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TiO<sub>2</sub> 함유 피치섬유의 최적 안정화 조건
엄상용,이창호,박관호,유승곤,Eom, Sang Yong,Lee, Chang Ho,Park, Kwan Ho,Ryu, Seung Kon 한국화학공학회 2007 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol. No.
$TiO_2$ 함유 피치섬유의 최적 안정화 조건을 도출하기 위하여 $TiO_2$의 함유량을 달리하여 피치섬유를 제조한 후, 여러가지 안정화 조건에 대한 섬유의 특성 변화와 금속입자의 거동을 관찰하였다. 공기에 의한 피치섬유의 안정화시 안정화온도가 높고, $TiO_2$ 함유량이 적을수록 산화에 의한 무게증가가 컸다. 안정화된 섬유를 탄화하면 수율은 71~82 wt.% 수준인데, $TiO_2$가 활성촉매 역할을 하여 $TiO_2$의 함유량이 많을수록 탄화수율은 낮았다. 안정화 과정에서 열가소성의 피치섬유는 산소의 도입으로 카르보닐기(C=O)와 카르복실기(-COOH) 등이 형성되며 동시에 이들이 가교결합을 이루고 수소를 탈리시켜 열경화성 섬유로 전환되었다. 활성탄소섬유의 기공크기는 $TiO_2$ 함유량이 증가함에 따라 점점 커졌으며, 주사전자현미경과 투과전자현미경을 통하여 섬유의 표면과 내부에 분포된 $TiO_2$ 입자와 분포를 관찰한 결과 안정화, 탄화 및 활성화공정 중 일부 $TiO_2$가 서로 뭉침을 알 수 있었다. 최종적으로 0.5 wt.% $TiO_2$ 함유 석유계 피치섬유는 $280^{\circ}C$에서 3 hr를 최적 안정화 조건으로 제시할 수 있었다. $TiO_2$-containing pitch fibers were prepared and various stabilization variables were investigated by characterizations of the fibers and behaviors of $TiO_2$ particles in the optimum stabilization conditions. When pitch fiber was stabilized by air at the optimum condition, the fiber weight increased as an increase of the stabilization temperature and a decrease of $TiO_2$ concentration. The carbonization yield was 71~82 wt.%, showing a decrease of the yield with the $TiO_2$ increase caused by the catalytic activity of $TiO_2$ to combustion. During the stabilization, newly developed carbonyl and carboxyl groups were introduced on the fiber surface and cross-linking reactions were progressed resulting the thermosetting property, which was verified by the replacement of hydrogen with oxygen. Pore size of the activated carbon fiber was increased by an increase in $TiO_2$ concentration. In the considerations of the aggregation behaviors of the $TiO_2$ particles, the optimum stabilization conditions of 0.5 wt.% $TiO_2$ containing petroleum-based pitch fiber were suggested as $280^{\circ}C$, 3 hr.
제련소 주변 지역 주민들의 혈중 중금속 농도와 혈압과의 관련성
엄상용(Sang-Yong Eom),임동혁(Dong-Hyuk Yim),문선인(Sun-In Moon),버룰마(Bolormaa Ochirpurev),최영숙(Young-Sook Choi),박충희(Choong-Hee Park),김근배(Guen-Bae Kim),유승도(Seung-Do Yu),최병선(Byung-Sun Choi),박정덕(Jung-Duck Park),김용대 한국농촌의학 지역보건학회 2017 농촌의학·지역보건 Vol.42 No.1
이 연구는 장항제련소 주변 지역 주민들을 대상으로 중금속 노출에 의한 인체영향을 파악하기 위해 수행된 환경역학조사 결과 중 혈중 중금속 농도와 혈압 사이의 관계를 평가하기 위해 수행되었다. 이 연구에는 제련소에서 4㎞ 이내에 거주하는 570명의 30세 이상 성인 남녀가 포함되었으며 남녀별로 혈중 카드뮴, 수은 및 납 농도를 각각 3분위로 나눈 후 군별로 수축기 및 이완기 혈압의 차이를 각각 비교하였다. 또한, 다중회귀분석을 통하여 남녀별로 수축기 및 이완기혈압에 영향을 주는 위험요인으로서의 중금속을 파악하였다. 남자의 경우는 혈중 카드뮴과 수은의 농도별 군에 따라 수축기 혈압 및 이완기 혈압의 평균에 유의한 차이를 보였으나 여자의 경우는 모든 중금속의 3분위군에서 수축기 및 이온기 혈압의 평균이 유의한 차이를 보이지 않았다. 다중 회귀 분석의 결과에서는 남자의 경우 연령과 체질량 지수 그리고 혈중 카드뮴 농도가 혈압에 영향을 주는 위험요인으로 나타났고, 여자의 경우는 연령과 체질량 지수, 음주 및 흡연, 그리고 혈중 수은이 혈압에 유의한 영향을 주었다. 종합해보면, 장항 제련소 근처에 거주하는 주민들은 일반인구집단과 비교해 볼 때, 매우 높은 농도의 혈중 카드뮴, 납 수치를 보여 이들은 과거 직업적 또는 환경적으로 고농도의 중금속에 노출된 것으로 판단되며, 이러한 고농도 노출 집단에서의 유해 중금속 노출, 특히 카드뮴과 수은이 혈압 상승에 유의한 영향을 주는 것으로 확인되었다. 따라서 이들을 대상으로 추가적인 중금속 노출을 예방하기 위한 노력과 혈압 및 심뇌혈관질환 발생에 대한 지속적인 모니터링이 이루어져야 할 것으로 판단된다. Objectives: This study was conducted to evaluate a relationship between the blood concentrations of toxic metals and the blood pressure in people living near the copper smelter. Methods: The study included 570 adults living within 4km of the smelter. We compared systolic and diastolic blood pressure between tertiary groups for blood cadmium, mercury and lead levels, respectively. Multiple regression analysis was performed to identify risk factors affecting systolic and diastolic blood pressures. Results: In male subjects, there is a significant difference in the mean of systolic and diastolic blood pressure between tertiary groups of blood cadmium and mercury levels, but in women, there was no significant difference in the mean systolic and diastolic blood pressures in all tertiary groups of heavy metals. The results of multiple regression analysis showed that age, BMI, and cadmium concentration in men were risk factors for blood pressure. In women, age and BMI, drinking and smoking, and blood mercury were significantly influenced to blood pressure. Conclusions: Residents living near the Janghang smelter showed high concentrations of blood lead and cadmium, suggesting that they were exposed to high concentrations of heavy metals released from the smelter in the past. Such exposure may have caused some blood pressure increase. Especially, the concentration of cadmium in the case of men and the concentration of mercury in blood in the case of women were found to be significantly related to the increase of blood pressure. The local population should be advised to make efforts to reduce exposure to environmental contaminants, in order to minimize cardiovascular disease, and to pay close attention to any health problems possibly related to toxic metal exposure.
Yong-Dae Kim(김용대),Sang-Yong Eom(엄상용),Dong-Hyuk Yim(임동혁),Soon Kil Kwon(권순길),Choong-Hee Park(박충희),Guen-Bae Kim(김근배),Seung-Do Yu(유승도),Byung-Sun Choi(최병선),Jung-Duck Park(박정덕),Heon Kim(김헌) 한국생명과학회 2019 생명과학회지 Vol.29 No.2
일반적으로 요중 카드뮴 농도는 요비중 또는 요중 크레아티닌 농도로 보정한 값을 사용해왔다. 그러나 어떤 보정방법이 더 타당한지에 대한 논란은 계속되고 있다. 본 연구에서는 비교적 큰 규모의 일반인구집단을 대상으로 요중 카드뮴농도와 각종 신장손상지표들과의 관련성을 평가함에 있어 요비중 보정 방법과 요중 크레아티닌 보정 방법 중 어느 방법이 더 타당한지 비교 평가하였다. 1,086명의 자원자 중 신장질환의 질병력이 있는 사람을 제외한 862명이 최종적으로 연구대상에 포함되었다. 대상자들로부터 측정한 요중 카드뮴 농도 및 malondialdehyde (MDA), N-acetyl-β-D-glucosaminidase 농도, 혈중 크레아티닌을 이용하여 산출한 사구체여과율 등의 신장손상지표들간의 관련성을 평가하였다. 연구 결과, 요중 크레아티닌 농도보다는 요비중으로 보정한 카드뮴 농도가 각종 신장손상지표와 높은 상관성이 있음을 보여주었다. 특히, 요비중 보정 카드뮴 농도는 요중 MDA 농도와 양의 상관관계를, 사구체여과율과는 음의 상관관계를 보여주었다. 이러한 결과는 일반인구집단에서 카드뮴 노출이 많아질수록 사구체여과율이 감소함을 의미하며 이러한 기전에서 산화적스트레스가 관여하고 있음을 보여준다. 또한, 사구체여과율이 카드뮴 노출에 의한 유용한 신장손상지표 중 하나로 사용될 수 있음을 의미한다. In general, specific gravity (SG) and urinary creatinine (CR) have been used to adjust urinary cadmium (Cd) concentrations. However, the validity of correction methods has been controversial. We compared the two adjustments to evaluate associations between urinary Cd and various renal damage markers and to evaluate the relationship between urinary Cd concentration and renal disease markers, such as estimated glomerular filtration rate (eGFR), in a relatively large general population sample. Among the 1,086 volunteers who were enrolled in this study, 862 healthy volunteers who did not have kidney disease were included in the final analysis. Urinary Cd, malondialdehyde (MDA), and N-acetyl-β-D-glucosaminidase (NAG) concentrations were measured, the creatinine-based eGFR was calculated, and the relationships between these markers were subsequently analyzed. This study showed the use of urinary Cd concentration adjusted with SG rather than with urinary creatinine may be appropriate in studies evaluating renal function based on Cd exposure. Urinary Cd concentration adjusted with SG had a positive correlation with urinary MDA levels and a negative correlation with eGFR. This relationship was relatively stronger in women than in men. This study showed that urinary Cd level was associated with decreased eGFR in the general population, and oxidative stress was likely to act as an intermediator in this process. These results suggest that eGFR can be a very good indicator of kidney damage caused by Cd exposure in the general population.
일개 농촌지역의 초등학생과 주민에서 다환성 방향족 탄화수소와 톨루엔 노출이 요중 Thiobarbituric Acid Reactive Substance 농도에 미치는 영향
김대선,이철호,엄상용,강택신,김용대,김헌,Kim, Dae-Seon,Lee, Chul-Ho,Eom, Sang-Yong,Kang, Tack-Shin,Kim, Yong-Dae,Kim, Heon 대한예방의학회 2008 예방의학회지 Vol.41 No.1
Objectives : Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH) and toluene have been reported to induce reactive oxygen species and oxidative stress. This study was performed to investigate the effects of low level exposure to PAHs or toluene on the lipid peroxidation level in elementary school children and the elderly in a rural area. Methods : Forty seven elementary school children and 40 elderly people who were living in a rural area and not occupationally exposed to PAH or toluene were the subjects of this study. Information about active or passive smoking and diet was obtained using a self-administered questionnaire. The urinary 1-hydroxypyrene (1-OHP), 2-naphthol, hippuric acid and thiobarbituric acid reactive substance (TBARS) concentrations were measured, and these values were corrected with the urinary creatinine concentration. Results : In school children, the geometric means of the urinary 1-OHP, 2-naphthol, hippuric acid and TBARS levels were $0.02\;{\mu}mol/mol$ creatinine, $0.47\;{\mu}mol/mol$ creatinine, 0.14 g/g creatinine and $0.95\;{\mu}mol/g$ creatinine, respectively. Those values for the elderly were $0.07{\mu}mol/mol$ creatinine, $1.87{\mu}mol/mol$ creatinine, 0.11 g/g creatinine and $1.18\;{\mu}mol/g$ creatinine, respectively. The mean levels of urinary 1-OHP, 2-naphthol and TBARS were significantly higher in the elderly subjects than in the children. The urinary TBARS level was not correlated with the urinary 1-OHP, 2-naphthol and hippuric acid, but they were correlated with the age of the subjects. Conclusions : These results suggest that low level inhalation exposure to PAH or toluene does not markedly increase lipid peroxidation, and age is a significant determinant of lipid peroxidation.
Aldh2 knockout 마우스에서 8주간 에탄올 노출에 따른 뇌조직의 thiobarbituric acid reactive substances 농도
Sun-In Moon(문선인),Sang-Yong Eom(엄상용),Jung-Hyun Kim(김정현),Dong-Hyuk Yim(임동혁),Hyong-Kyu Kim(김형규),Yong-Dae Kim(김용대),Heon Kim(김헌) 한국생명과학회 2011 생명과학회지 Vol.21 No.8
과다한 음주는 알츠하이머 및 파킨슨 질병과 같은 각종 만성 퇴행성 뇌질환의 대표적인 원인 중 하나로 알려져 있다. 체내에 유입된 에탄올은 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase, ADH)에 의해 아세트알데히드로 대사된 후 다시 알데히드탈수소효소 2(aldehyde dehydrogenase 2, ALDH2)에 의해 아세트산으로 대사되어 배출된다. 에탄올의 대사과정 중에는 다량의 free radical이 생성되어 체내에서 산화적 스트레스를 유발하는 것으로 알려져 있고, 아세트알데히드는 활성산소를 생산하는 독성물질로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 8주간 에탄올에 노출된 Aldh2 knockout 마우스를 사용하여 ALDH2 효소 활성이 뇌 조직과 소변의 지질과산화에 미치는 영향에 대하여 살펴보았으며, 지질과산화 정도를 측정하기 위해 HPLC를 통한 TBARS 정도를 측정하였다. 연구결과, 마우스에서 만성 에탄올 섭취는 뇌 조직 TBARS 생성에 영향을 주지 않는 것으로 나타났으나, 소변 TBARS는 Aldh2 (-/-) 마우스에서 에탄올을 투여함에 따라 유의한 증가를 보였다(p<0.05). 본 연구 결과로부터 8주간 에탄올을 경구 투여한 마우스에서 ALDH2의 활성은 체내의 전반적인 활성산소 생성에는 중요하게 관여하는 것으로 보이지만 뇌조직에서의 활성산소 생성에는 영향을 주지 않는 것으로 보이며, 이는 에탄올 노출과 이에 따른 활성산소가 다양한 만성 뇌질환을 유발한다는 기존의 가설에서 ALDH2의 활성이 중요하게 관여하지 않을 가능성을 시사한다. Excessive alcohol consumption causes various degenerative brain diseases including Alzheimer’s disease and Parkinson’s disease. Absorbed ethanol is metabolized to acetaldehyde and acetic acid by alcohol dehydrogenase (ADH) and aldehyde dehydrogenase (ALDH). Acetaldehyde is well known as a toxicant through generation of reactive oxygen species (ROS). Therefore, ALDH2 activity may play important roles in the pathogenesis of alcohol-induced brain diseases. In this study, we demonstrated the effects of ALDH2 enzyme activity on lipid peroxidation in brain tissues and urine of mice exposed to ethanol for 8 weeks. Five male, 8-week old Aldh2 (+/+) and Aldh2 (-/-) mice (C57BL/6J strain) in each group were exposed to ethanol for 8 weeks (2 g/㎏ wt./day) using gavage, and those in the control group received 0.9% saline alone. Thiobarbituric acid reactive substances (TBARS) level, a marker for lipid peroxidation, was measured in whole brain tissue and urine by high performance liquid chromatography. As a result, chronic ethanol treatment did not show any statistical change on the TBARS level of brain tissue in both Aldh2 (+/+) mice and in Aldh2 (-/-) mice. However, following ethanol exposure for 8 weeks in Aldh2 (-/-) mice, the urinary TBARS levels were significantly increased to more than double compared to the pretreatment group. This result was not observed in Aldh2 (+/+) mice. These results suggest that although ALDH2 enzyme activity plays a role in the generation of ROS in the whole body, it does not seem to be important in the pathogenesis of alcohol induced degenerative brain diseases.