비소는 다양한 유해물질들 중 독성이 가장 크다고 알려져 있으며, 자연발생 또는 인간의 활동으로부터 비소오염이야기될 수 있다. 지하수 내 비소는 환원 환경에서 아비산염, 산화 환경에서 비산염 형태로 존재한다. 아비산염은 비산염보다 독성이 강하고 이동성이 더 크기 때문에 아비산염을 비산염으로 산화시켜 독성을 저감시키기 위한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 비소로 오염된 지하수로부터 독성이 높은 아비산염을 독성이 낮은 비산염으로 산화시키기 위하여 자외선램프 및 자외선 LED 광원과 침철석 촉매를 이용한 광촉매 산화 공정에 대하여 연구하였다. 광산화 실험에서 광촉매로 사용된 침철석의 투여량이 0.05 g/L일 때 가장 높은 광산화 효율을 나타났다. 또한 광원의 파장별 겉보기 광산화 효율을 비교한 결과, 자외선램프가 자외선 LED에 비하여 아비산염의 산화 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 하지만, 자외선 방사량을 기준으로 보정하면, 자외선 LED가 자외선램프보다 광산화 효율이 더 높은 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 침철석 광물이 존재하는 지하수 환경에서 외부로부터 다른 광촉매를 투여하지 않고 친환경적인 광산화 공정을 이용하여 비소의 독성 저감이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 공정 또한 자외선 LED가 자외선램프의 단점을 보완할 수 있는 대체 광원으로 광산화 공정에 활용 가능하다는 것을 확인하였다.
고급산화공정 (AOP)인 UV시스템과 오존시스템을 이용하여 부식산의 광산화 및 오존 산화를 실시한 후, 용존유기탄소 (DOC)의 제거 효율에 따른 분자량 분포 특성을 한외여과법을 이용하여 조사하였다. 반응 전의 부식산의 분자량 분포는 30,000 daltons 이상의 고분자 물질이 41.5%로 가장 큰 부분을 차지하고 있었으며, 500 dalton 이하의 저분자 물질은 15.2%로 상대적으로 낮은 분포율을 보였다. UV 조사 시간이 증가함에 따라 고분자에서 저분자로의 전환율이 증가하였다. 특히, 30,000 daltons 이상의 고분자물질이 생물학적으로 처리 효율이 높은 500 daltons 이하의 저분자물질로 전환되는 비율은 UV 단독조사 (35.3%)에 비교해 촉매가 첨가된 경우인 $UV/TiO_2$ 및 $UV/H_2O_2$ 시스템에서 각각 58.9%와 87.7%으로 증가하였다. 오존 시스템에서는 500 daltons 이하의 저분자로의 전환율보다는 3,000~30,000 daltons의 중간크기 분자량 분포율이 증가하였다. 오존 단독 시스템에서는 10,000~30,000 daltons 크기의 분포율이 최종 60분 처리시 41.5%로 가장 높게 나타났으며, $O_3/H_2O_2$ 시스템에서는 10,000~30,000 daltons과 3,000~10,000 daltons이 각각 38.9%, 26.2%으로 높은 분포율을 나타냈다. 이상에서 얻어진 결과를 토대로 수중 부식산의 보다 효과적인 제거를 위하여, $UV/H_2O_2$, $UV/TiO_2$ 및 $O_3$, $O_3/H_2O_2$ 시스템 등과 연계하여 처리할 수 있는 단위공정을 제안하였다.
무모쥐의 등에 애엽 추출물과 아스코르브산 함유 스킨로션을 도포하고 자외선을 조사하여 애엽 추출물과 아스코르브산의 주름 개선 효과를 알아보았다. 애엽 추출물 도포군의 피부조직 두께는 대조군에 비해 $12.5{\sim}21.4%$의 유의적인 감소 효과를 보였다. 표면 거칠기 측정기에 의한 피부 주름의 형성 정도를 측정하는 지표인 Ra값은 ME-1.0, ME-2.0과 ME-5.0 도포군에서 $23.7{\sim}31.1%$로 유의적으로 감소하였고 (p<0.01), Rq치는 ME-1.0, ME-2.0와 ME-5.0에서 $11.2{\sim}21.2%$, Rz의 측정치에서는 ME-1.0(19.8%), ME-2.0(22.1%), ME-5.0(24.5%) 그룹에서 대조군에 비해 크게 감소하였다. Rt치는 ME-1.0, ME-2.0와 ME-5.0 그룹에서 농도 증가에 따라 14.2%에서 22.7%의 유의적인 감소효과가 있었다. 아스코르브산 도포그룹은 애엽과 비슷한 감소효과를 보여주었지만, 애엽의 주름 개선효과에는 미치지 못하였다. MMP-1 활성은 애엽 메탄올 추출물 그룹에서 $19.3%{\sim}22.6%$까지 감소하였고, 콜라겐의 생성은 ME-2.0과 ME-5.0그룹에서 10% 정도의 유의적인 증가 효과가 있었다. 이처럼 애엽 메탄올 추출물은 피부의 광손상에 대한 피부 보호 및 피부의 주름 개선효과가 탁월하고, 또한 강력한 항산화제인 아스코르브산보다 그 효과가 우수하여 피부노화 현상과 주름 개선을 위한 기능성 화장품 소재로 이용가치가 있을 것으로 여겨진다.
여러 치료선량 측정기들 중 치료 현장에서의 사용이 간편한 형광물질 기반 측정기인 유리선량계(Glass Rod Dosimeter, GRD)는 방사선 조사 후 측정 소자의 안정화를 위한 전처리(Pre-processing) 과정이 필수적이며, 가열방식($70^{\circ}C$, 30분)과 대기방식($20^{\circ}C$, 24시간)의 두 가지의 전처리 방식이 사용되고 있다. 본 연구에서는 각각의 전처리 조건이 측정 결과에 미치는 영향을 분석하여 사용자들에게 유용한 참고자료를 제시하고자 한다. 20개의 GRD 소자들 모두에 같은 선량을 조사한 후, 10개씩 나누어 각각 다른 전처리 방식을 사용하여 판독함으로써 각 전처리 방식의 특징들을 상호 비교하였다. 가열방식의 경우 소자 간 판독 편차는 1.13%, 시간에 따른 평균 판독값의 편차는 최대 5.33%였다. 대기방식의 경우에는 소자 간 판독 편차가 0.49%, 시간에 따른 평균 판독값의 편차는 최대 1.28%로 나타났다. 또한 동일한 선량을 주었을 때 전처리 방식에 따라 판독 절대값은 4.1%의 차이를 보였다. 또한 251명의 환자들을 대상으로 한 임상 측정 평가 결과 부위에 따라 다르지만 평균적으로 5% 이내의 측정 오차를 보였으나, 대기 방식의 경우 판독 시점에 따른 영향이 상대적으로 크게 나타났다. 결론적으로 GRD는 치료 현장에서 사용하기에 적합하나 신속한 판독이 요구되지 않는다면 대기방식의 전처리가 보다 적합하며 정해진 판독 시점을 지켜야 한다. 또한 치료 부위 등 조사 조건의 변화에 관계없이 안정적인 정확성을 기대할 수 있는 측정 방법에 대한 연구가 향후 필요하다고 생각된다.
야파의 경비를 절감시키고 실제 농가에서 활용하기 위하여 시중에서 판매되고 있는 광질 조절 전구인 적색등, 청색등 및 삼색등을 구입하여 암기의 중간에 10분 동안 야파한 후 식물체의 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 식물체당 잎의 수와 엽면적 및 생체중은 적색등과 삼색등으로 야파한 경우에 가장 많았으며, 다음은 청색등 야파 및 야간의 완전암하에서 가장 적었다. 초장과 줄기의 직경은 적색등, 청색등 및 삼색등으로 조사하였을 경우에 야간의 완전암보다는 신장생장이 현저히 촉진되었다. 줄기의 생체중과 건물중은 삼색 등으로 야파하였을 때에 가장 무거웠으며, 적색등 및 청색등의 순으로 생육이 촉진되었다. 적색등과 삼색등을 이용한 야파는 100일 후에까지 전혀 개화하지 않았으며, 야간의 완전암하에서는 약 85%, 청색광 야파는 31% 개화하였다. 야파후 개화에 소요되는 일수는 야간의 완전암하에서는 야파처리 약 60일 후, 청색광야파는 약 80일이었다. 야파 처리 80일 후에 광합성 율은 적색광으로 야파하였을 때에 가장 높았고 다음은 청색광이었으며, 삼색광하에서 가장 낮았다. 광보상점은 삼색등으로 야파한 경우에는 $20\;{\mu}mol\;m^{-2}{\cdot}s^{-1}$이하로서 낮았는데, 적색광과 청색광하에서는 $20\;{\mu}mol\;m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ 이상으로서 약간 높은 경향이었다.
X-선 저장 형광체 $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$, $Na^+$의 조성 조건을 조사하고, 제조한 형광체의 광자극발광 강도, 스펙트럼, fading 특성 및 선량의존성을 조사하였다. 그리고 이 특성을 상업적으로 시판하고 있는 일본 부사(富士)사진필름회사 제품 영상판(ST-III)의 특성과 비교하였다. $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$, $Na^+$ 형광체의 최적 제조 조건은 $Eu_F3$ 0.5mol%, NaF 4.0mol% 그리고 조성비 x=0.3 이었으며, 소결온도는 수소 분위기에서 $950^{\circ}C$이었다. 조성비 x=0일 때 $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$, $Na^+$ 형광체의 스펙트럼영역은 $365{\sim}420\;nm$이었고, 최대 발광강도는 390 nm 이었다. $x{\neq}0$일 때 스펙트럼의 파장영역과 피이크 파장은 조성비 x가 증가할수록 장파장쪽으로 이동하였다. X-선 조사선량과 PSL 강도 사이에는 좋은 직선성을 나타내었다. 형광체의 fading 특성은 x=0.3일 때 가장 좋았으며, $I^-$ 이온의 농도가 증가할수록 저하되는 경향을 나타내었다. 또한 $BaFBr_{1-x}I_x:Eu^{2+}$ 격자상수는$I^-$이온의 농도가 증가할수록 커졌다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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