The study was conducted to identify the anti-inflammatory and anti-cancer effects in sprouts of mouse-eyed bean (Rhynchosia nulubilis), ginseng (Panax ginseng), perilla (Perilla frutescens), broccoli (Brassica oleracea var. italica), and lettuce (Lactuca sativa) grown with organic germanium concentrate. Western blot analysis was performed to assess the antiinflammatory activity of the extract. All extracts exhibited noticeable anti-oxidant activity, indicating a significant correlation between the germanium content and anti-oxidant activity (p<0.05). In particular, rat-eyed bean sprouts with the highest germanium content showed significant anti-inflammatory activity (p<0.05) by significantly inhibiting the expression of the inflammatory complexes, NLRP3, cytokines IL-1β and caspase-1. Ginseng and broccoli sprouts showed strong anti-cancer properties and had high anti-oxidant effects (p<0.001). Germanium-concentrated water allows the mass production of agricultural products containing high concentrations of organic germanium. Agricultural produce grown with germanium concentrate add organic germanium to various physiological active ingredients, increasing the anti-oxidant and anti-cancer effects. These results strongly suggest that agricultural products containing high germanium concentrations can be used as novel health supplements to improve health.

본 논문에서는 헤테로 애피택시(heteroepitaxy) 박막의 표면확산계수를 국부적으로 제어하여 표면에서 형성되는 나노구조물이 정렬되는 과정을 수치해석적으로 연구하였다. 격자 불일치 물질계(lattice-mismatched materials system)의 탄성변형에너지와 표면자유에너지, 그리고 습윤에너지를 고려하여 박막의 변형거동에 대한 지배방정식을 도출하였으며, 확산계수의 활성화 조건이 성장에 미치는 영향을 살펴보았다. 해석결과는 주기함수 형식으로 표면확산계수를 제어하면 표면구조물이 배열형태로 정렬됨을 나타내며, 이는 노광 및 식각 과정을 거쳐야 하는 포토리소그래피(photolithography)로부터 탈피한 바텀업(bottom-up) 방식의 공정방법에 규칙성을 부여하여 차세대 나노기기의 개발에 일조할 것으로 기대된다.

In this study, for development of functional sprouts, we have investigated the change of antioxidant activity and quantity of vitamin C, germanium and selenium according to the addition of vitamin C, germanium oxide and selenium oxide on the during cultivation of various sprouts. We were cultivated the sprouts using water solution added vitamin C, germanium oxide and selenium oxide on the system of cultivation instrument. Analysis of quantity of vitamin C on control group and treatment group were conducted by HPLC. Quantity of germanium and selenium were analyzed by ICP-MS(Inductively Coupled Plasma-Mass Spectrometer), and antioxidant activities were checked by DPPH method. As a result, quantity of vitamin C, germanium and selenium on the treatment groups have increased tendency compared to the control group. And antioxidant activity of treatment groups showed increasing tendency compared to the control group.

본 연구에서는 원적외선 방출 직불 소재를 개발하기 위해서 나노사이즈 게르마늄 업자와 PET chip을 마스터 배치 칩으로 제조하고 이를 PET와 용융 방사하여 sheath-core conjugate 복합사를 제조하여 이들의 물성과 이들 복합사로 제조한 직물의 원적외선 방출특성을 측정 분석하였다. 또한 게르마늄을 함유한 필라멘트와 직물의 물성을 측정하고 이들 물성이 사가공 공정의 중요공정 인자인 벨트각과 사속비 등의 공정인자와 직물 설계에서의 경사와 위사의 밀도에 관계하는 직물 밀도 계수 등의 설계 조건에 의해 직물 역학 특성과 직물 촉감등의 물성이 어떠한 변화를 가져 오는가에 대한 분석을 하였다. 최적 방사조건에 의한 core부에 게르마늄이 함유된 sheath-core형 PET복합사를 제조하였으며 이들의 절단강신도 모두 일반 PET계(系)의 물성치를 보였으며 DTY는 제직성에 문제가 없는 강신도를 보였고 습건열 수축률은 일반 PET사 보다 높은 값을 보였다. 게르마늄 함유 직물의 원적외선 방사강도는 5~20μm 파장 영역에서 3.53×102W/m2을 보였으며 방사율은 0.874를 보였다. 그리고 최적 사가공 공정 조건 설정과 최적 직물밀도 설계로 직물의 역학 특성치와 촉감 특성의 저하를 막을 수 있음을 확인할 수 있었다.

본 연구는 실내에 식물을 보다 효율적으로 도입하고자 수경재배 시 첨가매질(게르마늄, 맥반석)이 관엽식물의 생장과 잎의 무기성분, 뿌리활력에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행되었다. 싱고니움(Syngonium podophyllum), 드라세나 산데리아나(Dracaena sanderiana), 스킨답서스(Epipremnum aureum) 및 아이비(Hedera helix)를 식물재료로 사용하였으며 토양(혼합된 상토: Sunshine Mix No. 2, USA), 수돗물, 수돗물에 게르마늄(300g), 수돗물에 맥반석(300g)을 첨가하여 정식하였다. 첨가매질에 따른 생육변화는 싱고니움의 경우 수돗물만 처리한 구에서 가장 저조하였고 게르마늄 첨가구에서 생육이 가장 좋았으며, 드라세나 산데리아나는 처리구에 따른 생장의 차이가 거의 없는 반면, 스킨답서스와 아이비의 생장도 게르마늄 첨가구에서 가장 좋았다. 특히 뿌리의 생장에서 커다란 차이를 보였는데 근장, 근수 및 근중이 게르마늄 첨가구에서 가장 좋았다. 뿌리활력은 10일 간격으로 분석하였는데 작물마다 처리구에 따라서 변화가 있었는데 싱고니움의 경우 10일째는 3처리구 다 뿌리활력이 낮아졌으나 차츰 좋아져 30일과 50일째에는 맥반석 첨가구에서 가장 좋았다. 드라세나의 경우 10일째부터 40일째까지 게르마늄 첨가구에서 가장 좋았으나 50일째부터 뿌리활력이 나빠졌다. 그러나 60일 후에는 처리구간 큰 차이가 없었다. 식물체 잎의 무기성분 분석 결과, 게르마늄의 Ca과 Mg 함량이 맥반석 보다 높았지만 잎의 무기성분 함량에는 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 이상의 결과에서 스킨답서스와 아이비는 배지재배보다 수경재배에서 생장이 좋았고, 수경재배시 수돗물에 게르마늄을 첨가하였을 때 생육이 증가하는 것으로 나타났다.

셀레늄과 게르마늄 처리 시 배추(봄, 가을배추)와 고추의 생육과 품질의 변화를 조사하였다. 셀레늄처리에 의한 봄배추와 가을배추의 생체중은 차이가 없었고 Ge 처리시 높은 농도에서 생체중이 감소하였으나 고추에서는 차이가 없었다. 배추의 셀레늄 처리 경우 비타민 C 함량은 Se 4mg·L-1 10회 처리가 무 처리에 비하여 증가하였으며 게르마늄 처리 경우 Ge 4mg·L-1 10회 처리와 Ge 8mg·L-1 5회 처리에서 증가하였다. 고추에서 셀레늄 처리에 의해 Se 2mg·L-1 20회 처리가 높았으며 홍고추가 풋고추에 비교하여 비타민 C 함량이 약 2배가량 많았다. 봄, 가을배추 부위별 셀레늄함량은 외엽〉중엽〉내엽 순으로 많았고 엽육부위가 중륵에 비해 높았으며 농도의 증가에 따라 증가하는 경향이었다. 게르마늄 처리 시 가을 배추 잎에서 모든 처리구가 무 처리에 비해 높았다.

본 연구에서는 Ge PAM이 선폭 미세화에 따른 C54 실리사이드화 및 실제 CMOS 트랜지스터 접합부에서의 각종 전기적 특성에 미치는 영향을, As PAM과의 비교를 통하여 관찰하였다. 평판 상에서 각 PAM 및 기판의 도핑 상태에 따른 Rs의 변화량을 측정하였으며, 각 PAM 방식은 기존의 살리사이드 TiSi2에 비해 개선된 C54 형성 효과를 보였다. 특히, Ge PAM은 n+ 기판에서 As PAM보다 효과적인 실리사이드화를 보였고, 이 경우 XRB 상에서도 가장 강한 (040) C54 배향성을 나타내었다. ~0.25μm 선폭 및 n+ 접합층에서 기존 방식에 비해 As과 Ge PAM은 각각 ~85,66%의 개선된 바저항을 보였으며, P+ 접합층에서는 As과 Ge PAM 모두 62~63% 정도의 유사한 Rs 개선 효과를 보였다. 콘택 저항에서도 각 콘택 크기 별로 바저항(bar resistance) 개선과 같은 경향의 PAM 효과를 관찰하였으며, 모든 경우 10 Ω/ct. 이하로 양호한 결과를 보였다. 누설 전류는 area 형 패턴에서는 모든 공정 조건에서<10E-14A/μm2 이하로, edge 형에서는 특히 P+ 접합부에서 As 또는 Ge PAM 적용 시<10E-13 A/μm2 이하로 다소 누설 전류를 안정화시키는 결과를 보였다. 이러한 결과는 XTEM에 의해 관찰된 바 Ge PAM 적용 시 기존의 경우에 (PAM 적용 안한 경우) 비해 유사한 평활도의 TiSi2박막 형상과 일치하였으며, 또한 본 실험의 Ge PAM 이온주입 조건이 접합층에 손상을 주지 않는 범위에서 적정화되었음을 제시하였다

The acute oral toxicity of organogermanium, Ge-132 was evaluated in rats and mice. The changes of body weight and clinical signs were observed for 14 days after the oral administration of Ge-132, from 0.31 g/kg up to 5 g/kg for SD rats and from 1.25 g/kg up to 5 g/kg for ICR mice. No death and toxic effects were observed for 14 days. The body weight of rats was significantly decreased 1 day after the administration in the maximum dosing group, but the decrease of body weight returned to control level 3 days after dosing. No significant changes in body weight were observed in mice. Autopsy revealed no abnormal gross findings related to Ge132. Therefore, Ge-132 has no special toxic effects up to 5 g/kg, and LD_(50) values of Ge-132 are above 5 g/kg in rats and mice.

게르마늄은 세계적으로 고가의 희소금속 중 하나로 국내에서는 게르마늄 광산이 없으며, 전량 수입에 의존하고 있는 금속이다. 게르마늄 주요 용도는 PET 수지 제조용 촉매, 광섬유, 반도체 등 국가 주력산업의 핵심 소재로 광범위하게 사용된다. 특히, 광섬유에는 1km당 0.54g의 게르마늄을 함유하고 있으며, 관련기술 미비로 국내외 모두 재활용이 시도되지 않고 있으므로, 기술 선점 시 그 파급효과가 매우 클 것으로 판단되어진다. 따라서 본 연구는 폐 광섬유에서 게르마늄을 경제적으로 회수할 수 있는 가능성을 입증하기 위해 pyrometallurgy와 hydrometallurgical reactions을 결합한 하이브리드 방식을 통해 게르마늄 농축을 하고자 하였으며, 반응 온도, 반응 시간 등을 변화 시키며 게르마늄 농축 거동을 관찰하였다.

게르마늄은 주로 광섬유, 반도체 등에 사용되고 있으며, 고가의 희소금속이므로 게르마늄에 대한 회수 및 재활용 기술 개발은 각국에서 경쟁적으로 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 게르마늄에 대한 재활용 실적이 전무하며, 전량을 수입해서 사용하는 희소금속이므로 게르마늄에 대한 재활용 기술 개발이 필수적이다. 특히, 광케이블에 사용되는 광섬유에는 1km당 약 0.54g의 게르마늄을 함유하고 있으므로, 본 연구에서는 광섬유를 게르마늄 추출 대상으로 선정하였다. 또한, 게르마늄은 1kg당 150만원의 고가 희소 금속이므로 관련 기술 개발시 파급효과가 클 것으로 판단하였다. 본 개발 기술은 광섬유에서 실리카(Si)와 합금형태로 존재하는 게르마늄을 추출하기 위하여 Na 화합물과 염산을 이용한 선택적 추출을 적용하였으며, 게르마늄의 추출 효율을 알아보기 위하여 추출액에 대한 ICP 분석을 실시하였다. 본 연구에서 사용한 Na 화합물은 광섬유의 주성분인 실리카 성분을 석출시켜 제거하는 역할을 하며, 추출 용매인 염산은 질산, 황산과의 추출 효율을 비교하여 최종 추출 용매로 선정하여 실험을 진행하였다.

Background: This study was conducted to investigate the effects of germanium treatment on the growth and organic germanium production in the roots of Oplopanax elatus plantlets. Methods and Results: O. elatus plantlets were cultured in Murashige and Skoog (MS) medium with different concentrations of germanium dioxide (GeO2) to analyze optimum growth conditions. Exogenous treatment of 10 ㎎/ℓ GeO2 promoted growth and an increase in the contents of chlorophyll a, b and carotenoid in O. elatus. The germanium accumulation and production in roots of O. elatus plantlets treated with organic germanium reached the highest levels. The growth of the aerial and underground portion of O. elatus with organic germanium was greater than that of the control. The accumulation and production of organic germanium reached the highest level (40.89 ㎍/plantlet) with the treatment of 50 ㎎/ℓ GeO2. Antioxidant activity measured by DPPH and ABTS assays also increased with the germanium treatment and improved the DPPH and ABTS radical activity by 200% compared with that in the control. In addition, the total phenol and flavonoid contents of the plantlets with a treatment of 50 ㎎/ℓ GeO2 were higher than in the control. Conclusions: Taken together, the growth of O. elatus was increased with the treatment of 50 ㎎/ℓ GeO2 germanium and the biological references improved, with increased antioxidant activity and organic germanium production.

This study was conducted to investigate the effects of germanium (Ge) application types on the nutrient concentrations in soil and leaves and leaf characteristics in a ‘Niitaka’ pear orchard in 2004. Ge application included foliar application, fertigation in soils, trunk injection, and the three-combined application. All Ge treatedplots had lower soil NO₃-N, K, and Ca concentrations than those of control plot. Ge concentrations in Ge treated-soils were approximately 50 times higher than those of the control. Ge applications significantly increased area, dry weight, and specific weight in leaves compared to the control. Control treated-trees had greater K concentrations in leaves than the Ge treated-trees, which was oppositively observed for the leaf Ca; leaf Ca was higher on the Ge treated-trees than control. Leaf Ge concentrations were significantly higher on the Ge treated-trees compared to the control, except for the Ge fertigation. Ge concentrations in fruits were greater on the Ge-treated trees than the control trees.

This study was established on which germanium (Ge), known as one of the functional nutrients, treatment is the most effective method for increasing Ge uptake and contributing flowering development in the pruned branches in the winter. Ge treatment included foliar application, soil fertigation, trunk injection, and the three-combined application. Ge concentration in the pruned branches was greater on the three-combined treated trees, and Ge treated branches had greater Ge concentrations than the control. Pruned branches grown in the solution culture had greater bud weight and bud scale number on the Ge treated trees than the control. Ge treatments increased flowering per branch and flower number per bud as well as improved resistance of the freezing temperature damage. Overall, there were no consistent results of all the variables by the Ge application methods.

본 연구는 게르마늄(Ge) 처리 및 처리방법에 따른 배 '신고' 과실품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였다. 수확 6개월 후에 저온 저장된 과실을 분석한 결과 Ge처리에 의해서 배 '신고' 품종의 고유한 색깔을 나타내는 담황색을 많이 띄는 과실을 생산하였다. 과실의 형태나 무게는 Ge처리구와 대조구간에 유의성이 없었으며, Ge처리구는, 과실의 당산비를 높였다. 과실의 씹힙성을 저해하는 석세포 함량을 조사한 결과, 모든 Ge 처리구에서 대조구보

본 연구는 게르마늄 함유 녹두 생산을 위해 게르마늄의 효과적인 처리방법과 이행특성 등을 구명하고자 수행하였다. 1. 액상 게르마늄(7 mg/l) 개화기 엽면살포구 1, 2차 수확 종실의 게르마늄 함량은 각각 38.7, 14.1ug/kg 로 입상 게르마늄(7 mg/kg)을 기비와 함께 시용하는 것보다 각각 2.5, 2.3배 많다. 2. 게르마늄 3.5, 7, 14, 28 mg/l 를 개화기 엽면살포구 1, 2차 수확 종실의 게르마늄 함량은 각각 14.9~77.8ug/kg,6.9~26.7ug/kg 로 엽면살포 농도에 비례하여 많았으나 1차 수확 종실이 2차 수확 종실에 비해 2.2~4.1 배 많다. 반면에 무처리구 1, 2차 수확 종실의 게르마늄 함량은 각각 1.9, 3.2ug/kg 이었다. 3. 게르마늄 7 mg/l를 2회나 3회 엽면살포시 1~3 차 수확 종실의 게르마늄 함량은 20ug/kg 이상으로 일정 수준의 게르마늄 축적이 가능하였다. 4. 게르마늄 96ug/kg 이 함유된 녹두 종실에서 자엽의 게르마늄 함량은 138ug/kg 으로 종피보다 단위 중량당 79% 많았다. 5. 본 연구에 이용된 게르마늄의 제형, 엽면살포 농도 및 횟수에 따른 녹두 생육과 수량은 유의차가 없다.