건강 기능성과 기호성, 간편성을 갖는 건강차를 개발하기 위하여 4년생 인삼엽을 7월과 8월에 각각 채엽하고 이를 재료로 하여 건조법(DRT), 숙성법(AGT), 열처리법(HPT) 등의 3가지 방법으로 인삼엽차를 제조하고 인삼제품의 품질 지표인 조사포닌 함량과 조성을 조사한 결과는 다음과 같다. 1. 인삼엽차의 조사포닌 함량은 제조 방법 중 HPT 가 18.72~18.82%로 가장 높았으며 AGT는 18.24~18.29%, DRT는 17.02~17.17%순이었고 채엽시기별 함량 차이는 거의 나타나지 않았다. 2. 인삼엽차의 ginsenoside 조성은 채엽시기, 제조방법별로 유사하였으며, ginsenoside-Re가 1.97~2.15로 가장 높았고, -Rd이 1.48~l 79, -Rg$_1$이 1.33~l.58, 그리고 -Rb, -Rb$_2$, -Rc 순이었다. 3. 인삼엽차의 protopanaxadiol(PD), protopanaxatriol(PT)계 사포닌의 함량비(PD/PT)는 제조 방법 중 DRT가 1.11~l.13, HPT 1.09~l.12이었고 AGT는 0.92~1.02로 다소 낮은 결과를 나타내었다. 또한 채엽시기별 함량비는 유사하였다. 4. 인삼엽차의 5분간 열탕침출액의 조사포닌 함량은 7월엽 제품, HPT가 각각 15.88%, 16.88%로 가장 높았고 ginsenoside함량은 -Re, -Rd, -Rg$_1$, -Rb$_2$, -Rc 순이었다. 알콜로 8시간 환류 추출한 총 사포닌과 5분간 열탕 침출액 중 조사포닌 함량을 비교한 조사포닌 침출율은 81.74~84.38%로서 7월엽 제품, HPT가 84.38%로 가장 높았고 ginsenoside침출율은 다소 낮은 78.00~88.13%를 나타내었다. 또한 30분간 침출액의 침출율은 88.01~92.31%로 5분간 침출율보다 7월엽 제품은 10~13%, 8월엽 제품은 약 20% 증가하였고 ginsenoside 침출율은 유사한 경향을 나타내었다.
Fuiarium solani 와 Phytophthora cactorum 이 인삼 사포닌 성분에 어떠한 영향을 미치는가를 알기 위해서 각 첨가배지에서의 균사생육과 접종된 인삼분말의 사포닌 분석실험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. Fuiarium solani는 수삼의 물추출물 농도에 따라 생육이 억제되었으며 조사포닌 20ppm 첨가까지 생육이 촉진되었으나 50ppm이상에서는 불규칙적인 생육 억제효과가 있었다. 그리고 nystatin은 농도에 다라 생육을 억제하였다. Phytophthora cactorum은 수삼의 물추출액, 조사포닌의 농동에 따라서 생육은 촉진되었으며 nystatin은 생육에 영향을 미치지 않았다. F. solani 및 P. cactorum 으로 접종된 인삼분말은 ginsenoside Ra, Ro peak가 나타나지 않았으며 F. solani에 의해 PD 계 ginsenoside가 3.0% 증가되고 PT계 ginsenosides는 34.9% 감소되었다. P. cactorum의 경우는 PD 계 ginsenoside가 21.1% 증가, PT계 ginsenosides는 23.5% 감소하였다. 두 균주에 의해 PD, PT계 ginsenoside의 변화가 다르게 나타났지만 PD/PT비는 동일하게 58.4%씩 각각 높아졌다. 인삼의 총 사포닌 함량은 F. solani에 의해 17.8%, P. cactorum에 의해서 2.5%씩 각각 감소하였다.
본 연구에서는 백금족 금속의 분리회수 가능성을 알아보기 위해 백금족 금속 혼합물로부터 이온성액체 기반의 용매에서 백금족 금속의 추출과 전해 환원거동을 조사하였다. 촉매조성인 10:1:0.5 M의 비로 $PdCl_2$, $PtCl_4$, $RhCl_3$가 용해되어 있는 혼합액으로부터 이온성액체인 $[C_4mim]PF_6$를 이용하여 백금(Pt)을 선택적으로 추출한 후 수계 전해액인 1 M $HNO_3$으로 역추출하고 -0.8 V (vs. Pt-QRE)의 전압과 금을 작동전극으로 사용하여 백금을 우선적으로 회수하였다. 잔류하는 팔라듐과 로듐은 $[C_4mim]Cl$ 용액으로 추출한 다음 비수계 전해법으로 환원회수하였다. 전극물질과 전압에 따른 두 금속의 환원거동을 조사하였으며, 작동전극을 탄소, 금과 STS304를 이용하여 각각 팔라듐과 로듐을 순차적으로 회수할 수 있었다.
유기농 인삼 재배는 소비자들의 안정적인 농산물의 요구에 따라 급증한다. 반면에 유기농과 관행 인삼재배의 토양 무기성분 및 인삼의 진세노사이드함량 차이에 관한 연구는 아직 까지 미흡한 실정이다. 따라서 본 연구는 토양화학성 및 진세노사이드 함량을 비교해 관행인삼과 유기농인삼의 차이를 구명하는데 목적을 두고 있다. 질산태 질소, 가용성인산, 치환성 칼륨함량은 유기농재배와 관행재배 간에 유의성 있는 차이를 보였다. 비록 유의성 있게 차이는 없었지만 총 진세노사이드함량 뿐만 아니라 대부분 개별 진세노사이드는 관행재배 인삼보다 유기농재배 인삼에서 더 높은 함량을 보였다. 특히 유기농 인삼은 관행인삼에 비해 PT계열의 사포닌 보다 PD계열의 사포닌 함량이 더 높았다. 질산태 질소는 Ginsenoside $Rb_2$, Rd와 부의 상관관계를 보였다. 반면에 유효인산함량은 $Rb_1$, Rc, PD/PT비율과 부의 상관관계를 보였다. 인삼의 Ginsenosdie 성분들을 증가시키려면 질산태 질소과 인삼함량을 줄이고 유기물함량을 높여야 한다.
산화제로 질산 또는 하이포아염소산나트륨을 사용하는 염산침출에 의하여 자동차 폐촉매로부터 백금, 필라듐 및 로듐 등의 백금족 금속을 추출하는 연구를 수행하였다. 산화제의 종류 및 주입량, 반응시간, 광액농도가 백금족 금속의 추출에 미치는 영향을 조사하였다. 침출액으로부터 백금족 금속은 알루미늄을 환원제로 사용하는 세멘테이션법으로 회수하였다. 하이포아염소산나트륨을 산화제로 사용하였을 때 백금족 금속의 추출율이 더 높았으며 최적침출조건은 염산농도 8M, 하이포아염소산나트륨 첨가량 1.4mole, 침출온도 $90^{\circ}C$, 침출시간 180분, 광액농도 400 g/L 이었다. 이 조건에서 백금, 필라듐 그리고 로듐의 추출은 각각 96.1%, 93.6%, 77.3%이었다. 백금족 금속의 28당량인 2.0g의 알루미늄을 첨가하였을 때 백금, 필라듐 그리고 로듐은 각각 98%, 98.8% 그리고 65.3%가 환원되었다.
인삼엽차 제조를 위한 연구의 일환으로 인삼엽의 성숙시기인 7, 8, 9월 중에 인삼엽을 각각 채엽하여 사포닌 함량 및 조성을 비교, 분석한 결과는 다음과 같다. 1. 인삼엽의 사포닌 함량은 7월엽이 17.17%, 8월엽이 16.67%, 9월엽 25.58%로서 채엽시기가 늦어질수록 감소하였으나 ginsenoside pattern은 유사하였다. 2. 인삼엽의 ginsenoide 함량 및 조성은 채엽시기와 관계없이 ginsenosides-Re, -Rd, -Rg1 등이 총사포닌 성분의 70% 이상을 차지하였고 그 다음으로 -Rb1, -Rb2, -Rc 순이었으며 protoparnaxadiol계 사포닌은 8월엽, protopanaxatriol계 사포닌은 9월엽에서 가장 높은 함량을 나타내었다. 3. 인삼엽의 채엽시기별 protopanaxadiol(PD)/protopanaxatriol(PT)계 사포닌의 함유비율은 7월엽의 1.13에서 9월엽은 0.85로 점차 낮아지는 경향을 나타내었다.
다양한 귀금속 촉매를 이용한 hydrocarbon selective catalytic reduction 반응특성을 조사하였다. 가장 우수한 활성금속은 Pt, 지지체는 활성금속과 지지체간 강한 상호작용에 의하여 $CeO_2$, $TiO_2$였으며, NOx 전환율은 약 55%를 나타내었다. 활성금속으로서 Pd, Rh, Ag 촉매들은 20% 미만의 전환율을 보였으며, 지지체로서 $SiO_2$, $ZrO_2$ 또한 다른 지지체들보다 저조한 활성을 나타내었다. 조업조건에 따른 촉매의 성능을 조사하기 위하여 환원제의 종류, 양, 산소농도, 공간속도에 따른 실험을 수행하였다. 환원제로서 메탄이 프로판보다 우수함을 확인하였고, 메탄/질소 산화물 비가 증가할수록 성능이 우수하였으며, 산소농도가 증가할수록, 그리고 공간속도가 감소할수록 촉매의 성능은 증가함을 확인할 수 있었다.
Physiological response of Panax ginseng var. atropurpureacaulo (purple stem variety, Pg) to light was reviewed through old literatures and recent experiments. Canopy structure, growth, pigment, leaf anatomy, disease occurence, transpiration, photosynthesis (PS), leaf saponin, photoperiodism and nutrient uptake were concerned. P. ginseng var. xanthocarpus (yellow berry variety, Px) and Panax quinquefolius(Pq) were compared with Pg if possible. Compensation point(Cp) increased with increase of light and ranged from 110 to 150 at $20^{\circ}C$ but from 140 to 220 at $30^{\circ}C$ with 4 to 15 Klux indicating occurence of light and temperature-dependent high photorespiration. Characteristics of Korea ginseng to hate high temperature was well accordance with an observation 2000 years ago. Korea ginseng showed lower Cp and appeared to be more tolerant to high light intensity and temperature than American sheng although the latter showed greater PS, stomata frequency and conductance, chlorophyll and carotenoids. Px showed lower PS than Pg probably due to higher Cp. Total leaf saponin was higher in leaves grown under high light. Ratio or diol saponin and triol saponin(PT/PD) decreased with increase of light intensity during growing mainly due to decrease of ginsenoside $Rg_1$ but increase of ginsenoside Rd. Leaves of Pg and Px had $Rg_1$ but no $Rb_3$ which was only found as much as $20\%$ of total in Pq leaves, and decreased with increase of light intensity. Re increased in Pg and Px but decreased in Pq with increase of light. PT/PD in leaf ranged 1.0-1.5 in Pg and Px but around 0.5 in Pq. Korea ginseng has Yang characteristics(tolerant to high light and temperature), cultured under Eum(shade) condition and long been used for Yang efficacy (to build up energy) while Pq was quite contrary. Traditional low light $intensity(3-8\%)$ for Korea ginseng culture appeared to be strongly related to historical unique quality. Effect of light quality and photoperiodism was not well known. Experiences are long but scientific knowledge is short for production and quality assessment of ginseng. Recent scientific knowledge of ginseng should learn wisdom from old experiences.
Streptozotocin-유도 당뇨병 모델을 이용하여 흑삼의 혈당강하작용에 대한 효과를 연구하고 증포과정에 따른 ginsenoside의 조성 변화를 분석하였다. 증포별 ginsenoside의 정량분석 결과, 증포 횟수가 증가할수록 조사포닌의 총량과 대부분의 ginsenoside는 줄어든 반면 ginsenoside-$Rg_3$ 함량 및 PD/PT 비율은 증가하는 경향을 보였는데, 이러한 조성은 다른 인삼제품과는 차별성 있는 특징이다. 또한, streptozotocin-당뇨병 유발쥐를 이용한 모델실험에서 흑삼추출물의 투여는 고혈당 준위(300 mg/dL이상)를 정상 수준(102 mg/dL)으로 감소시켰으며, 혈당 수준의 감소는 glycolysis나 HMT shunt 및 지방산 합성에 관여하는 glucokinase, glucose-6-phosphate dehydrogenase, 6-phosphogluconate dehydrogenase, acetyl CoA carboxylase 등의 효소의 활성증대에 기인하는 것으로 판단되었다. 이러한 결과는 흑삼추출물의 유의적인 혈당강하 효과를 입증하며 이에 따라 신약이나 식이보조제의 항당뇨물질로서의 이용가능성을 시사한다.
Characteristics of piezoelectric thick films prepared by screen printing method were investigated. The piezoelectric thick films were printed using Pb(Mg,Nb)O$_3$-Pb(Zr,Ti)O$_3$system. The lower electrodes were coated with various thickness of Ag-Pd by screen printing to investigate the effect as a diffusion barrier and deposited with Pt by sputtering on Ag-Pd. The ceramic paste was prepared by mixing powder and binder with various ratios using three roll miller. The fabricated thick films were burned out at 650$^{\circ}C$ and sintered at 950$^{\circ}C$ in the O$_2$condition for each 20, 60min after printing with 350mesh screen. The thickness of piezoelectric thick film was 15∼20 $\mu\textrm{m}$ and the Ag-Pd electrode acted as a diffusion barrier above 3 $\mu\textrm{m}$ thickness. When the lower electrode Ag-Pd was 6 $\mu\textrm{m}$ and the piezoelectric thick films were sintered by 2nd step (650$^{\circ}C$/20min and 950$^{\circ}C$/1h) using paste mixed Pb(Mg,Nb)O$_3$-Pb(Zr,Ti)O$_3$$.$ MnO$_2$+ Bi$_2$O$_3$. V$_2$O$\_$5/ and binder in the ratio of 70:30, the remnant polarization of thick film was 9.1 ${\mu}$C /cm$^2$.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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