• 대한환경공학회지
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• 제30권10호
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• pp.1028-1033
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• 2008

본 연구의 목적은 SeCAH(Sequential quick crushing and alkali hydrolysis)를 이용하여 음식물쓰레기의 용해도를 개선하고 혐기성 소화시 저해 가능 인자를 평가하는 데 있다. 궁극적으로 전처리된 음식물쓰레기를 첨가하여 양돈슬러리의 낮은 COD/N비를 증가시키고 저해인자를 감소시켜 CH$_4$ 생성율을 증가시키는 것이다. SeCAH를 이용하여 음식물쓰레기를 전처리한 후 용해도는 1.5배 이상 증가되었다. 용해도 증가와 소모된 에너지를 고려할 때 SeCAH는 효과적인 전처리 방법이며 적정 파쇄강도와 파쇄시간은 각각 2,000 rpm과 5$\sim$10 sec로 확인되었다. 전처리된 음식물쓰레기의 조대입자(>2.36 mm) 분율은 88.0%에서 29.0%로 크게 감소하였고, 작은 입자(<75 $\mu$m) 분율은 10.5%에서 40.7%로 증가되었다. SeCAH로 처리한 후 Na$^+$ 농도가 3795.0$\sim$6250.0 mg/L로 증가되어 양돈슬러리와 혐기성 병합소화시 Na$^+$가 저해 가능인자인 것으로 평가되었고 NH$_4^+$-N는 Stripping(pH>10)에 의해 감소되었다. 양돈슬러리 저해 가능인자는 NH$_4{^+}$-N(3331.3 mg/L), K$^+$(4256.5 mg/L) 그리고 SO$_4{^{2-}}$(1017.5 mg/L)이었다. 따라서 음식물쓰레기 용해도 증가에 SeCAH는 매우 효과적인 것으로 SeCAH는 음식물쓰레기의 용해도를 증가시키는 매우 효과적인 전처리 방법이며, 양돈폐수와 전처리된 음식물쓰레기의 혐기성 병합소화로 인하여 저해작용을 감소시키는 것으로 평가되었다.

• 전기화학회지
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• 제17권4호
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• pp.209-215
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• 2014

전기화학적 석출 방법을 이용하여 indium tin oxide 표면에 백금 나노구조를 형성하고 총 석출전하량을 조절하여 형성되는 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 메탄올 산화 반응과 산소 환원반응에 대한 촉매 활성의 변화를 관찰하였다. 석출 전하량의 변화에 따라 생성되는 백금 나노구조체 표면의 특성을 주사 전자 현미경, 전기화학적 표면적 측정, X-선 회절법, 일산화탄소 벗김분석을 통해 규명하고 전기화학적 촉매 활성과의 연계성을 조사하였다. 전기화학적 촉매 활성은 형성된 백금 나노구조에 따라 달라지는데, 석출 전하량 $0.45C\;cm^{-2}$에 해당하는 백금 나노구조에서 가장 우수한 촉매 활성이 관찰되었다. 전하량에 따른 표면적의 변화보다 형성된 구조적 특이성과 결정면이 촉매 활성에 많은 영향을 미쳤다. 세밀한 백금 나노구조의 변화에 따른 전기화학적 촉매 활성 변화에 관한 본 연구결과는 보다 우수한 촉매 시스템을 고안하는 연구에 도움이 될 것이다.

• 전기화학회지
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• 제24권4호
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• pp.100-105
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• 2021

최근 리튬이차전지의 안전성을 향상시킨 전고체 전지가 많은 관심의 대상이 되고 있으나 전도성 세라믹 또는 고체 고분자 전해질을 적용한 고체전지는 높은 계면 저항, 부반응 등과 같은 문제점을 지니고 있어 전기화학적 특성이 낮다. 기존 전고체 전지의 이러한 문제점을 해결하기 위하여 복합고체 전해질이 제안되었으며 본 연구에서는 나시콘 구조의 나노 입자 Li_1.5Al_0.5Ti_1.5P₃O₁₂ (LATP) 전도성 세라믹, PVdF-HFP, 카보네이티 기반 액체전해질을 복합화 하여 유사고체 전해질을 제작하였다. 이 복합고체 전해질은 5.6 V의 높은 전압 안전성을 가지며 리튬이온의 탈리-착리 테스트에서 리튬 금속전극의 덴드라이트 성장 억제 효과가 있음을 보여준다. 또한 복합고체 전해질을 적용한 LiNi_0.83Co_0.11Mn_0.06O₂ (NCM811)기반 전지에서 4.8 V의 높은 충전 종지 전압에도 241.5 mAh/g의 높은 방전 용량을 나타내며 안정적인 전기화학 반응이 일어난다. NCM811 기반 전지의 90도 충전-방전 중에도 전지의 단락이나 폭발 없이 139.4 mAh/g 방전 용량을 보인다. 따라서 LATP기반 복합고체 전해질은 리튬이차전지의 안전성과 전기화학적 특성을 향상 시킬 수 있는 효과적인 방법임을 알 수 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.866-871
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• 2006

연속 회분식 방식의 실험실 규모 상향류 반응조를 사용하여 인 결정화공정을 이용한 영양물질 회수에 대한 연구를 수행하였다. 양이온 공급원으로서 산업폐기물인 폐석회와 마그네슘염을 이용하여 그 운전특성을 비교하였다. 이 연구는 고성능 발효조와 인 결정화 반응조로 구성된 새로운 통합 슬러지 처리 공정에 있어서 인 결정화공정의 성공적인 적용성 평가에 초점을 두고 있다. 발효조 유출수와 유사한 특성으로 제조된 합성폐수를 이용한 첫 번째 struvite 결정화 실험에서 반응은 $0.5{\sim}1$ hrs 사이의 반응시간에서 빠르게 진행되었는데, 그 동안 상당량(약 60% 이상)의 암모니아와 인이 제거되었다. 알칼리성 조건이라는 기질의 고유특성으로 인하여 암모니아 탈기 현상이 다소 발생하였으나 그 정도는 미미한 것(<5%)으로 나타났다. 또한 공기주입에 의한 이산화탄소 탈기조건을 추가적으로 제공하였을 때 struvite 형성속도의 향상은 일어나지 않았다. 실폐수로서 발효조 유출수를 사용한 두 번째 실험에서 stuvite 결정화를 위한 마그네슘염의 최적주입량은 struvite형성질량비와 유사한 0.86 g Mg $g^{-1}$ P이었다. 반면에 폐석회의 최적주입량은 0.3 g $L^{-1}$으로 다소 높게 나타났으며, 약 3시간의 반응시간 조건에서 $NH_4$-N과 $PO_4$-P의 제거효율은 각각 80%와 41%로 나타났다. 각 실험에서 침전물을 현미경으로 분석한 결과 마네슘염을 사용한 경우 프리즘과 같은 결정체가 관찰된 반면 폐석회를 사용한 경우는 비결정질의 결정체가 주로 관찰되었다. 하수처리용량 158,880 $m^3\;d^{-1}$의 실규모 처리시설의 경우를 대상으로 한 통합 슬러지처리시스템의 물질수지 분석결과 결정화 반응조 유출수로 부터의 반송되는 영양물질의 재순환 부하(각각 하수 1 $m^3$ 당 0.13 g N와 0.19 g P)는 매우 낮게 유지되는 것으로 나타났다. 그러므로 이미 산업폐기물 형태로 존재하는 폐석회를 본 연구에서와 같이 통합 슬러지 처리시스템의 영양물질 회수 공정에서 재이용하는 것은 높은 환경적 및 경제적 이익과 동시에 산업폐기물의 지속발전적 처리/처분이라는 다양한 장점을 가질 것이다.

• 대한화장품학회지
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• 제29권2호
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• pp.205-232
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• 2003

Ursolic acid (UA) and Oleanolic acid (ONA), known as urson, micromerol and malol, are pentacyclic triterpenoid compounds which naturally occur in a large number of vegetarian foods, medicinal herbs, and plants. They may occur in their free acid form or as aglycones for triterpenoid saponins, which are comprised of a triterpenoid aglycone, linked to one or more sugar moieties. Therefore UA and ONA are similar in pharmacological activity. Lately scientific research, which led to the identification of UA and ONA, revealed that several pharmacological effects, such as antitumor, hepato-protective, anti-inflammatory, anticarcinogenic, antimicrobial, and anti-hyperlipidemic could be attributed to UA and ONA. Here, we introduced the effect of UA and ONA on acutely barrier disrupted and normal hairless mouse skin. To evaluate the effects of UA and ONA on epidermal permeability barrier recovery, both flanks of 8-12 week-old hairless mice were topically treated with either 0.01-0.1 mg/ml UA or 0.1-1 mg/ml ONA after tape stripping, and TEWL (Transepidermal water loss) was measured . The recovery rate increased in those UA or ONA treated groups (0.1 mg/ml UA and 0.5 mg/ml ONA) at 6 h more than $20\%$ compared to vehicle treated group (p<0.05). Here, we introduced the effects of UA and ONA on acute barrier disruption and normal epidermal permeability barrier function. For verifying the effects of UA and ONA on normal epidermal barrier, hydration and TEWL were measured for 1 and 3 weeks after UA and ONA applications (2mg/ml per day). We also investigated the features of epidermis and dermis using electron microscopy (EM) and light microscopy (LM). Both samples increased hydration compared to vehicle group from f week without TEWL alteration (p<0.005). EM examination using RuO4 and OsO4 fixation revealed that secretion and numbers of lamellar bodies and complete formation of lipid bilayers were most prominent $(ONA{\geq}UA>Vehicle)$. LM finding showed that thickness of stratum corneum (SC) was slightly increased and especially epidermal thickening and flattening was observed (UA>ONA>Veh). We also observed that UA and ONA stimulate epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;\alpha$. Protein expression of involucrin, loricrin, and filaggrin increased at least 2 and 3 fold in HaCaT cells treated with either $ONA\;(10{\mu}M)$ or UA $(10{\mu}M)$ for 24h respectively. This result suggested that the UA and ONA can improve epidermal permeability barrier function and induce the epidermal keratinocyte differentiation via $PPAR\;{\alpha}$. Using Masson-trichrome and elastic fiber staining, we observed collagen thickening and elastic fiber elongation by UA and ONA treatments. In vitro results of collagen and elastin synthesis and elastase inhibitory activity measurements were also confirmed in vivo findings. These data suggested that the effects of UA and ONA related to not only epidermal permeability barrier functions but also dermal collagen and elastic fiber synthesis. Taken together, UA and ONA can be relevant candidates to improve epidermal and dermal functions and pertinent agents for cosmeseutical applications.

• 한국환경과학회지
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• 제4권2호
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• pp.223-232
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• 1995

액체막의 운반체로 사용할 새로운 2개의 거대고리화합물을 합성하였다. 이들 결과들은 이 시스템을 구성하는데 있어서 이론의 응용성을 증명하여 준다. source phase의 공존이온으로서 $SCN^-$,$I^-$ 및 $Cl^-$이온을 그리고 receicing phases에서 $S_2O_3^{2-}$와 $P_2O_7^{4-}$을 이용한 액세막계로서부터 중금속 이온들에 대한 선택적 수송효율을 검토하였다. source phase의 M(II)이 $Cd(SCN)_2$$(P[SCN^-]= 0.40M)$, $Hg(SCN)_2([SCN^-]=0.40M)$, Pd(CN)$([CN^-]= 0.40M)$일때 M(II)의 수송율은 최대값을 나타낸다. 각가의 경쟁 양이온에 대한 Cd(II)이나 Pd(II)은 source phase가 00.3M-$S_2O_3^{2-}$이나 0.3M-$P_2O_7^{4-}$ 일때 가장 잘 분리된다.이 연구의 결과에서, 이 액체막계에서 효과적인 거대고리-매질수송을 하기 위해서는 두개의 규칙이 반드시 필요하다. 첫째, tiluence중으로 $M^{n+}$이온이 효과적으로 추출되고, 즉 만일 $M^{n+}$ 거대고리화합물 상호작용에 대한 logK값과 $M^{n+}$-거대고리화합물($L_1$이나 $L_2$)의 상호작용에 대한 logK값의 비가 충분히 크다면 receiving phase와 toluene의 접촉면으로부터 쉽게 중금속이온($Cd^{2+}$,$Pb^{2+}$ 및 $Hg^{2+}$)들이 떨어져 나온다. $L_1$(3,5-benzo-10,13,18,21-tetraoxa-1,7-diazabicyclo(8,5,5)eicosnan)은 $Cd^{2+}$ 과 $Pb^{2+}$ 이온과 안정한 착물을 형성한다. 그리고 $L_1$은 수용액중에서 용해하기가 매우 어렵다. 그리고 $Cd^{2+}$$L_1$나 $Pb^{2+}$$L_1$착물은 $Cd^{2+}-{(S_2O_3)}_2^{2-}$나 $Pd^{2+}-P_2O_7^{4-}$착물보다 비교적 불안정하다. 다른 한편으로 $Hg^{2+}-L_1$착물의 안정도는 $Hg^2-{2+}-(S_2O_3)_2^{2-}$이나 $Pb^{2+}-P0_2O_7^{4-}$의 그것보다 그리고 $L_2$(5,8,15,18,23,26-hexaoxa-1,12-diazabicyclo(10,8,8)octacosan)의 tuluene에 대한 분배계수는 $L_1$의 그것보다 훨씬 작다. 따라서 $Hg^{2+}$-$L_1$이나 $M^{n+}$이나 $M^{n+}-L-2(M^{2+}=Cd^{2+}, Pb^{2+}$이나 $Hg^{2+})$의 안정도수상수가 매우 큼에도 불구하고 이들 양이온의 수송량은 매우 적다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권2호
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• pp.263-278
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• 2004

Ursolic acid (UA)와 oleanolic acid (ONA)는 pentacyclic triterpenoid 성분으로 많은 식물들과 의학, 임상용 허브 등에 존재한다. 이런 UA나 ONA는 free acid 형태로 나타나거나, 1개 이상의 당이 연결된 aglycone으로 triterpenoid 배당체를 구성한다. UA와 ONA는 유사한 구조를 가지며 비슷한 약리효과를 나타내는 것으로 알려져 있다. 최근 연구에 의하면, 항종양, 간보호, 항염증, 함암 및 항균역할을 하는 것으로 보고되고 있다. 우리는 급성 장벽손상 및 정상 무모쥐 피부에 미치는 영항에 대한 연구를 했다. UA와 ONA의 피부장벽 회복에 대한 효과를 평가하기 위해서, 8-12주 된 무모쥐를 테이프 스트리핑 한 후, 한쪽 옆구리에 0.01 -0.1mg/mL 농도로 UA 또는 ONA를 국소도포하고 한쪽에는 vehicle만 처치하여 경표피 수분손실(TEWL)량을 측정하였다. UA (0.1mg/mL)와 ONA (0.5mg/mL)를 처리한 그룹의 회복률이 vehicle 처리군에 비해 테이프 스트리핑 후 6 h에서 20% 이상 증가했다.(p < 0.01). 또한 UA와 ONA의 급성장벽손상 회복과 함께 정상 피부장벽 기능에 미치는 영향을 확인하였다. 정상 피부장벽 기능에 대한 효과를 알아보기 위해, 보습력과 경표피 수분손실량을 UA와 ONA (각 2 mg/mL)를 처리한 1주째와 3주째에 측정하였고, 또한 표피와 진피의 상태를 확인하기 위해서 현미경 관찰을 실시하였다. 두 시료를 1주째부터 vehicle 도포군과 비교, 경표피 수분손실 없이 보습력을 증가시켰다(p < 0.005). 전자현미경 사진을 통해 UA와 ONA 도포에 따라 분비되는 층판소체의 증감(ONA$\geq$UA$\geq$vehicle)과 지질이중막 구조 이상 여부를 확인하였다 Light microscopy를 통해 각질층의 두께가 약간 증가함을 보였으며, 특히 표피두께 강화와 편평 현상이 나타났다(UA < ONA < Vehicle). 우리는 또한 UA와 ONA가 PPAR $\alpha$를 통해 표피 각질세포의 분화를 촉진함을 관찰하였다. Western blotting 실험을 통해, 표피 각질세포 분화와 관련된 involucrin, loricrin, filaggrin의 단백질 발현이 최소한 2-3배 이상 증가함을 HaCaT 세포에 UA와 ONA(각 10$\mu$M)를 24 h 처리 후 실험 결과로 확인할 수 있었다. 이런 결과를 토대로 UA와 ONA가 장벽기능 향상뿐 아니라 PPAR $\alpha$를 통한 표피 각질세포 분화를 유도함을 제시할 수 있었다. Masson-trichrome과 elastic fiber 염색법을 통해서, UA와 ONA 도포에 따른 콜라겐섬유의 비후(thickening)와 엘라스틴섬유의 신장(elongation)을 조직 사진으로 확인하였다. 시험관 시험을 통한 콜라겐 및 엘라스틴 합성실험과 엘라스틴 분해효소에 대한 저해능 평가를 통해 진피에 대한 UA와 ONA의 효과를 확인할 수 있었다. 이런 결과들을 토대로 UA와 ONA는 피부장벽기능 유지뿐 아니라, 진피 내 콜라겐섬유와 엘라스틴섬유 합성을 촉진하는 것을 관찰할 수 있었다. 이 결과로부터, UA와 ONA는 장벽기능 및 진피강화에 관여할 수 있는 기능성 화장품으로의 응용에 적절한 후보 물질로 제안할 수 있겠다.

• 한국물환경학회지
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• 제21권6호
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• pp.687-694
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• 2005

Lab-scale experiments have been carried out to investigate the effect of F/R ratio of ASBR (Anaerobic Sequencing Batch Reactor) process on the removal of the organic matters in ammonia stripped swine wastewater. Three ASBR inoculated with sludge mixed with granular sludge of UASB (Upflow Anaerobic Sludge Blanket) and anaerobic digested sludge of municipal wastewater treatment plant were operated. Ammonia stripped swine wastewater was used as influent. Prior to conducting the experiments with varied conditions, the effect of increasing organic loading rate from 2.34 to $5.79gTCOD_{Cr}/L$-day at a fixed F/R ratio of 0.1 on the organic removal efficiency has been studied during start-up period. As the result of the experiment, under the condition of varied organic loadings, less than $4.14gTCOD_{Cr}/L$-day, the removed efficiency $TCOD_{Cr}$ of the ASBR process is 83% resulted from the mean value of effluent $TCOD_{Cr}$, 9,125 mg/L during the start-up period. Then ASBRs were operated with F/R ratio of 0.024, 0.303 and 0.91 respectively. Organic loading rate was increased from 4.56 to $15.43gTCOD_{Cr}/L$-day to investigate the effects of F/R ratio and organic loading rate on the organic removal efficiency. As the result of the experiment, less than $6.23gTCOD_{Cr}/L$/L-day, F/R ratio haven't an effect on the organic removal efficiency and the mean removal efficiency of TSS, $TCOD_{Cr}$ and $SCOD_{Cr}$ was about 80%, 86% and 78% at the all of F/R ratio. But as organic loading rate was increased from 8.54 to $12.04gTCOD_{Cr}/L$-day at the F/R ratio of 0.024, the removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ decreased from 71% to 63%. The range of decreased removal efficiency of $SCOD_{Cr}$ at the F/R ratio of 0.024 was much more higher than at the F/R ratio of 0.303, 0.91. Thus, as organic loading rate was increased, ASBRs were operated with high F/R ratio to obtain high removal efficiency.