• 한국건설관리학회논문집
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• 제22권4호
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• pp.3-10
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• 2021

지구온난화 및 기후변화에 대한 전문 연구기관인 IPCC에 따르면 인간은 기후 시스템에 영향을 끼치고 있다. 이러한 기후 시스템의 변화는 기존 생육환경을 변화시켜 농업 분야의 식재료 공급에 문제를 야기할 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 수직형 팜은 안정적인 식재료의 공급을 위한 좋은 대안이 될 수 있다. 수직형 스마트 팜은 농작물의 생육환경 유지 및 관리에 깊은 관심을 쏟고 있음에도 불구하고 건축 공간에 온도, 습도, 조도, 산소, CO₂ 농도 등을 균일하게 구현하는 데에는 어려움이 있다. 공기의 균일성 확보를 위해 CFD 분석을 진행한 결과 주목할 만한 결과는 수직형 스마트 팜 내의 공기 균일성을 위해서는 적합한 CO₂ 농도를 장기간 지속적으로 분사하는 것이 유리하다는 것이다. 이 결과를 통해 수직형 스마트 팜에 최적화 된 생육환경 시스템을 효율적으로 계획할 수 있다. 본 연구를 기초로 수직형 스마트 팜의 최적화된 생육환경을 조성하여 효율적인 작물이 생산이 이루어진다면 농업 분야의 발전에 이바지 할 수 있을 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제23권2호
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• pp.183-188
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• 2021

소규모 하수처리장의 경우 유입수량의 변동폭이 크고 하수관거 노후화로 인한 불명수 유입 등에 의해 하수처리 운영이 어려운 것으로 보고되고 있다. 특히, 동절기 수온저하로 인한 전반적인 운영문제가 많아 본 연구에서는 산악지역에 위치한 소규모 하수처리시설의 운영현황과 온도에 따른 수질변화를 분석하였다. BOD, COD, SS의 경우 온도에 따라 방류수 수질 농도가 크게 변화하는 것으로 나타났으며, 특히 COD가 많은 영향을 받는 것으로 나타났다. 이에 한시적으로 동절기 수온 저하 대책을 적용하고자 생물반응조 수위를 0.4m 상승시켰으며, 생물반응조 덮개를 설치하고 운영하였을 때 결과를 비교 분석한 결과 유의미한 개선효과가 발생하였다. 이외 동절기 생물반응조 처리효율 저하에 대한 개선방안을 생물반응조 체류시간 연장하는 방안으로 생물반응조 규격을 확대하는 방안, 유량조정조를 신설하고 외부반송하는 방안, 무산소에 산기장치를 설치하여 동절기 비상시 호기조로 사용하는 개선방안을 제시하였다. 본 연구결과는 동절기 소규모 하수처리시설 운영방안에 대한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제38권1호
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• pp.118-125
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• 2021

본 연구에서 사용된 와송(Orostachys japonica A. Berger)은 암 치료를 위한 민간요법으로 오랫동안 사용되어 온 약초이다. 본 연구에서는 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능 활성에 대하여 실험한 결과를 보고한다. 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능은 0.10 mg/mL 농도에서 78.54%의 DPPH 라디칼 소거활성을 보였고, 73.48%의 ABTS+ 라디칼 소거활성을 나타내어 항산화 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 대체실험동물 모델인 제브라피쉬를 이용한 독성실험 결과에서는 모든 농도에서 100%의 배아 생존율을 보이고 응고 또는 부화지연을 관찰할 수 없어 독성이 없는 것으로 나타났으며, UV-B조사에 의해 유도된 ROS생성은 와송 에틸아세테이트 분획물을 처리한 모든 larvae에서 전체적으로 형광강도가 감소하였다. 특히 3 ㎍/mL 농도에서 양성대조군 대비 35.7%의 감소율을 보여 효과적으로 ROS 생성을 억제하였음을 확인하였다. 위와 같은 결과로 미루어보아, 와송 에틸아세테이트 분획물은 천연 항산화제로서 화장품 분야에서 응용 가능성이 있을 것으로 기대한다.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제54권4호
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• pp.412-421
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• 2021

본 연구는 TAA 복강투여로 유발된 간 손상 동물모델에서 인진호 열수 추출물의 간보호 효능을 평가하였으며 다음과 같은 결론을 얻었다. TAA로 인해 줄어드는 체중은 인진호 열수 추출물을 투여한 군에서 유의하게 증가하였으며, 간손상에 의해 증가한 혈중 암모니아 함량과 MPO 활성은 인진호 열수 추출물 투여군에서 유의하게 감소하였다. 간 조직의 western blotting 결과, 인진호 열수 추출물 투여가 산화적 스트레스 관련 인자들의 발현을 유의적으로 감소시키고, 항산화 관련 인자들의 발현을 유의하게 증가시켰으며, MMPs의 발현은 감소시키고 TIMP-1의 발현은 증가시킴을 확인할 수 있었다. 따라서 인진호 열수 추출물은 TAA로 유발된 간손상 동물모델에서 항산화 작용을 통해 산화적 스트레스를 억제하여 간보호 효과를 보이는 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제60권1호
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• pp.1-6
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• 2022

최근 웨어러블 디바이스에 대한 수요가 증가하면서 유연 전극 소재 개발에 대한 다양한 연구들이 진행되고 있다. 특히, 헬스케어용 웨어러블 센서들은 체온이나 심장 박동, 혈당, 혈중 산소 농도 등 신체 정보들의 실시간·지속적인 모니터링과 정확한 진단, 검출이 가능해야 하기 때문에 고성능 유연 전극 소재의 개발이 무엇보다 중요하다. 본 연구에서는 탄소나노튜브 섬유(carbon nanotube fiber; CNT fiber) 기반의 유연 전극 소재의 성능을 개선시키기 위해 CNT fiber 위에 전기화학적 중합(electrochemical polymerization) 공정을 통해 polyaniline (PANI) layer를 합성하고, 이에 대한 전기화학적 특성 분석과 비효소적 글루코스(glucose) 검출 특성을 확인하였다. 제작된 PANI/CNT fiber 전극의 표면 분석은 주사전자 현미경(SEM)을 이용하여 진행되었으며, 전극의 전기화학적 특성 및 글루코스에 대한 센싱 성능은 시간대전류법(CA)과 순환전압 전류법(CV), 전기화학 임피던스법(EIS)을 이용하여 분석되었다. PANI/CNT fiber 전극의 전기화학적 특성은 bare CNT fiber 전극에 비해 작은 electron transfer resistance와 낮은 peak separation potential, 증가된 전극 면적을 나타내며, 이런 향상된 특성들 덕분에 글루코스 검출에 대한 센싱 성능이 개선되었다. 따라서, 본 연구를 기반으로 다양한 나노구조체를 도입하고 접목을 통해 고성능 CNT fiber 기반의 유연 전극 소재 개발이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국물환경학회지
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• 제38권2호
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• pp.103-112
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• 2022

A gold amalgam voltammetric microelectrode (GAVM) system was developed for the quantification of dissolved biogeochemical species, such as O₂, Fe²⁺, Mn²⁺, and HS^- in sediment porewater. Commercially available Ag/AgCl and platinum electrodes were used as the reference and counter electrode, respectively, and a gold amalgam microelectrode was fabricated in the laboratory using 150-um diameter gold wire and a borosilicate capillary tube with a 1.6-mm diameter. A portable potentiostat (Metrohm, DropSens) was used for the application of voltage sweeping and to acquire the electric current. For sediment profiling, a commercially available actuator was customized and modified. The analysis method used in the system used the most widely used analysis method among the electrochemical analysis currently used The GAVM system was successively calibrated with the species and applied to estuarine sediments. The porewater analysis showed that the oxygen concentration was decreased to zero at a depth of 0.6 mm, and maximum Mn²⁺ and Fe²⁺ concentrations of 50 uM and 20 uM were detected at 2 and 3-cm depths, respectively. Maximum HS^- concentrations of 10 uM were detected at 4 cm in the deeper sediments. The GAVM system was successfully developed and applied to the sediment and can be used to better understand biogeochemical reactions.

• 한국물환경학회지
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• 제38권1호
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• pp.19-30
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• 2022

Climate change has increased the average air temperature. Rising air temperature are absorbed by water bodies, leading to increasing water temperature. Increased water temperature will cause eutrophication and excess algal growth, which will reduce water quality. In this study, long-term trends of air and water temperatures in the Han-river basin over the period of 1997-2020 were discussed to assess the impacts of climate change. Future (~2100s) levels of air temperature were predicted based on the climate change scenarios (Representative concentration pathway (RCP) 2.6, 4.5, 6.0, and 8.5). The results showed that air and water temperatures rose at an average rate of 0.027℃ year^-1 and 0.038℃ year^-1 respectively, over the past 24 years (1997 to 2020). Future air temperatures under RCP 2.6, 4.5, 6.0, and 8.5 increased up to 0.32℃ 1.18℃, 2.14℃, and 3.51℃, respectively. An increasing water temperature could dissolve more minerals from the surrounding rock and will therefore have a higher electrical conductivity. It is the opposite when considering a gas, such as oxygen, dissolved in the water. Water temperature also governs the kinds of organisms that can live in rivers and lakes. Fish, insects, zooplankton, phytoplankton, and other aquatic species all have a preferred temperature range. As temperatures get too far above or below this preferred range, the number of individuals of the species decreases until finally there are none. Therefore, changes of water temperature that are induced by climate change have important implications on water supplies, water quality, and aquatic ecosystems of a watershed.

• 자원환경지질
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• 제54권6호
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• pp.699-707
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• 2021

동해안에 위치한 화진포 석호는 담수와 염수가 혼합되는 환경으로 생물 다양성이 풍부하여 높은 보존 가치를 지니고 있어 체계적인 관리가 필요하다. 석호의 현재 환경에 대한 분석을 위해 호소수에 영향이 큰 주변 대수층의 지하수 수위 분포와 지하수 흐름의 특성을 파악하였다. 또한 호소수의 염분도가 유지되는 기작으로 추정되는 대수층으로의 해수침투의 영향을 파악하기 위해 수리지구 화학적 변동을 분석하였다. 연구 결과 사주지역의 대수층에 쐐기형태의 담수-염수 경계면이 분포하며, 강우가 적은 기간이 지속되고 온도가 높아 석호의 증발이 일어날 경우 담수-염수 경계면이 상승하여 지하수를 통한 해수의 유입 가능성이 높은 것으로 판단된다. 수리지구 화학적 특성으로는 이온델타(혼합된 지하수의 이론적인 화학조성과 실제 시료가 가지는 값과의 차이) 값을 산출하여 해수 침투에 따른 대수층 내에서 양이온 교환반응 및 침전 반응이 일어난 것으로 추정하였다. 각 지점별로 해수가 혼합된 비율을 계산하기 위해서 산소동위원소와 염소이온을 추적자로 사용하였으며 혼합비의 평균값은 0.3, 최대값은 0.87을 나타내었다. 전체적인 혼합비 결과는 해안에서의 거리에 따라 분포하는 것으로 판단되나, 이론적인 예상과는 상이한 결과가 일부 존재하는데 그 부근의 대수층 특성이 반영된 것으로 판단된다. 더욱 구체적인 분석을 위해서는 계절적인 변화와 해수침투 기작을 모사하는 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 판단된다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제6권2호
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• pp.58-65
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• 2021

노화가 진행될수록 활성산소종으로 인하여 피부 보습은 떨어지고 피부 장벽은 붕괴되어 피부가 손상된다. 본 연구에서는 인천 동막 해변에 서식하는 염생식물인 갯끈풀(Spartina anglica; SAE)과 갯메꽃(Calystegia soldanella; CSE)을 70% 에탄올(EtOH)로 추출하여 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화에 대한 효능을 평가하였다. 이 추출물들에 대한 피부 각질형성세포(HaCaT cell)에서 세포독성을 WST-8 assay를 이용하여, 세포 생존율이 90% 이상을 보이는 농도를 선별하여 추가 실험을 진행하였다. ABTS 라디칼 소거능을 통해 항산화 효과를 확인한 결과, SAE와 CSE는 높은 라디칼 소거능을 보였다. 피부 보습과 관련된 인자들인 filaggrin (FGL), aquaporin 3(AQP3), hyaluronan synthase 2 (HAS2)과 피부 장벽 기능과 연관 있는 transglutaminase 1 (TGM1)과 involucrin (INV)의 유전자 수준에서의 발현 변화를 측정한 결과, SAE에 의해 AQP3, HAS2, TGM1의 발현이 증가하였으나, CSE는 변화가 없는 것을 확인할 수 있었다. SAE에 의한 세포 내 신호전달 경로를 확인하기 위해 western blot 분석을 수행하였다. Extracellular signal regulated kinase (ERK), c-Jun N-terminal kinase (JNK) and p38 mitogen activated protein kinase의 활성이 SAE에 의하여 상향 조절되었음을 확인하였다. 이러한 결과는 갯끈풀 추출물이 피부 보습 및 피부 장벽 기능 강화를 위한 화장품의 기능성 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 현장농수산연구지
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• 제23권2호
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• pp.15-24
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• 2021

왕우럭조개 양식산업화를 위해서는 왕우럭조개 서식지의 해양환경에 관한 기초자료 확보가 중요하다. 본 연구는 왕우럭조개 서식지 해양환경을 조사하여 인공종자생산을 위한 왕우럭조개 모패의 준비에 대한 기초자료를 확보하고자 하였다. 왕우럭조개 서식지의 수온은 겨울철에 가장 낮았으며, 여름철에 높게 나타났다. 염분은 31.2 ~ 33.9 psu로 조사시기에 따라 큰 차이가 없었다. pH는 7.69 ~ 8.70으로 겨울철에 높고, 여름철에 낮았다. 용존산소는 6.20 ~ 10.24 mg/L의 범위로 가을철이 봄철 및 겨울철에 비해 상대적으로 높게 나타났다. 식물 플랑크톤의 종 조성은 계절에 따라 약 30 ~ 40종 정도로 규조류가 대부분이었다. 계절별 식물플랑크톤 현존량은 23.5 ~ 61.3 cells/ml로 계절마다 차이를 보였다. 또한 우점종의 출현도 계절마다 차이를 보였다. 퇴적물 입도 조성은 모래 실트(sandy silt)이었다. 조류의 유향과 유속은 낙조시 남동방향으로 50 ~ 80 cm/s 나타났으며 창조시에는 북서방향으로 60 ~ 100 cm/s로 나타났다. 본 연구의 결과는 왕우럭조개의 서식지 해양환경에 대한 지식의 제공 및 잠입 서식하는 패류의 연구에 기초자료로 활용이 가능하다 사료된다.