게르마늄함유 농산물의 효능에 대한 연구

이명선(Myeong-Seon Lee) 한국엔터테인먼트산업학회 2016 한국엔터테인먼트산업학회논문지 Vol.10 No.6

천연 게르마늄 지하수와 농축수 및 게르마늄을 함유하고 있는 토지에서 재배한 미나리와 상추의 효능을 항산화효과와 항암효과로 분석하였다. 게르마늄을 함유하고 있는 토지에 지하원수 (18.3mg/g)와 농축수 (51.8ppb)로 미나리와 상추를 재배한 후 착즙한 액을 동결 건조하여 에탄올로 추출한 것을 실험에 사용하였다. 게르마늄함유 토지에 지하원수로 재배한 미나리에서 99.3mg/g, 상추는 5.6mg/g의 게르마늄이 검출되었고, 농축수로 재배한 미나리는 545.3ppb, 상추는 79.6mg/g의 게르마늄이 검출되어서 미나리가 상추보다 게르마늄 흡수율이 높은 것으로 확인되었다. 게르마늄을 함유하고 있는 미나리와 상추 추출물 0, 0.2, 2.0, 10.0, 50.0mg/ml의 농도에서 항산화 효과를 분석한 결과 대조군에 비해 농도에 의존하여 DPPH소거 활성이 증가하였고(p<0.05), 유방암 세포주 MDA-MB231과 대장암 세포주 HCT-116에 미나리와 상추 추출물을 50mg/ml의 농도로 처리한 경우 모두 암세포의 성장을 유의적으로 억제하였다(p<0.05). FACS에 의한 분석 결과, 천연 게르마늄 지하수와 게르마늄을 함유하고 있는 토지에서 재배한 미나리와 상추는 비교적 낮은 농도의 게르마늄을 함유하고 있음에도 불구하고 apoptosis를 유도하였다. 같은 농도의 추출액을 비교한 결과는 게르마늄함량이 높은 미나리가 항산화 효과와 항암효과가 좀더 높았다. 이상의 결과를 종합해보면, 게르마늄을 함유하고 있는 미나리와 상추는 게르마늄의 함량에 비례하여 항산화 및 항암효과가 있는 것으로 나타났다. 따라서 국민 식탁에 자주 오르는 식품을 대상으로 게르마늄 함량이 높은 농산물을 재배하여 보급하면 국민건강증진과 질병예방으로 의료비 절감에 기여할 것이며, 농가의 소득증대에도 도움을 줄 것으로 기대된다. Breast and colon cancer are the 10 leading causes of cancer deaths worldwide. Organic germanium has recently sparked interest following the publication of numerous papers on its therapeutic effects including cancer. The growing interest in the replacement of synthetic food antioxidents by natural ones has fostered research on the screening of plant-derived raw materials for identifying new antioxidants. The special attention of research today is focused on inexpensive sources from agricultural industries. This study conducted to investigate anticancer effects of dropwort and lettuce containing germanium in human colon cancer cells HCT-116 and human breast cancer cells MDAMB 231. In addition, DPPH radical scavenging activity was measured for evaluating the antioxidant activity of their extracts. When dropwort and lettuce were cultivated from soil with germaniumconcentrated water, its germanium contents in plant were 545.3 and 79.6mg/g, respectively. Dropwort and lettuce extract induced apoptosis and significantly inhibited the growth of HCT-116 and MDA-MB 231 cells at 50mg/ml of concentration(p<0.05). Also both extracts exhibited prominent antioxidant activity with significant correlation between germanium content in plant and DPPH(IC50) radical scavenging(p<0.05). On the basis of results obtained, agricultural products containing germanium could served as natural antioxidant, anticancer agent owing to their significant antioxidant and anticancer activity. Therefore they could be used as potential applications as therapeutic agents or as funtional food additives.

단백질 수준과 게르마늄 흑운모의 첨가가 산란생산성, 계란품질 및 분내 휘발성 지방산에 미치는 영향

이원백,김인호,홍종욱,권오석,민병준,손경승,정연권,Lee, Won-Baek,Kim, In-Ho,Hong, Jong-Uk,Kwon, O-Seok,Min, Byeong-Jun,Son, Gyeong-Seung,Jung, Yeon-Kwon 한국가금학회 2003 韓國家禽學會誌 Vol.30 No.4

본 연구의 목적은 단백질 수준이 산란계 사료내 게르마늄 흑운모의 첨가가 생산성, 난각특성 및 분내 악취성분 함량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 실시하였다. 사양시험은 51주령 ISA Brown 갈색계 144수를 공시하였으며, 처리구는 옥수수-대두박 위주의 저단백질 사료 (LPD), 고단백질 사료 (HPD), LPD 사료에 게르마늄흑운모를 1.0 첨가한 처리구와 (LPDGB; LPD+1.0% germanium biotite, (주)서봉바이오베스텍), HPD사료에 게르마늄흑운모를 1.0%(HPD-GB; HPD+1.0% germanium biotite)로 4개 처리를 하여 처리당 3반복, 반복당 12마리씩 완전 임의배치하였다. 총 56일간의 사양시험기간 동안, 산란율에서는 HPD 처리구가 유의적으로 증가하는 경향을 보였다(P<0.01). 난중은 게르마늄흑운모의 첨가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었으며(P<0.01), 난각강도에서는 처리구간 유의적인 차이는 나타나지 않았다 (P>0.05). 둔단부 두께를 측정한 결과 게르마늄흑운모 첨가에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. (P<0.02) 예단부, 중앙부의 난각두께를 측정한 결과 처리구간 유의적 차이는 보이지 않았다. 난황계수에서는 HPD사료를 급여한 처리구가 LPD 사료를 급여한 처리구보다 낮았다(P<0.01). 분중 Propionic acid(P<0.01)와 butyric acid (P<0.03)에서는 게르마늄흥운모를 첨가함에 따라 유의적으로 감소하는 경향을 나타내었다. Butyric acid에서는 HPD 처리구가 유의적으로 증가하는 경향을 보였다.(P<0.02). Acetic aicd에서도 게르마늄흑운모 첨가 처리구가 무첨가 처리구보다 유의적으로 감소하는 경향을 보였다.(P<0.01). $NH_3$-N에서는 LPD 사료의 경우보다 HPD 사료에서 게르마늄흑운모 첨가 효과가 나타난 것으로 보인다(P<0.05). 결과적으로 산란계 사료내 게르마늄흑운모의 첨가는 분내 휘발성 지방산 발생을 감소시켜 축사환경의 개선효과가 있을 것으로 사료된다. This study conducted to investigate the effect of dietary germanium biotite by protein level in laying hen diets. One hundred forty four, 51 weeks old ISA brown commercial layer, were used in experiment. Dietary treatments were 1) low protein diet(LPD), 2) high protein diet(HPD), 3) LPD-GB(LPD + 1.0% germanium biotite) and 4) HPD-GB(HPD + 1.0% germanium biotite). Henday egg production tended to be increased as the concentration of protein in diets increased with significant difference(P<0.01). Egg weight tended to decrease by increasing of supplementation germanium biotite in the diets(P<0.01). Egg shell breaking strength was not influenced by germanium biotite supplementation(P>0.05). Large band of egg decrease as increasing of supplementation germanium biotite in the diets(P<0.02). Sharp and middle band of egg were not influenced by germanium biotite supplementation. Egg yolk index tended to decrease as increasing of supplementation germanium biotite in the diets(p<0.01). Fecal propionic acid(P<0.01) and butyric acid(P<0.03) were decrease as the concentration of germanium biotite in the diet was increased. Also, butyric acid increased as the concentration of protein in diets increased with significant difference(P<0.02). Supplementation germanium biotite in the diet reduced the fecal acetic acid(P<0.01). Fecal $NH_3$-N of hens fed HPD-GB diet was decreased(P<0.05) compared to that LPD-GB diet. In conclusion, germanium biotite supplementation to layer diets can reduce fecal volatile fatty acid compabebts.

게르마늄 응축 공정의 모델링과 나노와이어 PMOSFET 응용

윤민아(Mina Yun),조성재(Seongjae Cho) 대한전자공학회 2016 전자공학회논문지 Vol.53 No.3

게르마늄 급여가 오리의 육질에 미치는 영향

김혜정,양성운,주명규,이규호,조수현,이성기 한국축산식품학회 2003 한국축산식품학회지 Vol.23 No.3

게르마늄의 급여가 오리의 육질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 게르마늄을 급여하지 않은 대조구(T1), 사육 11일-42일간 게르마늄 1% 급여구(72), 사육 0-10일에 게르마늄 침지수를 급여한 후에 11일-42일간 게르마늄 1% 급여구(T3)로 나누어 실험을 실시하였다. 도계 처리한 오리의 가슴육과 다리육을 분리하여 3$\pm$1$^{\circ}C$, 1,200 Lux에서 12일간 저장하면서 육질검사를 실시하였다. 육의 pH는 게르마늄 급여에 따른 영향은 없었고, 지방함량은 게르마늄 급여육이 대조구보다 유의적으로 높았다(p<0.05). 지방산 조성은 침지수 급여구(T2)가 T1이나 대조구에 비해 포화지방산 함량이 낮았고, 불포화지방산은 높았다. TPA 검사에서는 경도와 응집성이 침지수 급여구(T2)에서 대조구보다 낮은 값을 나타내었다(p<0.05). 게르마늄 급여구가 대조구에 비해 가슴육과 다리육 모두 콜레스테를 함량이 낮았으나 가슴육은 침지수 급여구(T2)만 통계적 유의차를 나타내었다(p<0.05). 냉장 저장기간 중에 대조구에 비해 게르마늄 급여구의 TBARS가 비교적 낮은 수준을 유지하여(p<0.05) 항산화 효과가 있는 것으로 나타났으며 급여구간 차이는 없었다. 게르마늄을 급여하면 저장중 육색의 L', b'와 ho값이 유의적으로 높았고 (p<0.05). a*값의 증가가 둔화되었다. 그러므로 오리에 게르마늄을 급여하면 육색과 연도가 개선되고 저장 중 산화가 지연되는 것으로 나타났다. This study was carried out to investigate the influence of dietary germanium supplementation on the meat quality of duck. Ducks raised for 42 days were slaughtered and the ground meats were stored at 3$^{\circ}C$ for 12 days under 1200 lux. Experimental treatments were divided into 3 kinds of meat from ducks fed germanium as follows; 1) Control(natural water + commercial feed), 2) T1(1~10 days: natural water + commercial feed, 11-42 days: natural water + commercial feed supplemented with 1 % germanium), 3) T2(1~10 days: germanium submersion water + commercial feed, 11~42 days: natural water + commercial feed supplemented with 1 % germanium). The pH of duck meat was not different among the treatments(p>0.05). The germanium treatments exhibited significantly higher crude fat content in both breast and thigh meat(p<0.05). In the fatty acid composition, T2 contained more unsaturated fatty acid than control or Tl. TPA(textural profile analysis) value such as hardness, gumminess, chewiness and adhesiveness decreased in meat from duck fed supplemental germanium. Cholesterol contents of duck meat decreased in dietary supplemental germanium treatment compared to control, but were not significantly different among them(p>0.05). Dietary germanium supplementation affected on lipid oxidation of meat during storage. TBARS of meat from duck fed germanium was lower than that of control(p<o.05), but was not significantly different between them(p>o.05). The CIE L*, b* and h$\^$0/ values of germanium treatments were significantly(p<c>.o5) higher than those of control. Also a* value showed more stable in germanium diet treatment during storage. Therefore, dietary supplemental germanium to duck resulted in light brownish color formation, improvement tenderness and retardation of lipid oxidation of meat during refrigerated storage.

미생물에 의한 GeO₂의 유기 게르마늄으로의 전환에 관한 연구

조봉금 건국대학교 자연과학연구소 1998 建國自然科學硏究誌 Vol.9 No.1

유기 게르마늄 함유 Alkalophilic Bacillus sp. TE 230은 기존 건강식품 소재로 이용될 수 있는 혈전 용해력을 가진 미생물로서 분리됐고, 이 균주를 이용해서 무기 Ge 를 농도별로 만들어 순양시킨 결과 혈전 용해력은 plasmin 과 같았고, 이 균체안에 유기성 Ge 함량은 순양되지 않는 것의 3~10배 증가된 결과를 보였다. 유기 게르마늄 함유 Bacillus 의 mutant 를 만들었을 때 이 mutant의 균체는 1,000ppm Ge 양의 414㎍/g를 축적했고 그 중 75%사 유기성 Ge 였고, 그 유기성 Ge는 혈전 용해효소와 함께 다시 균체내 유기성 게르마늄을 균체밖의 배지로 분비하였다. 1,000ppm 농도에서 반복적으로 순양시킨 것과 순양되지 않은 Bacillus를 이용하여 게르마늄을 첨가하지 않은 경우 발효초기에 첨가한 경우, 생육대수기에 첨가한 경우, 생육대수기에 6% Glucose와 함께 첨가한 겨우, Co, Ca, Zn, Cu 각 금속이온을 따로 1,000ppm Ge 와 함께 배양한 경우를 비교했을 때의 결과는 Germanium 만 첨가한 경우 보다 금속이온을 함께 넣고 배양한 쪽이 Ge축적양이 50% 감소됐고, 생육대수기에 6% Glucose 의 첨가는 2배 정도 축적양을 증가시켰으며 0.2% catechol 를 함께 첨가했을 때 균체내 Ge 축적양은 3.6배나 증가됐다. 혈전 용해력은 계속 유지되었고, 유기성 Ge인지 여부를 투석막을 통해서 24시간 dialysis 시켰을 때 투석막안에 75~80% 이상이 (분자량 10,000dalton) 고분자의 유기성 단백질들과 함께 남아 있으므로 유기성 Germanium으로 판단했다. A Process of Selective Screening and cyclic adaptation the conversion of GeO₂ to organically bound germanium by microorganisms was developed for healthy traditional soybean fermentation food using inorganic germanium adapted Alkalophilic Bacillus sp. TE 230. Alkalophilic Bacillus sp. TE 230 was isolated from Indonesia Tempe. Cyclic adaptation of isolated alkalophilic Bacillus sp. TE 230 against inorganic Germanium were sequentially carried out through stepwise increase of GeO₂concentration and cyclically adapted everyday by new same incubation condition and GeO₂contration for one week in order to produce high quantities of germanium bound Bacillus sp TE 230. Selected Bacillus sp. TE 230 from cyclic adaptation of 4,500ppm GeO₂concentration accumulated the highest levels, ranging from 1.5~2㎎ Ge/g wet wt. Respectively, when adapted Bacillus with 1,000ppm Ge and Fed batch culture condition were used, compared with non adapted, adapted cell was maintained fibrinolytic activity so much that plasmin and accumulation of organic Ge was enhanced 3.6 times by incubation in presence of 0.2%(w/v) catechol, 2 times by add after 6th incubation with 6% Glucose decreased to 50% by add after 6h incubation with each metal ion (Co, Cu, Zn, Ca) than incubation with only Ge 1,000ppm. Selected Bacillus sp. TE 230 mutant from cyclic adaptation of 1,000ppm GeO₂concentration accumulated to 0.4㎎/g wet wt, from culture were incubated in Alkali medium contain 1㎎/㎖ GeO₂final pH 9 at 37℃ for 72h. Exactly when incubation by means same condition except Ge from culture, accumulated organic Ge to 0.4㎎/g wet wt were secreted to same amount into the culture. Germanium taken up from this Bacillus is to be organically bound germanium by evedence of no difference of germanium content after dialysis.

LPS에 의한 급성 폐손상에서 게르마늄에 의한 호중구 세포사와 큰포식세포의 포식능 증가

이윤정,조현국,전경희 韓國電子顯微鏡學會 2008 Applied microscopy Vol.38 No.4

The essential factor of acute respiratory distress syndrome (ARDS), an acute lung injury accompanied commonly by sepsis syndrome is accumulation of neutrophils in lung tissue. The study attempted to confirm whether a lung injury would be decreased with the anti-inflammatory effect of germanium by the treated germanium prior to the development of ARDS and whether nitric oxide influence in suppressing a lung injury. Test groups were divided in the following structure for experiment; CON that has been administered with sodium chloride to airway, LPS administered with endotoxin for 5 hours in the same amount and 5 hours of endotoxin administered Ge+LPS following 1 hours of pre-treated germanium. The result of a test using experimental animals, infilteration of neutrophils (p<0.001) in bronchoalveolar lavage fluid (BALF) was significantly decreased, the structure of lung tissue was preserved relatively well, and much neutrophils with distinct positive were observed on tunel staining which showed increase of apoptotic neutrophils in the pre-treated germanium group compare to the endotoxin administrated group. In observation of ultrastructural changes of cell in BALF, phagocytic alveolar macrophage was increased in alveolar space, the nucleus of most engulfed neutrophils were condensed, and some apoptosis neutrophils appears to be DNA fragmentation and effacement of cellular organelles were found in intercellular matrix in the pre-treated germanium group. However, the nitric oxide showed increase in all the groups excluding CON, and the nitric oxide effect such as degranulation diminishing of mast cells and apoptosis increase of neutrophils in the pre-treated group only. The situation appears that there was change in internal environment of the experimental animal by the pre-treated germanium before the nitric oxide is produced and the anti-inflammatory effect activated the pre-processed germanium by nitric oxide which activated following the change. Therefore, the nitric oxide created from macrophage in accordance with the pre-treated germanium appears to influence in alleviating a lung injury. Accordingly, acute lung injury is alleviated by the anti-inflammatory effect of germanium such as inhibition of neutrophils migration, induction of neutrophil apoptosis and increase of phagocytic function of phagocyte, and the nitric oxide produced from activated macrophage by germanium would influence in suppressing a lung injury. 주로 패혈증후군에 의해 동반되는 급성 폐손상인 급성호흡곤란증후군(ARDS)의 가장 큰 원인은 폐조직 내에 축적된 호중구라 보고 게르마늄을 ARDS 발병 전에 투여했을 때 게르마늄의 항염증 효과로 폐손상이 감소되는지, 그리고 폐손상 억제에 산화질소가 관여하는지 확인하고자 하였다. 실험군은 생리식염수를 기도로 투여한 대조군 (CON), 동량의 내독소 5시간 투여군(LPS), 그리고 게르마늄을 1시간 전처리 후 내독소 5시간 투여군(Ge+LPS)으로 나누어 실험하였다. 실험동물을 이용한 실험결과 내독소의 주입으로 유도된 급성 폐손상에서 기관지폐세척액 내 호중구의 침윤은 게르마늄을 전처리함으로써 유의하게 감소하였다. 게르마늄 전처리군의 폐조직은 내독소 처리군에 비해 정상적으로 잘 보존된 편이었고, Tunel 염색에 뚜렷한 양성반응을 보이는 호중구가 많이 관찰되어 호중구의 세포사가 증가된 것으로 나타났다. 기관지폐세척액 내 세포의 미세구조변화의 관찰에서도 게르마늄 전처리군에서는 내독소 투여군에 비해 호중구를 탐식한 폐포강 큰포식세포들이 수적으로 증가되었고, 탐식된 호중구들은 대부분 핵이 응축된 모습이었으며, DNA 분절과 세포소기관의 소실을 보이는 세포사한 호중구도 세포간질에서 발견되었다. 그러나 산화질소는 대조군을 제외한 모든 군에서 증가현상을 보였지만 내독소 투여군과는 달리 게르마늄 전처리군에서만 비만세포의 탈과립화가 적어지고, 호중구의 세포사가 증가하는 등의 산화질소 효과가 나타났다. 이는 산화질소가 분비되기 전 게르마늄의 전처리에 의해 실험동물의 체내 환경의 변화가 야기되었고, 변화 후 작용한 산화질소에 의해 항염증 효과가 나타난 것으로 판단되어, 게르마늄의 전처리에 의해 큰포식세포로부터 생성된 산화질소가 폐손상을 완화시키는 데 관여할 것이라 추측된다. 이와 같은 실험결과로 볼 때, 호중구의 폐 침윤에 의한 폐포-모세혈관 장벽의 손상으로 초래되는 급성 폐손상에서 게르마늄의 항염증 작용, 즉 호중구의 유주현상 방해, 호중구의 세포사 유도 그리고 세포사한 호중구를 탐식하도록 큰포식세포의 탐식능을 증가시키는 효과로 호중구의 수가 감소되어 폐손상이 억제되고, 게르마늄에 의해 활성화된 큰포식세포에서 분비되는 산화질소가 폐손상을 억제시키는 데 관여할 것으로 추측된다.

게르마늄강화효모가 혈청지질 및 면역세포변화에 미치는 영향

이성희(Sung-Hee Lee),오선우(Sun-Woo Oh),노숙령(Sook-Nyung Rho),이복희(Bog-Hieu Lee),이현주(Hyun-Joo Lee),진동규(Dong-Kyu Jin) 한국식품영양과학회 2006 한국식품영양과학회지 Vol.35 No.6

본 연구는 게르마늄강화효모(germanium: 3,210 ppm, 400 ㎎×3회/day)가 인체의 혈청지질 및 면역세포 변화에 미치는 효과를 평가를 목적으로 50~75세의 남녀 50명을 대상으로 임상실험을 실시하였으며, 게르마늄강화효모 복용 전후에 따른 혈청지질 수준의 변화 및 면역증진 기능평가에 중요한 역할을 하는 NK세포, B세포, T세포 및 항암기능 효과를 지니는 TNF-α의 생성의 변화를 확인하였다. 대조군과 보충군 모두 보충 전, 4주, 8주 후의 헤모글로빈, 헤마토크릿, 적혈구 지표(red blood cell indices) 및 백혈구 수, 혈소판, 혈당, ALT, AST, ALP, BUN, Cr, TB, TP, Alb, A/G ratio, γ-globulin(g/dL)이 보충에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 총 콜레스테롤, LDL 콜레스테롤 및 HDL 콜레스테롤은 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았다. 중성지방의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 감소하는 것으로 나타났다. B세포의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. TNF-α의 경우 대조군에서는 보충 전, 후에 따른 유의적인 차이는 나타나지 않았으나, 게르마늄강화 효모 보충군에서는 보충 전에 비해 보충 8주 후에는 p<0.05 수준에서 유의적으로 증가하는 것으로 나타났다. 이는 게르마늄강화효모가 인체의 면역증진에 각종 암, 성인병의 예방과 치료, 인체 면역력의 증진 등 건강증진을 위한 새로운 기능성 원료로의 활용이 기대되며, 이에 대한 지속적인 연구가 사료된다. This study was established to investigate the effect of germanium-fortified yeasts on the serum lipid composition and immune system of human body. All 50 subjects with the age range of 50~75 were entered in this clinical trial for 6 months. The effects were determined by the proliferative responses of immune-mediated cells, T-cell, B-cell and NK-cell during daily supplementation with/without germanium-fortified yeast. The results of hematology and blood chemistry didn’t show any significant differences during admini-stration periods. Serum lipid compositions also didn’t show any significant differences during administration periods except triglyceride (TG) and VLDL-cholesterol. TG and VLDL-cholesterol levels were increased significantly by the consumption of germanium-fortified yeast (p<0.05). Immune mediated T-cell and NK-cell didn’t increased in both control and test group supplemented with germanium fortified yeast, while B-cell increased in the germanium fortified yeast group after 8 week (p<0.05). Also TNF-α increased in the group of germanium fortified yeast after 8 week (p<0.05) but not in the control group. From the above results, germanium fortified yeast is expected to be useful on the improvement of the cellular immune response and protection of organs from various chronic diseases.

광섬유 내 게르마늄 추출 특성 연구

이민석,서민혜,조성수,이영호,이수영 한국폐기물자원순환학회 2017 한국폐기물자원순환학회 학술대회 Vol.2017 No.05

게르마늄은 주로 광섬유, 반도체 등에 사용되고 있으며, 고가의 희소금속이므로 게르마늄에 대한 회수 및 재활용 기술 개발은 각국에서 경쟁적으로 진행되고 있다. 하지만 국내에서는 게르마늄에 대한 재활용 실적이 전무하며, 전량을 수입해서 사용하는 희소금속이므로 게르마늄에 대한 재활용 기술 개발이 필수적이다. 특히, 광케이블에 사용되는 광섬유에는 1km당 약 0.54g의 게르마늄을 함유하고 있으므로, 본 연구에서는 광섬유를 게르마늄 추출 대상으로 선정하였다. 또한, 게르마늄은 1kg당 150만원의 고가 희소 금속이므로 관련 기술 개발시 파급효과가 클 것으로 판단하였다. 본 개발 기술은 광섬유에서 실리카(Si)와 합금형태로 존재하는 게르마늄을 추출하기 위하여 Na 화합물과 염산을 이용한 선택적 추출을 적용하였으며, 게르마늄의 추출 효율을 알아보기 위하여 추출액에 대한 ICP 분석을 실시하였다. 본 연구에서 사용한 Na 화합물은 광섬유의 주성분인 실리카 성분을 석출시켜 제거하는 역할을 하며, 추출 용매인 염산은 질산, 황산과의 추출 효율을 비교하여 최종 추출 용매로 선정하여 실험을 진행하였다.

폐 광케이블에서 게르마늄 회수

이민석,이수영,조성수,서민혜,엄성현 한국공업화학회 2016 한국공업화학회 연구논문 초록집 Vol.2016 No.1

게르마늄은 1kg당 150만원의 고가 희소금속으로 국내에는 게르마늄 광산이 없고 전량 수입에 의존하는 금속이다. 게르마늄의 주요 용도는 광섬유, 반도체 등 국가 주력산업에 사용되며 가격이 높은 만큼 세계적으로 게르마늄 재활용이 활발하게 이루어지고 있으나, 국내에서는 재활용 실적이 전무한 상황으로 반도체 및 통신분야의 원료 확보 측면에서 재활용 기술 관련 연구개발이 시급하다. 특히, 본 연구에서 기술개발 대상으로 하고 있는 광섬유의 경우에는 1km당 0.54g의 게르마늄이 함유되어 있으며 광섬유 내 게르마늄 회수 기술 개발을 통한 기술 선점 시 파급 효과가 매우 클 것으로 판단된다. 기존 광섬유 내 게르마늄 회수 기술은 광섬유를 염화시킨 후 분별 증류를 통해 분별하고 가수분해/환원 공정을 거쳐 게르마늄으로 회수하였으나 게르마늄이 극소량 존재하기 때문에 회수에 어려움이 존재하였다. 본 연구에서는 폐 광케이블 내 광섬유에서 게르마늄을 추출하기 위한 전처리 공정으로 선택적 추출을 통한 고농도 게르마늄의 회수를 하고자 하였다. 이 때 사용한 산은 황산, 질산을 사용하였고 ICP 분석을 통하여 침출 조건에 따른 결과를 비교 분석하였다.

지리산 구례지역 토양 중 게르마늄(Ge) 분포 특성

김경수 ( Gyeong-soo Kim ),배주순 ( Ju-soon Bae ),송승리 ( Seung-ri Song ),윤설희 ( Seol-hee Yun ),박귀환 ( Gui-hwan Park ),하훈 ( Hoon Ha ),양수인 ( Soo-in Yang ) 한국환경기술학회 2016 한국환경기술학회지 Vol.17 No.3

본 연구는 지리산 구례지역 토양 중 게르마늄 분포특성을 조사하기 위해 실시하였다. 지리산 구례지역 지하수에 게르마늄이 함유되어 있다는 보고에 의해 구례지역 토양과 농산물의 게르마늄 함량을 분석하였다. 그리고 토양 중에 중금속이 일정량 존재하므로 게르마늄과의 관계를 확인하기 위해 토양오염실태조사지침에 근거하여 지목별 항목을 조사하였다. 또한 이를 토대로 구례지역 토양오염도를 평가하였다. 지리산 구례지역 토양에서 게르마늄 함량은 1.032 ∼ 1.979 ㎎/kg으로 나타났다. 농산물의 게르마늄 성분은 0.943 ∼ 19.518 ㎍/kg으로 분석되었으며, 쑥부쟁이 나물과 쌀에서 과일류 보다 상대적으로 높은 농도를 보였다. 토양오염실태조사 지침의 지목별 항목 분석결과 Cd, Cr⁶⁺, Hg, CN, 유기인은 검출되지 않았으며, pH의 평균이 5.9, Cu, Pb, Zn, Ni, As는 각각의 평균이 19.3, 14.3, 66.1, 19.7, 5.44 ㎎/kg 이었다. 결과적으로 Ni를 제외한 모든 항목이 전국 평균농도 이하로 나타나 지리산 토양은 오염되지 않은 청정한 토양으로 평가된다. 토양 중 게르마늄과 유해중금속의 상관관계 분석 결과는 유의성이 없는 것으로 나타났다. This study was performed to investigate characteristics of Ge distribution in Jirisan Gurye area. Content of Ge in the soil and crops was analyzed since several previous reports said that Ge was contained in the ground water from the area. The relationship between heavy metals and Ge was identified by analyzing the heavy metal contents and the concentration of Ge, simultaneously. The analysis was based on Soil Contamination Actual Condition Survey Guideline. The content of Ge in Jirisan Gurye soil was 1.032∼1.979 mg/kg. The Ge content in crops was verified to 0.943∼19.518 ㎍/kg. It was shown that higher concentration was obtained in aster and rice than in fruits. As a result of analyzing the soil samples, Hg, Cd, Cr⁶⁺, CN, organic phosphorus were not detected and each average concentration of Cu, Pb, Zn, Ni, and As was 19.3, 14.3, 66.1, 19.7, 7.45 mg/kg. The results showed that heavy metal contents are much less than the national average concentration except Ni showing the soil of Jirisan is not contaminated with heavy metals. It is shown that there is no correlation between Ge and harmful heavy metal.