• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제51권4호
• /
• pp.513-517
• /
• 2013

본 연구는 광 촉매로써 널리 사용되어 온 perovskite 결정인 $SrTiO_3$ 골격에 형광능력이 우수한 Nb을 일부 삽입한 $Nb_xSrTi_{1-x}O_3$를 합성하였고, Nb와 Ti의 몰 비율에 따른 물 분해로부터 수소제조 성능을 비교하고자 하였다. 제조한 $SrTiO_3$ 및 $Nb_xSrTi_{1-x}O_3$ 분말에 대한 물성평가는 X-선 회절분석법(XRD), 에너지 분산형 X-선 분광계(EDS), 자외선/가시선 분광계(UV/Vis-spectrometer)를 통해 분석하였다. 메탄올:물(1:1) 광분해 수소제조 실험 결과, $SrTiO_3$ 광 촉매보다 Nb이 0.05 mol% 첨가된 $Nb_{0.05}SrTi_{0.95}O_3$ 광 촉매에서 촉매활성이 가장 뛰어났으며, 특히 염기성 용액에서 더 많은 양의 수소가 발생하였으며 8시간 반응 후 수소의 발생 누적 량은 4.9 mL였다.

• 한국응용과학기술학회지
• /
• 제38권1호
• /
• pp.118-125
• /
• 2021

본 연구에서 사용된 와송(Orostachys japonica A. Berger)은 암 치료를 위한 민간요법으로 오랫동안 사용되어 온 약초이다. 본 연구에서는 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능 활성에 대하여 실험한 결과를 보고한다. 와송(Orostachys japonica A. Berger) 에틸아세테이트 분획물의 항산화 효능은 0.10 mg/mL 농도에서 78.54%의 DPPH 라디칼 소거활성을 보였고, 73.48%의 ABTS+ 라디칼 소거활성을 나타내어 항산화 효과가 있는 것을 확인하였다. 또한 대체실험동물 모델인 제브라피쉬를 이용한 독성실험 결과에서는 모든 농도에서 100%의 배아 생존율을 보이고 응고 또는 부화지연을 관찰할 수 없어 독성이 없는 것으로 나타났으며, UV-B조사에 의해 유도된 ROS생성은 와송 에틸아세테이트 분획물을 처리한 모든 larvae에서 전체적으로 형광강도가 감소하였다. 특히 3 ㎍/mL 농도에서 양성대조군 대비 35.7%의 감소율을 보여 효과적으로 ROS 생성을 억제하였음을 확인하였다. 위와 같은 결과로 미루어보아, 와송 에틸아세테이트 분획물은 천연 항산화제로서 화장품 분야에서 응용 가능성이 있을 것으로 기대한다.

• 대한화학회지
• /
• 제66권2호
• /
• pp.86-91
• /
• 2022

안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚으로 왕겨와 톱밥으로 만든 퇴비를 각각 채취하였다. 분뇨의 발효 효율은 깔짚의 종류와 특성에 의해서 상당한 영향을 받으며 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 저감시키기 위해 고려되어야 할 요소이다. 시료의 온도에 따른 중량 변화는 열중량 분석기(TG-DTA)로, 구성성분은 X-선 형광분석기(XRF)로 조사하였다. 빗물에 의해 퇴비에서 침출되어 나오는 아질산성질소(NO₂^-), 질산성 질소(NO₃^-), 인산이온(PO₄^3-)과 암모니아성 질소(NH₄⁺), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 각각 각각 이온 크로마토그래프(IC)와 자외선/가시광선 분광기(UV/Vis spectrometry)를 이용하여 측정하였다. 결과적으로, 왕겨에 비하여 톱밥에서 분뇨의 발효 효율이 대략 3배 높게 나타났다. 우분의 발효성이 높을수록 암모니아성 질소의 탈질화 효율이 높았으며, 유기인도 인산이온으로 변화되었다. 덧붙여, 인산이온은 Ca와 Mg를 첨가하여 인산칼슘(CaHPO₄·3H₂O)과 스투루바이트(NH₄MgPO₄·6H₂O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제61권1호
• /
• pp.91-100
• /
• 2022

진드기는 박테리아, 바이러스, 원생동물 및 균류를 포함한 다양한 병원체를 전달할 수 있는 감염병매개체이다. 진드기는 불리한 환경조건에서도 생존할 수 있는 능력이 있으며, 흡혈이 필수적인 절지동물의 진화적 산물로써 비흡혈 기간이 장기간 지속되는 경우에도 생존이 가능하다. 특히, 높은 온도와 낮은 습도 환경에서도 견딜 수 있는 수분 조절 메커니즘과 내열성의 생리적 특징은 진드기가 전 세계적으로 분포하도록 한 중요한 요인이다. 진드기의 침샘, 말피기관, 후장 그리고 뇌를 포함하는 여러 기관이 관여하는 물과 이온의 획득 및 배출은 복합적인 메커니즘에 의해 조절된다. 진드기가 수분을 확보하는 주요 경로는 흡혈과정 또는 공기 중 수증기를 직접 포집하는 방식이며, 이와 더불어 진드기가 자연조건에서 맺힌 물방울을 직접 마시며 수분을 보충한다는 것이 최근 본 연구진의 연구를 통해 밝혀졌다. 물방울에서 획득된 수분은 진드기 침샘의 포도상 부위(유형 I) 또는 중장을 통해 체내로 흡수된다는 것이 형광물질 추적을 통해 확인되었다. 이 연구 결과는 진드기 방제 및 병원체 전파 억제를 위한 전략 개발에 새로운 방향을 제시하였다. 본 종설에서는 진드기 방제를 위한 잠재적 표적인 진드기의 수분조절 및 표피 배설의 생리적 메커니즘을 종합적으로 다룬다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제25권2호
• /
• pp.89-94
• /
• 2016

본 연구는 인공광 이용형 식물공장에서 common ice plant를 재배하였을 때 생육에 대한 적합한 배양액 조성, 배양액 산도, 급액 간격, 광도 및 재식거리를 알아보고자 수행되었다. 식물공장 유형은 완전제어형 식물공장형태로 인공광원은 삼파장 형광등을 사용하였으며, 광주기는 12시간 일장주기였다. 수경재배시스템은 3단으로 구성된 박막수경시스템이었다. 식물공장내 온도, 상대습도와 이산화탄소 농도는 ON/OFF 제어하였다. 배양액은 일본원예시험장액과 식물체 분석으로 개발 배양액을 가지고 비교 실험 하였다. 배양액의 산도와 급액 간격 실험은 pH 6.0과 7.0 그리고, 5분 간격과 10분 간격으로 순환 할 경우 생육 차이를 알아보았다. 광도는 90과 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 2처리 하였다. 재식거리는 열간 간격을 15cm로 고정한 후, 열내 간격 10cm, 15cm, 20cm와 25cm 4처리로 처리하였다. 적당한 배양액의 조성은 N 7.65, P 0.65, K 4.0, Ca 1.6과 Mg $1.0mM{\cdot}L^{-1}$이었다. 지상부 생체중과 건물중은 pH 6과 7 그리고 5분 간격과 10분 간격 처리간의 유의적인 차이는 없었다. 지상부 생체중과 건물중은 광도 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$에서 높았다. 재식거리가 증가할수록, 단위면적당 생체중과 건물중은 감소하는 경향을 보였다. 식물 생산 시스템에서 common ice plant 생육에 적합한 배양액 관리(조성, pH와 급액간격)와 재배관리(광도와 재식밀도)를 알아본 결과, 생육에 적합한 배양액 조성으로 pH 6.0-7.0로, 급액 10분 간격으로 공급해 주는 것이 좋으며, 광도 $180{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$와 재식밀도 $15{\times}15cm$로 재배하는 것이 좋을 것으로 판단된다.

• 한국버섯학회지
• /
• 제12권3호
• /
• pp.220-225
• /
• 2014

양송이 재배농가는 복토재료로 흙을 사용하고 있으며, 대부분의 농가는 채취된 그대로 사용하고 있어 흙속에 있는 각종 병원균의 감염으로 버섯재배에 실패하는 농가가 많다. 복토 살균온도에 따른 미생물의 밀도변화를 조사한 결과 호기성세균은 양송이 생육주기가 길어질수록 증가하였으며 2주기 수확후 부터는 급격히 증가하였다. 사상균은 복토 8일째 무처리에서 급격히 증가하였고, 살균 처리구에서는 증감을 반복하다가 2주기 수확후 부터 급격히 증가하였다. 푸른곰팡이균도 증감을 반복하다가 2주기 수확후부터 급격히 증가하였다. 형광성 Psuedomonas속은 살균온도가 높은 처리구에서 높은 밀도를 보였으며, 복토 22일에는 $100^{\circ}C$-30분과 60분에서 다른 처리구보다 급격히 증가하였다. 중온성 방선균은 복토 15일 약간 증가하는 경향을 보였다가 1주기 수확후부터 급격히 증가하였다. 고온성 방선균은 복토 15일에 급격히 증가하여 복토 22일에 가장 높은 밀도를 보였지만, 1주기 수확후 부터 급격히 감소하였다. 양송이버섯의 수량과 품질은 $80^{\circ}C$-90분에서는 상품 및 중품의 수량이 가장 높았다. 병해충 발생은 $100^{\circ}C$-30분 처리에서 가장 낮았지만 양송이의 수량이 낮았으며, $100^{\circ}C$-60분 처리구에서는 양송이 수량은 높았으나, 병해충의 발생이 높았다. 따라서 양송이 재배를 위한 복토의 적정 살균조건은 $80^{\circ}C$-60분, $80^{\circ}C$-90분이 가장 좋을 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
• /
• 제24권1호
• /
• pp.1-8
• /
• 2009

현재까지 연구 개발된 바이오칩 및 센서의 경우에는 생체분자 상호작용의 분석을 수행하기 위해서 효소나 형광 물질 등과 같은 표지물질을 생체분자에 주입할 필요성이 있었다. 이러한 표지작업은 단백질 등과 같이 고차구조를 형성하는 생체분자에 있어서 그 분자인식능을 저하시키는 문제가 발생하게 된다. 그리고 표지작업은 일련의 조작이 필요하기 때문에 조작의 복잡성을 띄게 되고, 간편성을 저해하는 문제가 발생하게 되며, 분석 결과를 얻기 위해서는 장시간을 필요로 하게 된다. 또한, 생체분자 상호작용의 분석에 적용되는 측정장치도 대형화하게 되어 온사이트 모니터링에 이용하기 어렵다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해서 비표지로 생체분자의 상호작용 분석이 가능한 SPR 광학특성, QCM 및 전기화학법 등을 이용한 비표지 바이오칩 및 센서가 개발되었다. 하지만 표지 바이오칩 및 센서와 마찬가지로 장치의 대형화 및 복잡화, 간편성 및 감도 등에 문제가 있었다. 따라서 지금까지 개발되어진 표지 및 비표지 바이오칩의 문제들을 해결하기 위해서 나노구조에서만 발현되는 새로운 광학특성인 LSPR을 기반으로 하는 새로운 형태의 코어-쉘 구조 나노입자 바이오칩이 제작되었다. 코어-쉘 나노입자 바이오칩의 표면에 수직방향으로부터 입사광을 조사하고 바이오칩 표면으로부터 반사된 반사광을 검출기로 검출하여 흡수 스펙트럼을 소형의 분광기로 해석함으로서 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서를 완성하였다. 또한 단백질 항원-항체 반응에 대한 비표지 검출 및 정량특성을 평가한 결과, 감도, 간편성, 유연성, 폭넓은 응용성 등에 양호한 특성을 확인할 수 있었다. 이상에서 살펴본 바와 같이, 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 생체분자 상호작용의 분석에 많이 이용되고 있는 단백질, DNA, 세포 등의 생체분자에 유연하게 대처할 수 있을 것으로 생각되어지며, 그 밖에 의료, 식품분석, 환경 및 공정 모니터링 등 분야에 폭넓게 이용될 것으로 기대되고 있다. 또한 본 코어-쉘 나노입자 바이오칩 기반 비표지 광학 바이오센서는 소형으로 저렴한 분광기를 이용하여 측정을 실시하고 있기 때문에 온사이트 모니터링에의 적용도 가능할 것으로 생각된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
• /
• 한국진공학회 2012년도 제42회 동계 정기 학술대회 초록집
• /
• pp.321-322
• /
• 2012

의료용 방사선 장비는 초기의 아날로그 방식의 필름 및 카세트에서 진보되어 현재는 디지털 방식의 DR (Digital Radiography)이 널리 사용되며 그에 관한 연구개발이 활발히 진행되고 있다. DR은 크게 간접방식과 직접방식의 두 분류로 나눌 수 있는데, 간접방식은 X선을 흡수하면 가시광선으로 전환하는 형광체(Scintillator)를 사용하여 X선을 가시광선으로 전환하고, 이를 Photodiode와 같은 광소자로 전기적 신호로 변환하여 방사선을 검출하는 방식을 말하며, 직접 방식은 X선을 흡수하면 전기적 신호를 발생 시키는 광도전체(Photoconductor)를 사용하여 광도전체 양단 전극에 고전압을 인가한 형태를 취하고 있는 가운데, X선이 조사되면 일차적으로 광도전체 내부에서 전자-전공쌍(Electron-hole pair)이 생성된다. 이들은 광도전체 양단의 인가되어 있는 전기장에 의해 전자는 +극으로, 전공은 -극으로 이동하여 아래에 위치한 Active matrix array을 통해 방사선을 검출하는 방식이다. 본 연구에서는 직접방식 X-ray 검출기에서 활용되는 a-Se을 ITO (Indium Thin oxide) glass 상단에 Thermal evaporation증착을 이용하여 두께 $50{\mu}m$, 33 넓이로 증착 시킨 다음, a-Se상단에 Sputtering증착을 이용하여 ITO를 11 cm, 22 cm, $2.7{\times}2.7cm$ 넓이로 증착시켜 상하부의 ITO를 Electrode로 이용하여 직접방식의 X-ray검출기 샘플을 제작하였다. 제작 과정 중 a-Se의 Thermal evaporation증착 시, 저진공 $310^{-3}_{Torr}$, 고진공 $2.210^{-5}_{Torr}$에서 보트의 가열 온도를 두 번의 스텝으로 나누어 증착 시켰다. 첫 번째 스텝 $250^{\circ}C$, 두 번째 스텝은 $260^{\circ}C$의 조건으로 증착하여 보트 내의 a-Se을 남기지 않고 전량을 소모할 수 있었으며, 스텝간의 온도차를 $10^{\circ}C$로 제어하여 균일한 박막을 형성 할 수 있었다. Sputtering증착 시, 저진공 $2.510^{-3}$, 고진공 $310^{-5}$에서 Ar, $O_2$를 사용하여 100 Sec간 플라즈마를 생성시켜 ITO를 증착하였다. 제작된 방사선 각각의 검출기 샘플 양단의 ITO에 500V의 전압을 인가하고, 진단 방사선 범위의 70 kVp, 100 mA, 0.03 sec 조건으로 X-ray를 조사시켜 ITO넓이에 따른 민감도(Sensitivity)와 암전류(Dark current)를 측정하였다. 측정결과 민감도(Sensitivity)는 X-ray샘플의 두께에 따른 $1V/{\mu}m$ 기준 시, 증착된 ITO의 넓이가 11 cm부터 22 cm, $2.7{\times}2.7cm$까지 각각 $7.610nC/cm^2$, $8.169nC/cm^2$, $6.769nC/cm^2$로 22 cm 넓이의 샘플이 가장 높은 민감도를 나타내었으나, 암전류(Dark current)는 $1.68nA/cm^2$, $3.132nA/cm^2$, $5.117nA/cm^2$로 11 cm 넓이의 샘플이 가장 낮은 값을 나타내었다. 이러한 데이터를 SNR (Signal to Noise Ratio)로 합산 하였을 시 104.359 ($1{\times}1$), 60.376($2{\times}2$), 30.621 ($2.7{\times}2.7$)로 11 cm 샘플이 신호 대 별 가장 우수한 효율을 나타냄을 알 수 있었다. 따라서 ITO박막의 면적이 클수록 민감도는 우수하나 그에 따른 암전류의 증가로 효율이 떨어짐을 검증 할 수 있었으며, 이는 ITO면적이 넓어짐에 따른 저항의 증가로 암전류에 영향을 끼침을 할 수 있었다. 본 연구를 통해 a-Se의 ITO 박막 면적에 따른 전기적 특성을 검증할 수 있었다.

• Applied Microscopy
• /
• 제42권1호
• /
• pp.27-33
• /
• 2012

Transient receptor potential ankyrin 1 (TRPA1)은 $17^{\circ}C$보다 낮은 유해한 온도 및 자극적인 화합물에 의해 활성화되며 통각을 조절한다. 그러나 TRPA1에 의한 통각정보가 어떻게 처리되는지에 대한 정보는 많이 알려져 있지 않다. 본 연구에서는 흰쥐의 삼차신경절에서 TRPA1을 발현하는 신경세포의 특성을 규명하기 위해서, 면역형광기법을 사용하여 TRPA1을 발현하는 신경세포에서 다른 통각수용기들에서 발현되며, 특징적인 기능을 수행하는 수용기인 transient receptor potential vanilloid 1 (TRPV1)와 $P2X_3$와의 발현양상을 조사하였다. TRPA1을 발현하는 신경세포에서 열감각수용기이며, 통각표지자인 TRPV1과의 공존을 조사해 본 결과, TRPA1 면역양성 신경세포 중에서 58.8% (328/558)가 TRPV1을 동시에 발현하였으며, 41.2% (230/558)가 TRPA1만 발현하고 TRPV1을 발현하지 않았다. TRPA1을 발현하는 신경세포 중 TRPV1을 동시에 발현하는 신경세포는 대부분 작거나 중간크기였다. 또한 TRPA1과 조직의 손상, 그리고 염증 시 분비되는 ATP와 결합하는 $P2X_3$와의 공존을 조사해 본 결과, TRPA1 면역양성 신경세포 중에서 26.1% (310/1186)의 신경세포에서 $P2X_3$을 동시에 발현하였으며, 73.9% (876/1186)의 신경세포에서 TRPA1만 발현하였다. TRPA1을 발현하는 신경세포 중 $P2X_3$을 동시에 발현하는 신경세포는 대부분 작거나 중간크기였다. 이러한 결과는 TRPA1을 발현하는 신경세포가 TRPV1 또는 $P2X_3$를 동시에 발현함으로써 동일한 신경세포가 구강안면영역에서의 냉통각 및 열통각을 조절할 뿐 아니라, 냉통각 및 염증성동통을 동시에 전달하는 등 하나의 신경세포가 여러 가지 통각의 전달에 관여하는 것을 시사한다.

• 한국응용곤충학회지
• /
• 제53권3호
• /
• pp.199-207
• /
• 2014

곤충(초파리, 모기, 누에)은 해충방제, 유용물질생산, 의학연구 등을 위해 유전자변형 곤충으로 개발되어 왔지만, 아직까지 국내에서 유전자변형 곤충에 대한 환경위해성 평가 등이 거의 실시 되지 못하고 있다. 따라서, 본 연구에서 유전자변형 누에의 환경위해성 평가를 3가지 항목(이동성, 생존능력, 산란 및 부화율)으로 진행하였다. 첫째, 기본 사육 절차에서의 탈출가능성(이동성), 둘째, 사육환경으로부터 탈출시 생존 가능성(8개의 극한 환경조건; 고온, 저온, 건조, 습함, 먹이의 유무), 셋째, 비유전자변형 누에♀ ${\times}$ 비유전자변형 누에♂, 비유전자변형 누에♀ ${\times}$ 유전자변형 누에♂, 유전자변형 누에♀ ${\times}$ 비유전자변형 누에♂, 유전자변형 누에♀ ${\times}$ 유전자변형 누에♂으로부터 나온 산란 및 부화율을 비교 하였다. 유전자변형 누에와 비유전자변형 누에의 이동성은 통계적으로 차이가 없었으며, 산란 및 부화율 또한 통계적 차이가 없었다. 다만, 비유전자 변형 암수쌍에서 산란된 알의 부화율보다 유전자변형 누에♀와 비유전자변형 누에♂에서 산란된 알의 부화율이 통계적으로 낮은 결과를 보였다. 극한환경에서의 생존율 실험에서 상대적으로 유전자변형 누에가 비유전자변형 누에보다 생존율이 낮았으며, 특히 고온조건의 환경에서 통계적으로 생존율이 낮은 결과를 보였다. 저온 조건의 경우 누에 유충의 동면으로 인해 실험결과를 명확하게 얻을 수 없었다. 유전자변형 누에와 비 유전자변형 누에가 일부의 차이를 보였으나 모든 실험에서 유전자변형 누에의 값이 비유전자변형 누에보다 낮게 나타났으며, 결과적으로 이번 연구에서는 유전자변형 누에의 위해성은 비유전자변형 누에보다 적었다.