친환경적인 태양에너지를 사용하여 대기오염물질인 NOx를 광화학적 반응으로 변환시키는 연구를 수행하였으며 광촉매를 모르타르 표면에 코팅한 시편을 제조하여 NOx의 광화학적 전환율을 분석하였다. TiO2 광촉매를 거푸집의 하부에 먼저 넣고 시멘트 모르타르를 넣은 후 시멘트 모르타르를 양생시켜 광촉매 코팅된 콘크리트를 제조하였다. 거푸집 바닥에 미리 grease를 도포함으로써 양생 후에 콘크리트가 쉽게 탈형될 수 있도록 하였다. TiO2 코팅 양, UV-A 광 세기, 전체 기체 유량, 상대 습도, 그리고 초기 NOx 농도와 같은 공정 변수를 체계적으로 변화시켜서 광촉매 반응에 의한 NOx의 전환율을 조사하였다. 제조된 광촉매 코팅된 콘크리트가 다양한 공기 중의 공정 변수 조건에서 NOx를 성공적으로 전환시키는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 NOx, SOx, VOCs 등의 대기오염물질을 효과적으로 제어하기 위한 건물, 터널, 또는 도로와 같은 인프라 시설의 설계를 위한 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 본다.
본 연구는 탈회 유전치에 3가지 불소바니쉬를 이용하여 인공우식의 재광화 효과를 비교 평가하였다. 인공우식용액에 40개의 건전한 유전치 시편을 침적시킨 후, $37^{\circ}C$ 항온기에 7일 동안 보관하여 유전치에 탈회를 형성하였다. Cavity shield$^{TM}$, V varnish$^{TM}$, MI varnish$^{TM}$를 1주일에 한 번씩 3주 동안 탈회된 유전치에 도포 후 불소바니쉬 종류에 따른 미세경도 변화를 평가하였다. 1주차에서는 MI varnish$^{TM}$군이 가장 높은 재광화 효과를 보였고 다음으로 V varnish$^{TM}$군이 높았으며, Cavity shield$^{TM}$군이 낮은 재광화 효과를 보였으며, 세 군 모두 유의한 차이는 없었다(p > 0.05). 2주차에서는 V varnish$^{TM}$군이 가장 높은 재광화 효과를 보였으며 그 다음으로 MI varnish$^{TM}$군 높았지만 V varnish$^{TM}$군과 유의한 차이는 없었다(p > 0.05). Cavity shield$^{TM}$군은 V varnish$^{TM}$군과 MI varnish$^{TM}$군에 비해 유의하게 낮은 재광화 효과를 보였다(p < 0.05). 3주차에서는 V varnish$^{TM}$군이 나머지 두 군과 유의한 차이를 보이며 가장 높은 재광화 효과를 보였고(p < 0.05), 다음으로 MI varnish$^{TM}$군이 높았으며 Cavity shield$^{TM}$군이 가장 낮은 재광화 효과를 보였지만, MI varnish$^{TM}$군과의 유의한 차이는 없었다(p > 0.05). 총 미세경도 증가량은 Cavity shield$^{TM}$군에 비해 V varnish$^{TM}$군과 MI varnish$^{TM}$군이 높았으며(p < 0.05), V varnish$^{TM}$군과 MI varnish$^{TM}$군 사이 통계학적 유의한 차이는 없었다(p > 0.05).
상아질의 재광화에 적당한 불소농도에 대하여는 서로 다른 주장이 존재하므로 불소가 병소 내 무기질의 분포와 수산화인회석 결정성장에 미치는 영향을 분석하기 위하여 이 연구를 시행하였다. 치아절편을 유산완충 탈회용액에 넣어 인공 치아우식을 형성한 후, 재광화 효과를 관찰하기 위해 불소농도가 각각 1, 2, 4 ppm인 유산완충 재광화용액에서 7일간 유지시켰다. 우식 진행과 재광화 양상을 관찰하기 위하여 탈회 2일, 재광화 7일 등 총 9일간 편광현미경으로 관찰하였으며 수산화인회석결정의 변화를 관찰하기 위하여서는 정상상아질, 탈회 2일군, 재광화 7일군의 파절시편을 주사전자현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 모든 군에서 병소상부의 무기질침착과 병소하부의 무기질소실이 동시에 일어났다. 2. 불소농도가 증가하면 우식 병소의 무기질침착이 증가하였다. 3. 수산화인회석결정이 커졌다. 본실험의 결과에 의하면, 상아질의 우식과 재광화과정이 단순히 탈회 또는 재광화만이 독립적으로 일어나는 과정이 아니고 이 두 과정이 동시에 일어나는 동력학적인 과정이다. 또한 불소농도의 증가와 함께 재광화 양상도 증가하였고, 이러한 재광화는 유기기질망 주위의 수산화인회석결정을 중심으로 진행되었다.
금속의 착물을 첨가제로 사용하여 햇빛에 의한 고분자 물질의 분해를 빠르게 하고자 하였다. 첨가제는 햇빛의 자외선에 의해 들뜬상태가 되어 공기중의 산소를 들뜬 단일상태로 만들어 준다. 들뜬 산소는 고분자의 골격에 카르보닐기나 히드록실기와 같은 작용기를 만들어 주며 동시에 골격을 끊어준다. 이러한 작용기는 미생물에 의해 공격받기 쉬우므로 고분자물질은 점점 저분자 물질로 되어 분해된다 적외선 스펙트럼으로 이러한 작용기들의 생성을 측정하였으며, 점성도의 측정과 비교하여 이러한 기들의 생성이 분자량의 감소와 비례함을 알았다. 첨가제의 종류를 바꾸어 가며 그 효과를 비교함으로써 350${\sim}$400nm의 자외선에서 센 charge-transfer band를 가지는 금속착물이 효과가 좋으며 특히 철의 디티오카르밤산 착물과 그와 유사한 구조의 착물이 좋은 효과를 보여줌을 알았다.
21세기 정보기반사회에서는 정보처리량의 증가로 인한 대용량 정보 교환을 위하여 신호처리의 고속화/광대역화가 요구되어진다. 완전 광통신망의 구축에 의한 대용량의 광통신을 위해서는 고속이며, 집적화가 가능한 저가의 광전자 소자 개발이 필요하다. 광전자 소자 중 전기-광학 변조 효과를 이용한 광소자의 구현을 위한 소재로서 극성 배향된 비선형 광학 유기고분자 소재는 가공성이 뛰어나 원하는 형태의 광도파로로 제조할 수 있다는 장점에 많은 연구가 진행되고 있다. 그러나 아직 전기광학계수의 향상과 더불어 유기고분자가 가지고 있는 열 및 광화학적 안정성이 낮은 기본적인 문제점과 폴링(poling)에 의해 배향된 극성이 시간에 따라 완화되는 문제의 해결이 요구되고 있다. 이러한 문제점 해결을 위한 기초 연구로 유기물을 졸-겔 매트릭스에 나노 사이즈로 분산하는 방법으로 유기물의 내화학적 안정성을 향상하고자 시도하였다. 잘 알려져 있는 바와 같이 유/무기 하이브리드 졸-겔 재료는 광 투광성이 우수하고 저온에서의 재료 합성과 저가 공정이 가능하여 광기능성 유기물의 호스트(host) 재료로 많이 연구되고 있다. 본 연구에서는 MTMS(methyltrimethoxysilane)과 TEOS (tetra-ethoxyorthosilicate)를 0-100 mol%로 혼합하고 가수분해하는 방법으로 친수성/친유성 특성을 제어하여, 분산되는 유기물의 사이즈를 조정하였다. 각 실험 조건에 따른 유기물 분산체의 크기를 SEM 및 TEM으로 관찰하였으며, 나노 사이즈로 분산된 유/무기 졸-겔 코팅막의 광학적 특성을 프리즘 커플러를 이용하여 조사하였다.
본 연구는 전과정평가 기법으로 석유화학업체에서 발생하는 폐수처리슬러지의 매립처리에 대한 잠재적인 환경영향을 평가하고 매립가스 활용에 의한 환경영향의 저감을 평가하였다. 본 연구의 기능단위는 '폐수처리슬러지 1 ton의 매립'이며, 시스템경계는 폐수처리슬러지가 매립장으로 투입 처리되는 과정을 포함하며 외부에너지 생산 및 이용까지 확장하였다. 환경영향은 매립공정 및 침출수처리공정에서 높게 나타났으며, 지구온난화 및 광화학적산화물생성은 매립공정에서, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 오존층파괴는 침출수처리공정에서 높게 나타났다. 영향범주별 주요원인물질은 Crude oil(자원고갈), $NO_X$(산성화, 부영양화), $CH_4$(지구온난화, 광화학적산화물생성), $Cl_2$(오존층파괴) 이었다. 자원고갈, 산성화, 부영양화는 침출수처리과정 중 사용되는 전기의 생산에 의한 부하가 주원인으로 나타났으며, 지구온난화, 광화학적산화물생성은 포집되지 않는 매립가스에 포함된 메탄이 주원인이었다. 이에 매립가스에 의한 전기 생산, 공정개선 등으로 전기사용량을 저감하거나 메탄가스 회수율 향상, Flaring system, 매립가스의 연료대체 등으로 메탄배출량을 저감하는 것이 환경영향을 저감하는 방안이 될 수 있다. 한편, 영향범주별 환경영향은 지구온난화-자원고갈-광화학적산화물생성 순으로 나타나 지구온난화가 약 90% 이상의 절대적 환경영향을 미치는 것으로 나타났다. 이에 환경영향을 줄이는데 메탄의 배출량을 저감하는 것이 전기사용량을 저감하는 것보다 우선순위가 높은 것으로 나타났다. 매립가스의 연료대체에 의한 회피효과를 검토한 결과, B-C유 또는 LNG를 대체할 경우 각각 32.7%, 12.0%의 환경영향을 저감할 수 있는 것으로 나타났다.
우리나라는 에너지원 다변화정책의 부족으로 인하여 화석연료의 과다사용 현상을 유발하고 있으며, 이로 인한 대기 및 기상환경의 악화현상이 초래되고 있는 실정이다. 또한, 산성비, 산성안개, 광화학스모그, 온실효과 및 사막화 현상의 원인이 되고 있으며, 이로 인한 심각한 환경오염문제를 유발시키고 있다. 한편, 경주 및 주변지역에는 1,000여 년을 지켜온 많은 석조문화재와 다양한 문화유적이 산재하여 있다. (중략)
chitosan은 골치유증진 및 골세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려진 천연의 생분해성 고분자이다. 이연구에서는 chitosan 및 chitosan/tricalcium phosphate(TCP) 다공성 기질을 제조하여 골이식재 및 조직공학적 골형성을 위한 3차원적 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하고자 하였다. chitosan 용액 및 TCP가 포함된 chitosan 용액을 동결건조함으로써 소공의 크기가 $100-200{\mu}m$인 스폰지형태의 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 제작하였다. 골이식재로서의 효과를 평가하기 위하여 백서의 두개골 결손부에 제작된 chiosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 각각 이식하고 2주 및 4주 후에 동물을 희생하여 조직학적으로 치유양상을 관찰하였다. 조직공학적 골형성을 위한 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하기 위하여 백서 태자의 두개골에서 분리된 골아세포를 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질에 각각 접종하고 56일간 배양하면서 각 기간 별로 세포수, 염기성 인산효소 활성, 축적된 calcium의 양을 측정하였고 배양된 세포-기질 혼합체를 광학현미경 및 주사전자현 미경하에서 조직학적 관찰을 시행하였다. 백서 두개골결손부에 이식된 chitosan 및 chiosan/TCP 다공성 기질은 별다른 이물반응 없이 자연 분해되면서 신생골조직 내에 매립되었으며 이식하지 않은 대조군에 비해 유의하게 높은 신생골형성 효과를 나타내어 우수한 골전도성이 있음이 확인되었다. 신생골형성 양상이나 형성된 양에 있어서 두 가지 기질간의 유의한 차이는 없었다. 골아세포-기질 혼합체의 배양결과, 접종후 배양 28일 경과 시까지 골아세포수는 지속적으로 증가하다가 이후에는 5 8일까지 성장정도가 둔화되었다. 염기성 인산효소의 활성 및 calcium 축적량은 접종후 배양시간경과에 따라 56일까지 지속적으로 증가하였다. 세포수 및 염기성 인산효소의 활성에서 두 기질간의 유의한 차이는 없었고, calcium 축적량에 있어서는 chitosan/TCP 기질에서 유의하게 높았고 증가속도도 컸다. 배양된 골아세포가 접종된 다공성 기질의 조직학적 관찰결과, 골아세포는 다공성 기질에 잘 부착하여 중층의 형태로 성장하면서 광화된 골기질을 형성함이 관찰되었다. 배양 14일부터 작은 골편형태의 골형성이 기질 표면에 부착되어 관찰되었고, 배양기간이 길어짐에 따라 성장하여 배양 56일째에는 상당한 양의 광화된 골질이 형성됨이 관찰되었다. 배양 56일 경과후의 광화된 골질의 양은 chitosan/TCP 기질에서 더 많았다. 이 연구의 결과, chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질이 골이식재로서 뿐만 아니라, 조직공학적 골형성에 적용되는 골아세포의 배양을 위한 3차원구조의 세포지지체로 이용되어 골재생술식에 유용한 생체재료로 활용될 수 있음이 확인되었다.
Objectives : This study was designed to investigate the effects of Sasim-tang (SST) on proinflammatory cytokine production in a photothrombotic ischemia mouse model. Methods : Photothrombotic ischemia was induced in stereotactically held male Balb/c mice using rose bengal (10 mg/kg) and cold light. The target of photothrombotic ischemic lesion was 1 mm anterior to bregma and 3 mm lateral to midline with 2 mm in diameter, which are decreased by oral administration of SST. Results : SST protected ischemic death of brain cells through inhibition of pro-inflammatory cytokines production and catalytic activation of caspase-3 protease in photothrombotic ischemia mouse model. Conclusions : The results of this study suggest that SST can have protective effects on brain cell damage in a photothrombotic ischemia mouse model.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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