• 상하수도학회지
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• 제35권6호
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• pp.405-415
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• 2021

MMBR system has been suggested as a promising system to resolve harvesting problems induced from low settling efficiency of microalgae. And recently, a lot of research on reducing fouling at the MMBR system has investigated focused on EPS in many cases. EPS of microalgae mainly consists of polysaccharides and protein components, and is produced through photosynthesis and nitrogen-carbon metabolic pathways. Especially, P-EPS is one of major compounds which occur membrane fouling phenomenon, as its hydrophobic protein components cause floc formation and cake layer accumulation. And it is already known that almost every microalgae can metabolize P-EPS or Chl-a when nitrogen sources as a substrate is insufficient or exhausted situation. With the above backgrounds, uptake rates of P-EPS or Chl-a by Scenedesmus quadricauda according to the type of carbon source and nitrogen concentration were evaluated in order to verify correlation between carbon source vs P-EPS production, and indeed Scenedesmus quadricauda uses P-EPS or Chl-a when the amounts of nitrogen sourc es in the feed is not satisfied. As a result, it was shown that P-EPS and Chl-a production were increased proportional to nitrogen concentration under organic carbon condition. And especially, the amo unts of P-EPS and Chl-a in the cell were diminished with the nitrogen source becomes insufficient or exhausted. Because P-EPS accelerates fouling at the MMBR system, P-EPS degradation by Scenedesmus quadricauda in order to get nitrogen source may contribute to reducing fouling. About a affects of N-consumed Chl-a to the MMBR fouling, more survey is needed. On the contrary, considering the purpose of MMBR system of this study, i.e. harvesting useful high value microalgae efficiently feeding adequate industrial process wastewater, it seems like difficult to maintain satisfied metabolic activity and to harvest with high yield rate using nitrogen-poor MMBR feed.

• 한국식품과학회지
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• 제29권2호
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• pp.302-308
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• 1997

Epichlorohydrin을 이용하여 ${\beta}-CD$ 중합체를 제조한 후 차단분자량 10,000인 막(YM 10)을 이용하여 수용성 ${\beta}-CD$ 중합체와 불용성 ${\beta}-CD$ 중합체를 분리하였다. 최적분리 조건은 막횡단압력 51.7 kPa, 운용온도 $35^{\circ}C$, 용적농축비 10이었으며, 이때의 flux는 $0.025\;mL/cm^{2}/min$ 이었다. 겔 투과 크로마토그래피 결과 수용성 중합체의 중합도는 $2{\sim}8$, 불용성 중합체는 10 이상으로 나타났으며, 이들 ${\beta}-CD$ 중합체의 소수성 물질들과의 포접 형성능을 비교하였다. 색소물질인 4-dimethylaminoazobenzene과 methyl red를 이용하여 ${\beta}-CD$와 ${\beta}-CD$ 중합체와의 포접 능력을 측정하였다. 포접 복합체 형성 여부를 간접적으로 알 수 있는 분광학적 변화를 측정한 결과 두 색소물질 흡광도의 강도가 증가하였으며 최대 흡광도 위치가 변하였다. 감귤류의 주된 flavonoid이며 쓴맛물질인 naringin은 물에 대한 용해도가 낮으나 ${\beta}-CD$ 중합체과 포접복합체를 형성함으로써 수용성이 증가하였다. ${\beta}-CD$ 단위체보다는 ${\beta}-CD$ 중합체의 포접능력이 훨씬 강하였으며, 중합도별 포접능력에 있어 불용성 ${\beta}-CD$ 중합체와 수용성 ${\beta}-CD$ 중합체간에 큰 차이는 나타나지 않았다. ${\beta}-CD$ 단위체는 용해도가 극히 낮아 쓴맛 물질 제거 이용에 있어 제한이 있는 반면, 수용성 ${\beta}-CD$ 중합체는 용해도가 높아 감귤류 등으로부터 쓴맛 성분을 감소시키는 공정에의 이용 가능성이 높은 것으로 나타났다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.35-35
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• 2017

How do plants take up water from soils especially when water is scarce in soils? Plants have a strategy to respond to water deficit to manage water necessary for their survival and growth. Plants regulate water transport inside them. Water flows inside the plant via (i) apoplastic pathway including xylem vessel and cell wall and (ii) cell-to-cell pathway including water channels sitting in cell membrane (aquaporins). Water transport across the root and leaf is explained by a composite transport model including those pathways. Modification of the components in those pathways to change their hydraulic conductivity can regulate water uptake and management. Apoplastic barrier is modified by producing Casparian band and suberin lamellae. These structures contain suberin known to be hydrophobic. Barley roots with more suberin content from the apoplast showed lower root hydraulic conductivity. Root hydraulic conductivity was measured by a root pressure probe. Plant root builds apoplastic barrier to prevent water loss into dry soil. Water transport in plant is also regulated in the cell-to-cell pathway via aquaporin, which has received a great attention after its discovery in early 1990s. Aquaporins in plants are known to open or close to regulate water transport in response to biotic and/or abiotic stresses including water deficit. Aquaporins in a corn leaf were opened by illumination in the beginning, however, closed in response to the following leaf water potential decrease. The evidence was provided by cell hydraulic conductivity measurement using a cell pressure probe. Changing the hydraulic conductivity of plant organ such as root and leaf has an impact not only on the speed of water transport across the plant but also on the water potential inside the plant, which means plant water uptake pattern from soil could be differentiated. This was demonstrated by a computer simulation with 3-D root structure having root hydraulic conductivity information and soil. The model study indicated that the root hydraulic conductivity plays an important role to determine the water uptake from soil with suboptimal water, although soil hydraulic conductivity also interplayed.

• 전기화학회지
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• 제11권1호
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• pp.42-46
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• 2008

연료전지는 수소를 직접 사용하는 것이 가장 효율이 높지만 가정이나 사무실에서는 수소 저장탱크를 사용하기보다는 도시가스(메탄가스)를 연료 source로 하여 수소를 생산하는 것이 유리하다. 연료전지에 사용하는 수소는 천연가스나 바이오가스, 탄화수소계열의 연료를 개질하여 생산하며 개질반응과정에서 필연적으로 여러 성분의 불순물이 포함되어 있다. CO, $CO_2$, $H_2S$, $NH_3$, $CH_4$등의 불순물이 포함된 수소연료가 PEM fuel cell에 공급되면 연료전지 성능에 영향을 준다고 보고되어 있다. 이러한 영향에는 전극 촉매의 피독에 의한 kinetic losses, 전해질막과 촉매이온층의 양이온 전도성 감소에 의한 ohmic losses 그리고 촉매층의 구조나 소수성 감소에 의한 mass transport losses가 있다. 개질기에서 생산된 수소연료는 약 73%의 $H_2$와 20% 이하의 $CO_2$, 5.8% 이하의 $N_2$, 2% 이하의 $CH_4$, 10ppm 이하의 CO로 최종 공급된다. 본 연구에서는 연료 중에 $CO_2$가 고분자전해질 연료전지 anode측 성능에 미치는 영향을 조사하였다. 실험은 연료전지에 공급되는 연료중에 $CO_2$농도를 10%, 20%, 30%로 전류와 전압의 성능곡선과 장시간(10시간)실험 그리고 임피던스를 측정하였다. 또한 가스크로마토그래피를 이용하여 순수한 수소와 $CO_2$가 함유된 수소의 혼합을 통해 나온 연료전지 inlet에서의 불순물의 농도를 검증하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.419-424
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• 2007

깨끗하고 안전한 수돗물에 대한 소비자들의 욕구가 커짐에 따라 막, 오존, 활성탄 등 다양한 고도처리공정이 정수장에 도입되고 있다. 본 연구에서는 고도처리공정의 도입으로 인한 관로 내 잔류염소 감소 및 THM 생성특성에 대하여 살펴보았다. 오존, 활성탄, 오존/GAC 공정별 DOC 제거특성과 bottle test를 이용한 잔류염소 감소 및 THM 생성특성을 평가하였다. 모든 처리공정에서 DOC 제거율보다 $UV_{254}$ 유발물질의 제거율이 우수한 것으로 나타났다. 특히, 오존공정에 의한 DOC 제거율은 기존 모래여과수 대비 약 4%에 불과하였으나, $UV_{254}$는 약 17%로 DOC 제거율보다 훨씬 더 큰 차이를 보였는데, 이는 오존에 의해 소수성 유기물이 친수성 유기물로 변환되었기 때문이다. 오존/GAC 공정이 유기물 제거에 가장 효과적이었으며, 모래여과, 오존, GAC, 그리고 오존/GAC공정을 거친 처리수의 잔류염소 감소계수는 각각 0.0230, 0.0307, 0.0117 그리고 0.0098 $hr^{-1}$ 나타났으며, 190시간 반응 이후 모래여과수는 THM이 81.8 ${\mu}g/L$ 생성된 반면, 오존, GAC, 그리고 오존/GAC의 처리수는 모래여과수에 비해 각각 6.0, 26.2, 30.3% 적게 생성되었다. 결론적으로 고도처리공정에 의해 관로 내 잔류염소의 지속성이 증대되었으며, THM 생성 또한 감소하는 것으로 나타났다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제35권1호
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• pp.92-103
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• 2011

Ginseng has been used as a general tonic agent to invigorate human body. In the present study, we isolated novel glycolipoproteins from ginseng that activate $Ca^{2+}$-activated $Cl^-$ channel (CaCC) in Xenopus oocytes and transiently increase intracellular free $Ca^{2+}$ concentration ($[Ca^{2+}]_i$) in mouse Ehrlich ascites tumor cells. We named the active ingredients as gintonin. Gintonin exists in at least six different forms. The native molecular weight of gintonin is about 67 kDa but its apparent molecular weight is about 13 kDa, indicating that gintonin might be a pentamer. Gintonin is rich in hydrophobic amino acids. Its main carbohydrates are glucose and glucosamine. Its lipid components are linoleic, palmitic, oleic, and stearic acids. Gintonin actions were blocked by U73122, a phospholipase C inhibitor, 2-aminoethxydiphenyl borate, an inositol 1,4,5-trisphosphate receptor antagonist, or bis (o-aminophenoxy) ethane-N,N,N0,N0-tetracetic acid acetoxymethyl ester, a membrane permeable $Ca^{2+}$ chelator. In the present study, we for the first time isolated novel gintonin and showed the signaling pathways on gintonin-mediated CaCC activations and transient increase of $[Ca^{2+}]_i$. Since $[Ca^{2+}]_i$ as a second messenger plays a pivotal role in the regulation of diverse $Ca^{2+}$-dependent intracellular signal pathways, gintonin-mediated regulations of $[Ca^{2+}]_i$ might contribute to biological actions of ginseng.

• KSBB Journal
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• 제24권2호
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• pp.207-211
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• 2009

본 연구에서는 광학적 특성이 우수한 GPTMS 졸-겔에 pH와 용존산소를 검출할 수 있는 6-aminofluorescein과 $Ru(dPP)_3\;^{2+}$를 고정화하였다. 제조한 검출막의 광학적 특성을 조사하였고 E.coli JM109와 P.pastoris X-33의 발효중 pH와 용존산소를 모니터링하는데 사용하여 오프라인으로 측정 된 데이터와 비교, 고찰하였다. 여기파장 480 nm와 방출파장 600 nm에서 최적 형광 검출파장을 나타내는 용존산소 검출막에 흑연이 혼합된 절광층을 재코팅한 막이 0%와 100% 용존산소 조건에서 800 [RFU]의 형광세기 차이를 나타냈다. 제조한 용존산소 검출막을 사용하여 E.coli JM109와 p.pastoris X-33의 발효중 배양액내의 용존산소를 모니터링한 결과, 미생물의 성장에 따른 용존산소량의 변화를 잘 모니터링 할 수 있었다. 한편, GPTMS 졸-겔에 6-aminofluorescein을 고정화하여 제조한 pH 검출막은 여기파장 480 nm와 방출파장 520 nm에서 최적 검출파장을 나타내었고 절광막을 재코팅한 검출막이 pH의 변화에 따라 높은 감도를 나타내었다. 제조한 pH 검출막에 E. coli JM109와 P.pastoris X-33을 배양하여 발효시간에 따른 배양액의 pH 변화를 오프라인으로 측정하고 형광세기 변화와 비교하였다. 발효중 미생물의 유기산 생산과 단백질분해로 인한 pH 변화를 pH 검출막이 잘 모니터링 함을 볼 수 있었다. 따라서 본 연구에서 제조한 pH와 용존산소 검출막은 높은 감도등 우수한 광학적 특성을 보여줄 뿐만 아니라 미생물 발효중 pH와 용존산소를 온라인 모니터링 할 수 있음을 알 수 있다.

• Nuclear Medicine and Molecular Imaging
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• 제41권6호
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• pp.561-565
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• 2007

목적: Tetraphenylphosphonium (TPP) salts를 비롯한 지용성 양이온들은 혈장 및 미토콘드리아막을 쉽게 통과할 수 있을 뿐 아니라 미토콘드리아 내의 음 전압에 이끌려 미토콘드리아의 내부에 직접적으로 섭취된다. 또한 tetraphenylphosphonium (TPP) salts는 암세포에 직접적으로 섭취될 뿐 아니라 미토콘드리아의 활동이 활발한 심근에서도 직접적 섭취가 일어나는 것으로 보고되어 있다. 따라서 이러한 특징을 가지는 tetraphenylphosphonium (TPP) salts에 $[^{18}F]$fluoride를 표지 할 수 있다면 암의 진단 및 미토콘드리아의 기능에 대해 연구 할 수 있는 새로운 분자 영상 추적자로써 사용할 수 있을 것이다. 대상 및 방법: 기준 물질인 (4-fluorophenyl)triphenylphosphonium (TPP)을 단일 반응으로 합성 하였으며, $[^{18}F]$이 표지된 TPP는 무담체$[^{18}F]$fluoride와 전구체인 4-iodophenyltrimethylammonium iodide를 이용하여 Kryptofix-2.2.2와 $K_2CO_3$존재 하에 두 단계의 반응으로 합성하였다. 결과: 기준물질인 (4-fluorophenyl) triphenylphosphonium (TPP)은 60%의 수율로 합성 되었으며, 표지 화합물인 $[^{18}F]$TPP의 방사 화학적 수율은 10-15%였다. 또한 radio TLC로 확인한 방사 화학적 순도는 $95.57{\pm}0.51%$ (n=11)이었다. 결론: 미토콘드리아의 막전위 차를 이용한 암 또는 심근 영상제제인 (4-$[^{18}F]$fluorophenyl) triphenylphosphonium의 합성에 성공하였다. 하지만 전임상, 임상에의 응용을 위해서는 방사화학적 수율을 더 개선시켜야 할 것이다.

• Membrane and Water Treatment
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• 제10권3호
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• pp.207-212
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• 2019

Non-aqueous solvents (NASs) are generally known to be barely miscible, and reactive with polar compounds, such as water. However, water can interact with some NASs, which can be used as a new means for water recovery from saline water. This study explored the fate of water and salt in NAS, when saline water is mixed with NAS. Three amine solvents were selected as NAS. They had the same molecular formula, but were differentiated by their molecular structures, as follows: 1) NAS 'A' having the hydrophilic group ($NH_2$) at the end of the straight carbon chain, 2) NAS 'B' with symmetrical structure and having the hydrophilic group (NH) at the middle of the straight carbon chain, 3) NAS 'C' having the hydrophilic group ($NH_2$) at the end of the straight carbon chain but possessing a hydrophobic ethyl branch in the middle of the structure. In batch experiments, 0.5 M NaCl water was blended with NASs, and then water and salt content in the NAS were individually measured. Water absorption efficiencies by NAS 'B' and 'C' were 3.8 and 10.7%, respectively. However, salt rejection efficiency was 98.9% and 58.2%, respectively. NAS 'A' exhibited a higher water absorption efficiency of 35.6%, despite a worse salt rejection efficiency of 24.7%. Molecular dynamic (MD) simulation showed the different interactions of water and salts with each NAS. NAS 'A' formed lattice structured clusters, with the hydrophilic group located outside, and captured a large numbers of water molecules, together with salt ions, inside the cluster pockets. NAS 'B' formed a planar-shaped cluster, where only some water molecules, but no salt ions, migrated to the NAS cluster. NAS 'C', with an ethyl group branch, formed a cluster shaped similarly to that of 'B'; however, the boundary surface of the cluster looked higher than that of 'C', due to the branch structure in solvent. The MD simulation was helpful for understanding the experimental results for water absorption and salt rejection, by demonstrating the various interactions between water molecules and the salts, with the different NAS types.

• 공업화학
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• 제9권3호
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• pp.457-461
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• 1998

본 연구에서는 베지클의 응용성을 확장하기 위한 기초연구로서, DPPC(dipalmitoylphosphaticylcholine)/Chol(Cholesterol)계에 불소화계면활성제($C_8F_{17}(CH_2)_2OCO-CH_2CH(SO_3Na)COO(CH_2)_2C_8F_{17}$, FS)/불소화지방산염 (($C_7F_{15}COONH_4$, FFS)을 여러 가지 비율로 변화시켜 첨가함으로써 베지클을 변형 제조하고, 그 물리화학적 성질을 비교측정하였다. 제조된 베지클계에 대한 제타-전위 측정(Zetamaster Particle Electrophoresis Analyzer) 결과, 균일한 전하의 베지클이 형성되는 것으로 확인되었고, 이는 FFS 분자가 FS와 DPPC 사이에서 보조계면활성제로 기능하여 DPPC와 FS의 각 성분이 동일 베지클내에 공존하도록 작용했기 때문으로 풀이된다. 베지클의 입자크기 결정에서는 FFS의 농도가 증가할수록 그 크기가 감소하고, 제타-전위도 음의 값으로 더욱 작아지는 것으로 나타났다. 베지클의 분산도 변화에서도 DPPC/Chol/FS/FFS계의 경우가 DPPC/Chol/FS계에 비해 안정성이 훨씬 큰 것으로 조사되었다. 베지클의 서방유출 실험에서도 막내에 포집된 MB(Methylene Blue)의 유출속도가 DPPC/Chol/FS/FFS계에서 감소된다는 결과를 얻었고, 이는 FFS의 첨가로 인해 막의 유동성이 감소되기 때문으로 풀이된다. 이 결과는 형광방출 측정의 $I_{Excimer}/I_{Monomer}$값에서도 확인되는 것으로 막의 미세점도가 FFS 첨가 베지클에서 증가되는 것으로 나타났다. 단백질로서 알부민에 대한 친화도를 비교한 결과에서는 DPPC/Chol/FS/FFS계의 친화도가 다소 낮아지는 것으로 나타났다. 이들 실험결과에 바탕하여 FFS의 첨가에 의해 DPPC/Chol/FS 베지클계는 더욱 안정하고 균일한 막의 구조를 갖는 리포솜을 형성한다는 결론을 얻었다.