• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제25권1호
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• pp.87-94
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• 2021

Skin photoaging occurs due to chronic exposure to solar ultraviolet radiation (UV), the main factor contributing to extrinsic skin aging. Clinical signs of photoaging include the formation of deep, coarse skin wrinkles and hyperpigmentation. Although melanogenesis and skin wrinkling occur in different skin cells and have different underlying mechanisms, their initiation involves intracellular calcium signaling via calcium ion channels. The ORAI1 channel initiates melanogenesis in melanocytes, and the TRPV1 channel initiates MMP-1 production in keratinocytes in response to UV stimulation. We aimed to develop a drug that may simultaneously inhibit ORAI1 and TRPV1 activity to help prevent photoaging. We synthesized nootkatol, a chemical derivative of valencene. TRPV1 and ORAI1 activities were measured using the whole-cell patch-clamp technique. Intracellular calcium concentration [Ca2+]i was measured using calcium-sensitive fluorescent dye (Fura-2 AM). UV-induced melanin formation and MMP-1 production were quantified in B16F10 melanoma cells and HaCaT cells, respectively. Our results indicate that nootkatol (90 μM) reduced TRPV1 current by 94% ± 2% at -60 mV and ORAI1 current by 97% ± 1% at -120 mV. Intracellular calcium signaling was significantly inhibited by nootkatol in response to ORAI1 activation in human primary melanocytes (51.6% ± 0.98% at 100 μM). Additionally, UV-induced melanin synthesis was reduced by 76.38% ± 5.90% in B16F10 melanoma cells, and UV-induced MMP-1 production was reduced by 59.33% ± 1.49% in HaCaT cells. In conclusion, nootkatol inhibits both TRPV1 and ORAI1 to prevent photoaging, and targeting ion channels may be a promising strategy for preventing photoaging.

• 한국재료학회지
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• 제31권6호
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• pp.353-366
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• 2021

In this study, photocatalytic degradation of ammonia in petrochemical wastewater is investigated by solar light photocatalysis. Two-dimensional ultra-thin atomic layer structured MoS₂ are synthesized via a simple hydrothermal method. We examine all prepared samples by means of physical techniques, such as SEM-EDX, HRTEM, FT-IR, BET, XRD, XPS, DRS and PL. And, we use fullerene modified MoS₂ nanosheets to enhance the activity of photochemically generated oxygen (PGO) species. Surface area and pore volumes of the MoS₂-fullerene samples significantly increase due to the existence of MoS₂. And, PGO oxidation of MB, TBA and TMST, causing its concentration in aqueous solution to decrease, is confirmed by the results of PL. The generation of reactive oxygen species is detected through the oxidation reaction from 1,5-diphenyl carbazide (DPCI) to 1,5-diphenyl carbazone (DPCO). It is found that the photocurrent density and the PGO effect increase in the case with modified fullerene. The experimental results show that this heterogeneous catalyst has a degradation of 88.43% achieved through visible light irradiation. The product for the degradation of NH₃ is identified as N₂, but not NO^2- or NO^3-.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제61권2호
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• pp.202-207
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• 2023

태양광과 풍력발전의 잉여전기를 공급받아 수전해를 구동하는 경우 날씨 변동에 따라 구동과 정지를 반복해야한다. 수전해를 구동하다 정지하면 잔류 수소와 산소에 의해 PEM 연료전지와 같은 상태가 되고, 구동 중 형성된 수전해의 높은 전위 때문에 전극과 고분자막이 정지 중에도 열화될 가능성이 높다. 본 연구에서는 PEM 수전해가 구동/정지 반복과정에서 전극과 고분자막의 열화가 얼마나 진행되는지 확인하고자, 144시간 동안에 구동/정지 횟수를 변화시키며 성능 감소를 측정하였다. 전극 촉매 활성면적 변화와 고분자막의 수소투과도와 불소유출속도 등을 분석해 전극과 고분자막의 특성 변화를 측정했다. 전체적으로 정지 횟수가 증가할수록 PEM 수전해 성능이 감소했다. 144시간동안에 5회 정지했을 때 IrO_x 촉매 활성이 30% 이상 감소하였고, 수소투과도는 80% 증가해서 전극과 고분자막이 모두 열화됨을 확인했다.

• 공업화학
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• 제21권1호
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• pp.29-33
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• 2010

본 연구에서는 여러 가지 열처리 온도에서 다성분 도핑에 의한 광촉매의 밴드갭 저감 및 가시광 광분해 효과를 알아보고자 tetraethylammonium tetrafluoroborate (TEATFB)로 B, C, N, F 등이 동시에 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매를 제조하였다. 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매가 가시광선영역에서 분해되는 정도를 확인하기 위해서 태양광에 조사하여 rhodamine B와 acridine orange로 염료분해 실험을 수행하였다. XRD 결과 $800^{\circ}C$ 이하에서 열처리된 $TiO_{2}$ 광촉매는 anatase 구조가 존재하고 있음을 알 수 있었다. XPS 분석을 통하여 광활성에 영향을 미치는 B, C, N, F의 결합구조를 확인하였고 UV-DRS 결과로부터 다성분 도핑된 $TiO_{2}$ 광촉매의 밴드 갭이 2.98 eV로 줄어든 것을 알 수 있었다. 다성분 도핑 $TiO_{2}$의 태양광 조사에 의한 UV-Vis 결과에서 acridine orange에 대한 광분해 효과가 도핑되지 않은 샘플에 비해 1.61배 증가함을 알 수 있었다. 특히, 다성분이 동시 도핑되고 $700^{\circ}C$에서 열처리된 샘플이 acridine orange과 rhodamine B 두 가지 염료 모두에서 가장 좋은 광분해 효과를 보여 주었다.

• 대한화장품학회지
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• 제39권4호
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• pp.337-345
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• 2013

본 연구에서는 아로니아 베리 열매 및 잎 추출물의 항산화 활성을 비교 연구하였다. 아로니아 베리 열매의 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 free radical 소거 활성($FSC_{50}$)은 각각 16.29 ${\mu}g/mL$ 및 12.29 ${\mu}g/mL$이었으며, 열매추출물의 free radical 소거활성은 잎 추출물 경우보다 높게 나타났다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}-EDTA/H_2O_2$계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 아로니아 베리 열매 추출물의 총 항산화능($OSC_{50}$)은 에틸아세테이트 분획의 경우 2.86 ${\mu}g/mL$, 아글리콘 분획은 1.80 ${\mu}g/mL$로, 아글리콘 분획의 총항산화능은 ascorbic acid (1.50 ${\mu}g/mL$)와 비슷한 활성을 나타내었다. 총항산화능에서도 열매 추출물이 잎 추출물 보다 활성이 높은 것으로 나타났다. 사람 적혈구의 $^1O_2$로 유도된 세포손상에 대한 보호 효과 실험에서 열매의 아글리콘 분획은 농도의존적(5 ~ 50 ${\mu}g/mL$)으로 세포보호 효과를 나타내었다. 열매 아글리콘분획의 ${\tau}_{50}$은 10 ${\mu}g/mL$에서 72.3 min으로 지용성 항산화제로 알려진 (+)-${\alpha}$-tocopherol (38.0 min)보다 1.9 배 더 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 아로니아 베리의 열매 추출물이 잎 추출물보다 높은 항산화능을 나타내며, 태양 자외선에 노출된 피부에서 발생되는 $^1O_2$를 포함하는 ROS에 대항하여 세포를 보호함으로써 기능성 항산화 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 시사한다.

• 공업화학
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• 제23권2호
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• pp.183-189
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• 2012

본 연구에서는 땅콩나물 뿌리 추출물의 세포보호 작용 및 항산화능에 관한 연구를 수행하였다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 땅콩나물 뿌리 추출물의 세포 보호 효과를 측정하였다. 에틸아세테이트 분획(5~50 ${\mu}g/mL$)은 농도-의존적으로 세포보호 효과를 나타냈으며, 특히 아글리콘(aglycone) 분획은 5~50 ${\mu}g/mL$의 농도 범위에서 현저한 세포보호 활성을 나타내었다. 그리고 땅콩나물 뿌리의 모든 분획은 지질 과산화 연쇄반응의 차단제인 (+)-${\alpha}$-tocopherol보다도 효과적이었다. Luminol 화학발광법을 이용한 $Fe^{3+}$-EDTA/$H_2O_2$ 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 땅콩나물 뿌리 추출물의 활성산소 소거활성을 측정하였다. 추출물 중 에틸아세테이트 분획($OSC_{50}$; 1.59 ${\mu}g/mL$)은 강력한 항산화제로 알려진 L-ascorbic acid (1.50 ${\mu}g/mL$)와 비교할 때 유사한 활성산소 소거활성을 보여주었다. 반면에, free radical (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성($FSC_{50}$)의 크기는 (+)-${\alpha}$-tocopherol > 80% MeOH 추출물 > 아글리콘 분획 > 에틸아세테이트 분획 순으로 나타났다. 이상의 결과들은 땅콩나물 뿌리 추출물이 $^1O_2$ 및 다른 활성산소종을 소거하고 활성산소종에 대항하여 세포막을 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 항산화제로써 작용할 수 있음을 시사한다.

• 한국환경생태학회지
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• 제32권6호
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• pp.698-708
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• 2018

본 연구의 목적은 한국 중부지방 도시와 산림에 서식하는 매미종을 대상으로 번식울음 패턴과 번식울음에 영향을 미치는 종간영향 및 기상요인을 규명하여 번식울음 특성 차이를 밝히는데 있다. 연구대상지는 도시는 서울시 방배동 경남아파트로 산림은 원주시 치악산국립공원으로 선정하였다. 연구방법은 현장에 녹음기를 설치하여 24시간 녹음하고 그 결과를 분석하였다. 기상요인은 기상청 자료를 이용하였다. 연구기간은 2017년 6월 19일부터 9월 30일이었다. 연구 결과 두 대상지는 출현종에 차이를 보였다. 공통적으로 털매미(Platypleura kaempferi)와 참매미(Hyalessa fuscata), 애매미(Meimuna opalifera), 유지매미(Graptopsaltria nigrofuscata), 늦털매미(Suisha coreana)가 관찰되었으며, 도시에서는 말매미(Cryptotympana atrata)가 출현하였고 산림에서는 소요산매미(Leptosemia takanonis)가 출현하였다. 두 대상지는 매미 출현 시기에서도 차이를 보였다. 산림에서는 털매미와 소요산매미의 활동이 두드러지게 나타났으나 도시에서는 소요산매미가 관측되지 않고 털매미의 활동이 짧았다. 도시에서는 말매미가 출현하여 매우 오랜 기간을 울었으며 참매미, 애매미, 유지매미가 산림에 비해 빨리 나타났다. 늦털매미는 도시보다 산림에서 더 빠르게 출현하였다. 일주기 분석 결과 같은 매미종이라도 지역에 따라 일주기에 큰 차이를 보였으며 서로 다른 매미간의 종간영향과 도시와 산림의 환경적 차이가 매미의 울음에 영향을 주고 있었다. 각 매미 번식울음 여부와 각 대상지별 기상요인 간 상관분석 결과는 털매미와 늦털매미를 제외한 대부분의 매미가 온도에 양의 상관관계를 보였고, 동일 출현종은 산림 서식 매미가 일사량 등 더 다양한 기상요인에 양의 상관관계를 보였다. 로지스틱 회귀분석 결과 울음시기가 겹치는 매미들은 종간 번식울음에 유의미한 양의 영향을 미치고 있었다. 도시에만 출현한 말매미는 같은 시기에 우는 참매미, 애매미, 유지매미의 울음빈도에 양의 영향을 미쳤다. 산림에만 출현한 소요산매미는 같은 시기에 우는 털매미와 서로 양의 영향을 미쳤고 산림에서는 애매미가 참매미와 유지매미의 울음빈도에 양의 영향을 미치고 있었다. 기상요인의 경우 매미 울음빈도는 도시와 산림의 평균기온에 양의 영향을 받고 있었으며 산림에서 출현한 매미는 일사량에도 양의 영향을 받고 있었다. 통계분석 결과를 종합하면 활동 시기가 비슷한 도시 매미들은 도시 우점종 말매미를 중심으로 종간영향을 주고 받으며, 산림 매미들은 산림 우점종 애매미를 중심으로 종간영향을 주고 받고 있었다. 기상영향 분석결과는 상관분석 결과와 유사하게 기온에 주로 영향을 받았고, 산림에서 일사량의 영향력이 더 늘어나는 것을 확인하였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제28권1호
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• pp.80-89
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• 2014

본 연구는 학교의 옥외공간 중 학생들의 휴식 및 활동량이 가장 많고, 높은 열과 낮은 열을 가지는 운동장 및 녹지공간을 대상으로 열적 쾌적성 지표 중 UTCI, PMV, WBGT를 이용하여 학생들이 느끼는 열적 쾌적성을 비교 분석하고자 하였다. 연구대상지는 인천광역시 학교시설(3개교)을 대상으로 하였으며, 조사기간은 2013년 7 ~ 8월까지 실시하였다. 측정항목으로 열적 쾌적성 지표의 경우 UTCI, PMV, WBGT를, 녹지구조는 녹피율과 녹지용적계수를 측정하였다. 학교별 녹지용적계수는 A학교($4.71m^3/m^2$) > B학교($3.34m^3/m^2$) > C학교($0.38m^3/m^2$)의 순이었으며 학교별 열적 쾌적성 지표를 살펴보면, UTCI는 녹지공간 $32.30{\sim}35.68^{\circ}C$, 운동장 $40.66{\sim}2.94^{\circ}C$, PMV수치는 녹지공간 1.76~2.66이었으며 운동장은 모두 3으로 나타났다. WBGT는 녹지공간 $26.15{\sim}31.38^{\circ}C$, 운동장 $31.67{\sim}34.53^{\circ}C$이었다. 3개 지표 모두 녹지공간 대비 운동장에서 매우 불쾌적한 수준이었다. 열적 쾌적성 및 녹지와의 상관분석결과, 열적 쾌적성 지표인 UTCI, PMV, WBGT 모두 일사, 흑구온도와는 정의 상관관계를, 녹피율 및 녹지용적계수와는 부의 상관관계로 나타났다.

• 전기화학회지
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• 제23권2호
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• pp.25-38
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• 2020

태양광 흡수 물분해는 화석연료 대체 에너지원으로 떠오르는 수소에너지를 생산할 수 있는 가장 유망한 방법이다. 현재 전이 금속 디칼코제나이드 (transition dichalcogenide, TMD)는 물분해 촉매 특성이 뛰어난 물질로 많은 관심을 끌고 있다. 본 연구에서는 실리콘 (Si) 나노선 어레이 전극 표면에 대표적 TMD 물질인 4-6족의 이황화 몰리브덴 (MoS₂), 이셀렌화 몰리브덴(MoSe₂), 이황화 텅스텐 (WS₂), 이셀렌화 텅스텐 (WSe₂) 나노시트 합성할 수 있는 방법을 개발하였다. Si나노선 전극을 금속 이온 용액으로 코팅하고, 황 또는 셀레늄의 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition)을 이용하는 것이다. 이 방법으로 TMD 나노시트를 약 20 nm 두께로 균일하게 합성하였다. p형 Si-TMD 나노선 광전극으로 구성된 광화학전지는 태양광 AM1.5G, 0.5 M H₂SO₄ 전해질에서 개시 전위 0.2 V를 가지며 0 V (vs. RHE)에서 20 mA cm^-2 이상의 전류를 낼 수 있다. 수소 발생 양자효율은 90% 정도로 우수한 물분해 촉매 특성을 확인하였다. MoS₂ 및 MoSe₂는 3시간 동안 90% 이상의 우수한 광전류 안전성을 보여주었으나, WS₂ 및 WSe₂는 상대적으로 적은 80%였다. MoS₂, MoSe₂는 Si 나노선 표면에 균일한 시트 형태로 씌워졌지만, WS₂, WSe₂는 조각 형태로 붙었다. 따라서 Si 표면을 잘 보호하지 못하기 때문에 Si나노선이 더 잘 산화되어 안정성이 낮아지는 것으로 해석하였다. 본 연구결과는 TMD의 수소 발생 촉매 특성을 이해하는 데 크게 기여할 것으로 예상한다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제22권4호
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• pp.431-440
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• 2005

K 지수는 특정 지역에서의 지자기 변동을 나타내는 지수로서 3시간마다 결정된다. K 지수를 결정하는 알고리즘은 태양복사의 규칙적인 일변화(Sq)를 결정하는 방법에 따라 다양하다. 그 중에서 FMI 알고리즘은 K 지수를 구하고자 하는 날과 그 전 후의 1일 자료를 포함한 총 3일 동안의 지자기 수평성분(H, D) 측정 자료를 사용하여 태양복사의 규칙적인 일변화(Sq)를 구한다. 그러나 이 알고리즘은 K 지수를 구하고자 하는 날로부터 1일 후까지의 측정 자료가 필요하기 때문에 실시간으로 K 지수를 구하는 경우에는 어려움이 있다. 본 연구에서는 준실시간으로 K 지수를 구하기 위해 미국 우주환경예보센터(NOAA/SEC)에서 제공하는 과거의 전지구적 지자기 K지수(Planetary K index: Kp)를 검색하여 최근의 Kp지수가 모두 3 이하인 지자기 활동이 조용한 날을 찾고 그 날의 지자기측정 자료를 FMI 알고리즘의 3일치 입력 자료로 사용함으로써 준실시간 K 지수를 구하는 방법을 고안하였다. 이러한 방법을 검증하기 위해 우리는 2003년 1년 동안 한국지질자원연구원에서 운용하는 경주 지자기 관측소의 FLARE+ 시스템으로 측정된 자료를 사용하고 우리의 준실시간 결정 방법을 적용하여 K 지수를 구하고 이를 일반적인 FMI 알고리즘으로 구한 K지수와 서로 비교하였다. 그 결과, 우리의 방법으로 결정된 K 지수는 일반적인 방법으로 구한 K 지수와 잘 일치하였다. 또한 준실시간 결정 방법으로 구한 K 지수를 일본 Kakioka 관측소에서 결정한 K 지수와 비교한 결과 그 상관지수(R)가 0.81 정도로 높음을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 한반도 지역에서의 K 지수 변동을 준실시간으로 모니터링 하는데 활용될 수 있을 것으로 기대된다.