• Applied Biological Chemistry
• /
• v.50 no.4
• /
• pp.262-267
• /
• 2007

To access the natural product antibiotics produced by uncultured microorganisms, six cosmid libraries of DNA extracted directly from soil samples (environmental DNA, eDNA) were constructed and screened for the production of antibacterial active molecules. Of the approximately 60,000 clones screened, one antibacterial clone (YS92B) was detected. Ethyl acetate extracts of clone YS92B showed antibacterial activity against various pathogenic bacteria (Listeria monocytogenes, Bacillus subtilis, Pseudomonas syringae, Xanthomonas campestris pv. oryzae, Staphylococcus epidemis). Active constituents from cultures of YS92B were isolated and purified using a bioassay-guided fractionation against B. subtilis through a series of procedures (ethyl acetate extraction, Sephadex LH20 column chromatography, High Performance Liquid Chromatography). NMR (Nuclear Magnetic Resonance) spectral analysis of a major antibacterial active YS92B-VII indicated that it is a lauric acid linked to tyrosine. This report describes the characterization of antibacterially active long chain N-acyl derivatives of tyrosine that are produced by eDNA clones hosted in Escherichia coli from Korean soils.

• Proceedings of the Korean Environmental Sciences Society Conference
• /
• 2003.11a
• /
• pp.73-78
• /
• 2003

In this research, we implement Realtime Air Diffusion Prediction System which is a parallel Fortran model running on distributed-memory parallel computers. The system is designed for air diffusion simulations with four-dimensional data assimilation. For regional air quality forecasting a series of dynamic downscaling technique is adopted using the NCAR/Penn. State MM5 model which is an atmospheric model. The realtime initial data have been provided daily from the KMA (Korean Meteorological Administration) global spectral model output. It takes huge resources of computation to get 24 hour air quality forecast with this four step dynamic downscaling (27km, 9km, 3km, and lkm). Parallel implementation of the realtime system is imperative to achieve increased throughput since the realtime system have to be performed which correct timing behavior and the sequential code requires a large amount of CPU time for typical simulations. The parallel system uses MPI (Message Passing Interface), a standard library to support high-level routines for message passing. We validate the parallel model by comparing it with the sequential model. For realtime running, we implement a cluster computer which is a distributed-memory parallel computer that links high-performance PCs with high-speed interconnection networks. We use 32 2-CPU nodes and a Myrinet network for the cluster. Since cluster computers more cost effective than conventional distributed parallel computers, we can build a dedicated realtime computer. The system also includes web based Gill (Graphic User Interface) for convenient system management and performance monitoring so that end-users can restart the system easily when the system faults. Performance of the parallel model is analyzed by comparing its execution time with the sequential model, and by calculating communication overhead and load imbalance, which are common problems in parallel processing. Performance analysis is carried out on our cluster which has 32 2-CPU nodes.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2019.05a
• /
• pp.131-131
• /
• 2019

최근 기후변화와 여름철 고온 등으로 인한 녹조현상, 각종 사고로 인한 화학물질 및 유류 유출 등 수질오염과 관련된 사회적 관심이 높아지고 있다. 특히, 화학사고로 인한 유해화학물질 유출은 접촉시 인체에 악영향을 끼치며, 대기 수질 토양을 오염시키고 주변 농작물의 변색이나 괴사를 유발하는 등 발생 시 적절한 조치와 대응이 필요하다. 환경부에서는 유해화학물질 유출사고로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 화학물질관리법과 화학물질 등록 및 평가에 관한 법률을 제정하여 유해화학물질을 관리하고 사고에 대응하고 있다. 그러나, 화학사고 발생 시 현장인력에 의존해 공장 인근의 먼지, 악취 등을 감시하거나 화학물질의 유출이 우려되는 곳에 제한적으로 검출센서를 설치해 사고를 감시하고 있으나 미설치 지역에 대한 능동적 탐지가 어렵고, 공간적 분포 탐지가 불가능하여 초동 대응에 한계가 있다. 한편 최근 초분광 영상을 활용하여 물질 고유의 특성을 분석함으로써 토지피복, 식생, 수질 등의 식별에 활용되고 있어 화학물질 감지 가능성도 보여주고 있다. 하지만, 초분광 센서를 활용한 하천의 화학물질 감지를 위한 연구는 아직 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 우선 유해화학물질의 일종인 황산, 염화티오닐, 톨루엔을 대상으로 지점 분광복사계로 촬영하여 각각의 화학물질이 갖는 분광특성을 수집하여 초분광 영상으로 상호 구분이 가능한 지 확인하고자 하였다. 이상치 검출 및 신뢰도 높은 자료를 구축하기 위해 다회 반복촬영하였으며 반사도의 표준화를 위해 백색판을 동시에 측정하고 이를 정규화하여 분광 라이브러리를 구축한 결과, 대상 화학물질 별 식별이 가능하다는 결과를 도출하였다. 이러한 가능성에 기반하여 추가적인 유해화학물질 분광 라이브러리 데이터베이스를 구축하면, 사고물질의 식별 및 농도를 즉각적으로 확인하고 실시간 모니터링에 적용하여 신속하게 화학사고 발생여부 감지 및 대응에 활용될 것으로 기대한다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.161-161
• /
• 2020

최근 기후변화와 여름철 고온 등으로 인한 녹조현상, 화학물질 및 유류 유출 등 화학사고로 인한 하천의 수질오염과 관련된 사회적 관심이 높아지고 있다. 특히, 화학사고로 인한 유해화학물질 유출은 인체에 접촉 시 악영향을 끼치며, 대기·수질·토양을 오염시키고 주변 농작물의 변색이나 괴사를 유발하는 등의 피해를 야기하기 때문에 적절한 조치와 대응이 필요하다. 환경부에서는 유해화학물질 유출사고로 인한 국민건강 및 환경상의 위해를 예방하기 위해 화학물질관리법과 화학물질 등록 및 평가에 관한 법률을 제정하여 유해화학물질을 관리하고 화학사고에 대응하고 있다. 그러나, 화학사고 발생 시 공장 인근의 먼지, 악취 등을 감시하기 위해 현장인력에 의존하거나 화학물질의 유출이 우려되는 곳에 제한적으로 검출센서를 설치해 사고를 감시하고 있어 검출센서 미설치 지역에 대한 능동적 탐지가 어렵고, 화학물질의 공간적 분포 탐지가 불가능하여 초동 대응에 한계가 있다. 한편 최근 초분광 영상을 활용하여 물질 고유의 분광특성을 분석함으로써 토지피복, 식생, 수질 등의 식별에 활용되고 있다. 따라서 초분광 센서를 활용한 화학물질 감지 가능성도 보여주고 있지만, 초분광 센서를 활용한 하천의 화학물질 감지를 위한 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 유해화학물질 18종을 대상으로 초분광 영상을 이용한 상호 구분이 가능한 지 확인하고자 해당 유해화학물질의 초분광 영상을 촬영하여 분광라이브러리를 구축하였다. 또한 물질별 특성을 보이는 분광밴드의 범위를 지정해 특성 분광라이브러리를 구축하였으며, 해당 과정에 대한 표준 및 절차를 제시하였다. 본 연구에서 제시한 절차에 따라 18종의 유해화학물질 분광라이브러리와 특성 분광라이브러리를 구축한 결과, 유해화학물질의 식별 가능성을 확인하였다. 향후 연구를 통해 유해화학물질 분광라이브러리 데이터베이스를 확대하고, 실시간 모니터링에 적용할 경우 신속한 화학사고 발생여부 감지 및 대응에 활용할 수 있을 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
• /
• 2020.06a
• /
• pp.160-160
• /
• 2020

조류는 계절별 기상 및 수질 조건에 따라 규조, 녹조, 남조의 발생 및 천이가 이루어지는데 최근 기후 변화로 인해 출연종 별 발생 및 천이의 시기 또한 빨라지고 있다. 이 중 남조류의 경우 초여름에 발생하여 급격한 증식으로 대발생되어 녹조현상을 야기하고 이는 해당 수역의 생태계 파괴, 그 이외에도 사회적, 경제적, 환경적인 측면에서 많은 문제를 유발한다. 하천·호소의 조류의 발생과 거동에 대한 이해와 효과적인 대응책 마련을 위하여 현상에 대한 모니터링이 선행되어야 하지만 기존 조사방식은 점, 선 단위의 간헐적 측정을 통해 진행되고 있어 많은 인력과 시간이 필요로 하고 있는 실태이다. 현재 이에 따른 문제 해결을 위한 하천·호소의 원격탐사 기법을 이용한 조류의 발생 및 거동에 대한 모니터링 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 초분광 영상을 이용한 원격 탐사 모니터링을 위한 선행연구를 위해 400-1000 nm에서 NIR(visNIR)파장을 분석할 수 있는 초분광 카메라 CORNING사의 micro HSITM 410 shark와 영상 흔들림 보정을 위한 DJI사의 로닌-MX를, 이용하여 현재 녹조류, 남조류 5종의 배양액과 방사보정을 위해 99% 반사율의 반사판과 함께 촬영하여 영상을 수집하였다. 수집된 영상을 통하여 방사보정 및 해당 Base 제거를 통한 조류의 분광 정보 추출 과정을 통해 조류별 분광 정보를 추출, 분석하여 해당 조류의 분광특성을 파악하고 기초 라이브러리를 구축하여 제시함으로 추후 하천·호소에서의 초분광 영상 기반 원격탐사 모니터링에 적용하고자 한다.

• Proceedings of the Plant Resources Society of Korea Conference
• /
• 2020.08a
• /
• pp.110-110
• /
• 2020

꽃을 우려내어 차로 마시는 꽃차(flower tea)는 꽃이 가진 색과 향, 맛과 모양을 즐길 수 있어 최근 수요가 급증하고 있다. 본 연구는 매화(Prunus mume), 장미(Rosa spp.), 그리고 해당화(Rosa rugosa) 등 3종의 장미과 식물의 꽃차의 향기 성분 특성을 구명코자 꽃차를 headspace vial에 담은 후 solid phase microextraction(SPME)를 이용하여 추출한 후 gas chromatography-mass spectrometry를 이용하여 휘발성 성분을 분리하였다. 분리된 각 성분은 deconvolution 과정을 수행한 후 NIST masss spectral library를 이용하여 동정하였다. 매화꽃차에서는 총 58개의 휘발성 성분이 검출되었는데, benzaldehye와 nonane, 그리고 phenylmethanol이 주요 구성 성분으로 검출된 전체 휘발성 성분의 각각 64.7%, 16.1% 및 4.7%를 차지하고 있었다. 장미 꽃차의 경우 검출된 35종 중 주요 구성 성분은 nonane과 2-phenylethanol, 그리고 phenylmethanol로서 각각 전체 성분 중 54.0%, 18.0% 및 4.6%를 구성하고 있었다. 해당화 꽃차의 경우는 장미 꽃차와 동일하게 2-phenylethanol(62.2%)과 nonane(20.1%)이 주요 성분으로 동정되었으며 이들 2 성분의 합이 전체 43개 휘발성 성분의 82.3%를 차지하는 것으로 나타났다. 본 연구에 사용된 매화, 장미, 해당화 등 장미과 식물 3종의 꽃차 모두에서 공통적으로 검출된 휘발성 성분은 앞서 각 꽃차 종류별 주요 성분으로 언급된 4종의 성분을 포함하여 19종이었으며 매화꽃차에서만 검출된 성분은 29종으로 장미꽃차(6종)와 해당화 꽃차(8종)보다 향기성분의 다양성이 높은 것으로 나타났다.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.32-39
• /
• 2018

Raman spectra exhibit differences in intensity depending on the measuring equipment and environmental conditions even for the same material. This restricts the pattern recognition approach of Raman spectroscopy and is an issue that must be solved for the sake of its practical application, so as to enable the reusability of the Raman database and interoperability between Raman devices. To this end, previous studies assumed the existence of a transfer function between the measurement devices to obtain a direct spectral correction. However, this method cannot cope with other conditions that cause various intensity distortions. Therefore, we propose a classification method using linear intensity calibration which can deal with various measurement conditions more flexibly. In order to evaluate the performance of the proposed method, a Raman library containing 14033 chemical substances was used for identification. Ten kinds of chemical Raman spectra measured using three different Raman spectroscopes were used as the experimental data. The experimental results show that the proposed method achieves 100% discrimination performance against the intensity-distorted spectra and shows a high correlation score for the identified material, thus making it a useful tool for the identification of chemical substances.

• Journal of Life Science
• /
• v.18 no.9
• /
• pp.1244-1248
• /
• 2008

P-glycoprotein (P-gp) is a very important drug transporter, which plays an important role in drug disposition and represents an additional mechanism for the development of multidrug resistance. Flavonoids, a major class of natural compounds widely present in foods and herbal products, have been shown to be P-gp inhibitors. The objective of the present study was to identify new chemosensitizer candidates through the screening of various herbal extracts. The inhibitory effects of herbal extracts on P-gp activity were assessed by measuring accumulation of calcein AM using P-gp overexpressed L-MDR1 cells. Curcuma longa showed the most potent inhibition on P-gp function. The inhibitory potential of P-gp was in the order: Curcuma longa > Curcuma aromatica > Ageratum conizoids > Zanthoxylum planispinum > Zedoariae rhizome > Rakta chandan > Dalbergia odorifera > Caesalpinia Sappan > Aloe ferox. To identify individual constituents with inhibitory activity, the herbal extracts were analyzed by LC/MS/MS. Several flavonoids such as curcumin, a well-known P-gp inhibitor, were identified through mass spectral library search. These in vitro data indicate that herbal extracts contain constituents that can potently inhibit the activities of P-gp and suggest that these herbal extracts should be examined for potential chemosensitizer in vivo.

• Nuclear Engineering and Technology
• /
• v.55 no.10
• /
• pp.3913-3923
• /
• 2023

Todays, medium energy resolution detectors are preferably used in radioisotope identification devices(RID) in nuclear and radioactive material categorization. However, there is still a need to develop or enhance « automated identifiers » for the useful RID algorithms. To decide whether any material is SNM or NORM, a key parameter is the better energy resolution of the detector. Although masking, shielding and gain shift/stabilization and other affecting parameters on site are also important for successful operations, the suitability of the RID algorithm is also a critical point to enhance the identification reliability while extracting the features from the spectral analysis. In this study, a RID algorithm based on Bayesian statistical method has been modified for medium energy resolution detectors and applied to the uranium gamma-ray spectra taken by a LaBr3:Ce detector. The present Bayesian RID algorithm covers up to 2000 keV energy range. It uses the peak centroids, the peak areas from the measured gamma-ray spectra. The extraction features are derived from the peak-based Bayesian classifiers to estimate a posterior probability for each isotope in the ANSI library. The program operations were tested under a MATLAB platform. The present peak based Bayesian RID algorithm was validated by using single isotopes(²⁴¹Am, ⁵⁷Co, ¹³⁷Cs, ⁵⁴Mn, ⁶⁰Co), and then applied to five standard nuclear materials(0.32-4.51% at.²³⁵U), as well as natural U- and Th-ores. The ID performance of the RID algorithm was quantified in terms of F-score for each isotope. The posterior probability is calculated to be 54.5-74.4% for ²³⁸U and 4.7-10.5% for ²³⁵U in EC-NRM171 uranium materials. For the case of the more complex gamma-ray spectra from CRMs, the total scoring (ST) method was preferred for its ID performance evaluation. It was shown that the present peak based Bayesian RID algorithm can be applied to identify ²³⁵U and ²³⁸U isotopes in LEU or natural U-Th samples if a medium energy resolution detector is was in the measurements.

• Membrane Journal
• /
• v.19 no.3
• /
• pp.252-260
• /
• 2009

The effects of the treatment of an acidic solution at pH 2 on polyacrylonitrile ultrafiltration (UF) membranes were investigated using a circular cross-flow filtration bench with a membrane module. A substantial reduction in the membrane permeability was observed after 80 hours' treatment of the acidic solution. In addition, the analyses of the sample solutions by ultraviolet/visible absorption spectroscopy and gas chromatography/mass spectrometry (GC/MS), which were taken from the feed tank as a function of the treatment time, showed that a new organic compound was produced in the course of the treatment. From a thorough search of the mass spectral library we presumed the new compound to be 1,6-dioxacyclododecane-7,12-dione (DCD), one of the well-known additives for polyurethane. Based on further experimental results, including the scanning electron microscope (SEM) images and the solid-state NMR spectra of the membranes used for the treatment of the acidic solution, we suggested that the decrease of the permeate flux resulted not from the deformation of the membranes, but from the fouling by DCD eluted from the polyurethane tubes in the filtration bench during the treatment. Those results imply that the reactivity to an acidic solution of the parts comprising the filtration bench is as important as that of the membranes themselves for effective treatments of acidic solutions, for efficient chemical cleaning by strong acids, and also in determining the pH limit of the solutions that can be treated by the membranes.