• 한국대기환경학회지
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• 제29권3호
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• pp.297-306
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• 2013

This study used long-term air and weather data from 2000 to 2009 as raw data sets to develop regression models in order to estimate precipitation scavenging contributions of ambient $PM_{10}$ and $NO_2$ in Korea. The data were initially analyzed to calculate scavenging ratio (SR), defined as the removal efficiency for $PM_{10}$ and $NO_2$ by actual precipitation. Next, the effective scavenging contributions (ESC) with considering precipitation probability density were calculated for each sector of precipitation range. Finally, the empirical regression equations for the two air pollutants were separately developed, and then the equations were applied to test the model validity with the raw data sets of 2010 and 2011, which were not involved in the modeling process. The results showed that the predicted $PM_{10}$ ESC by the model was 23.8% and the observed $PM_{10}$ ESCs were 23.6% in 2010 and 24.0% in 2011, respectively. As for $NO_2$, the predicted ESC by the model was 16.3% and the observed ESCs were 16.4% in 2010 and 16.6% in 2011, respectively. Thus the developed regression models fitted quite well the actual scavenging contribution for both ambient $PM_{10}$ and $NO_2$. The models can then be used as a good tool to quantitatively apportion the natural and anthropogenic sink contribution in Korea. However, to apply the models for far future, the precipitation probability density function (PPDF) as a weather variable in the model equations must be renewed periodically to increase prediction accuracy and reliability. Further, in order to apply the models in a specific local area, it is recommended that the long-term oriented local PPDF should be inserted in the models.

• Molecular & Cellular Toxicology
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• 제4권2호
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• pp.170-176
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• 2008

The quantitative structure-activity relationship (QSAR) of a set of 35 flavonoid compounds presenting antioxidant activity was established by means of Genetic Algorithm-Multiple Linear Regression (GA-MLR) technique. Four-parametric models for two sets of data, the 1,1-diphenyl-2-picryl hydrazyl (DPPH) radical scavenging activity $(R^2=0.788,\;Q^2_{cv}=0.699\;and\;Q^2_{ext}=0.577)$ and scavenging activity of reactive oxgen species (ROS) induced by $H_2O_2 (R^=0.829,\;Q^2_{cv}=0.754\;and\;Q^2_{ext}=0.573)$ were obtained with low external predictive ability on a mass basis, respectively. Each model gave some different mechanistic aspects of the flavonoid compounds tested in terms of the radical scavenging activity. Topological charge, H-bonding complex and deprotonation processes were likely to be involved in the radical scavenging activity.

• 한국육종학회지
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• 제42권2호
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• pp.129-138
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• 2010

Total phenolic content, total anthocyanin content and antioxidant activity were analyzed from rice samples collected in Korea, Japan and China. The results showed that the total phenolic content and free-radical scavenging activity differed significantly in these rice lines. The correlation between content and activity was subsequently investigated. The results showed that in black rice, anthocyanin was the major phenolic component and that both phenolic content and anthocyanin content were closely correlated with free-radical scavenging activity. Reverse Phase High Performance Liquid Chromatography (RP-HPLC) data showed that cyanidin-3-O-glucoside and peonidin-3-O-glucoside composed about 90% of the total anthocyanin content in black rice and in red rice. In the red rice extract, the total phenolic content produced a high correlation coefficient with antioxidant activity but correlated very poorly with the total anthocyanin content. The $OD_{458}$ and the $OD_{500}$ values which represent the proanthocyanidin content of the rice extract, produced high correlation coefficients with antioxidant activity and total phenolic content. These results suggest that the $OD_{458}$ and the $OD_{500}$ values can be used to evaluate the quality of red rice. In addition, based on the data obtained, a competitive accumulation model of anthocyanin and proanthocyanidin in black and red rice was proposed.

• Food Science and Biotechnology
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• 제16권2호
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• pp.299-305
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• 2007

Response surface methodology was employed to optimize extraction conditions for finding the maximal functional properties of Pleurotus eryngii. Based on central composite design, the study plan was established with variations of microwave power (30-150 W), ethanol concentration (0-99.9%), and extraction time (1-9 min). Regression analysis was applied to obtain a mathematical model. A maximal yield of 47.86% was obtained when the microwave power, ethanol concentration, and extraction time were set at 122.7 W, 42.14%, and 8.3 min, respectively. A maximized electron donating ability of 93.32% was found under the following conditions: a microwave power of 144.19 W, an ethanol concentration of 49.52%, and an extraction time of 6.7 min. When the microwave power, ethanol concentration, and extraction time were set at 125.43 W, 40.54%, and 8.1 min, respectively, the maximum nitrite-scavenging ability was 80.47%. The optimum ranges of the extraction conditions, superimposed by the response surface methodology, could predicate a microwave power of 110-150 W, ethanol concentration of 0-45%, and extraction time of 7-9 min.

• 산업식품공학
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• 제14권2호
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• pp.112-117
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• 2010

생강이 가지고 있는 항산화력을 최대화 시키기 위해 다양한 제조 공정에서 흑생강을 제조하였다. 증숙 온도 및 시간에 따른 DPPH radical 소거능을 측정하였고, 이를 반응표면 분석법에 의해 최적화된 제조 공정을 선정하였다. DPPH radical 소거능을 최대화 할 수 있는 최적 점을 설정한 결과 93.2$^{\circ}C$에서 6시간의 증숙 공정이 설정되었다. 제조한 흑생강을 음료로 개발하기 위해, 매실 농축액과 꿀을 혼합하여 기능성과 선호도가 높은 음료를 제조하였다. DPPH radical 소거능, 플라보노이드 함량, 관능평가의 canonical 계수를 이용하여 수적 최적화를 통하여 최적 배합비를 구한 결과, 흑생강 추출물 14.2%, 매실농축액 5%, 꿀 10.8%로 나타났고 desirability가 0.615로 설정되었다. 이때의 종속 변수값들은 DPPH radical 소거능 46.0 mg/L, 플라보노이드 함량 29.9 mg/L, 선호도 5.284로 예측되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권4호
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• pp.385-393
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• 2007

국내에서 재배되고 있는 약용식물 및 농산물의 생리적 활성에 대하여 현재 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 추출조건별로 마늘의 유효성분 함량 및 항산화적 특성을 반응표면분석법으로 모니터링하여 최적 열수추출 조건을 설정하였다. 실험결과 총페놀성 화합물 함량, 전자공여능 및 아질산염 소거능은 용매비에 의해 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났다. Allin allicin 및 total thiosulfinate는 추출온도에 많은 영향을 받고 있는 것으로 나타났으나, 추출시간 및 용매비에 대해서는 큰 영향을 받지 않는 것으로 나타났다. 각각의 변수에 대한 회귀방정식을 도출하였으며, 유효성분 함량과 항산화적 특성에 대한 추출조건을 종합하여 superimposed contour map으로 최적조건을 예측하였다. 예측된 최적 추출조건은 추출조건 $80^{\circ}C$, 추출시간 3.5 hr 및 용매비 8.5 v/w으로 나타났으며, 예측된 감은 실제 유효성분 및 항산화적 특성을 조사한 결과 유사한 감을 보였다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제14권5호
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• pp.474-480
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• 2007

홍삼 첨가 액상청국장의 추출공정별 청국장 추출물의 특성 비교 및 청국장의 최적 추출 조건을 설정하고자 하였다. 용매로 물을 사용하여 추출한 홍삼 첨가 액상청국장을 각각 마이크로웨이브 파워별(30, 60, 90, 120 및 150 W), 시간별(1, 5, 9, 13 및 17분)로 추출한 후 생리활성 실험을 수행하였을 때, 수율, 전자공여능, 아질산염 소거능, tyrosinase 저해작용, SOD 유사 활성 등의 생리활성 측정을 통해 추출 최적점을 찾아내었다. 홍삼을 첨가한 액상 청국장의 경우 마이크로웨이브 파워 $0{\sim}85\;W$, 시료에 대한 용매비 $1.4{\sim}2.8\;g/mL$, 추출시간 $6.5{\sim}11$분에서 최적의 조건이 나타났다. 예측결과에 의한 최적조건을 확인하기 위하여 예측된 최적조건 범위 내에서 임의의 조건을 대입하여 이화학적 특성을 예측해본 결과 홍삼을 첨가한 액상 청국장에 대한 임의의 조건으로 시료에 대한 파워 90W, 용매비 2.5 g/mL, 추출 시간 9분을 설정한 후 홍삼을 첨가한 액상 청국장에 대한 각각의 회귀식에 대입하여 얻은 예측된 최적값은 수율 23.04%, 전자공여능 56.33%, 아질산염 소거능 65.62%, tyrosinase 저해작용 4.96%, SOD 유사활성 41.97%로 실험값과 예측값 간의 유의적인 차이가 나타나지 않았다.

• 한국광물학회지
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• 제22권3호
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• pp.177-189
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• 2009

철 (산수)산화물은 높은 반응성과 큰 비표면적 등의 특성을 갖는 이차광물로서 환경관련 산업이나 연구에서 무기 및 유기 오염물질들을 효과적으로 제거할 수 있는 수착제로 널리 활용되어 오고 있다. 이러한 철 (산수)산화물들 중에서 침철석(${\alpha}$-FeOOH)은 지중에서 가장 많이 분포하고 안정된 광물로 알려져 있다. 본 연구에서는 이러한 침철석을 이용하여 비소를 제거하는데 있어서 주요한 기작인 흡착반응에 대하여 알아보았다. 순수한 침철석을 얻기 위하여 실험실에서 합성하였으며, 침철석의 다양한 광물학적, 물리화학적 특성들을 분석하여 비소와의 흡착반응을 해석하는데 이용하였다. 그리고 비소의 화학종별 침철석에 대한 흡착특성을 비교하기 위하여 흡착 등온식을 얻기 위한 평형흡착실험, pH에 따른 흡착실험, 흡착반응속도 실험 등을 수행하였다. 합성된 침철석의 영전하점(point of zero charge, PZC)은 7.6으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해서 상대적으로 약간 높은 값으로 측정되었다. 침철석의 비표면적은 $29.2\;m^2/g$으로 다른 철 (산수)산화물들에 비해 비교적 낮게 나타나서 흡착력이 다소 떨어질 것으로 예상되었다. 침철석에 대한 친화도는 3가 비소(아비산 이온)가 5가 비소(비산 이온)보다 훨씬 더 커서 동일한 pH 조건에서 3가 비소가 5가 비소보다 침철석에 많이 흡착되는 것으로 조사되었다. pH에 따른 비소 화학종별 흡착특성을 살펴보면 3가 비소는 중성의 pH 범위(7.0~9.0)에서 가장 높은 흡착을 보였으며, 산성 또는 염기성 pH 조건에서는 흡착량이 크게 감소하는 것으로 나타났다. 5가 비소의 경우에는 낮은 pH 조건에서 가장 흡착이 잘 일어났으며 pH가 증가함에 따라서 흡착은 감소하는 것으로 나타났다. 이러한 거시적인 현상은 pH에 따라서 각 비소종의 화학적 존재형태와 침철석의 표면 전하가 변하기 때문에 발생하는 정전기적인 작용에 의한 것으로 생각된다. 침철석과 비소와의 흡착반응속도를 가장 잘 모사하는 반응속도 모델은 parabolic diffusion 모델인 것으로 평가되었으며, 회귀 분석 결과 5가 비소가 3가 비소보다 반응속도상수가 크게 나타났다.