[논문]쑥 추출물을 이용한 향균 및 김서림 방지에 관한 연구

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doi:10.17703/jcct.2020.6.4.599

쑥 추출물을 이용한 향균 및 김서림 방지에 관한 연구
Study on Antibacterial and Anti-Fogging using mugwort extract 원문보기

Journal of the convergence on culture technology : JCCT = 문화기술의 융합, v.6 no.4, 2020년, pp.599 - 604

초록
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코로나 19 이후 향균에 대한 인식이 많아 달라졌다. 외출 후의 손세정은 필수사항이 되었다. 또한 마스크 착용에 따라 안경에 김서림이 많이 발생한다. 이 문제점은 지금까지의 일상생활에 많은 불편함을 야기하고, 향균과 김서림 방지에 대한 우리들의 인식을 바꾸게 하였다. 이에 본 연구에서는 쑥 추출물을 이용하여 향균 및 김서림 방지에 효과가 있는지 연구를 하였다. 쑥 추출물을 얻기 위해 쑥의 건조과정, 알코올 추출과정, 동결건조과정을 거쳤다. 쑥 추출물과 3:7로 혼합된 징크옥사이드, 천연제올라이트 혼합물을 사용하여 향균성 테스트를 실시하였으며, 쑥 추출물과 기타 혼합물을 사용하여 김서림 방지 테스트를 실시하였다. 그 결과 향균성 테스트에서 시험균주로 사용된 E. coli와 K. pneumoniae의 경우 갯쑥추출물 1% 첨가배지부터 세균이 배양되지 않아 대표적인 그람음성균에 대한 항균력이 확인되었다. 김서림 방지 테스트에서 쑥 추출물 10wt% 혼합물이 고온부와 저온부 모두 매우 양호한 결과를 나타냈다. 우리는 쑥 추출물이 향균과 김서림 방지에 효과가 있어 코로나 19를 극복하는데 많은 도움을 줄 것으로 기대한다.

Abstract ▼ AI-Helper

Since Corona 19, awareness about antibacterial bacteria has changed. Hand washing after going out became a necessity. Also, fogging occurs a lot on the glasses depending on the wearing of the mask. This problem has caused a lot of discomfort in our daily life and changed our perception of antibacterial and anti-fogging. Therefore, in this study, we studied whether mugwort extract is effective in preventing antibacterial and fogging. To obtain the mugwort extract, mugwort was dried, alcohol extracted, and freeze-dried. An antibacterial test was performed using a mixture of mugwort extract, zinc oxide and natural zeolite mixed in 3:7, and a fogging test was performed using mugwort extract and other mixtures. As a result, in the case of E. coli and K. pneumoniae, which were used as test strains in the antibacterial test, the bacteria were not cultured from the medium added with 1% mugwort extract, and the antibacterial activity against representative Gram-negative bacteria was confirmed. In the anti-fog test, a 10 wt% mixture of mugwort extract showed very good results in both the hot and cold parts. We expect the mugwort extract to be effective in antibacterial and anti-fogging, thus helping to overcome Corona 19.

주제어

표/그림 (14)

그림 그림 1. 자연속의 갯쑥 Figure 1. Mugwort in nature
그림 그림 2. 최종 건조된 갯쑥 Figure 2. Final dried mugwort
그림 그림 3. Methyl alcohol을 이용한 갯쑥 추출 Figure 3. Mugwort extraction using methyl alcohol
그림 그림 4. Methyl alcohol 추출법으로 얻어진 갯쑥 추출물 Figure 4. Mugwort Extract obtained by methyl alcohol extraction method
그림 그림 5. 동결건조 후의 갯쑥추출물 Figure 5. Mugwort extract after freeze drying
표 표 1. 향균용 샘플 조성비 Table 1. Composition ratio of antibacterial sample
표 표 2. MacConkey 한천 배지의 성분 Table 2. MacConkey 한천 배지의 성분
그림 그림 6. 갯쑥추출물이 첨가된 MacConkey 한천 배지 Figure 6. MacConkey Agar Medium with Mugwort Extract
그림 그림 7. E. coli의 배양 (좌:10^-3, 우:10^-4) Figure 7. Culture of E. coli (Left:10^-3, Right:10^-4)
그림 그림 8. K. pneumoniae의 배양(좌:10^-3, 우:10^-4) Figure 8. Culture of K. pneumoniae (Left:10^-3, Right:10^-4)
표 표 3. 김서림 방지제 조성표 Table 3. Composition of anti-fog agent
표 표 4. 갯쑥 추출물을 이용한 김서림 방지효과 실험 결과 Table 4. Experimental results of anti-fogging effect using mugwort extract
그림 그림 9. 갯쑥 추출물의 농도예 따른 세균 배양(E. coli) 현황 Figure 9. Bacterial culture (E. coli) results according to the concentration of mugwort extract
그림 그림 10. 갯쑥 추출물의 농도예 따른 세균 배양(K. pneumoniae) 현황 Figure 10. Bacterial culture (K. pneumoniae) results according to the concentration of mugwort extract

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구에서는 자연에서 쉽게 구할 수 있는 쑥을 이용하여 그 추출물이 향균과 김서림 방지에 효과가 있어 친환경 제품과 관련 제품에 많은 응용이 가능할 지를 실험을 통해 확인하였다.

제안 방법

MacConkey 한천배지는 표 2의 성분으로 제조하였다(증류수 1L 기준). Escherichia coli ATCC 25922 균주(대장균)와 K. pneumoniae ATCC 13883 균주(폐렴간균)를 네펠로법 탁도(Nephelometry Turbidity Unit) 0.5로 설정한 다음, 10^-3과 10^-4배 희석하고 MacConkey 한천배지와 상기 제조한 샘플 1-3 조성물을 함께 첨가하고 제조한 배지에서 36℃항온기에서 24시간 세균을 배양하였다. 이 세균들은 Nephelometry Turbidity Unit(네펠로법 탁도) 0.
농도별로 미리 제조된 갯쑥추출액 첨가배지에 E. coli ATCC 25922 균주와 K. pneumoniae ATCC 13883 균주를 탁도 0.5로 맞춘 후, 그림과 같이 희석한 세균의 배양액을 spreading하였고 이를 36℃ 항온기에서 하룻밤 배양하여 배양된 세균을 관찰하였다. 본 연구에서 시험 균주로 사용된 E.
다음에 2급조건(온도 (20±2℃), 습도(65±5%))으로 조정한 항온실에 넣고, 30분간 방치한 후 흐림 상태를 관찰한다.
본 연구에서는 쑥 추출물과 징크옥사이드, 천연제올라트 혼합물의 향균성 테스트 및 쑥 추출물과 기타 혼합물의 김서림 방지 테스트를 실시하였다. 향균성 테스트에서 시험균주로 사용된 E.
그러나 각종계면활성제는 화학성분으로 되어 있고 환경오염의 주범이다. 본 연구에서는 화학계면활성제를 대신하여 탄산수소나트륨(일명 베이킹파우더)과 같은 천연성분과 갯쑥추출물 등을 혼합하여 표 3과 같이 김서림 방지제 조성을 하였다.
실험재료 및 기구로는 갯쑥추출물 1g을 100mL 메스플라스크에 취하고 증류수로 100mL 용액을 제조하였다. 수증기 발생병은 비커 500mL의 주입구가 없고, 온도계 100P, 수증기 발생병 안에서 발생한 수증기가 응집하는 것을 방지하기 위하여 통기관 및 수증기 배출관이 있는 것을 사용하였다. 항온 수조는 200mm 이상, 내용적 5L 이상으로 보온 상자를 (43±2℃)로 온도조절 가능한 것을 사용하였다.
한국산업표준 KS G 3307의 안경용 흐림 방지제 시험 방법(Methods of anti-fogging test for spectacle lens)에 따라 실험을 하였다. 시험 항목으로는 고온부 흐림 방지성과 저온부 흐림 방지성을 나누어 실험하였다[6].
5로 설정한 다음, 10^-3과 10^-4배 희석하고 MacConkey 한천배지와 상기 제조한 샘플 1-3 조성물을 함께 첨가하고 제조한 배지에서 36℃항온기에서 24시간 세균을 배양하였다. 이 세균들은 Nephelometry Turbidity Unit(네펠로법 탁도) 0.5로 맞춘 후, 10-3배 희석하고 샘플 1-3을 각각 첨가하고 제조된 배지에서 36℃ 항온기 상에서 24시간 배양하고 그 균수를 관찰하였다.
이 시험은 고온(-5~+5℃)에서 흐림 방지제의 흐림 방지 성능을 조사하는 방법으로, 도수 없는(±0.00) 안경 렌즈의 양쪽면에 흐림 방지제를 도포하고, 저온 항온조에 30분간 유지시킨 후, 온도 (20±2℃), 습도(65±5%)로 유지한 항온실에 넣고, 안경 렌즈의 흐림 또는 이슬 상태를 관찰한다.
그림 1은 자연에서 관찰되는 자연 갯쑥을 그림 2는 실험절차에 따라 최종 건조된 갯쑥을 나타냈다. 획득한 갯쑥은 부패를 방지를 위해 통풍이 잘되고 햇볕이 좋은 곳을 선정하고 자주 뒤집어주면서 2주간 완전히 건조시켰다. 또한 마지막 2-3일간은 60℃ 열풍건조기에서 최종건조과정을 거쳤다.

대상 데이터

갯쑥 추출물을 이용하여 향균용 샘플을 표 1과 같이 제조하였다. 징크옥사이드와 천연제올라이트는 3:7로 배합을 하고 갯쑥 추출물만 조성비를 달리하였다.
갯쑥 추출액을 여과지(Advantec NO. 2, 5um 필터 페이퍼)를 이용하여 여과시킨 후, 감압 농축기에서 methyl alcohol을 제거시켜 순수한 갯쑥 추출물만을 획득하였다. 그림 4는 methyl alcohol 추출법으로 얻어진 갯쑥 추출물을 나타냈다.
01mmHg의 진공에서 얼음 결정을 승화시켜 24시간 이상 건조하였다. 동결건조가 끝난후, 그 산물을 conical tube에 보관하여 향균과 김서림 방지 실험에 사용하였다. 그림 5에 사용한 동결견조 후의 갯쑥추출물을 나타냈다.
본 연구를 위하여 제주도의 어느 농장에서 건조되지 않은 갯쑥 3kg을 구입하였다. 그림 1은 자연에서 관찰되는 자연 갯쑥을 그림 2는 실험절차에 따라 최종 건조된 갯쑥을 나타냈다.
시험체로는 안경렌즈를 대신하여 유리판과 폴리카보네이트판(지름 65±1mm, 두께 2.0±0.5mm)을 사용하였다.
유리판과 폴리카보네이트판(지름 65±1mm, 두께 2.0±0.5mm)을 사용하였다.

이론/모형

본 연구에서는 앞에서 설명한 추출방법 중 가장 많이 사용되는 알코올추출법 중 methyl alcohol 추출법을 선택하였다. 완전히 건조된 갯쑥을 추출기에 넣고 methyl alcohol과 함께 담근 후, 항온수조에서 일정 온도 상에서 추출하였다.
한국산업표준 KS G 3307의 안경용 흐림 방지제 시험 방법(Methods of anti-fogging test for spectacle lens)에 따라 실험을 하였다. 시험 항목으로는 고온부 흐림 방지성과 저온부 흐림 방지성을 나누어 실험하였다[6].

성능/효과

5로 맞춘 후, 그림과 같이 희석한 세균의 배양액을 spreading하였고 이를 36℃ 항온기에서 하룻밤 배양하여 배양된 세균을 관찰하였다. 본 연구에서 시험 균주로 사용된 E. coli와 K. pneumoniae의 경우 갯쑥추출물 1% 첨가배지부터 세균이 배양되지 않아 대표적인 그람음성균에 대한 항균력이 확인되었다. 그 결과를 그림 9와 그림 10에 나타냈다
본 연구에서는 쑥 추출물과 징크옥사이드, 천연제올라트 혼합물의 향균성 테스트 및 쑥 추출물과 기타 혼합물의 김서림 방지 테스트를 실시하였다. 향균성 테스트에서 시험균주로 사용된 E. coli와 K. pneumoniae의 경우 갯쑥추출물 1% 첨가배지부터 세균이 배양되지 않아 대표적인 그람음성균에 대한 항균력이 확인되었다. 김서림 방지 테스트에서 쑥 추출물 10wt% 혼합물이 고온부와 저온부 모두 매우 양호한 결과를 나타냈다.

후속연구

김서림 방지 테스트에서 쑥 추출물 10wt% 혼합물이 고온부와 저온부 모두 매우 양호한 결과를 나타냈다. 우리는 쑥 추출물이 향균과 김서림 방지에 효과가 있다는 실험 결과로부터 친환경 제품과 관련 제품에 응용이 가능할 것으로 판단하였다.

참고문헌 (6)

Y. L. Choi, "A study on the emotional experiences of child care teachers and changes in their daily routine in centers after COVID-19," Journal of Sport and Leisure Studies, Vol.2, No.1, pp. 253-279. 2020.
H. Y. Yang, "Differences in depression and psychological emotions according to the degree of self-elasticity of college freshmen in COVID-19," The Journal of the Convergence on Culture Technology, Vol.6 No.3 pp. 75-81, 2020.
Korea Consumer Agency, "Fogging prevention agent safety survey," Safety report, pp. 1-22, 2018.
C. G. Hyun, W. J. Yoon, and K. C. Kang, "Essential Oil Extract of Artemisia fukudo Having Anti-inflammatory Activity and Anti-microbial Activity and Use Thereof," Korean Intellectual Property Office, 10-2011-0036330, 2009.
W. J. Yoon, J. A. Lee, K. M. Kim, J. Y. Kim, and S. Y. Park, "In vitro Anti-inflammatory Activity of the Artemisia fukudo Extracts in Murine Macrophage RAW 264.7 Cells," Korean Journal of Food Science and Technology, Vol. 37, No. 4 op. 464-469, 2007.
Methods of anti-fogging test for spectacle lens, KS G 3307.

저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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