• 대한환경공학회지
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• 제38권5호
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• pp.255-268
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• 2016

기후변화는 현재 사용되고 있는 지표수 및 지하수 등의 담수자원 외에도 새로운 수자원을 확보해야할 필요성을 증가시켰다. 해수담수화 시장은 이러한 변화에 따라서 매년 급증하고 있는 상황이며, 이에 발맞추어 2007년 해수담수화 플랜트 사업단이 국내에서 출범하였다. 2014년에 종료된 해수담수화플랜트 사업단은 증발식 해수담수화 기술에 치우친 국내 기술을 역삼투방식 해수담수화 기술로 선회할 수 있도록 이끌었다. 현재 세계 최고의 역삼투방식 해수담수화 기술 에너지 효율성은 약 $3.5kWh/m^3$ 전후로 조사된다. 기장 플랜트의 수준은 $3.8{\sim}4.0kWh/m^3$ 수준으로 비록 세계 최고 수준에는 미치지 못하나, 선두권이라 하기에는 부족함이 없는 것으로 사료된다. 한편, 세계 역삼투방식 해수담수화 기술은 평준화 수준에 이른 것으로 사료되며, 에너지 저감을 위해 새로운 기술을 개발하고자 경쟁중이다. 미래 해수담수 시장에서 경쟁할 것으로 예상되는 기술로 정삼투공정, 막증발법 등이 있으며, 이를 위해 국내에서도 정역삼투 융합공정 개발, 막증발법 및 얍력지연삼투등의 기술개발을 진행중에 있다. 이를 통하여 국내 기술수준을 $2.5kWh/m^3$까지 낮출 것으로 기대된다.

• Environmental Analysis Health and Toxicology
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• 제19권4호
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• pp.359-366
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• 2004

Iron (Fe) is an essential metal in biological processes, which maintains a homeostasis in the human body. Divalent metal transporter 1 (DMT1) has been known as an iron transporting membrane protein, which is involved in the uptake Fe at the apical portion of intestinal epithelium, and may transport Fe across the membrane of acidified endosome in peripheral tissues. In this study, we studied the tissue distribution of DMT1 in the Fe supplemented (FeS) diet fed rats, and the regulation of DMT1 expression by depleting body Fe. Sprague-Dawley rats were divided into two groups, and fed FeS (120 mg Fe/kg) diet or Fe deficient (FeD, 2∼6 mg Fe/kg) diet for 4 weeks. The evaluation of body Fe status was monitored by measuring sFe, UIBC and tissue Fe concentration. Additionally, DMT1 mRNA levels were analyzed in the peripheral tissues by using the quantitative real time RT-PCR method. In the FeS diet fed rats, the tissue Fe was maintained at a relatively high level, and DMT1 was eventually expressed in all tissues studied. DMT1 was highly expressed in the testis, kidney and spleen, while a moderate levels of DMT1 expression was detected in the brain, liver and heart. In the digestive system, the highest level of DMT1 was found in the duodenum. Feeding the FeD diet caused a reduced body weight gain and depletion of body Fe with finding of decreased sFe, increased UIBC and decreased tissue Fe concentration. The depletion of body Fe upregulated DMT1 expression in the peripheral tissue. The expression of DMT1 was very sensitive to the body Fe depletion in the small intestine, especially in the duodenum, showing dramatically higher levels in the FeD rats than those of the FeS group. In the FeD diet fed animals, the expression of DMT1 was low significantly in other tissues compared with the duodenum. The expression of DMT1, however, was 60∼120% higher in the testis, kidney and spleen, and 30∼50% higher in the lung, liver and heart, compared to the FeS diet fed rats. In summary, DMT1 expression was ubiquitous in mammalian tissue, and the level of expression was the organ-dependent. The expression of DMT1 in peripheral tissues was upregulated by depletion of body Fe. Duodenum was the most sensitive tissue among organs studied during Fe depletion, and expressed the greatest level of DMT1, while other tissues were less higher than in duodenum. This study supports that DMT1 plays a role in maintaining the body Fe level through intestinal uptake as well as homeostasis of Fe in the peripheral tissue.

• 대한수의학회지
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• 제43권1호
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• pp.31-39
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• 2003

We have investigated the effect of extracellular $Mg^{2+}$ ($[Mg^2+]_o$) on action potential duration (APD) in guinea pig papillary muscles by using microelectrodes. Increasing $[Mg^2+]_o$ resulted in progressive negative inotropic effect, progressive ascending depolarization of membrane potential, and increase in intracellular $Mg^{2+}$ concentration. In addition, increase in $[Mg^2+]_o$ from 1.1 to 3, 6, 10, and 20 mM produced a reversible dose-dependent shortening of both APD at 30% ($APD_{30}$) and 90% repolarization ($APD_{90}$), especially showing a tendency towards more remarkable prominent shortening in $APD_{30}$ than $APD_{90}$. Cooling from 37 to 33 and $27^{\circ}C$ diminished the $[Mg^2+]_o$-induced APD shortening. Increase in extracellular $Ca^{2+}$ concentration from 1.8 to 3.6 and 5.4 mM caused a significant depressed effect on the increasing $[Mg^2+]_o$-induced APD shortening. Furthermore, increase in $[Mg^2+]_o$ from 1.1 to 10 and 20 mM produced a significant depressed effect on the APD shortening induced by extracellular $Ca^{2+}$. Pretreatment of verapamil and imipramine significantly attenuated the increasing $[Mg^2+]_o$-induced APD shortening in both $APD_{30}$ and $APD_{90}$, whereas the $[Mg^2+]_o$-induced APD shortening was not affected by strophanthidin, glibenclamide and tetrabutylammonium. These findings suggest that the effects of $[Mg^2+]_o$ on APD are probably due to a decrease in ionic transport across plasma membrane. In conclusion, the present study indicates that $[Mg^2+]_o$ exerts antiarrhythmic activities by antagonistic actions on intracellular $Ca^{2+}$.

• 한국식품과학회지
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• 제28권4호
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• pp.689-695
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• 1996

보리가루로부터 ${\beta}-Glucan$을 추출, 정제하여 그의 소화관내 생리적 기능성을 알아보기 위해 반투막을 이용한 in vitro실험을 수행하였다. 보리가루로부터 ${\beta}-Glucan$을 6.2%의 수율로 정제하였으며 그의 순도를 확인한 결과 총 식이섬유 81.6%, 수용성 식이섬유 72.9%, 불용성 식이섬유 8.7%, 수분 8.5%, 단백질 2.5%, 회분 7.4%였다. ${\beta}-Glucan$ 제품의 수분보유력은 1g의 건조물당 6g이었다. 투석막을 이용하여 ${\beta}-Glucan$ 제품의 glucose 흡수 지연효과를 살펴 본 결과 ${\beta}-Glucan$을 3% 첨가한 경우 투석 30분이 경과되었을 때 glucose retardation index가 13.5%였고 시간이 경과할수록 그 효과는 감소하여 투석 2시간 후에는 그 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. Bile acid 흡수 지연 효과를 살펴 본 결과 투석 30분이 경과되었을 때 bile acid retardation index는 ${\beta}-Glucan$이 1, 3, 5% 첨가된 경우 각각 3, 12, 18% 수준으로 같은 시간이 경과되었을 때의 glucose 흡수 지연 효과보다 더 크게 나타났으며 시간이 경과할수록 그 효과가 감소하였다.

• 대한수의학회지
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• 제36권3호
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• pp.551-563
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• 1996

This study investigated the properties of primary cultured proximal tubule cells in hormonally defined(insulin, transferrin, and hydrocortisone), serum-free medium or 10% serum-supplemented medium. The growth rate of the primary cultured proximal tubule cells was lower in the hormonally defined, serum-free medium than in the 10% serum- supplemented medium(p < 0.05), while the activities of brush border marker enzymes, alkaline phosphatase(AP), leucine aminopeptidase(LAP), and y-glutamyl transpeptidase(${\gamma}$-GTP) were increased(p < 0.05). The activities of these enzymes, however, decreased with the lapse of incubation time to 50-70% after 6 days culture compared to those of the freshly-prepared proximal tubules. The enzymatic activities of the primary cultured proximal tubul cells on 6, 9, 12, and 15 days of culture were significantly increased in the hormonally defined, serum-free medium compared to the 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). The functional differentiation of the primary culture was examined by observing multicellular domes of the confluent monolayer, which is indicative of transepithelial solute transport. The dome formation by the proximal tubule cultures occurred at a higher frequency in the hormonally defined, serum-free medium than in the 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). Upon electron microscopic examination, an increased density of the brush border was observed in the hormonally defined, serum-free medium compared to the cells grown in 10% serum-supplemented medium. The activities of $Na^+$glucose cotransporter($^{14}C$-a-MG uptake), $Na^+$phosphate cotransportere($^{32}P$ uptake) and $Na^+$ transporter($^{22}Na^+$ uptake) in the brush border membrane, and of $Na^+/K^+$-ATPase($^{86}Rb$ uptake) in the basolateral membrane were significantly stimulated in the hormonally defined, serum-free medium than in 10% serum-supplemented medium(p < 0.05). In conclusion, the primary cultured proximal tubule cells grown in the hormonally defined, serum-free medium demonstrated a slower growth rate, but the functions of cell were enhanced.

• 한국잡초학회지
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• 제13권2호
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• pp.89-95
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• 1993

광합성 전자전달저해제의 탐색을 위한 biorational screening 방법으로 광합성 박테리아의 일종인 cyanobacteria의 표준형(wild type)과 $D_1$ 단백질의 구성 아미노산이 변환된 변이주 Di-1, G-264. Di-22 등 4종을 사용하여 신규합성 화합물에 대한 광합성 전자전달저해활성을 조사하여 구조-활성간의 특성을 검토하였고, 이들의 thermoluminescence band를 이용하여 결합부위를 비교하였다. 1. Phenol 화합물(E-series)들은 cyanobacteria를 이용한 광합성 전자전달 저해활성의 양상을 볼 때 diuron보다는 dinoseb과 비슷하였다. 2. 합성한 Phenol화합물에서 나타난 구조활성간의 특정으로는 치환기의 phenyl ring에 C1이 치환되지 않은 경우 Hill반응 저해활성이 나타나지 않았고, 화합물에 있는 두개의 ring을 연결하는 bridge의 길이가 길어질수록 Hill반응 저해활성은 약하게 나타났다. 3. Triazine 화합물(T-series)의 경우 T-27, T-28화합물은 대조약제 atrazine보다 각각 10, 30배 강한 저해활성을 나타내었고, 변이주 G-264에 대 한 저항성 비율이 atrazine보다 더욱 크게 나타나 이들 화합물들의 결합부위가 $D_1$ 단백질의 264번 위치와 깊은 관계가 있을 것으로 생각되었다. 4. Triazine 화합물에 있어서 치환기 -C-NH-는 전자전달계에 중요한 작용기로 생각되었다. 5. Thermoluninescence band를 이용하여 결합부위를 비교할 수는 있었지만, 명료하게 구분되지 않았다.

• Journal of Plant Biology
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• 제38권1호
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• pp.87-93
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• 1995

최근에 Synechocystis sp. PCC 6803 중에 한 균주가 고체 한천 배지상에서 일정한 조명(300-1000 lux) 방향을 따라 활주 운동하는 것을 관찰하여 이 종을 S. 6803 PTX라고 명명하고 이의 주광성 운동에 대한 생리학적 특징을 이해하기 위하여 몇 가지 대사 억제제와 신호 전달 차단제의 주광성 운동에 미치는 효과를 조사하였다. DCMU는 광계 II로부터 광계 I의 일차 전자 수용체인 플라스토퀴논으로의 비순환성 광합성 전자전달을 억제하는 억제자로서 $100\;\mu\textrm{M}$의 농도에서는 주광성 운동을 억제하지 못하였다. 그러나 호흡에 의한 전자전달 억제제인 sodium azide를 처리하였을 경우에는 S. 6803 PTX에서 심하게 장해를 받았다. 이러한 관찰 결과는 주광성 운동의 주동력원이 광인산화 과정보다는 호흡에 의한 산화적인 인산화과정에 주로 연관되어 있음을 보여주었다. 또한, 세포를 CCCP나 DNP와 같은 막상의 uncoupler를 처리하였을 때, 세포내 ATP 농도를 저하시키거나 세포질막에 수소 이온의 전기화학구배($\Delta\mu_{H}+$)를 제거시키나, 이러한 화합물들은 주광성 운동에 뚜렷한 영향은 주지 못하였다. 이러한 결과와는 달리, H+-F0F1 ATPase에 민감하게 억제 작용을 나타내는 DCCD나 NBD의 처리는 세포내 ATP만 고갈시키고 막상에서 $\Delta\mu_{H}+$는 그대로 유지시키는 작용을 하는데, 이러한 DCCD나 NBD는 주광성 운동에 대해서는 심하게 억제 현상을 나타내었다. 또한, 특이성 calcium ionophore 중의 하나인 A23187의 처리는 양성 주광성에 심하게 장해를 주었다. 아마도 Ca2+ 유동은 주광운동 방향성의 신호전달 과정에 중요하게 관련되어 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 S-adenosyl methionine과 같은 메틸 공여체의 고갈이 S. 6803 PTX 균주의 주광성 반응에 영향을 주는지를 알아보기 위하여 에티오닌을 BG11을 한천 배지에 첨가하였다. 이 생물종의 광운동은 에티오닌의 농도가 증가됨에 따라 일정하게 억제되다가 0.5mM에서 주광성 운동을 완전히 억제시켰다. 이것은 광수용 기작이 Escherichia coil나 Salmonella typhimurium에서 발견된 메틸기 수용 주화성 단백질과 같은 메틸화/탈메틸화 과정에 의하여 조절될 가능성을 보여주고 있음을 의미한다.

• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권4호
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• pp.421-432
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• 2005

In order to understand the renal reabsorption mechanism of neutral amino acids via amino acid transporters, we have isolated human L-type amino acid transporter 2 (hLAT2) and human T-type amino acid transporter 1 (hTAT1) in human, then, we have examined and compared the gene structures, the functional characterizations and the localization in human kidney. Northern blot analysis showed that hLAT2 mRNA was expressed at high levels in the heart, brain, placenta, kidney, spleen, prostate, testis, ovary, lymph node and the fetal liver. The hTAT1 mRNA was detected at high levels in the heart, placenta, liver, skeletal muscle, kidney, pancreas, spleen, thymus and prostate. Immunohistochemical analysis on the human kidney revealed that the hLAT2 and hTAT1 proteins coexist in the basolateral membrane of the renal proximal tubules. The hLAT2 transports all neutral amino acids and hTAT1 transports aromatic amino acids. The basolateral location of the hLAT2 and hTAT1 proteins in the renal proximal tubule as well as the amino acid transport activity of hLAT2 and hTAT1 suggests that these transporters contribute to the renal reabsorption of neutral and aromatic amino acids in the basolateral domain of epithelial proximal tubule cells, respectively. Therefore, LAT2 and TAT1 play essential roles in the reabsorption of neutral amino acids from the epithelial cells to the blood stream in the kidney. Because LAT2 and TAT1 are essential to the efficient absorption of neutral amino acids from the kidney, their defects might be involved in the pathogenesis of disorders caused by a disruption in amino acid absorption such as blue diaper syndrome.

• 공업화학
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• 제30권4호
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• pp.493-498
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• 2019

수소연료전지의 백금 촉매층은 높은 활성을 가지고 있어야 하며, 물과 산소의 원활한 물질전달을 위하여 얇은 두께를 유지해야 한다. 이를 위해 수열 합성 기반의 높은 백금 함량의 담지 촉매 합성법이 보고되어 왔지만, 반응과정에서의 입자 성장 거동 및 속도에 대한 접근은 상대적으로 희박하다. 본 연구에서는 환원과정이 완료된 현탁액을 교반하면서 백금 결정의 성장을 시간별로 관찰하였고 이의 전기화학적 활성을 평가하였다. 초반 교반과정 단계의 단지 수 시간에서 백금 콜로이드가 탄소 담지 백금 촉매에 붙어 백금 결정을 성장시키는 것을 확인하였다. 그 이후에는 새로운 핵성장 반응으로 크기가 작은 콜로이드가 형성되지만, 백금 결정 성장에는 참여하지 않는 것을 확인하였다. 따라서 6 h만 교반과정을 겪은 탄소 담지 백금 촉매도 산소환원반응에 대해 우수한 성능을 가지고 있음을 확인하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제30권4호
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• pp.364-370
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• 1987

본연구의 근간이 되는 기본적 가정은, (1) 식물냉해기작에서 2차과정은 반응성이 강한 $O_2^-$의 체내 축적이다. (2) $O_2^-$는 식물체가 저온(低溫)처리를 받고 있는 도중이 아니라 상온(常溫)으로 환원된 뒤에 축적되기 시작한다. (3) $O_2^-$의 축적은 미토콘드리아 막의 상전이가 야기한 세포대사(細胞代謝)$(glycolysis{\rightarrow}TCA\;cycle{\rightarrow}respiratory\;electron\;transport)$의 균형파괴에 기인 한다. 이와 같은 가정을 뒷받침할 수 있는 중요한 연구 결과는 다음과 같다. 먼저 $O_2^-$의 상대적(相對的) 수준(水準)을 측정하는 방법을 확립하였다. 저온처리를 받은 벼 유묘는 처리하지 않은 유묘보다 그 조직 추출액중의 $O_2^-$수준이 높게 나타났다. 48시간의 저온처리중에는 $O_2^-$의 축적이 거의 일어나지 않았으나, 상온(常溫)으로 환원시킨 후 축적되기 시작하여 약 8시간후에 최고치에 도달하였다. Model system을 이용한 연구 결과, 호흡기질을 공급했을 때 미토콘드리아 membrane(SMP)에서 $O_2^-$의 생성이 증가하였다. 효소적으로 발생시킨 $O_2^-$가 존재하는 조건하에서 미토콘드리아막의 전자전달 활성이 저해를 받았다. $O_2^-$의 축적이 최고치에 도달한 후 급격히 감소되는 사실이 관찰되었으며, 이는 Superoxide dismutase(SOD)에 의한 $O_2^-$의 dismutation 결과로 해석되었다.