• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제40권3호
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• pp.236-249
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• 1993

연구배경 : 정상 폐상피세포에서는 항상 생성되고 있는 활성산소(oxygen radical)에 의한 유해작용에 노출되어 있고, 이들 유해 산소들은 폐기종과 같은 폐질환의 원인 기전으로 생각되고 있다. 본 연구에서는 이 방법을 이용하여 만든 폐상피세포 단일막에서 전기생리학적인 관점에서 물질의 이동지표인 short-circuit current(Isc)와 조직저항(R)에 대한 활성산소의 하나인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)가 어떤 영향을 미치는지를 연구함으로서 세포생리학적 기전을 구명하고자 한다. 방법 : Tissue culture-treated polycarbonant membrane filter 에서 배양시킨 쥐 제 2 형 폐상피세포 배양 단일막에서 $H_2O_2$의 능동적 이온 이동 (Isc) 과 수동적 용질이동에 대한 조직저항(R)에 미치는 효과를 관찰하였다. 배양 제 3 일과 제 4 일째 단일막을 수정된 Ussing chamber에 설치하고 막 양측에 HEPES-buffered Ringer 용액으로 incubation 하였다. 외부에서 0~100 mM 농도의 $H_2O_2$를 apical 또는 basolateral side에 작용시켜 Isc와 R의 변화를 관찰하였다. 폐상피세포 장벽이 외부의 $H_2O_2$에 대하여 방어작용을 가지는 세포내 catalase 활성도를 측정하고, catalase 억제제인 aminotriazol(ATAZ) 20 mM의 효과도 함께 관찰하였다. 결과 : 이 단일막은 형태학적으로 보아서 in vivo 에서의 포유류 제 1 형 폐상피세포 장벽의 특성을 나타내고 세포들 사이는 tight junction을 이루며(조직저항 R: 2,000 ohm-$cm^2$ 이상) sodium ion의 능동적 이동 (Isc: 5 ${\mu}A/cm^2$)을 보였다. $H_2O_2$는 dose-dependent 양식으로 Isc와 R 모두 감소시켰다. Apical side에 작용하는 $H_2O_2$에 있어서는 60분에 50% 억제하는 농도인 $ED_{50}$는 Isc와 R은 약 4mM 이었으나 basolateral side의 경우는 약 0.04mM 로서 그 작용 강도는 apical에 비하여 약 100배 정도 더 컸다. ATAZ 존재시 apical side의 $ED_{50}$는 0.4mM로 감소하였으나 basolateral side의 경우 변화가 없었다. $H_2O_2$의 제거율은 apical 또는 basolateral side 어느 쪽에 존재하든 같았으며, 세포내 catalase 활성도는세포배양기간이 길어짐에 따라 증가함을 보였다. 결론 : 이상의 실험결과는 basolateral side에 작용하는 $H_2O_2$는 세포내 막구성성분 중 basolateral 측에 존재하는 곳에(예, $Na^+,\;K^+$-APTase) 직접 장애를 미칠 것으로 생각된다. 한편 apical side에 작용하는 $H_2O_2$는 막성분에 도달하기 전에 세포내에 존재하는 catalase에 의하여 대부분 그 작용을 잃게 된다. 결론적으로 Isc와 R로 측정된 폐상피세포 장벽의 특성은 $H_2O_2$에 의하여 손상을 받고 apical side 보다는 basolateral side 측정이 더 손상을 잘 받게 된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.1-11
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• 2020

2015년 평수기인 5월과 태풍 "두쥐안"이 통과한 직후인 10월 초에 낙동강 하구역에서 동물플랑크톤 군집과 환경특성을 조사하였다. 10월에 출현한 동물플랑크톤 군집의 우점종은 따개비 유생, 유공충류와 야광충이었고, 환경특성은 낙동강 하굿둑 수문개방에 의한 담수유입, 난류수 유입과 태풍통과에 의한 수괴혼합에 의해 영향을 받았다. 반면 평수기인 5월에는 모든 정점에서 저염분 해수가 강하게 분포하여 담수 기인 지각류(Evadne nordmanni, Podon polyphemoides)가 우점하여 분포하였다. 모든 시기에 울타리 섬을 기준으로 내측에서 표층염분이 가장 낮았고, 외측으로 가면서 증가하였다. 10월의 표층과 저층 평균수온이 동일하여, 수괴혼합이 활발함을 지시했고, 부유물질 평균농도는 5월보다 10월에 높았다. 5월의 영양염 농도가 엽록소-a 농도와 함께 10월에 비해 높았다. 그러나 동물플랑크톤 총 평균 개체수는 엽록소-a 농도와 관련된 시기적 차이가 없었으며, 집괴분석결과 동물플랑크톤 분포특성은 모든 시기에 염분분포와 관련되어 세 그룹(울타리 섬 내측, 중간측, 외측)으로 구분되었다. 본 연구결과는 조사시기동안 낙동강 하구역에서 관찰된 동물플랑크톤 군집의 시기적 분포특성이 상향적 조절(영양염-엽록소-a 농도-동물플랑크톤)보다 수문개방에 의한 담수유입, 난류수 유입정도 그리고 태풍통과 기인 수괴혼합과 관련있음을 지시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제33권7호
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• pp.544-551
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• 2011

본 연구의 목적은 미국 환경보호청에서 개발한 확률적 정량모델인 VIRULO 모델의 구성과 특성을 분석하는 것이다. 이 모델은 몬테카를로 방법을 이용하여 수리지질학적 차단벽으로써 토양의 바이러스 저감능을 평가할 수 있는 모델이다. 모델에 사용된 지배방정식은 크게 불포화 지역에서의 물의 흐름식과 바이러스의 이동식으로 구성되어 있다. 사용되는 파라미터들 중, 물의 흐름과 관련된 파라미터는 11종류의 토양에 대하여 UNSODA 데이터베이스로부터 얻어진 것 들이며, 바이러스와 관련된 파라미터 값들은 다섯 종류의 바이러스에 대하여 문헌조사를 통해 정리된 것이다. 모델은 목표로 하는 바이러스 저감 역치값과 특정 조건에서 몬테카를로 모사를 통해 얻어진 토양의 바이러스 저감인자를 비교하여, 목표로 하는 바이러스 저감 역치값에 도달하지 못하는 확률을 결정한다. 그리고, 몬테카를로 모사횟수와 목표 역치값에 도달하지 못한 횟수를 결과물로 제시한다. 11개의 USDA 토양을 대상으로 바이러스 저감을 평가한 결과, 양질사토와 모래의 바이러스 저감능이 점토나 미사 계열의 토양에 비하여 상당히 떨어지는 것으로 평가되었다. 5종의 바이러스를 대상으로 저감을 비교한 결과, 바이러스 간에 저감 정도에 차이가 있는 것으로 나타났으며, 그 중 폴리오바이러스의 저감 정도가 가장 큰 것으로 분석되었다. 그리고, 토양 함수량이 증가함에 따라 토양의 바이러스 저감능이 급격하게 감소하였으며, 토양의 깊이가 증가함에 따라 바이러스 저감능이 비선형적으로 증가하였다. 본 연구에 의하면, VIRULO 모델은 지중환경에서의 바이러스 위해성 평가에 사용될 수 있는 유용한 스크리닝 도구로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제26권4호
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• pp.239-252
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• 2016

최근 2차원 나노 물질을 응용하여 수처리 막의 성능을 향상시킬 수 있는가에 대한 연구가 활발하다. 그 노력의 한 가운데에 원자 두께를 가지고 있으면서 손쉽게 구할 수 있고 층으로 쌓을 수도 있는 2차원 물질인 그래핀이 자리하고 있다. 이 총설에서 우리는 그래핀으로부터 만들 수 있는 두 가지 막 구조에 관한 기초 물질 전달 현상을 최근 연구 성과를 중심으로 다룬다. 그 물질 자체로 이미 물질 전달 차단성을 갖는 그래핀에 정확히 제어된 크기의 구멍을 뚫을 수 있다면 아마도 원자 크기 수준으로 얇은 두께 때문에 그래핀 막은 같은 기공 크기의 어느 막보다도 빠른 궁극적 투과도를 나타낼 것이며, 이로부터 선택도를 담보할 수 있다면 다양한 막 분리 공정에 적용할 수 있을 것이다. 그 한 예로, 나노미터 이하의 기공을 가정한 초박막 침투성 그래핀 막에 대한 분자동역학 연구와 몇몇 초기 실험 결과들이 해수담수화 막으로서의 가능성을 보인 점은 주목할 만하다. 그래핀 물질로부터 다른 구성을 가진 막을 설계할 수 있는데, 이 막은 적당히 산화된 그래핀 마이크로 판들을 무작위로 적층함으로써 구현할 수 있다. 그래핀 판 적층 간격을 나노미터 이하로 쉽게 제어할 수 있기 때문에 이 구조 역시 수처리 및 해수담수화 막으로서의 가능성을 시사한다. 기존 막기술에 존재하지 않던 구조와 물질 전달 성질을 가짐으로써 두 종류의 그래핀 막은 앞으로 수처리 기술을 비롯한 다양한 막 기술의 응용분야에서 효과적으로 기여할 가능성이 충분하다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권3호
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• pp.40-46
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• 2009

독립영양 황탈질 미생물 Thiobacillus denitrificans를 이용한 질산염 오염지하수 정화 기술을 개발하고자, 3열의 관정형 반응벽체(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $3m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)를 한국농어촌공사 수리시험장(길이 $\times$ 너비 $\times$ 깊이 = $8m\;{\times}\;4\;m\;{\times}\;2\;m$)에 설치하고 현장적용성을 검토하였다. 전자공여체로 총 80 kg의 황입자를, 탈질미생물로 Thiobacillus denitrificans를 준비하였다. 황입자 표면에 Thiobacillus denitrificans를 부착하는 1톤 용량 물통 실험에서, Thiobacillus denitrificans는 질산염 농도 375 mg/L(6.1 mM)의 오염수를 11일 경과 후 ~12% (0.7 mM), 18일 경과 후 ~24%(1.3 mM), 32일 경과 후 ~45%(2.4 mM), 그리고 부착 종료 시(60일)까지 ~52%(2.8 mM)를 제거하며 황입자 표면에 성공적으로 부착 증식하였다. 이후, Thiobacillus denitrificans가 부착된 황입자를 3열의 관정형 반응벽체(각 열 간격 1 m)에 주입하여 황탈질 미생물 관정형 반응벽체를 설치하였다. 초기 질산염 농도 평균 181 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 28일 간 1차 정화실험을 실시하였고, 평균 281 mg/L 인 인공오염지하수에 대하여 14일 간 2차 정화실험을 실시하였다. 1차 실험의 인공오염지하수(2.9 mM)는 1열 반응 후 ~2%(0.06 mM), 2열 반응 후 ~9%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~15%(0.44 mM)의 질산염이 제거되었다. 2차 실험의 인공오염지하수(4.5 mM)는 1열 반응 후 ~1%(0.02 mM), 2열 반응 후 ~6%(0.27 mM), 3열 반응 후 ~8%(0.37 mM)가 제거되었다. 실험 기간 중 인공오염지하수의 주입용량은 $1.24\;m^3/d$, 유속은 0.44 m/d를 유지하였고, pH는 6.7~8.3, DO는 0.9~2.8 mg/L 범위로 큰 변화가 없었다. 본 관정형 반응벽체 실험의 낮은 정화효율의 원인은 인공오염지하수에 대한 Thiobacillus denitrificans의 탈질 소요 시간 부족, 관정형 반응벽체의 개별 관정사이로 빠져나가는 인공오염지하수체, 그리고 질산염 환원효소의 활성 및 생성을 억제시키는 용존산소의 상대적으로 높은 농도 때문으로 추정된다. 황탈질 관정형 반응벽체의 현장적용시에는 탈질반응에 필요한 체류시간, 관정형 반응벽체의 개수 및 간격, 그리고 용존산소 농도 등 해당 오염부지의 고유 특성을 고려한 설계가 필요하다.

• 생태와환경
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• 제39권2호통권116호
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• pp.167-177
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• 2006

도암호는 송천의 상류수계에 건설된 호수임에도 불구하고 담수초기부터 주변에 산재해 있는 비점오염원의 영향으로 연중 탁도농도가 높았다. 도암호의 수질은 조사기간동안 투명도가 평균 0.8m이었으며, Chl. a는 표층 평균(0 ${\sim}$ 5 m)이 18.5 ${\mu}g\;L^{-1}$, 총인은 평균 111 ${\mu}g\;L^{-1}$, 총질소는 평균 4.1 mg $L^{-1}$로 나타났다. 이는 U.S. EPA (1976)에서 제시한 부영양화 정도를 초과하는 수준이었으나, 상류에서 유입된 오염원이 댐 하류지점에서 낮게 나타났다. 도암호의 어류상은 총 6과 26종 9,600개체가 채집되었으며, 우점종으로는 돌고기 (34.6%), 아우걸종으로는 피라미 (22.5%)로 나타났다. 또한 수환경에 따른 어류상을 살펴 본 결과 도암호 상류에서는 유영성어종의 비율이 높게 나타났으며, 하류로 갈수록 저서성 어종의 비율이 높게 출현하였다. 이는 도암호의 상류와 하류의 하상구조에 따른 차이와 부유물질 및 탁도와 같은 수진의 상 ${\cdot}$ 하류간의 차이에 의한 영향으로 사료된다. 그러므로 도암호는 송천수계에서 오염을 감소시키는 완충지대의 역활을 하고 있는 것으로 사료된다. 한편 특이할 사항은 Comat (C. auratus의 품종: Gold fish)과 붕어 (C. auratus)치 사이에서 교잡된 붕어 (C. auratus. Hybrid type)가 출현한 것이다.

• 한국대기환경학회지
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• 제30권6호
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• pp.577-585
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• 2014

A series of experiments using atmospheric-pressure non-thermal plasma coupled with transition metal catalysts were performed to remove ethylene from agricultural storage facilities. The non-thermal plasma was created by dielectric barrier discharge, which was in direct contact with the catalyst pellets. The transition metals such as Ag and $V_2O_5$ were supported on ${\gamma}-Al_2O_3$. The effect of catalyst type, specific input energy (SIE) and oxygen content on the removal of ethylene was examined to understand the behavior of the hybrid plasma-catalytic reactor system. With the other parameters kept constant, the plasma-catalytic activity for the removal of ethylene was in order of $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$ > ${\gamma}-Al_2O_3$ from high to low. Interestingly, the rate of plasma-catalytic ozone generation was in order of $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$ > ${\gamma}-Al_2O_3$ > $Ag/{\gamma}-Al_2O_3$, implying that the catalyst activation mechanisms by plasma are different for different catalysts. The results obtained by varying the oxygen content indicated that nitrogen-derived reactive species dominated the removal of ethylene under oxygen-lean condition, while ozone and oxygen atoms were mainly involved in the removal under oxygen-rich condition. When the plasma was coupled with $V_2O_5/{\gamma}-Al_2O_3$, nearly complete removal of ethylene was achieved at oxygen contents higher than 5% by volume (inlet ethylene: 250 ppm; gas flow rate: $1.0Lmin^{-1}$; SIE: ${\sim}355JL^{-1}$).

• 한국환경복원기술학회지
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• 제20권6호
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• pp.161-180
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• 2017

As the competition for securing cross-border biological sovereignty becomes intensified due to the adoption of the Nagoya Protocol, this study analyzed patent trends only for freshwater plants in order to secure national biological sovereignty. As a result, freshwater plants include a total of 68 genera and 128 species, and a total of 60 genera and 3,256 patents were surveyed. Among them, iris was the most industrialized, 14.71% followed by angelica(8.48%) and Mentha(6.94%). However, unconfirmed eight genera (Aneilema, Artemisia Cabomba, Nymphoides, Pistia stratiotes L., Pseudoraphis Griff., Ruppia) are not patented freshwater plants and it is expected that patent entry is high and barrier is low in the future. Based on patent results, Cooperative Patent Classification analysis was carried out and as a result, a total of 15 industry sectors were derived. And biopharmaceutical(30.24%) was found to be the most industrialized industry sector followed by agricultural chemistry (28.89%), biochemical industry (16.25%). In the biomedical industry, angelica(17.74%) was the most used and Iris (9.55%), Sium(20.56%) and angelica (20.48%) were found to be the most used in agricultural chemistry, biochemical industry and bio food industry, respectively. The analysis of detailed industry fields for 15 industry sectors showed that medicines of unknown structure containing substances from plants (37.77%), raw materials (46.57%) such as insect repellants, attracting agents and preparation of peptides(16.82%) with more than 21 amino acids were most frequently used in biopharmaceutical, agricultural chemistry and biochemical industry, respectively. This study is of significance as a basic data to know which freshwater plants are used in which field in order to secure biological sovereignty and patent analysis is considered necessary to continuously secure the biological sovereignty for freshwater plants.

• Nutrition Research and Practice
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• 제10권4호
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• pp.398-403
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• 2016

BACKGROUND/OBJECTIVES: Atopic dermatitis (AD), a chronic inflammatory skin disease, is accompanied by disruption of the epidermal lipid barrier, of which ceramide (Cer) is the major component. Recently it was reported that vitamin C is essential for de novo synthesis of Cer in the epidermis and that the level of vitamin C in plasma is decreased in AD. The objective of this study was to determine the associations among clinical severity, vitamin C in either plasma or epidermis, and Cer in the epidermis of patients with AD. SUBJECTS/METHODS: A total of 17 patients (11 male and 6 female) aged 20-42 years were enrolled. The clinical severity of AD was assessed according to the SCORAD (SCORing Atopic Dermatitis) system. Levels of vitamin C were determined in plasma and biopsies of lesional epidermis. Levels of epidermal lipids, including Cer, were determined from tape-stripped lesional epidermis. RESULTS: The clinical severity of patients ranged between 0.1 and 45 (mild to severe AD) based on the SCORAD system. As the SCORAD score increased, the level of vitamin C in the plasma, but not in the epidermis, decreased, and levels of total Cer and Cer2, the major Cer species in the epidermis, also decreased. There was also a positive association between level of vitamin C in the plasma and level of total Cer in the epidermis. However, levels of epidermal total lipids including triglyceride, cholesterol, and free fatty acid (FFA) were not associated with either SCORAD score or level of vitamin C in the plasma of all subjects. CONCLUSIONS: As the clinical severity of AD increased, level of vitamin C in the plasma and level of epidermal Cer decreased, and there was a positive association between these two parameters, implying associations among plasma vitamin C, epidermal Cer, and the clinical severity of AD.

• Advances in nano research
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• 제5권3호
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• pp.245-251
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• 2017

Multiwalled carbon-nanotubes (MWCNT) and micro-structured carbon, such as biochar or activated carbon (AC), have been seen to significantly increase the growth indices of certain plant species such as maize (Zea mays L.). Seed imbibition is the stage where environmental factors that affect water transport across the seed coat barrier, make a large impact. This work explores the effect on water imbibition by maize seeds when the aqueous environment surrounding the seed is diluted by small concentrations (10 and 20 mg/l) of pristine MWCNT (p-MWCNT), carboxylate functionalized MWCNT (COO-MWCNT) and AC. The degree of sensitivity of the process to (i) large structural changes is seen by utilizing the nano (the MWCNT) and the micro (the AC) allotropic forms of carbon; (ii) to small changes in the purity and morphology of the p-MWCNT by utilizing 95% pure and 99% pure p-MWCNTs of slightly differing morphologies; and (iii) to MWCNT functionalization by using highly pure (97%) COO-MWCNT. Water imbibition was monitored over a 15 hour period by Near Infrared Thermography (NIRT) and also by seed weighing. Seed surface topography was seen by SEM imaging. Analysis of the NIRT images suggests rapid seed surface topological changes with the quantity of water imbibed. While further work is necessary to arrive at a conclusive answer, this work shows that the imbibition phase of the maize seed is sensitive to the presence of MWCNT even to small differences in the purity of the p-MWCNT and to small differences in the physicochemical properties of the medium caused by the hydrophilic COO-MWCNT.