선포토미터 데이터를 이용한 편광소멸도 산출과 라이다 편광소멸도와의 비교

김관철 ( Kwan Chul Kim ),최성철 ( Sung Chul Choi ),노영민 ( Young Min Noh ) 대한원격탐사학회 2016 大韓遠隔探査學會誌 Vol.32 No.2

본 연구에서는 일본 오사카에서 AERONET 선포토미터로 관측된 데이터를 분석하여 440, 675, 870, 1020 nm 파장에서의 입자 편광소멸도를 산출하였다. 산출된 결과는 같은 지역에서 측정된 라이다 자료로부터 얻어진 532 nm에서의 입자 편광소멸도와 비교하였다. 두 값은 440 nm를 제외하고는 잘 일치되는 결과를 보였고, 상관계수(R2)는 440, 675, 870, 1020 nm에서 각각 0.28, 0.81, 0.88 0.89의 값을 보였다. 가장 높은 상관계수를 보인 1020 nm에서의 입자 편광소멸도를 기준으로 값의 변화에 따른 입자의 혼합정도를 확인하였을 때, 순수 황사의 경우 높은 편광소멸도를 보이고 오염입자가 혼합될수록 값이 낮아짐을 보였다. 이는 단산란 알베도와 입자 크기 분포를 통하여 확인하였다. We present linear particle depolarization ratio at 440, 675, 870, and 1020 nm retrieved from measurements with an AERONET sun/sky radiometer at Osaka, Japan. The retrieved data were compared with lidar derived linear particle depolarization ratio at 532 nm at the same site. We find good agreement between linear particle depolarization ratios derived with Sun photometer and measured by lidar except for those at 440 nm. The coefficients of determination between lidar derived data and sun/sky radiometer derived data were 0.28, 0.81, 0.88, and 0.89 at 440, 675, 870, and 1020 nm, respectively. We find that the linear particle depolarization ratio derived with sun/sky radiometer varies by the mixing between Asian dust and pollution particles. As the mixing ratio of Asian dust and pollution particles is increased, the linear particle depolarization ratio values are lower than the values of pure Asian dust. It was confirmed by the value of single-scattering albedo and particle size distribution.

Clitocybe aurantiaca 균주가 생산하는 주름개선소재 clitocybin A의 대량 발효생산 및 MMP-1 발현저해활성

김관철 ( Kwan Chul Kim ),이혁원 ( Hyeok Won Lee ),이홍원 ( Hong Won Lee ),추수진 ( Soo Jin Choo ),유익동 ( Ick Dong Yoo ),하병조 ( Byung Jo Ha ) 한국미생물생명공학회(구 한국산업미생물학회) 2014 한국미생물·생명공학회지 Vol.42 No.2

본 연구에서는 국내 자생버섯의 일종인 Clitocybe aurantiaca KCTC11143BP 균주가 생산하는 주름개선 화장품 신소재 clitocybin A의 발효생산 최적조건, 추출정제조건, 세포독성 및 자외선 조사에 따른 MMP-1 발현 저해활성을 규명하였다. C. aurantiaca 균주를 5 L 발효조를 이용하여 회분식으로 배양하였을 경우, PD 액체배지보다 YM 액체배지에서 양호하게 생육하는 것을 확인하였다. 300 L 용량의 대형 발효 조에서 modified된 YM 배지를 이용한 유가식 배양으로 14일간 배양한 결과, 12.5 kg/120 L의 총 균체량을 얻었다. 발효 추출물로부터 항노화 소재인 clitocybin A를 추출정제를 한 후 HPLC를 실시하여 배양 4일째부터 clitocybin A가 생산되고 있음을 확인하였다. Clitocybin A 화합물의 세포독성을 확인하기 위하여 MTT assay를 실시한 결과, 100 μg/ml 농도로 처리하였을 경우 134.6 ± 10.4%로 오히려 세포가 증식하여 안전한 소재임을 확인하였다. 반면, 대조군으로 사용한 oleanolic acid는 25 μg/ml 농도에서도 강한 세포독성을 나타냈다. 또한, clitocybin A는 100 μg/ml 처리시 33.1%의 MMP-1 발현 저해활성 보여 주름개선 기능성화장품 소재로 매우 우수한 화합물임을 확인하였다. Clitocybin A is a novel anti-wrinkle cosmetic agent produced by the strain from a Korean native mushroom Clitocybe aurantiaca. In this study, fermentation, extraction, and purification conditions for a large scale production of clitocybin A were optimized, and its cytotoxicity and inhibition activity on the expression of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) were characterized. The mass production of anti-wrinkle agent was achieved according to the 300 L fermentation process with a fedbatch cultivation using the modified yeast-maltose (YM) broth, and a total of 12.5 kg of cell mass was obtained in a 120 L culture broth for 14 days. After extraction and purification, clitocybin A was identified by HPLC. The cytotoxicity of clitocybin A was examined by the MTT assay. When assayed at 100 and 200 μg/ml concentrations, clitocybin A showed no cytotoxicity, demonstrating safety. The inhibition activity of clitocybin A on the expression of MMP-1 was examined against UV irradiation. Oleanolic acid (control group) showed a relatively low MMP-1 inhibiting activity (ca. 16.7%) at 10 μg/ml and showed increased cytotoxicity at higher concentrations. In contrast, clitocybin A showed no cytotoxicity at 100 μg/ml, and exhibited a relatively high MMP-1-inhibiting activity (33.1%). These findings indicate that clitocybin A may be a safe and effective anti-wrinkle agent for use in functional cosmetics.

붉은싸리버섯 추출물의 항산화 및 Human Neutrophil Elastase 저해활성

김관철 ( Kwan-chul Kim ),권용범 ( Yong-beom Kwon ),장해동 ( Hae-dong Jang ),김재화 ( Jae Wha Kim ),정재철 ( Jae Cheol Jeong ),이익수 ( Ik-soo Lee ),하병조 ( Byung-jo Ha ),유익동 ( Ick-dong Yoo ) 대한화장품학회 2016 대한화장품학회지 Vol.42 No.3

천연자원으로부터 항노화 화장품 신소재를 탐색하던 중, 국내 자생버섯의 일종인 붉은싸리버섯 자실체 추출물이 항산화 활성과 인체 호중구 엘라스타제 저해활성이 우수함을 확인하고 일련의 연구를 수행하였다. 붉은싸리버섯 추출물의 DPPH 라디칼 소거활성은 붉은싸리버섯 추출물 500 μ g/mL 처리시 117.0 mg/mL (ascorbic acid 환산값)의 매우 우수한 소거활성을 나타냈다. Peroxy 라디칼 소거활성을 oxygen radical absorbance capacity (ORAC) assay 를 통하여 측정한 결과 붉은싸리버섯 추출물 1, 10, 20 μ g/mL 처리 시, 각각 0.8, 5.2, 7.8 ORAC_Roo (trolox equivalents, 1 μ M)로 농도 의존적으로 높은 소거활성을 나타냈다. 뿐만 아니라 cellular antioxidant capacity를 DCF fluorescence intensity (% of control)로 조사한 결과에서도 붉은싸리버섯 추출물 20 μ g/mL 처리시 약 30% 이상 높은 항산화 활성을 나타냈다. Human neutrophil elastase 저해활성은 농도 의존적으로 저해활성을 나타냈으며 특히 에탄올 추출분획에서 ED₅₀ 값은 42.9 μ g/mL이었다. 붉은싸리버섯 추출물은 Bacillus subtilis (B. subtilis), Escherichia coli (E. coli), Candida albicans (C. albicans), Aspergillus oryzae (A. oryzae) 균주 모두에서 항균활성은 나타나지 않았다. 또한 염증성 cytokine인 interleukin-10 및 interferon-γ (IFN-γ)의 생산 또는 분비 조절에는 영향을 미치지 않았다. 이상의 결과로 붉은싸리버섯 추출물은 항산화활성과 elastase 저해활성을 우수하여 피부에 자극이 없는 항노화 화장품 조성물로 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. In searching for novel agents for skin anti-aging from natural resources, we found that the extract of the fruiting bodies of Ramaria formosa (R. formosa) had significant antioxidant and human neutrophil elastase (HNE) inhibitory activities. R. formosa extract exhibited a considerable DPPH radical scavenging activity with an antioxidant content of 117.0 mg/mL (ascorbic acid equivalents) at the concentration of 500 μg/mL. The capacity of R. formosa extract to scavenge peroxy radicals measured by ORAC assay also showed dose-dependent antioxidant effect with ORAC_Roo (trolox equivalents, 1 μM) values of 0.8, 5.2, and 7.8 at the concentrations of 1, 10, and 20 μg/mL. The cellular antioxidant capacity of R. formosa extract was investigated by assaying the cellular fluorescence intensity using dichlorodihydrofluorescein (DCF). The cellular oxidative stress induced by AAPH, Cu²⁺ or H2O2 in HepG2 cells was significantly attenuated by more than 30% at 20 μg/mL of R. formosa extract. HNE activity was reduced by treatment with R. formosa extract in a dose-dependent manner, and the ED₅₀ value for the ethanol extract of R. formosa was 42.9 μg/mL. R. formosa extract did not exhibited antimicrobial activity against four microorganisms including Bacillus subtilis (B. subtilis), Escherichia coli (E. coli), Candida albicans (C. albicans), Aspergillus oryzae (A. oryzae). Furthermore, the extract did not affect the inflammatory cytokine production of interleukin-10 and interferon-γ in NK92 cells. From the above results, we found that R. formosa extract has considerable antioxidant and elastase inhibitory effects, and does not stimulate immune cells. These findings suggest that R. formosa extract may be used as a bioactive component in cosmetic composition.

대기 에어로졸 고도 분포와 선포토미터 편광소멸도와의 연관성 연구

이경화 ( Kyung Hwa Lee ),김관철 ( Kwan Chul Kim ),노영민 ( Young Min Noh ) 대한원격탐사학회 2016 大韓遠隔探査學會誌 Vol.32 No.2

본 연구에서는 제주 고산과 공주에서 AERONET 선포토미터로 관측된 데이터를 분석하여 440, 675, 870, 1020 nm에서의 입자 편광소멸도를 산출하였다. 산출된 결과는 같은 지역에서 측정된 라이다 자료로부터 얻어진 532 nm에서의 입자 편광소멸도와 비교하여 높은 상관관계를 보였다. 선포토미터와 동 시간대에 라이다로 측정된 고도별 편광소멸도의 분석을 통하여 2 km 이상 상층으로 많은 양의 황사가 이동할때 높은 편광소멸도를 보임을 확인하였다. 또한, 상대적으로 낮은 편광소멸도가 측정된 경우에도 대기 상층에서 황사가 많이 이동하는 경우를 확인하였다. 2 km 이하 하층의 경우에는 유입되는 황사가 적거나 오염 입자와의 혼합으로 상층에 비하여 낮은 편광소멸도를 보였다. Particle depolarization ratios (DPRs) at 440, 675, 870 and 1020 nm are retrieved from AERONET sun/sky radiometer observations at Gosan and Kongju in South Korea. The retrieved results show good agreement with DPRs measured by lidar at 532 nm. High DPRs are found when Asian dust passes through at the upper atmosphere over 2 km above the Earth’s surface. In case of lower atmosphere less than 2 km from the ground, DPRs are relatively low due to the small amount of dust particles and mixing of dust with air pollutants.

다파장 라만 라이다 시스템을 이용한 고도별 황사의 단산란 알베도 산출

노영민 ( Young Min Noh ),이철규 ( Chul Kyu Lee ),김관철 ( Kwan Chul Kim ),신성균 ( Sung Kyun Shin ),신동호 ( Dong Ho Shin ),최성철 ( Sung Chul Choi ) 대한원격탐사학회 2013 大韓遠隔探査學會誌 Vol.29 No.4

본 연구에서는 다파장 라만 라이다 시스템을 이용하여 대기 중의 비구형 순수 황사입자와 구형 오염 입자가 혼합된 황사 입자의 단산란 알베도를 산출할 수 있는 방법론을 제시하고, 실제 대기 관측 사례 분석 자료로부터 정확도를 검증하고자 하였다. 편광소멸도는 황사와 비황사와의 혼합정도에 반비례함을 응용하여 편광소멸도 값으로부터 황사비를 산출하고 이를 이용하여 황사와 비황사로 황사층을 구분하였다. 산출된 비황사의 두 파장(355, 532 nm)의 소산계수와 세 파장(355, 532, 1064 nm)의 후방산란계수를 이용하여 역행렬 분석을 수행하여 비황사의 고도별 단산란알베도를 도출하였다. 황사와 비황사의 가중치를 소산계수 값으로부터 산출하고 각 가중치를 황사와 비황사에 적용하여 황사 층 전체의 고도별 단산란알베도를 산출하였다. 단, 황사의 단산란알베도는 순수황사로 가정하여 발원지에서 측정된 순수황사가 나타내는 0.96의 값을 적용하였다. 본 연구로부터 개발된 분석방법은 기존의 원격탐사 기술의 한계점을 극복하여 황사의 이동시 타 오염입자와의 혼합에 따른 광학적 특성의 변화에 대한 정밀한 자료를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. A new approach to retrieve the single-scattering albedo (SSA) of Asian dust plume, mixed with pollution particles, using multi-wavelength Raman lidar system was suggested in this study. Asian dust plume was separated as dust and non-dust particle (i.e. spherical particle) by the particle depolarization ratio at 532 nm. The vertical profiles of optical properties (the particle extinction coefficient at 355 and 532 nm and backscatter coefficient at 355, 532 and 1064 nm) for non-dust particle were used as input parameter for the inversion algorithm. The inversion algorithm provides the vertical distribution of microphysical properties of non-dust particle only so that the estimation of the SSA for the Asian dust in mixing state was suggested in this study. In order to estimate the SSA for the mixed Asian dust, we combined the SSA of non-dust particles retrieved by the inversion algorithms with assumed the SSA of 0.96 at 532 nm for dust. The retrieved SSA of Asian dust plume by lidar data was compared with the Aerosol Robotics Network (AERONET) retrieved values and showed good agreement.

다파장 라만 라이다 시스템을 이용한발원지 및 이동 경로에 따른 황사의 광학적 특성 변화 연구

신동호 ( Dong Ho Shin ),이권호 ( Kwon Ho Lee ),김영준 ( Young J. Kim ),신성균 ( Sung Kyun Shin ),노영민 ( Young Min Noh ),김관철 ( Kwan Chul Kim ) 대한원격탐사학회 2014 大韓遠隔探査學會誌 Vol.30 No.2

본 연구에서는 광주과학기술원의 다파장 라만 라이다 시스템을 이용하여 2009년부터 2011년, 3년동안 광주에서 대기 에어로졸의 관측을 실시하였다. 관측된 라이다 신호의 분석으로부터 산출된 편광소멸도를 이용하여 황사의 층을 구분해 내었다. 구분 된 황사의 층의 고도에 따른 정보들은 Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory(HYSPLIT) 모델을 이용한 황사 층의 역궤적 분석에 이용되었고, 그 정보들을 통하여, 황사 층의 발원지 및 유입경로를 규명할 수 있었다. 한반도로 유입되는 황사는 고비사막을 기원으로 하는 경우가 가장 많은 것으로 나타났으며, 또한, 황사의 이동경로에 따른 광학적 특성 변화를 규명하기 위해, 중국 공업지역을 통과하여 유입된 황사 층과 발원지로부터 한반도로 직접적으로 유입된 황사의 구분하여 경로에 따른 입자 편광소멸도의 통계 분석을 실시하였다. 중국 공업지역을 통과하여 한반도로 유입된 황사의 편광소멸도는 0.07-0.1의 값을 보인 반면, 발원지로부터 공업지역을 경유하지 않고 직접 유입된 황사의 편광소멸도는 0.11-0.15로 상대적으로 높은 값을 보였다. 이는 발원지에서 발생한 순수 황사 입자가 이동 중에 공업지역에서 발생한 오염입자와 혼합하여 황사층의 편광소멸도를 감소시킨 것으로 사료된다. The continuous observations for atmospheric aerosol were carried out during 3 years (2009-2011) by using a multi-wavelength Raman lidar at the Gwangju Institute of Science and Technology (GIST), Korea (35.11°N, 126.54°E). The particle depolarization ratios were retrieved from the observations in order to distinguish the Asian dust layer. The vertical information of Asian dust layers were used as input parameter for the Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory (HYSPLIT) model for analysis of its backward trajectories. The source regions and transport pathways of the Asian dust layer were identified. The most frequent source region of Asian dust in Korea was Gobi desert during observation period in this study. The statistical analysis on the particle depolarization ratio of Asian dust was conducted according to their transport route in order to retrieve the variation of optical properties of Asian dust during long-range transport. The transport routes were classified into the Asian dust which was transported to observation site directly from the source regions, and the Asian dust which was passed over pollution regions of China. The particle depolarization ratios of Asian dust which were transported via industrial regions of China was ranged 0.07-0.1, whereas, the particle depolarization ratio of Asian dust which was transported directly from the source regions to observation site were comparably higher and ranged 0.11-0.15. It is considered that the pure Asian dust particle from source regions were mixed with pollution particles, which is likely to spherical particle, during transportation so that the values of particle depolarization of Asian dust mixed with pollution was decreased.

稀有한 Pseudohypoparathyroidism의 症例報告 : Report of A Case

趙聖勳,李東善,金寬哲 醫藥係社 1965 綜合 醫學 Vol.10 No.9