• 한국축산식품학회:학술대회논문집
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• 한국축산식품학회 1998년도 정기총회 및 제21차 춘계학술발표회
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• pp.37-54
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• 1998

건국대학교본 연구는 쑥의 추출물을 이용해 생체내에서 에탄올의 분해효능, 간기능 및 Cd 독성 저하작용에 미치는 효과를 알아보기 위하여 실시하였다. 본 실험에서 에탄올 분해효능은 Rat 1kg 당 25% 에탄을 5g을 경구투여한 후 쑥추출물의 카테킨 농도를 측정하여 이를 기준으로 일일 사료섭취량의 2% 원료수준으로 각각 미정맥주사를 하였다. 에탄올만 경구투여한 대조군과 에탄올을 경구투여한 후 쑥추출물을 미정맥주사한 실험군은 시간별(0, 1, 2, 3시간)로 미정맥에서 혈액을 채취해 3000rpm에서 10분간 원심분리하여 혈장을 분리시킨 후 GC(Gas Chromatography)로 혈중 에탄올 농도를 측정하였다. 또한 같은 방법으로 시간만 달리해 (0시간, 5시간) 혈장을 취해 GOT, GPT의 활성치를 측정하여 간손상정도를 측정하였다. 간기능에 미치는 효과는 간실질세포를 기본배지에 배양한 대조군과 쑥추출물을 배지의 1% 및 2% 원료수준으로 기본배지에 첨가하여 간실질세포를 배양한 실험군으로 나누어 36시간 배양한 후 현미경으로 형태를 관찰하고 생존 세포수와 GOT, GPT의 활성치를 함께 측정하였다. Cd 독성 저하작용은 4주령의 Sprague-Dawley 수컷 흰쥐를 구입하여 대조군(CON,0.85% saline 10ml/kg B.W.)과 Cd단독 투여군(CD, 0.4mg $CdCl_2/kg$ B.W.), Cd과 쑥추출물을 복강내 투여한 군(IP, 쑥 추출물은 일일사료섭취량의 1% 수준) 그리고 쑥추출물을 구강내 투여한 군(PO, 쑥 추출물은 일일사료섭취량의 1%수준)으로 분류하여 4주간 사육하였다. 사육 후 각종 장기 및 혈액을 채취하여 장기에서의 GSH 농도, GSH-Px 및 GR의 활성과 혈장 GOT, GPT 활성을 측정하였고 더불어 각 조직에서 Cd축적량을 조사하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 쑥추출물의 카테킨의 함량을 Iwasa와 Torri의 방법을 변형하여 측정한 결과 네 가지의 추출물중에서 카테킨의 함량은 쑥의 열수추출물이 $8{\sim}10mg/100g$으로 가장 많았으며 쑥의 에탄올 추출물은 $3{\sim}4mg/100g$인 것으로 나타났다. (2) 쑥 추출물을 HPLC를 이용해 주요 카테킨의 성분을 비교한 결과 쑥의 열수추출물 및 에탄올추출물은 (-)-Epigallocatechin (EGC)의 함량이 가장 높았다. (3) 시간에 따른 혈중 에탄올 농도를 GC로 측정한 결과 각각 에탄올을 투여한지 1시간 후의 에탄올 농도에서는 CON-E의 경우가 가장 높은 것으로 나타났고 MDW-E, MOH-E군은 CON-E에 비해 유의하게(p<0.05) 감소하는 것을 알 수 있었다. (4) 간실질세포 배양 36시간 후 배지를 걷어내고 밑면에 모인 세포를 모아 현미경으로 수를 측정하여 평균을 낸 결과는 2% MDW-L가 가장 많았으며 2% MOH-L을 제외하고는 CON-L의 세포수가 가장 적었다. 또한 배양 후 취한 세포내의 GOT, GPT의 활성치는 실험군간의 유의한 차이는 없었다. (6) 간 조직중의 GSH 함량수준은 쑥추출물 투여군들(IP, PO)이 CD군에 비해 유의적으로 증가(p<0.05)하여 대조군과 같은 정상수준으로 되었다. (7) 간 신장에서의 GSH-Px 활성은 저농도의 Cd에 의해서는 영향을 받지 않은 것으로 나타났다. (8) 혈장 GOT활성은 IP군이 대조군에 비해 증가하였으나 CD군에 비해 유의적으로 감소(p<0.05)하였다. 이상의 결과에서 쑥추출물이 체내에서 에탄올 분해를 촉진시키고 간기능을 개선시킴은 물론 GSH농도의 정상회복과 GR의 증가 및 혈장에서의 GOT활성의 감소 등으로 보아 Cd의 간독성도 감소시키는 작용이 있는 것으로 사료되었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제5권2호
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• pp.215-235
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• 1996

본 연구에서 수행한 Model 시뮬레이션에 의한 열환경 분석 기법은 지역별로 다양한 기상여건 하에서 대상온실의 난방 및 냉방부하를 보다 합리적으로 예측할 수 있을 뿐만 아니라 냉방이나 난방용 시스템의 결정을 비롯한 난방대책을 수립하고, 에너지 이용 전략의 수립이나 계절적인 작부계획 수립, 온실산업용 적지선정 등에 유익하게 활용될 수 있을 것이라 판단된다. 본 연구에서는 온실의 적극적인 환경조절 유형을 난방과 냉방의 두 가지로 대별하고, 난방 소요열량 산정을 비롯하여 야간의 보온 커튼효과, Heating Degree-Hour 산정 등 난방과 관련된 시뮬레이션은 동적 모형을 이용하여 시간별, 일별 및 월별로 검토하였으며, 환기를 비롯한 차광, 증발냉각시스템의 효과 분석은 정적모형을 이용하여 검토하였다. 특히 하절기 지하수와 같은 저온수를 직접 이용하거나 Heat Pump를 통하여 확보될 수 있는 저온수를 이용하여 온실의 피복면에 살수함으로서 확보할 수 있는 온실냉방효과를 검토하는 데는 1.2m$\times$2.4m 크기의 모형온실을 제작하여 기초실험을 수행함으로서 동절기의 수막시스템의 보온효과와 마찬가지로 하절기 냉방 효과를 거둘 수 있다는 가능성을 확인하였다. 본 연구에 활용된 온실의 수치 환경모형 중 난방관련 시뮬레이션용 동적 수치모형은 소기의 목적을 달성하는데 충분히 응용될 수 있는 이론모형이다. 이 이론모형이 범용성이 높은 것은 온실 내ㆍ외의 미기상 변화, 특히 난방이나 냉방이 본격적으로 요구되는 기간동안에 온도, 습도, 일사, 풍속 등의 미기상 인자들을 면밀하게 관찰하여 실측된 자료를 바탕으로 개발되었고, 다양한 자료에 의해 충분히 검정되었기 때문이다. 본 연구에서는 경남 진주지역의 어느 특정 기간(1987년)의 시간별 기상자료를 중심으로 온실의 열적 환경변화에 대한 수치모형 시뮬레이션을 실시하였으며, 아직 수치모형에 의한 시뮬레이션이 불가능한 일부 냉방효과를 검토하는 데는 모형 실험을 실시하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 주간과 야간의 설정온도를 달리하고 다단계 변온조절방식으로 시뮬레이션을 행한 결과 난방 소요열량은 난방 설정온도에 따라 현저한 차이를 보였다. 특히 주간 설정온도에 비하여 야간 설정온도가 난방 소요열량에 예민하게 영향을 미치므로 야간의 설정온도 결정에 신중을 기해야 할 것으로 판단된다. 2. 기존의 Heating Degree-Hour 자료는 평균 외기온을 중심으로 임의의 설정온도에 대하여 산정된 값이므로 난방 소요열량에 대한 상대적인 비교수단은 되나 고려되는 기상인자의 제한과 설정온도의 임의성 때문에 실용성이 부족하다. 따라서 본 연구에서 제시된 것처럼 온실 주변의 제반 미기상 인자나 경계조건이 반영됨은 물론 작물의 생육상태 및 구체적인 설정온도까지도 고려하는 동적 수치모형으로 시시각각으로 예측된 실내기온을 중심으로 재배기간 동안의 난방열량을 적산함이 합리적이라 판단된다. 기존의 MDH 자료로 난방 설계를 할 경우에는 지나치게 과잉설계 될 가능성이 있다. 3. 산정된 난방 소요열량은 물론 커튼의 보온성능도 월별 기상여건에 따라 현저한 차이를 보이며, 시뮬레이션에 이용된 커튼의 경우 높은 보온효과를 보임으로서 년 평균 50% 이상의 난방 에너지를 절감할 수 있으며, 동절기 3-4개월의 집중 난방기에 에너지가 크게 절감됨을 발견할 수 있다. 4. 고온기 환기성능은 온실의 구조, 기상조건, 작물의 생육상태 등에 따라 다소의 차이가 있으나 환기율에 의해 크게 좌우되며, 시뮬레이션에 이용된 두 가지 농가보급형 온실 모두 환기율의 증가에 따른 실내기온의 강하 효과가 환기율이 1회/min 정도를 넘어서면서 급격히 둔화되는 현상을 보인다. 이는 기존에 권장되고 있는 적정 환기율인 1회/min 전후의 환기 시스템을 갖추는 것이 합리적임을 확인해 준다. 5. 작물이 성숙된 유리온실에서 외기의 상대습도가 50%인 쾌청한 주간동안 연속적으로 1회/min로 환기를 시킬 경우 실내기온 36.5$^{\circ}C$의 대조구에 비한 온도강하는 50% 차광만 했을 시 2.6$^{\circ}C$이고 효율 80%의 Pad ＆ Fan 시스템만 작동시 6.1$^{\circ}C$ 정도이며, 차광과 냉각시스템을 동시에 작동시는 약 8.6$^{\circ}C$로서 외기온보다 3.3$^{\circ}C$가 낮은 28$^{\circ}C$까지 실내온도를 낮출 수 있으나, 동일 조건하에서 외기의 상대습도가 80%로 높은 경우에는 Pad ＆ Fan시스템에 의한 온도강하가 2.4$^{\circ}C$에 불과하여 50% 차광하에서도 외기온 이하로 실내온도를 낮출 수 없음을 알 수 있다. 6. 하절기 3개월(6/1-8/31)동안 Pad ＆ Fan 시스템의 냉방효과($\Delta$T)는 설정된 작동 온도에 따라 다소 차이를 보일 것으로 예상되나 본 시뮬레이션에서 설정한 시스템의 작동 온도 27$^{\circ}C$에서 상대습도와의 상관관계는 대략 다음과 같았다: $\Delta$T= -0.077RH＋7.7 7. 전형적인 하절기 주간기상 하에서 경시적 냉방효과를 분석한 결과 환기만으로는 실내기온을 외기온 보다 5$^{\circ}C$ 높게 유지하는 정도가 고작이고, 차광이나 증발식 냉방시스템 만으로는 작물이 성숙한 단계에서조차도 외기온 이하로 떨어뜨리기가 어려우나 차광과 아울러 증발식 냉방을 병행할 경우에는 작물상태에 따라 다소 차이는 있지만 실내기온을 외기온보다 2.0-2.3$^{\circ}C$ 낮게 유지할 수 있음을 발견할 수 있다. 8. 일사가 차단된 27.5-28.5$^{\circ}C$의 외기온하에서 6.5-8.5$^{\circ}C$의 냉수를 온실 바닥면적 1$m^2$당 1.3 liter/min의 유량으로 온실표면에 살수했을 때 실내기온을 외기온보다 1$0^{\circ}C$ 낮은 16.5-18.$0^{\circ}C$ 정도로 낮출 수 있었다. 앞으로 살수 수온(T$_{w}$ )이나 외기온(T$_{o}$ ) 뿐만아니라 살수율(Q)에 따라 온실기온 (T$_{g}$ )에 미치는 상관 관계 T$_{g}$ = f(T$_{w}$ , Q, T$_{o}$ )를 구명하여 지하수 자체 또는 Heat Pump를 이용한 지하수온 이하의 냉수로 온실냉방의 가능성을 구명하는 것이 앞으로의 과제이다.