• 한국식품저장유통학회지
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• 제18권3호
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• pp.294-301
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• 2011

중첩에너지(FGFE)가 방사선조사식품의 판별 특성에 미치는 영향을 연구하고자, 밀과 대두를 시료로 0-5 kGy의 감마선을 조사한 다음 FGFE 처리된 시료의 발광특성(광자극발광, 열발광)과 발아율의 변화를 처리직후와 6개월 저장 후 비교하였다. 조사식품의 스크리닝 방법으로서 두 시료에 대한 광자극발광(PSL) 분석 결과, 비 조사 시료(0 kGy)는 모두 700 photon counts/min 이하의 음성(negative)을 나타내었고, 1 kGy 이상 조사시료는 5,000 photon counts/min 이상의 양성(positive)을 나타내엇다. 그러나 FGFE 처리된 조사시료는 모두 700-5,000 사이의 중간값(intermediate)을 나타내어 FGFE 처리는 조사시료의 광자극 발광을 유의적으로 감소시켰으며, 6개월 저장 후에도 유사한 결과가 유지되었다. 조사식품의 판별확증방법으로서 두 시료에 대한 열발광(TL) 분석 결과, 조사시료와 조사 후 FGFE 처리시료 모두 $150-250^{\circ}C$ 사이에서 발광곡선이 나타났고, TL ratio ($TL_1/TL_2$) 또한 0.1 이상을 보여 조사여부 판별에는 큰 차이가 없었다. 그러나 발광곡선의 온도범위는 FGFE 처리에 따라 $150-200^{\circ}C$에서 $180-230^{\circ}C$로 shift 현상이 나타났으며, 조사시료의 TL 강도 또한 FGFE 처리로써 37-60%의 감소를 보였다. 저장 6개월 후에는 모든 시료구에서 TL 강도가 다소 감소하였으나 조사여부의 판별은 가능하였다. 밀과 대두의 발아율에서 조사시료(5 kGy)는 비 조사 시료 대비 72%를 나타내었으나 FGFE 처리로써 85%로 증가되었다. 저장 6개월 후 조사시료(5 kGy)의 발아율은 63%로 감소하였으나, 조사 후 FGFE 처리시료는 91%의 발아율 증가를 나타내어 이에 대한 보다 구체적인 연구가 필요한 것으로 사료된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권1호
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• pp.21-33
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• 2019

This paper focuses on the interpretation of radiation fluxes from active galactic nuclei. The advantage of positron annihilation spectroscopy over other methods of spectral diagnostics of active galactic nuclei (therefore AGN) is demonstrated. A relationship between regular and random components in both bolometric and spectral composition of fluxes of quanta and particles generated in AGN is found. We consider their diffuse component separately and also detect radiative feedback after the passage of high-velocity cosmic rays and hard quanta through gas-and-dust aggregates surrounding massive black holes in AGN. The motion of relativistic positrons and electrons in such complex systems produces secondary radiation throughout the whole investigated region of active galactic nuclei in form of cylinder with radius R= 400-1000 pc and height H=200-400 pc, thus causing their visible luminescence across all spectral bands. We obtain radiation and electron energy distribution functions depending on the spatial distribution of the investigated bulk of matter in AGN. Radiation luminescence of the non-central part of AGN is a response to the effects of particles and quanta falling from its center created by atoms, molecules and dust of its diffuse component. The cross-sections for the single-photon annihilation of positrons of different energies with atoms in these active galactic nuclei are determined. For the first time we use the data on the change in chemical composition due to spallation reactions induced by high-energy particles. We establish or define more accurately how the energies of the incident positron, emitted ${\gamma}-quantum$ and recoiling nucleus correlate with the atomic number and weight of the target nucleus. For light elements, we provide detailed tables of all indicated parameters. A new criterion is proposed, based on the use of the ratio of the fluxes of ${\gamma}-quanta$ formed in one- and two-photon annihilation of positrons in a diffuse medium. It is concluded that, as is the case in young supernova remnants, the two-photon annihilation tends to occur in solid-state grains as a result of active loss of kinetic energy of positrons due to ionisation down to thermal energy of free electrons. The single-photon annihilation of positrons manifests itself in the gas component of active galactic nuclei. Such annihilation occurs as interaction between positrons and K-shell electrons; hence, it is suitable for identification of the chemical state of substances comprising the gas component of the investigated media. Specific physical media producing high fluxes of positrons are discussed; it allowed a significant reduction in the number of reaction channels generating positrons. We estimate the brightness distribution in the ${\gamma}-ray$ spectra of the gas-and-dust media through which positron fluxes travel with the energy range similar to that recorded by the Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Astrophysics (PAMELA) research module. Based on the results of our calculations, we analyse the reasons for such a high power of positrons to penetrate through gas-and-dust aggregates. The energy loss of positrons by ionisation is compared to the production of secondary positrons by high-energy cosmic rays in order to determine the depth of their penetration into gas-and-dust aggregations clustered in active galactic nuclei. The relationship between the energy of ${\gamma}-quanta$ emitted upon the single-photon annihilation and the energy of incident electrons is established. The obtained cross sections for positron interactions with bound electrons of the diffuse component of the non-central, peripheral AGN regions allowed us to obtain new spectroscopic characteristics of the atoms involved in single-photon annihilation.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제25권1호
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• pp.43-48
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• 2010

침출차와 소스류, 전분류의 각 품목에 대하여 PSL과 TL의 적용 가능성을 검토하기 위하여 각 품목별로 다른 선량으로 방사선 조사를 실시하여 PSL과 TL 분석을 하였다. 침출차 2종은 0, 2, 7kGy, 소스류 2종은 0, 5, 7, 10 kGy, 전분류 3종은 0, 2, 5 kGy로 조사를 실시하였다. PSL의 분석 결과, 침출차는 비조사구에서는 threshold value $T_1$(700) 이하의 낮은 값을 나타내었고 2kGy 이상의 조사구에서는 $T_2$(5000) 이상의 높은 값을 나타내어 방사선 조사 여부 확인이 가능하였다. 이에 비해 소스류는 비조사구에서는 $T_1$ 이하의 값이 나타났지만, 5kGy 이상의 조사구에서 1173, 1773의 $T_1$보다 높고 $T_2$보다 낮은 photon count를 나타내어 중간시료로 나타났다. 또한 전분류에서는 비조사구에서 $T_1$보다 높고 $T_2$보다 낮은 중간값을 나타내어 TL 확인 시험을 필요로 하였다. TL 분석에서는 3가지 품목 모두 비조사구에서는 $300^{\circ}C$ 부근에서 최고의 peak를 가지는 glow curve를 나타내거나 특정적인 TL glow curve를 나타내지 않았다. 그리고 조사구에서는 $150{\sim}250^{\circ}C$ 부근에서 비조사구에서 보이지 않았던 특유의 glow curve를 나타내었고, 조사선량에 따른 intensity의 차이도 보이고 있었다 한편 TL 결과를 검증하기 위하여 재조사에 의한 TL ratio를 산출한 결과 비조사구에서는 0.08 이하를 나타내었으나, 각 선량별 조사구에서는 전분류의 경우 0.07 이상의 낮은 값을 나타내기도 하였으나 TL온도범 위와 glow curve의 형태에 따라서 방사선 조사된 것을 확인할 수 있었다. 따라서 PSL과 TL 분석법의 적용 가능성이 확인되었다.

• 방사선산업학회지
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• 제7권1호
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• pp.15-21
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• 2013

The detection characteristics of irradiated spices were investigated depending on radiation sources and doses by photostimulated luminescence (PSL) and Thermoluminescence (TL). 6 kinds of spices (turmeric, onion powder, red pepper, basil, parsley, black pepper) were irradiated at 0 to 10 kGy under ambient conditions by both a $^{60}Co$ gamma irradiator and an electron beam (EB) accelerator, respectively. The PSL analysis showed negative results for non-irradiated spices, while irradiated spices gave intermediate and positive value, which presented the limited potential of PSL technique. In TL measurement, TL glow curves on non-irradiated samples appeared at about $300^{\circ}C$ with low intensity. All irradiated samples were easily distinguishable through radiation-specific strong TL glow curves with maximum peak in range of $150{\sim}200^{\circ}C$. TL ratio ($TL_1/TL_2$) obtained by a re-irradiation step could verify the detection result of $TL_1$ glow curves, showing ratios lower than 0.1 in the non-irradiated sample and higher than 0.1 in irradiated ones. Therefore, in PSL measurement, the identification of irradiated spices showed more clear results in electron beam irradiated samples. TL analysis showed obvious difference between non-irradiated and irradiated samples in gamma ray and electron beam irradiated samples.

• 해양환경안전학회지
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• 제28권1호
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• pp.1-9
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• 2022

본 연구에서는 폐기물 배출해역의 퇴적물이 해양생물에 미치는 영향을 평가하기 위해 2016~2019년 3개 배출해역; 동해병, 서해병, 동해정 해역의 9개 정점에서 채취한 퇴적물 시료들을 대상으로 국내 해양폐기물공정시험기준에 의거하여 저서성단각류(Monocorophium acherusicum)와 발광박테리아(Vibrio fischeri)를 이용한 독성시험을 수행하였다. 시험결과, 상대평균생존율(저서성단각류)과 상대발광저해율(발광박테리아)이 각각 30 % 이하로서 '독성없음'으로 판정되었으나, t검정을 이용한 독성 평가 결과에서는 총 12개(2016년 6개, 2017년 1개, 2018년 1개, 2019년 4개)의 저서성단각류 시료에서 대조구와 유의한 차이를 나타내었다(p<0.05). 저서성단각류의 독성원인 탐색을 위해 퇴적물 내 8종 중금속 함량(Cr, As, Ni, Cd, Cu, Pb, Zn, Hg)과 저서성단각류 상대평균생존율의 단순선형회귀분석을 수행한 결과, Cr의 저서성단각류 독성 기여도가 가장 높았다(p=0.000, R²=0.355). 또한, 매년 독성영향이 가장 높은 정점(DB-85)의 시료에서 Cr이 여전히 가장 높은 농도로 검출되었으며, 해양환경기준을 매년 초과하였다. 해양폐기물공정시험기준의 생태독성판정 기준 적용 시 '독성없음'으로 평가되는 퇴적물 오염도가 대조구와의 통계적 유의성 검정, 독성원인확인 평가를 적용할 경우 독성영향을 수용 가능한 수준으로 판단하기 어려우므로 향후 종민감도분포곡선을 활용한 정량적 위해성 평가를 통한 준거치를 도출하여 생태독성 영향 판단 기준의 재설정을 고려할 필요가 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권1호
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• pp.46-55
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• 2017

본 연구에서는 한약재의 장기보존을 위한 위생처리법으로 잘 알려진 감마선 조사 처리 시 독활 추출물의 항산화 활성에 미치는 영향을 검토하였다. 천연 약용식물인 독활의 감마선 조사 처리에 따른 조사 판별 marker 확인을 위해 광자극발광법, 열발광분석법, 전자스핀공명법을 이용하여 확인시험법의 판별 특성을 확인하였다. 그 결과 광자극발광법에서 비조사구 0 kGy에서 891.00 PCs의 중간시료 수치를 나타내어 광자극발광법 단독으로는 조사 여부 판별 확인이 어려운 것을 확인할 수 있었다. 하지만 열발광분석법, 전자스핀 공명법에서는 조사구와 비조사구 간의 차이를 명확히 확인할 수 있었으며, 이를 통해 한약재인 독활은 3가지 확인 시험법을 모두 적용하여 분석하는 것이 적합한 것으로 판단되었다. 에탄올 농도별 추출에서는 50% 에탄올에서 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 5.98 mg/g, 6.86 mg/g의 함량을 나타내었다. 항산화 활성 확인을 위해 추출물의 phenolic 농도를 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 DPPH radical 소거 효과를 측정한 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 84.04~100.00%의 매우 높은 소거효과를 나타내었으나, 감마선 조사 처리에 따른 유의적인 차이는 없었다. ABTS radical 소거 활성 측정 결과 열수와 50% 에탄올 추출물의 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy $200{\mu}g/mL$ phenolic 농도에서 95% 이상의 높은 소거 효과를 나타내었다. Antioxidant protection factor(PF) 측정 결과 $100{\mu}g/mL$ phenolic 농도 처리 시 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 각각 2.51 PF, 2.01 PF, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy는 각각 1.38 PF, 1.48 PF를 나타내었다. TBARs 저해 효과는 $50{\sim}200{\mu}g/mL$ phenolic 농도 전 구간에서 열수 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 65.23~83.10%를 나타냈으며, 50% 에탄올 추출물 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy에서 70.67~95.81%로 농도 의존적으로 증가하는 양상을 나타냈다. 본 연구 결과 감마선 조사 처리에 따른 total phenolic compounds 함량은 열수 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 감소하였고, 50% 에탄올 추출물의 경우 조사 처리 후 함량이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 독활의 장기저장을 위해 처리한 감마선 조사 전과 후 독활 추출물의 항산화 활성 변화에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 보이며 이는 감마선 조사법이 독활을 포함한 한약재의 장기저장을 위한 처리법으로 유용하게 이용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권8호
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• pp.1236-1247
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• 2014

천연 약용식물에 있어서 감마선 조사 처리는 기능성 물질탐색에 적용 시 추출수율 증진, 색상 개선 등 산업적 응용을 용이하게 하는 방법으로 활용이 기대되고 있다. 본 연구에서는 감마선 조사가 총목피 추출물의 생리활성에 미치는 영향을 검토하였다. 감마선 조사 처리한 총목피의 감마선 조사여부를 확인하기 위하여 광자극 발광(PSL) 및 열 발광(TL) 방법을 활용하여 감마선 조사 판별 확인시험을 진행하였다. PSL법의 경우 비조사구 0 kGy에서 400.00 PCs로 음성(negative) 시료로 판단되었으며, 조사구 5, 10, 30 kGy에서 각각 90,100.00 PCs, 312,614.33 PCs, 321,661.67 PCs로 나타나 감마선을 조사한 양성(positive) 시료로 확인되었다. TL법 적용 시 비조사구 0 kGy에서 자연방사선에 의한 $300^{\circ}C$ 부근에서 조사구 5, 10, 30 kGy는 $150{\sim}250^{\circ}C$의 부근에서 특유의 glow curve를 나타내었다. TL ratio는 비조사구 0 kGy에서 0.011로 0.1 이하의 값을 나타냈으며, 조사구 5, 10, 30 kGy는 각각 1.105, 1.009, 2.206으로 0.1이상의 값을 나타내어 조사구로 확인되었다. 감마선 조사처리한 총목피의 total phenolics 함량을 측정한 결과 0, 10, 30 kGy 선량 중 10 kGy의 조사선량에서 총목피 열수 및 50% ethanol 추출물의 total phenolics 함량이 각각 $17.30{\pm}0.40mg/g$, $18.87{\pm}0.46mg/g$으로 가장 높은 phenolics 함량을 나타내었다. 감마선 조사 처리한 총목피의 angiotensin converting enzyme 저해효과와 xanthin oxidase 저해효과는 비조사구에 비해 조사구에서 열수 및 50% ethanol 추출물 모두 증가하는 것을 확인할 수 있었다. Pancreatin ${\alpha}$-amylase 저해효과와 ${\alpha}$-glucosidase 저해효과는 총목피 열수 및 50% ethanol 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도 처리 시 0~30 kGy의 모든 선량에서 60~100%에 가까운 높은 저해율을 나타내어 현재 당뇨병 치료제로 사용되고 있는 acarbose와 비교 시 월등히 우수한 항당뇨 효과를 확인할 수 있었고, 이를 통해 감마선 조사 처리한 총목피 추출물은 천연소재로써 항당뇨 관련 기능성 소재로 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단되었다. 이상의 결과 총목피 추출물은 다양한 생리활성을 가진 기능성 소재로 활용이 가능한 것으로 생각되었으며 감마선의 조사에 의해서 총목피의 생리활성이 증대되는 현상을 확인함으로써 감마선 조사가 식물체가 나타내는 생리활성을 증폭시킬 수 있는 수단으로 활용이 가능할 것이라 판단되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제46권5호
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• pp.581-591
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• 2017

약용식물의 장기 저장을 위한 위생처리법으로 감마선 조사처리의 적용 가능성을 확인하고자 한국산 약용식물인 곽향에 감마선 조사처리 후 항산화 효능 및 생리활성 변화에 미치는 영향을 검토하였다. 먼저 곽향의 감마선 조사처리에 따른 조사 판별 마커 확인을 위해 광자극발광법(PSL), 열발광분석법(TL), 전자스핀공명법(ESR)을 이용하여 조사처리 여부를 확인하였으며, 그 결과 비조사구 0 kGy와 조사구 5 kGy, 10 kGy에서 조사선량에 따라 명확하게 패턴의 차이를 나타내어 음성 시료와 양성 시료로 판단할 수 있었다. 따라서 약용식물인 곽향의 위생처리 및 장기 보존을 위한 감마선 조사처리 시 PSL, TL, ESR 시험 검지법을 적용하여 감마선 조사 여부 판별이 가능한 것을 입증하였다. 감마선 조사처리에 따른 유용성분의 추출 수율 비교를 위해 물과 에탄올을 용매로 하여 비조사구 0 kGy와 조사구 10 kGy의 total phenolics 함량을 비교한 결과, 감마선 조사처리에 따라 열수 및 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 따라 추출 수율이 증대되는 것을 확인할 수 있었다. Total phenolics 추출 수율이 가장 우수한 열수 추출물과 50% 에탄올 추출물을 이용하여 total phenolics 농도를 각각 $50{\sim}200{\mu}g/mL$로 조절하여 항산화 및 생리활성 변화를 비교 검증하였다. 수용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 DPPH 라디칼 저해 효과와 ABTS 라디칼 저해 효과를 비교한 결과, 열수와 50% 에탄올 추출물 모두 감마선 조사처리에 의한 효능 변화 폭이 높게 나타나지 않았다. 지용성 물질의 항산화 활성 확인을 위한 antioxidant protection factor 효과에서도 감마선 조사처리가 효능의 변화에 크게 영향을 미치지 않았으나, TBARS 저해 효과에는 감마선 조사처리에 의해 열수 및 50% 에탄올 추출물 모두 유의적으로 곽향의 TBARS 저해 효과를 증대시키는 양상을 나타내었지만 그 변화 폭은 크지 않았다. 이상의 결과를 통해 감마선 조사처리가 곽향의 항산화 효능 변화에 크게 영향을 주지 않는 것으로 판단되며, 곽향이 지닌 고유의 항산화력을 일부 보전하는 것으로 판단되었다. 감마선 조사처리에 따른 xanthine oxidase 억제 효과를 비교한 결과는 항산화력과 유사하게 효소 억제 활성에 유의적인 변화를 주지 않는 것으로 나타났다. 반면 감마선 조사처리에 따른 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과를 비교한 결과는 곽향 열수 추출물 $200{\mu}g/mL$ phenolics 농도에서 10 kGy 조사처리 시 63.57%의 저해율을 보여주었으며, 비조사구 0 kGy에 비해 저해율이 23.26% 증가하는 양상을 나타내어 감마선 조사처리에 따라 ${\alpha}-amylase$ 억제 효과가 유의적으로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과를 바탕으로 곽향의 위생처리를 위한 10 kGy의 감마선 조사처리 시 곽향 열수 및 50% 에탄올 추출물의 항산화 활성에 유의적인 변화를 일으키지 않는 것을 확인하였으며, 감마선 조사처리가 곽향이 지닌 고유한 기능성을 보전하거나 소폭 증대시켜 긍정적인 영향을 미치는 것으로 생각하였다. 따라서 본 연구결과가 감마선 조사처리 기술의 기능성 소재 개발 연구에 적용하기 위한 기초자료로 활용이 가능할 것으로 기대된다.