• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권3호
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• pp.356-361
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• 2023

고분자 전해질 연료전지(PEMFC) 내구성 향상을 위해서 고분자 막의 내구성을 짧은 시간에 정확히 평가하는 것은 중요하다. 고분자 막의 화학적 가속 내구 평가 시험 조건은 고전압, 고온, 저가습, 고가스압이다. 이들 조건들을 변화시키며 프로토콜을 개발한다고 할 수 있다. 그러나 각 시험 조건이 고분자 막을 열화시키는데 상대적으로 얼마나 많은 영향을 주는지 연구되지 않았다. 고분자 막 화학적 가속 열화 실험에서 4가지 인자(조건)들의 영향력을 요인실험법을 통해 검토하였다. 가속 열화 후 고분자 막 열화 정도는 수소투과도와 불소 이온 유출 농도 측정으로 알 수 있었고, 불소 이온 농도 차이에 의해 8 조건의 고분자 막 열화 순위를 결정할 수 있었다. 고분자 막 열화 인자의 영향력은 전압> 온도 > 산소압 > 습도 순임을 보였다. 고분자 막 화학적 열화에 전극 촉매 열화가 영향을 줌을 확인하였다.

• 한국유기농업학회지
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• 제32권1호
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• pp.75-90
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• 2024

바이오차란 바이오매스를 산소가 제한된 조건에서 열분해하여 만든 탄소함량이 높은 고형물로서 토양환경 개선 효과로 탄소중립을 위한 친환경 토양개량제로 주목받고 있다. 본 실험에서는 멜론 시설재배지 바이오차의 시용량별 토양 이화학성 및 미생물 군집의 변화를 평가 하였고 이에 따른 멜론의 생육 특성 및 수량성을 조사하였다. 토양의 물리성은 바이오차 시용량이 증가함에 따라 용적밀도는 감소하고 공극률이 증가하여 토양의 통기성이 개선되는 효과가 있었다. 토양의 화학성은 바이오차 시용량이 증가할수록 pH가 증가하고 유기물 및 유효인산 함량이 증가하는 경향이었다. 멜론의 생육은 무처리 대비 바이오차 10,000 kg/ha 처리까지 시용량이 증가할수록 멜론의 만장, 엽장, 엽폭이 증가하는 경향이었다. 또한 멜론의 생산량도 시용량에 따라 증가하여 바이오차 10,000 kg/ha 처리에서 무처리 대비 13~16% 높았다. 바이오차 시용에 따른 토양 미생물 군집의 차이를 비교해 본 결과, 우점 유익균의 비율이 증가하는 결과를 보였다. 본 연구는 멜론 시설재배지 바이오차의 처리가 토양의 이화학적 특성 및 미생물군집 개선의 결과를 나타내며 효과적인 토양개량제로서의 가능성을 보여주었다.

• 멤브레인
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• 제34권1호
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• pp.38-49
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• 2024

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.

• 생물환경조절학회지
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• 제22권2호
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• pp.175-181
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• 2013

최근 신선 유통되는 퉁퉁마디는 식물 체내 수분 함량이 높고 조직이 단단하지 못해 저장성이 낮은 식물로 MA 저장을 통해 저장성을 향상시키고, 최근 새롭게 개발된 비천공 breathable(NPB) 필름을 적용하여 각기 $5^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$로 저장하여 실제 유통 수준에서의 영향을 알아 보았다. 또한 신선 편이 제품으로의 유통 가능성을 알아보기 위하여 3cm, 5cm, 그리고 10cm로 각각 절단하여 저장성을 상호 비교하였다. 그 결과 $10^{\circ}C$에 비하여 $5^{\circ}C$ 저장 조건이 NPB 필름을 적용 하였을 경우 저장력이 우수한 결과를 보였는데 저장중 생체중의 감소율은 $5^{\circ}C$에서 25일 저장 종료일까지 2% 이내의 결과를 보였고 $10^{\circ}C$에서는 저장 15일 후에 100,000cc NPB 필름을 제외하고 2% 이내의 감소율을 나타내었다. $5^{\circ}C$와 동일 기간인 15일을 기준으로 비교하면 $5^{\circ}C$가 1% 이내의 감소율을 나타내 상대적으로 우수한 결과를 보였다. 동일기간 동안 측정한 이산화탄소와 산소 농도의 변화에서는 5,000cc NPB 필름이 MA 저장시의 특징을 보였다. 저장중 포장내 에틸렌 농도는 진공 필름에서 NPB 필름처리들보다 10~100배까지 높았으나, 크기별 차이에 통계적 유의성은 없었다. 각기 $5^{\circ}C$에서 25일간 그리고 $10^{\circ}C$에서 15일간 저장한 이후 항산화 활성을 측정, 상호 비교한 결과 $5^{\circ}C$가 $10^{\circ}C$보다 두배 이상의 항산화 활성도를 나타내었고 100,000cc NPB 필름에서 높은 활성도를 보였고 크기별로는 10cm 크기가 활성도가 낮아지지 않는 것으로 나타났다. 저장 종료후 관능검사를 통한 외관품질과 이취를 평가한 결과 $5^{\circ}C$ 처리와 5,000cc 필름을 적용한 구에서 상대적으로 높은 수준으로 나타났다. 본 실험을 통하여 $5^{\circ}C$, 저장시 5,000cc NPB 필름을 MA 저장에 적용하는 것이 타당하다는 결과를 얻을 수 있었다. 다만 실제 유통 현장에서 사용되는 온도조건이 $10^{\circ}C$임을 고려하면 $10^{\circ}C$ 저장 시 10cm 크기에는 100,000cc NPB 필름이 단기유통이라는 측면에서 적용이 가능할 것 으로 판단되었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제57권1호
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• pp.37-46
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• 2004

연구 배경 : 허파혈관주위세포는 허파미세혈관에서 혈액공기 장벽을 이루고 있는 중요한 세포이다. 이 세포는 생리학적으로 혈류와 혈관의 투과성을 조절하는 기능이 있다. 본 연구는 급성폐손상/급성호흡곤란증후군에서 혈관 과투과성 및 개형에 혈관주위세포의 변화가 중요한 역할을 할 것으로 보고 시작하게 되었다. 흰쥐로 부터 일차 배양한 허파혈관주위세포에 저산소 상태를 만들었을 때, 세포의 생존능에 미치는 영향과 저산소증에 의해 유도되는 유전자의 발현을 살펴보았다. 방 법 : 흰쥐로부터 허파혈관주위세포를 일차 배양 및 계대 배양하였다. 광학 현미경 및 세포 면역 화학 염색으로 세포를 확인하였다. 2% $O_2$의 세포 배양기와 $200{\mu}M$ $CoCl_2$를 처리하였다. 세포의 증식은 tryphan blue 염색 후 세포수를 세는 방법을 택하였다. 유전자 발현은 역전사 중합 효소 연쇄반응을 이용하였다. 결 과 : 1. 흰쥐로부터 허파혈관주위세포를 성공적으로 일차 배양 및 계대 배양할 수 있었다. 2. 2% $O_2$나 $CoCl_2$에서 혈관주위세포는 24시간, 36시간, 48시간에 증식이 억제되었다. 3. 허파혈관주위세포에 저산소 상태의 자극을 주면 VEGF와 smad-2의 발현이 현저하게 증가하였다. 4. 허파혈관주위세포의 HIF$1{\alpha}$, COX-2는 저산소상태에서 VEGF, smad-2에 비해 발현의 변화가 현저하지 않았다. 결 론 : 허파혈관주위세포를 일차 배양함으로써 허파꽈리혈관장벽의 연구를 위한 한 모델을 만들었고, 저산소 상태에서 증식의 억제와 유전자 발현의 변화를 살펴봄으로써 허파혈관손상의 기전을 규명하는데 향후 도움이 될 것으로 보인다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권3호
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• pp.236-249
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• 1993

연구배경 : 정상 폐상피세포에서는 항상 생성되고 있는 활성산소(oxygen radical)에 의한 유해작용에 노출되어 있고, 이들 유해 산소들은 폐기종과 같은 폐질환의 원인 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 이 방법을 이용하여 만든 폐상피세포 단일막에서 전기생리학적인 관점에서 물질의 이동지표인 short-circuit current(Isc)와 조직저항(R)에 대한 활성산소의 하나인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)가 어떤 영향을 미치는지를 연구함으로서 세포생리학적 기전을 구명하고자 한다. 방법 : Tissue culture-treated polycarbonant membrane filter 에서 배양시킨 쥐 제 2 형 폐상피세포 배양 단일막에서 $H_2O_2$의 능동적 이온 이동 (Isc) 과 수동적 용질이동에 대한 조직저항(R)에 미치는 효과를 관찰하였다. 배양 제 3 일과 제 4 일째 단일막을 수정된 Ussing chamber에 설치하고 막 양측에 HEPES-buffered Ringer 용액으로 incubation 하였다. 외부에서 0~100 mM 농도의 $H_2O_2$를 apical 또는 basolateral side에 작용시켜 Isc와 R의 변화를 관찰하였다. 폐상피세포 장벽이 외부의 $H_2O_2$에 대하여 방어작용을 가지는 세포내 catalase 활성도를 측정하고, catalase 억제제인 aminotriazol(ATAZ) 20 mM의 효과도 함께 관찰하였다. 결과 : 이 단일막은 형태학적으로 보아서 in vivo 에서의 포유류 제 1 형 폐상피세포 장벽의 특성을 나타내고 세포들 사이는 tight junction을 이루며(조직저항 R: 2,000 ohm-$cm^2$ 이상) sodium ion의 능동적 이동 (Isc: 5 ${\mu}A/cm^2$)을 보였다. $H_2O_2$는 dose-dependent 양식으로 Isc와 R 모두 감소시켰다. Apical side에 작용하는 $H_2O_2$에 있어서는 60분에 50% 억제하는 농도인 $ED_{50}$는 Isc와 R은 약 4mM 이었으나 basolateral side의 경우는 약 0.04mM 로서 그 작용 강도는 apical에 비하여 약 100배 정도 더 컸다. ATAZ 존재시 apical side의 $ED_{50}$는 0.4mM로 감소하였으나 basolateral side의 경우 변화가 없었다. $H_2O_2$의 제거율은 apical 또는 basolateral side 어느 쪽에 존재하든 같았으며, 세포내 catalase 활성도는세포배양기간이 길어짐에 따라 증가함을 보였다. 결론 : 이상의 실험결과는 basolateral side에 작용하는 $H_2O_2$는 세포내 막구성성분 중 basolateral 측에 존재하는 곳에(예, $Na^+,\;K^+$-APTase) 직접 장애를 미칠 것으로 생각된다. 한편 apical side에 작용하는 $H_2O_2$는 막성분에 도달하기 전에 세포내에 존재하는 catalase에 의하여 대부분 그 작용을 잃게 된다. 결론적으로 Isc와 R로 측정된 폐상피세포 장벽의 특성은 $H_2O_2$에 의하여 손상을 받고 apical side 보다는 basolateral side 측정이 더 손상을 잘 받게 된다.

• 보존과학연구
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• 통권33호
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• pp.45-55
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• 2012

제책 시료의 경우 낱장과 달리 제책 위치에 따라 공기, 습도, 빛 등의 접하는 정도가 다르기 때문에 열화특성 또한 제책 위치에 따라 다르다. 특히 밀랍지는 일반적인 한지와는 달리 통기성이 없으며 발수성이 있는 성질을 가지고 있기 때문에 밀랍지로 제작된 제책본의 경우 주위 보존환경과 접하는 부분과, 외부와 접하지 않는 내부에서의 열화 인자 및 기작(mechanism, 機作)의 상이성(相異性)은 일반 서적들에 비해 높다. 따라서 본 연구에서는 밀랍본의 내 외부의 열화 특성의 상이성(相異性)을 분석하기 위해 공기 및 수분의 조건에 따라 밀랍지를 인공열화 시킨 후 각 조건별 열화 특성을 비교 분석하였다. 인공열화 후 밀랍지의 물리적, 광학적 특성 분석 결과, 산소가 밀랍지의 열화를 촉진시키는 것으로 나타났으며, 습도 50 % RH 조건이 0 %RH의 조건보다 밀랍지의 열화에 안정적인 것으로 나타났다. 또한 열화된 시편으로부터 추출된 밀랍의 GC/MS 분석을 실시하여 각 조건에 따른 밀랍의 분해산물을 비교분석한 결과, 열화가 진행됨에 따라 팔미트 산 등의 지방산을 포함하는 C9-C20의 탄소수를 가지는 저분자화합물이 증가되고, 탄화수소화물 및 지방족 알코올 등을 포함하는 C21-C36의 탄소수를 가지는 화합물과 왁스 에스테르 등을 포함하는 C34 이상의 고분자화합물은 감소되어 밀랍성분이 분해되었음을 알 수 있었다. 각 조건에 따른 밀랍의 분해는 물리적, 광학적 특성 변화율과 마찬가지로 산소에 의해 촉진되는 것으로 나타났으며, 습도 50% RH에서보다 0% RH에서 높게 발생되는 것으로 나타났다.

• 한국식품과학회지
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• 제42권2호
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• pp.210-216
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• 2010

혈당강하 효과가 있다고 알려진 해당근 추출물을 이용하여 AGEs 생성 저해에 따른 초기 동맥경화증에 대한 효과에 대하여 검토하였다. 먼저 해당근 추출물이 AGEs에 의하여 생성이 촉진된 ROS를 제거하는 효과가 있는지를 확인하기 위하여 항산화 활성을 측정하였다. 총 플라보노이드 함량을 측정한 결과 해당근의 메탄올 추출물은 $128.1{\pm}2.0\;{\mu}g$ quercetin equivalents(QE)/mg DM,총 폴리페놀 함량은 $345.2{\pm}5.7\;{\mu}g$ gallic acid equivalents(GAE)/mg DM으로 나타났다. 환원력 측정을 위한 FRAP assay는 $2.19{\pm}0.1\;mM$ $FeSO_4{\cdot}7H_2O$/mg DM으로 $25.5{\pm}0.3$ $FeSO_4{\cdot}7H_2O$/mg DM 인 ascorbic acid에 비해 약 9% 정도의 환원력을 가지고 있었으며, 전자공여능의 경우 $DPPHSC_{50}$값이 $34.2{\pm}0.1\;{\mu}g$ DM/mL로 대조군인 ascorbic acid의 $6.8{\pm}0.1\;{\mu}g$ DM/mL과 비교하여 약 20% 정도의 높은 항산화력을 갖고 있었다. 또한, HPLC 분석을 통해 해당근 생물 100 g을 기준으로 240 mg의 EGCG와 50 mg의 kaempferol을 함유하는 것으로 나타났다. AGEs에 의해 유도된 HUVEC의 ROS 생성 저해 효과는 해당근 추출물 100, $500\;{\mu}g/mL$ 처리 시 각각 63, 77%로 나타났다. 또한, monocyte adherent assay에서 해당근 추출물은 $100\;{\mu}g/mL$ 처리시 정상을 0%로 하였을 때 AGEs에 의해 유도된 단핵구 부착을 33%, $500\;{\mu}g/mL$ 처리시 약 75% 정도로 농도 의존적으로 부착을 저해하는 것을 관찰할 수 있었으며, 유도되지 않은 HUVEC의 저항은 $113{\Omega}{\cdot}cm^2$ 에서 glycer-AGEs 처리 시 $88{\Omega}{\cdot}cm^2$로 낮아진 것을 해당근 추출물을 $100\;{\mu}g/mL$ 처리 시 약 $102{\Omega}{\cdot}cm^2$, $500\;{\mu}g/mL$ 처리시 약 $106{\Omega}{\cdot}cm^2$로 저항의 감소를 억제하는 것을 관찰할 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제39권12호
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• pp.879-890
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• 2006

배경: 출혈성 쇼크는 허혈 시 발생하는 산소산화물 등에 의해 체내에 여러 가지 염증반응을 일으킴으로써 각 장기의 기능부전을 초래한다. 특히 폐장은 허혈 시 조기에 폐포 세포의 투과성이 증가하여 부종, 염증세포의 침윤 및 출혈 등이 일어나 호흡부전증을 초래한다. 또한 출혈성 쇼크 시 기본적으로 시행하는 수액 요법은 간질의 부종을 일으켜 폐장의 기능을 감소시킬 수 있는 위험 요소이다. 따라서 출혈성 쇼크 후 폐장의 기능 저하를 예방하기 위해서는 폐장의 염증 반응을 줄이고 폐부종을 최소화시키는 노력이 필요하다. 대상 및 방법: $300{\sim}350$ gm 정도의 수컷 흰쥐를 이용하여 경정맥을 통해 약 3 mL/100 g의 혈액을 제거하여 평균 경동맥압 $35{\sim}40$ mmHg의 출혈성 쇼크 상태(I단계, 60분)를 유도하고 유지한 후, 제거한 혈액을 재주입하고 수액요법을 실시하여 평균 경동맥압을 80 mmHg로 유지하는 소생 상태(II 단계, 60분)를 시행한 후 약 3시간 정도 경과를 관찰(III 단계)하였다. 실험동물은 3군으로 나누어 실험하였으며 I군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $37{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II 단계에서 린저액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. II 군(n=10)은 I 단계 시 직장체온을 $33{\pm}1^{\circ}C$로 유지하고 II단계에서 린저액을 이용한 수액요법을 실시하였다. III군은 I단계 시 $33{\pm}1^{\circ}C$로 체온을 유지하였고 II 단계에서 5% 알부민액을 이용하여 수액요법을 실시하였다. 각 군 모두 실험 전, I, II, III 단계 후반에 혈류역학적 인자(심박수, 평균 경동맥압), 동맥혈 가스 분석, 혈청내 포도당과 LDH, I, II단계의 투여 수액양, 기관지-폐포 세척액의 Interleukin(IL)-8을 측정하였고, 조직검사를 통해 염증반응의 정도를 조직학적 점수로 평가하였다. 결과: I군의 4예를 제외한 26예가 III단계까지 생존하였다. 각 군 간의 평균 경동맥압의 유의한 차이는 없었다. 그러나 실험 1단계에서의 채혈량은 I군은 $3.2{\pm}0.5$ mL/100 g으로 II, III 군의 $3.9{\pm}0.8$ mL/100 g, $4.1{\pm}0.7$ mL/100 g에 비해 각각 유의하게 적었다(p< 0.05). II 단계에서의 투여 수액량은 I 군 $28.6{\pm}6.0$ mL, II 군 $20.6{\pm}4.0$ mL, III 군 $14.7{\pm}2.7$ mL로 각 군 간에 통계적인 유의성이 있었다(p<0.05). 혈청내 칼륨 농도는 I군에서 II군에 비해 소생술 후 의의 있게 높았으며(p<0.05), 포도당 농도는 II단계의 I군에서 타군과 비교하여 현저히 낮았다(p<0.05). IL-8은 I 군 $1,834{\pm}437$ pg/mL, II 군 $1,006{\pm}532$ pg/mL, III군 $764{\pm}302$ pg/mL로 I 군에서 II 및 III군과 비교하여 통계적으로 유의하게 높았으며(p<0.05), 폐조직의 조직검사를 통해 평가한 염증세포 분포 점수에서 III 군이 $1.6{\pm}0.6$으로 I 군 $2.8{\pm}1.2$에 비해 통계적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). 결론: 압력 조절형 출혈성 쇼크 모델에서 시행한 저체온법은 정상체온을 유지하고 있는 군에 비해 쇼크 상태에서의 기초대사량을 줄여줌으로써 허혈에 의한 조직의 직접적인 손상을 억제할 수 있으리라 생각된다. 또한 저체온법은 수액의 사용량을 줄여주고 IL-8등의 싸이토카인 분비를 억제시키며 백혈구의 침윤을 줄여줌으로써 쇼크 후 폐장의 기능 회복에 도움을 준다. 그러나 저체온법을 시행한 군에서도 투여하는 수액을 달리함으로써 폐장의 염증변화나 손상이 차이를 나타낼 수 있을 것으로 생각되며 이에 대한 세심한 연구가 있어야 할 것이다.