• 대한화장품학회지
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• 제34권2호
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• pp.93-99
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• 2008

지금까지 (-)-epigallocatechin-3-gallate(EGCG)는 인간의 피부에 유용한 녹차 카테킨 중에서 가장 강력한 항산화 성분으로 알려져 왔다. 본 연구팀은 용매, 온도, 압력 등 다양한 조건을 변화시키며, 멸균과정(autoclaving) 중에 발생하는 이성질체화(epimerization) 과정을 연구하여, gallocatechin-3-gallate(GCG) 함량이 크게 증가된 열전환-EGCG-복합체(heat-epimerzied-EGCG-mixture, HE-EGCG-mix)를 순수한 EGCG로부터 조제 하였다. 이러한 열전환-EGCG-복합체는 무모쥐 SKH-1을 이용한 실험에서, 손상된 피부 장벽의 회복 시에 인보루크린 7(involucrin 7) 단백질의 발현량을 EGCG 처리 시보다 증가시킴을 확인하였다. 또한, in vitro 실험을 통하여 GCG는 $PPAR-{\alpha}$에 대한 전이활성(transactivation) 효과가 EGCG보다 뛰어남을 확인하였다. 이러한 결과는 열전환-EGCG-복합체에 함유된 고함량의 GCG 성분에 의해서, 피부 장벽 손상 회복 시 PPAR에 의해 매개된 각질형성세포(keratinocyte)의 분화가 더욱 촉진될 수 있음을 암시한다. 따라서, EGCG의 C-2 에피머(epimer)인 GCG는 녹차 카테킨을 이용한 피부 장벽 개선 용도의 화장품과 건강식품 개발 시 주요 소재로 활용될 수 있다.

• 멤브레인
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• 제21권4호
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• pp.367-376
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• 2011

매립지나 유기성폐기물의 혐기성소화에서 발생되는 바이오 메탄가스 혼합물에서 이산화탄소를 제거하고 고농도의 메탄을 연료로 정제하는 기술은 온실가스의 저감과 신재생에너지 개발의 두 가지 장점을 함께 가지고 있다. 고분자 소재를 이용한 분리막기술은 메탄의 분리에 경제적으로 적용될 수 있는 기술이다. 본 연구에서는 이산화탄소/메탄의 선택도가 50, 이산화탄소의 투과도가 3.4 barrer로 알려진 폴리이서설폰[1]을 고분자 소재로 사용하고, 비용매 첨가제로 폴리이서설폰을 잘 팽윤시키는 아세톤의 함량을 달리하여 비대칭 중공사막을 제조하였다. 아세톤의 함량 9 wt%, 방사높이 10 cm, 4 wt% PDMS 코팅을 거친 폴리이서설폰 중공사막은 이산화탄소 투과도 36 GPU 및 이산화탄소/메탄 선택도 46의 우수한 성능을 나타내었다. 최적조건의 비대칭 폴리이서설폰 중공사막을 이용하여 제조된 모듈의 이산화탄소/메탄 순수가스 및 혼합가스 투과특성을 압력, 유입조성의 변화에 따라 관찰하여 분리막 공정을 구성한 결과 10 atm의 압력조건에서 95%의 메탄을 58%의 회수율로 얻을 수 있는 것으로 나타났다.

• 멤브레인
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• 제21권1호
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• pp.62-71
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• 2011

공기 중 산소의 분압이 높아지면 불연성인 질소의 감소로 높은 열효율을 낼 수 있으며, 고농도의 질소는 LNG선의 방폭기체 및 청과류의 신선도를 유지하는데 이용되므로 효율적인 공기 중의 산소/질소 분리 공정은 매우 중요하다. 분리막은 적은 에너지 소모로 산소와 질소를 동시에 분리 농축시킬 수 있다. 본 연구에서는 막 재료로 폴리이서설폰을, 방사용매로 NMP를 그리고 첨가제로는 비용매이면서 PES를 잘 팽윤시키는 Acetone을 사용하였다. 방사용액을 아세톤의 첨가량의 변화에 따라 0, 6.5, 15, 25, 31.5% (wt%)로 조절하여 제조하였고, 각 방사용액을 0~10 cm의 방사높이 변화에 따라 방사하였다. 제조된 중공사막은 실리콘을 코팅하여 산소 및 질소의 선택도 및 투과도를 코팅전후와 비교하여 조사하였다. Acetone의 함량 변화에 크게 관계없이 방사높이가 증가할수록 투과도는 감소하고 선택도는 증가하였다. 연신방법을 이용하여 방사한 결과 자유낙하(free fall)로 방사한 중공사막에 비해 선택도는 약간 감소하였지만 투과도는 증가하는 것으로 나타났다. 최적의 중공사막은 폴리이서설폰 37 wt%, Acetone 6.5 wt% NMP 56.5 wt%의 용액을 사용하였고, 실리콘 코팅 후에 외경 $320{\mu}m$와 7.3의 $O_2/N_2$ 선택도 및 산소투과도 4.3 GPU의 우수한 성능을 나타내었다.

• 전기화학회지
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• 제14권1호
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• pp.1-8
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• 2011

이온성 액체는 일정한 온도 범위에서 액체로 존재하는 이온성 염으로, 유기 양이온과 유기 또는 무기 음이온의 이온결합으로 이루어져 있다. 본 연구에서는 이온성 액체를 CdSe/ZnS 반도체 나노입자 합성의 리간드 및 용매로 사용하여 이들이 나노입자의 형태와 결정 구조에 미치는 영향에 대해서 연구하였다. CdSe/ZnS 나노입자는 용매로 알킬기의 길이가 다른 imidazolium 계열; 1-R-3-methylimidazolium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([RMIM][TFSI]), R = ethyl ([EMIM]), butyl ([BMIM]), hexyl ([HMIM]), octyl ([OMIM]), 을 사용하여, 평균 크기는 약 8~9 nm 이고 두 상 zinc-blende 및 wurtzite 혼합물로 합성하는 것을 성공하였다. 또한, CdSe/ZnS 나노입자는 trihexyltetradecylphosphonium bis(trifluoromethylsulfonyl)imide ([$P_{6,6,6,14}$][TFSI]) 이온성 액체와 octadecene (ODE)의 혼합 용액을 사용하여 합성하였다. [$P_{6,6,6,14}$][TFSI]의 부피비가 증가함에 따라 나노입자의 결정 구조가 zinc-blende 구조에서 wurtzite 구조로 조절되었다. 또한 나노입자의 평균 크기는 약 5.5 nm 로써 [RMIM][TFSI] 를 사용했을 때 보다 더 작게 합성되었다. 이처럼 이온성 액체에 의해서 나노입자의 크기뿐 만 아니라 결정 구조도 조절할 수 있음을 처음으로 증명하였다.

• 공업화학
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• 제33권1호
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• pp.28-37
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• 2022

석탄화력발전소들은 여전히 저급 석탄인 lignite와 bituminous coal을 이용한 발전이 이루어지고 있지만, 이는 CO₂와 같은 GHG를 배출하는 문제를 유발하고 고갈의 위험성이 있어 이를 대체할 에너지원이 필요하다. 이를 해결하기 위해 바이오매스를 이용한 hydrochar 생산이 주목받고 있다. 본 연구에서는 고품질 hydrochar의 생산을 위해 용매열법을 열수탄화에 적용하여 에탄올 수용액을 기반으로 진행되었다. 본 실험은 다양한 조건에 따른 영향을 파악하기 위해 케나프를 이용해 고액비(1:4, 1:8, 1:2), 반응온도(150~300 ℃)와 체류시간(15~120분)을 다양하게 변화하며 진행되었다. 또한 생산된 hydrochar의 특성을 파악하기 위해 EA, FT-IR. TGA와 SEM을 이용해 분석을 진행하였다. Hydrochar의 탄소 함량은 kenaf에 비해 48.11% 증가하였고, 휘발성 물질은 39.34%가 감소하였다. 추가적으로 반응온도에 따라 연료적 특성이 강화되는 것 또한 확인하였다. 본 연구에서 나타난 결과는 kenaf가 열수탄화와 용매열법을 통해 연료 대체재로써 변화하는 것을 확인하였으며, 이는 석탄의 새로운 대체재가 될 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국응용과학기술학회지
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• 제29권3호
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• pp.486-494
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• 2012

다양한 화장품에 응용을 위하여 제주산 유채오일 추출물을 대상으로 PIT유화시스템을 이용한 나노에멀젼을 제조하였다. 천연 유채오일 추출물은 n-헥산을 용매로 사용하여 추출하였다. 천연유채오일 추출물은 엷은 노란색의 점성을 가진 액체이었고, 수율은 $43{\pm}2.5%$이었다. 산가는 $2.76{\pm}0.5$이었고, 비중은 $0.89{\pm}0.05$ 이었다. 20wt%의 유채오일을 사용한 PIT-Yuche-NE의 입자크기는 50-120nm (평균입자크기: $82{\pm}5.8nm$)이었고, 제타 포텐셜은 -29.5mV 이었다. 이것은 $(PEG)_{5-30}$ 지방산 에테르를 사용하기 때문에 열역학적으로 안정하였다. 특징적인 결과로부터 얻은 몇 개의 결론을 다음과 같이 나열하였다. 첫째, DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical)방법을 이용한 자유 라디칼 소거력을 측정하였다. PIT-Yuche-NE의 항산화력은 $37.2{\pm}6.7%$이었고, 비교군인 10 mg/mL의 PIT-Toco-NE(토코페롤 20wt% 나노에멀젼)은 $28.8{\pm}6.5%$, 10 mg/mL의 PIT-Nokcha-NE (녹차추출물 20wt% 나노에멀젼)은 $29.6{\pm}7.2%$이었다. 둘째, PIT-Yuche-NE의 콜라겐합성율은 $148{\pm}15.2%$ 이었고, 동일 농도에서 비교군인 PIT-Toco-NE은 $121{\pm}13.5%$, PIT-Nokcha-NE은 $95{\pm}12.7%$이었다. 셋째, 6시간 후, Aramo-TS를 사용한 Yuche-CRM의 피부보습효과는 $47{\pm}3.9%$ (*p-value￡0.05, n=7)이었다. 반면, Toco-CRM은 $30{\pm}5.2%$(*p-value￡0.05, n=7)이었고, Nokcha-CRM은 $35{\pm}4.5%$이었다. 따라서 Yuche-CRM은 다른 두 크림보다 높은 보습효과를 보였다. 최종적으로 본 연구는 화장품 산업 및 제약산업에서도 폭넓게 응용될 것으로 기대한다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제21권1호
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• pp.62-68
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• 2014

전라남도 연안에서 대량 생산되고 있는 해조류 5종(다시마 미역 김 파래 톳)을 대상으로 새로운 추출방법인 아임계 추출법을 도입하여 기존의 추출방법(열수, 용매추출)과 비교를 통하여 전남산 해조류의 기능성 측정 및 효율적인 추출물에 대한 자료를 확보하기 위해 조사를 실시하였다. 해조류 추출물 제조는 열수($80^{\circ}C$, 4시간), 용매추출(methanol, ethanol, 실온, 4시간)과 아임계 추출(압력 3 MPa, 온도 90, 150, $210^{\circ}C$)을 이용하여 제조하였다. 추출 수율은 아임계 추출＞열수 추출＞용매 추출 순으로 높게 나타났으며, 아임계 추출의 경우 추출 온도 조건이 높아지면서 수율 또한 증가하였으며 $210^{\circ}C$에서 가장 높은 수율 결과를 나타냈다. 해조류 추출물의 총당 분석 결과 열수와 용매 추출의 경우 모든 시료에서 열수 추출이 높은 총당 함량을 보였으며, 아임계 추출의 경우 모든 조건(90, 150, $210^{\circ}C$)의 추출물이 용매 추출보다는 높은 총당 함량을 보였다. 시료별 총당 함량의 경우 열수 추출물은 파래, 김, 톳, 미역, 다시마 순으로 당 함량이 높았으며, 이러한 결과는 아임계 추출의 경우에서도 동일한 결과를 보였다. 환원당 분석 결과도 총당 결과와 유사하였다. 5종 해조류 추출물의 총 폴리페놀 함량은 $210^{\circ}C$ 아임계 추출물＞ $150^{\circ}C$ 아임계 추출물＞ $90^{\circ}C$ 아임계 추출물＞열수 추출물＞methanol 추출물＞ethanol 추출물 순으로 높게 나타났다. 해조류 추출물의 DPPH radical 소거능을 측정한 결과, 모든 해조류 시료에서 열수 추출, 용매 추출, 3 MPa, $90^{\circ}C$ 아임계 추출물의 $SC_{50}$ 값은 서로 유사한 결과를 보였으며, $150^{\circ}C$ 아임계 추출물의 경우 농도가 조금 낮아졌으며, 특히 $210^{\circ}C$아임계 추출물의 경우 $SC_{50}$ 농도가 현저히 낮아져 항산화 활성이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 미백효과 실험을 위해 tyrosinase 저해 효과를 살펴본 결과 톳과 김이 가장 효과가 좋았으며 미역, 다시마, 미역귀 순으로 나타났고, 파래의 경우 거의 효과가 없는 것으로 나타났다. 결론적으로 새로운 추출방법인 아임계 추출법은 다른 방법에 비하여 높은 항산화 활성을 보여준다는 사실을 확인할 수 있었고, 이러한 추출공정은 식품소재로부터 기능성 성분을 보다 더 효과적으로 추출하는 방법으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 멤브레인
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• 제21권2호
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• pp.118-126
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• 2011

본 연구에서는 소수성 표면의 막을 친수화시키는 방법으로 기존의 방법(브렌딩, 화학적처리 및 post-irradiation에 의한 광조사법)의 단점을 극복하기 위해 주고분자에 전자빔을 전조사하는 방법을 제안하였다. 본 연구 제조공정은 4부분으로 구성되며 첫째로 주고분자를 전자빔을 이용하여 수증기 및 공기조건하에서 전조사함으로써 친수기를 도입하는 전구체의 제조공정, 이를 이용하여 도프을 제조하는 도프용액 제조공정, 도프용액을 부직포 위에 캐스팅 하는 캐스팅 공정, 마지막으로 비용매에 침적하여 응고시켜 분리막을 형성시키는 분리막 제조공정으로 이루어진다. 이렇게 제조된 분리막은 기존의 친수화 방법을 통하여 얻어진 다공 분리막에 비하여 보다 균일한 형태의 친수화가 가능하며, 제조공정의 단순화를 꾀할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 이를 수행하기 위해 소수성 고분자인 polyvinylidene f1uoride (PVDF)를 75~125 K Gray 범위 선량의 전자빔 (electron beam, EB) 조사하여 전구체를 제조하였다. 제조된 전구체는 FTIR, EDS, DSC 등에 의해 친수기의 도입 및 도입경로를 확인한 결과, 하이드록실기가 친수성기로 도입되었고, 도입경로로는 주쇄의 탈수소화 반응경로에 의해 이루어진 것으로 추론 할 수 있었다. 제조막의 친수화는 접촉각 측정을 통하여 평가하였다.(pristine PVDF로 제조된 막의 접촉각은 약 $62^{\circ}$ 125 K Gray-PVDF로 제조된 막의 접촉각은 $13^{\circ}$). 또한 제조된 PVDF 다공막의 다공성도를 수은압입측정을 통하여 평가하였으며 SEM 이미지를 통하여 몰폴로지 및 표변 공경싸이즈를 관찰하였다. 그들의 결과는 전자빔의 선량이 높게 조사된 PVDF전구체를 사용한 막일수록 공경의 크기 및 다공도(pristine PVDF : 82%, 125 K Gray-PVDF : 63%)가 감소되고 있음을 나타내었다. 순수 투과실험에서도 동일한 경향을 나타내어 pristine PVDF의 경우는 892 LMH, 125 K Gray-PVDF의 경우는 355 LMH의 결과를 얻었다.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.117-124
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• 2018

본 연구에서는 천연물 화장품 원료의 유기용매 추출법과 미생물을 이용한 발효법의 장단점을 보완하기 위해, 생(生) 천연물에 미생물을 이용한 발효를 통해 과즙을 만드는 새로운 제조법으로 화장품 소재를 개발하였다. 천연물은 다양한 색상과 비타민이 풍부한 것으로 알려진 파프리카 중 두 가지 색상(빨간색, 녹색)을 선정하였고, 발효에 사용된 미생물로서 당분해 효소능이 있는 유산균(Lactobacillus plantarum)을 이용해 파프리카에 접종하여 발효하였다. 먼저 고압으로 착즙한 파프리카 생즙 2종과 유산균으로 발효한 발효즙 2종의 생리활성변화를 확인해 보았다. 총 페놀함량과 총 플라보노이드 함량 측정 실험 결과, 파프리카 생즙보다 발효즙에서 모두 함량이 높았으며 특히 빨간색 파프리카 발효즙에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 프리라디칼 소거효과와 지질과산화 억제효과 역시 파프리카 생즙에 비해 발효즙에서 우수한 항산화 효과가 나타났으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙의 효과가 가장 높았다. 항산화 효과가 높은 빨간색 파프리카 발효즙을 이용해 MMP-1 발현실험을 한 결과 농도 의존적으로 MMP-1 mRNA와 MMP-1 단백질의 발현을 억제하였다. 노화에 따른 glycation(당화현상) 실험의 경우, 파프리카 발효즙에서 상대적으로 anti-glycation 효과로 최종 당화산물(advanced glycation end-products, AGEs) 생성 억제 활성이 높아 항산화효과와 밀접한 연관성을 나타내었다. 또한, 세포노화 지표물질인 senescence-associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-gal) 활성을 사람 섬유아세포(HDF)를 이용하여 실험한 결과, 파프리카 발효즙을 처리하였을 때 노화에 의해 염색된 세포의 수가 감소하여 세포의 senescence를 억제하는 것을 확인할 수 있었다. 결론적으로, 파프리카는 생즙보다 유산균을 이용한 발효즙이 항산화 효과와 항노화 효능이 우수했으며, 그중 빨간색 파프리카 발효즙이 가장 우수한 항산화와 항노화 효능을 가져 이를 이용한 항산화 및 항노화의 천연 신소재로 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
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• 제23권12호
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• pp.1460-1470
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• 2013

잡곡류의 항혈전작용을 조사하기 위해 국내산 11종의 잡곡으로부터 80% 에탄올 추출물을 얻어 혈액응고저해활성을 thrombin time (TT)법으로 측정한 결과, 황금찰수수의 에탄올 추출물이 가장 높은 혈액응고저해활성을 보였으며, 뒤이어 청차조 유래의 에탄올 추출물도 혈액응고저해활성을 보였다. 황금찰수수의 에탄올 추출물을 n-hexane, methylene chloride, ethyl acetate 및 n-butanol로 분획하였을 때, 대부분의 TT-저해활성은 hexane과 methylene chloride 분획에 분포하였으며, 이들 분획의 활성은 동일 농도의 aspirin (최종 농도 480 ${\mu}g/ml$)보다 더 높은 것으로 나타났다. 또한 황금찰수수의 에탄올 추출물의 혈액응고저해활성은 activated partial thromboplastin time (APTT)법 및 prothrombin time (PT)법으로도 확인되었다. 이때 APTT-저해활성은 hexane 및 methylene chloride분획에 주로 분포하였으나 PT-저해활성은 hexane 분획에 주로 분포하였다. 이들 분획들의 APTT-저해활성 및 PT-저해활성은 warfarin (최종농도 3.13 mg/ml) 보다 더 높은 것으로 확인되었다. 황금찰수수 유래 에탄올 추출물의 TT-저해활성은 열 안정성 및 pH 안정성이 매우 우수하였다. 한편, 이와 같은 황금찰수수 유래 에탄올추출물, hexane 분획 및 methylene chloride 분획의 경우는 피브린 응괴를 가용화할 수 있는 피브린용해활성을 지닌 것으로 나타났다. 이러한 결과들은 황금찰수수가 혈액응고저해활성과 혈전용해활성을 지니고 있음을 보여주며, 아울러 항혈전 식이요법의 소재가 될 수 있음을 시사한다.