Recently, applications of high voltage impulse (hereafter HVI) technique to desalting, sludge solubilization and disinfection have gained great attention. However, information on how the operating condition of HVI changes the water qualities, particularly production of hydroxyl radical (·OH) is not sufficient yet. The aim of this study is to investigate the effect of operating conditions of the HVI on the generation of hydroxyl radical. Indirect quantification of hydroxyl radical using RNO which react with hydroxyl radical was used. The higher HVI voltage applied up to 15 kV, the more RNO decreased. However, 5 kV was not enough to produce hydroxyl radical, indicating there might be an critical voltage triggering hydroxyl radical generation. The concentration of RNO under the condition of high conductivity decreased more than those of the low conductivities. Moreover, the higher the air supplies to the HVI reactor, the greater RNO decreased. The conditions with high conductivity and/or air supply might encourage the corona discharge on the electrode surfaces, which can produce the hydroxyl radical more easily. The pH and conductivity of the sample water changed little during the course of HVI induction.

This study was conducted in order to investigate the reduction activity of red ginseng extract (RGE; Panax ginseng, C. A. Meyer) on hydroxyl radical (·OH) using an electron spin resonance (ESR) spectrometer and spin-trapping techniques. ·OH generated by a Fenton Reaction System was trapped by 5, 5-dimethyl-l-pyrroline-N oxide (DMPO). The decay rate showed approximately pseudo-firs order kinetics over the period of measurement (by 10 min), and the half lifetime of the DMPO/·OH signal was estimated as approximately 8.15 min. However, the half lifetime of RGE/·OH was estimated as approximately 7.5 min, and the half lifetime of RGE was higher than that of DMPO/·OH adduct only. The order of reduction activities was ascorbic acid > N, Nʹ-dimethylthiourea (DMTU) > RGE > trolox > mannitol in the Fenton Reaction System. Thus, these observations indicate that RGE reaction with ·OH has relative reduction activity. The second-order rate constant of RGE/·OH may be 3.5~4.5 × 109 M-¹ ∙ S-¹.

TiO2 광촉매 산화 공정의 효율은 수산기 라디칼의 생성량에 따라 크게 의존한다. 따라서 생성되는 수산기 라디칼의 정확한 정량이 공정을 평가하는데 필수적이다. 하지만 아직까지 이러한 수산기 라디칼 정량법이 마련되지 못했다. 이에 본 연구는 TiO2 광촉매 산화 반응에서 생성되는 수산기 라디칼을 정량화하기 위한 기존 분석법들을 비교하고, 기존 분석법들의 단점을 극복할 수 있는 새로운 방법을 제안하고자 수행되었다. TiO2 광촉매 산화 반응을 모사하기 위하여, 표준 TiO2 광촉매로서 널리 이용되고 있는 Degussa P25를 사용하였으며, 투여량은 0.05 g/L이었다. 그리고 UVC 수은 저압램프(11 W, 2,975 mW/cm2)를 광원으로 이용하였다. 연구결과, 기존에 많이 활용되고 있는 요오드화칼륨(KI)/UV-vis 분광분석법과 테레프탈산(TPA)/형광 분광분석법은 각각 요오드이온(I-)과 테레프탈산을 공정 중 생성된 수산기 라디칼과 반응시켜 발생하는 삼중요오드이온(I3-)과 2-하이드록시 테레프탈산을 검출하여 수산기 라디칼의 생성여부만을 확인할 수 있는 정성적인 분석법들이었다. 하지만 본 연구에서 테레프탈산 방법을 고성능 액체 크로마토그래프(HPLC) 분석법과 연계하였을 때 수산기 라디칼의 정량화가 가능하였다. 이렇게 새롭게 개발된 TPA/HPLC 분석법을 이용하여 측정한 결과, 본 연구의 실험 조건에서 8시간의 광촉매 산화 공정에 의해서 0.013 M의 수산기 라디칼이 생성되는 것을 확인하였다. 본 연구에서 제안하는 수산기 라디칼 정량법은 광촉매 산화 공정의 성능을 평가하는데 기여할 것으로 기대된다.

약용식물 9종의 물 추출물에 대한 항산화 효과를 탐색하기 위해 in vitro 조건에서 강력한 산화력과 독성을 갖는 ONOO-와 ·OH radical의 소거효과를 측정하였다. 그 결과, 감잎, 구기자, 꾸지뽕나무, 담쟁이덩굴, 마디풀, 비파나무, 으름덩굴, 참취 추출물은 10μg/ml 농도에서 50% 이상의ONOO 소거효과를 나타냈다. 이러한 ONOO- 소거효과는 양성 대조물인 penicillamine(94.08±3.04)에 비해 낮았지만 비파나무 물 추출물(89.87±4.57)이 다른 시료에 비해 가장 강력한 ONOO- 소거효과를 나타냈다. 또한, 가는잎쐐기풀과 감잎 물 추출물은 1mg/ml 농도에서 양성대조물인 thiourea 보다 효과적인·OH radical 억제효 과를 나타냈다. 결론적으로 9종의 약용식물은 ONOO-와·OH radical과 연관된 산화적 스트레스에 의한 세포와 조직의 손상을 억제시킬 수 있는 천연 항산화제로 밝혀졌다.