본 연구에서는 피부 상재균에 대한 니아울리 잎 추출물의 항균활성을 조사하였다. 실험에 사용한 피부 상재균의 종류는 그람 양성균인 Bacillus subtilis (B. subtilis), Staphylococcus aureus (S. aureus), Propionibacterium acnes (P. acnes)와 그람 음성균인 Escherichia coli (E. coli) 및 Pseudomonas aeruginosa (P. aeruginosa), 효모균인 Plasmodium ovale (P. ovale)이다. 이들 피부 상재균에 대한 니아울리 잎추출물 또는 분획의 항균활성은 disc diffusion assay 및 broth dilution assay 측정법으로 평가하였다. 실험결과 피부 상재균인 B. subtilis, S. aureus, P. acnes, E. coli 및 P. aeruginosa에 대한 니아울리 잎 50% 에탄올 추출물의 최소성장억제농도(minimum inhibitory concentration, MIC)는 각각 0.25%, 0.50%, 1.00%, 0.13% 및 0.25%, 물 분획에서의 MIC는 0.25%, 0.25%, 4,00%, 0.25% 및 0.25%를 나타내었다. 하지만 P. ovale인 비듬균에 대해서는 항균활성을 나타내지 않았다. 비교 물질로 사용한 메틸 파라벤의 MIC는 각각 0.25%, 0.25%, 0.25%, 0.13% 및 0.50%를 나타내었다. 추출물의 상재균에 대한 최소사멸농도(minimum bactericidal concentration, MBC)는 50% 에탄올 추출물의 경우 각각 2.00%, 2.00%, 1.00%, 0.50% 및 2.00%였고, 물 분획에서는 0.50%, 0.25%, 4.00%, 0.50% 및 1.00%를 나타내었다. 비교 물질로 사용한 메틸 파라벤의 MBC는 각각 1.00%, 0.5%, 0.50%, 0.5% 및 1.00%로 추출물의 물 분획에서는 P. acnes를 제외한 피부 상재균에 대한 항균활성이 우수한 것으로 나타났고 50% 에탄올 추출물도 메틸 파라벤에 근접하는 항균활성을 나타내었다. 이러한 결과들은 니아울리 잎 50% 에탄올 추출물/분획은 피부 상재균에 대한 항균활성을 나타내는 천연 방부제로서 화장품에 응용 가능함을 시사한다.

This research performed physico-chemical analysis of MSW(municipal solid waste) for design and operation ofgasification generation system. The MSW sample was analyzed by proximate, ultimate, heat value method and sampledeach residential type classified apartment, house, urban and rural in by seasonal generation According to statistics of 2010MSW generation in Korea, On average, Namwon generated about 101.4 ton of trash and recycled almost 57.5 ton ofthis material per day, equivalent to a 56.7 percent recycling rate. It was recycled 0.73 kilograms out of individual wastegeneration of 1.29 kilograms per person per day. In 2011, On average, Namwon generated about 46.7 ton without recycledmaterial per day, and individual generation was 0.60 kilograms. It was virtually identical with statistics data in 2010. Inthe physico-chemical analysis results, it was composed of 84.1 percent of combustible and 15.9 percent of Non-combustible. On average, heat value was 2,529kcal per kilogram in condition of LHV and wet. The MSW sample wasincluded 32.0 percent of moisture, 21.9 percent of ash, 26.8 percent of carbon, 14.4 percent of oxygen, 3.7 percent ofhydrogen and 1.3 percent of others. Estimate of technical potential energy of MSW was 1,278 toe per year, equivalentto a 33.3 percent of total potential energy.

본 연구에서는 추출 온도에 따른 금불초 꽃(I. britannicavar. chinensis) 추출물의 항노화 효능을 알아보았다. 추출 온도에 따른 세포독성을 살펴본 결과, 상온, 45 ℃와 65 ℃ 추출물 모두 0.1% 이하의 농도에서 세포독성이 관찰되지 않았다. 0.1% 이하의 농도에서 항노화 효능평가를 수행한 결과, 0.1% 농도의 상온 추출물 경우에 멜라닌 생성 억제율은 24.5%로 45 ℃와 65 ℃ 추출물과 비교하여 멜라닌 생성 억제율이 큰 것으로 나타났다. 0.1% 농도의 상온 추출물을 처리한 세포의 히알루론산 합성 관련 유전자 HAS-1, HAS-2 및 HAS-3의 발현율은 각각 123.3%, 137.8% 및 133.2%를 나타냈으며, 이는 비교물질인 L-ascorbic acid (115.6%, 121.0% 및 131.4%) 경우 보다 약간 크게 나타났다. 금불초 꽃 45 ℃ 추출물의 경우, 0.1%의 농도에서 염증유발 유전자인 TNF-α, COX-2 및 IL-1α의 발현율이 대조군 대비 각각 30.3%, 12.8%, 25.7%로 감소하였으며, 이는 상온, 65 ℃ 추출물과 비교하여 염증유발 유전자 발현 억제 효과가 더 큰 것으로 나타났다. 이상의 결과들로 볼 때, 금불초 꽃 추출물은 추출 온도에 따라 멜라닌 생성 억제, 히알루론산 합성 관련 유전자 발현 증가 효과, 염증유발 유전자 발현 억제 효과를 나타내며, 그로 인하여 피부에서 미백, 보습, 항염 효능을 통해 피부 항노화 효능을 가질 것으로 사료된다. 이는 금불초 추출물이 항노화 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

본 연구에서는 떡쑥 추출물의 항산화 활성 및 활성 성분을 확인하였다. 모든 실험은 떡쑥 추출물의 70%에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 이용하여 진행하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)법을 이용한 free radical 소거활성(FSC50)은 에틸아세테이트 분획(6.15 μg/mL)이 비교물질인(+)-α-tocopherol (8.89 μg/mL)보다 높게 나타났다. 루미놀 발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 떡쑥 추출물의 총 항산화능(OSC50)은 70% 에탄올추출물의 경우 1.60 μg/mL, 에틸아세테이트 분획의 경우 0.075 μg/mL, 아글리콘 분획의 경우 2.28 μg/mL로비교물질인 L-ascorbic acid (6.88 μg/mL)보다 큰 활성을 나타내었다. 사람 적혈구의 1O2로 유도된 세포손상에 대한 보호효과 실험에서 70% 에탄올 추출물과 아글리콘 분획의 τ50은 10 μg/mL에서 각각 52.0, 60.6 min으로 지용성 항산화제로 알려진 (+)-α-tocopherol (38.0 min)보다 더 큰 세포 보호 효과를 나타내었다. TLC와 HPLC를 이용한 아글리콘 분획의 성분분석 결과 luteolin, apigenin 등이 존재함을 확인하였다. 이상의 결과들로부터 떡쑥 추출물은 라디칼을 포함한 활성산소종을 소거하는 항산화제로서 응용될 수 있음을 시사한다.

본 연구에서는 아로니아 베리 열매 및 잎 추출물의 항산화 활성을 비교 연구하였다. 아로니아 베리 열매의 에틸아세테이트 분획 및 아글리콘 분획의 free radical 소거 활성(FSC50)은 각각 16.29 μg/mL 및 12.29μg/mL이었으며, 열매추출물의 free radical 소거활성은 잎 추출물 경우보다 높게 나타났다. Luminol-의존성화학발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한아로니아 베리 열매 추출물의 총 항산화능(OSC50)은 에틸아세테이트 분획의 경우 2.86 μg/mL, 아글리콘 분획은 1.80 μg/mL로, 아글리콘 분획의 총항산화능은 ascorbic acid (1.50 μg/mL)와 비슷한 활성을 나타내었다.총항산화능에서도 열매 추출물이 잎 추출물 보다 활성이 높은 것으로 나타났다. 사람 적혈구의 1O2로 유도된세포손상에 대한 보호 효과 실험에서 열매의 아글리콘 분획은 농도의존적(5 ~ 50 μg/mL)으로 세포보호 효과를 나타내었다. 열매 아글리콘분획의 τ50은 10 μg/mL에서 72.3 min으로 지용성 항산화제로 알려진 (+)-α-tocopherol (38.0 min)보다 1.9 배 더 큰 세포보호 효과를 나타내었다. 이상의 결과들은 아로니아 베리의 열매 추출물이 잎 추출물보다 높은 항산화능을 나타내며, 태양 자외선에 노출된 피부에서 발생되는 1O2를 포함하는 ROS에 대항하여 세포를 보호함으로써 기능성 항산화 화장품 소재로서의 응용 가능성이 있음을 시사한다.

본 연구에서는 미성숙 복분자 추출물의 항산화 효능과 타이로시네이즈 저해 활성을 평가하고 이들의 기능성 화장품 원료로서의 응용 가능성을 확인하였다. 모든 실험은 미성숙 복분자의 50% 에탄올 추출물, 에틸아세테이트 분획, 아글리콘 분획을 이용하여 진행하였다. DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)법을 이용한자유 라디칼 소거 활성(FSC50)은 에탄올 추출물(6.56 μg/mL)과 에틸아세테이트 분획(6.14 μg/mL)이 대표적인 지용성 항산화제인 (+)-α-tocopherol (8.98 μg/mL)보다 높은 것으로 나타났다. Fe3+-EDTA/H2O2계에서 생성된 활성산소종에 대한 소거 활성(OSC50)은 에탄올 추출물(0.83 μg/mL), 에틸아세테이트 분획(0.84 μg/mL), 아글리콘 분획(1.13 μg/mL) 세 분획 모두 대표적인 수용성 항산화제인 L-ascorbic acid(1.5 μg/mL)보다 높은 것으로 나타났다. Rose bengal로 광증감된 1O2에 의한 적혈구 파괴에 대하여, 세 분획모두 농도 의존적(1 ~ 50 μg/mL)인 세포보호 활성을 나타내었다. 또한 50 μg/mL 농도를 기준으로 비교하였을 때, 50% 에탄올 추출물의 τ50은 296.3 min으로 가장 높은 세포보호 활성을 나타내었다. 타이로시네이즈저해 활성에서 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획은 알부틴보다 높은 저해 효과를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 미성숙 복분자 추출물은 라디칼을 포함한 활성산소종을 소거하는 항산화제로서, 알부틴을 대체하는미백 기능성 원료로서 응용될 수 있음을 확인하였다.

본 연구에서는 한국 및 중국산 감초(Glycyrrhiza uralensis), 그리고 우즈베키스탄산 감초(Glycyrrhizaglabra)를 대상으로 추출용매, 추출온도, 추출시간 등 추출조건별 추출물을 제조하고 이들 추출물들의 추출 수율과 항산화 활성을 비교하여 최적의 추출조건을 선정하였다. 항산화 활성 중 자유 라디칼(1,1-phenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH) 소거활성은 85% 에탄올로 60 ℃에서 6 h 동안 추출한 조건에서 한국 감초로부터 얻은추출물이 가장 높은 활성(46.05%)을 나타내었다. 루미놀 발광법을 이용한 추출물들의 총 항산화능 측정 실험과피부 광노화에 중요한 1O2으로 유도된 세포막 손상에 대한 추출물들의 세포 보호 효과를 측정한 실험 모두에서도 위의 조건에서 가장 높은 항산화 활성을 나타내었다. 특히, 한국 감초는 τ50이 116.4 min으로 비교 물질인(+)-α-tocopherol (28.5 min)보다 약 4 배나 높은 세포 보호 효과를 나타내었으며, 추출 수율은 18.75%로우즈베키스탄 및 중국 감초보다 각각 1.2 배 및 2.5 배의 추출 수율을 나타내었다. 따라서, 본 연구 결과는 항산화 소재로 화장품에 응용하기 위하여 감초로부터 추출물을 얻기 위한 최적의 조건은 85% 에탄올로 60 ℃에서6시간 동안 추출하는 것임을 보여주었다.

가스화로에서 생산되는 합성가스를 이용한 메탄올 생산 공정은 고부가가치 연료화 기술로서 각광 받고 있다. 특히, 메탄올 생산에 적합한 H₂/CO비를 안정적으로 제공하기 위한 water gas shift(WGS) 반응은 합성가스내의 CO와 외부에서 공급된 증기와의 반응으로 인해 H₂와 CO₂의 농도가 증가하게 된다. 따라서 본 연구에서는 고발열량 폐기물 가스화를 통해 얻어진 합성가스를 WGS 반응을 통해 H₂/CO조성 제어를 함으로써 메탄올 전환 공정에 적용 가능한 운전조건을 도출해보았다. 본 연구에 사용된 WGS 촉매는 Fe₂O₃-Cr₂O₃을 구성성분으로 하고 있는 상용 촉매를 사용하였으며, 15 Nm3/h급 WGS 반응 장치를 이용하여 가스화로부터 발생된 합성가스를 활용한 WGS 반응 실험을 수행 하였다. 사용한 WGS 상용촉매는 H₂-TPR를 이용하여 400℃에서 환원에 의한 H₂흡수를 통해 환원 온도를 설정할 수 있었다. 본 실험 장치로부터 수행하여 얻어진 각 온도에 따른 CO 전환율은 대체로 실험실 규모 장치에서 수행한 WGS 반응 결과와 유사함을 알 수 있었다. 발열반응을 수반하는 WGS 반응 특성으로 인하여 안정적인 운용 및 최대 활성을 얻기 위한 반응 온도영역이 400~450℃임을 알 수 있었다. 최종적으로, 메탄올 전환 공정 조건인 H₂/CO조성이 2.0을 충족시키는 바이패스 비율은 0.23임을 도출 할 수 있었다.

폐기물을 이용한 재활용제품은 자원의 절약과 재활용촉진에 관한 법률에 폐목제 고형연료(WCF), 폐플라스틱 고형연료(RPF), 폐타이어 고형연료(TDF), 생활폐기물 고형연료(RDF)로 규정되어 있다. 이중에서 폐플라스틱 고형연료(RDF)의 저위발열량은 6,000 kcal/kg 이상으로 명시되어 있다. 폐플라스틱 고형연료(RDF)의 제조과정에서 발생되는 잔류물은 일부가 공정으로 재투입되기도 하지만 경제성과 공정의 효율적인 운영을 이유로 대부분 폐기처분되고 있다. 이렇게 폐기처분되는 폐플라스틱 고형연료(RDF) 잔류물이 보유하고 있는 물리 화학적 에너지는 생활폐기물과 비교해도 손색이 없을 정도이다. 본 연구에서는 두 종류의 폐플라스틱 고형연료(RDF) 잔류물을 이용하여 운전 조건별로 생산되는 합성가스의 특성을 비교하였다. 실험에 사용된 폐기물 시료의 습윤 저위발열량은 각각 5,228 kcal/kg, 4,454 kcal/kg으로 분석되었다. 운전 조건으로는 폐기물 투입속도, 등가비(Φ), 반응영역의 온도이며 조건별로 Test #1부터 #3까지 구분하였다. 실험 결과 합성가스 조성(CO+H2)은 56.3% ~ 63.1%, 합성가스 유량은 124.2 Nm³/h ~ 138.8 Nm³/h, 냉가스효율은 57.4% ~ 63.9%로 나타났다. 등가비가 증가할수록 합성가스의 조성이 증가하였으며 반응영역의 온도가 감소하는 것으로 분석되었다.

순산소 가스화기로부터 발생한 합성가스는 분진, 황화합물, 염화수소 등의 오염물질을 포함하고 있기 때문에 후단공정에서 합성가스를 화학원료로 사용하기 위해서는 적절한 정제시스템을 통한 오염물질의 정제가 필요하다. 본 연구에서는 급속냉각탑, 분진세정탑, 중화세정탑 및 탈황세정탑으로 구성된 합성가스 정제설비로부터 발생한 합성가스 정제폐수의 적정 처리공정 구성을 위한 정제폐수의 여과, 응집, 침전 및 탈수 특성을 분석하였다. 본 연구에 사용된 합성가스 정제폐수는 다량의 부유물질(940 mg/L)을 함유하고 있으며, 이는 규조토코팅 여과를 통해서 2 mg/L 이하로 제거가 가능한 것이 확인되었다. Polymer, Alum, PAC, FeCl₃ 총 4가지의 응집제중 Polymer를 사용한 경우가 가장 높은 응집율을 보였으며, 또한 폐수 원액의 pH를 총 세 가지 조건으로 조절하여 침전특성을 분석한 결과 침전 시간 약 30분 경과 후 부유물질의 침전 상태를 확인할 수 있었다. 그리고 실험 조건별 규조토코팅 여과기에서 발생한 탈수 슬러지와 탈수액의 성분을 분석한 결과 탈수 슬러지의 경우는 철의 함량이 그리고 탈리액의 경우는 인의 함량이 높게 나타났다.

가스화는 산소가 불충분한 상태에서 폐기물, 바이오매스와 같은 원료물질에 열을 가하여 가연성 가스(합성가스)로 발생시키는 열화학적 전환 공정이다. 합성가스는 주로 CO, H₂ 성분이 혼합되어있다. 중･소규모의 폐기물, 바이오매스 가스화 시스템은 합성가스를 생산하여 열과 전기를 생산하는데 이용한다. 그러나 천연가스나 석탄을 이용한 합성가스 생산 공정에서는 이미 고부가가치의 액체 연료를 생산하는 공정이 상업운전 중에 있다. 국내에서도 납사 및 중유 가스화를 통해 합성가스를 생산하여 초산, 수소 등의 고부가가치 물질을 생산 중에 있다. 본 연구에서는 초산 제조공정에서 원료물질로 이용하는 CO를 폐기물 가스화를 통한 합성가스 내의 CO로 대체하고자 하는 시스템을 개발하고자 한다. 고정층 방식의 가스화 용융로에 U지역 사업장 폐기물을 원료물질로 하고 산화제는 산소를 이용하여 가스화 실험을 실시하였다. 수분 14.6%, 가연분 58.4%, 회분 27.0%, 저위발열량 3,158 kcal/kg의 특성을 가지는 U지역 사업장 폐기물을 이용한 결과 합성가스의 CO+H₂의 농도가 60% 이상 안정적으로 생산되는 것을 확인할 수 있어, 가연성 가스를 고부가가치 화학원료로 이용할 수 있을 것으로 판단되었다

세계적으로 화석에너지 자원 고갈 및 경제발전에 따른 산업화가 가속화되면서 폐기물의 발생량이 지속적으로 증가하여 폐기물 에너지 화 기술에 대한 관심이 급증하고 있다. 전통적인 폐기물 소각처리는 폐기물 감량화 측면에서는 효과적이지만 이산화탄소 및 다이옥신과 같은 오염물질이 발생하는 문제점이 있다. 따라서 에너지 전환효율이 높고 온실가스 감축효과가 높은 폐기물 가스화기술이 중요한 이슈로 떠오르고 있으며 이에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 폐기물 가스화를 통하여 폐기물 내 C, H 성분이 산소 혹은 스팀 등의 산화제와 환원성 분위기에서 반응하여 CO와 H₂가 주성분인 합성가스로 전환되어 메탄올, 합성석유 등 고품질 연료를 생산할 수 있다. 본 연구에서는 공정모델링 상용 프로그램인 ASPEN plus를 이용하여 생활폐기물 가스화 합성가스를 원료로하여 메탄올을 생산하는 시스템에 대한 전산해석 툴을 구축하여 공정 운전특성을 해석하였다. 전체 공정은 폐기물 가스화 공정, 합성가스 정제공정, H₂/CO 비를 조절하는 WGS(Water Gas Shift)공정 및 메탄올 합성 공정 등 네 가지 단위 공정으로 구성되었다. 생활 폐기물 가스화 합성가스를 이용한 메탄올 생산 공정 모델링은 실험에서 얻어진 결과 값과 비교하였을 크게 차이가 나지 않는 것으로 나타나 구축한 ASPEN plus 툴을 이용하여 실제 생활폐기물 가스화 메탄올 생산 공정 운전결과를 예측할 수 있음을 확인하였다.

정부의 폐자원에너지화 정책에 따른 사업 추진이 활성화대고 있으며 폐기물의 연료화 및 가스화에 대한 국내외 기술개발 및 성장 잠재력이 확대되고 있으므로 시장대응에 필요한 기술개발이 필요하다. 국내의 경우 생활폐기물이 지자체에 의해 관리, 계획되고 있으며 지역주민들의 환경에 대한 관심 증대로 인해 친환경폐기물 처리 시설이 점차 요구되어 지고 있으나 소규모 지자체의 경우 경제적, 효율적으로 에너지 자원화를 통한 제도적, 기술적 지원 시책이 미비하고 경제성이 떨어져 사업추진이 곤란한 실정이다. 그러므로 에너지화 시설 설치가 어려운 지자체의 경우 중소규모 처리 시설을 대상으로 에너지 이용 효율이 높고 경제성 확보가 가능한 보급형 생활폐기물 가스화 시스템의 개발 및 적용이 필요하다고 할 수 있다. 생활 폐기물 가스화 기술은 폐기물 내의 탄소 및 수소 성분을 산화제인 공기와 반응시켜 CO 및 H₂가 주성분인 가연성 합성가스를 생산하는 기술로서 폐기물을 환경적으로 안정하게 처리할 수 있으며, 적절한 정제 공정을 통해 사용 목적에 따라 다양한 분야로 재활용이 가능하고 합성가스를 이용한 스팀생산, 고효율 가스엔진 발전 등을 통해 에너지 회수율을 높일 수 있다. 그러나 이와 같은 가스화를 통해 생산된 합성가스를 이용하여 연료로 사용하기 위해서는 합성가스 내 포함된 입자상 및 가스상 오염물질을 적절한 수준으로 정제하여야 하므로 본 연구에서는 가스화 발전시스템 적용을 위해 폐기물 특성과 합성가스 생산특성 주요 인자에 대한 운전 변수를 도출하기 위하여 Pilot급 생활폐기물 가스화 실험 설비를 이용하여 가스화 실험을 수행하였으며 공기가스화 조건에서 합성가스 생산 및 운전특성을 확인하였고 합성가스 생산 품질에 영향을 미치는 중요 인자인 미반응 탄소, 타르와 같은 오염물질 배출 특성을 파악하였다. 실험 결과 합성가스 주요 조성은 CO 5.0 ~ 11.2%, H₂ 5.1 ~ 8.5%, CH₄ 2.5 ~ 3.4%로 가연성 가스가 안정적으로 생산되었으며 정제설비 성능분석을 위해 정제설비 전･후단에서 합성가스 중 오염물질 농도를 분석한 결과 입자상 물질은 모두 제거가 가능하였으며, 가스상 오염물질은 95 ~ 97%의 제거 효율을 나타냄으로써 합성가스 엔진 유입 조건을 만족하는 것으로 나타났다.

폐기물의 열적 처리기술에는 소각, 가스화(용융), 열분해가 있으며 가스화(용융) 기술은 반응기의 종류 및 특징에 따라 고정층, 유동층, 분류층 반응기로 구분된다. 본 연구의 Pilot 설비는 공기를 산화제로 이용하여 합성가스를 생산하는 고정층 반응기이며 다른 형태의 반응기에 비해 공정이 단순하여 운전에 용이하고 초기투자비용이 경제적이라는 장점이 있다. 또한 폐기물 특성상 일정하지 않은 물리 화학적 특성에도 적용이 가능하며 가스엔진과 연계한 중소규모 설비로써 국내 소각처리기술을 대체할 수 있다. 이러한 설비의 상용화를 위해서는 다양한 조건에서의 실험과 실측도 중요하지만 공정모사와 같은 모델링을 통해 이론적인 연구 결과의 검토는 제한적인 재원과 시간의 여건에서 효율적인 연구의 수행을 가능하도록 할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 취지에 의해 세 종류의 각기 다른 생활폐기물을 이용한 가스화 공정에서 생산되는 합성가스의 조성을 실측하고 이에 대한 유사조건에서의 공정모사를 동시에 수행하여 상호 보완하는 방법을 검토하였다. 실험에 사용된 폐기물은 폐기물 전처리 설비를 거치면서 투입에 적절하도록 분쇄되었으며 폐기물의 물리 화학적 특성을 알아보기 위해 삼성분 분석, 원소분석, 발열량 분석을 수행하였다. 실험에 사용된 시료의 습윤 저위발열량은 3,935 kcal/kg, 3,978 kcal/kg, 3,114 kcal/kg으로 분석되었으며 실측된 합성가스의 발열량은 1,490 kcal/Nm³, 1,205 kcal/Nm³, 1,133 kcal/Nm³, 이론적 합성가스의 발열량은 1,521 kcal/Nm³, 1,178 kcal/Nm³, 1,080 kcal/Nm³로 분석되었다.

본 연구에서는 금불초(Inula britannica) 종(種) 및 개화시기에 따른 금불초 추출물의 항산화 효능을 알아보았다. 이들 추출물의 free radical 소거활성을 살펴본 결과, 만개한 금불초 꽃(I. britannica var. chinensis)추출물의 경우 500 μg/mL의 농도에서 79.89%의 free radical 소거활성을 보였으나, 금불초 유사종인 가는 금불초(I. britannica var. linariaefolia Regel), 가지 금불초(I. britannica var. ramosa) 및 버들 금불초(I. salicinavar. asiatica)의 꽃 추출물의 경우 free radical 소거활성이 거의 나타나지 않았다. 또한 꽃이 만개하였을경우 꽃 추출물 분획에서는 93.62%의 free radical 소거활성을 보였으며, 봉우리 추출물 분획은 43.28%, 낙화추출물 분획은 14.11%를 나타냈다. 금불초의 종 및 개화시기를 선정 후, 추출용매, 온도, 시간을 조절하여 최적의 추출조건을 확립하였다. 그 결과, 65 ℃ 에탄올 추출물에서 가장 높은 DPPH free radical 소거활성이 나타났으며, 시간에 따른 유의적 차이는 없는 것으로 나타났다. 만개한 금불초 꽃 추출물에 대하여 rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈 실험에서 세포보호효과를 측정한 결과, 5 ~ 50 μg/mL의 범위에서 농도 의존적으로세포 보호 효과를 나타내었다. 특히 50 μg/mL의 농도에서 τ50이 116.1 min으로 비교물질인 (+)-α-tocopherol에 비해 1.58배 더 큰 세포 보호활성이 있음을 알 수 있었다. HPLC로 금불초 꽃 추출물을 분석한결과 flavonoid의 일종인 quercetin이 다량 함유되어 있는 것을 확인하였다. 이상의 결과들은, 65 ℃ 에탄올로추출한 만개한 금불초 꽃 추출물의 경우 다량의 quercetin을 함유하며, 그로 인하여 free radical 소거활성 및ROS에 대항하여 세포막을 효과적으로 보호함으로써 태양 자외선에 노출된 피부를 보호하는 항산화제로서 작용할 수 있을 것으로 사료되며, 기능성 화장품 원료로서 응용 가능성이 있음을 시사한다.

본 연구에서는 한국산 감초의 50% 에탄올 추출물로부터 얻은 에틸아세테이트 분획을 함유한 크림의 안정성을 평가하였다. 감초추출물의 0.20% 에틸아세테이트 분획을 함유한 크림에 대하여 12주 동안 온도별 저장 조건(4 ℃, 25 ℃, 37 ℃, 45 ℃)과 태양광선(2013년 3월 ∼ 5월, 3월 평균온도 : 5.10 ℃, 4 ∼ 5월 평균온도 : 14.10 ℃) 노출조건하에서 2주 간격으로 pH, 흡광도 및 점도 변화와 1주 간격으로 색도 변화를 측정하였다.온도별 저장 조건에서 감초 추출물을 함유한 시료 크림의 pH 변화는 0.44로 추출물을 함유하지 않은 대조군크림(0.66)보다 pH 변화 값이 작았다. 태양광선하에서는 pH 변화는 대조군과 시료군에서 큰 차이가 없었다.온도별 저장조건에서 대조 크림의 점도는 평균 2,483 cPs 감소하였고 시료 크림은 평균 2,893 cPs 감소하였다.시료 크림이 대조크림보다 평균 410 cP 감소를 나타내었다. 감초출물이 크림 점도에 큰 영향을 미치지는 않았다. 감초 추출물 에탄올 용액의 태양광선하에서 276 nm에서의 흡광도는 30.00% 감소하였다. 반면에 감초추출물 함유 크림의 경우는 동일 조건에서 흡광도가 12.02% 감소하였다. 감초추출물이 크림 속에서 비교적 안정함을 나타내었다. 색도 측정에서 대조 크림에서는 색차가 거의 일어나지 않았다. 시료 크림은 색차가 조금 증가하였으나 안정성에 크게 영향을 끼치지 않았다. 이상의 결과들로부터 한국산 감초 추출물 함유 크림 제형은 비교적 안정함을 확인하였다. 향후 제품에 응용 시 감초 추출물의 항산화 효과가 발휘할 수 있도록 보완 연구가 이루어 진다면 화장품에의 응용이 가능할 것으로 사료된다.

본 연구에서는 한국과 중국 감초(Glycyrrhiza uralensis) 및 우즈베키스탄 감초(Glycyrrhiza glabra)를 이용하여 원산지별 감초 추출물의 항산화 활성에 관한 비교 연구를 수행하였다. 감초 추출물의 자유 라디칼(1, 1-phenyl-2-picrylhydrazyl, DPPH) 소거활성(FSC50)은 각 3가지 원산지 중 한국 감초가 50% 에탄올 추출물(21.15 μg/mL),에틸아세테이트 분획(29.15 μg/mL), 아글리콘 분획(3.26 μg/mL)에서 모두 가장 우수한 활성을 나타내었다. 루미놀-의존성 화학발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 감초 추출물의 총 항산화능(OSC50)은 중국 감초의 50% 에탄올 추출물(1.00 μg/mL)과 에틸아세테이트 분획(0.34μg/mL)이 가장 높은 활성을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 사람 적혈구의 광용혈에 대한 억제 효과를 측정하였을 때 원산지별 감초의 50% 에탄올 추출물과 아글리콘 분획 모두 농도범위(5 ~ 50 μg/mL)에서 농도의존적으로 세포 보호 효과를 나타내었으며, 특히 아글리콘 분획(10 μg/mL)의 경우 한국 감초(τ50 = 847.4 min)가 동일한 종인 중국 감초(τ50 = 194.3 min)보다 약 4배 더 우수한 활성을 나타내었다. 이상의 결과를 통해 미백 소재로만 주로 사용되어오던 감초 추출물이 천연 항산화제로서 화장품 분야에 응용될 수 있을 것으로 예상된다. 특히 세포보호 효과가 우수한 것으로 보아 감초 추출물이 자외선으로 유도된 1O2와 외 ROS로부터 피부를 효과적으로 보호 할 수 있을 것으로 예상된다.

본 연구의 목적은 생강나무 추출물의 항산화 활성과 타이로시네이즈 저해 활성을 살펴봄으로써 화장품 원료로서의 응용 가능성을 확인하는 것이다. 모든 실험은 생강나무의 50 % 에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate)분획, 아글리콘(aglycone) 분획을 이용하여 진행하였다. 에틸아세테이트 분획의 DPPH (1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl)소거활성은 기존에 잘 알려져 있는 항산화제인 (+)-α-tocopherol 보다 높은 것으로 나타났다.Fe3+-EDTA/ H2O2 계에서 생성된 활성산소종에 대한 세 분획의 소거활성(총항산화능)은 대표적인 항산화제인 L-ascorbic acid와 비슷한 것으로 나타났다. Rose-bengal로 증감된 1O2에 의한 적혈구 파괴에서, 50 % 에탄올 추출물과 에틸아세테이트 분획의 세포보호 효과는 농도 의존적(1 ∼ 25 μg/mL)으로 증가하였다. 10 μg/mL 농도를 기준으로 비교하였을 때 에틸아세테이트 분획의 τ50은 361.0 min으로 가장 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 타이로시네이즈 저해활성에서 에틸아세티이트 분획과 아글리콘 분획은 알부틴보다 높은 저해 효과를 나타내었다. 이상의 결과들로부터 생각나무 추출물은 활성산소종을 소거하는 항산화제로 여러 산업 분야에 응용 가능할 것이라 생각된다. 또한 알부틴을 대체하는 미백 기능성 소재로서 응용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

이번 연구에서 우리는 골풀의 부위별 추출물의 항산화 활성을 측정하였다. 골풀의 부위는 상층부와 하층부, 고갱이 부위로 결정하였다. 실험은 골풀 50 % 에탄올 추출물, 에틸아세테이트(ethyl acetate) 분획, 아글리콘(aglycone) 분획 세 가지로 진행하였다. 항산화 활성 중 라디칼인 DPPH (1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl) 소거활성(FSC50)을 살펴본 결과 50 % 에탄올 추출물의 경우 고갱이 부위(42.9 μ g/mL)가, 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(12.1 μ g/mL), 아글리콘 분획은 지하 부위(12.1 μ g/mL)가 가장 높은 라디칼 소거능을 나타내었다. Luminol 발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2 계에서 생성된 활성산소종에 대한 소거활성(총 항산화능, OSC50)을 살펴본 결과, 50 % 에탄올 추출물은 고갱이 부위(0.29 μg/mL), 에틸아세테이트 분획은 지하 부위(0.25 μ g/mL), 아글리콘 분획은 고갱이 부위(0.20μ g/mL)가 가장 높은 총 항산화능을 나타내었다. Rose-bengal로 증감된 1O2에 의한 적혈구 파괴에 대한 세포보호 효과는 10 μ g/mL 농도에서 고갱이 부위의 아글리콘 분획이 τ50 321.0 min으로 가장 높은 세포 보호 활성을 나타내었다. 이와 같은 항산화 효과로 볼 때 골풀의 지하 부분과 고갱이 부위의 추출물은 천연 항산화제로서 여러 산업 분야에 응용 가능할 것이라 생각된다. 특히 높은 τ50 값을 갖는 것으로 보아, 태양광 노출에 의해서 1O2이 많이 생성되는 부위인 피부를 효과적으로 보호해줄 수 있을 것으로 생각되어진다.

본 연구에서는 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 HaCaT 세포와 사람 적혈구 세포에서의 세포 보호 효과 및 항산화능을 측정하였다. HaCaT 세포를 이용한 실험에서, 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 에틸아세테이트 분획과 아글리콘 분획은 각각 50 μ g/mL 및 25 μ g/mL의 농도에서 독성을 나타내지 않았다. 10 mM의 H2O2 및 30 μ M의 rose bengal을 HaCaT 세포에 처리하였을 때, 에틸아세테이트 분획(6.25 ∼ 50 μ g/mL) 및 아글리콘 분획(6.25 ∼ 25 μ g/mL)은 농도 의존적으로 세포를 보호하였다. 적혈구 광용혈에서 담쟁이덩굴 줄기 추출물은 10 μ g/mL의 농도에서 대표적인 지용성 항산화제인 α-토코페롤보다도 큰 세포보호효과를 나타내었다. 담쟁이덩굴 줄기 추출물 에틸아세테이트 분획의 free radical (1,1-diphenyl-2- picrylhydrazyl , DPPH) 소거활성(FSC50)은 18.5 μ g/mL를 나타내었다. Luminol-의존성 화학발광법을 이용한 Fe3+-EDTA/H2O2계에서 생성된 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)에 대한 담쟁이덩굴 줄기 추출물의 총항산화능(OSC50)은 에틸아세테이트 분획의 경우 1.72 μg/mL, 아글리콘 분획은 1.53 μg/mL로 대표적 항산화제인 L-ascorbic acid (OSC50 = 1.50 μg/mL)와 유사한 항산화능의 크기를 나타내었다. 이상의 결과들은 담쟁이덩굴 줄기추출물이 ROS에 대항하여 세포를 보호함으로써 생체계, 특히 태양 자외선에 노출된 피부에서 세포보호제 및 천연항산화제로서 작용할 수 있음을 가르킨다.