위별 항산화 및 Tyrosinase 저해 활성 효과 (Antioxidant and Tyrosinase Inhibition Activity Promoting Effects of Perilla by the Light Emitting Plasma)

  • 유지혜;최재후;강병주;전미란;이찬옥;김창흠;성은수;허권;유창연;최선강
    • 한국약용작물학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.37-44
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    • 2017
  • Background: The light emitting plasma (LEP) has recently attracted attention as a novel artificial light source for plant growth and functional component enhancement. We investigated the effects of LEP on whitening and antioxidant activities of the plant parts of perilla. Methods and Results: Previously germianted seeds of perilla were cultivated under different light conditions (fluoresce lamp, LED red, blue, white, green, and LEP) in a culture room for 2 months. Parts of perilla were harvested and extracted in 70% EtOH. The extracts were used to detect total phenolic contents, total flavonoid contents, 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH), 2,2'-azino-bis-3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), reducing power and tyrosinase inhibition activity as indicators of biological activity. Biological activity was highest in seedlings grown under LEP. The total phenolic content was highest in the stems and the total flavonoid content was highest in the roots of perilla exposed to LEP. The DPPH and ABTS radical activity in all the parts of perilla exposed to LEP were higher by approximately three-fold compared to that in the control (fluoresce lamp). The reducing power values of perilla significantly increased after treatment with LEP. In addition, all the extract of perilla plants exposed to LEP promoted the tyrosinase inhibitory activity. These results suggest that LEP can be an important artificial light source for enhancement of biological activity. Conclusions: LEP could promote whitening and antioxidant activity of perilla.

마황부자세신탕(麻黃附子細辛湯)이 MIA로 유도된 골관절염 유발 Rat에 미치는 영향 (Effects of Mahwangbujaseshin-tang (Mahuangfuzixixintang) (麻黃附子細辛湯) on MIA-Induced Osteoarthritis Rats)

  • 이형은;오민석
    • 한방재활의학과학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.65-81
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    • 2014
  • Objectives This study was carried out to find out the anti-osteoarthritic effects of Mahwangbujaseshin- tang (Mahuangfuzixixintang ) on the monosodium iodoacetate (MIA)-induced osteoarthritis rats. Methods Osteoarthritis was induced by injecting MIA ($50{\mu}l$) into the knee joint of rats. Rats were divided into a 3 groups (n=7). The injection did not fit the normal group. A week later, after the injection of MIA, while control group took normal saline 2 ml, the extract of Mahwangbujaseshin-tang (Mahuangfuzixixintang ) (MBST) (200 mg/kg) was injected to treated group. After that, we examined hind paw weight bearing ability, functions of liver and kidney, serum TNF-$\alpha$, IL-$1{\beta}$, IL-6, $PGE_2$, $LTB_4$, TIMP-1, MMP-9 and hematology. Volume of cartilage was measured by micro CT arthrography. Injury of synovial tissue was measured by H & E, Safranin-O immunofluorescence. Results 1) DPPH and ABTS free radical scavenging activity of MBST was increased according to concentration of MBST and total phenolic contents were in high level. 2) In RAW 264.7 cells, ROS production was significantly decreased in MBST (at 10, $100{\mu}g/ml$) and NO was also decreased but meaningless in MBST (at $100{\mu}g/ml$). 3) In RAW 264.7 cells, IL-6 production was significantly decreased in MBST (at $100{\mu}g/ml$) and TNF-$\alpha$ and IL-$1{\beta}$ production were also decreased but meaningless in MBST (at $100{\mu}g/ml$). 4) In hind legs weight-bearing measurement, level of weight-bearing was increased. 5) Functions of liver and kidney were not affected. 6) TNF-$\alpha$, IL-$1{\beta}$, IL-6, $PGE_2$, $LTB_4$, MMP-9 and TIMP-1 production were significantly decreased. 7) In hematology, the levels of neutrophils, monocytes were significantly decreased and the levels of white blood cells, lymphocytes were also decreased but meaningless. 8) In micro CT-arthrography, cartilage volume was significantly increased. 9) Histopathologically, injury on cartilage and synovial membrane of MBST group was decreased. Conclusions Based on all results mentioned above, Mahwangbujaseshin-tang (Mahuangfuzixixintang) is believed to be meaningful for suppressing the progress of osteoarthritis. And it is related to inhibiting the activity of inflammatory cytokine and injury of volume in cartilage.

가온숙성온도와 기간에 따른 건대추의 성분과 항산화활성 변화 (Changes in Chemical Components and Antioxidant Activity of Dried Jujube with Different Aging Temperatures and Durations)

  • 박혜진;이상훈;김현영;장귀영;황인국;우관식;권오성;이준수;정헌상
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제41권5호
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    • pp.591-597
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    • 2012
  • 숙성온도와 기간에 따른 대추의 성분변화 및 항산화활성 변화를 분석한 결과 갈변도는 무처리구에 비해 가온숙성처리구에서 전체적으로 증가하였으며, 숙성 30일차 및 50일차에서는 다소 감소하는 경향을 보였다. 환원당, fructose와 glucose함량은 가온숙성처리구에서 높았으며, 숙성온도 및 기간이 증가함에 따라 유의적으로 감소하였다. 5-HMF 함량은 숙성온도 및 기간이 증가함에 따라 증가하여 숙성 50일차 $80^{\circ}C$에서 최대값을 나타내었다. 총 폴리페놀 함량도 숙성 온도와 기간이 증가함에 따라 증가하였으며, DPPH 라디칼 소거능 및 ABTS 라디칼 소거능도 가온숙성처리구에서 높았으며, 환원력은 숙성온도가 증가함에 따라서 증가하였지만 숙성일수에 따른 변화는 작게 나타났다. 숙성 온도 및 기간이 증가함에 따라 페놀성 화합물의 증가로 인하여 항산화 활성도 증가하였으며, 대추의 항산화활성을 높일 수 있는 최적숙성조건은 $70^{\circ}C$에서 15~30일로 판단되었다. 이를 통하여 건대추의 항산화 활성을 향상시켜 새로운 건강기능성 식품소재로 이용가능하며, 이에 따라 대추의 활용도 제고 및 부가가치를 높일 수 있을 것으로 판단된다.