• Molecules and Cells
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• 제38권5호
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• pp.452-456
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• 2015

Obesity is the fifth leading risk for death globally, and a significant challenge to global health. It is a common, complex, non-malignant disease and develops due to interactions between the genes and the environment. DNA methylation can act as a downstream effector of environmental signals; analysis of this process therefore holds substantial promise for identifying mechanisms through which genetic and environmental factors jointly contribute to disease risk. To assess the effects of excessive weight and obesity on gene-specific methylation levels of promoter regions, we determined the methylation status of four genes involved in inflammation and oxidative stress [interleukin 6 (IL6), tumor necrosis factor ${\alpha}$ ($TNF{\alpha}$), mitochondrial transcription factor A (TFAM), and glucose transport 4 (GLUT4)] in blood cell-derived DNA from healthy women volunteers with a range of body mass indices (BMIs) by methylation-specific PCR. Interestingly, the samples from obese individuals ($BMI{\geq}30kg/m^2$) showed significantly increased hypermethylation for IL6 gene compared to normal weight ($BMI<23kg/m^2$) and overweight sample ($23kg/m^2{\leq}BMI<30kg/m^2$) (P = 0.034 and P = 0.026). However there was no statistically significant difference in promoter methylation of the other 3 genes between each group. These findings suggest that aberrant DNA methylation of IL6 gene promoter may play an important role in the etiology and pathogenesis of obesity and IL6 methylation could be used as molecular biomarker for obesity risk assessment. Further studies are required to elucidate the potential mechanisms underlying this relationship.

• 한국광물학회지
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• 제25권2호
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• pp.77-84
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• 2012

$TiO_2$의 동질이상체 중 하나인 아나타제는 고압 하에서 결정의 크기와 모양에 따라 다른 상변이 경로를 보이는 것으로 알려져 있다. 본 실험에 이용된 아나타제 분말시료는 15~25 nm 정도 크기의 입자로 구성되어 있으며, 고압라만분광분석 결과와 고압 X-선회절실험결과 분석을 종합하면 20 GPa 이상의 압력에서 비정질로 상변이하는 것으로 관찰되었다. 상온에서 압력의 영향으로 상변이한 비정질 구조는 압력을 제거하여도 출발 결정구조로 회귀하지 않는 것으로 밝혀졌다. 이 결과는 베델레이트로 상변이하는 이전의 결과와 상치되며, 출발시료 구성입자의 분급상태가 입자의 불안정성에 영향을 끼쳐 최종적으로 비정질화에 기여한 것으로 판단된다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제9권3호
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• pp.29-34
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• 2008

한국건설기술연구원(KICT)에서는 트리플 코어 바렐의 원리를 적용하여 기존의 연약지반 뿐만 아니라 사질토 및 풍화토 지대에도 적용이 기능한 대구경 샘플러를 개발하였다. 특별히 제작된 시료 절단 및 추출 장치는 다양한 종류의 채취 시료에 적용하여 시료의 교란을 최대한 방지 할 수 있도록 고안되었다. 샘플러 두부에는 적절한 강성의 스프링을 설치하여 슈(shoe)와 비트(bit) 사이의 거리가 변화하도록 하여 대상지반의 강성에 맞추어 효과적인 시료채취가 가능하도록 하였다. 대구경 샘플러의 적용성을 확인하기 위하여 일반적으로 시용되는 피스톤 샘플러와 대구 경 샘플러를 이용해 여러 대상지반에서 채취한 시료의 교란도를 비교 분석하였으며, 다양한 공학적 특성 또한 비교 분석 하였다.

• 한국환경보건학회지
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• 제47권5호
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• pp.446-453
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• 2021

Background: Plastic particles less than 5 mm in diameter (microplastics) are well-known for causing various toxicities such as lung inflammation, oxidative stress, genotoxicity, and reproductive toxicity. As microplastics become smaller, they can move across cell membranes, the placenta, and the blood-brain barrier. Objectives: We evaluated the toxicities of polyethylene microplastics (PE-PMs) in dams and neonates through intragastric intubation of pregnant ICR mice. Methods: Low concentrations (0.01 mg/mouse/day) and high concentrations (0.1 mg/mouse/day) of polyethylene microplastics were administered from the ninth day of pregnancy to postnatal day seven. The control group was administered with distilled water. On the day of sacrifice, the weight of dams and neonates and the organ weight of neonates was measured. Further, acetylcholinesterase levels and glutathione peroxidase levels were evaluated by using a blood sample obtained on the sacrifice day. Results: No significant difference in the number of neonates was found, but the body weight gain of dams was seen to be lower in the low-dose group. On the other hand, we observed a consecutively declining trend in the weight gain and organ weight of neonates among the high-, control, and low-dose groups. Meanwhile, the serum acetylcholinesterase and glutathione peroxidase level were higher in the low-dose group compared to the control group. Further, the dose-dependent accumulation of microplastics in the organs of neonates revealed the transport of plastic particles from dams to their offspring. Conclusions: Although the exact mechanism of toxicity caused by microplastics could not be confirmed, it was validated that exposure to microplastics during pregnancy and lactation causes its migration between generations and accumulation throughout the body. Hence, it is necessary to evaluate the systemic toxicity of microplastics and assessment of co-morbidities such as second-generation toxicity, neurotoxicity, and depression following long-term exposure.

• 한국어병학회지
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• 제31권2호
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• pp.93-99
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• 2018

Edwardsiella tarda predominantly causes edwardsiellosis in fish at high temperature, but is rarely isolated from water when water temperature is low. However, E. tarda is viable but nonculturable (VBNC) in low water temperature, but it can be revived when water temperature rises and cause disease to fish. Therefore, in order to prevent disease, it is very important to identify pathogens that are in the VBNC state in environmental water. In this study, E. tarda cells in the VBNC state were detected by the ethidium monoazide (EMA)-PCR method using the low-temperature oligotrophic sea water microcosm obtained by inoculation of E. tarda at a concentration of $10^8CFU/ml$. In order to distinguish between live and dead bacteria in E. tarda, each sample was treated with EMA at different concentrations, photoactivated with a 500 W halogen lamp, and PCR was performed with E. tarda specific primer. At the concentration of $10^7CFU/ml$ bacterium, DNA amplification was observed only in the live cells when treated with $60{\mu}g/ml$ of EMA, and smaller amounts of live cells could be distinguished from dead cells by adjusting the EMA concentration. In addition, the VBNC cells of E. tarda in the oligotrophic low temperature seawater microcosm were estimated to be in the range of $10^4{\sim}10^5CFU/ml$ by EMA-PCR. Therefore, it is possible to detect VBNC cells that will act as potential pathogens in environmental water using EMA-PCR method, and quantitative confirmation using concentration change is also possible.

• 한국식품과학회지
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• 제39권3호
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• pp.299-303
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• 2007

본 연구에서는 L. monocytogenes를 신속하게 분석할 수 있는 면역크로마토그래피법을 개발하고자 하였다. 먼저 L. monocytogenes에 대한 단크론성 항체(FKLM-3B12-37)를 개발하여 직경 40nm로 제작된 colloidal gold와 합성한 후 conjugate pad에 처리하였고 nitrocellulose membrane 상의 test line과 control line에 단크론성 항체와 anti-mouse IgG를 각각 처리하여 면역크로마토그래피법을 개발하였다. 개발된 면역크로마토그래피법의 검출한계는 $10^{5}$ cell/mL 수준까지 검출이 가능했으며 다른 식중독 세균과는 교차 반응이 없는 것으로 나타났다. 임으로 오염시킨 식품시료의 경우 증균과정 없이 $10^{4}$ cell/25g까지 바로 분석하는데 어려움이 있으며 24시간의 증균과정을 거친 후에는 $10^{4}$ cell/25g까지 검출할 수 있었다. 본 연구에서 개발된 면역크로마토그래피법은 24시간의 증균 만으로 식품에 오염되어있는 L. monocytogenes를 검출할 수 있는 것으로 사료되었고, 기존의 식중독균 진단방법에 비해 신속하고 간편하게 그 결과를 확인할 수 있었다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 1998년도 가을 학술발표회 프로그램
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• pp.2-4
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• 1998

Proliferation of Nocardia amarae cells in activated sludge has often been associated with the generation of nuisance foams. Despite intense research activities in recent years to examine the causes and control of Nocardia foaming in activated sludge, the foaming continued to persist throughout the activated sludge treatment plants in United States. In addition to causing various operational problems to treatment processes, the presence of Nocardia may have secondary effects on the fate of heavy metals that are not well known. For example, for treatment plants facing more stringent metal removal requirements, potential metal removal by Nocardia cells in foaming activated sludge would be a welcome secondary effect. In contrast, with new viosolid disposal regulations in place (Code o( Federal Regulation No. 503), higher concentration of metals in biosolids from foaming activated sludge could create management problems. The goal of this research was to investigate the metal sorption property of Nocardia amarae cells grown in batch reactors and in chemostat reactors. Specific surface area and metal sorption characteristics of N. amarae cells harvested at various growth stages were compared. Three metals examined in this study were copper, cadmium and nickel. Nocardia amarae strain (SRWTP isolate) used in this study was obtained from the University of California at Berkeley. The pure culture was grown in 4L batch reactor containing mineral salt medium with sodium acetate as the sole carbon source. In order to quantify the sorption of heavy metal ions to N amarae cell surfaces, cells from the batch reactor were harvested, washed, and suspended in 30mL centrifuge tubes. Metal sorption studies were conducted at pH 7.0 and ionlc strength of 10-2M. The sorption Isotherm showed that the cells harvested from the stationary and endogenous growth phase exhibited significantly higher metal sorption capacity than the cells from the exponential phase. The sequence of preferential uptake of metals by N. amarae cells was Cu>Cd>Ni. The specific surFace area of Nocardia cells was determined by a dye adsorption method. N.amarae cells growing at ewponential phase had significantly less specific surface area than that of stationary phase, indicating that the lower metal sorption capacity of Nocardia cells growing at exponential phase may be due to the lower specific surface area. The growth conditions of Nocardia cells in continuous culture affect their cell surface properties, thereby governing the adsorption capacity of heavy metal. The comparison of dye sorption isotherms for Nocardia cells growing at various growth rates revealed that the cell surface area increased with increasing sludge age, indicating that the cell surface area is highly dependent on the steady-state growth rate. The highest specific surface area of 199m21g was obtained from N.amarae cell harvested at 0.33 day-1 of growth rate. This result suggests that growth condition not only alters the structure of Nocardia cell wall but also affects the surface area, thus yielding more binding sites of metal removal. After reaching the steady-state condition at dilution rate, metal adsorption isotherms were used to determine the equilibrium distributions of metals between aqueous and Nocardia cell surfaces. The metal sorption capacity of Nocardia biomass harvested from 0.33 day-1 of growth rate was significantly higher than that of cells harvested from 0.5- and 1-day-1 operation, indicatng that N.amarae cells with a lower growth rate have higher sorpion capacity. This result was in close agreement with the trend observed from the batch study. To evaluate the effect of Nocardia cells on the metal binding capacity of activated sludge, specific surface area and metal sorption capacity of the mixture of Nocardia pure cultures and activated sludge biomass were determined by a series of batch experiments. The higher levels of Nocardia cells in the Nocardia-activated sludge samples resulted in the higher specific surface area, explaining the higher metal sorption sites by the mixed luquor samples containing greater amounts on Nocardia cells. The effect of Nocardia cells on the metal sorption capacity of activated sludge was evaluated by spiking an activated sludge sample with various amounts of pre culture Nocardia cells. The results of the Langmuir isotherm model fitted to the metal sorption by various mixtures of Nocardia and activated sludge indicated that the mixture containing higher Nocardia levels had higher metal adsorption capacity than the mixture containing lower Nocardia levels. At Nocardia levels above 100mg/g VSS, the metal sorption capacity of activate sludge increased proportionally with the amount of Noeardia cells present in the mixed liquor, indicating that the presence of Nocardia may increase the viosorption capacity of activated sludge.

• 미생물학회지
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• 제36권1호
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• pp.52-57
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• 2000

Cyanobacteria와 방선균에 의해 생산되는 대표적 취기물질인 geosmin의 정성 및 정량 분석법을 확립하고, cyanobacteria인 Phormidium sp. NIVA-CYA7의 생장과 geosmin의 생산 및 방출에 영향을 주는 환경요인에 대해 조사하였다. Geosmin의 분석은 전처리과정이 간편하고, purge 시간을 1시간으로 단축한 purge & trap concentrator가 장착된 gas chromatograph로 분석하였다. Phomidium의 생장은 pH 7.9, 온도 $20^{\circ}C$, 광도 120-140 $\mu$E/ $m^(2)$/s, Z8 배지의 배양조건에서 8일까지 유도기를, 이후 14일까지 지수성장기를, 14일 이후에는 정상기를 보였다. 배지내 질소의 농도를 250 $\mu$M에서 100 또는 25 $\mu$M로 감소시켰을 때, Phormidium의 생장은 거의 영향을 받지 않았다. 반면에 배지의 인 농도를 25 $\mu$M에서 10 또는 2.5 $\mu$M로 감소시켰을 때, 인의 농도가 감소할수록 생장은 억제되었다. 배지내 인의 농도를 25 $\mu$M에서 10 $\mu$M로 감소시켰을 때, 단위 탄소당 또는 엽록소-$\alpha$당 geosmin의 함량은 각각 35%와 68% 증가하였다. Phormidium의 geosmin함량은 pH 9.4에서 0.0824 $\mu$g/mg C로 pH 6,4m 7.9에 비해 두 배 이상 많았다. 따라서 Phormidium의 geosmin 함량은 생장단계, 인의 농도, pH등에 따라 영향을 받지만, geosmin의 방출은 이들 요인에 의하여 크게 영향받지 않는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제56권1호
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• pp.13-21
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• 2023

합성 제올라이트 X의 고온 고압 하에서 압력 전달 매개체에 따른 체적탄성계수와 상전이 특성을 이해하기 위해 X-선 분말 회절 연구를 진행하였다. 제올라이트 X에 물과 탄산 용액을 압력전달매개체로 사용하여 상온 상압에서 최대 250 ℃, 5.18 GPa까지 가열 및 가압하는 과정에서 나타나는 단위포 부피 변화와 상전이를 방사광 X-선 회절을 통해 관찰하였다. 르바일의 전체 분말 패턴 분해법이 적용된 GSAS2 프로그램을 사용하여 각 압력 단계에서 제올라이트 X와 그멜리나이트, 나트로라이트, 스멕타이트의 격자상수와 단위포 부피를 도출하였다. 버치-머내한 2차 방정식이 적용된 EosFIt 프로그램을 사용하여 각 제올라이트 X와 스멕타이트의 체적탄성계수를 구하였다. 물을 사용한 실험에서 제올라이트 X의 체적탄성계수는 89(3) GPa, 탄산 수용액을 사용한 실험에서 제올라이트 X의 체적탄성계수는 92(3) GPa이다. 두 실험 모두 최초 가압 시 제올라이트 X 내부로 압력 전달 매개체의 유입으로 인한 부피 증가 현상이 발생하였다. 물을 사용한 실험에서 제올라이트 X는 그멜리나이트, 나트로라이트, 스멕타이트로 상전이 하였으며, 탄산 수용액을 사용한 실험에서 제올라이트 X는 스멕타이트로 상전이 하였다. 물을 사용한 실험에서 나타난 제올라이트 간 변화는 탄산 수용액을 사용한 실험에서는 발생하지 않았으며, 이는 특정 제올라이트 생성 조건이 압력 전달 매개체 pH와 연관이 있는 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.257-266
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• 2017

본 연구에서는 초임계 $CO_2$($scCO_2$)를 이용하여 폐콘크리트 순환골재와 반응한 용출수의 pH를 9.8 이하로 유지시켜(중성화) 재활용할 수 있는 기술을 개발하기 위한 실내 배치실험을 수행하였다. 실험재료로는 건설폐기물중간처리업체에서 제공받은 세 종류의 순환골재를 사용하였으며, 각 종류별로 골재 입자크기 별로 선별하여 총 7개의 시료를 사용하였다. 먼저 $scCO_2$-물-순환골재 반응에 의해 순환골재의 pH가 지속적으로 낮게 유지되는지를 확인하는 반응실험을 수행하였다. 스테인레스강철로 만들어진 고압셀(150 mL 용량)에 테플론 비이커를 고정시킨 후, 3차 증류수 70 mL와 순환골재 시료 35 g을 혼한한 후 고압용 오븐과 고압시린지 펌프 및 압력조절 장치를 이용하여 10 MPa(100 bar), $50^{\circ}C$ 조건에서 50일간 반응시켰다. 반응시간(1, 5, 10, 15, 30, 50일)에 따른 증류수의 pH, 용존 양이온과 음이온 농도를 측정하였다. $scCO_2$ 반응에 의한 순환골재의 지화학적 및 광물학적 변화를 확인하기 위하여 반응 전/후 XRD, SEM-EDS 등의 분석을 실시하였다. 마지막으로 $scCO_2$ 반응 후 순환골재의 용출수 pH 변화를 용출실험을 통하여 규명하였다. $scCO_2$-물-순환골재 반응 결과, 반응 전 순환골재의 pH는 평균 12보다 높은 값을 나타내었으나, $scCO_2$와 반응한 지 1시간 경과 후 증류수의 pH는 7이하로 낮아졌고 반응 50일 까지 pH가 8 이하로 안정되게 유지되었다. 순환골재 종류와 관계없이 $scCO_2$와의 용해 반응에 의해 수용액 내 $Ca^{2+}$, $Si^{4+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$ 이온들의 농도가 증가하였으며, $scCO_2$ 반응 후 골재의 XRD, SEM-EDS 분석 결과, 다량의 방해석과 일부 무정형의 규산염과 수산화물이 침전되었다. $scCO_2$로 처리하지 않은 순환골재의 용출수 pH는 용출 시간에 관계없이 12-13을 유지하였으나, $scCO_2$로 50일 처리한 경우와 1일 처리한 순환골재의 경우 모두, 입자크기와 관계없이 용출수의 pH가 9이하를 유지하여 건설현장에서 순환골재의 재활용이 가능할 것으로 판단되었다.