• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.209-216
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• 2019

자외선은 피부 광노화를 일으키며 홍반, 일광 화상 등 피부 광손상의 원인이 된다. 실리마린은 밀크 씨슬로도 알려져 있는 흰무늬엉겅퀴(Silybum marianum; S. m) 추출물에 존재하는 폴리페놀 화합물로 항산화 효과 및 자외선에 대한 피부 보호 효과가 알려져 있다. 본 연구에서는 피부의 표피층에서 실리마린을 함유하는 S. m 추출물의 광보호 효과를 이해하고자 하였다. 표피층을 구성하는 세포들이 자외선에 노출되면 DNA 손상이 발생하는데 S. m 추출물이 DNA repair를 촉진할 뿐만 아니라 UV filter로 작용하여 DNA 손상을 방지하는 것도 확인할 수 있었다. 특히, 홍반이 발생하지 않는 suberythemal dose (SED)의 자외선 노출에도 각질 산화와 DNA 손상이 일어날 수 있으며, S. m 추출물이 이런 미세 손상이 발생하는 것을 억제하는 것도 확인하였다. 또한 자외선에 의하여 각질이 산화되어 카르보닐화 단백질(protein carbonylation)이 증가하는 현상도 S. m 추출물을 도포한 경우는 억제됨을 확인하였다. S. m 추출물은 흡광의 성질이 있지만 광독성 유발 가능성은 낮은 것으로 평가되었다. 따라서 S. m 추출물은 광노화를 방지하고 피부를 보호하는데 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제50권2호
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• pp.165-192
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• 2022

본 논문에서는 실외 대기 환경의 바이오에어로졸 혹은 입자상물질의 미생물 메타게놈 특성과 이에 영향을 미치는 기후 및 환경 인자의 영향을 고찰하였다. 시료 채취 지역 및 환경 조건 특성별 대기 중 세균과 곰팡이 농도를 요약 하고, 에어로졸과 PM 시료의 세균과 곰팡이의 메타게놈 특성을 조사하기 위한 비배양법 기반 분석방법과 메타게놈 특성을 정리하였다. 또한, 세균과 곰팡이의 메타게놈 특성과 다양성 및 특성에 미치는 기상 인자와 환경 인자의 영향을 고찰하였다. 대기 중 미생물의 생존, 생장과 분산은 지역 기상 조건 및 대기 오염 물질에 의해 크게 영향을 받았다. 일반적으로 기온이 상승함에 따라 AM 농도는 증가하지만, 여름에는 고온과 강한 자외선의 영향으로 AM 농도가 감소하였다. 습도와 미생물 농도는 양의 상관성을 보이나, 습도가 너무 높으면 AM의 분산이 지연되었다. 이러한 종합적인 고찰 결과는 대기권에서 미생물의 역할과 기능을 이해하고, 이들 미생물에 의해 야기되는 환경 및 공중보건 문제를 해결하기 위한 전략 수립 및 저감 기술 개발에 활용될 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제32권5호
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• pp.331-339
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• 2022

멜라닌은 자외선과 같은 외부자극이 가해지면 피부 기저층에 존재하는 멜라닌 세포에서 피부를 보호하기 위한 방어기전으로써 생성이 된다. 하지만 과도한 자외선 노출로 멜라닌이 필요이상으로 생성이 되면 기미, 주근깨, 검버섯과 같은 색소침착 및 색소성 피부장애를 유발할 수 있다. 최근에는 부작용이 적은 식물 추출물을 대상으로 미백소재를 찾기 위한 연구들이 활기를 띠고 있다. 이에 본 연구에서는 국내 서식 염생식물인 갯사상자 추출물을 이용하여 B16F10 흑색종 세포에서 피부 색소 멜라닌 생성 억제에 미치는 효과를 확인하였다. 갯사상자 추출물 처리시 tyrosine 및 L-DOPA 산화를 농도 의존적으로 저해하였으며 세포 내의 멜라닌 생성을 담당하는 tyrosinase, tyrosinase-related protein-1, -2 발현을 억제하였다. 이는 갯사상자 추출물이 α-MSH에 의한 세포신호 전달 경로인 GSKβ/β-catenin 및 PKA/CREB 조절에 의한 것으로 밝혀졌다. 따라서 갯사상자 추출물은 GSKβ/β-catenin 및 PKA/CREB 기전을 통해 멜라닌 합성을 억제하여 미백 효능 지닌 천연물 유래 기능성 화장품 소재로서 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국건축시공학회지
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• 제23권2호
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• pp.153-164
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• 2023

이 연구의 목적은 황산화물(SO_x) 및 질소산화물(NO_x)을 제거할 수 있는 소재를 코팅한 제올라이트 비드를 이용하여 제조된 콘크리트 투수블록의 대기전구물질의 제거율을 평가하는데에 있다. 대기전구물질인 SO_x와 NO_x를 제거하기 위해서 사용된 소재는 이산화티타늄(TiO₂) 분말과 야자각 분말이며, 이 두 소재를 제올라이트 비드에 코팅하였다. 시편은 실제 공장생산라인을 이용하여 제올라이트 비드가 임베디드된 콘크리트 투수블록을 제작하였다. 실험결과 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드가 첨가된 콘크리트 투수블록의 SO_x와 NO_x 제거율은 각각 12.5% 및 99%로서 다른 블록보다도 우수한 성능을 발휘하였다. 또한, 휨 강도 및 미끄럼저항성은 각각 5.3MPa 및 65BPN 이상으로 KS F 4419 및 KS F 4561에서 제시된 값을 만족하였다. 반면, 투수계수는 서울특별시의 투수블록 포장 설계, 시공 및 유지관리 기준으로 협잡물 오염 전후에 각각 3 및 4등급으로 낮은 투수성을 보였다. 결과적으로 표층에서 야자각 분말로 코팅된 제올라이트 비드의 첨가는 충분한 휨강도 및 미끄럼저항성을 확보하면서 자외선에 관계없이 SO_x와 NO_x를 동시에 제거할 수 있지만, 투수성이 낮으므로 이에 대한 보완이 필요하다.

• 대한화장품학회지
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• 제49권2호
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• pp.159-167
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• 2023

이산화티타늄(TiO₂)은 일반적으로 선크림 제제에 사용되어 빛의 물리적 산란 작용에 의해 피부 표면을 보호하고 유해한 자외선(UV)의 침투를 방지한다. 그러나 불활성 미네랄 성분으로 인해 피부에 사용시 백탁현상을 유발할 수 있다는 단점이 있다. 또한 백탁현상을 없애기 위해 TiO₂ 입자를 나노화 하면 가시광선 투과율을 증가시켜 백탁 현상을 감소시키지만 알레르기 염증과 같은 심각한 피부 트러블을 유발할 수 있다. 이러한 문제를 극복하기 위해 본 연구에서는 산소 결핍 구조 및 질소량 제어를 이용하여 TiO₂의 밴드갭을 제어하고, 결과적으로 피부 맞춤형 유색 TiO₂를 개발하였다. 이는 백탁 현상을 감소시킬 수 있을 뿐만 아니라 활성산소를 유발하여 피부 노화를 촉진시키는 것으로 알려진 블루라이트를 효과적으로 차단할 수 있다. 본 연구에서 제안된 밴드갭 제어 TiO₂ 화합물은 저자극이고 스펙트럼이 넓으며 환경친화적이다. 또한 이는 자외선 차단제의 sun protection factor (SPF)를 획기적으로 향상시켜 블루라이트 차단 제품에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권1호
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• pp.67-75
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• 2024

피부는 자외선, 감염 등과 같은 외부 요인에 의해 피부 노화가 진행된다. 이러한 요인들에 의해 피부의 섬유아세포는 단백질 분해효소인 matrix metalloproteinases (MMPs)를 분비한다. MMPs는 세포외기질에 위치하는 콜라겐의 분해를 유도하여 노화에 직접적인 영향을 미친다. 으름덩굴(Akebia quinata Decaisne) 줄기는 항산화, 항염증 효과가 있는 것으로 보고되었다. 하지만 으름덩굴 줄기 에탄올 추출물(AQSEE)의 항노화 효과에 대해서는 알려지지 않았다. 따라서 인간 섬유아세포에서 TNF-α로 유도된 MMP-1 억제 효과를 연구하였다. MTT asaay를 통해 AQSEE의 세포 생존율을 확인한 결과 400 ㎍/mL까지 독성을 나타내지 않았다. RT-qPCR과 ELISA를 통해 MMP-1 mRNA와 단백질 분비를 억제하는지 확인한 결과 100, 200, 400 ㎍/mL 농도에서 유의하게 감소하였다. 또한, western blotting을 통해 MAPKs 신호전달경로와 전사인자의 인산화가 감소하는지 확인하였다. 그 결과 p38, c-Jun, p65의 인산화가 모든 농도에서 유의하게 감소하였다. AQSEE의 radical 소거능을 확인하기 위해 DPPH, ABTS assay를 진행한 결과 모든 농도에서 유의하게 감소하였다. 본 연구 결과를 통해 MMP-1 억제 효과와 radical 소거능을 확인하였으며, 이는 항노화 물질로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제34권4호
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• pp.236-244
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• 2024

Melanin은 대부분의 식물과 동물에서 발견되는 자연 색소로, 피부와 모발의 색을 결정하는 게 관여한다. Melanogenesis는 일반적으로 피부를 자외선과 같은 외부 자극으로부터 보호하기 위한 반응으로 melanocyte에서 수행한다. Tyrosinase는 기질인 tyrosine을 melanin으로 생합성 하는데 관여한다. 그러나 melanin의 과다 생성은 melasma, blotch, hyperpigmentation, 그리고 피부암과 같은 피부질환으로 이어질 수 있다. Kojic acid 및 arbutin과 같은 미백 물질에 대한 연구가 수행되었지만, 부작용으로 인해 일부 국가에서는 사용을 금지하거나 제한하고 있다. 따라서 본 연구에서는 기능성화장품의 새로운 미백재료로서 잠재력을 연구하기 위해 겨자무(horseradish)를 선택하였다. 더 나아가 효율적인 추출을 위해 아임계수 추출을 사용하였다. 연구 결과, 아임계수 200℃ 추출물은 높은 DPPH 라디칼 소거능, 총 페놀 함량, tyrosinase 저해능 그리고 B16-F10 melanoma 세포주의 melanin 생성 억제 효과를 나타내었다. B16-F10 melanoma 세포주에 대한 세포 독성을 조사하기 위해 MTT reduction assay 및 형태학적 변화를 관찰하였으며, 그 결과, 겨자무 methanol 추출물 및 아임계수 200℃에서는 세포독성이 확인되지 않았다. 결론적으로, 이 연구는 화장품의 천연 미백 기능성소재로서 가능성을 제안하는 바이다.

• 치위생과학회지
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• 제14권3호
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• pp.319-324
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• 2014

본 연구는 광촉매 반응을 이용하여 치아우식증의 주요 원인균인 S. mutans를 조절하기 위한 새로운 방법을 제안하고자 기존 이산화 티타늄 광촉매에 주로 사용되었던 자외선영역의 광원과 현재 임상현장에서 활용되고 있는 405 nm의 가시광선 빛에 의한 광촉매 반응을 유도하여 항균효과를 비교하였다. 우선 최적의 이산화 티타늄 농도를 탐색한 결과 254 nm 또는 405 nm 빛 조사시 0.1 mg/ml의 농도에서 S. mutans에 대한 항균력이 각각 93%와 24%로 가장 높게 나타났다. 또한 광조사 시간과 S. mutans에 대한 항균력은 정비례 관계를 보였으며, 254 nm의 빛은 20분 이상, 그리고 405 nm의 빛은 40분 이상 조사할 경우 $10^4CFU/ml$ 정도의 생균이 완전히 사멸되는 결과를 확인하였다. 따라서 이산화티타늄의 광촉매 반응은 인체에 무해한 405 nm의 가시광선으로 유도될 수 있으며, 향후 항균력을 보다 증가시킬 수 있는 방법을 고안 한다면 임상현장에서 효과적으로 구강 내 S. mutans를 억제하는 데 활용이 가능할 것으로 예상된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제18권4호
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• pp.332-340
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• 2009

보온단열재의 열물리적 특성에 따라 보온성이 어떻게 달라지는가를 분석하여 그 개발방향과 올바른 사용방법을 알아보고자 실험장치를 제작하고 실험 분석하였다. 그 내용을 요약정리하면 다음과 같다. 실험은 실제의 사용 농업시설을 고려하여 목재로 모듈을 만들어 바깥 박스에는 비닐을 씌우고 안쪽 박스에는 보온재를 씌운 다음 모듈내부에서 가열되는 과정에서의 각 모듈의 보온성을 측정 분석하고, 보온재의 열물리적 특성을 측정하고 비교함으로서 보온재의 종류와 물리적 특성에 따른 보온효과를 분석하였다. 실험재료의 열물리적 특성은 KATRI(한국의류시험연구원)와 한국건자재시험연구원에서 측정가능한 항목 중 보온과 관련되는 항목을 중심으로 하여 두께, 공기투과도, 겉보기밀도, 차광율, 자외선차단율, 반사율(380~1200nm), 열전도율, 수분흡수율, 원적외선방사율 및 원적외선방사에너지를 측정하였다. 모듈내의 건구온도는 전열봉을 켜기 시작한 실험초기에 외기온도에서부터 상승하기 시작하여 약 30분이 지나면서부터는 비교적 정상상태에 도달하여 유지되고 있었으며 모듈별로 다른 온도차를 유지하고 있었다. 보온재별 모듈내외의 온도차는 모듈별로 최저 $8.4^{\circ}C$에서 최대 $17.5^{\circ}C$까지의 온도차이를 나타내고 있었다. 가장 보온성이 좋은 모듈는 모듈 8번으로서 다른 모듈들보다 현격하게 좋은 보온성을 나타내었으며, 모듈 8번은 양쪽 표면을 미니마트로 하고 내부에 백색폴리에칠렌포옴 1mm 두께 세겹을 넣은 것이었다. 보온재의 표면 색깔이 앞뒤가 다를 때에는 흑색이 바깥방향을 향하도록 하고 백색이 안쪽을 향하도록 하면 그 반대의 경우보다 보온성이 상당히 커지는 것을 알 수 있었고, 양쪽면이 흑색인 경우가 양쪽면이 백색인 경우보다 더 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 실험모듈 전체에서 흑색의 경우 백색에 비해 반사율이 훨씬 적은 값을 나타내었다. 알루미늄반자재의 경우 반짝이는 유광면이 바깥쪽을 향하도록 설치하는 것이 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 같은 재료라 하더라도 내부의 재료가 어느 방향을 보도록 하는가에 따라서도 보온성이 달라지는 것으로 나타났다. 바깥쪽에 부직포를 두고 안쪽에 화학솜과 얇은 흑색부 직포(40g) 한겹을 넣어 만든 재료의 경우 안쪽의 얇은 부직포가 바깥쪽에 놓이도록 설치하는 것이 안쪽에 놓이도록 설치하는 것보다 보온성이 좋은 것으로 나타났다. 그리고, 양쪽에 미니마트를 두고 안쪽에 화학솜과 백색 피폰(폴리에틸렌포옴 두께 1mm) 한겹을 넣어 만든 재료의 경우 백색 피폰이 바깥쪽에 놓이도록 설치 하는 것이 그 반대의 경우보다 매우 큰 차이로 보온성이 나아지는 것을 알 수 있었다. 보온재를 구성하는 겹수의 효과를 알아보기 위한 실험에서 재료는 같은 재료를 사용하면서 안쪽에 피폰(폴리에틸렌포옴 1mm)을 두겹 넣은 경우와 세 겹 넣은 경우에서 한겹을 더 넣은 모듈이 매우 보온성이 좋은 것을 알 수 있었다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제36권5호
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• pp.447-453
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• 2021

본 연구는 식품 생산 환경에서 A. ochraceus를 저감하기 위하여 물리적 제어기술인 광살균(LED, UV), 열수 처리를 통하여 그 효과를 확인하고자 하였다. 이를 위하여 A. ochraceus 포자 현탁액(10^7-8 spore/mL)를 스테인리스 칩에 1 mL 접종하고 37℃에 건조한 후 각각의 물리적 처리에 적용하였다. LED를 활용하여 30분, 1, 2, 5, 8, 11시간 처리하였으나 균수에서 유의적인 차이를 확인하지 못하였으나 UV-C와 열수침지에서는 모두 A. ochraceus가 유의적으로 감소하였다. UV-C를 단독으로 스테인리스 칩에 360 kJ/m²까지 조사한 결과 A. ochraceus가 1.27 log CFU/cm² 까지 유의적으로 감소한 것을 확인하였다. 열수 처리에서는 가장 고온인 83℃에서 5분간 침지할 경우 A. ochraceus 초기 접종농도인 6.49 log CFU/cm²를 모두 사멸 시켰다. 그러나 고온의 열에너지를 5분간 현장에서 유지하는 것이 쉽지 않으므로 경제성과 사용 적합성 등을 고려하여 비교적 저온인 60℃와 자외선을 복합처리 하여 적절한 저감 조건을 확인하고자 하였다. 복합처리 결과 미온수에서도 침지시간 증가와 UV-C 조사량 증가에 따라 유의적으로 감소하여 불검출되었다. 이러한 결과들을 바탕으로 미온수인 60℃ 물에 작업도구 등을 침지하여 3분간 침지한 후 10분 이상 UV 살균처리 장치에 비치하여 둔다면 작업 중 A. ochraceus가 식품으로 교차오염되는 가능성을 줄일 수 있을 것으로 예상된다.