• 공업화학
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• 제29권1호
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• pp.49-55
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• 2018

본 연구에서는 그라비올라의 주성분인 nicotiflorin을 분리하고 그 아글리콘 성분인 kaempferol을 얻어 세포 보호 효과 및 그 보호 메커니즘을 규명하였다. L-Ascorbic acid 및 (+)-${\alpha}$-tocopherol을 대조군으로 하여, $^1O_2$로 유도된 세포 손상에 대해 nicotiflorin 및 kaempferol의 보호 효과를 측정한 결과 nicotiflorin < (+)-${\alpha}$-tocopherol < kaempferol 순으로 보호 효과가 증가하였다. L-Ascorbic acid는 세포 보호 효과를 보이지 않았다. 이들의 세포 보호 효과 메커니즘을 밝히기 위해 singlet oxygen 소광 속도 상수, 자유라디칼 소거 활성, ROS 소거 활성 및 적혈구 세포 침투율을 측정하였다. 실험 결과, kaempferol과 그 배당체인 nicotiflorin의 세포 보호 효과에 있어서 큰 차이는 세포막에의 침투가 가장 큰 요인으로 확인되었다. 대조군 L-ascorbic acid가 항산화능은 크지만 실험 조건에서 세포막에 침투가 잘 안되어 세포 보호 효과가 나타나지 않은 것으로 확인되었다. Kaempferol과 (+)-${\alpha}$-tocopherol의 비교를 통해 세포 침투뿐만 아니라 라디칼 소거활성 및 ROS 소거 활성도 세포 보호 효과에 기여하는 것으로 나타났다. 결론적으로, 광증감 반응으로 유도된 세포막 파괴에 대한 보호작용은 항산화제들의 세포 침투, 자유라디칼 및 ROS 소거 활성이 큰 영향을 미치는 것으로 확인되었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권2호
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• pp.191-197
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• 2005

Ceriodaphnia dubia를 이용한 새로운 독성시험법인 온도증가 단기독성평가법(ToxTemp, ToxCity test based on TEMPerature control)을 이용하여 농약성분에 대한 민감도를 조사하였다. BPMC, Diazinon, Fenitrothion등 하수의 생물학적 처리에 독성을 나타낼 수 있는 물질들에 대하여 기존의 실험방법인 표준 48시간 독성시험법과 비교했을 때 온도증가법은 $1{\sim}1.5$시간의 짧은 접촉시간에도 농약의 독성을 잘 감지할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 중금속, 독성 유기화합물 그리고 농약성분을 비교, 평가했을 때 온도증가법은 1.25시간의 짱은 접촉시간 내에 48시간독성법의 결과와 높은 상관관계를 유지하며 독성을 감지하였다. 염색공단 폐수와 하수 등 실폐수에서의 독성평가능을 검토하기 위하여 활성슬러지를 이용한 질산화율, 산소이용율(OUR)과 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법, 온도증가법을 비교하였다. 그 결과 OUR을 이용한 평가에서는 비교적 높은 질산화율 저해도를 보인 원수에 대해서도 독성민감도가 낮아 현장적용에 한계를 나타낸 반면 C. dubia를 이용한 표준 48시간 독성시험법과 온도증가법은 각기 다른 수준의 독성에 대해 민감하게 차이를 보였으며, 이 두 방법은 질산화율 저해도와 좋은 상관관계를 보였다. 온도증가법은 표준 48시간 독성시험법에 비해 1.5% 정도 민감도가 떨어지지만 현장에서의 신속한 감지가 가능하다는 점에서 현장에서의 질산화 독성진단에 대한 적용가능성이 높음을 보여주었다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제46권2호
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• pp.251-260
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• 2004

SBR 처리공정의 자동제어 인자로서의 ORP, pH, DO의 안정성과 유용성을 비교 평가하였다. 시스템 운전동안 ORP와 pH(mV)-time profile 상에서 요염물질의 특이적인 변화시점을 나타내는 NBP와 NKP가 잘 나타났으며 이 시점은 MSC(moving slope change)를 이용하여 쉽게 인식될 수 있는 것으로 밝혀졌다. 그러나 부하량과 포기량 혹은 시스템 OUR이 불균형일 때는 DO나 ORP-time profile 상에서 NBP로 잘못 인식될 수 있는 가짜 제어시점이 여러 번 발생하거나 혹은 제어시점으로 인식할만한 변화가 전혀 발생하지 않음을 알 수 있었다. 그러나 pH(mV)-time profile에서는 어떤 운전조건과 상태에서도 항상 뚜렷한 NBP가 발생하고 MSC를 이용한 제어시점 인식이 가능함을 알 수 있었다. 따라서 호기적 처리과정 중의 시스템 진단과 자동제어 인자로 ORP나 DO 보다 pH(mV)가 안정적임을 알 수 있었다. 반면 무산소 상태의 모니터나 제어에 있어서는 pH(mV)-time profile에서 NKP를 안정적으로 인식하는 데에는 한계가 있었으나 ORP에서는 매우 안정적인 것으로 나타나 무산소 처리과정의 진단/제어인자로는 ORP가 다른 인자들 보다 유용함을 알 수 있었다. 이러한 결과로 미뤄 SBR 공정의 안정적인 자동제어를 위해서는 ORP 혹은 pH(mV)를 단독으로 이용하는 것 보다는 병용하는 것이 바람직하며, 이러한 자동제어기술은 유입수내 오염물질의 농도 변이와 운전여건에 상관없이 항상 오염물질의 완전제거를 가능케 함은 물론 처리시간 및 처리용량의 최적화를 위한 실용적 기술이 될 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제38권2호
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• pp.79-86
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• 2016

본 연구의 목적은 RO 농축수 내 TDS 제어에 따른 고농도 질산성 질소의 효율적인 생물학적 처리에 있다. 실험실 규모의 실험에서는 연속회분식 반응기를 이용하여 연구를 수행하였으며 TDS의 주입조건에 따른 비탈질율, 비산소소비율 분석을 수행하였다. 연구결과, 연속회분식 반응기를 이용한 운전에 따라 탈질 공정 내 고농도 TDS 주입에 따라 탈질 반응이 지연되어 SDNR이 감소하는 것으로 나타났으며 미생물 활성도가 또한 감소하는 것으로 나타났다. 따라서 질산성 질소의 원활한 처리를 위하여 TDS 제어가 수반되어야 하며 특히, $Ca^{2+}$의 중점적인 처리가 필요할 것으로 판단된다. 또한 본 연구를 통하여 도출된 SDNR, SOUR 값은 호기성 그래뉼 슬러지를 이용한 RO 농축수의 생물학적 처리를 위한 공정 설계인자로 활용이 가능할 것으로 판단된다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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• pp.51-52
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• 2000

생물공정의 운전에 있어서 적절한 공정변수가 부족한 경우가 많다. 이것은 멸균과정을 견딜 수 있는 신뢰성 높은 센서가 부족하기 때문이다[1]. 생물공정에 주로 사용되는 센서로서는 온도, pH, D.O., rpm, viscosoty 등이 있으나 이 센서들은 배양액의 물리적 혹은 화학적 상태를 측정할 수 있는 경우가 대부분이다[2]. 미생물의 대사활동과 관련이 있는 공정 변수로는 배출가스의 성분을 측정하여 얻을 수 있는 Oxygen uptake rate, Carbon dioxide evolution rate 및 Respiratory quotient가 있으며 현재 생물공정의 운전에 사용되고 있다[3]. 그러나 반복적인 센서의 보정과 연결관의 잦은 청소 및 보수를 필요로 하여 제한적으로 사용되고있는 실정이다. 자동화된 습식분석장치, Gas chromatograph, High Performace Liquid Chromatograph 혹은 Mass spectrophtometry 등을 온라인 샘플 처리장치와 연결하여 발효조의 배양액의 성분을 온라인으로 분석하고 공정의 운전에 응용하는 사례가 많이 발표되었다[4-6]. 고가의 장비 및 운전의 번거러움이나 추가적인 인력이 필요하므로 역시 특별한 경우에만 사용되고 있다. 이외에도 여러 종류의 온라인 센서 및 바이오 센서등이 개발되어 사용되고 있으나 역시 그 사용범위는 특수한 영역에 한정되어있다. 이와 같이 새로운 센서를 개발하여 공정변수를 측정하려는 시도중의 하나가 소프트웨어 센서의 개발이다. 이 것은 공정상에서 발생하는 1차 공정변수를 이용하여 배양액의 상태 혹은 2차적인 공정 변수를 추측해내는 것이다. 대부분의 경우 기존의 공정 변수를 사용하므로 추가적인 비용이 들지 않고 소프트웨어의 형태로 구현되므로 센서의 보정과 설치 및 유지관리의 노력이 매우 적은 장점이 있다. 본 연구에서는 생물공정에서 자동제어 과정에서 발생하는 여러 가지 공정상의 제어 신호로부터 새로운 공정 변수를 얻어내고자 시도하였다. 대부분의 생물공정에서는 pH의 자동제어가 필수적인데 자동제어 과정에서 발생하는 pH 제어 신호 및 pH의 변화 응답신호를 이용하여 배지의 완충용량의 변화와 알칼리의 소비속도를 온라인으로 측정할 수 있었다. 여기에 인공지능망을 설계하여 균체의 량을 온라인으로 추정하는 방법을 개발하였다 [7].산업용 발효조의 운전 온도는 주로 냉각수의 단속적인 공급에 의하여 항상 일정하게 조절된다. 따라서 냉각수의 냉각량을 측정하면 미생물의 배양시 발생하는 대사열량을 측정할 수 있게 된다. 본 연구에서는 실험실의 발효조를 냉각수의 단속적인 공급에 의하여 자동온도 조절이 되도록 개조하고 여기에 냉각수의 유출입 지점에 온도센서를 부착하여 냉각수의 온도를 측정하고 냉각수의 공급량과 대기의 온도 등을 측정하여 대사열의 발생을 추정할 수 있었다. 동시에 이를 이용하여 유가배양시 기질을 공급하는 공정변수로 사용하였다 [8]. 생물학적인 폐수처리장치인 활성 슬러지법에서 미생물의 활성을 측정하는 방법은 아직 그다지 개발되어있지 않다. 본 연구에서는 슬러지의 주 구성원이 미생물인 점에 착안하여 침전시 슬러지층과 상등액의 온도차를 측정하여 대사열량의 발생량을 측정하고 슬러지의 활성을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권9호
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• pp.553-561
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• 2016

본 연구는 비장애인 휠체어 농구 선수 11명을 대상으로 휠체어트레드밀과 암 에르고미터의 점증부하운동검사 시 심폐기능, 운동자각도 및 젖산 농도를 비교하는데 목적이 있다. 연구방법으로는 휠체어트레드밀과 암 에르고미터의 점증부하운동검사 시 호흡가스분석기와 무선 심박수 측정기를 사용하여 심폐기능을 알아보았으며, 보그 스케일을 이용하여 운동자각도를 측정하였고, 젖산 분석기를 사용하여 안정 시, 운동직후, 회복기 2분, 4분, 6분, 10분의 혈중 젖산 농도를 측정하였다. 측정된 데이터는 SPSS 18.0 프로그램을 통하여 종속 t-검증(paired t-test)을 실시하여 분석하였고 통계적 유의수준은 .05로 설정하였다. 이 연구를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 심폐기능 변인 중 최대산소섭취량은 암 에르고미터가 높게 나타났으며, 호흡교환율은 휠체어트레드밀이 높게 나타났으며, 최대 심박수는 휠체어트레드밀이 높게 나타났다. 둘째, 주관적 운동 강도에서는 종료 점에서 암 에르고미터에서 높게 나타났다. 셋째, 혈중 젖산 농도는 운동 직후 암 에르고미터에서 높게 나타났다.

• 한국환경보건학회:학술대회논문집
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• 한국환경보건학회 2005년도 Proceedings of KSEH.Minamata Forum
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• pp.4-15
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• 2005

Methylmercury (MeHg) is an environmental pollutant with neurotoxic effects on the central nervous system. The major exposure route of MeHg to humans is via consumption of fish and shellfish which accumulate the chemical through the food web in an aquatic environment. Hair mercury level is an excellent marker for MeHg exposure. We have been conducting a survey on hair mercury contents among general populations from 14 districts to estimate the current Japanese MeHg exposure level. Total mercury levels of all hair samples collected (12923 in total) were analyzed by the oxygen combustion-gold amalgamation method using an atomic absorption mercury detector. Multiple regression analysis revealed that mercury levels were significantly correlated with several covariates, such as sex, age, the amount of daily intake of total fish/shellfish, a preference for certain fish such as tuna or bonito, and artificial waving. The geometric means for the population without artificial waving were 2.47 and 1.65 ${\mu}g/g$ for males (n = 5623) and females (n = 3470), respectively. Hair mercury levels varied with age, and the variations were more significant in males. Since the difference between sexes was not evident at younger ages, some hormonal control might also be involved in the mercury uptake by human hair. The average mercury levels in our hair samples varied among the sampling districts. Tuna is a major carnivorous fish with high mercury accumulations that is often consumed in Japan. The amount of fish consumption and the preference rate far tuna would appear to be responsible far the regional variation in hair mercury levels in Japan. Recently, a provisional tolerable weekly intake (PTWI) of MeHg was revised by 61st JECFA to 1.6 ${\mu}g/kg/week$, which was about half that of the Japanese standard, and corresponded to a hair level of 2.2 ppm. The distribution of hair mercury levels in Japanese populations in the present study indicated that 25% of the Japanese females of child-bearing age were estimated to be exposed to MeHg over the PTWI level. This would reflect the high Japanese consumption of marine products. However, not only mercury contamination, but also the nutritional benefit may have to be considered when discussing the risk involved in the current level of fish and shellfish consumption in Japan.

• 디지털융복합연구
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• 제10권11호
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• pp.541-550
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• 2012

본 연구의 목적은 유산소성운동과 반신욕 처치의 차이가 비만 중년남성의 혈액성분, 호흡순환기능 및 혈관탄성에 어떠한 영향을 미치는가를 규명하기 위한 목적으로 수행되었다. 본 연구의 대상자는 비만 중년남성 30명을 선정하여 유산소성운동집단(n=10), 반신욕 처치집단(n=10), 통제집단(n=10)으로 구분하여 3집단으로 구성하였다. 이들은 12주간 유산소성운동프로그램 및 반신욕 처치 전 후 각 혈액성분, 호흡순환기능 및 혈관탄성의 변화를 살펴보기 위하여 반복이 있는 이원변량분석(repeated 2-way ANOVA)을 실시하였으며, Scheffe 방법을 이용하여 사후분석을 실시하였으며 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, 12주간 처치 후 유산소성운동 참여집단의 모든 혈액성분은 반신욕집단과 통제집단에 비해 유의하게 감소 및 증가하였으며, 반신욕집단은 Triglyceride, LDL-C, HDL-C에서 통제집단에 비해 유의한 차이를 나타내었다. 특히, HDL-C의 수준은 유산소성 운동집단과 반신욕 집단간에 유의한 차이를 보이지 않았다. 둘째, 12주간 처치 후 최대산소섭취량, 최대심박수, 최대환기량은 유산소성 운동집단이 반신욕과 통제집단에 비해 유의하게 증가하였다. 그러나 반신욕집단과 통제집단간에는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 셋째, 혈관탄성은 유산소 운동집단이 반신욕집단과 통제집단에 비해 왼팔,오른팔 및 왼다리, 오른다리에서 유의하게 향상된 것으로 나타났으며, 반신욕집단 역시 통제집단보다 혈관탄성이 향상된 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 유산소성 운동과 반신욕 참여는 비만 중년 남성의 혈액성분 개선과 혈류순환 및 혈관기능의 개선에 효과적인 것으로 나타났다.

• 생명과학회지
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• 제25권7호
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• pp.819-825
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• 2015

본 연구는 과당 위주의 스포츠음료 투여가 최대운동부하시 심폐기능과 젖산 및 염증반응에 미치는 영향에 대해 비교 분석하기 위해 실시되었다. 연구대상자는 D 대학교 체육학과 학생 8명으로 구성하였으며 실험시기를 2차로 나누어 스포츠 음료 투여 전과 투여 후 시기에 심폐기능과 젖산 및 염증반응 등을 비교 분석하였다. 본 연구의 결과 스포츠 음료 섭취 전과 섭취후 운동시간과 V0₂max, AT HRmax가 유의하게 증가하였고(p<0.05), 스포츠 음료 투여 후 회복기 20분에서 젖산 농도가 유의하게 감소되었다(p<0.05). 따라서 고강도 최대운동 전 과당위주의 스포츠 음료 투여는 운동지속시간을 늘려주고 VO₂max를 높여주며, 운동 후 피로물질인 젖산축적의 빠른회복에 도움을 줄 수 있는 것으로 사료된다. 비록 본 연구에서 염증 반응에 대한 효과를 완벽하게 규명하지는 못했지만 스포츠 음료 투여시 CRP의 농도가 감소하는 경향이 나타나 염증반응 개선에도 어느 정도 영향을 미칠 수 있을 것이라 생각된다. 추후 과당위주의 스포츠 음료투여시 염증 반응에 대한 다양한 운동 강도와 상황에서의 기전적 연구가 수행되어져야 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.738-745
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• 2006

본 연구에서는 염색폐수의 색도제거 기전을 미생물 floc에의 물리 화학적 흡착과 미생물의 대사에 의한 생물학적 제거의 두 가지로 분류하였다. 색도제거의 반응 조건, 즉 혐기/호기 조건, cosubstrate의 종류와 주입량 등을 회분식 실험에 의해 규명하고, 활성슬러지와 비활성슬러지의 biosorption 실험을 통하여 색도제거 기전을 확인하였다. 염색폐수의 색도는 호기조건과 혐기조건에서 각각 102 ${\Delta}$unit/g MLSS, 123 ${\Delta}$unit/g MLSS가 제거되어 혐기조건에서의 제거율이 높았으며, 유기물은 호기조건에서 82 $mg{\Delta}$COD/gMLSS, 혐기조건에서 75 $mg{\Delta}$COD/gMLSS 제거되어 호기조건에서 제거율이 더 높게 나타났다. Cosubstrate로서 실폐수인 가정하수와 acetate를 이용하여 주입량에 따른 염색폐수의 제거능을 분석한 결과, cosubsrate의 주입에 따라 색도 및 유기물 제거량이 증가함을 확인하였으며 가정하수보다는 acetate가 색도제거에 있어서 더 효율적인 cosubstrate임을 알 수 있었다. 활성슬러지와 멸균된 비활성슬러지를 이용한 색도제거 실험 결과. 비활성슬러지의 색도제거량은 가정하수의 주입에 따라 $20.3{\sim}37.3$ ${\Delta}$unit/g MLSS, 활성슬러지는 $102.0{\sim}159.0$ ${\Delta}$unit/g MLSS로 나타났다. 또한 반응 초기에는 물리 화학적 흡착이 우세하였으나 시간이 지나면서 생물대사 작용에 의한 제거가 증가하는 경향을 보였으며, cosubstrate의 주입에 따른 미생물의 대사에 의한 제거분율이 증가하는 것으로 분석되었고, 이는 호흡율 측정결과와도 그 경향이 일치하였다.