• 폴리머
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• 제37권4호
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• pp.533-538
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• 2013

염화나트륨은 우리 몸의 체액에 존재하며, 혈액 속에 약 0.9 wt%의 농도로 존재하여 삼투압을 유지하는 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 사람들이 섭취하는 소금의 양은 증가하는 추세이며, 과량 섭취로 인해 고혈압 등의 원인이 되기도 한다. 본 연구에서는 생체적합성 이온성 고분자들의 특정 반대이온을 칼슘과 칼륨으로 치환시켜 나트륨 이온과의 이온교환을 통해 고분자에 나트륨이 흡착되어 대변으로 배출시킬 수 있는지를 in vitro 실험과 in vivo 실험을 통해 연구하였다. 조사된 고분자들 중 칼슘과 칼륨의 폴리스티렌설폰산, 칼슘 치환된 카라기난과 타마린드가 우수한 나트륨 치환 능력을 보유하고 있음을 확인하였고, 체온과 인공위액 및 인공장액의 조건에서도 나트륨 치환능을 유지하는 것을 확인하였다. 이러한 고분자들의 난용성 특징을 통해 구강 내에서는 맛의 변화를 주지 않으면서 나트륨을 흡착해 배설하는 메카니즘을 나트륨 과다 섭취에 따른 문제 해결을 위해 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Childhood Kidney Diseases
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• 제20권1호
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• pp.11-17
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• 2016

Appropriate control of diet and water intake is important for maintaining normal blood pressure, fluid and electrolyte homeostasis in the body. It is relatively understood that the amount of sodium and potassium intake directly affects blood pressure and regulates ion transporters; Na and K channel functions in the kidney. However, little is known about whether diet and water intake regulates Aquaporin (AQP) function. AQPs, a family of aquaporin proteins with different types being expressed in different tissues, are important for water absorption by the cell. Water reabsorption is a passive process driven by osmotic gradient and water permeability is critical for this process. In most of the nephron, however, water reabsorption is unregulated and coupled to solute reabsorption, such as AQP1 mediated water absorption in the proximal tubule. AQP2 is the only water channel founded so far that can be regulated by hormones in the kidney. AQP2 expressed in the apical membrane of the principal cells in the collecting tubule can be regulated by vasopressin (antidiuretic hormone) controlling the final volume of urine excretion. When vasopressin binds to its receptor on the collecting duct cells, it stimulates the translocation of AQP2 to the membrane, leading to increased water absorption via this AQP2 water channel. However, some studies also indicated that the AQP2 is also been regulated by vasopressin independent mechanism. This review is focused on the regulation of AQP2 by diet and the amount of water intake on salt and water homeostasis.

• 대한환경공학회지
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• 제38권9호
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• pp.476-481
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• 2016

압력지연삼투는 삼투압을 구동력으로 하여 에너지를 생산하는 새로운 막 기술이다. 압력지연삼투는 반투과성 막을 사이에 두고 삼투압으로 인해 저농도의 유입원수가 고농도의 유도용액으로 이동하는 것이다. 본 연구는 역삼투 공정의 농축수를 유도용액으로, 역삼투 공정의 생산수를 유입원수로 하여 8인치 나권형 막모듈의 성능을 평가 하였다. 실험에 사용된 유입원수와 유도용액의 유량은 2.4 L/min, 5.0 L/min, 10.0 L/min, 압력범위는 5 bar에서 30 bar이다. 유입원수와 유도용액의 농도, 유입유량, 유입비에 따른 공정 성능의 영향을 본 연구에서 확인 하였다. 중요 결과로 유도용액의 농도의 증가는 압력지연삼투 공정의 전력밀도, 투과수량을 향상시키는 결과를 보였다. 유입유량의 증가 또한 전력밀도와 투과수량을 향상시키는 결과를 보였다. 또한 최대 전력밀도를 형성하는 유입원수와 유도용액의 최적 유입비는 1:1의 비에서 나타났다.

• 원예과학기술지
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• 제32권1호
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• pp.18-25
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• 2014

본 연구는 탱자에 접목한 온주밀감을 대상으로 멀칭 및 점적 관수 처리 시 과실의 내외부 형질에 미치는 수분 관계를 알아보고자 전기간 타이벡 멀칭구(WM), 멀칭 후 10월 22일부터 수확기까지 점적관수(MT) 그리고 무멀칭구(NM) 3그룹으로 나누어 시험하였다. 점적관수 기간 중 TM 내 토양수분함량은 평균적으로 WM 내의 수분함량보다 낮았다. 엽수분포텐셜(${\Psi}max$)은 멀칭 처리구에서 -1.5MPa에서 -2.5MPa까지 수준을 유지한 반면 관수로 인해 점진적으로 증가하였다. 사양 내 수분 및 삼투포텐셜은 건조에 의해 감소하였으나 멀칭 후 관수의 결과로 다시 증가했다. 과즙 내 가용성 고형물 함량은 건조에 의해 증가되었으나 건조 후 수분 공급에 의해 그 효과는 사라졌다. 적정 산함량은 건조에 의해 증가 하였으나 건조 후 관수에 의해 계속적으로 감소하여 1% 수준에 다다랐다. 총 가용성 고형물의 축적은 적극적 삼투조절에 따른 보상이며 감소된 산함량은 건조 후 관수에 의한 빠른 호흡과 수분 흡수의 결과임을 알 수 있었다.

• 한국식물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국식물생명공학회 2005년도 추계학술대회 및 한일 식물생명공학 심포지엄
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• pp.71-80
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• 2005

Effects of low temperature ($8^{\circ}C$) on the hydraulic conductivity of young roots of a chilling-sensitive (cucumber; Cucumis sativus L.) and a chilling-resistant (figleaf gourd; Cucurbita ficifolia Bouche) crop have been measured at the levels of whole root systems (root hydraulic conductivity, $Lp_r$) and of individual cortical cells (cell hydraulic conductivity, Lp). In figleaf gourd, there was a reduction only in hydrostatic $Lp_r$ but not in osmotic $Lp_r$ suggesting that the activity of water channels was not much affected by low root temperature (LRT)treatment in this species. Changes in cell Lp in response to chilling and recovery were similar asroot level, although they were more intense at the root level. Roots of figleaf gourd recovered better from LRT treatment than those of cucumber. In figleaf gourd, recovery (both at the root and cell level) often resulted in Lp and $Lp_r$ values which were even bigger than the original, i.e. there was an overshoot in hydraulic conductivity. These effects were larger forosmotic (representing the cell-to-cell passage of water) than for hydrostatic $Lp_r$. After a short term (1 d) exposure to $8\;^{\circ}C$ followed by 1 d at $20\;^{\circ}C$, hydrostatic $Lp_r$ of cucumber nearly recovered and that of figleaf gourd still remained higher due to the overshoot. On the contrary, osmotic $Lp_r$ and cell Lp in both species remained high by a factor of 3 as compared to the control, possibly due to an increased activity of water channels. After pre-conditioning of roots at LRT, increased hydraulic conductivitywas completely inhibited by $HgCl_2$ at both the root and cell levels. Different from figleaf gourd, recovery from chilling was not complete in cucumber after longer exposure to LRT. It is concluded that at LRT, both changes in the activity of aquaporins and alterations of root anatomy determine the water uptake in both species. To better understand the aquaporin function in plants under various stress conditions, we examined the transgenic Arabidopsisand tobacco plants that constitutively overexpress ArabidopsisPIP1;4 or PIP2;5 under various abiotic stress conditions. No significant differences in growth rates were found between the transgenic and wild-type plants under favorable growth conditions. By contrast, overexpression of PIP1;4 or PIP2;5 had a negative effect on seed germination and seedling growth under drought stress, whereas it had a positive effect under cold stress and no effect under salt stress. Measurement of water transport by cell pressure probe revealed that these observed phenotypes under different stress conditions were closely correlated with the ability of water transport by each aquaporin in the transgenic plants. Together, our results demonstrate that PIP-type aquaporins play roles in seed germination, seedling growth, and stress response of Arabidopsis and tobacco plants under various stress conditions, and emphasize the importance of a single aquaporin-mediated water transport in these cellular processes.

• 멤브레인
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• 제22권4호
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• pp.235-242
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• 2012

로켓 추진기관의 해체 시 발생하는 고농도 암모늄 퍼클로레이트(AP)를 액상소각 처리 후 추가로 발생하는 저농도의 AP처리를 위해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용하였고, 이때 AP제거 특성에 영향을 미치는 인자를 도출하기 위해 다양한 수리화학적 조건에서 전량여과방식으로 실험을 진행하였다. 고체 추진제에서 추출된 용액을 GC/MS와 FTIR분석을 통해 규산염 계열의 실록산 등을 검출하였으나, 이는 극미량이 포함되어 NF/RO 멤브레인 공정에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 판단되었다. 상대적으로 낮은 압력의 운용조건에서는 높은 압력조건과 비교하여, 회수율 증가에 따라 농축된 AP의 삼투압 기작이 투과플럭스에 영향을 미치게 되어 13~17% 가량 플럭스가 감소됨을 확인하였다. 또한 AP의 제거율은 수리화학적 운영조건의 변화(압력 및 교반 속도 등)에 따라 크게 좌우됨을 알 수 있었고, 이 경우 NF와 RO 멤브레인 제거율은 각각 10~70%와 26~87% 가량 크게 달라짐을 확인하였다. 본 논문을 통해 NF/RO 멤브레인 공정을 적용한 AP 제거 기작에서 수리화학적 운영조건의 변화에 따른 농도분극, 멤브레인 선택성 및 삼투압 영향이 중요 지배 기작이었으며, 이는 'NF/RO 멤브레인의 물질이동과 선택성'의 기존 이론적 모델과 부합하였다.

• 한국식품과학회지
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• 제25권4호
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• pp.321-326
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• 1993

최근 효과적인 분리와 에너지 절약을 위한 분리공정의 첨단기술로 등장한 방법은 고분자 분리막을 이용한 막분리 기술이다. 따라서 본 연구에서는 청정한 사과쥬스를 역삼투 공정을 이용하여, 막의 특성, 공정압력, 온도, 유량 등의 변화에 따른 농도변화 및 투과유속을 측정하여 예측모델식을 수립하고, 품질변화 분석에 관하여 실험한 바 그 결과는 다음과 같았다. 일반적으로 역삼투공정 동안 쥬스농도가 증가할수록 삼투압이 증가하여 투과유속이 감소하는 경향을 나타냈으며, 온도, 유량의 변화에 따른 투과액 속도는 큰 변화가 없었으나 압력에 따른 투과액 속도는 전형적으로 증가함을 보였다. 따라서 투과유속을 높이는 요인으로는 공정압력, 온도, 공급유량의 순이었다. 투과액 유속예측 모델식은 $SPSS^x$ computer program을 이용하여 가장 오차가 적은 범위에서 최종적인 예측 모델식을 얻었다. 압력변화에 따른 당, 향기성분의 변화는 당의 경우 각 압력차에 따라 큰 차이가 없이 평균 93.8%의 회수율을 보였으며 향기성분의 경우 압력이 높을수록 회수율이 증가함을 보였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제27권3호
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• pp.177-186
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• 1994

Pentastarch is a hydroxyethyl starch similar to hetastarch, but lower average molecular weight and fewer hydroxyethyl groups which result in enhanced enzymatic hydrolysis and faster renal elimination.This report was performed to compare the clinical efficacy and safety of 10 % pentastarch[Pentaspan , group I] for plasma volume expansion after open heart surgery with that of 5% albumin[Plasmanate, group II]. There were no statistically significant differences between the group I [n=18] and group II [n:19] in the preoperative parameters [age, sex, body weight] and operative parameters[bypass time, aorta cross clamping time]. During the first 24 hours after arrival of the patient in the surgical intensive care unit, colloid solution [500--1000 ml] was infused to maintain left atrial pressure of more than 8 mmHg, or cardiac index of 2.0 L/min/M2 of more. In results, there were 3 complications of hypotension immediately after infusion of 5 % albumin solution and 2 among the 3 patients were excluded for the study. However there was no complication after infusion of 10 % pentastarch solution. Hemodynamic responses to infusion was similar for both groups, although in group I a greater increase in both left atrial pressure[mean 1.8 versus 0.7 mmHg, p< 0.05] and right atrial pressure [mean 2.2 versus 1.7 mmHg, p < 0.05] was observed during infusion of the first 500 ml. There were no significant differences in any of the measured respiratory parameters[PaO2, intrapulmonary shunt, and effective lung compliance]. Homodilution with colloid significantly reduced hemoglobin [mean 1.2 versus 0.8 gm/dl], and serum protein and albumin level[total protein;4.8$\pm$ 0.5 versus 5.2 $\pm$0.5 gm/dl, p < 0.05: albumin: 3.2 $\pm$0.4 versus 3.6 $\pm$0.6 gm/dl, p < 0.05] by 6:00 AM on 1 day postoperatively, however there were no significant differences on 7 day postoperatively. The mean serum colloid osmotic pressure and osmolarity was similar in both group.There were no abnormal findings of liver function and kidney function in all the patients. There were no significant between-group differences in bleeding time, platelets, prothrombin time, activated partial thromboplastin time and amount of chest tube output measured on 1st and 7th postoperative day. These findings demonstrated that 10% pentastarch is more effective and safe for plasma volume expension than 5 % albumin solution with no adverse effects on coagulation. Also 10 % pentastarch is less expensive than 5 % albumin and it would appeare to be a reasonable first choice for plasma volume expansion.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권4호
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• pp.413-418
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• 2011

P-V 곡선을 적용하여 참취와 수리취의 수분특성인자를 측정한 결과 최대포수시의 삼투포텐셜 ${\Psi}^{sat}_o$과 초기원형질 분리점의 삼투포텐셜 ${\Psi}^{tlp}_o$은 참취가 수리취보다 낮은 값을 나타냈으나 큰 차이를 보이지는 않았다. 최대팽압 ${\Psi}_{P,max}$는 참취가 수리취에 비해 높게 나타났으며, 최대탄성계수 $E_{max}$는 참취가 수리취에 비해 약 2.4배 정도 높은 값을 나타냈다. 초기원형질분리점에서의 상대함수율 $RWC^{tlp}$은 참취와 수리취 모두 90% 이상의 함수율을 보여 비교적 삼투 조절기능이 좋은 것을 알 수 있었고, apoplastic water의 비율은 참취가 더 크며, Vo/DW, Vt/DW, Ns/DW은 수리취가 참취에 비해 약 1.5~2.0배 정도 큰 경향을 보였다. 위 결과를 통해 참취와 수리취 모두 초기원형질분리점과 최대포수시의 삼투포텐셜이 높은 편으로 내건성은 비교적 약한 것으로 나타났으며, 습윤한 지역이 생육에 적합함을 알 수 있었다. 또한, 참취와 수리취를 비교할 때 참취가 수리취에 비해 건성잎의 특성을 가지고 있으며, 최대탄성계수와 삼투포텐셜이 높아 내건성이 약간 더 강한 것을 알 수 있었다.

• 한국양식학회지
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• 제8권3호
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• pp.149-157
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• 1995

양식어류의 정자보존을 위한 기초자료를 얻고자, 순환여과 사육시스템에서 사육한 전장 $21.8\pm2.8cm$, 체중 $173.8\pm67.5g$의 감성돔, Acanthopagus schlegeli을 재료로 하여, 정액의 물리$\cdot$화학적 특성과 $Na^+,\;K^+,\;Mg^{++},\;Ca^{++}$ 농도별 삼투압에 따른 정자의 운동성을 평가하였다. 개체당 1회 착출시 정액량은 평균 1.97ml였으며, 정자의 농도는 $2.33\pm1.30\times10^{10}$ sperm/ml, spermatocrit는 $90.6\pm5.0$이었다. 정액의 pH는 $8.3\pm0.1$이었으며, 사육해수와 정장 및 혈장의 삼투압은 각각 $939\times24,\;382\pm70,\;342\pm77$ mOsm/l, 정장의 $Na^+,\;K^+,\;Cl^-$ 농도는 각각 $169.5\pm4.5,\;4.9\pm2.2,\;156\pm2.0$ mM/l였다. $Na^+,\;K^+,\; Mg^{++}$ 및$Ca^{++}$결여 인공해수에 정액을 희석시켰을 경우, $Na^+$ 결여 인공해수에서만 정자의 운동이 개시되지 않았다. $Na^+$결여 인공해수에 1M NaCl을 서서히 첨가하여 삼투압을 상승시켰을 때, 삼투압 $1398\~1736$mOsm/l에서는 정자의 운동성이 낮았으나, $457\~l128$ mOsm/l에서는 높은 운동성을 보였다. NaCl 첨가시와 같은 방법으로 $K^+,\;Mg^{++}$ 및 $Ca^{++}$ 결여 인공해수에 1M의 KCl, $MgCl_2$및$CaCl_2$ 처리를 한 경우, 각각의 삼투압 범위 $904\~1434,\;818\~l175$ 및 $956\~1343$ mOsm/l에서 정자의 운동성이 높았다.