This study investigated the applicability of manganese coated media such as manganese coated sand (MCS), manganese coated sericite (MCSe) and manganese coated starfish material calcined at $550^{\circ}C$ (MCSf) to remove Mn(II) in synthetic wastewater. Manganese coated media prepared at different pH was applied in the treatment of soluble Mn(II) in batch and column experiments at various Mn(II) concentrations. The amount of Mn coated on three different media was approximately 800~1100 mg/kg. From the stability test, negligible dissolution of Mn was observed above pH 3.0. In batch test, more than 40% of Mn(II) was removed by all sand media at various manganese concentrations. In order to see the effect of additional oxidant for the removal of Mn(II), 4 mg/L of hypochlorite was added in Mn(II) solution during column experiment. Breakthrough of Mn(II) was greatly retarded in the presence of hypochlorite in all column reactors packed with different media. Among the manganese coated media, MCSf prepared at pH 4 indicated the highest removal capacity. The removal efficiency of Mn(II) was also increased in the multi-layer system (0.5 g of MCS, MCSe, and MCSf each).
천연제올라이트와 불가사리를 목분과 함께 혼합 소성한 펠렛형 Zeolite-StarFish 세라믹(ZSF 세라믹)을 이용하여 산성광산배수 내 중금속의 제거특성 및 영향인자를 파악하고자 하였다. ZSF 세라믹에 의한 중금속의 제거반응은 초기 3시간까지 빠른 속도로 진행되었으며 높은 알칼리 상태를 나타내었다. 중금속 제거를 위한 ZSF 세라믹의 최적 소성온도는 $800{\sim}1,000^{\circ}C$로 파악되었으며 소성시간에 따른 중금속 제거효율의 변화는 거의 나타나지 않았다. ZSF 세라믹의 최적 투여농도는 1.0~1.2 %임을 알 수 있었고, 1.0 % 이상의 ZSF 세라믹의 투여농도 조건에서는 Pb 85.5 %를 제외한 Al, As, Cd, Cu, Fe, Mn, Zn 대부분의 중금속이 95 % 이상의 높은 제거효율을 나타내었다. 목분의 배합비가 증가할수록 중금속 제거효율은 증가하였으며 목분의 적정 배합비는 10 %로 파악되었다. 회분식 실험을 통해 불가사리 소재의 ZSF 세라믹은 산성광산배수 내 중금속을 효과적으로 제거할 수 있는 처리제임을 알 수 있었으며, 특히 목분을 첨가한 다공성 ZSF 세라믹을 통해서는 산성광산배수 내 중금속의 제거효율을 더욱 향상시킬 수 있었다.
남해 서부해역에 위치한 여자만에서 바닥식으로 양성한 피조개, Anadara broughtonii에 관한 성장과 폐사에 관해 1982년 8월부터 6개월간 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 종패의 각장이 $20{\sim}30mm$, 평균 25mm되는 것을 1982년 3월 $1m^2$당 평균 30개체를 양성장 바닥에 살포하였는데, 약 6개월 후에 각장은 평균 48.0mm로 성장하였으며 익년 2월에는 평균 60.6mm가 되었다. 2. 패각과 각부중량의 증가는 고수온기에 빨랐으며 시간이 지남에 따라 패각의 한쪽 형태는 타원형에서 원형으로 변하고 육질중량의 증가는 패각 성장의 증가 속도보다 빨랐다. 3. 성장은 순조로와 피조개의 양성장으로 적합하지만 폐사가 많았다. 종패 살포 1개월 후 약 $30\%$가 폐사하고 폐사는 계속되어 수확시에는 생잔율이 약 $10\%$에 지나지 않았다. 폐사의 주 원인은 해적생물인 불가사리(Asterias spp.) 때문이었다.
불가사리는 다양한 생리활성물질을 가진 유용한 해양생물자원으로 알려져 있으나 불가사리가 가진 특유한 냄새로 인해 기능성 소재로 활용하는데 많은 제약이 있다. 우리는 최근에 로스팅을 통해 이러한 문제점을 해결하고 효율적인 화장품 소재로서의 활용 가능성을 제시하였으나 열처리된 불가사리 추출물의 생리활성에 관한 연구는 거의 전무한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 LPS에 의해 염증을 유도한 Raw 264.7 세포에서 열처리 불가사리 추출물의 염증 조절 기전을 조사하여 항염증 소재로서의 활용 가능성을 확인하였다. 열처리 불가사리 추출물은 LPS에 의해 증가된 NO의 분비량과 iNOS의 발현을 현저히 감소시켰고 IL-1β와 IL-6와 같은 pro-inflammatory cytokine의 발현에서도 유의미한 감소를 나타내었다. 또한 열처리 불가사리 추출물에 의한 NF-κB p65 단백질의 핵으로의 전이 억제와 NF-κB 저해제인 PDTC와의 동시 처리에 의한 NO 분비량 감소는 열처리 불가사리 추출물의 NO 생성 저해 효과가 NF-κB 신호전달을 통해 이루어짐을 보여주었다. 본 연구 결과는 열처리 불가사리 추출물이 NF-κB 신호전달 경로를 통해 염증매개인자들의 발현을 억제하여 염증반응을 효과적으로 제어할 수 있는 잠재력을 가진 기능성 소재로서의 가능성을 제시하고 있다.
별불가사리(Asterina pectinifera Muller and Troschel)는 우리나라 전국 연안에서 흔히 볼 수 있는 토속종으로, 패류 양식장에 피해를 주는 불가사리류 중의 하나이다. 별불가사리 퇴치를 위해 대부분 건조하여 비료로 활용하고 있으며, 고부가가치 창출을 위한 다양한 연구가 진행되었으나 실제 활용은 미미한 실정이다. 따라서, 별불가사리로부터 피부 유용성분을 밝혀 새로운 활용 방안을 모색하고자 하였다. 성분연구를 통해 별불가사리로 부터 2종의 polyhydroxysteroid와 1종의 saponin을 분리하였으며, 이의 구조를 각각 $5{\alpha}$-cholestane-$3{\beta},6{\alpha},7{\alpha},8,15{\alpha},16{\beta},26$-heptol, $5{\alpha}$-cholestane-$3{\beta},4{\beta},6{\alpha},7{\alpha},8,15{\beta},16{\beta},2$6-octol 및 asterosaponin $P_1$으로 동정하였다. 이 물질들의 피부 효능을 확인한 결과 asterosaponin $P_1$이 표피 줄기세포의 증식을 촉진시키고, 각질형성세포에서 히알루론산을 합성하는 효소인 hyaluronan synthase-2와 hyaluronan synthase-3 유전자의 발현을 증가시킴을 확인하였다. 또한, asterosaponin $P_1$은 섬유아세포에서 진피의 주요 콜라겐인 type 1 콜라겐의 생합성을 촉진하는 효능을 보였다. 이상의 결과들로부터, 별불가사리로부터 분리한 asterosaponin $P_1$은 노화에 동반되는 피부 증상을 개선하는 항노화 화장품 소재로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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