• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권6호
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• pp.855-862
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• 2006

Hexavalent chromium ($Cr^{6+}$) is a highly harmful pollutant, which can be detoxified and precipitated through reduction to $Cr^{3+}$. Bacillus megaterium TKW3 previously isolated from chromium-contaminated marine sediments was capable of reducing $Cr^{6+}$ in concomitance with metalloids ($Se^{4+}$, $Se^{6+}$, and $As^{5+}$). Notwithstanding approximately 50% inhibition, it was the first report of simultaneous bacterial reduction of $Cr^{6+}$ and $Se^{4+}$ (to elemental Se). No significant difference was observed among electron donors (glucose, maltose, and mannitol) on $Cr^{6+}$ reduction by B. megaterium TKW3. The reduction was constitutive and determined to be non-plasmid mediated. Peptide mass fingerprints (PMF) revealed a novel aerobic membrane-associated reductase with $Cr^{6+}$-induced expression and specific reductive activity (in nmol $Cr^{6+}$/mg protein/min) of 0.220 as compared with 0.087 of the soluble protein fraction. Respiratory inhibitor $NaN_3$ did not interfere with the reductase activity. Transmission electron microscopy with energy dispersive X-ray (TEM-EDX) analysis confirmed the aggregation of reduced chromium along the intracellular membrane region. Future identification of the N-terminal amino acid sequence of this reductase will facilitate purification and understanding of its enzymatic action.

• Environmental Engineering Research
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• 제18권1호
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• pp.3-8
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• 2013

Collision cell technology-inductively coupled plasma-mass spectrometry (CCT-ICP-MS) was used to measure the concentrations of approximately 19 elements associated with airborne PM2.5 samples that were collected from a roadside sampling station in Daejeon, Korea. Standard reference material (SRM 2783, air particulate on filter media) of the National Institute of Standards and Technology was used for the quality assurance of CCT-ICP-MS. The elemental concentrations were compared statistically with the certified (or recommended) values. The patterns of distribution were clearly distinguished between elements with their concentrations ranging over four orders of magnitude. If compared in terms of enrichment factors, it was found that toxic trace elements (e.g., Sb, Se, Cd, As, Zn, Pb, and Cu) of anthropogenic origin are much more enriched in PM2.5 samples of the study site. To the contrary, the results of the correlation analysis showed that PM2.5 concentrations can exhibit more enhanced correlations with the elements (e.g., Fe, K, Si, and Ti) arising from earth's crust. The findings of strong correlations between PM2.5 and the elements of crustal origin may be directly comparable with the dominant role of those species by constituting a major fraction of even PM2.5 as well as PM10 at the roadside area.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제11권2호
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• pp.96-106
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• 2017

In this study, measurements of size-segregated particulate matter (PM) emitted from the combustion of rice straw, pine needles, and sesame stem were conducted in a laboratory chamber. The collected samples were used to analyze amounts of organic and elemental carbon (OC and EC), water-soluble organic carbon (WSOC), humic-like substances (HULIS), and ionic species. The light absorption properties of size-resolved water extracts were measured using ultraviolet-visible spectroscopy. A solid-phase extraction method was first used to separate the size-resolved HULIS fraction, which was then quantified by a total organic carbon analyzer. The results show that regardless of particle cut sizes, the contributions of size-resolved HULIS ($=1.94{\times}HULIS-C$) to PM size fractions ($PM_{0.32}$, $PM_{0.55}$, $PM_{1.0}$, and $PM_{1.8}$) were similar, accounting for 25.2-27.6, 15.2-22.4 and 28.2-28.7% for rice straw, pine needle, and sesame stem smoke samples, respectively. The $PM_{1.8}$ fraction revealed WSOC/OC and HULIS-C/WSOC ratios of 0.51 and 0.60, 0.44 and 0.40, and 0.50 and 0.60 for the rice straw, pine needle, and sesame stem burning emissions, respectively. Strong absorption with decreasing wavelength was found by the water extracts from size-resolved biomass burning aerosols. The absorption ${\AA}ngstr{\ddot{o}}m $ exponent values of the size-resolved water extracts fitted between 300 and 400 nm wavelengths for particle sizes of $0.32-1.0{\mu}m$ were 6.6-7.7 for the rice straw burning samples, and 7.5-8.0 for the sesame stem burning samples. The average mass absorption efficiencies of size-resolved WSOC and HULIS-C at 365 nm were 1.09 (range: 0.89-1.61) and 1.82 (range: 1.33-2.06) $m^2/g{\cdot}C$ for rice straw smoke aerosols, and 1.13 (range: 0.85-1.52) and 1.83 (range: 1.44-2.05) $m^2/g{\cdot}C$ for sesame stem smoke aerosols, respectively. The light absorption of size-resolved water extracts measured at 365 nm showed strong correlations with WSOC and HULIS-C concentrations ($R^2=0.89-0.93$), indicating significant contribution of HULIS component from biomass burning emissions to the light absorption of ambient aerosols.

• 한국대기환경학회지
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• 제26권5호
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• pp.567-580
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• 2010

Organic carbon (OC) and elemental carbon (EC) concentrations were determined for $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and $PM_{1.0}$ aerosols particles collected at Gosan Superstation on Jeju Island from August 2007 to September 2008. Aerosols were collected on quartz filters for 24 hours and then OC and EC were analyzed by TOR/IMPROVED method. Mean concentrations of OC and EC were $4.66\;{\mu}g/m^3$ and $1.69\;{\mu}g/m^3$ for $PM_{10}$, $3.95\;{\mu}g/m^3$ and $1.69\;{\mu}g/m^3$ for $PM_{2.5}$, and $3.16\;{\mu}g/m^3$ and $1.42\;{\mu}g/m^3$ for $PM_{1.0}$, respectively. The concentrations of OC and EC comprised 16.4% and 6.0% of $PM_{10}$, 22.9% and 9.8% of $PM_{2.5}$, and 23.0% and 10.0% of $PM_{1.0}$. OC and EC showed a clear seasonal variation with the highest in winter and the lowest in summer. The correlations between the two were also the best during the winter ($R^2$=0.87, 0.94, and 0.95 for $PM_{10}$, $PM_{2.5}$ and $PM_{1.0}$). The ratio of OC/EC exhibited the maximum (7.24) during an Asian dust event due to an increase of OC, which was possibly derived from soil. The mass fraction of both OC and EC was the highest in fall. When OC and EC concentrations were highly elevated, EC1 (the first EC fraction determined at $550^{\circ}C$) and pyrolyzed OC (POC) were dominant subcomponents in winter and OC3 (the third OC fraction determined at $450^{\circ}C$) and POC in spring.

• 분석과학
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• 제23권5호
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• pp.485-491
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• 2010

토양 중 유해원소 분석용 인증표준물질 KRISS CRM 109-03-SSD를 개발하였다. 인증 대상 원소는 현행 토양환경보전법에서 규제하고 있는 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 수은, 니켈, 납, 아연이다. 인증표준물질 제조를 위한 출발물질은 강원도 상동의 텅그스텐 폐광 광미 더미에서 채취하였다. 출발물질은 선별, 건조, 분쇄, 체거름, 혼합, 병입, 살균의 일련의 과정을 거쳐 제조한 다음 ISO Guide 35의 절차를 준용하여 인증하였다. 측정에는 동위원소희석 질량분석법(ID-ICP/MS) 및 기기중성자방사화분석법(INAA)을 이용하였다. 균질도 평가는 ISO 13528의 부속서 B를 준용하여 실시하였다. 인증값은 서로 다른 두 가지 측정방법에 의한 분석 결과 또는 동일한 방법이지만 독립적으로 2회 반복 시행된 분석의 결과로부터 결정하였다. 최종으로 비소, 카드뮴, 크로뮴, 구리, 납, 니켈, 아연 7개 원소에 대한 인증값을 결정하였다. 수은은 낮은 농도로 인해 균질도 요건을 만족시키지 못해 철, 텅그스텐과 함께 참고값으로 제공된다. 환경감시목적으로 많이 이용되는 ISO 11466에 따른 왕수에 의한 용출시험 또한 실시하였다. 용출시험은 공립시험소 및 대학 시험소 등 6개 기관의 공동분석으로 수행되었다. 용출시험의 실험실간 편차는 인증값의 불확도에 비해 크게 나타났다. 용출시험에 대한 공동분석 결과는 참고값으로 제공된다.

• 한국대기환경학회지
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• 제31권3호
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• pp.239-254
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• 2015

Little information on HUmic-Like Substances (HULIS) in ambient particulate matter has been reported yet in Korea. HULIS makes up a significant fraction of the water-soluble organic mass in the atmospheric aerosols and influence their water uptake properties. In this study 24-hr $PM_{2.5}$ samples were collected between December 2013 and October 2014 at an urban site in Gwangju and analyzed for organic carbon (OC), elemental carbon (EC), water-soluble OC (WSOC), HULIS, and ionic species, to investigate possible sources and formation processes of HULIS. HULIS was separated using solid phase extraction method and quantified by total organic carbon analyzer. During the study period, HULIS concentration ranged from 0.19 to $5.65{\mu}gC/m^3$ with an average of $1.83{\pm}1.22{\mu}gC/m^3$, accounting for on average 45% of the WSOC (12~ 73%), with higher in cold season than in warm season. Strong correlation of WSOC with HULIS ($R^2=0.91$) indicates their similar chemical characteristics. On the basis of the relationships between HULIS and a variety of chemical species (EC, $K^+$, $NO_3{^-}$, $SO_4{^{2-}}$, and oxalate), it was postulated that HULIS observed during summer and winter were likely attributed to secondary formation and primary emissions from biomass burning (BB) and traffics. Stronger correlation of HULIS with $K^+$, which is a BB tracer, in winter ($R^2=0.81$) than in summer ($R^2=0.66$), suggests more significant contribution of BB emissions in winter to the observed HULIS. It is interesting to note that BB emissions may also have an influence on the HULIS in summer, but further study using levoglucosan that is a unique organic marker of BB emissions is required during summer. Higher correlation between HULIS and oxalate, which is mainly formed through cloud processing and/or photochemical oxidation processes, was found in the summer ($R^2=0.76$) than in the winter ($R^2=0.63$), reflecting a high fraction of secondary organic aerosol in the summer.

• 고려인삼학회:학술대회논문집
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• 고려인삼학회 1988년도 학술대회지
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• pp.122-128
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• 1988

폴리아세칠랜계 화합물이 함유된 인삼의 석유 에텔 추출물은 시험관내 실험에서 Sarcoma 180, Walker carcinosarcoma 256, $L_{1210}leukemic$ lympocyte의 성장을 억제한다. 우리는 석유 ether 추출물로 부터 몇가지 포리아세틸렌계 화합물을 분리하여 화학구조를 밝혔다. UV, IR $^{1}H$ NMR, $^{13}C$ NMR, EI mass, CI mas, 원소분석과 산화 또는 산촉매 가수분해와 같은 화학적인 방법으로 얻어진 자료에 근거하여 이들은 heptadeca-1,9-dien-4,6-diyn-3-ol, hepatadeca-l-en-4.6-diyn-9,10-epoxy-3-ol 및 hepatadeca-1,8-dien-4,6-diyn-3,10-diol로 밝혀 졌다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제29권2호
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• pp.84-89
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• 2001

포유동물조직의 세포내에 존재하는 lysosomal cysteine계 cathepsin B 효소는 암 발병과 전이, 류머티스 관절염, 염증 및 노인성치매 등의 여러 질병에 관여하고 있다. 이 cathepsin B를 저해하는 저해물질이 Streptomyces luteogriseus KT-10에 의해 생산되어 분리되었다. S. luteogriseus KT-10이 생산하는 cathepsin B 저해물질은 열에 안정하며 산, 알칼리에도 안정한 물질로 구성되어 있다. Cathepsin B 저해물질은 DEAE-Sephadex A-25, Sephadex G-15, silica gel, Sephadex LH-20의 column chromatography 과정을 거친 후 분취용 HPLC를 이용 분취한 후 백색분말의 cathepsin B 저해물질을 정제하였다. 이 정제한 저해물질은 UV 상의 전 범위에서 특이한 검출부위를 확인할 수 없었으며, $H_2$O, methanol, ethanol, n-butanol에는 녹지만 비극성인 chloroform, n-hexane, benzene 등에는 불용성이었다. 또한 ninhydrine, $H_2$$SO_4$, iodine에 양성 반응이지만 Ehrlichs, Pauly, Sakaguchi, phthalic acid, DNS, aniline 등의 단백반응과 당 반응에는 음성 반응으로 나타났다. IR 기기에서는 OH 기와 CH 기의 peak를 확인하였으며 $^1$H NMR 기기로 OH peak와 NH peak 또한 확인할 수 있었다. $^{13}$ C NMR spectrum은 4개의 탄소 peak를 가진 물질로 확인된 분자량이 207 dalton인 저해물질이다. 원소 분석기를 이용한 저해물질 분석 결과 분자식이 $C_4$$H_{11}$ $O_4$$N_{6}$로 나타났다. 이 cathepsin B 저해물질의 저해양식은 competitive 저해로 작용함을 확인할 수 있었다.

• 한국진공학회지
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• 제17권4호
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• pp.311-316
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• 2008

저에너지(수 eV) 양전자 빔을 이용하여 도체나 반도체의 표면/계면의 물리화학적 특성 분석에 독특한 유용성이 보고 되고 있다. 기존의 표면 분석법에 비해 표면의 선택도가 향상되어 반도체 소자의 박막 두께가 얇아지는 최신기술에 적합한 분석법으로 주목을 받고 있다. 물질표면에 조사된 저에너지 양전자는 표면 근처의 image potential에 포획이 되어 표면에 있는 전자들과 쌍소멸하며 Auger 전자를 방출한다. 표면으로부터 방출된 Auger 전자의 에너지를 측정함으로 원자의 화학적 구별이 가능하므로 검출기의 에너지 분해도가 중요하다. 기존의 ExB 형태의 에너지 측정기는 분해도가 $6{\sim}10\;eV$ 정도이고 특정한 에너지 영역만을 일정시간 스캔하여 스펙트럼을 측정하므로 측정시간이 길어진다는 단점이 있다. 반면에 Time-Of-Flight(TOF) 시스템은 방출되는 전자들의 에너지를 동시에 검출하므로 측정시간이 단축되어 측정 효율이 향상된다. 에너지 분해도를 높이기 위해서는 측정하고자 하는 전자의 진행거리를 길게 할수록 좋으나, 공간적 제약을 고려한 reflected TOF 시스템과 retarding tube을 이용한 linear TOF 시스템의 에너지 분해도를 이론적으로 시뮬레이션하였다.

• 환경영향평가
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• 제24권6호
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• pp.578-592
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• 2015

본 연구는 수도권 지역 OC와 EC의 지역적, 계절적 특성을 파악하기 위하여 서울 은평구 불광동에 위치한 수도권 대기오염집중측정소에서 2014년 1월부터 12월까지 1년간 Semi-Continuous OC/EC Analyzer (Sunset Laboratory INC., USA)를 사용하여 $PM_{2.5}$ 중 OC와 EC를 측정하였다. 그 결과, 수도권 지역의 OC와 EC의 연평균 농도(${\mu}g/m^3$)는 각각 $4.1{\pm}2.7$, $1.6{\pm}1.0$으로 나타났다. 계절별로 살펴보면 봄: $4.0{\pm}2.2$, $1.8{\pm}0.8$; 여름: $3.6{\pm}2.7$, $1.4{\pm}0.9$; 가을: $3.6{\pm}2.4$, $1.3{\pm}0.9$; 겨울: $5.2{\pm}3.3$, $2.0{\pm}1.3$으로 나타나 겨울 > 봄 > 여름 > 가을 순으로 높은 농도를 나타냈으며, OC/EC 비는 2.4 ~ 3.4 수준으로 여름이 가장 높고 봄이 가장 낮은 수준을 보였다. 시간별 OC, EC 농도 변화를 살펴보면, 출 퇴근시간인 아침과 저녁에 증가하는 경향을 보였으며, OC/EC 비 역시 출 퇴근시간대의 교통량 증가로 인한 EC농도 증가로 인해 급격히 낮아지는 현상을 보여 수도권 지역의 탄소성 입자 농도에 가장 큰 영향을 주는 것은 자동차와 같은 교통수단인 것으로 판단된다. 이번 연구를 통해 수도권 지역 탄소성분의 배출특성 및 계절별 특징, 농도 수준을 파악하고, 대기질 개선 정책의 효과적인 수립을 위한 과학적인 기초자료의 제공이 가능할 것으로 판단된다.