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Jung-Hee Kim,Heejong Kim,Yesol Bak,Jeong-Woo Kang,Dong Hun Lee,Man Sub Kim,박연선,Eun-Jin Kim,정강연,YOONGHO LIM,Jin-TaeHong,윤도영 한국응용생명화학회 2012 Applied Biological Chemistry (Appl Biol Chem) Vol.55 No.1
Anti-cancer effects of naringenin derivative diethyl (5,4'-dihydroxy flavanone-7-yl) phosphate were evaluated in human lung cancer cells. The effect of diethyl (5,4'-dihydroxy flavanone-7-yl) phosphate (dEdHF-7-p) on A549 cell viability was measured using MTS assay and cell counting. Morphological changes were detected using phase-contrast microscopy. Apoptosis was analyzed using Hoechst staining. The influence of dEdHF-7-p on cell cycle distribution was determined using propidium iodide (PI) staining, and protein expression was determined by Western blot analysis. A newly synthesized naringenin derivative dEdHF-7-p suppressed cell growth of A549though mechanisms including inhibition of cell cycle and increased apoptosis. Apoptotic and cell cycle modulators were changed by dEdHF-7-p in A549 cells; cyclins, ppRB, and antiapoptotic factor Bcl-2 were down-regulated, whereas apoptotic factor Bax and cyclin-dependent kinase inhibitors p21 and p53were enhanced, thereby releasing cytochrome c into the cytosol of dEdHF-7-p -treated-A549 cells. dEdHF-7-p treatment processed caspases-3/-8/-9 and cleavage of poly ADP-ribose polymerase. The dEdHF-7-p treatment enhanced Fas expression and decreased expression of cell survival factors such as PI3K and p-Akt in a dose-dependent manner. Taken together, dEdHF-7-p induces apoptosis by inhibiting the PI3K/Akt survival signaling pathway and modulating mitochondria-emanated intrinsic and Fas extrinsic pathways in A549 cells.
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생물활성탄 공정에서 과산화수소와 인산염 투입이 바이오폴리머 생성 및 손실 수두 변화에 미치는 영향
손희종(Heejong Son),정은영(Eun-Young Jung),김희영(Hee-Young Kim),김상구(Sang-Goo Kim) 대한환경공학회 2020 대한환경공학회지 Vol.42 No.12
목적:인산염과 과산화수소 투입 유무에 따른 생물활성탄(biological activated carbon, BAC) 공정 유출수 중의 biopolymers 농도 및 BAC 공정 여층의 손실 수두 변화를 평가하여 보다 효율적인 BAC 공정의 운전 방안을 제시하고자 하였다. 방법: BAC 공정 시스템은 내경 20 cm, 높이 250 cm의 아크릴 컬럼 4개를 사용하여 공탑 체류시간은 20분, 역세척은 주 1회 실시하였다. 실험기간 동안 후오존은 1 mg·O₃/mg·DOC로 고정하여 투입하였다. 4개의 BAC 컬럼들은 기존 BAC (control-BAC), 인을 투입한 강화 BAC (PO₄-P+BAC), 과산화수소를 투입한 강화 BAC (H₂O₂+BAC) 및 인과 과산화수소를 함께 투입한 강화 BAC (PO₄-P+H₂O₂+BAC)이다. PO₄-P를 투입한 강화 BAC의 경우 유입수에 0.010 mg/L의 농도로 PO4-P를 추가로 보충하였으며, H₂O₂를 투입한 BAC에서는 H₂O₂를 유입수에 1 mg/L의 농도로 투입하였다. 결과 및 토의: 수온의 변화에 따른 control-BAC에서의 평균 손실 수두는 4.4 cm (25~28℃)~7.7 cm (8~12℃)였으며, PO₄-P+BAC, H₂O₂+BAC 및 PO₄-P+H₂O₂+BAC에서는 각각 3.9 cm~5.8 cm, 2.5 cm~3.5 cm 및 2.6 cm~3.5 cm로 나타났다. 인과 과산화수소의 투입으로 손실수두가 저감되었다. 수온이 낮은 시기에 control-BAC에서는 biopolymers (BP) 성분의 유출농도가 유입농도보다 높게 나타나 생물막에서 다량의 EPS (extracellular polymeric substances)가 생성되어 유출되는 것으로 나타났다. Control-BAC에 비하여 PO₄-P+BAC, H₂O₂+BAC 및 PO₄-P+H₂O₂+BAC에서는 수온 8~12℃ 기간에 BP의 잔존비(Cout/Cin)가 36~57% 정도 낮았다. BP 잔존비의 경우, 수온이 낮을수록 높게 나타났고, 수온이 상승할수록 점진적으로 감소하였다. 이러한 결과는 control-BAC와 강화 BAC 공정들에서의 손실 수두 변화결과와 매우 유사하였고, BP 농도 잔존비와 손실 수두는 매우 높은 상관관계(r²=0.82~0.87)를 나타내었다. 운전기간 동안의 생물막 안정도 평가를 위해 BAC 처리수 중의 평균 총 박테리아 개체수(total cell counts, TCC)를 조사한 결과, control-BAC, PO₄-P+BAC, H₂O₂+BAC 및 PO₄-P+H₂O₂+BAC 공정에서 각각 46.8×10<SUP>6</SUP> cells, 30.3×10<SUP>6</SUP> cells, 21.8×10<SUP>6</SUP> cells 및 18.8×10<SUP>6</SUP> cells로 나타나 control-BAC에 비해 강화 BAC 공정들 유출수에서 35~60% 정도 낮게 나타났다. 또한, TCC 중에서 활성 박테리아 개체수(live cell count, LCC) 비(LCC/TCC)의 경우도 control-BAC의 0.53에 비해 강화 BAC 공정들에서는 0.84~0.89 범위로 나타나 강화 BAC 공정들의 부착 생물막의 안정도가 높은 것으로 조사되었다. 결론: 운전기간 동안 기존 BAC (control-BAC) 공정에 비하여 인과 과산화수소를 투입한 강화 BAC 공정들에서 손실 수두 저감효과가 뚜렷하게 나타났다. 특히, 인을 투입한 경우보다 과산화수소를 투입한 경우에 손실 수두 저감효과가 높았다. 저수온기에 강화 BAC 공정들에 비하여 control-BAC에서의 급격한 손실 수두 증가는 생물막에서의 다량의 EPS 생성으로 인한 결과이며, 인이나 과산화수소 투입으로 부착 생물막의 안정도(stability) 향상 및 EPS 생성량을 저감시켜 손실 수두를 감소시킬 수 있었다. Objectives : The purpose of this study was to suggest a more efficient operation condition for the BAC (biological activated carbon) process by evaluating the change in the concentration of biopolymers in the effluent of the BAC process and the head loss of the BAC filter layer according to phosphate (PO₄-P) and hydrogen peroxide (H₂O₂) input. Methods : During the experiment period (Feb. to Aug. 2020), the O₃ dosage was fixed at 1 mg·O₃/mg·DOC. Four columns with an inner diameter of 20 cm and a height of 250 cm were prepared. Empty bed contact time (EBCT) was fixed at 20 minutes and backwash was performed once a week. The four BAC columns are conventional BAC (control-BAC), enhanced BAC with hydrogen peroxide (H₂O₂+BAC), enhanced BAC with phosphate (PO₄-P+BAC), and enhanced BAC with phosphate and hydrogen peroxide together (PO₄-P+H₂O₂+BAC). In the case of enhanced BAC with PO₄-P added, PO₄-P was added with a concentration of 0.010 mg/L in the influent, and in BAC with H₂O₂, H₂O₂ was added with a concentration of 1 mg/L to the influent. Results and Discussion : According to the change of water temperature, the average head loss in control-BAC was 4.4 (25~28℃)~7.7 cm (8~12℃). In addition, PO₄-P+BAC, H₂O₂+BAC and PO₄-P+H₂O₂+BAC were 3.9~5.8 cm, 2.5~3.5 cm, and 2.6~3.5 cm, respectively. The head loss was reduced by the input of PO₄-P and H₂O₂. During the low water temperature period, in control-BAC, the effluent biopolymers (BP) concentration was higher than the influent concentration, indicating that a large amount of EPS (extracellular polymeric substances) was produced and released from the attached biofilm. In PO₄-P+BAC, H₂O₂+BAC and PO₄-P+H₂O₂+BAC processes, the BP concentration ratio (Cout/Cin) was about 36~57% lower than that of the control-BAC during the low water temperature period. The BP concentration ratio was high when the water temperature (8~12℃) was low, and the BP concentration ratio gradually decreased as the water temperature increased. These results were very similar to those of the head loss change in the control-BAC process and the enhanced BAC process, and the BP concentration ratio and the head loss showed a very high correlation (r²=0.82~0.87). To evaluate the stability of the biofilm during the operation period, the total cell counts (TCC) in BAC treated waters were investigated. In control-BAC, PO₄-P+BAC, H₂O₂+BAC and PO₄-P+H₂O₂+BAC process, the average TCC was 46.8×10<SUP>6</SUP> cells, 30.3×10<SUP>6</SUP> cells, 21.8×10<SUP>6</SUP> cells, and 18.8×10<SUP>6</SUP> cells, respectively. Compared to the control-BAC, it was found to be 35~60% lower in the enhanced BAC processes. In addition, live cell count (LCC) ratio (LCC/TCC) was 0.84~0.89 in the enhanced BAC processes compared to 0.53 in the control-BAC. These results indicate that the biofilm stability of the enhanced BAC processes is higher than that of control-BAC. Conclusions : During the experiment, compared to the conventional BAC process, the enhanced BAC processes in which PO₄-P and H₂O₂ were added showed a clear effect of reducing the head loss. In particular, the effect of reducing the head loss was higher when H₂O₂ was added than when PO₄-P was added. A rapid head loss increase occurred in the conventional BAC process compared to the enhanced BAC processes in the low water temperature season is the result of the production of large amounts of EPS in the attached biofilm. The input of PO₄-P or H₂O₂ reduces the head loss by improving the stability of the attached biofilm and reducing EPS production.
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이정혜(Jung-Hye Lee),곽희종(Heejong Kwag) 한국주택학회 2022 주택연구 Vol.30 No.4
본 연구는 청년 가구가 낮은 주거 안정성을 보임에도 정부에서 공급 중인 청년 맞춤형 공공임대주택의 입주율 미달이 발생하는 원인을 청년 가구의 수요와 정부의 공급정책 간의 불균형으로 보고, 전국 1,000명의 청년 가구주를 대상으로 설문조사를 진행하여 공공임대주택의 입주의향에 미치는 요인을 실증분석하였으며, 주요 연구의 결과와 시사점은 다음과 같다. 설문결과의 로지스틱 회귀모형 분석결과, 청년 가구주의 공공임대주택 입주의향과 가구 및 주거특성, 지역별 주택특성, 공공임대주택 특성은 유의하였다. 요인별로 가구 및 주거 특성은 주택면적ㆍ가구주 소득ㆍ월 주거비가 유의하였고, 지역별 주택특성은 40㎡ 이하의 주택비율, 종합전세지수가 유의한 것으로 나타났으며, 공공임대주택 특성은 주택규모, 임대료, 거주기간이 유의하였다. 특히, 선행연구들에서 연구가 미미했던 공공임대주택 특성과 입주의향 간의 유의성이 높게 나타나 주택규모, 임대료, 거주기간 등에 대한 정책적 고려가 중요하였다. 연구의 시사점은 첫째, 수요와 공급측면에서 정부가 추진 중인 청년 가구의 소득기준 확대정책의 실효성을 위해서는 주택면적, 내부시설 등 주택의 질적측면의 개선이 필요하며, 둘째, 청년 공공임대주택의 지역별 공급물량에 대한 정책 수립 시, 민간임대주택 시장의 소형 주택물량과 전세 값 상승 폭에 대한 사전 조사 후 공급 시기와 물량을 차등적으로 결정할 필요가 있다. 셋째, 청년 가구의 삶의 질 향상 및 주거 불안 완화를 위해 주택면적, 분양전환 기준 등 공공임대주택 특성에 대한 적극적 개선이 필요하며 특히, 회가 주거기준을 개선하되 공용공간의 효율적 공급으로 주거비 부담을 완화하는 정책 방향이 요구된다. 마지막으로, 출ㆍ퇴근이 양호하며 대중교통이 편리한 도심권을 선호하는 청년계층의 특성을 고려하여 도시재생사업과 연계를 통한 청년주택의 공급을 활성화할 필요가 있다. This study empirically analyzed the factors affecting youth householders’ move-in into public rental housing assuming its cause of low occupancy as an imbalance between the demand and the government’s supply policies. The result shows the move-in intention into public rental housing by youth householders and household characteristics, housing by region, and public rental housing were significant. For the housing, the house size, household income, and housing expenses were significant. For the housing by region, the housing rate of houses less than 40㎡ and the comprehensive Jeonse price index were significant. The public rental houses, the size of houses, rental fees, and residence period were also significant. In particular, the characteristics of public rental houses were highly significant, which were not fully examined in the previous studies. The study's implications are as follows. First, for the policy to effectively expand income standards for young households, the quality of housing must be improved as well. Second, a preliminary inspection of the number of small private houses and the increase in Jeonse prices are needed when supplying public rental housing to each region. Third, there should be affirmative actions to improve housing policies related to housing space, residence period, and standards for conversion into rental housing. In particular, minimum housing standards should be improved, but the burden of housing fees should be alleviated. Lastly, the supply of urban houses needs to be revitalized.
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정수처리 효율 향상을 위한 강화 생물활성탄 공정의 적용
손희종(Heejong Son),정은영(Eun-Young Jung),염훈식(Hoon-Sik Yoom),김상구(Sang-Goo Kim),맹승규(Sung Kyu Maeng) 대한환경공학회 2020 대한환경공학회지 Vol.42 No.6
목적 : 본 연구에서는 기존 BAC (biological activated carbon) 공정과 인과 과산화수소를 투입하는 강화 BAC 공정에서의 부착 생물막의 특성과 BDOC (biodegradable dissolved organic carbon) 제거능을 낙동강 하류에 위치한 pilot-plant에서 동일한 운전조건으로 비교하였다. 낙동강 하류에 위치한 대규모 정수장들의 노후화된 O₃/BAC 공정의 운전효율 증대를 위한 적용가능성을 평가하였다. 방법 : 낙동강 하류에 위치한 정수장의 O₃/BAC 공정에서 2년 사용한 활성탄을 채집하여 사용하였다. 실험기간 동안 후오존은 1 mg・O₃/mg・DOC로 고정하여 투입하였다. BAC 공정 시스템은 내경 20 cm, 높이 250 cm의 아크릴컬럼 4개를 사용하였다. 공탑체류시간은 20분으로 고정하여 운전하였으며, 역세척은 주 1회 실시하였다. 4개의 BAC 컬럼들은 기존 BAC (control-BAC), 과산화수소를 투입한 강화 BAC (H₂O₂+BAC), 인을 투입한 강화 BAC(PO₄-P+BAC) 및 인과 과산화수소를 함께 투입한 강화 BAC (PO₄-P+H₂O₂+BAC)이다. PO₄-P를 투입한 강화 BAC 의 경우 유입수에 0.010 mg/L의 농도로 PO₄-P를 추가로 보충하였으며, H₂O₂를 투입한 BAC에서는 H₂O₂를 유입수에 1 mg/L의 농도로 투입하였다. 결과 및 토의 : 손상된 생물막의 회복능을 평가한 결과, H₂O₂+BAC에서는 control-BAC와 비교하여 생체량 회복율에 차이가 없었으나 PO₄-P+BAC에서는 생체량이 빠르게 회복되었다. 유기물 제거능이 정상상태 도달한 이후의 부착 생물막의 생체량과 활성도를 평가한 결과, PO₄-P+BAC에서는 control-BAC에 비해 전 여층에서 생체량과 활성도가 각각 20~86% 및 7~14% 정도 증가하였으며, H₂O₂+BAC에서는 활성도만 3~11% 정도 증대되었다. PO₄-P+H₂O₂+BAC에서는 생체량 및 활성도가 각각 27~87% 및 8~20% 정도 높게 나타났다. H₂O₂+BAC에서는 control-BAC에 비하여 BDOC 제거율이 20% 정도 높게 나타났으며, PO₄-P+BAC에서는 BDOC 제거율이 100% 이상 증대되었다. Control-BAC 유출수 중의 탈리된 총 세균수(total cell counts, TCC)는 평균 41.7×10<SUP>6</SUP> cells/mL이었으며, H₂O₂+BAC에서는 control-BAC와 비교하여 TCC가 49% 정도 감소하였고, PO₄-P+BAC와 PO₄-P+H₂O₂+BAC에서는 각각 67% 및 85% 정도 감소하여 강화 BAC 공정의 생물막이 control-BAC에 비하여 더 안정적으로 평가되었다. 결론 : 생물학적 처리공정의 일종인 BAC 공정에서 부착 생물막의 생체량과 활성도는 오염물질 제거능을 결정하는 중요 인자들 중 하나이다. PO₄-P와 H₂O₂를 투입한 강화 BAC 공정은 부착 생물막의 생체량과 활성도 증진에 매우 효과적이었다. H₂O₂에 비하여 PO₄-P를 투입한 강화 BAC 공정이 생물막의 생체량, BDOC 제거율 및 생물막의 안정도 측면에서 더욱 효과적인 것으로 나타났다. PO₄-P만 투입한 경우에 비해 PO₄-P와 H₂O₂를 함께 투입한 강화 BAC에서는 소폭으로 추가적인 효율 상승이 나타났다 Objectives : In this study, we compared the properties of the attached biofilm with the ability to remove biodegradable dissolved organic carbon (BDOC) in the conventional BAC (biologically activated carbon) process and the enhanced BAC process with phosphorus and hydrogen peroxide added. The enhanced BAC process was designed to increase the operational efficiency of the old O₃/BAC process by evaluating the applicability of large-scale water treatment facilities located downstream of the Nakdong River. Methods : The granular activated carbon which was used for 2 years in the O₃/BAC process in the water treatment plant located downstream of the Nakdong River was used in this experiment. During the experiment period, the ozone dosage was fixed at 1 mg・O₃/mg・DOC. Four acrylic columns with an inner diameter of 20 cm and a height of 250 cm were prepared. Empty bed contact time (EBCT) was fixed at 20 minutes and backwash was performed once a week. The four BAC columns are conventional BAC (control-BAC), enhanced BAC with hydrogen peroxide (H₂O₂+BAC), enhanced BAC with phosphorus (PO₄-P+BAC), and enhanced BAC with phosphorus and hydrogen peroxide together (PO₄-P+H₂O₂+BAC). In the case of enhanced BAC with PO₄-P added, PO₄-P was added with a concentration of 0.010 mg/L in the influent, and in BAC with H₂O₂, H₂O₂ was added with a concentration of 1 mg/L to the influent. Results and Discussion : As a result of evaluating the recovery ability of the damaged biofilm, there was no difference in the biomass recovery rate in the H₂O₂+BAC compared to the control-BAC, but the biomass was rapidly recovered in the PO₄-P+BAC. Considered the biomass and activity of the attached biofilm after the ability to remove organic substances reached a steady state, the biomass and activity in the entire filter layer of the PO₄-P+BAC increased by 20 to 86% and 7 to 14%, respectively, compared to the control-BAC. In the H₂O₂+BAC, only the activity increased by 3~11% and In the PO₄-P+H₂O₂+BAC, biomass and activity were high, about 27 to 87% and 8 to 20%, respectively. In the H₂O₂+BAC, the BDOC removal rate was higher than the control-BAC by 20%, and in the PO₄-P+BAC, the BDOC removal rate increased by more than 100%. Detached total cell counts (TCC) in the control-BAC effluent was 41.7×106 cells/mL on average, and in the H₂O₂+BAC, TCC was reduced by 49% compared to control-BAC and decreased by 67% and 85% in the PO₄-P+BAC and the PO₄-P+H₂O₂+BAC effluent. It means the biofilm of the enhanced BAC process was evaluated more stably than control-BAC. Conclusions : The biomass and the activity of the attached biofilm in the BAC process, are one of the important factors that determine the ability to remove contaminants. The enhanced BAC process combined PO₄-P with H₂O₂ was very effective in enhancing the biomass and the activity of the attached biofilm. The PO₄-P added enhanced BAC was more effective in terms of biomass, BDOC removal rate, and biofilm stability than the H₂O₂ added enhanced BAC. The enhanced BAC combined PO₄-P with H₂O₂ showed a slight increase additional efficiency compared to the PO₄-P added BAC.
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