• 한국환경보건학회지
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• 제49권1호
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• pp.11-21
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• 2023

Background: The need to develop alternative chemicals is increasing worldwide due to the strengthening of global chemical regulations and consumer safety awareness in the marketplace. Objectives: We aimed to review domestic and foreign technology trends for exploring alternative candidate algorithms that can be used to develop safer alternatives to strengthen global market competitiveness and protect public health in the future. Methods: We searched the current status of research trends, companies related to the development of alternative chemicals in domestic and foreign countries. For this, we referred to research papers and websites by companies and institutes related to such alternatives. Results: Among the domestic and foreign research trends, more studies in South Korea were focused on predicting molecular-based physicochemical properties and toxicity than were reporting on research exploring alternative candidates. Three web-based databases and six tools were being developed. More studies in other countries predicted information to consider in alternative development than reported on research exploring alternative candidates, and four web-based databases and three tools were being developed. Among the companies related to the development of alternative chemicals, 286 alternatives classified as 'EVALUATED ALTERNATIVE' in MARKETPLACE accounted for the most significant proportion in Europe on a continent basis, and the largest number in the United States (US) on a national basis. In South Korea, only significant companies were registered. Conclusions: In this study, it was found to be necessary to provide public technology support platforms to explore alternative candidates considering various aspects in order to support alternative development. In conclusion, exploring alternative candidate algorithms could contribute to the response to the global trends in the chemical industry and to supporting companies and researchers developing safer alternatives in the future.

• 환경생물
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• 제41권1호
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• pp.41-53
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• 2023

식품첨가제로 주로 사용되는 이산화타이타늄 혼합물인 최근 E171은 체내 축적 및 유전 독성을 야기할 수 있다는 사실이 입증되어, 현재 규정 개정을 통해 E171의 식품첨가물 사용이 제한되고 있다. 그러나, 현재까지 E171의 인체 위해성 연구는 많이 진행된 반면, E171의 환경생물에 미치는 독성 연구는 상대적으로 부족한 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 최근 우려되는 잠재적 독성물질인 E171의 환경적 위해성을 파악하기 위해 수생태계를 대표하는 물벼룩(Daphnia magna)과 제브라피쉬(Danio rerio)를 대상으로 나노물질의 특성을 반영한 최신 표준문건을 활용하여 기존 시험법의 한계점을 보완한 최적의 독성시험을 수행하였다. 독성시험 결과, 실제 환경적 현실성을 고려한 농도범위의 E171에 노출된 물벼룩에서 유영저해가 발생했지만, 어류의 경우 치사나 이상행동개체가 관찰되지 않았다. 그러나, 산화스트레스 관련 분자생물학적 분석 결과, E171이 물벼룩과 어류에 모두 산화스트레스를 유발하여 이의 방어작용으로 항산화효소의 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 다만, 항산화효소 관련 유전자의 발현 여부는 생물종에 따라 차이가 존재하였다. 따라서, 본 연구 결과를 통해 E171은 실제 환경적 현실성을 고려한 농도에서 수생물에 산화스트레스를 유도할 수 있으나, 생물체의 종류에 따라 가시적인 독성의 정도와 산화스트레스 관련 유전자 발현에 차이가 존재함을 확인하였다. 본 연구는 기존 시험법의 한계점을 보안한 최적의 독성시험을 통해 E171이 수생물에 미치는 위험성을 확인하였으며, 이 결과는 E171의 환경 위해성 평가를 위한 과학적 자료로서 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권2호
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• pp.97-106
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• 2023

본 연구에서는 사이클로덱스트린을 함유하여 고함량 세라마이드 제형 안정화 연구를 하고자 한다. 인체 피부 장벽인 세포간지질을 구성하는 세라마이드는 피부 속 수분을 보호하고 피부 장벽을 강화함으로써 보습유지에 매우 중요한 성분이다. 그러나 세라마이드는 난용성이므로 화장품 제형에 포함되었다 하더라도 서서히 겔화(gelation) 또는 결정화(crystallization)되어 경시적으로 석출되는 치명적인 문제점을 갖고 있어 고함량 처방하는 데 어려움이 있다. 사이클로덱스트린은 글루코오스 분자가 연결된 환형 올리고당으로 그 외부 표면은 친수성이고 내부는 소수성인 원통형 구조를 가지고 있어 난용성 약물의 용해성 개선 및 흡수성의 개선 등 약물의 물리화학적인 성질을 개선시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구진은, 사이클로덱스트린을 활용하여 세라마이드 안정화 제형 실험 후 경도 측정 및 편광 현미경 관찰을 통해 세라마이드 석출 여부를 확인하였다. 본 연구 결과 사이클로덱스트린을 함유한 고함량 세라마이드 제형이 세라마이드의 겔화 또는 결정화를 예방하여 석출을 방지하는 효과가 있어 제형 안정성, 환경 조건별 보관 안정성 및 피부 보습력이 우수한 효과가 있다는 것을 확인하였다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제47권4호
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• pp.38.1-38.15
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• 2022

Objectives: This study investigated the cytotoxicity, radiopacity, pH, and dentinal tubule penetration of a paste of 1.0% calcium-doped zinc oxide nanocrystals (ZnO:1.0Ca) combined with propylene glycol (PRG) or polyethylene glycol and propylene glycol (PEG-PRG). Materials and Methods: The pastes were prepared by mixing calcium hydroxide [Ca(OH)₂] or ZnO:1.0Ca with PRG or a PEG-PRG mixture. The pH was evaluated after 24 and 96 hours of storage in deionized water. Digital radiographs were acquired for radiopacity analysis and bubble counting of each material. The materials were labeled with 0.1% fluorescein and applied to root canals, and images of their dentinal tubule penetration were obtained using confocal laser scanning microscopy. RAW264.7 macrophages were placed in different dilutions of culture media previously exposed to the materials for 24 and 96 hours and tested for cell viability using the MTT assay. Analysis of variance and the Tukey test (α = 0.05) were performed. Results: ZnO:1.0Ca materials showed lower viability at 1:1 and 1:2 dilutions than Ca(OH)₂ materials (p < 0.0001). Ca(OH)₂ had higher pH values than ZnO:1.0Ca at 24 and 96 hours, regardless of the vehicle (p < 0.05). ZnO:1.0Ca pastes showed higher radiopacity than Ca(OH)₂ pastes (p < 0.01). No between-material differences were found in bubble counting (p = 0.0902). The ZnO:1.0Ca pastes had a greater penetration depth than Ca(OH)₂ in the apical third (p < 0.0001). Conclusions: ZnO:1.0Ca medicaments presented higher penetrability, cell viability, and radiopacity than Ca(OH)₂. Higher values of cell viability and pH were present in Ca(OH)₂ than in ZnO:1.0Ca.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2022년도 추계학술대회
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• pp.296-296
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• 2022

This study was investigated to compare the milling and physicochemical characteristics of six Korean wheat cultivars (Keumkang, KK; Jokyung, JK; Goso, GS; Joongmo2008, JM; Baekkang, BK; Saekeumkang, SKK) and five foreign wheat classes (Australian standard white wheat, ASW; Australian hard, AH; US northern spring, NS; US hard red winter, HRW; Soft wheat, SW). Korea and foreign wheat grains were milled using a Buhler MLU-202. Flour moisture, ash, protein, gluten, sedimentation, particle size, solvent retention capacity (SRC) and dough properties of flour were analyzed. Results showed that the hard wheats had a greater total flour yield and reduction fraction yield than the soft wheats regardless of the country. However, there were in the milling characteristics between the US and Korean soft wheats. GS, a soft wheat in Korea, had the lowest flour yield (59.6%) and the highest bran fraction yield (21.4%). The particle sizes of flour by milling fraction were B1>B2>B3 for the largest, and the R1〈R2〈R3 for the smallest. Particle size, ash, protein contents and the values of lactic acid SRC showed highly correlated with flour yield. The gluten-performance-index (GPI) is the ratio of the lactic acid SRC value to the sum of sodium carbonate and sucrose SRC values, and it has been used as a quality indicator for overall performance potential of flour. GPI values differed depending on the wheat variety or class, JM (0.82) was the highest value, and SKK (0.56) and SW (0.59) were low. The curve pattern of the Mixolab result also gives a quality indication of the flour sample. JM and NS flour had similar pattern at water absorption and gluten strength parameters and BK and HRW had similar viscosity patterns. These results will enable further study for blending Korean wheat cultivar to improve the flour quality.

• 한국건설순환자원학회논문집
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• 제11권3호
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• pp.260-266
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• 2023

최근 세계적으로 이산화탄소(CO₂)의 과도한 배출로 기후변화가 야기되며 CO₂를 제거하고 활용하는 기술이 활발히 연구되고 있다. 본 연구에서는 철도의 선로에서 발생하는 콘크리트 철도 침목 폐기물을 CO₂ 흡수 소재의 활용 가능성을 평가하고 CO₂ 흡수 반응 전/후의 물리화학적 성질 분석을 통해 CO₂ 제거 메커니즘을 연구하였다. 콘크리트 철도 침목 폐기물은 대부분 Si(26.60 %)로 이루어져 있고 Ca 함유량이 9.82 %로 포틀랜드 시멘트, 일반 콘크리트 폐기물 시료와 비교하였을 때 가장 적음에도 불구하고 함유량의 98 %가 CO₂ 포집 반응에 참여하여 CO₂ 포집 소재로의 우수한 활용 가능성을 입증하였다. TGA와 XRD 분석을 통해 콘크리트 철도 침목 폐기물 기반 CO₂ 포집 소재가 함유하고 있는 Ca가 CO₂ 기체와의 반응을 통해 CaCO₃로 전환되는 탄산화 반응이 CO₂ 제거의 주요 메커니즘임을 확인하였다. 또한 SEM 분석 결과 CO₂ 포집 반응 이후에 0.1 ㎛ 이하 크기의 CaCO₃ 입자가 다량 형성되었으며, 이는 CO₂ 포집 소재 내부에 거대기공을 메조기공으로 변환시켜 포집 소재의 비표면적 증가를 야기하였다.

• 멤브레인
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• 제33권6호
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• pp.352-361
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• 2023

청정 연료인 수소를 생산하기 위해 현재 가장 널리 사용되는 기술인 증기 개질이다. 이 방법으로 생산된 수소는 일산화탄소와 같은 불순물을 함유하고 있어, 이를 연료전지와 같은 응용분야에 사용하기 위해서는 적절한 정제 과정을 반드시 거쳐야 한다. 최근 효과적인 정제 방법으로 분리막 기술이 각광받고 있다. 본 연구에서는 수소와 일산화탄소 혼합가스에서 수소 분리 및 회수를 위해 바이오가스 고질화용(biogas upgrading) 상용 폴리설폰(polysulfone) 고분자막의 활용 가능성에 대해서 평가하였다. 먼저, 사용한 상용막의 물리화학적 특성에 대해서 평가하였고, H₂/CO를 이용하여 stage-cut, 운전압력과 같은 다양한 조건에서의 상용막 모듈의 성능 평가를 진행하였다. 마지막으로, 평가 결과를 바탕으로 공정설계를 위한 시뮬레이션을 진행하였다. 본 연구에서의 상용 분리막 공정의 최대 H₂ 투과도와 H₂/CO 분리계수는 각각 361 GPU와 20.6을 기록하였다. 또한, CO 제거 효율은 최대 94%를 나타내었으며, 생산 수소 농도는 최대 99.1%를 달성하였다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제38권6호
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• pp.409-419
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• 2023

Okadaic acid (OA) 군 독소는 설사성 패류중독(diarrhetic shellfish poison, DSP)을 유발하는 해양생물독소이다. 설사성패독은 오카다익산(OA)과 그 유사체인 디노피시스톡신(DTX)으로 구성되어 있으며, 주로 와편모조류에서 생성되어 이매패류의 체내에 축적되어 독화된다. 이에 EFSA, WHO에서는 안전관리를 위하여 수산물 내 OA군 독소 함량 기준을 설정하였다. 최근 우리나라 연안에서도 원인조류인 Dinophysis sp.의 출현이 보고된 바 있으며, 국내 수산물 생산과 소비에도 영향을 미치고 있다. 또한 국제적인 움직임에 발맞추어 국내에서도 2022년 설사성 패독 기준 관리 대상 물질에 DTX2를 추가하여 관리하고 있다. 본 연구는 OA군 독소의 이화학적 특성, 분석법, 인체 노출 사례와 국내외 관리 현황 등의 자료를 검토하여 OA군 독소의 체계적인 모니터링과 안전관리의 기반을 마련하고자 수행되었다.

• 생명과학회지
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• 제33권10호
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• pp.835-841
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• 2023

Propolis를 미생물로 발효시킨 발효 propolis의 특성을 밝히기 위하여 먼저 에탄올로 propolis를 추출하기 위한 최적 추출조건을 검토하고 추출한 propolis의 이화학적 특성을 조사하였다. 진탕 추출법과 정치 추출법으로 추출한 propolis 중의 flavonoids의 함량을 측정한 결과 정치 추출법에서는 6.40 mg/g, 진탕 추출법에서는 6.95 mg/g이 검출되었다. 용매로 첨가하는 에탄올 농도가 50%, 60%, 70% 및 80%일 때 propolis 중의 총 flavonoids 함량은 각각 6.75, 8.45, 7.45 및 7.75 mg/g으로 나타나 60%(v/v) 농도가 최적인 것으로 나타났다. 추출 시간은 1~3시간까지 증가시킴에 따라 flavonoids 함량은 약간 증가하였으나 3시간 이상의 추출은 flavonoids 함량변화에 크게 영향을 미치지 못하였다. 추출온도는 50℃에서 가장 높은 8.63 mg/g의 flavonoids가 검출되었다. Propolis 중의 유리당은 fructose, sucrose 및 rhamnose가 각각 5.80, 2.61 및 1.32 mg/g으로 나타났고 amino acid는 glutamic acid를 비롯하여 17종의 아미노산이 검출되었다.

• 공업화학
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• 제34권6호
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• pp.584-589
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• 2023

지지체 TiO₂가 다른 VOx/TiO₂ 촉매들에 대해 특성 분석과 SCR 반응을 수행하였다. Sigma Aldrich 사의 anatase TiO₂와 TiOCl₂와 TTIP를 출발 원료로 제조한 TiO₂를 사용하여 VOx/TiO₂ 촉매를 제조하고, 이를 각각 VS, VC, VP로 표시하였다. VS 시료의 비표면적은 VC 및 VP 시료 대비 1/10 이하로서 바나듐 산화물의 분산성은 상대적으로 낮았다. XPS 분석 결과, 촉매 표면의 흡착 산소의 비는 Ti³⁺가 존재하는 VS와 VP 시료가 VC 시료에 비해 높았다. 또한 VC와 VP시료에서 바나듐은 바나듐 산화물의 분산성과 관련하여 주로 V⁴⁺와 V³⁺ 상태로 존재하였다. 250 ℃ 이하 NH₃-SCR 활성에는 바나듐 산화물의 분산성보다는 흡착 산소 양이 더 기여한 반면, 300 ℃ 이상 활성에는 바나듐 산화물의 분산성이 더 기여하는 것으로 판단되었다. 촉매들의 fast SCR 활성은 3 시료 모두 NO₂/NOx = 0.5에서 가장 높았으며, VS < VC < VP 시료 순으로 나타났다. 빠른 NH₃-SCR 촉매 활성에는 촉매의 바나듐 산화물의 분산성이 영향을 크게 미친다고 판단되었다.