• 제목/요약/키워드: Proton magnetic resonance spectroscopy

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3T 양성자 자기공명분광에 의한 뇌종양의 대사물질 이상소견 (Evaluation of Metabolic Abnormality in Brain Tumors by In Viuo $^1$H MR Spectroscopy at 3 Tesla)

  • Choe, Bo-Young;Jeun, Sin-Soo;Kim, Bum-Soo;Lee, Jae-Mun;Chung, Sung-Taek;Ahn, Chang-Beom;Oh, Chang-Hyun;Kim, Sun I.;Lee, Hyoung-Koo
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권3호
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    • pp.120-128
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    • 2002
  • 목적 : 성상세포종과 다형성교모세포증과 같은 뇌종양에서 37 양성자 자기공명분광법을 이용한 분광 소견을 알아보고, 이를 정상인 뇌의 분광소견과 비교하여, 그 차이를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 대상환자는 가톨릭의대 부속 강남성모병원에서 2001년 1월 1일부터 2002년 6월 1일까지 조직학적으로 확인된 astrocytoma 및 glioblastoma multiforme (GM) 환자들 중에서 양성자 자기공명분광을 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 연령분포는 28세에서 73세(평균: 52.2세), 남녀비는 4:6이었다. 양성자 자기공명분광법은 전신용 3T MRI/MRS 시스템(Medinus Co., LTD. Magnus 2.1)과 STEAM (stimulated echo acquisition mode) pulse sequence를 사용하였다. 획득한 자기공명분광 소견은 각각의 군에서 N-acetyla-spartate (NAA), phosphocreatine and creatine (Cr), choline containing compounds (Cho) and lactate (Lac)와 같은 대사물질들을 Cr을 기준으로 대사산물 신호강도의 비율로 상대적으로 계측하였다. 각각의 군에서 상대적인 비율의 평균과 표준편차를 구하여 정상뇌와 뇌종양을 비교하였고, 종합적인 결과는 Student t-test로 통계 처리하였다. 결과 : 양성자 자기공명분광소견상 정상 뇌조직과 뇌종양의 Cho/Cr 평균값은 각각 1.16$\pm$0.15, 1.79$\pm$1.02로 측정되었고, NAA/Cr은 각각 1.67$\pm$0.18, 0.64$\pm$0.38로 측정되었다. Lactate는 정상 뇌조직에서는 거의 발견되지 않은데 비해 뇌종양에서는 모두 관찰되었고 그 양은 3.53$\pm$2.54로 높게 나타났다. 결론 뇌종양(성상세포종, 다형성교모세포증)은 정상 뇌조직에 비해 Cho/Cr 비율이 현저히 증가하였으며, NAA/Cr 비율은 감소하였다. 또한 뇌종양에서는 강한 Lactate signal을 보여 주었다. 양성자 자기공명분광은 뇌종양에 대한 생화학적 정보를 얻을 수 있으므로, 임상적으로 비침습적인 방법을 통한 진단뿐 만 아니라 치료후 효과 판정이나, 뇌종양 재발 등의 감별진단에도 이용할 수 있을 것으로 사료된다.

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알킬기의 길이가 콜레스테릴 4-n-알콕시벤조에이트의 열적-액정 특성에 미치는 영향 (Effect of Length of Alkyl Group on Thermal-Liquid Crystalline Properties of Cholesteryl 4-n-Alkoxybenzoate)

  • 윤두수;방문수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.69-74
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    • 2017
  • 본 연구에서는, 화합물의 액정 형성을 위한 메소젠기로써 콜레스테릴기를, 고체에서 액정상으로의 열 전이온도를 조절하기 위한 구조로써 알킬기를 포함하고 있는 콜레스테릭 액정 화합물인 콜레스테릴 4-n-알콕시벤조에이트 (Chol-n)를 합성하고, 이들 분자 내에 있는 알킬기의 탄소 사슬의 길이가 액정 화합물의 물성에 미치는 영향을 조사하였다. 합성된 액정화합물의 화학 구조와 열적 성질 및 액정성은 적외선 분광분석 (FT-IR), $^1H$-핵자기공명 분광분석 ($^1H$-NMR), 시차주사열량분석 (DSC) 그리고 편광현미경 (POM)을 이용하여 조사되었다. 연구 결과에 의하면, 합성된 화합물들의 용융 전이온도 ($T_m$)는 $103{\sim}143^{\circ}C$였고, 화합물 Chol-6을 제외한 모든 화합물들은 약 $60{\sim}100^{\circ}C$의 넓은 액정상 온도 구간을 나타냈으며, 분자내의 탄소 원자 수와 화합물의 열적 성질 사이의 상관성은 발견할 수 없었다. 합성된 모든 화합물들은 양방성 콜레스테릭 액정상을 보였고, 화합물 Chol-6, 8, 9, 및 10은 카이랄 스멕틱 액정상을 동반하였다. 그리고, 모든 화합물들은 액정 상태에서, 온도가 높아질수록 붉은 색 계통에서 푸른 색 계통으로 색이 변하는, 열 변색 현상을 나타내었다.

단위용적 및 다용적 기법 자기공명분광 신호처리 분석 소프트웨어의 개발 (The Development of Signal Processing Software for Single-and Multi-Voxel MR Spectroscopy)

  • 백문영;이현용;신운재;은충기;문치웅
    • 대한전자공학회논문지SP
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    • 제39권5호
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    • pp.544-555
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    • 2002
  • 단위용적기법(Single-Voxel Technique) 및 다용적기법(Multi-Voxel Technique)으로 얻어진 수소원자핵 자기공명분광(Proton Magnetic Resonance Spectroscopy : 1H-MRS) 데이터를 고가의 특정 workstation이 아닌 일반 PC에서 처리${\cdot}$분석 할 수 있는 GUI(Graphical User Interface) 기반의 분광분석용 소프트웨어(S/W)를 개발하고 MRS 임상 데이터로 기초적인 시험을 하였다. 단위용적기법의 MRS 경우에는 시간 영역의 측정신호와 주파수 영역의 분광정보를 한 화면에 동시에 표시할 수 있게 하였고 필요에 따라 위상보정, 필터링(filtering), 퓨리에변환 등으로 후처리 한 후 생체 대사물질(metabolite) 별 MRS 피크 면적 비를 계산하여 정성분석을 하였다. 다용적기법의 MRS에서는 측정된 신호의 재배열 및 3차원 FFT로 분광영상(spectroscopic image)을 재구성하고 이를 T1-강조 또는 T2-강조 영상 위에 중첩시켜 해부학적 정보와 함께 표시할 수 있도록 하였다. 또한 생체에서 대사물질에 해당하는 분광정보의 각 피크의 분포도(metabolite image)를 만들고 해부학적 영상과 중첩시켰다. 병원에 설치되어있는 MR 장치에서 정상인과 뇌에 이상이 있는 환자를 대상으로 얻은 MR 분광 데이터를 처리·분석한 결과 사용자의 편의성이 높을 뿐만 아니라 신뢰성이 우수하여 임상적 활용도가 높을 것으로 기대된다.

한강원수로부터 분리된 수중휴믹물질의 계절적 분포와 분광학적 특성분석 (Spectroscopic Characterization and Seasonal Distribution of Aquatic Humic Substances Isolated from Han River Water)

  • 김현철;이석헌;김경주;유명진
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.540-547
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    • 2007
  • 본 연구에서는 한강원수로부터 물리화학적인 분리방법으로 휴믹물질(HS; humic substances)을 분리하여 HS의 계절별 분포특성을 조사하고, 식물분해산물에 의한 유기물 구성이 지배적인 자연형 하천수로부터 추출된 HS와 함께 다양한 분광학적 특성분석을 통하여 구조화학적 특성을 비교하고 그 기원특성을 평가하였다. 한강원수로부터 분리된 HS(HRHS)의 구성분율은 연평균 47.0%로, 건기에 비해서 우기에 상대적으로 높은 것으로 나타났다. HRHS는 다른 지역의 수계에서 추출된 HS보다 방향성(aromaticity)과 부식화도 (humification degree)가 상대적으로 낮은 것으로 조사되었으며, 이는 수환경계에서 부식화가 진행되는 유기물질의 기원특성과 이들 물질이 축합반응(polymerization)에 기여하는 정도에 따라서 그 구조화학적 성질이 차이를 나타내기 때문으로 보인다. 적외선분광(FT-IR)과 양성자핵자기공명$(^1H-NMR)$ 그리고 형광(fluorescence)분석은 HRHS와 상용화된 HS 간의 구조화학적 차이를 명확히 나타내었으며, FT-IR 및 $^1H-NMR$과 같은 전통적인 분광분석법에 비해서 상대적으로 단순화된 전처리과정과 짧은 응답시간을 요하는 형광분석법이 분석절차상 HS의 방향성 및 부식화도를 평가하기 위한 가장 효율적인 분석수단으로 평가되었다.

주사슬에 아조벤젠기와 헥사메틸렌기를 갖는 고분자의 합성 및 특성 (Synthesis and Characterization of Polymers with Azobenzene and Hexamethylene Groups in Main Chain)

  • 구수진;이응재;방문수
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.86-92
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    • 2019
  • 주 사슬에 다양한 조성의 아조벤젠기와 헥사메틸렌기를 갖는 고분자들을 쇼텐-바우만 반응을 이용하여 합성하고, 이들의 물성을 조사하였다. 합성된 고분자들의 화학 구조와 물리적 성질은 푸리에 적외선 분광법 (FT-IR), 핵자기공명 분광법($^1H-NMR$), 시차주사 열량 분석법(DSC), 열 중량 분석법(TGA), 편광 현미경법(POM), X-선 회절법(XRD)으로 조사되었다. 합성된 고분자들은 1.28에서 1.36 dL/g의 고유 점성도를 갖는 비교적 높은 분자량의 고분자들이 합성되었으며, 용해도 조사에 사용된 대부분의 용매에 잘 용해되지 않았다. 고분자 내의 아조벤젠기의 함량이 증가함에 따라 용융 전이온도($T_m$)가 급격히 높아졌으며, 아조벤젠 단위체의 함량이 50 mol% 이상인 경우 분해온도 이하에서 상 전이는 일어나지 않았다. 합성된 고분자들 중, MP-A3와 MP-A5는 넓은 액정 온도구간을 갖는 액정 고분자였으며, 약한 액정성을 갖는 네마틱 상을 나타냈다. 합성 고분자들의 이러한 성질의 차이는 trans 형태인 아조벤젠기의 선형성과 극성에서 비롯된 분자간력의 변화에 기인하는 것으로 판단된다.

Urea와 Paraformaldehyde 반응산물(反應産物)의 화학적(化學的) 특성(特性) 연구 (Studies on the Reactions of Urea with Paraformaldehyde)

  • 최두회
    • 한국토양비료학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.41-49
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    • 1991
  • Urea와 Paraformaldehyde를 이용(利用)하여 Ureaform을 제조(製造)할 목적(目的)으로 이 두 성분(成分)을 혼합비율(混合比率)과 반응시간별(反應時問別)로 반응(反應)시켜 얻어진 산물(産物)의 화학적(化學的) 특성(特性)을 구명(究明)하기 위해 반응시(反應時) 생성(生成)된 물질(物質)로 예상(像想)되는 Urea, Biuret, Triuret, Methylenediurea(MDU), Dimethylenetriurea(DMTU), Biuretmethyleneurea(BMU) 등(等)에 대해 Proton-NMR Spectrometer로 분석(分析)한 결과(結果) $NH_2$기(基)의 양성자가 Urea, MDU, DMTU의 경우 5.6ppm에서, Biuret, Triuret은 6.9ppm에서 확인(確認)되었으여 또한 NH기(基)의 경우에는 Biuret, Triuret가 각각(各各) 8.5, 9.5ppm에서, MDU와 DMTU는 6.5 ~6.6ppm에서 확인(確認)되었다. 이와같이 확인(確認) 동정(同定)된 물질(物質)을 HPLC로 정량분석(定量分析)하여 반응산물간(反應産物間)에 양적(量的)인 변화(變化)를 본 시험(試驗) 결과(結果)는 MDU와 DMTU는 Paraformaldehyde의 첨가량(添加量)이 많을수록 증가(增加)하였으며 반면에 Biuret량(量)은 감소(減少)하는 경향(傾向)이었다.

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정상 뇌의 수소 자기공명분광 소견: 1.5 T Signa와 Echospeed 자기공명영상기기에서의 비교 ([ $^1H$ ] MR Spectroscopy of the Normal Human Brains: Comparison between Signa and Echospeed 1.5 T System)

  • 강영혜;이윤미;박선원;서창해;임명관
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제8권2호
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    • pp.79-85
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    • 2004
  • 목적: 정상인 뇌에서 측정한 신호대잡음비율, 주사 시간, 그리고 대사물질의 상대 비율을 이용하여 서로 다른 1.5T 자기공명영상기기에서의 수소자기공명분광법의 유용성과 차이점을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 총 10명의 정상인 (20-45세)에서 PROBE (PROton Brain Exam) 라는 자동화된 방법을 이용하여 수소 자기공명분광술을 시행하였다. 수소 자기공명분광술은 1 channel 코일의 기존의 자기공명영상기기(Signa Horizon)와 1 channel 및8 channel 코일을 이용한 다른 자기공명영상기기(Echospeed plus with EXCITE)에서 3번씩 시행하였다. 각각 방법에서 팬톰과 생체에서의 스펙트럼의 신호 대 잡음비와 주사 시간을 측정하였다. 모든 정상인에서 뇌의 2 부분, 즉 기저핵과 심부백질 부위를 위의 방법으로 각각 검사하였고 각 부위에서 대사물질의 상대적인 비율의 차이(NAA/Cr, Cho/Cr, mI/Cr)를 측정하였다. 모든 스펙트럼에서 STEAM(Stimulated Echo Acquisition Method) 방법을 이용하여 다음과 같은 조절치로 검사하였다: TR=3.0/2.0 sec, TE=30 msec, TM=13.7 msec, SW=2500 Hz, SI=2048 pts, AVG=64/128, NEX=2/8 (Signa/Echospeed). 결과 : 신호대잡음비율은 Echo speed 기계에서 약 $30\%$이상 더 높았고 주사 시간은 거의 같았다. 각각의 방법에서 모두에서 믿을만한 스펙트럼을 얻었고 정상 뇌의 2부분에서 얻은 스펙트럼 모양과 대사물질의 상대적인 비율의 차이는 서로 의미있는 차이를 보이지 않았다 (p>0.05). 결론: 새로운 자기공명영상기기와 코일을 이용한 수소자기공명분광소견은 매우 믿을만 하였고 높은 신뢰성과 재현도를 보였으며 기존의 자기공명영상기기의 수소자기공명분광소견과 의미있는 차이는 없었다.C의 높은 T2 자기이완율은 T2 강조영상에서의 정상 간실질의 신호강도를 감소시켜 간실질과 VX2 암종의 구분을 쉽게 하였다. MnPC 주입시 T1 강조영상에서는 간세포 특이성 조영제의 주입시보다 종양의 경계가 명확하였고, 조영증강은 주입후 최소한시간 이상 높게 유지되었다. 결론 : MnPC가 간세포로 흡수되어 담관으로 배설된다는 사실은 Mn-DPDP와 유사한 특성이며 이는 MnPC가 새로운 간특이성 조영제임을 확인시켜 준다. 또한 MnPC의 R2값이 기존의 조영제에 비해 매우 크다는 사실은 T1 조영제로서 뿐만 아니라 T2 조영제로서의 사용 가능성을 보여준다. 이러한 사실들을 좀더 정확하게 뒷받침하기 위해서는 임상적으로 사용되기 이전에 생체 내 그리고 시험관내 연구가 더 필요하며 다른 동물모델에서의 추가적인 연구가 요구된다.유발 가능자를 1차 적으로 선별 할 수 있는 지표 개발 가능성을 제시하였다고 사료된다.대상자 선정이 어려워서 자원자를 대상으로 연구가 행해졌다. 둘째. 적은 수의 연구 대상자를 대상으로 연구가 행해졌다. 셋째. 연구기간이 짧았던 까닭에 좀더 상세한 사례 연구가 이루어질 수 없었다 좀 더 신뢰할 수 있는 표본 추출 방법을 통하여 선정된, 많은 연구 대상자를 가지고, 심도 있는 연구가 추후 반복적으로 이루어져야 할 것이다.더욱 더 발전을 거듭하고 있으며, 외식은 여행과 여가 활동의 필수적인 요소로써 그 역할을 일조하고 있다. 이와 같은 여가시간의 증가는 독신자들에게는 좀더 많은 여유시간을 가족을 이루고 있는 가족구성원들에게는 가족과의 유대를 강화하는 휴식과 오락의 소비 트렌드를 창출시켰다. 이와 더불어 외식은 식사를 해결하기 위한 단순한 수단에서 벗어나 동기와 동반자에 따라 달라지는 행동 패턴을 나타내고 있으며, 연령과 목적에 따라 세분화되는 분명한 선호도를 나타낸다. 지난 10여 년간 외국으로부터 수입된 다양한 음식과 레스토랑 업태 등은 우리나라의 외식문화 발전과 소비자들의 외식 선택

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초기 및 지연기 허혈성 뇌경색의 양자 자기공명분광양상 : 임상소견과의 비교 (MR Spectoscopic Patterns Early and Late Cerebral Ischemic Infarct: Correlation with Clinical Findings)

  • 이종석;장기현;송인찬;고영환;강동화;한문희;노재규
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제3권2호
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    • pp.146-153
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    • 1999
  • 목적 : 초기 및 지연기 허혈성 뇌경색에서 양자자기공명분광법 (proteon MR-spectroscopy)을 시행하여 특징적인 소견을 알알아보고 임상적 증상과 비교하고자 하였다. 대상 및 방법 : 초기 허혈성 뇌경색으로 진단 받은 28명 (37-83세, 남자 15명, 여자 13명)의 환자를 대상으로 발병 후 2-10일 (평균 6.2일)에 단일 복셀 양자자기공명분광법을 시행하였다. 12명에서는 지연기에 추적 양자자기공명분광법을 시행하였고 그 시기는 20-32일 (평균 25일) 이었다. 자기공명분광법은 1.5 T장치에서 PRESS(Point Resolved Spectroscopic Sequence)기법으로 TR 2000ms, TE 288 (144)ms, 관심 영역 $2cm{\times}2cm{\times}2cm$ 화소를 사용하였다. 결과 분석은 병소와 병소에 인접한 정상으로 보이는 부위, 그리고 병소의 반대편 정 상부위에서 N-acetylaspartate (NAA)/ creatine, choline/creatine 및 lactate/creatine 비를 구하여 초기와 지연기의 스펙트럼을 비교 분석하였다. 또한 스펙트럼 양상이 환자의 신경학 적 증세와 어떤 관계가 있는 지 분석하였다. 결과 : 초기에 얻은 자기공명분광법에서는 병소의 NAA/creatine 비가 다양한 정도의 감소를 보 였고 (n=22), 정상인 경우도 있었다 (n=6). lactate/creatine 비는 고도의 증가 (n=25), 혹은 약간의 증가 (n=3)를 보인 반면, choline/creatine 비는 대부분 정상 범위이었다. 지연기 추적 자기공명분광법에서는 초기기에 비해 NAA/creatine 비는 5예에서 감소를, 1예에서 증가를, 6예에서는 변화를 보이지 않았다. lactate/creatine 비는 10예에서 감소를 보였으며, 2예에서 변화를 보이지 않았다. Choline/creatine 비는 약간 증가히는 경향을 보였다. 병소의 lactate/creatine 비는 환자의 증상이 섬할 경우 증가하는 양상을 보였다, NAA/creatine 비는 lactate/creatine 비와는 상관관계를 보이지 않았지만 NAA/creatine 비가 낮을수록 임상증상이 심했다. 결론 : NAA/ creatine 비의 감소, lactate/creatine 비의 증가는 초기 허혈성 뇌경색의 공통적 소견이었으며 , 이들은 임상증세와 유의한 상관관계를 보였다. 지연기에는 NAA/creatine 비와 lactate/creatine 비가 초기에 비하여 감소하거나 유의한 변화를 보이지 않았다.

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조사료와 농후사료 급여비율에 따른 젖소 우분의 대사체 탐색 (Research fecal metabolite according to fed different ratios of roughage to concentrate on lactating cow using 1H-NMR analysis)

  • 김현상;이신자;엄준식;이성실
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권2호
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    • pp.432-439
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    • 2020
  • 이 연구는 급여하는 조사료와 농후사료 비율을 달리하였을 때, 우분 내 대사체 비교를 핵자기공명장치로 확인하기 위해 실시되었다. 착유중인 젖소 6마리를 두 그룹으로 나누어 조사료와 농후사료 급여 비율(HR 그룹=8:2, HC 그룹=2:8)을 달리 하였다. 우분은 직장을 통해 마리별 1회 채취 하였으며 대사체 분석은 SPE-800 MHz NMR-MS system을 이용하였다. 대사체의 정성 및 정량은 Chenomx NMR suite 8.4을 이용하였으며, 확인된 대사체들을 Metaboanalyst 4.0을 이용하여 다변량 분석, 대사경로 분석을 진행하였다. 통계분석은 SAS program을 이용하여 Dunnett's test로 그룹 간 대사체 평균값을 비교 하였다. 분석 결과, 다변량 분석에서는 그룹간의 분리가 확인 되었으며 확인된 대사체 중 통계분석에는 77개의 대사체가 이용되었다. HC 그룹에서 유의적으로 높았던 대사체는 succinate를 포함한 dimethylamine, histamine, homovanillate, thymol, acetate, propionate, butyrate, isovalerate, valerate, imidazole, N-Nitrosodimethylamine 그리고 O-Acetylcholine 이다. HC 그룹에서 분석된 대사체들의 평균 농도가 HR 그룹에 비해 높았으며, 분석된 대사경로 또한 HR 그룹에 비해 다양했다. 연구결과, 핵자기공명분광장치를 통해 분석한 우분 내 대사체는 장내 미생물 뿐 만 아니라 체내 대사 그리고 향후 축산 관련 다양한 연구에 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

고도정수처리 공정에서 수질계 휴믹물질의 구조 및 화학적 특성분석 (Structural and Chemical Characterization of Aquatic Humic Substances in Advanced Water Treatment Processes)

  • 김현철;유명진
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.240-246
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    • 2005
  • 오존 및 입상활성탄 공정으로 구성된 고도정수처리시설을 대상으로 공정유입수인 모래여과수를 포함하는 각각의 공정수로부터 휴믹물질(HS; humic substances)을 분리 및 추출하여 작용기 분포, 화학적 조성, FT-IR(Fourier transform infrared) 그리고 $^1H$-NMR(proton nuclear magnetic resonance) 스펙트럼을 분석하여 구조 및 화학적 특성을 평가하였다. 오존처리에 이어 입상활성탄 흡착처리를 거치면서 휴믹성분(humic fraction)의 농도분포는 36.3%에서 24.2%로 단계적으로 감소하였으며, 모래여과수가 활성탄 흡착칼럼으로 직접 유입되는 공정의 경우 36.3%에서 25.0%로 감소하는 것으로 나타났다. 전오존처리 이후 활성탄 흡착처리시 HS 중 페놀기(phenolic groups)와 카르복실기(carboxylic groups)의 농도분포는 38.4%에서 23.5%로 그리고 61.6%에서 43.3%로 각각 감소하였으며, 전오존처리하지 않은 경우 38.4%에서 24.0%로 그리고 61.6%에서 44.9%로 각각 감소하였다. 정수처리를 거치면서 HS의 카르복실기에 대한 페놀기의 비율에 따라 HS 분자구조 중 O/C 몰비가 감소하거나 또는 증가하는 결과를 나타내었다.