• 제목/요약/키워드: oxidation/reduction potential

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해양퇴적층에서 적조생물(Cochlodinium polykrikoides)의 혐기성 분해과정 중 황토가 휘발성 지방산 생성에 미치는 영향 (Effects of Yellow Clay on the Production of Volatile Fatty Acids during the Anaerobic Decomposition of the Red Tide Dinoflagellate Cochlodinium polykrikoides in Marine Sediments)

  • 박영태;이창규;박태규;이윤;배헌민
    • 한국수산과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.472-479
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    • 2012
  • The formation of volatile fatty acids(VFAs) and changes in pH, oxidation and reduction potential(Eh) and acid volatile sulfide(AVS) with the addition of yellow clay were investigated using microcosm systems to examine the effects of yellow clay dispersion on the anaerobic decomposition of Cochlodinium polykrikoides in marine sediments. The acetate concentration reached a maximum by day 4 and was 1.2-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (224-270 vs. 333 uM). The formate concentration reached a maximum by day 1 and was 1.3-2.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (202-439 vs. 563 uM). The propionate concentration reached a maximum by day 2 and was 1.5-1.8 fold less in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (32.6 vs. 57.2 uM). After the amounts of acetate, formate and propionate peaked the levels dropped dramatically due to the utilization by sulfate reducing bacteria. The Eh of the samples treated with yellow clay was similar to the untreated sample on day 0 but was higher in the sample treated with yellow clay(140-206 mV) from days 4 to 17. AVS started to form on day 3 and this was sustained until day 6, and 1.2-2.2 fold less was produced in the sample treated with yellow clay compared to the untreated sample (40.2-69.3 vs. 83.2-93.8 mg/L). Accordingly, during the anaerobic decomposition of C. polykrikoides in marine sediments, yellow clay dispersal seems to suppress the reduction state of Eh and the formation of volatile fatty acids(acetate, formate and propionate) used as an energy source by sulfate reducing bacteria, indicating that this process controls the production of hydrogen sulfide that negatively affects marine organisms and the marine sediment environment.

미산성 차아염소산수의 신선 채소류에 대한 살균 유효성 (Disinfection efficacy of slightly acidic electrolyzed water (SlAEW) against some fresh vegetables)

  • 박기재;임정호;정희용;정문철
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.312-319
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    • 2017
  • 신선 농산물의 비가열 살균에 사용되는 살균소독제는 처리시간과 살균소독제의 농도에 비선형적인 감균효과를 나타낸다. 따라서 실제 사용에 있어서는 적정 농도와 적정 시간에 대한 고려가 매우 중요하다. 본 연구에서는 희석염산(6%, v/v)을 원료로 생성한 미산성 차아염소산수(slightly acidic electrolzyed water, SlAEW)($20{\pm}1^{\circ}C$에서의 유효염소 30 ppm, ORP $562{\pm}23mV$, pH 6.4)로 4종의 채소류(상추, 깻잎, 치콘 및 케일)에 대한 미생물 저감 특성을 분석하여 비가열 살균공정설계에 필요한 살균효과를 평가하였다. SlAEW에 30분간 3회 침지하면서 핵심인자인 유효염소와 미생물군수 및 잔류 미생물군수와의 관계를 분석하였다. 대부분의 총균수 감소는 1차 침지 초기 10분간 이루어졌으며 4종의 채소류에 생존하는 3 log CFU/g의 총균수가 침지를 통해 감소시킬 수 있는 한계값으로 판단되었다. 또한 SlAEW에 10분간 침지함으로써 감소시킬 수 있는 균수는 평균적으로 약 2 log CFU/g이었다. 초기 10분후의 감소된 유효염소는 상추, 깻잎, 치콘 및 케일에 대해 각각 2.2 ppm, 2.0 ppm, 1.7 ppm 및 2.5 ppm이었고 감소된 유효염소량의 약 50-80%가 초기 10분내에 감소되었다.

Palmitate처리된 인간 간세포주 HepG2 세포에서 piperine의 지질 축적과 인슐린 저항성 기전에 대한 연구 (Effects of Piperine on Insulin Resistance and Lipid Accumulation in Palmitate-treated HepG2 Cells)

  • 정희진;방은진;정성호;김병무;정해영
    • 생명과학회지
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    • 제29권9호
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    • pp.964-971
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    • 2019
  • 간의 지질 축적과 인슐린 저항성은 비알콜성 지방간 환자에게서 증가한다. Piperine은 후추(Piper nigrum)와 필발(인도산 후추, P. longum)의 주요 성분으로 항암, 항비만, 항 당뇨병, 항염증 및 항산화 등의 생리활성이 보고되었다. 그러나 piperine의 인간 간세포 HepG2 세포에서 지질 축적과 인슐린 저항성의 억제제로서의 연구는 보고된 바가 없다. 본 연구의 목적은 지질 축적 및 인슐린 저항성에 대한 piperine의 효과를 palmitate처리된 HepG2 세포에서 잠재적인 분자 기전을 밝히는 것이다. 그 결과 piperine처리군은 지질 함량을 감소시켰고, 지방 형성 표적 유전자인 SREBP-1c와 FAS의 발현을 억제함으로써 palmitate처리된 세포내 지질 축적을 감소시켰다. 게다가 piperine처리군은 지방산 산화에 관련된 CPT-1과 인산화된 ACC 및 인산화된 IRS-1 (Tyr632)와 Akt의 레벨을 증가시켰다. 또한, piperine처리군은 인산화된 IRS-1 (Ser307)의 레벨을 감소시켰다. 결론적으로 palmitate처리된 HepG2 세포에서 piperine은 SREBP-1와 FAS발현의 감소 및 CPT-1과 ACC 인산화의 증가 및 인산화된 IRS-1(Try632)와 Akt 신호전달 경로를 조절함으로써 지질 축적 및 인슐린 저항성을 개선함을 확인하였다. 따라서 piperine의 지질 축적 및 인슐린 저항성을 예방하는 약물로써 가능성이 제시되었다.

Electrochemical Characteristics of Zn and Si Ion-doped HA Films on Ti-6Al-4V by PEO Treatment

  • Lim, Sang-Gyu;Hwang, In-Jo;Choe, Han-Cheol
    • 한국표면공학회:학술대회논문집
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    • 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.199-199
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    • 2016
  • Commercially pure titanium (cp-Ti) and Ti alloys (typically Ti-6Al-4V) display excellent corrosion resistance and biocompatibility. Although the chemical composition and topography are considered important, the mechanical properties of the material and the loading conditions in the host have, conventionally. Ti and its alloys are not bioactive. Therefore, they do not chemically bond to the bone, whereas they physically bond with bone tissue. The electrochemical deposition process provides an effective surface for biocompatibility because large surface area can be served to cell proliferation. Electrochemical deposition method is an attractive technique for the deposition of hydroxyapatite (HAp). However, the adhesions of these coatings to the Ti surface needs to be improved for clinical used. Plasma electrolyte oxidation (PEO) enables control in the chemical com position, porous structure, and thickness of the $TiO_2$ layer on Ti surface. In addition, previous studies h ave concluded that the presence of $Ca^{+2}$ and ${PO_4}^{3-}$ ion coating on porous $TiO_2$ surface induced adhesion strength between HAp and Ti surface during electrochemical deposition. Silicon (Si) in particular has been found to be essential for normal bone and cartilage growth and development. Zinc (Zn) plays very important roles in bone formation and immune system regulation, and is also the most abundant trace element in bone. The objective of this work was to study electrochemical characteristcs of Zn and Si coating on Ti-6Al-4V by PEO treatment. The coating process involves two steps: 1) formation of porous $TiO_2$ on Ti-6Al-4V at high potential. A pulsed DC power supply was employed. 2) Electrochemical tests were carried out using potentiodynamic and AC impedance methoeds. The morphology, the chemical composition, and the micro-structure an alysis of the sample were examined using FE-SEM, EDS, and XRD. The enhancements of the HAp forming ability arise from $Si/Zn-TiO_2$ surface, which has formed the reduction of the Si/Zn ions. The promising results successfully demonstrate the immense potential of $Si/Zn-TiO_2$ coatings in dental and biomaterials applications.

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전해 산화수의 채소류 표면 살균 효과 (Surface Sterilization Effect of Electrolyzed Acid-water on Vegetable)

  • 정승원;박기재;박경조;박병인;김영호
    • 한국식품과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.1045-1051
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    • 1996
  • 전해 산화수의 식품가공 분야에의 이용가능성을 확인하고자 미생물에 대한 실험적 살균 효과와 배추, 양배추, 케일 및 상치를 대상으로 표면살균 효과를 검토하였다. 전해 산화수는 제조 초기에 산화환원전위 1,100mV-1,200mv를 나타냈으며, 실온에 16일 방치할 경우 1,000 mV, 30일 방치할 경우 600 mV 수준으로 감소되었다. 시험관 내에서 전해 산화수 처리 시간에 따른 미생물 살균 효과는, E. coli는 20분, S. aureus와 S. cerevisiae는 10분, 그리고 S. typhi는 40분 처리하면 완전히 사멸하는 것으로 나타났으나 B. cereus는 전해 산화수 처리 60분 후에도 일부 생존하고 있어 미생물 종류에 따라 살균 효과가 다른 것으로 나타났다. 배추, 양배추, 케일 및 상치와 같은 채소의 종류에 따른 전해 산화수의 표면살균 효과를 검토하고자 이들 채소류를 수도수 및 전해 산화수에 각각 60분까지 침지하여 침지시간에 따른 잔존 미생물수를 측정하였다. 수도수를 대조구로하여 60분까지 침지하였을 경우 배추, 양배추, 케일 및 상치는 모두 초기의 총균수와 대장균군수를 유지하고 있었으나 전해 산화수를 처리하면 채소의 종류에 따라 약간 다르지만 전반적으로 살균 효과가 뚜렷하게 나타났다. 즉 전해 산화수를 처리하였을 경우, 배추는 침지 60분 후 초기 총균수의 96% 이상이 감소되었으며 대장균군수는 침지 50분 후부터는 검출되지 않았다. 양배추는 침지 60분 후 초기 총균수의 99% 이상이 감소되었고, 대장균군은 검출되지 않았다. 케일은 침지 60분 후 초기 총균수의 97% 이상이 감소되었고, 대장균군수는 침지 30분 후에는 검출되지 않았다. 한편 상치는 침지 60분 후 초기 총균수의 90%이상이 감소되었고, 대장균군수는 98% 수준이 감소되었지만 배추, 양배추, 케일의 경우와는 달리 완전 사멸하지 않는 것으로나타났다. 이상의 결과는 식품의 종류 및 미생물 종류에 따라 전해 산화수의 살균 효과에 약간의 차이가 있음을 보임과 동시에 식품가공에서의 제균 매체로 그 이용 가능성이 높음을 시사하고 있다.

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전과정평가(LCA) 방법을 이용한 건축물에 대한 환경영향 평가 방법 (Environmental Impact Assessment of Buildings based on Life Cycle Assessment (LCA) Methodology)

  • 홍태훈;지창윤;정광복
    • 한국건설관리학회논문집
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    • 제13권5호
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    • pp.84-93
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    • 2012
  • 환경문제에 대한 인식의 확산과 함께 건설산업에서도 건축물로 인한 환경영향을 저감하고자 하는 연구가 수행되었으나, 대부분의 연구는 이산화탄소에 집중되어 왔다. 하지만, 이산화탄소로 대표되는 지구온난화 뿐만 아니라 다양한 환경영향이 존재하며, 해외에서는 이러한 환경영향에 대한 포괄적인 분석이 적극적으로 시행되고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 건축물로 인한 환경영향을 보다 포괄적으로 평가할 수 있도록, 6가지의 환경영향 범주를 정의하였다. 즉, 지구온난화, 오존층파괴, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 광화학산화를 환경영향 범주로 정의하고, 평가 기준들을 제시하였다. 그리고 본 연구에서 제시한 환경영향 범주에 대한 평가의 필요성을 검토하기 위하여 2가지 비교 설계안을 대상으로 사례분석을 시행한 결과, 지구온난화만을 평가한 것과는 상이한 결과가 도출되었다. 즉, 이산화탄소로 대표되는 지구온난화 지수를 기준으로 비교하면 2안이 우수한 것으로 판단되었지만, 6가지 영향범주 모두를 평가한 결과에서는 1안이 우수하다는 결과가 도출되었다. 이는 지구온난화 뿐만 아니라 다양한 환경영향을 포함하여 평가하는 것이 보다 타당한 결과 도출을 유도할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 건축물에 대한 환경영향을 평가하기 위하여, 본 연구에서 제시한 6가지 환경영향 범주를 사용한다면, 보다 타당한 결과의 도출이 가능할 것이라 판단된다.

리모트 수소 플라즈마를 이용한 Si 기판 위의 Cu 불순물 제거 (A Study on the Removal of Cu Impurity on Si Substrate and Mechanism Using Remote Hydrogen Plasma)

  • 이종무;전형탁;박명구;안태항
    • 한국재료학회지
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    • 제6권8호
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    • pp.817-824
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    • 1996
  • 리모트 수소 플라즈마를 이용하여 Si 기판 위의 구리 오염의 제거 효과에 관하여 조사하였다. 최적의 공정 조건을 찾기 위하여 Si 기판을 1ppm ${CuCI}_{2}$ 표준 화학 용액으로 인위적으로 오염시킨 후 rf power와 세정시간, 거리 (수소플라즈마 중심에서 Si 기판표면까지의 거리)등의 공정 변수를 변화시키며 리모트 수소 플라즈마 세정을 실시하였다. 리모트 수소 플라즈마 세정 후 Si 표면의 분석을 위하여 TXRF(total x-ray reflection fluorescence)와 AFM(atomic force microscope)측정을 실시하였다. 리모트 수소 플라즈마 세정이 Cu의 제거에 효과적이며 Si 표면의 거칠기에 나쁜 영향을 주지 않음을 TXRF와 AFM 분석결과로부터 알 수 있었다. Cu 불순물의 흡착 메커니즘은 산화 환원 전위 이론으로 설명될 수 있으며, Cu 불순물의 제거 메커니즘은 XPS(x-ray photoelectron spectroscopy)분석결과를 근거로 하여 다음과 같이 설명할 수 있다. :먼저 Cu 이온이 Si 표면에 흡착되어 화학적 산화막을 생성한다. 그 다음, 수소 플라즈마 중의 반응성이 강한 수소이온이 이 산화막을 분해시켜 제거하며 Cu 불순물은 산화막이 제거될 때 함께 제거된다.

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Reduction of oocyte lipid droplets and meiotic failure due to biotin deficiency was not rescued by restoring the biotin nutritional status

  • Tsuji, Ai;Ikeda, Yuka;Murakami, Mutsumi;Kitagishi, Yasuko;Matsuda, Satoru
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제16권3호
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    • pp.314-329
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    • 2022
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Oocyte lipid droplets play a crucial role in meiosis and embryo development. Biotin is associated with fatty acid synthesis and is the coenzyme for acetyl-CoA carboxylase (ACC). The effects of a biotin deficiency on the oocyte lipid metabolism remain unknown. This study examined the effects of a biotin deficiency and its replenishment on murine 1) oocyte lipid droplet levels, 2) ovary lipid metabolism, and 3) oocyte meiosis. MATERIALS/METHODS: Mice were divided into 3 groups: control, biotin deficient (BD), and recovery groups. The control and BD groups were fed a control diet or BD diet (0.004 or 0 g biotin/kg), respectively. The recovery group mice were fed a BD diet until day 21, and were then fed the control diet from days 22 to 64. This study then quantified the oocyte lipid droplet levels, assessed the oocyte mitochondrial function, and examined the ability of oocytes to undergo meiosis. Ovarian phosphorylated ACC (p-ACC), lipogenesis, β-oxidation, and ATP production-related genes were evaluated. RESULTS: The BD group showed a decrease in lipid droplets and mitochondrial membrane potential and increased p-ACC levels. In the recovery group, the hepatic biotin concentration, ovarian p-ACC levels, and mitochondrial membrane potential were restored to the control group levels. On the other hand, the quantity of lipid droplets in the recovery group was not restored to the control levels. Furthermore, the percentage of oocytes with meiotic abnormalities was higher in the recovery group than in the control group. CONCLUSIONS: A biotin deficiency reduced the oocyte lipid droplet levels by downregulating lipogenesis. The decreased lipid droplets and increased oocyte meiosis failure were not fully restored, even though the biotin nutrition status and gene expression of lipid metabolism was resumed. These results suggest that a biotin deficiency remains robust and can be long-lasting. Biotin might play a crucial role in maintaining the oocyte quality.

저장 중 시금치의 클로로필 색소 성분에 영향을 주는 요인 (Factors Affecting the Components of Chlorophyll Pigment in Spinach during Storage)

  • 최은옥;이현규;박관화;이상화
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제44권2호
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    • pp.73-80
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    • 2001
  • 저장 중 온도$(20,\;60^{\circ}C)$), pH(4.5, 7.0), 기체조성$(N_2,\;0_2)$, 광도(0 lux, 5,000 lux), 항산화제 및 포장조건이 시금치 및 동결 건조 시금치의 클로로필 색소 성분에 주는 영향을 조사하였다. 시금치에 함유된 클로로필 a 및 클로로필 b 함량은 각각 710.54(mg/100g dry weight) 및 280.15(mg/100g dry weigllt)이었다. 저장온도를 $20^{\circ}C$에서 $60^{\circ}C$로 올리면 다른 조건에 관계없이 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b함량은 유의적으로(P<0.05) 감소하였으며, pH를 7.0에서 4.5도 낮추면 시금치의 클로로필 a, b 함량도 모두 유의성(P<0.05) 있게 감소하였다. 시금치의 클로로필 분해는 높은 온도와 낮은 pH에서 잘 일어났다. 질소로 치환된 저장 조건에서 저장된 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b 색소 성분의 분해는 질소 처리를 하지 않은 조건에서 저장된 시금치와 비교해서 유의성(P<0.05) 있게 억제되었으며, 빛(5,000 lux)을 조사한 조건에서 저장한 시금치의 클로로필 a 및 클로로필 b 성분은 빛이 차단된 상태에서 저장된 시금치와 비교해서 유의적으로(P<0.05) 감소하였다. 저장 중 시금치의 클로로필 파괴는 산소와 빛이 있는 조건에서 잘 일어난다. 암 저장$(25^{\circ}C,\;15\;min)$ 조건에서 항산화제는 시금치의 자동산화에 의한 지용성 클로로필 a 성분의 분해를 억제하였는데, 억제 효과는 알파-토코페롤>ascorbic acid>${\beta}-carotene$>catechin>quercetin>rutin>kaempherol>caffeic acid>chlorogenic acid>p-coumaric acid>ferulic acid 순이었다. 항산화제는 빛 저장(5,000 lux, 6 min)조건에서도 singlet oxygen oxidation에 의한 클로로필 a의 분해를 억제하였는데, 억제 효과는 ${\beta}-carotene$>알파-토코페롤>ascorbic acid>catechin>quercetin>rutin>kaem-pherol>caffeic acid>chlorogenic acid>p-coumaric acid>ferulic acid의 순으로 감소하였다. Polyethylene bag으로 포장하지 않은 동결건조 시금치에 잔존하는 클로로필 a 및 클로로필 b 함량은 polyethylene bag으로 포장한 조건에서 동결건조 시금치에 잔존하는 클로로필 a 및 클로로필 bb함량에 비해 유의적으로(P<0.05) 낮게 나타났다. 시금치는 항산화제를 첨가한 다음 polyethylene bag에 포장한 상태로 저장하는 것이 클로로필 성분의 파괴를 최소화하는 방법이 될 수 있다.

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식물성 기름의 혼합을 통한 지방산 조성 및 이화학적 특성 변화 (Characteristics of Fatty Acid Composition and Properties by Blending of Vegetable Oils)

  • 이태성;이영화;김광수;김욱;김관수;장영석;박광근
    • 한국자원식물학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.624-632
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    • 2012
  • 본 연구는 주요 구성지방산이 Oleic acid인 유채유, 동백유, 올리브유와 Palmitic acid가 주요 구성 지방산인 팜유를 기준으로 중량비로 혼합하여 지방산 조성 및 물성변화를 관찰 하였다. 지방산 조성의 변화를 전체적으로 살펴보면 50:50(w/w)비율에서는 Oleic acid은 유채유와 대두유의 혼합 시 42.8%로 가장 낮았고 동백유와 유채유의 혼합비율에서 72.1%로 가장 높았다. 75:25(w/w)유채유와 대두유 혼합비율에서 가장 낮았고 동백유와 올리브유의 혼합비에서 가장 높았다. 팜유를 기준으로 식물성 유지를 혼합하였을 시에는 다른 유지와 혼합 후 총 포화지방산은 감소하였다. 혼합 후 지방산 조절을 통한 산화안정성 및 저온에서의 유동성 개선이 기대 된다. 혼합 후 동백유 > 올리브유 > 유채유 순으로 산가 안전화 경향을 보였으며 이는 Oleic acid 함량에 따라 기인한 것으로 보인다. 또한 혼합을 통한 산화안정성을 개선시킬 수 있을 것으로 판단되며, 색도는 비율 및 유지에 따른 유의적인 변화를 보이지는 않았으나 바이오디젤 생산 정제공정에 있어서 혼합비율 조절에 따른 정제비용 절감이 기대 된다. 본 연구를 통하여 유지간 혼합에 의한 특성변화를 확인하고, 혼합유의 원료 다양성 확보 및 품질개선을 위한 정보를 얻어 향후 연구수행의 기초자료로 활용이 가능할 것으로 생각된다.