• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권6호
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• pp.800-805
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• 2016

나노기술의 급격한 발전은 다양한 산업응용분야에 기여를 하고 있다. 그러나 나노제품의 증가와 함께, 비의도적인 환경노출이 발생되고 있다. 나노제품에 의한 잠재적인 환경영향은 전과정평가(LCA)를 통해 해석할 수 있다. LCA는 제품의 생산과 폐기에 이르는 전체 공정상의 자원소모 및 배출에 관한 체계적인 해석을 할 수 있다. 본 연구에서는, 나노-$TiO_2$를 이용한 초친수성 유수분리필터를 제조하는 공정에 관하여 LCA를 수행하였다. 이를 위해 무료로 공개된 $TOTAL^{TM}$을 사용하였으며, 6대 환경영향인자인 자원소모, 기후변화, 오존층영향, 산성화, 부영양화, 광화학산화물생성 등의 지표를 해석하였다. 또한 나노-$TiO_2$를 사용하는 것이 유수분리필터 제조공정에서 벌크-$TiO_2$를 사용하는 것보다 긍정적으로 환경영향인자에 기여하는 것으로 파악되었다.

• 한국작물학회:학술대회논문집
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• 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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• pp.45-45
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• 2017

The Indian meal moth, Plodia interpunctella, is one of the most important pests of stored food in the food processing industry worldwide. To control the Indian meal moth, methyl bromide, phosphine, high carbon dioxide, sulfuryl fluoride and plant essential oil fumigation have been considered. However, these treatments have disadvantages. For example, depleting the ozone layer, showing resistance in insect, low control efficacy or need high cost for treatment. Chlorine dioxide ($ClO_2$) is strong disinfectant and insecticide. The gas caused a malfunction in enzymes. The oxidative stress induced by $ClO_2$ gas treatment damaged to a physiological system and all life stages of P. interpunctella. The gaseous $ClO_2$ is a convincing alternative to methyl bromide for controlling P. interpunctella. The gaseous $ClO_2$ was generated by a chlorine dioxide generator (PurgoFarm Co., Ltd., Hwasung, Korea). It generated highly pure $ClO_2$ gas and the gas blown out through a vent into a test chamber. Gas entry to the chamber was automatically controlled and monitored by a PortaSene II gas leak detector (Analytical Technology, Collegeville, PA, USA). The properly prepared eggs, larvae, pupae, and adults of P. interpunctella were used in this experiment. Data were analyzed using SAS 9.4. Percentage data were statistically analyzed after arcsine-root transformation. Analysis of variance was performed using general linear model, and means were separated by the least significant difference test at P < 0.05. Fumigation is an effective management technique for controlling all stages of P. interpunctella. We found that $ClO_2$ gas treatment directly effects on egg, larvae, pupae and adults of P. interpunctella. The gas treatment with proper concentration for over a day achieved 100 % mortality in all stages of P. interpunctella and short time treatment or low concentration gas treatment results showed that the egg hatchability, pupation rate, and adult emergency rate were lowered compare with untreated control. Also, abnormal pupae or adult rate were increased. Gaseous $ClO_2$ treatment induced insecticidal reactive oxygen species (ROS), and it resulted in fatal oxidative stress in P. interpunctella. Taken together, these results showed that exposure proper concentration and time of the gas control all stages of P. interpunctella by inducing fatal oxidative stress. Further studies will be required to apply the gas treatment under real-world condition and to understanding physiological reaction in P. interpunctella caused by oxidative stress.

• 대한화장품학회지
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• 제44권2호
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• pp.111-116
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• 2018

최근 화장품 시장에서 안티폴루션 효능이 있는 화장품은 새로운 피부 건강을 위한 해결책으로 나타나고 있다. 외부(대기) 오염물질에 의해 피부의 산화 기전을 매개하는 주요 원인 인자들로 오존, UV, 미세먼지 및 담배연기 등을 꼽을 수 있다. 담배 연기의 노출은 직 간접적으로 피부 표피 내 지질의 산화를 야기한다. 피부의 지질 산화에 의해 squalene과 squalene monohydroperoxide의 비율 변화가 발생하고, malondialdehyde (MDA)가 지질산화 산물로 생성된다. 따라서, 본 연구에서는 담배연기 노출 시 발생하는 피부 산화에 대하여 레드비트를 함유하는 화장품이 방지할 수 있는 효능이 있는지에 대하여 MDA의 생성량으로 관찰하였다. 시험대상자 전박부를 세 영역(음성대조, 양성대조, 시험제품)으로 나누어 각 지름 3.3 cm의 원으로 구획하고, 15분간 담배연기에 노출 후 피부 표면으로부터 지질막을 걷어낸 후 TBARS assay를 통하여 MDA를 정량 하였다. 음성대조(무도포, 미노출)에 비해 양성대조(무도포, 담배연기 노출)의 MDA 생성량이 3.7배 증가된 결과로, 오염물질인 담배연기에 의한 피부의 산화적 손상을 확인하였다. 반면에 레드비트를 함유하는 화장품을 미리 도포한 영역은 양성대조에 비해 MDA 생성량이 25% 감소하는 결과를 나타내었다. 결론적으로, 담배연기 노출은 피부표피 내 지질 산화를 야기하며, 레드비트를 함유하는 화장품이 이러한 대기환경오염으로부터 방어적 효과(안티폴루션 효과)를 보이는 것을 확인하였다.

• 한국산업보건학회지
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• 제28권1호
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• pp.61-79
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• 2018

Objectives: The objective of this study was to examine the effect of non-thermal dielectric barrier discharge(DBD) plasma on decontamination of Staphylococcus aureus(S. aureus) and Escherichia coli(E. coli) as common pathogens. Methods: This experiment was carried out in a chamber($0.64m^3$)designed by the authors. The plasma was continuously generated by a non-thermal DBD plasma generator(Model TB-300, Shinyoung Air tech, Korea). Suspensions of S. aureus and E. coli of 0.5 McFarland standard($1.5{\times}10^8CFU/mL$) were prepared using a Densi-Check photometer(bio $M{\acute{e}}rieux$, France). The suspensions were diluted1:1000 in sterile PBS solutions(approximately$10^{4-5}CFU/mL$) and inoculated on tryptic soy agar(TSA) in Petri dishes. The Petri dishes(80mm internal diameter)were exposed to the non -thermal DBD plasma in the chamber. Results: The results showed that 95% of S. aureus colonies were killed after a six-hour exposure to the DBD plasma. In the case of E. coli, it took two hours to kill 100% of the colonies. The gram-negative E. coli had a greater reduction than the gram-positive S. aureus. This difference may be due to the structure of their cell membranes. The thickness of gram-positive bacteria is greater than that of gram-negative bacteria. The S. aureus is more resistant to DBD plasma exposures than is E. coli. It should be noted that average concentrations of ozone, a byproduct of the DBD plasma generator, were monitored throughout the experiment and the results were well below the criteria, 50 ppb, recommended by the Korean Ministry of the Environment. Thus, non-thermal DBD plasma is deemed safe for use in hospital and public facilities. Conclusions: There was evidence that non-thermal DBD plasma can effectively kill S. aureus and E. coli. The results indicate that DBD plasma technology can greatly contribute to the control of infections in hospitals and other public and private facilities.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제61권4호
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• pp.417-421
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• 2018

자외선은 가시 광선보다 파장이 짧은 전자기파이며, 오존층을 통과하는 자외선이 피부 노화의 주요 원인이다. 피부 조직을 자외선에 만성적으로 노출 시키면 인간 각질 형성 세포에서 Mitogen-activated Protein Kinases (MAPKs) 신호 전달 경로가 활성화되어 매트릭스 metalloproteinases (MMPs) 생성이 증가한다. 본 연구에서는 제주도의 초본 추출물을 대상으로 자외선 자극을 통해 인간 각질 형성 세포(HaCaTs)의 항 노화 효과에 대해 조사 하였다. 우리는 자외선 유도 된 각질 형성 세포에서 MMP-1 유전자와 단백질 발현 수준을 측정 하였으며 그 결과, Thymus quinquecostatus 추출물(TQE)은 자외선 조사된 HaCaT 세포에서 의해 농도 의존적으로 MMP-1의 발현을 유의하게 감소시키는 것으로 확인되었다. 또한, TQE는 MAPK 신호 전달요소 인 ERK1/2, JNK1/2 및 p38 단백질의 자외선 유도에 따른 인산화를 유의 적으로 감소시켰다. 이러한 결과는 MAPKs 경로가 인간 각질 세포에서 UV 유도 MMP-1 생산에 대한 TQE의 억제 효과에 기여할 수 있음을 시사한다. 우리의 결과는 아마도 인간 각질형성 세포에서 TQE가 자외선 유도된 MMP-1 생산을 억제하는 피부 노화 소재로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 한국진공학회지
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• 제22권2호
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• pp.55-65
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• 2013

본 연구에서는, 동시에 넓은 면적을 조사할 수 있는 형태의 유전체 장벽 방전을 이용한 대기압 면방전 플라즈마 발생장치를 이용하여 곰팡이의 살균 실험을 수행하였다. 실험에 사용한 면방전 플라즈마 발생장치의 파워는 사인파 교류전원을 이용하였으며, 1.4~2.3 kV의 방전전압을 가진다. 또한, 유전체 전기용량의 특성으로 인하여 전압과 전류의 위상차는 약 80도를 갖는다. 생물시료에 미치는 온도의 영향은 공랭식 쿨러를 사용하여 유전체의 열을 배출함으로써 최소화 하였으며, 시료의 온도는 온도측정장치를 사용하여 쿨러(Cooler) 작동 시 최대 10분간 플라즈마를 발생시켜도 37도가 넘지 않음을 확인하였다. 플라즈마에서 생성되는 활성종중 오존($O_3$)의 양은 플라즈마 발생부로부터 1 cm 이내에서 약 25~30 ppm이 측정되었으며, 150 cm 떨어진 지점에서도 5 ppm 정도 측정되었다. 그에 비해 일산화질소(NO)나 이산화질소($NO_2$)는 거의 검지되지 않음을 확인하였다. 증류수 속에 담긴 빵 곰팡이 포자를 면방전 플라즈마 발생장치로 처리하였을 때, 포자의 발아율은 처리시간 및 출력파워가 증가함에 따라 급격히 감소하였으며, MTT (3-(4,5-dimethy lthiazol-2yl)-2,5-diphenyl-2H-tetrazolium bromide) 측정법을 통해 분석한 미토콘드리아 활성도도 처리시간과 출력파워에 비례하여 감소함을 보았다. 반면 포자를 Vogel's minimal 배양액에 넣고 플라즈마 처리를 하면, 앞의 실험과 달리 살균효과가 미비함을 보였는데, 이를 통해 포자를 둘러싸고 있는 환경이 플라즈마의 살균효과에 영향을 미치는 것으로 보여진다. 본 연구를 통하여 유전체 장벽을 이용한 면방전 플라즈마 발생장치는 플라즈마 제트(jet)와는 달리 직접적인 접촉 없이도 미생물 살균이 가능하다는 것을 보여주었으며, 이는 면방전 플라즈마 발생장치로부터 발생하는 활성종들이 곰팡이와 같은 미생물의 비활성화에 주요역할을 하기 때문이라고 본다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제55권6호
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• pp.560-569
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• 2003

연구배경 : 대기오염 물질들은 폐나 점막등으로 흡수되어 폐기능 및 건강에 여러 가지 악영향을 미칠 수 있다고 알려져 있다. 이에 저자들은 대기오염에 노출이 심하다고 생각되는 교통경찰과, 비 교통경찰을 비교하여 대기오염이 교통경찰의 폐기능과 혈중 CO-Hb농도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법 : 2001년 5월부터 2002년 8월까지 본원외래를 방문한 현직 교통경찰 329명과, 비 교통경찰 130명을 대상으로 설문조사를 실시하고, 각각의 군에서 폐기능 검사 및 정맥혈을 채취하여 CO-Hb농도를 측정하였으며, 심전도, 소변검사, 일반혈액검사, 생화학검사, 흉부방사선 검사를 시행하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 결 과 : $FEV_1(%)$은 교통경찰군과 비 교통경찰군이 각각 $97.1{\pm}0.85%$, $105.7{\pm}1.21%$로, 교통경찰군이 통계적으로 유의하게 낮았다(p<0.05). FVC(%) 역시 교통경찰군과 비 교통경찰군이 각각 $94.6{\pm}0.67%$, $102.1{\pm}1.09%$로 교통경찰군이 유의하게 낮았다(p<0.05). 혈중 CO-Hb수치(%)는 교통경찰군과 비 교통경찰군이 각각 $2.4{\pm}0.06%$, $1.8{\pm}0.08%$로 교통경찰군이 유의하게 높았다(p<0.05). 폐기능 및 혈중 CO-Hb농도에 영향을 미칠수 있는 교란변수들(연령, 흡연량)을 보정하여 공분산분석(ANCOVA)을 실시한 결과, 교통경찰군이 비 교통경찰군에 비해 FVC(%), $FEV_1(%)$가 유의한 감소를 보였으며 (각각 p=0.0001, p=0.0005), 혈중 CO-Hb수치는 교통경찰군이 비 교통경찰군에 비해 유의한 증가를 보였다(p=0.0016). 결 론 : 이러한 결과로 교통경찰과 비 교통경찰에서 측정한 폐기능에 유의한 차이를 보이고, CO-Hb농도에도 영향을 미칠 수 있을 것으로 보여, 대기오염이 인체의 폐기능에 영향을 줄 수 있음을 추정할 수 있으나, 이에 관한 직접적인 연관관계를 파악하기 위해서는 전향적 코호트 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 대한기관식도과학회:학술대회논문집
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• 대한기관식도과학회 1972년도 춘계종합 학술대회 초록집
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• pp.6-7
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• 1972

최근 10년간 우리나라 경제의 급격한 발전으로 이에 부수적으로 일어나는 대기오염은 생활환경을 파괴하는 오염형태의 하나로서 직접 또는 간접으로 인체에 미치는 피해는 격심하여가고 있으며 이것이 심각한 사회문제로 대두되었다. 대기오염이 인체에 미치는 영향에 관하여 병리나 임상적으로는 많은 연구보고가 있으나 호흡기로의 기시부인 비강이나 인의 영향에 관한 연구보고는 많지 않은 실정인 차제에 대기오염과 비, 인후질환자의 관계를 추구하여 그 대책을 논하는 것은 의의 있는 일이라 하겠다. 이러한 연구의 일환으로서 연세의대 공해연구소의 대기오염도조사에서 가장 심한 곳으로 확인된 부산시 우암동 지역에 위치한 S 공업고등학교 학생 469명은 조사군으로 하고 대기오염도가 낮은 K고등학교 학생 345명을 대조군으로 하여 내과, 안과, 비, 인후과적 검사를 실시하여 얻은 성적과 그 외의 문제점들을 검토하고자 한다. I. 위해오염물질 대기오염물질은 자극성가스와 질식성가스로 구분되며 이비인후과 질환과 밀접한 관계가 있는 것은 자극성 가스이며 여기에는 질소산화물, 유황산화물, 탄화수소와 그리고 광합성작용에 의하여 2차적으로 발생하는 강력한 자극성물질인 PAN(Peroxy acyl nitrate) 등을 열거할 수 있으며 이들 가스는 산화성이 강하기 때문에 점막이 부착되어 괴양 및 2차감염을 일으켜 인체에 피해를 준다. 이리한 오염물질은 고체연료(특히 석탄)나 액체연료의 불완전 연소때와 각종 차량의 배기가스로서 배출된다. 대표적인 오염물질인 일산화탄소, 질소산화물 및 유황산화물의 조사지역과 대조지역의 오염도는 다음과 같다. II. 인체에 미치는 피해 1. 일반적인 피해 대기오염이 인체에 미치는 영향은 오염물질의 물리적 화학적 성상 및 오염물질의 농도, 양, 그리고 폭로기간 등에 따라 다르다. 각 오염물질별 건강피해를 보면 (1) $아황산가스(SO_2)$ 아황산가스는 오염물질 중 가장 대표적인 독성을 가지고 있으며 용해도가 높아서 기도에 용이하게 흡수되어 처음에는 자극증상이 오고 나중에는 기도 저항을 일으켜 폐부종, 호흡중추의 마비를 일으킨다. 만성 폭로 시에는 비염, 인루염, 후각 및 미각장해를 일으킨다. (2) 일산화탄소(CO) CO는 혈색소의 산소운반 능력을 박탈하기 때물에 중독증상을 일으킨다. 즉 CO 중독은 농도와 흡입시간에 따라 차이가 있으나 우선 두통, 현기, 오심, 구토, 이명이 오고 호흡곤란, 허탈상태, 근육이완, 졸도등을 수반하고 혼수상태에서 사망한다. (3) 질소산화물 여러 질소산화물중 배기가스에서는 $NO_2로$ 배출되며 또한 탄화수소와 태양광선이 대기중에서 작용하여 $NO_2를$ 생산하며 $NO_2는$ 변성 Hemoglobin 을 생성하여 호흡기 장해를 일으킨다. $NO_2의$ 급성 중독증상으로서는 눈, 코를 강하게 자극하고 폐충혈, 폐수종, 기관지염, 폐염 등을 일으킨다. 만성 중독시에는 만성폐섬유와 및 폐수종을 일으킨다. (4) $오존(O_3)$ Ozone은 자동차 배기가스에서 나오는 $NO_2$ gas 및 탄화수소와 작용하여, PAN이라는 자극성 물질을 생성시키는 광학적 Smog의 주요소로 알려져 있다. 자극적인 냄새가 있음으로 불쾌감을 주고 비, 인후점막의 전조감과 두통이 오며 폐기능을 저하시키며 더욱 진행되면 폐충혈, 폐수종 등을 일으킨다 (5) Smog에 의한 건강피해 대표적인 것이 1952.12.5~12.8까지 4일간 영국 Lon-don에서 계속된 Smog사건이며, 이 사건으로 말미암아 호흡기질환 사망율이 사건전보다 사건기간 중 혹은 사건후에 5~10배의 증가율을 보였다. 이때 Smog의 주원인은 연료의 불완전 연소에 의한 연기와 이때 발생하는 아황산가스가 주원인이며 dust가 2차적 원인이라고 생각하였다. 새로운 종류의 공해로서 광학적 Smog에 의한 피해가 1970. 7. 18 Tokyo의 한 고등학교에서 발생한 바 운동장에서 운동 중이던 여학생 43명이 눈에 대한 자극증상, 인후동통, 기침을 호소하고 그중에는 호흡곤란으로 의식불명에 빠진 학생도 있었다. 이러한 현상은 대기중에 배출된 탄화수소와 oxidant가 대기중의 광 energy와 결합하여 발생한 것이라 하였다. 2) 비, 인후과 질환 대조군 345명과 조사군 469명중 호흡기계, 안과 및 비, 인두의 자각증상의 유소견자는 각각 39명(11.3%)와 106명(22.6%)로서 조사군이 대조군 보다 약 2배 많았다. 조사군의 유소견자중 호흡기증상 29명(29%), 안증상 22명(21%), 비폐쇠 및 비후 50명(47%), 인후통 5명(5%)으로서 비, 인두 자각증상의 유소견자가 55명(52%)으로서 과반수를 차지하고 있었다. 임상검사에 의한 타각증상의 유소견자는 대조군 99명 (28.8), 조사군 180(384%)으로서 조사군이 대조군 보다 10%정도 많았다. 조사군의 유소견자중 호흡기질환 1명(0.6%), 안질환 8명(4.4%), 비염 97명(54%), 인두편도염 74명(41%)으로서 비, 인두질환이 171명이었다. 이상의 성적에서 오염지구의 자, 타각증상의 유소견자중 비, 인두질환이 압도적으로 많은 것으로 보아 대기오염과 이비인후과 질환과는 밀접한 관계가 있으며 앞으로 그 대책이 시급히 요구된다고 하겠다.