수질 환경 분야PW-10 : 수계별 농업용저수지의 총유기탄소(TOC) 특성 연구

민혜정 ( Hye Jung Min ),서하나 ( Ha Na Seo ),이진경 ( Jin Kyung Lee ),김민희 ( Min Hee Kim ),최금선 ( Geum Sun Choi ) 한국환경농학회 2014 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2014 No.-

하천과 호소에는 외부 육상으로부터 기원된 유기물의 유입이 많으므로 난분해성 유기물의 비율이 우세하기 때문에 유기성 오염의 증가 원인을 파악하는데 있어서 생물화학적산소요구량(BOD)과 화학적산소요구량(COD) 측정만으로 한계가 있다. 최근 이를 보완하기 위한 유기물 오염 지표로서 총유기탄소(TOC)에 대한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 이에 본 연구에서는 전국의 총 805개 농업용 저수지를 수계별로 한강, 낙동강, 금강, 영산강, 섬진강으로 구분하여 총유기탄소의 특성을 파악하고 화학적산소요구량(COD)과의 상관관계를 분석하였다. 이와 더불어 계절적으로 부영양화가 빈번히 발생하는 3차(7월∼9월)에 클로로필a 농도에 따른 TOC/COD 상관관계에 대하여 분석하였다. 수계권역별 저수지는 한강수계 165개, 낙동강수계 247개, 금강수계 186개, 영산강수계 98개,섬진강수계 109개에 대하여 조사하였다. 조사기간은 2012년에서 2013년, 2년 동안 계절별로 총 8 회 조사하였다. 조사항목은 TOC, COD, 클로로필a이며, 모든 항목은 수질오염공정시험기준에 따라 분석하였다. 총유기탄소(TOC) 기기분석에 사용된 장비는 GE Instrument사의 SIEVERS 900이다. 수계별로 TOC와 COD의 상관관계(TOC/COD)를 분석하기 위해 이상 값과 실제 값의 편차의 합이 가장 적은 관계식을 추론하였다. 수계에 따라 COD가 한강수계 9 mg/L, 금강수계 7 mg/L, 영산강수계 6 mg/L, 섬진강수계 8 mg/L을 기준으로 저농도와 고농도에 대해 관계식이 구분되며, 기준 이하의 저농도 구간에서 관계식의 기울기가 고농도 구간의 기울기에 비해 높게 나타났다. 이를 통해 COD 농도가 낮은 저수지에서 유기오염물질 중 부식물질(humic substance)과 같은 난분해성물질이 외부에서 유입되어 높은 비율로 나타나는 것으로 판단된다. 그러나 낙동강수계의 경우 농도와 상관없이 전 농도에서 기울기가 높게 나타나 유기물질 중 난분해성 유기물질이 높은 비율로 존재한다고 추정할 수 있다. 각 조사년도 3차 클로로필a에 따라 TOC/COD 상관관계는 수질환경기준 중 생활환경기준(호소)에서 좋음(Ib, 9 mg/m3 이하), 약간 나쁨(IV, 35 mg/m3 이하) 단계를 기준으로 분류하여 분석하였다. TOC/COD 관계식의 기울기가 9 mg/m3 미만에서 약 0.7, 9 ~ 35 mg/m3에서 약 0.6, 35 mg/m3 이상에서 약 0.5로, 클로로필a 농도가 낮은 구간에서 COD대비 TOC 가 높게 나타나며 유기오염물질 중 외부 오염물질의 유입이 주원인으로 작용하는 난분해성 물질의 비율이 높다고 판단된다. 앞으로 국내 농업용저수지에 대한 TOC와 COD의 데이터를 지속적으로 확보하여 상관관계를 분석한다면, 과거의 COD 결과를 통해 TOC의 결과를 비교적 정확하게 유추할 수 있을 것이라 사료되며, 수계별 특성에 맞는 모델식으로 활용 가능하리라 생각된다.

GC/MS를 이용한 잎담배 중 알칼로이드 함량 분석

이정민,민혜정,김용하,이문수,Lee Jeong-Min,Min Hye-Jung,Kim Yong-Ha,Rhee Moon-Soo 한국연초학회 2005 한국연초학회지 Vol.27 No.1

To obtain the optimum condition for analysis of 10 alkaloids in tobacco leaves, such as nicotine, nornicotine, anatabine, anabasine, myosmine, cotinine, 2,3'-dipyridyl, $\beta-nicotyrine,\;\beta-nornicotyrine\;and\;\beta-formylnornicotin$, 5 types of extraction method were investigated by GC-FID and GC/MS. The optimum condition of alkaloid extraction was achieved by using methanol:dichloromethane(1:3, v/v) after NaOH treatment. The use of mass selective detector (MSD) provided unambiguous nicotine related alkaloid analysis. Alkaloids in various tobacco leaves were extracted with the optimum extraction condition and quantified by GC/MS/SIM mode. Compared with concentrations of alkaloids among the various tobacco leaves, the concentration of alkaloids was generally in the order burley > flue-cured > oriental tobacco. In flue-cured tobacco leaves, the order of concentration of alkaloids was nicotine > anatabine > nornicotine > $\beta-nicotyrine\;>\;\beta-formylnornicotine\; >\;myosmine\;>\;2,3'-dipyridyl\;>\;cotinine\;>\;anabasine\;>\;\beta-nornicotyrine$. However, in the case of burley and oriental tobacco leaves, the concentration of nornicotine was higher than that of anatabine.

LC-MS/MS를 이용한 담배 연기 중 Heterocyclic Amines의 분석

김익중,장기철,지상운,민혜정,김효근,황건중,Kim, Ick-Joong,Jang, Gi-Chul,Ji, Sang-Un,Min, Hye-Jeong,Kim, Hyo-Keun,Hwang, Geon-Jung 한국연초학회 2008 한국연초학회지 Vol.30 No.1

This study was carried out to determine the analytical methods for heterocyclic amines(HAs) of the tobacco smoke by LC/MS/MS. HAs have been found in pyrolysate of protein and cooked food including protein, were known the Sugimura compound. HAs content of the smoke were known to exist very low ppb level. Especially, some of HAs are mutagenic and carcinogenic compounds. In according to IARC, the toxicity of N-heterocyclic amines classified IARC class 2A or 2B group. Precursors of these compounds are glutamic acid, protein and free amino acids including tryptophan, therefore, the precursors have been proved in cooked food continuously. This study was investigate multiple analysis methods for HAs and HAs contents of some commercial products. In this study, we used the linear type smoking machine for HAs analysis. At the ISO conditions, mainstream smoke was collected on cambridge filter pad, and then cambridge filter pad was extracted by 0.1% acetic acid. The extracted solution were passed cation exchange SPE cartridge to remove matrix, samples were analyzed using LC/MS/MS on MRM mode. From the result that optimized this methods, the correlation coefficient(R) of the individual compounds were good linearity over 0.999, recovery rate over 96% and the limit of detection were good values between 0.06 to 0.37 ng/mL, In addition, HAs content of some commercial products were in range of 0.02 to 43.8 ng/cig.

유기오염 지표 TOC의 수계별 특성 및 COD, SS와의 상관관계 분석

서하나 ( Ha Na Seo ),이진경 ( Jin Kyung Lee ),민혜정 ( Hye Jung Min ),이인재 ( In Jae Lee ) 한국환경농학회 2013 한국환경농학회 학술대회집 Vol.2013 No.-

하천과 호소에서 생물화학적산소요구량(BOD)과 화학적산소요구량(COD)은 대표적 유기물 오염 지표로서 활용되었다. 그러나 분석 오차가 크고 난분해성 오염물질을 반영하기 어려운 한계점을 가지고 있어, 이를 보완하기 위해 신속한 분석이 가능하고, 오염물질의 생물독성 및 난분해성 오염 물질의 영향이 적은 총유기탄소(TOC)가 최근 큰 관심을 받고 있다. 이러한 이유로 TOC는 환경정 책기본법 시행령(2013.1.1.) 호소의 수질환경기준에 포함되었다. 이에 본 연구에서는 전국의 농업 용 저수지를 한강, 낙동강, 금강, 영산강 수계권역으로 구분하여 총유기탄소(TOC)의 특성을 파악하 고 화학적산소요구량(COD) 및 부유물질(SS)과의 상관관계를 분석하였다. 수계권역은 한강권역 165 개 저수지, 낙동강권역 246개 저수지, 금강권역 186개 저수지, 영산강권역 98개 저수지에 대하여 조사였으며, 조사기간은 2012년 1년 동안 계절별로 총 4회 조사하였다. 조사항목은 COD, TOC, SS 이며, TOC 분석은 GE Instrument사의 SIEVERS 900을 이용하여 수질오염공정시험기준에 따라 분 석하였다. 권역별 TOC와 COD의 상관관계 분석결과(TOC/COD), 한강권역 57.9%(결정계수 R2=0.9602), 낙 동강권역 51.8%(결정계수 R2=0.9666), 금강권역 58.3%(결정계수 R2=0.9516), 영산강권역 58.3% (결정계수 R2=0.9562)으로 조사한 모든 권역에서 높은 상관관계를 나타내는 것으로 분석되었다. 이를 통해 TOC가 COD와 함께 대표적 유기물 오염지표로 의의가 있음을 확인하였다. SS에 따른 TOC와 COD의 상관관계를 분석하기 위해 호소의 수질환경기준 등급 중 좋음(5 mg/L)과 농업용수 기준인 약간 나쁨(15 mg/L)을 기준으로 농도별로 구간을 나누어 조사한 결과, 대체로 모든 농도 구간에서 결정계수 R2=0.93 이상의 상관관계가 있는 것으로 나타났다. 권역별 차이는 있으나 SS 15 mg/L 이상일 때 상당히 높은 상관관계를 나타낸 반면, 전체 권역의 SS 농도별 조사구간 중 한 강권역의 SS 15mg/L 이상에서 결정계수 R2=0.8로 가장 낮은 상관관계를 보였다. 권역별 SS에 따 른 TOC와 COD의 상관관계가 높은 순서로는 낙동강 권역> 영산강 권역> 금강 권역> 한강 권역으 로 분석되었다. TOC는 유기물 산화를 통해 측정되는 총탄소(TC)에 대해 CO2, HCO3-, CO32-등 총무기탄소(IC) 의 농도 차이로 측정된다(TC=TOC+IC). 높은 수온으로 인해 부영양화가 발생하는 여름철(7,8월)의 TOC와 무기탄소비율(IC/TC)에 대해 분석한 결과, 한강권역 TOC 3.37 mg/L, 무기탄소비율(IC/TC) 42.8%, 낙동강권역 TOC 3.92 mg/L, 무기탄소비율(IC/TC) 36.1%, 금강권역 TOC 3.63 mg/L, 무기 탄소비율(IC/TC) 39.9%, 영산강권역 TOC 3.73 mg/L, 무기탄소비율(IC/TC) 32.1%로 조사되었다. 영산강권역에서 무기탄소비율(IC/TC)이 가장 낮게 조사되어, 다른 권역에 비해 상대적으로 Organic Carbon의 함량이 Inorganic Carbon 함량보다 높게 나타남을 확인할 수 있다. 대표적 유기물 오염지표로서 TOC에 대한 COD, SS와의 상관관계 분석결과와, 4대강 수계권역의 TOC 특성 분석결과를 통해 권역별 수계의 수질관리 기초자료로 활용 가능하리라 사료된다.

인간 항균펩타이드인 LL-37 유래의 FK-13의 화장품보존제로 활용에 대한 연구

윤효숙(Hyo-Suk Yun),최용준(Yong-Joon Choe),양재찬(Jae-Chan Yang),민혜정(Hye-Jung Min) 한국응용과학기술학회 (구.한국유화학회) 2021 한국응용과학기술학회지 Vol.38 No.6

본 연구에서는 인체에 보다 안전한 천연 화장품보존제 발굴을 목표로 하여 인간유래 항균펩타 이드 LL-37의 짧은 유사체인 FK-13을 화장품보존제로 사용하고자 연구를 진행하였다. 이를 위해 13개의 아미노산으로 구성된 FK-13 펩타이드를 고상 펩타이드 합성법로 합성하였고 reversed phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC)로 정제 후 liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS)를 이용하여 순도와 분자량을 확인하였다. 합성된 FK-13을 이용하여 미생물에 대한 방부력을 검정하였고 화장품에 적용 가능성을 살펴보았다. FK-13은 3개의 그람-양성균인 (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, Staphylococcus epidermidis)와 3개의 그람-음성균 (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, Pseudomonas aeruginosa) 그리고 진균인 Candida glabrata 에서도 높은 항균 활성을 보였 으며 넓은 항균활성 스펙트럼을 나타내었다. 이를 바탕으로 화장품보존제로서의 적합성을 확인하였다. 또한 FK-13은 고온에서 분자의 열안정성을 보였으며 기존의 천연 한방화장품 방부제 및 화학보존제들과의 항균활서 비교 실험에서도 보다 월등한 항균활성 효능을 나타내었다. 따라서 FK-13 펩타이드는 인체 친화 적이고 효과적인 항균활성을 나타냄으로 기존 화학보존제를 대체할 새로운 천연 화장품보존제로 적용이 가능할 것으로 판단된다. Here, we conducted the study on the possibility of using FK-13, a short analog of human-derived antibacterial peptide LL-37, as a cosmetic preservative to discover a natural cosmetic preservative that is safe for human body. For the purpose, FK-13 composed of 13 amino acids was synthesized by solid-phase peptide synthesis, and purified using reversed phase-high performance liquid chromatography (RP-HPLC), The purity and molecular weight were confirmed by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) analysis. FK-13 showed high antimicrobial activity on the three gram-positive bacteria (Staphylococcus aureus, Bacillus subtilis, and Staphylococcus epidermidis) and the three gram-negative bacteria (Escherichia coli, Salmonella typhimurium, and Pseudomonas aeruginosa), and also even the fungus Candida glabrata. FK-13 had a broad spectrum of antibacterial activity, showing a suitability as a cosmetic preservative. In addition, FK-13 showed high thermostability and higher antibacterial activity in a comparative test with existing natural herbal cosmetic and chemical preservatives. Therefore, as FK-13 is a safe material and has high antibacterial activity at a low concentration, it is likely to be applied as a peptide natural cosmetic preservative that can replace existing chemical preservatives.

태아 피부의 cytokeratin 1, 10, 14 발현

송계용,이선,서동혜,김미경,민혜정,지제근 대한병리학회 2001 Journal of Pathology and Translational Medicine Vol.35 No.3