자기공명영상장치(magnetic resonance, MR)/양전자 방출 단층촬영 장치(positron emission tomography, PET)는 두 가지 의료장치가 결합한 하이브리드 시스템으로써 MR의 해부학적 정보와 PET의 기능적 정보를 동시에 획득할 수 있는 최신 의료장치이다. 일반적으로 MR/PET의 우수한 팬텀 영상의 질 획득과 평가를 위하여 팬텀 내에 전기전도도가 낮은 액체 물질과 방사성동위원소를 주입하고, UTE MR 펄스 시퀀스를 적용한 감쇠 보정된 PET 영상을 획득한다. 본 연구의 목적은 MR/PET 전용 팬텀에서 물 대체물질로써 NaCl과 NaCl+NiSO4 물질에 따른 UTE MR 펄스 시퀀스를 획득하고, 감쇠 보정된 PET 영상의 질을 평가하고자 한다. 정량적 분석을 위하여 대조도 회복비(contrast recovery, CR), 신호대잡 음비(signal to noise ratio, SNR), 변동 계수(coefficient of variation, COV)를 적용하였다. NaCl 물질 기반 UTE MR 펄스 시퀀스를 적용한 PET 영상의 질이 CR은 1.38배, SNR은 1.18배가 증가하였고, COV는 1.18배 감소함을 확인할 수 있었다. 결론적으로, MR/PET 전용 팬텀을 활용한 신호의 획득 가능성을 확인하였고, UTE MR 펄스 시퀀스는 해부학 적 정보와 PET 영상의 질 향상에 필수적임을 확인할 수 있었다.

본 연구에서는 참외과실의 수확후 식용왁스코팅처리가 과실품질 및 과골 갈변에 미치는 대사체의 변화를 분석하였다. 코코넛 오일과 밀랍 (9:1 w/w) 처리를 참외 과실표면에 코팅 후 실온 저장 7일후에 과실 품질, 에틸렌 발생량 및 호흡량을 조사하였다. 그 결과, 참외의 경도와 골갈변도는 식용코팅처리된 과실과 무처리군 사이에 유의한 차이는 없었다. 하지만, 과피색의 명도(L*), 순도(a*), 및 색상각(hue angle)은 식용왁스처리군이 무처리군에 비해 유의한 차이가 있었다. 이는 호흡량 및 에틸렌 발생량이 식용왁스처리에 의해 유의하게 낮아져 과피색이 유지된 것으로 생각된다. 식용왁스 처리에 의한 참외의 대사체 변화를 분석한 결과, gamma-aminobutyric acid, aspartate 그리고 myo-inositol 대사가 가장 유의적인 차이를 나타났으며, 특히 삼투보호제 역할을 하는 alanine, 가바(GABA)성분이 식용왁스코팅에 의해 증가하였다. 따라서, 식용왁스코팅처리는 호흡과 에틸렌 발생의 억제, 수분 스트레스 경감 등을 통해 참외의 선도 유지를 유도한 것으로 판단되며, 참외 과피색 변화 억제 등 상품성 향상에 활용될 수 있을 것으로 보인다.

The frequent detection and occurrence of micropollutants (MPs) in aquatic ecosystems has raised public health concerns worldwide. In this study, the behavior of 50 MPs was investigated in three different domestic wastewater treatment plants (WWTPs). Furthermore, the Kruskal-Wallis test was used to assess the geographical and seasonal variation of MPs in the WWTPs. The results showed that the concentrations of 43 MPs ranged from less than 0.1 to 237.6 μg L-1, while other seven MPs including 17-ethynylestradiol, 17-estradiol, sulfathiazole, sulfamethazine, clofibric acid, simvastatin, and lovastatin were not detected in all WWTPs. Among the detected MPs, the pharmaceuticals such as metformin, acetaminophen, naproxen, and caffeine were prominent with maximum concentrations of 133.4, 237.6, 71.5, and 107.7 μg L-1, respectively. Most perfluorinated compounds and nitrosamines were found at trace levels of 1.2 to 55.3 ng L-1, while the concentration of corrosion inhibitors, preservatives (parabens), and endocrine disruptors ranged from less than 0.1 to 4310.8 ng L-1. Regardless of the type of biological treatment process such as MLE, A2O, and MBR, the majority of pharmaceuticals (except lincomycin, diclofenac, iopromide, and carbamazepine), parabens (except Methyl paraben), and endocrine disruptors were removed by more than 80%. However, the removal efficiencies of certain MPs such as atrazine, DEET, perfluorinated compounds (except PFHxA), nitrosamines, and corrosion inhibitors were relatively low or their concentration even increased after treatment. The results of statistical analysis reveal that there is no significant geographical difference in the removal efficacy of MPs, but there are temporal seasonal variations in all WWTPs.

최근에는 경량화 문제에 대한 합리적인 솔루션을 제공하고 유용한 개념설계를 제공할 수 있는 다중 재료 구조 위상최적화가 더욱 중요해지고 있다. 기존의 MMTO(Multi-Material Topology Optimization)의 경우 후보 물질의 수가 증가할수록 설계변수의 수도 증가 하고, 결과적으로 계산 시간이 크게 증가한다. 따라서 PSM(Phase Section Method)과 같은 단일 설계변수를 갖는 MMTO가 제안되었 다. 본 연구는 조성비가 면적이나 부피비를 나타내지 못하고, 설계변수가 목표치에 충분히 집중되지 않고, 특정 재료가 요구량보다 적 게 생성되는 PSM의 세 가지 주요 제한점을 고려하여 이를 개선하는데 중점을 둔다. 이러한 한계를 극복하기 위해 재정의된 조성비와 더 나은 수렴을 위한 조정된 매개변수를 제안한다. 제안된 수정 사항의 유효성을 2차원 및 3차원 수치 예제를 통해 검증한다.

Conventional wastewater treatment plants (WWTPs) do not fully remove micropollutants. Enhanced treatment of sewage effluents is being considered or implemented in some countries to minimize the discharge of problematic micropollutants from WWTPs. Representative enhanced sewage treatment technologies for micropollutant removal were reviewed, including their current status of research and development. Advanced oxidation processes (AOPs) such as ozonation and UV/H2O2 and adsorption processes using powdered (PAC) and granular activated carbon (GAC) were mainly discussed with focusing on process principles for the micropollutant removal, effect of process operation and water matrix factors, and technical and economic feasibility. Pilot- and full-scale studies have shown that ozonation, PAC, and GAC can achieve significant elimination of various micropollutants at economically feasible costs(0.16-0.29 €/m3). Considering the current status of domestic WWTPs, ozonation and PAC were found to be the most feasible options for the enhanced sewage effluent treatment. Although ozonation and PAC are all mature technologies, a range of technical aspects should be considered for their successful application, such as energy consumption, CO2 emission, byproduct or waste generation, and ease of system construction/operation/maintenance. More feasibility studies considering domestic wastewater characteristics and WWTP conditions are required to apply ozonation or PAC/GAC adsorption process to enhance sewage effluent treatment in Korea.

본 연구는 정원 장미에서 화색과 향기의 상관관계를 분석하기 위해 개화단계 동안 화색소와 향기물질 구성의 변화를 조사하였 다. 화색과 향기 특성이 다른 세 품종의 정원 장미를 식물재료로 이용하였다. ‘Faustinia’는 황색 꽃잎과 tea-type향을 가지며, ‘Liparfum’은 적색 꽃과 sweet-type향을, ‘Tchaikovsky Meichibon’ 은 약한 향의 백색 꽃을 피운다. 개화과정을 S1에서 S5까지 5단 계로 나뉘어 설정하였다. 세 품종에서 꽃과 꽃잎의 크기, 꽃잎의 생체중과 같은 형태적 특성은 S1에서 S4로 개화가 진행됨에 따 라 증가했다. ‘Faustinia’와 ‘Liparfum’은 S3까지 화색이 선명하고 밝아지고 이후 퇴색되어 a*와 b*값이 감소하였다. 세 품종 모두 향기는 S3~S4에서 가장 강했다가 S5에서 감소하였다. ‘Faustinia’ 의 총 카로티노이드와 ‘Liparfum’의 총 안토시아닌 함량은 S1대 비 S3에서 약 7.2~40.5배 증가하였고 S5에서 약 30.6%까지 현저 하게 감소하였다. 백색 계열 ‘Tchaikovsky Meichibon’의 화색소 함량은 개화 과정 중 큰 변화를 보이지 않았으나 S5에서 2.3배 감소하였다. 향기물질은 화색소 변화와 유사한 패턴을 보였다. 2-phenylethanol과 3,5-dimethoxytholuene은 모든 품종 ‘Faustinia’ (84.2%), ‘Liparfum’(89.6%), ‘Tchaikovsky Meichibon’(94.8%) 에서 높은 함량비율을 보였고, 테르펜 향기물질 구성비율은 역순 으로 높았다. ‘Liparfum’의 안토시아닌은 향기물질 2-phenylethanol (r=-0.51), 3,5-dimethoxytoluene(r=-0.72**), eugenol(r=-0.58*),neral(r=-0.48), geranial(r=-0.42)과 음의 상관관계를 보였으나, 카로티노이드는 명확한 상관성을 갖지 않았다

식물의 이차대사산물은 곤충-식물 상호관계에서 중요한 역할을 한다. 식식성 곤충은 식물의 방어물질에 대처하는 다양한 전략을 가지고 있 다. 광식성 곤충은 넓은 범위의 다양한 식물들을 섭식하고 그 해독 기작도 보다 복잡한데, 이는 많은 종류의 식물유래 화합물에 반응하는 경향이 있 기 때문으로 보인다. 이와는 달리 협식성 곤충은 몇몇 유사한 식물에 국한되어 살아가며 보다 효율적인 적응 방식을 지니고 있을 것으로 여겨진다. 이러한 협식성 곤충의 적응은 식물의 방어물질에 대한 해독효소를 다량 생산하거나 방어물질 또는 그 대사산물을 격리하는 전략을 마련하였기 때문 으로 보인다. 담배나방은 담배와 고추 등 주로 가지과의 몇몇 식물만을 가해하는 협식성 곤충이다. 담배나방의 기주식물 적응성을 이해한다면, 이 해충에 의한 작물의 피해를 줄이는 방법을 개발하는데 도움을 줄 수 있을 뿐만 아니라, 담배나방과 같은 협식성 곤충의 생리, 생태, 진화를 연구하는 데에도 중요한 단서를 제공할 것이다. 본 종설에서는 담배나방의 기주식물 범위, 유충과 기주식물의 상호작용, 그리고 기주식물에서 특이적으로 나 오는 니코틴과 캡사이신에 대한 곤충의 반응과 해독 메카니즘을 중심으로, 지난 반세기 동안의 연구결과를 요약하고 앞으로의 전망을 제시하고자 한다.

소변검사 전 냉/해동 반복과 해동 과정에 따라 대표적인 임상 화학검사 측정값의 변화를 확인 함으로써 소변검사의 안정성과 품질 개선방안을 모색하고자 하였다. 조사 대상자는 모두 건강한 남성 10명이었으며 이들의 소변 검체를 이용하여 냉/해동 안정성(freeze and thaw stability) 실험을 진행하였다. Micro-albumin과 Amylase의 경우 시간이 경과 됨에 따라 37℃에서 는 통계적 유의성은 없었으나, 42℃와 60℃에서는 시간의 경과에 따른 결과가 통계적으로 유의한 변동 이 있었고, BUN, Creatinine, Uric acid와 Glucose에서는 통계적으로 유의한 변동이 있었다. Long term의 안정성 결과, 7일이 지난 후에는 Glucose의 변이는 증가하였고, 60℃에서는 Amylase가 감 소하는 양상을 보였다. Glucose와 Amylase의 경우 시간의 경과에 따른 결과가 통계적으로 유의한 변동 이 있었다. 신뢰성 있는 검사결과를 얻기 위해서는 소변 시료의 채취, 보관 및 저장 등을 비롯한 요검사 의 정확한 표준화가 필요하며 생체 물질별 안정성 확보를 위한 조건들의 체계적 연구가 필요하다.

Application of the membrane process to wastewater treatment and reuse has been increasing due to water shortage, water pollution and an increase in water demand. Membrane fouling including biofouling should be controlled to extend its application. In this study, modulation of diffusible signal factor (DSF) system, the quorum sensing (QS) system that regulates EPS formation by microorganisms, was considered as a promising option to manage biofouling. Among many DSF compounds, cis -2-Decenoic acids (CDA) was selected. The experimental results showed that, as the CDA concentration increased, the density and number of stained cells decreased. The lowest density was observed when the CDA concentration of 300 nM was applied. The EPS on membrane surface decreased with increasing concentration of CDA. The CDA dosing also affected the EPS composition. At the 300 nM CDA dose, the total EPS reduced by up to 57% and the protein fraction by 35%. This study revealed the biofilm reduction effect of CDA under various conditions for MBR sludge. The application of CDA can be adapted to control biofouling in the MBR process.

This study is to investigate the effect of material for GPF on the PM reduction characteristics before the improvement of filter efficiency in GPF. The material of GPF was changed to ceramic and metal. The ceramic material was applied to SiC, and the metal materials were employed to STS 310s, STS 316s, and STS 410s. The number of honeycomb and wall thickness were set to 200CPSI, 0.3987mm, respectively. The inlet mass flow was fixed at 0.00695kg/s. The inlet air temperature was changed from 500K(0s∼350s) to 1000K(400s∼900s). It was found that the differences in loading amount according to the GPF materials were difficult to observe because the pore density and porosity were set to be the same to affect only the mechanical properties. STS 310s with the highest temperature value had the fastest regeneration time. However, as time goes on, SiC had the highest regeneration rate characteristics. The reason is that the high-temperature region in the GPF by the high-temperature exhaust gas was rapidly transferred toward the outlet due to the high thermal conductivity of SiC.

성장하는 산업화는 심각한 수질 오염으로 이어진다. 폐수로 배출되는 약품과 섬유산업에서 나오는 유기배출물은 환경과 생명에게 악영향을 미친다. 항균치료에 사용되는 항생제가 폐수에 존재하면 인체에 매우 해로운 약제 내성균의 성장 을 야기하게 된다. 섬유산업에서 사용되는 유기염료 분자의 제조에는 다양한 유기 저분자가 사용된다. 이러한 분자들은 인쇄 및 염색 산업의 폐수 배출물에 존재하여 분해가 잘 이루지지 않는다. 이러한 문제들을 해결하기 위해 광분해성 촉매를 분리 막에 도입하고 폐수를 처리한다. 이 과정을 통해 유기 분자는 광분해되며 동시에 분해된 화합물들은 분리막을 통과하여 분리 된다. 이산화티타늄(TiO2)은 뛰어난 광촉매 역할을 하는 반도체이다. 다른 전이 금속 산화물과 화합물을 만들고 고분자 막에 도입하여 광촉매 능력을 증가시킨다. 본 총설에서는 광촉매성 분리막에 의한 염료 및 약물 분자의 분해에 대해 논의한다.

세균은 분리막, 식품 포장 필름 및 바이오 의료 기기와 같은 다양한 미생물 막의 표면 위에서 자란다. 미생물 막 의 성장은 엑소폴리사카라이드의 복잡한 구조 형성과 밀접한 관련이 있다. 미생물 막이 항균제의 대량 수송의 어려움으로 성 장하게 될 경우 항균효과는 급격하게 감소한다. 항균 활동을 활성화하기 위해서 막의 표면은 살균 특성이 있는 기능성 물질 들로 변형, 코팅 또는 고정한다. 한 가지 아이디어는 막 표면에 양전하 이온을 도입하는 것이다. 양전하 이온인 4차 암모늄 그룹의 존재는 마그네슘이나 칼슘같이 세균 세포벽에 존재하는 2가 금속이온을 대체할 수 있다. 세포막 파괴의 효능은 표면 환경에서 사용 가능한 작용제들의 이동성에 달려있다. 이 리뷰에서는 4차 암모늄 그룹, 헬라민(helamine), 쌍성이온(zwitter ion)과 같이 여러 살생물제를 포함하고 있는 막들을 다룬다.