Health concerns related to particulate matter (PM) pollution are on the rise globally. This study investigates the effects of the main components of PM on human airway epithelial cells (Calu-3), focusing on three distinct types: PM10-bound PAHs (including Benzo[a]anthracene and Benzo[b]fluoranthene), PM10-bound trace elements (containing arsenic and lead), and PM2.5-bound ions (comprising sodium and calcium). Calu-3 cells were exposed to these PM components at concentrations ranging from 2 to 100 μg/mL. Unexposed Calu-3 cells exhibited a 60% increase in metabolic activity after 12 hours. In contrast, exposure to PM components resulted in significant reductions in cell viability, with PM10-bound PAHs and PM10-bound trace elements causing decreases of 54% and 55% respectively, and PM2.5-bound ions leading to a 63% reduction at 100 μg/mL. Additionally, there was found to be a notable rise in the expression of proinflammatory cytokines IL-8 and TNF-α. Specifically, IL-8 levels increased by 456%, and TNF-α levels rose by 660% after 12 hours of exposure to PM2.5-bound ions. These findings indicate that the size and composition of fine dust particles play a critical role in their cytotoxic effects, contributing to increased cell death, membrane damage, and necrosis in airway epithelial cells.
본 연구에서는 3차원 네트워크 폴리아크릴산나트륨 겔의 가교환경을 변화시켜 기계적 강도 및 팽윤거동을 제어하고 그 물성을 평가하는 연구를 진행하였다. 일반적으로 겔 용액의 가교도가 증가함에 따라 3차원 네트워크 겔의 팽윤비는 감소하고 겔의 기계적 강도는 증가한다. 본 연구에서는 3차원 네트워크 겔 상의 가교개수밀도를 산출하여, 겔화 과정에서 가교환경에 의존하는 중합효율 및 가교효율을 확인하였다. 그 결과, 겔 용액에서 단량체와 가교제의 중량비가 동일하더라도 가교환경이 달라지면 실제 제조된 겔 내부의 가교개수밀도가 3.6배 이상 달라질 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서 시도한 가교개수밀도 기반 겔 평가 방법을 활용하면 효과적인 VOCs 흡수제로써 3차원 네트워크 겔을 최적화 할 수 있으리라 기대된다.
온도, pH, 빛 및 힘 등의 외부 자극에 반응하여 그 구조나 물리 화학적 특성이 변화 가능한 자극 감응형 하이드로젤에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 연구에서는 응력 감응형 분자인 스피로 피란을 사용하여 응력 및 pH 감응형 하이드로젤을 제조하였다. 먼저, 폴리에틸렌 다이아크릴레이트 (PEGDA)를 스피로피란 분자 양 끝에 접목시켜, 수용액에 쉽게 용해될 뿐만 아니라 하이드로젤 가교제 역할이 가능한 아령모양(PEG-spiropyran-PEG)의 SP-PEGDA 분자를 합성하였다. 이렇게 합성한 SP-PEGDA로 가교된 하이드로젤은 팽윤에 의해 발생하는 내부 응력에 의해 노란색의 스피로피란(SP) 분자를 보라색의 메로사인(MC) 형태로 변환시켰다. 또한 pH에 따라 양성화된 메로사인(MCH) 형태로 변환 하여 팽윤과 수축을 시각화 하였다.
충북의 한지형 마늘 재배지에서 파총채벌레와 파좀나방의 발생양상과 약제검정을 수행하였다. 파총채벌레 발생양상은 3월 중순에 발생하기 시작하여 5월 중하순경 부터 밀도가 급격히 증가하였다. 파좀나방은 3월 중하순에 발생이 시작되어 수확기인 6월 중순까지 2화기 발생하였다. 9종의 살충제를 이용하여 파총채벌레와 파좀나방의 약제감수성을 조사하였다. 실내 검정 결과 파총채벌레에 대하여 clothianidin SC, chlorfenapyr EC, dimethoate EC, imidacloprid WP, cyantraniliprole + thiamethoxam WG가 100%의 살충효과를 보였다. 파좀나방에 대해서는 cyantraniliprole EC, pyridalyl EW, spinetoram SG, abamectin + chlorantraniliprole SC가 100%의 살충효과를 보였다. 2종 해충에 대하여 실내검정에서 살충효과가 높았던 약제 각각 5, 4종을 대상으로 포장검정을 수행한 결과 모든 약제에서 처리 3일차에서 90% 이상의 방제효과를 나타내었다.
본 연구에서는 강도를 조절한 마이크로겔을 사용하여 다양한 점탄성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 하이드로겔의 화학적 가교제의 함량이 증가할수록 팽윤비는 2.0×104%에서 6.0×103%까지 감소하였고, 강도는 22.2 kPa에서 99.7 kPa까지 증가하였다. 이를 100 μm 크기로 분쇄하여 마이크로겔을 제작하였고 이온성 가교결합을 유도하는 분산액과 혼합하여 콜로이드 마이크로겔을 제작하였다. 그 결과, 가교제의 가교도와 분산액에 따라 10-1rad/s의 진동수에서 1.679 kPa.s에서 86.485 kPa.s까지 점도를 세밀하게 조절할 수 있었다. 본 연구에서는 콜로이드 마이크로겔의 물성을 제어하기 위해 하이드로겔의 가교도를 조절 또는 분산액의 종류와 함량을 조절하여 다양한 유변학적 거동을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조하였다. 물성을 제어할 수 있는 콜로이드 마이크로겔을 사용하여 향후 콜로이드 현탁액 및 유화를 제조하는 화장품, 제약, 페인트 및 식품 산업에서 목적에 따라 적합한 물성을 갖는 콜로이드 마이크로겔을 제조할 수 있다.
마늘재배 시 마늘혹응애(Aceria tulipae (keifer))는 혹응애과(Eriophyoidae) 해충으로 크기가 200㎛로 매우 작아 마늘 표피를 벗겨 실체현미경으로 보아야 발견될 수 있다. 마늘혹응애 발생은 육안으로 확인하기 어렵고 등록된 약제가 없으며, 기주식물과 감염경로가 알려져 있지 않아 농가 피해가 많은 실정이다. 또한, 마늘혹응애는 응애전파성 rymovirus속 바이러스인 garlic mite borne mosaic virus(GMbMV)를 전파시키는 것으로 알려져 있다. 마늘혹응애에 대한 처리방법과 방제약제에 따른 살충효과를 검정한 결과, 분무처리 시 페니트로티온은 100%, 아바멕틴, 에마멕틴벤조에이트, 밀베멕틴 등은 99% 이상의 사충율을 보였다. 1/2 기준량 입제처리 시 포레이트, 비펜트린+터부포스 처리구의 사충률이 가장 높았고, 기준량 처리 시 모든 시험약제에서 우수한 약효를 보였다. 에마멕틴벤조에이트를 1시간과 3시간 침지처리 시 사충율이 가장 높았다. 열풍건조 후 통풍이 잘 되는 건조한 곳에 보관하였을 때는 10마리 이하의 낮은 밀도를 보였으나, 통풍 이 안되는 박스에 보관할 때는 100마리 이상 발생되었다.
This study was conducted with the purpose of investigating the rheological characteristics of noodle flour dough supplementary konjac powder comprising 0%, 0.5%, 1.0%, 1.5% or 2.0% of the total mixture. In farinograph analysis, water absorption increased with the increased content of konjac powder. Both the arrival times and the development times of the dough with added konjac powder were longer than original wheat flour dough. Dough stability was found to be increased as compared to the control, but decreased as konjac powder content was increased. As konjac powder content increased, the resistance of the dough as shown by farinograph data was highest in the original wheat flour dough as 130 BU. Starting temperature, maximum viscosity temperature and maximum viscosity were decreased as shown in amylograph analysis. In extensograph analysis, the dough's extensibility and resistance to extension of the dough decreased as the amount of konjac powder was increased. The ratio of resistance to extensibility (R/E) decreased with the an increase in the amount of konjac powder included in the dough. The dough’s tensile strength after cooking was increased in proportion to the additional amount of konjac powder used.
마늘에 발생하는 마늘혹응애(Aceria tulipae(Keifer))(Acari: Eriophyoidae)는 마늘 수확 후 저장중 인편을 주로 가해하지만 재배생육 중에도 잎을 가해하여 생육을 저해한다. 마늘의 파종부터 수확까지 지속적으로 피해를 입히는 해충으로 판단되어 시기별 약제처리방법을 달리하여 약제 방제효과를 조사하였다. 마늘 종구방제를 위한 침지처리에서는 Emamectin benzoate가 침지처리 1, 3시간 모두에서 가장 높은 방제효과를 나타내었으며, 파종전 토양입제처리 방법에서는 마늘 수확 후 마늘혹응애 밀도를 조사한 결과 1/2량 처리구에서 Bifenthrin+Terbufos 합제와 Phorate가 높은 방제효과를 나타내었다. 마늘의 생육중 경엽처리 방법에서는 유기인계 계통인 Fenitrothion은 100%의 방제효과를 보였고, 그 다음으로 아바멕틴, 에마멕틴벤조에이트, 밀베멕틴에서 99% 이상의 방제효과를 보였다. Abamectin과 Fenitrothion에서 높은 방제효과를 나타내었 다. 경엽처리결과 가장 높은 방제효과를 나타낸 Fenitrothion의 시기별 약제처리하였을 때 4월 중순과 하순에 처리시 한 인편당 0.2±0.41마리의 매우 낮은 밀도가 조사되었다.
최근 기후 온난화에 따른 기후변화로 돌발해충의 발생이 보고되고 있다. 따라서 단양지역 마늘 재배시 발생되는 돌발해충 및 주요 해충에 대한 피해를 최소화 하고자 해충 발생양상을 조사하였다. 조사지역은 단양 마늘재배지역 6곳, 18농가이며, 한지형 마늘의 출현되는 시기인 2월부터 수확기인 6월 중순까지 조사하였다. 조사결과 마늘 생육기에서 18농가 중 국부적으로 발생하는 해충은 응애류 2종, 톡토기류 2종, 파리류 4종, 잎벌레류 1종, 나방류 1종, 선충류 1종, 진딧물류 1종, 총채벌레류 1종이었고, 마늘혹응애, 뿌리응애, 어리톡토기과, 알톡토기, 파좀나방, 파총채벌레, 마늘줄기선충은 모든 포장에서 발생되었다. 3월 상순에는 마늘혹응애, 뿌리응애, 어리톡토기과, 알톡토기가 발생되기 시작하였으며, 4월 중순에는 고자리파리, 씨고자리파리, 작은뿌리파리, 파잎벌레, 마늘줄기선충, 털파리붙이가 발생되기 시작하였다. 5월 상순부터 파좀나방, 파총채벌레, 파혹진딧물이 발생되었다. 그 중 마늘 주요해충인 뿌리응애 발생밀도를 조사한 결과 3월 초순부터 발생이 시작되어 5월 초순경 가장 높은 밀도를 나타내었다. 뿌리응애는 관행재배지역보다 친환경 재배지역인 영춘지역에서 5월 초순에 57.5마리/구로 가장 높은 밀도를 나타내었다.
한지형 마늘의 엽 제거 정도에 따른 피해양상을 구명코자 단양종 마늘을 시험재료로 출현 후 1엽, 2엽, 3엽, 4엽 제거 후 생육을 조사하였다. 엽생육은 4엽 제거에서 저조하였으며, 엽초경 또한 같은 경향을 보였다. 엽 면적은 무제거 및 1엽 제거에서 441.3 cm2/주 및 458.5 cm2/주 였으나 3엽 및 4엽 제거에서는 320 cm2/주로 엽 면적이 줄어드는 경향을 보였다. 조기출현정도별 생체중, 뿌리수를 조사한 결과 엽 피해가 클 수록 적어지는 경향을 보였고, 출현율은 일정한 경향을 보이 지 않았다. 초장, 엽수, 엽초장, 엽초경 등의 지상부 생육은 엽 제거 정도가 클수록 생육이 저조하였으며 화경생육 및 엽록소 함량은 일정한 경향을 보이지 않았다. 구중은 엽 제거 정도가 클수록 적어지는 경향을 보였고, 구형지수는 엽 피해가 클수 록 타원형의 형태를 보였다. 인편수 및 이차생장은 엽 피해와 관계없이 일정한 경향을 보이지 않았다. 엽 부위가 구 비대에 미치는 영향을 검토한 결과 제거시기에 관계없이 4번엽 제거 에서 구비대가 가장 억제 되었다. 엽 피해 정도별 수량조사결 과 무제거(946 kg/10a) 대비 4엽 제거(698 kg/10a)에서 26.2% 정도 감수되었다.
코끼리마늘의 적정 파종시기를 구명하기 위하여 단양과 군위지역에 파종시기를 9월 30일, 10월 10일, 10월 20일 및 10월 30일로 달리 하여 파종한 후 생육특성 및 수량을 조사한 결과는 다음과 같다.
1. 코끼리마늘의 출현율은 단양지역의 72.5%에 비해 군위지역이 8.4%p 높았으며, 출현기는 파종시기가 늦어질수록 출현소요일수는 짧아졌으며 추대기와 개화기는 단양지역에 비해 군위지역에서 각각 15일, 10일이 빨랐던 반면 파종시기 간에서는 차이가 없었다.
2. 지하부의 생육은 군위지역이 단양에 비해 구중, 구고, 구경, 자구 등 양호한 생육을 보였으며, 파종시기에서는 단양에서는 10월 10일, 군위지역에서는 10월 20일과 10월 30일에서 구중과 구고가 무겁거나 큰 경향을 보였다.
3. 코끼리마늘 수량은 단양에 비해 군위지역이 파종시기 간 차이가 있으나 1.5~ 2.3배 높았으며, 단양지역은 10월 10일, 군위지역에서는 10월 20일 이후에 많았다.
청보리 신품종 ‘유한’은 삼차망으로 가축 기호성이 좋고 보리호위축병에 강하면서 탈립이 적은 양질 다수성 품종이다. ‘유한’은 직립 초형으로 파성은 III이고. 엽색은 담녹색, 넓이는 중 정도이다. 초장은 107 cm로 장간이고, 경수는 m2당 641개로 다얼성이다. 출수기는 전작에서 5월 2일로 대비품종인 ‘유연’ 보다 1일 늦었으며, 답리작에서는 4월 28일로 2일 빨랐다. 황숙기는 전작에서 6월 4일, 답리작에서는 5월 31일로 ‘유연’과 같았다. 도복은 3 정도로 중강이고, 내한성은 ‘유연’ 보다 강하였으며, 보리호위축병은 익산(Ⅲ형), 나주(Ⅰ형), 진주(Ⅳ)에서 모두 저항성을 보였다. 건물수량은 전작 1개소 및 답리작 5개소 평균 12.6톤/ha으로 ‘유연’ 보다 6% 증수하였으며, 답리작에서는 12톤/ha로 5% 증수하였다. 조사료 품질은 조단백질 함량 7.3%, ADF 26.8%, NDF 47.8%, TDN 67.7%로 ‘유연’과 비슷하였고, 사일리지 품질은 2등급으로 양호하였다. 적응지역은 1월 최저평균기온 -8℃ 이상으로 북부 산간내륙지방을 제외한 전국이다.
마늘혹응애(Aceria tulipae (Keifer))(Acari: Eriophyoidae)는 마늘의 인편을 주로 가해하는 해충으로 몸길이가 250㎛, 체폭은 45㎛로 크기가 매우 작아 피해를 확인하기가 어렵다. 특히, 마늘 생육 중에는 육안 관찰이 불가능하여 마늘을 뽑아 현미경하에서만 관찰이 된다. 마늘 생육 중 피해증상과 조사시기에 따른 마늘잎별 밀도를 제시하고자, 마늘연구소 시험포장에서 마늘싹 출현부터 수확시까지 조사하였다. 3월 4일 조사에서는 1주당 35.5마리가 조사되었고, 3월 28일 2.5마리, 4월 16일 78마리가 조사되었으며, 그 이후 계속하여 밀도가 증가하다가 5월 21일 이후부터 500마리 이상의 높은 밀도가 마늘 수확 전까지 유지되었다.
마늘 생육기간 중에 마늘혹응애가 가해하더라도 육안으로 볼 수가 없고, 마늘혹응애 밀도가 낮을때에 효과적인 예찰을 위해 마늘잎별로 조사하였다. 4월 16일 조사에는 4, 5, 6번째 마늘잎의 주엽맥에서 각각 53, 73, 30마리이었고, 5월 7일에는 6, 7, 8번째 마늘잎의 주엽맥에서 각각 25, 41, 2마리가 조사되었다. 6월 4일에는 7, 8, 9,엽의 주엽맥과 마늘종에서 각각 200, 600, 250, 800마리가 조사되었다. 따라서 한지형마늘인 경우 마늘혹응애 조사는 4월 중순에는 4, 5, 6엽의 주엽맥에서 조사하고, 5월 상순에는 6, 7, 8엽의 주엽맥 또는 잎의 말림과 황색줄무늬를 동반한 생육불량 잎에서 조사한다. 그리고 6월 상순에는 7, 8, 9엽의 주엽맥 또는 마늘종 밑부분에서 조사한다. 마늘혹응애 피해증상은 종구에서 응애 밀도가 높을 경우에는 전체적으로 생육이 크게 위축되고, 마늘 생육 초기에 잎을 따라 올라 오면서 주엽맥을 가해하여 잎이 꼿꼿하게 펴지지 못하고 말리게 된다.
청보리 신품종 '녹양'은 총체생산성이 높고 생육후기 녹체성이 우수하며, 도복에 강하고 보리호위축병에 저항성인 품종이다. 이 품종은 2001년 '낙영'을 모본, 육성계통인 'SB77368-B-145'를 부본으로 교배하여 선발된 'SB01T2017-B-B-1-2' 계통을 2007년~2012년까지 관찰시험, 생산력검정시험과 지역적응시험을 거쳐 2012년에 육성되었다. '녹양'은 반포복 초형으로 파성이 III 정도이며, 잎은 담녹색이면서 넓고, 줄기 굵기는 중간 정도이며, 이삭은 길고 까락은 일반망이다. '녹양'은 잎과 줄기의 후기녹체성이 '영양'에 비해 오래 지속되었다. '녹양'의 초장은 104 cm로 대비품종인 '영양'에 비해 장간형이고, 평균 출수기와 성숙기는 각각 5월 6일과 6월 4일로 '영양'보다 늦었다. '녹양'은 '영양'보다 추위와 도복에 강하였고, 보리호위축병에 대하여 익산(III형), 나주(I형), 진주(IV) 등 모든 지역에서 저항성을 보였다. '녹양'의 평균 건물수량은 전작에서 12.8톤/ha, 답리작에서 11.5톤/ha으로 영양'에 비하여 각각 7%, 2% 증수하였다. '녹양'과 '영양' 모두 황숙기에 곡실의 탈립 정도가 매우 낮았고, 조사료 품질은 조단백질 함량 7.2%, ADF 25.9%, TDN 68.5%로 '영양'과 대등하였고, 젖산함량도 3.36%로 3.04%인 '영양'과 비슷하였으며, 사일리지 등급은 2등급으로 양호하였다.
청보리 신품종 ‘녹양’은 총체생산성이 높고 생육후기 녹체성이 우수하며, 도복에 강하고 보리호위축병에 저항성 인 품종이다. 이 품종은 2001년 ‘낙영’을 모본, 육성계통인 ‘SB77368-B-145’를 부본으로 교배하여 선발된 ‘SB01T2017- B-B-1-2’ 계통을 2007년~2012년까지 관찰시험, 생산력검정 시험과 지역적응시험을 거쳐 2012년에 육성되었다. ‘녹양’ 은 반포복 초형으로 파성이 Ⅲ 정도이며, 잎은 담녹색이면 서 넓고, 줄기 굵기는 중간 정도이며, 이삭은 길고 까락은 일반망이다. ‘녹양’은 잎과 줄기의 후기녹체성이 ‘영양’에 비해 오래 지속되었다. ‘녹양’의 초장은 104 cm로 대비품종 인 ‘영양’에 비해 장간형이고, 평균 출수기와 성숙기는 각 각 5월 6일과 6월 4일로 ‘영양’보다 늦었다. ‘녹양’은 ‘영 양’보다 추위와 도복에 강하였고, 보리호위축병에 대하여 익산(Ⅲ형), 나주(Ⅰ형), 진주(Ⅳ) 등 모든 지역에서 저항성 을 보였다. ‘녹양’의 평균 건물수량은 전작에서 12.8톤/ha, 답리작에서 11.5톤/ha으로 영양’에 비하여 각각 7%, 2% 증수하였다. ‘녹양’과 ‘영양’ 모두 황숙기에 곡실의 탈립 정 도가 매우 낮았고, 조사료 품질은 조단백질 함량 7.2%, ADF 25.9%, TDN 68.5%로 ‘영양’과 대등하였고, 젖산함량 도 3.36%로 3.04%인 ‘영양’과 비슷하였으며, 사일리지 등 급은 2등급으로 양호하였다.
Biofouling in brackish water reverse osmosis (RO) membranes still needs extensive research to understand cause and mechanism and to obtain methods for reduction of its impact on RO applications. Natural compounds with biofilm formation inhibitory properties are being investigated. Two compounds, vanillin and Epigallocatechin gallate (EGCG), were selected due to their great potential on biofilm formation inhibition. Vanillin shows inhibition on quorum sensing mechanisms of biofilm formation. EGCG has potential to inactivate microbial activity. The two compounds were incorporated in typical polyamide reverse osmosis membranes and evaluated on flux behaviours and biofilm formation potential. The surface properties of membrane coated with vanillin were changed tremendously compared to those with EGCG. As a result, the flux was reduced substantially. The biofilm formation seems hindered with EGCG coated membranes compared to the virgin membranes. More research is needed to optimize coating methods applicable to RO membranes and to enhance biofouling reduction.
본 연구에서는 인진쑥 배지에서 배양한 노루궁뎅이버섯 균사체 배양 추출물의 간세포 독성 및 간세포 보호 효과와 이 배양 추출물에 흑마늘 추출물을 혼합한 혼합액의 간세포 보호 효과와 항산화력을 측정하였다. 배양 추출물의 세포 독성을 농도별로 측정한 결과, 0.05 mg/mL의 농도 이상에서는 세포생존율이 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며, 배양 추출물의 간세포 보호 효과를 측정한 결과, 물과 ethanol의 비율 5:5, 80˚C의 조건에서 추출한 추출물이 상대적으로 가장 좋은 간세포 보호 효과를 나타내었다. 이 조건에서 추출한 배양 추출물에 흑마늘을 혼합(배양 추출물:흑마늘 추출물=9:1, 8:2, 7:3)하여 간세포 보호 효과와 항산화력을 측정하였다. 측정 결과, 간세포 보호 효과는 흑마늘 추출물 첨가 시 유의적인 차이가 나타내지 않았으며, 항산화력 측정 결과에서는 오히려 흑마늘 추출물 첨가 비율이 낮을수록 상대적으로 높은 항산화 활성을 보여, 흑마늘 추출물의 경우, 적은 농도에서는 간세포 보호 효과 및 항산화력에 영향을 주지 않는 것으로 추정되었다. 배양 추출물만으로(1.9 Brix, 15%) 액상과당 농도를 달리하여(10, 15, 20%) 제조한 음료의 관능검사 실시 결과, 액상과당 농도 차이가 단맛에서는 유의적 차이를 나타내었으나, 쓴맛, 향, 농도 및 전반적 기호도에 있어서는 유의적 차이를 나타내지 않았다.
This study was conducted to establish optimum conditions for coagulation of konjac jelly as well as antimicrobial activity by concentration of Ca(OH)2. Hardness, gumminess, and chewiness of konjac jelly increased according to concentration of konjac powder, the key material of konjac jelly. The highest sensory evaluation score was acquired with konjac jelly made with 3% konjac powder. A Ca(OH)2 concentration of 0.4-0.6% as a coagulation agent was optimum for coagulation of konjac jelly. Further, sensory score was highest at a Ca(OH)2 concentration of 0.6%. All populations of bacteria, yeast, and mold in konjac jelly were restrained by Ca(OH)2 in a concentration- dependent manner. Furthermore, all tested microorganisms were strictly restrained at 1.0×10−2 N of Ca(OH)2.