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우리가 일상생활에서 자주 섭취하는 갈조류에는 중금속이 다량 함유되어 있으며, 대부분의 중금속은 해수나 토양에서 유래한다. 이렇게 생물 자원이 중금속에 오염된다면, 인간이 갈조류를 섭취할 때에 생물 농축 과정을 통한 중금속 중독이 발생할 가능성이 있다. 따라서, 안전한 먹거리를 제공하기 위해 갈조류에 중금속이 흡착되는 과정을 연구하는 것은 굉장히 중요하다고 할 수 있다. 이러한 맥락에서, 생산자인 갈조류의 중금속 오염을 사전에 방지하여 더 안전한 먹거리를 사람들에게 제공하고자 본 연구를 진행하게 되었다. 본 연구에서는 갈조류에서 중금속 흡착을 일으키는 가장 큰 원인인 알긴산에 의한 중금속 흡착 억제 물질을 탐구하고 이를 실제 미역 배양에 응용하여 효과를 알아보고자 한다. ▪ 주제어: 중금속, 갈조류, 알긴산
녹농균은 비교적 열약한 환경에서도 쉽게 생존하고 증식하는 다제내성 균이다. 현재 녹농균 관련 질환의 치료는 대부분 항생제에만 의존하는 상황이라 항생제 남용이 불가피하며 그로 인해 더 많은 내성 균주가 나타나고 있다. 따라서 녹농균에 감염되었을 때 유용하게 쓰일 수 있는 새로운 약재나, 항생제의 작용을 도울 수 있는 물질을 찾아내는 것은 중요한 과제가 되었다. 우리는 항암과 면역 활성 등의 효능이 있으며 한의학에서 약재로 흔하게 쓰이는 인삼에 주목하였다. 본 연구에서는 녹농균에 대한 인삼의 항균효과 및 항생제+인삼 혼합액이 항생제 용액에 비해 가지는 항균 시너지 작용을 알아보고, 인삼의 항산화효과도 추가로 알아보고자 했다. 실험을 통해 녹농균에 대한 인삼의 항균력 및 항생제와 동시 투여 시 시너지 효과가 밝혀진다면 인삼을 마스크나 공기 청정기 필터 등에 활용하는 방안을 모색하고 직접 실험해보고자 한다. ▪ 주제어: 인삼, 항생제, 디스크 확산법, 녹농균, 시너지
열대어의 종류 중 많은 사람들이 키우는 구피를 선정하여 질소 순환 과정을 정량적으로 안내하기 위한 연구를 진행하였다. 콩돌을 통해 공기를 넣어주는 것이 암모니아의 제거에 도움이 되는 것을 실험을 통해 확인하였고, 생물을 물에 처음 넣어 질소 순환 과정이 변하게 될 때 도움을 줄 수 있을 것이라 판단된다. 구피에서 나오는 정량적인 암모니아 수치를 확인하였고, 질산염이 수초에 의해 제거 되는 점을 확인하였다. 타가영양박테리아가 질산염, 아질산염, 암모니아를 제거하는 것을 확인하였지만, 무환수 어항을 설계하기 위한 정량적인 데이터 산출은 어려웠다. 아쿠아 포닉스를 위해 수초어항을 꾸미고 실험해 보았으나 그 결과를 명확히 도출하지 못하였다. ▪ 주제어: 질산염 순환, 타가영양박테리아, 아쿠아 포닉스
이 연구는 조개의 해감 속도에 따른 미세플라스틱 제거 효과를 알아본다. 우선 조개 속 미세플라스틱 개수를 측정하기 위해서 생물현미경, 실체현미경, SEM, 형광현미경으로 미세플라스틱이 있을 것으로 추정되는 물질을 관찰해보았고, Nile red 염색법이 적절하다는 결론을 내렸다. 식초가 섞인 소금물에서 조개가 해감을 빠르게 한 다. 바닥 아래 관이 있어 조개가 해감한 토사물이 쌓이는 수조 5개에 소금 35psu와, 조개의 해감 속도를 조절 하기 위한 식초의 성분인 아세트산을 다양한 농도로(0%~0.2%) 혼합한 용액을 각각 넣고 조개를 넣어 30분 간격 으로 토사물이 쌓인 높이를 측정하였다. 그리고 해감으로 제거된 미세플라스틱의 양을 알기 위해 해감 전과 해 감 후 조개에 들어있는 미세플라스틱 양을 측정했다. 그 결과 미세플라스틱의 제거 효과는 조개의 치설 때문에 해감 속도보다는 해감 양에 더 많은 영향을 받았다. ▪ 주제어: 미세플라스틱, 조개, 해감 속도, Nile red 염색
본 연구에서는 대장암 세포주 HT-29에 애엽 메탄올 추출물(DAM) 처리하여 viability, telomerase 발현량 및 telomere 길이 감소 정도를 알아보았다. 본 연구의 목적은 애엽 추출물의 암세포 외 다른 세포에 무해하면서 암세포의 증식을 막을 수 있는 암 치료제로 활용 가능성을 제시함에 있다. HT-29와 HeLa 각각의 실험의 결 과를 비교해 DAM이 HT-29에 특이적으로 telomere 길이 감소, telomerase 활성 억제와 이에 의한 apoptosis 유도 효과를 밝히고자 하였다. Real time PCR, western blot을 통해 DAM을 처리한 HT-29에서 예상대로 telomere의 길이 감소와 telomerase 발현량 감소를 확인할 수 있었고, HeLa에서는 viabilty에서는 DAM의 농도 에 다른 감소를 관찰하였으나, telomere의 길이 및 telomerase의 발현량 변화에 대해서는 경향성을 관찰할 수 없었다. 실험 결과를 바탕으로 DAM에 의한 빠른 Apoptosis에 있어 주요한 기작을 제시하기 위해 Reverse Transcription PCR을 실시하여 p53, p21의 mRNA의 상대적 발현량을 비교하였다. DAM 처리 시 두 세포주 모 두 p53의 증가 양상을 확인하였으며, 특히 HT-29에서는 p53에 의한 p21 발현 증가 양상을 확인할 수 있었다. 이 연구는 DAM과 telomerase 활성, p53과 p21 발현량의 변화 관계를 밝혔으며, 이를 통해 인체 세포에 대한 독성효과를 최소화한 암 치료 성분으로써 애엽 추출물의 효과와 그 가능성을 제시하였다. ▪ 주제어: telomere, telomerase, p53, 애엽 추출물, HT=29
최근 이산화탄소 배출이 증가하며 이를 감소시키기 위한 방법이 주목받고 있다. 그중 많은 관심을 받 는 친환경적인 방법인 유글레나를 이용해 효율적인 이산화탄소 제거 장치를 설계하였다. 유글레나는 Pringsheim’s Soil Water을 섞어 식물 생장기에서 배양시켰다. 초기 이산화탄소 농도와 유글레나 양에 따른 최대의 효율을 알아내기 위해 SprintIR-W CO2 센서와 저온 배양기를 이용하였다. 실험 결과 초 기 이산화탄소 농도 12.5%, 유글레나 양 300ml에서 효율이 가장 높은 것으로 확인되었다. 이산화탄소 농도가 10~15% 사이에서 가장 효율이 높으며 산업환경에 응용되는 CCUS 기술에 접목시킬 수 있을 것 으로 기대할 수 있다. ▪ 주제어: 유글레나, 미생물, 이산화탄소 제거, 제거 장치, CCUS
친환경 발전 사업이 발전함에 따라 늘어나는 중금속 문제 해결을 위해 제올라이트를 이용한 중금속 흡착연구를 진행하였다. 제올라이트를 가공하여 동일 무게상에서 흡착효율을 비교하였고, 가공방법으로는 산화알루미나를 합성제올라이트에 표면개질한것, 산화철을 합성제올라이트에 표면개질하여 양극성 수용기를 띌 수 있게 하였다. 표면개질은 전부 화학적 방법으로 진행하였으며, 가루상태의 흡착제를 이용해 무게당 Pb 이온 흡착량을 측정하였다. 측정결과 가공을 하지 않은 제올라이트의 효율이 가공한 제올라이트보다 높게 나왔으며 원인으로는 가공과정에서 표면적이 줄어들었기 때문이라 추측하였다. 제올라이트의 중금속 흡착효율을 높일 수 있는 가공방법을 찾게 됨에 따라 친환경 에너지산업에 의한 환경오염을 줄일 수 있을 것이라 기대된다. ▪ 주제어: 제올라이트, 키토산, 산화 철, 표면개질, 중금속 흡착능
루미놀 용액은 혈흔 속 헤모글로빈의 Fe와 반응하여 금속을 환원시키며 에너지를 빛의 형태로 방출하는 용액이다. 우리는 이 용액의 사용이나 활용법에 대해 궁금했고 용액의 특성을 제대로 연구하거나 파악한 자료가 없어 직접 탐구하여 정리하며 특성을 파악해 보았다. 금속별, 농도별, 온도별, 지시약별로 비교한 결과 구리 조각을 사용하고 온도가 가장 높은 경우에 발광 정도가 가장 크고, 구리 조각을 구부려서 접촉하는 표면적을 최대한 늘린 후 상온에서 반응시킬 때 지속 시간이 최대가 됨을 알게 되었다. 또한, pH가 높을수록 루미놀 반응의 발광 정도가 높아짐을 알게 되었다. ▪ 주제어: 루미놀
본 연구에서는 폴리다이아세틸렌(polydiacetylene, PDA)을 합성하여 PDA-PDMS 필름 센서를 제작하였 으며 이 센서에서 클로로폼의 변색을 확인하였다. 클로로폼의 상태와 클로로폼의 농도를 변인으로 설 정하여 5분 동안 센서에 노출시켜 이에 따른 색 변화를 한국 표준색 색채 분석기술표준원(KSCA) 프로 그램을 사용하여 색 변화 정도를 분석하였다. 이를 RGB 색상과 CMYK 색상 수치를 분석하여 클로로폼 검출량에 따른 표준 색상표를 제작하였다. ▪ 주제어: 폴리다이아세틸렌, 클로로폼, 표준 색상표, 필름 센서, 휘발성유기화합물
유류 사용량이 증대되며 PAH(polycyclic aromatic hydrocarbon) 등 소수성 유기 물질로 오염된 토양 정 화의 필요성이 대두되고 있다. 토양 정화 방법 중 원위치 방법인 동전기 정화 방법은 전기 이동에 의해 물질을 이동시키는 것이다. 이때 계면활성제를 첨가하면 계면활성제 단량체들이 회합하여 마이셀을 형성하고 토양에 흡착한 소수성 유기 오염물질을 가용화하여 효율적인 제거가 가능하다. 또한 계면활성제 용액에 전해질과 유기물질 단량체를 첨가하면 마이셀이 팽윤되어 더 높은 효율을 보일 가능성이 크다. 따라서 본 실험에서는 동전기 정화 시 알코올의 종류 및 알코올, 전해질, 비이온성과 음이온성 계면활성제의 배합비에 따른 계면활성제 계의 토양 내 phenanthrene의 제거효율을 비교하여 최적의 계면활성제 계를 구하고자 하였다. ▪ 주제어: phenanthrene, 동전기, 마이셀, 계면활성제 계, 토양 정화
본 연구의 목적은 할로젠화 페로브스카이트 퀀텀닷 간의 할로젠 이온 이동 양상을 연구하여 페로브스카이 트의 독특한 거동을 분석하고, 최근 주목받는 퀀텀닷 디스플레이 및 페로브스카이트 태양 전지의 성능 저하 문제 해결에 기여하기 위함이다. 연구 대상으로 삼은 물질은 두 종류의 A-site 원소 Cs, FA와 두 종류의 X-site 할로젠 원소 Br, I 중 각각 하나씩의 원소를 포함하여 합성한 4종류의 페로브스카이트 퀀텀닷이다. 본 연구의 실험은 제조한 퀀텀닷 용액을 필름에 도포 및 용액상 자체에서 혼합하여 전압을 인가하는 방식으로 진행되었다. 연구 결과는 TEM 및 XRD 측정 결과를 통해 페로브스카이트 퀀텀닷이 올바르게 합성되었음을 검증할 수 있었고, 실시간 흡·형광 측정 결과를 통해 A-site 양이온에 비해 페로브스카이트 퀀텀닷 간의 할로젠 이온 이 동이 FAPbBr3와 FAPbI3 사이에서 활발하게 진행되는 것으로 나타났다. 본 연구 결과를 바탕으로 디스플레이 와 태양 전지를 비롯한 페로브스카이트 기반 제품의 성능과 수명을 발전 시켜 페로브스카이트 소자 연구 및 태양 에너지와 같은 신재생 에너지 연구에 기여할 것으로 기대된다. ▪ 주제어: 퀀텀닷 페로브스카이트
코로나19 백신을 투여받았을 때 혈전이 만들어지는 부작용이 나타나, 이를 완화하고자 혈전을 제거할 수 있는 혈전용해제의 합성에 관한 연구를 진행했다. 헤파린의 구조를 참고하여 6탄당과 간단한 황산염 혹은 연결고리 역할을 할만한 인산염이나 붕산염과 일부 아미노산 등을 이용해 혈전용해제를 합성해보고자 했다. 혈액을 사용하지 않고 혈전 용해도를 측정할 수 있는 Fibrin plate assay와 PBS Buffer를 활용해 혈전 용해도를 측정한 결과, maltose와 galactose, glucose에서 혈전 용해 효과가 뚜렷하게 나타났다. 합성에 사용한 실험 성분에 대해서도 혈전 용해능을 분석하여 실험 성분이 합성 물질의 혈전 용해능에 영향을 미쳤는지 그 여부도 확인하였다. 아직은 HPLC로 시약에 있는 화학물질을 분석하지 않았기 때문에 정확히 어떤 물질에 의해 혈전이 용해가 된 것인지는 확인할 수 없었고, 이는 추후 연구에서 분석할 예정이다. ▪ 주제어: 혈전, 혈전용해제, 탄수화물