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ELISA 실험 보고서 (원리, 실험 과정, 결과 분석, 그래프) 평가A+최고예요

ELISA 실험 보고서BackgroundELISA란 Enzyme-Linked Immunosorbent Assay의 약자로, 효소를 항체나 항원에 결합시켜서 효소의 활성을 측정함으로써 항원-항체 반응의 강도와 양을 정량적으로 측정하는 방법으로 오늘날 가장 많이 사용되는 면역정량법이다. EILSA는 크게 Direct, Indirect, Sandwich, Competitive EILSA와 같이 총 4가지로 나뉜다.Direct ELISA는 항원과 반응할 항체에 바로 효소를 결합시켜 사용하는 방법이다. 항원이 고정되어 있고, 1차 항체만을 이용해 항원 농도를 검출하거나 정량화한다. 이렇게 최소의 절차를 이용했기 때문에 2차 항체와의 교차 반응을 막을 수 있다는 장점이 있다. 하지만 모든 1차 항체를 표지해야 하기 때문에 항체가 표지 목적으로 적합해야 하며 실험 비용이 높다.Indirect ELISA는 1차 항체를 표지하는 것이 아니라 1차 항체를 인식하는 2차 항체에 효소를 결합시켜 이를 검출하여 정량화하는 방법이다. 이 방법을 사용하면 2차 항체로 신호를 증폭할 수 있고, 다양한 분석을 위해 사용할 수 있다. 하지만 2차 항체의 부가적인 교차 반응이 발생할 수도 있다.Sandwich ELISA는 어떤 항원에 대한 항체를 플레이트에 먼저 결합시키고, 그 항체에 항원을 결합시킨 다음 직접, 간접적인 방법으로 조사하는 방법이다. 항원의 양이 적거나 미지의 샘플을 조사할 때 주로 사용한다. 항원 특이성이 매우 높고 민감하여 항원을 굳이 정제하지 않아도 된다는 장점이 있다. 단 항원에 최소 2개 이상의 항체 결합 자리가 존재해야 한다.이 때 주요 실험과정은 다음과 같다. 제일 먼저 플레이트를 capture antibody로 코팅한다. 이후 이에 맞는 항원을 항체와 결합시킨다. 그리고 detection antibody를 첨가시켜 항원에 결합하도록 한다. 그 다음 순서로 enzyme-linked antibody를 첨가하여 detection antibody에 결합한다. 그리고 기질호로 인해 정확한 데이터 수집을 하기 어렵고 sample 간의 변동이 커져 오차가 많이 날 수 있다.항체란먼저 항체의 구조에 대해 설명하겠다. 항체는 항원에 대응하기 위해 만들어진 면역 반응의 산물로 2개의 heavy chain과 2개의 light chain이 이황화결합으로 연결된 Y자형의 단백질이다. 이 heavy chain의 형태에 따라 다섯 가지의 동종형(isotype)으로 나뉘는데 IgG, IgA, IgD, IgM, IgE 등이 있다.항체는 다시 Monoclonal antibody와 Polyclonal antibody로 나뉜다. Monoclonal antibody는 한 종류의 세포에서 비롯되어 전부 동일한 클론 항체이다. 단일클론항체를 제작하기 위해서는 먼저 특정 항원을 동물에 주입하고 그 항원에 대한 항체가 생성되면 그 동물에게서 B 림프구를 분리한다. 이 B 림프구는 항체를 생산하지만 체외 환경에서는 생산하지 않기 때문에 체외 환경에서도 무한정 분열하는 골수종 세포와 B 림프구를 결합시켜 잡종세포(hybridoma)를 만든다. 이 잡종세포들을 종류별로 분리하여 배양하면 각각의 monoclonal antibody를 대량생산할 수 있다. 이 때문에 생산 비용이 높고 단 하나의 항원결정기에만 특이적으로 반응하는 능력이 있다.Polyclonal antibody는 특정 항원에 대해 여러 B 림프구에서 생성된 항체들을 지칭한다. 서로 다른 B 림프구에서 생산됐기 때문에 각각의 항체들은 항원의 다양한 epitope를 인식하고 다른 항원인식부위를 가진다. 그래서 단백질 구조의 미세한 변화에 일일이 영향을 받지 않으며 target molecule의 여러 가지 부위에 결합할 수 있다. Monoclonal antibody보다 생산 비용도 낮아 다방면으로 사용하기 적합하다.우리가 설계할 ELISA 실험은 IgG를 사용한다. IgG는 Hyperlink "https://terms.naver.com/entry.nhn?docId=489724&ref=y" 독소와 Hyperlinkample 내에서 표적 물질이 검출될 수 있는 최소한의 농도를 뜻한다.standard deviation = (N=number of samples)LOD =LOQ(Limit of quantification, 정량 한계)는 sample 내에서 표적 물질의 정량 분석이 가능한 최소한의 농도를 뜻한다.LOQ =MaterialsReagentsMouse IgG capture antibodyMouse IgG (used as antigen)Biotin conjugated Mouse IgG detection antibodyNA-HRP: NeutrAvidin이 conjugated된 HorseRadish PeroxidaseTMBStop solutionToolsPipette1.5ml tubeTipContrifuge & vortexGlove, tissue, Name pen, FoilPlate-reader3. ELISA Process : 실험 과정용액 준비하기Antigen solution preparation준비물 : PBS, 1.5ml 튜브 6개, 1000ng/ml IgG solution 500튜브에 각각 1000, 100, 10, 1, 0.1, 0ng/ml라고 적어둔다.미리 준비한 1000ng/ml Ig G 용액 중에서 250를 다른 튜브로 옮긴다.100, 10, 1, 0.1ng/ml tube에는 PBS를 각각 225씩 넣고 0ng/ml tube에는 PBS를 250 넣어준다.1000ng/ml 용액에서 25 만큼 꺼내고 100ng/ml tube에 넣는다.Voltex로 잘 섞어주고 centrifuge을 이용해 뚜껑에 붙은 용액을 내려준다.같은 방식으로 10, 1, 0.1ng/ml 용액도 만든다.Detection antibody solution 만들기준비물 : 2차 antibody buffer, 0.6mg/ml detection/antibody2차 antibody buffer 1500를 tube에 넣는다.그 후 6.25를 제거한다.0.6mg/ml mouse IgG detection an이 과정을 총 5회 반복한다.빛을 비춰봐서 먼지가 있으면 다시 반복하고 없을 경우 다음 단계를 진행한다.Detection antibody incubationWashing이 끝난 후 detection antibody를 넣는다.이 때 2.5 농도의 2nd antibody buffer를 이용한다.Detection antibody 100를 well에 넣고 37 조건에서 30분 동안 incubate한다.Washing300 PBST를 이용해 well을 채워서 제거한다.이 과정을 총 5회 반복한다.빛을 비춰봐서 먼지가 있으면 다시 반복하고 없을 경우 다음 단계를 진행한다.NA-HRP incubation1X PBS 용액을 50ng/ml 이용한다.준비된 NA-HRP 용액 100을 well에 넣는다.은박지로 감싼 상태로 37 조건에서 30분 동안 incubate한다.Washing300 PBST를 이용해 well을 채워서 제거한다.이 과정을 총 5회 반복한다.빛을 비춰봐서 먼지가 있으면 다시 반복하고 없을 경우 다음 단계를 진행한다.Substrate incubationTMB 용액 100를 well에 넣는다.은박지로 감싸고 상온에서 15분 동안 반응시킨다.이후 용액의 색이 파란색으로 바뀌는 것을 확인한다.Stop solution용액을 버리지 말고 바로 stop solution을 가해 반응을 끝낸다.Stop solution 50를 각각의 well에 가한다.이때 파란색에서 노란색으로의 색 변화를 관찰한다.MeasurementMicroplate reader를 이용해 405nm에서의 흡광도를 측정한다.4. Result (ELISA 결과) 표 및 그래프항원 농도(ng/ml)실험1실험2평균표준편차변동계수00.1790.1690.1740.0070714.1%0.10.1670.1480.15750.0134358.5%10.1780.1640.1710.0098995.8%100.560.4690.51450.06434712.5%1002.7752.8262.80050.0360621.3%앞서 서술한 실험 과정에 따라전히 탐지되지 않았을 수 있다.두 번째로 여러 번의 washing 과정에서 항원 항체 복합체가 손실되거나 antibody가 잘 washing되지 않았을 수 있다. 만약 이러한 일이 일어났다면 antibody coating도 이론대로 완벽하게 이루어지지 않았을 것이고 항체도 다른 부수적인 결합을 하여 실험적 오류를 발생시켰을 것이다.세 번째 원인은 pipetting 과정의 오류이다. 피펫으로 배분되는 액체는 평형 상태가 아닌 경우 온도, 상대 습도, 증기압 등 주변 환경에 의해 sample 용량이 변경될 수 있다. 실제로 용액을 오래 취급할 경우 인체의 열이 피펫으로 전달되어 미세한 부피 변화가 발생할 수 있다고 한다. 이로 인해 각 well에 일정량만큼 용액을 넣었을 때 완벽하게 동량의 액체가 담기지 못해 실험 조건이 well마다 미세하게 다른 상태에서 진행됐을 가능성이 있다.6. 결론이 실험은 sandwich ELISA를 이용해 항원 항체 반응을 이용해 표적 물질을 탐지하는 실험이었다. 준비하기 앞서 ELISA의 종류와 각 실험 과정이 필요한 이유에 대해 공부하고, 특정 농도의 용액을 만드는 방법과 washing, pipetting techniques, incubation, centrifuge과 같이 다양한 기술에 대해 배웠다. 처음에는 매우 복잡하게 보였지만 그 원리를 알아갈수록 매우 체계적이라는 생각이 들었고, 항원 항체 반응 여부를 직접 눈으로 확인할 수 없어 이렇게 흡광도로 탐지한다는 사실이 기발하면서도 매우 흥미로웠다. 실험을 직접 해보고 싶다는 아쉬움이 들었지만, 그와 동시에 이렇게 생물학적 원리를 이용한 다양한 실험들을 많이 접해보고 싶다는 생각이 들었다.7. 참고문헌ELISA 실험 방법 Hyperlink "http://www.dynebio.co.kr/yc/bbs/board.php?bo_table=data1&wr_id=13&page=2" http://www.dynebio.co.kr/yc/bbs/board.php?bo_table=data1&wr_i

공학/기술| 2021.07.17| 12페이지| 9,900원| 조회(5,002)

레포트, 생물학실험, ELISA, 효소면역정량법, ELISA 레포트

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갈등이 잘 드러나는 소설 (구운몽, 역마, 난쟁이가 쏘아올린 공, 오발탄)

갈등이 잘 드러나는 소설 찾기목차 1. 구운몽 의 갈래 , 등장인물 , 줄거리 , 갈등 구조 2. 역마 의 갈래 , 등장인물 , 줄거리 , 갈등 구조 3. 오발탄 의 갈래 , 등장인물 , 줄거리 , 갈등 구조 4. 난쟁이가 쏘아올린 공 의 갈래 , 등장인물 , 줄거리 갈등 구조갈래 : 고전 소설 , 한문 소설 , 몽자류 소설 성격 : 불교적 , 구도적 배경 : 중국 당나라 남악 형산의 연화봉 ( 현실 ), 중국 일대 ( 꿈 ) 구성 : 현실 ( 선계 ) 과 꿈 ( 인간계 ) 이 교차하는 환몽 ( 幻夢 ) 구조 주제 : 인생 무상과 불법에의 귀의 구운몽 - 김만중 * 몽자류 소설이란 ? 환몽구조로 주인공이 꿈을 꾸는 과정을 거쳐 꿈 속에서 다른 인물로 태어나 새로운 삶을 경험한 뒤에 다시 꿈에서 깨는 과정을 거쳐 심오한 깨달음을 얻게 된다는 구조성진 : 육관대사의 수제자로 비범한 인물 . 속세에 미련을 두고 속세에 환생하여 팔선녀와 더불어 갖은 영화부귀를 누리지만 그것이 한갓 허망한 꿈임을 깨닫고 본성을 발견한다 . 육관 대사 : 세상의 모든 일을 관통할 수 있는 도통한 중 . 성진의 스승으로서 성진의 번뇌를 성진으로 하여금 직접 벗도록 한다 . 호승 ( 胡僧 ; 외국의 승려 ) 으로 변신하여 속세에 내려가 성진을 깨우쳐 성진으로 하여금 본성을 깨닫게 만드는 역할을 한다 . 팔선녀 : 성진과 함께 남녀의 정욕을 탐하고 속세를 흠모하다 인생무상을 깨닫고 불도에 입문한다 . 구운몽 - 김만중중국 당나라 때 남악 형산에는 천축국에서 당나라로 불법을 베풀러 온 육관 대사와 그 수제자 성진이 있었다 . 어느 날 , 성진은 스승의 심부름으로 요앙에게 갔다가 술을 마시게 되고 , 돌아오는 길에 팔선녀와 만나 놀기도 하였다 . 자신의 방으로 돌아온 성진은 남녀 간의 정과 속세의 부귀영화를 그리워하다 육관 대사의 노여움을 사 팔선녀와 함께 인간 세상으로 보내진다 . 성진은 인간 세상에서 양소유로 태어나 문무를 떨치고 팔선녀와 결혼하는 등 온갖 부귀영화를 한껏 누린다 . 그런데 . 그 후 육관 대사는 성진과 팔선녀에게 가르침을 베풀어 득도하게 하고 , 성진에게 자리를 물려준 뒤 천축국으로 돌아간다 . 성진과 팔선녀는 오랜 세월 동안 불도를 닦은 뒤 모두 극락으로 간다 . 구운몽 - 김만중이상과 욕망의 대립 이 소설에서는 불교적 , 종교적 구원을 지향하는 이상과 세속적 욕망이 갈등하고 있다 . 또한 꿈에서의 양소유 와 현실에서의 성진이 이념적으로 대립 되고 있다 . 구운몽 - 김만중 불가와 유가의 이념 대립작자 : 김동리 (1913~1995) 갈래 : 단편 소설 , 본격 소설 , 순수 소설 성격 : 운명론적 , 무속적 배경 : 전라 , 경상도의 경계 지역인 화개 장터 주제 : 운명에 순응을 통한 인간 구원 역마 - 김동리성기 : 화개장터 주막집 옥화의 아들 . 역마살을 타고난 운명적 인물 . 계연에게 사랑의 감정을 느꼈으나 자신의 이모임을 알고 자신의 팔자에 따라 장돌뱅이로 나선다 . 정적인 인물 . 옥화 : 주막집 주인 . 성기의 모 . 계연을 며느리로 맞아들이려 했으나 자신의 동생임을 알고 성기를 설득하나 실패함 . 계연 : 체장수 영감이 나이 50 이 넘어 낳은 딸 . 옥화의 이복 동생 . 성기를 사랑하나 사랑을 이루지 못하고 아버지를 따라 떠남 . 체장수 : 계연의 부 . 역마살이 낀 인물로 36 년 전 옥화의 어머니와 관계한 일이 있음 . * 역마살 : 한 곳에 머물지 못하고 이리저리 떠돌아 다닐 수밖에 없는 운명 역마 - 김동리남사당 패 우두머리가 경남 하동의 화개장터에서 주막집 홀어미와 하룻밤의 인연을 맺는다 . 그는 전라도 지방을 여행하다가 40 여 년만에야 어린 딸 계연이를 데리고 화개에 들른다 . 옛 주막집에는 그 홀어미 대신 딸이 환대한다 . 화개 장터에서 주막을 꾸려 가며 사는 옥화는 하나밖에 없는 아들의 역마살을 없애기 위해 쌍계사에 보내 생활하게 하고 장날에만 집에 와 있게 한다 . 어느 날 , 체장수 영감이 딸 계연을 데리고 와 주막에 맡기고 장삿길을 떠난다 . 옥화는 계연을 성기와 결혼시켜 역마살을 막아 당 패 우두머리가 바로 체장수 영감이고 , 옥화와 계연은 서로 이복 자매가 되는 예감이 든 것이다 . 체장수 영감이 돌아옴으로써 예감은 맞게 되고 , 옥화와 계연이 이복 자매임이 밝혀지게 된다 . 36 년 전 , 옥화의 모와 하룻밤 관계한 체장수의 딸이 옥화임이 밝혀진 것이다 . 서로 맺어질 수 없는 사이이기에 채장수 영감은 계연을 데리고 고향으로 떠나가게 된다 . 이 일이 있은 후 성기는 중병을 앓게 되고 병이 낫자 역마살을 따라 엿판을 꾸려 집을 떠난다 . 역마 - 김동리역마 - 김동리 이 소설은 사랑을 하고 싶은 성기 앞에 사랑할 수 없는 처지가 운명처럼 가로막고 있다 . 사랑을 택하고 정착하는 일은 성기에게 역마살이라는 운명을 거스르는 일이다 . 이 소설에서 갈등은 사랑과 정착하고자 하는 욕망과 역마살이라는 운명이 대결구도로 펼쳐지다 결국 주인공이 운명에 순응하면서 해소된다 . 개인과 운명과의 갈등오발탄 갈래 : 단편 소설 , 전후 소설 배경 : 시간 (6.25 전쟁 직후 ), 공간 ( 실향민들이 모여 사는 해방촌 ) 시점 : 전지적 작가 시점 주제 : 전후의 비참한 사회 속에서 정신적 지표를 잃은 불행한 한 인간의 비극 , 부조리한 사회 구조 속에서 패배하는 양심적 인간의 비애철호 : 계리사 사무실 서기로 , 양심을 지키며 성실하게 살아가려고 애쓰다가 좌절하는 인물 . 전후의 현실에 적응하지 못하는 인간형 명호 : 철호의 동생 . 전후의 희망 없는 세상에 분노를 느끼며 한탕주의로 살아가려는 인물 . 권총강도 행각을 벌이다가 경찰에 잡힘 . 당시 젊은이들의 뿌리깊은 좌절과 분노를 상징하는 인물 명숙 : 철호의 여동생 . 가족을 위해 자신을 희생하지만 양공주라는 생각 때문에 가족들과 유대를 맺지 않는 자기 폐쇄적인 모습을 보임 . 전후 사회의 현실적 비극과 가치관의 붕괴를 잘 보여 주는 인물 어머니 : 북쪽고향을 그리다가 미쳐버린 실향민의 대표 . 분단의 비극적 현실을 극명하게 보여주는 인물 . 아내 : 가난에 시달리다 해산 중에 죽게 되는 명문 음대 출 명숙과 함께 살고 있다 . 산비탈 해방촌 다 쓰러져 가는 판잣집인 그의 집에 들어가면 어머니의 ' 가자 ! 가자 !' 하는 소리가 들린다 . 삼팔선 때문에 고향으로 돌아갈 수 없다고 수없이 말했으나 , 어머니는 이해도 못하고 그 소리를 멈추지도 않는다 . 동생 영호는 자기 방식대로 마음대로 살겠다고 하면서 철호를 힐난한다 . 이튿날 영호가 권총 강도를 하다가 붙잡힌다 . 경찰서에 들렀다가 집으로 돌아간 철호는 아내가 산고를 겪다가 위독하다는 소식을 듣고 명숙에게 돈을 받아 병원으로 가지만 아내 는 이미 죽어 있었다 . 넋을 잃은 채 병원을 나온 철호 는 치과 병원 앞을 지나다가 갑자기 충치가 아파옴을 느끼고 , 두 군데나 들러 사의 만류를 뿌리치고 충치를 모두 뽑아버린다 . 택시를 잡아탄 철호는 해방 촌에서 경찰서 , 병원으로 행선지를 바꾸면서 극도의 혼란 상태에 빠진다 . 철호가 탄 택시는 목적지도 없이 달려가고 철호는 의식이 가물가물해지는 가 운데 선지같은 피를 흘린다 . 오발탄오발탄 현실과 타협하는 인물과 그렇지 않은 인물 간의 대립과 갈등 이 소설에서는 양심에 따라 살고자 하는 철호와 그까짓 양심이 무슨 필요가 있느냐며 권총 강도짓을 해 버린 명호와 가난을 견딜 수 없어 양공주 노릇을 하는 명숙과 대립하는 철호 간의 갈등이 드러나 있다 . 또 , 본질적으로는 갈등을 초래하는 시대적 현실 때문에 인간이 양심이라는 것을 둘러 싸고 갈등하고 있다 . 개인과 사회간의 갈등난쟁이가 쏘아올린 작은 공 갈래 : 단편소설 배경 : 1970 년대 서울 변두리의 산업화 과정 시점 : 1 인칭 주인공 시점 주제 : 도시 빈민의 고통과 좌절아버지 : 변두리 생활로 전전하다 삶의 절망 끝에 공장 굴뚝 위에서 ' 달나라 ' 를 향해 종이 비행기를 날리고 작은 쇠공을 쏘아 올리다 추락사한다 . 어머니 : 노동 현장에 뛰어들어 어렵게 가계를 꾸려 나간다 . 큰아들 영수 : 공장을 다니다가 노동 운동에 뛰어든다 . 둘째 아들 영호 : 노동자 . 전기 회상에서 일한다 . 딸 영희 :하고 , 어머니는 무허가 건물 번호가 새겨진 알루미늄 표찰을 떼어 간직한다 . 새 아파트에 들어갈 형편이 되지 않는 행복동 주민들은 하나 , 둘씩 입주권을 팔기 시작하고 , 입주권 가격은 하루가 다르게 치솟아 간다 . 난쟁이네 집도 입주권을 팔고 전셋돈을 빼 주어야 했지만 아버지와 어머니가 돌을 이어 나르고 시멘트를 직접 발라 만든 집에 애착을 갖고 있었다 . 나와 동생 ( 영호 ) 은 아버지가 더 이상 일을 할 수 없는 형편이 되자 인쇄 공장에 나가게 된다 . 아버지는 당신의 형편에 어울리지 않게 길 건너 고급 주택에서 가정교사를 하는 지섭과 얘기를 나누곤 했다 . 지섭은 사랑이 없이 욕망만 떠도는 땅을 떠나 달나라로 가야 한다고 아버지에게 말하고 “일만 년 후의 세계”라는 책을 빌려준다 . 인쇄 공장 사장은 불황이라는 단어를 빌미로 삼아 우리에게 쉬지 않고 일할 것을 강요한다 . 나와 영호는 사장에게 가서 힘든 노동 시간에 대해 사장과 협상하려다 일도 제대로 성사시키지 못하고 공장에서 쫓겨난다 . 아버지는 나와 영호에게 큰 일을 한 것이라고 추켜 주었다 . 입주권 가격이 자꾸 올라가자 난쟁이네 가족은 이십오만 원을 받고 검정 승용차를 타고 온 남자에게 입주권을 팔았다 . 집은 헐리고 , 영희와 아버지가 사라졌다 . 영희는 검정 승용차를 타고 온 남자를 따라갔다 . 남자는 영희에게 대꾸하지 않고 말만 잘 듣는다면 많은 돈을 주 겠다고 말한다 . 영희는 남자를 따라가 좋은 음식을 먹 고 남자가 시키는 대로 고분고분 말을 듣는다 .영희는 자신이랑 환경이 많이 다른 남자의 집에 적응할 수가 없었다 . 그 곳에서 뭐하냐는 어머니의 목소리가 영희에게 들려왔다 . 영희는 남자의 금고에서 자신의 집 대문에 달려 있던 알루미늄 표찰을 되찾아 가지고 집으로 돌아왔다 . 영희는 표찰을 내고 아파트 입주 신청서에 아버지의 이름과 주민등록 번호를 적어 넣었다 . 신애 아주머니는 열이 나 아파하는 영희를 방에 데리고 가 간호를 해 주며 말했다 . 아버지가 굴뚝 속에서 죽은 채로 발

인문/어학| 2021.07.17| 20페이지| 2,000원| 조회(937)

문학, 구운몽, 오발탄, 역마, 난쟁이가 쏘아올린 공

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탈석탄의 환경적 영향과 우리나라 산업에 미치는 영향

탈석탄이 가져올 환경적 영향과 우리나라 산업에 미치는 영향-석탄은 산업혁명 이후 인간에게 편리한 삶을 제공해주었다. 16세기 후반 목재자원의 고갈로 유럽의 여러 국가들이 겪었던 연료 위기에서 1769년 와트의 증기기관이 발명된 후 석탄이 동력원으로 사용되면서 인간의 생활에 많은 변화를 일으켰다. 이로 인해 세계 최초의 공업화가 시작됐고, 전통적인 수력과 땔감을 이용하던 제철업은 증기기관과 석탄에 기초를 둔 근대산업으로 탈바꿈하면서 문명 발전의 원동력이 되었다. 연료가 목탄보다 더 강하고 경도가 큰 코크스로 대체되면서 에너지 효율성과 경제적 생산성을 크게 높이고 1910년에는 내연 기관이 개발되어 넓은 범위에 걸쳐 편리한 운송 수단이 발전했다. 또한 고체, 기체, 액체 등 다양한 상에서 각기 다른 쓰임새의 에너지원으로 이용되면서 새로운 에너지 형태라는 전기를 개발하는 데 일조했고, 이러한 전기의 보급은 생산 공정 및 각종 사업과 삶의 양상에 근본적인 변화를 일으켰다.이렇듯 석탄은 인간 문명의 눈부신 발전을 이룩했고 현재 지구상에서 사용량이 가장 많은 곳은 화력발전소이다. 지구상에서 배출되는 이산화탄소의 40%가 이 화력발전소에서 나오고 있다고 한다. 현재까지 세계 전력 수급의 약 40%를 차지하며 단위전력당 이산화탄소 배출량이 천연가스의 2배로 알려져있다. 석유와 비교했을 때 경제성이 높고 모든 에너지원 중 가장 저렴하고 매장량도 많으며 매장 지역도 전세계에 고르게 분포되어있다는 장점 덕분이다.하지만 현대에 다양한 관측 장비 기술의 발달로 석탄을 사용했을 때의 문제점이 발생하고 있다. 화력발전소는 공기와 물을 오염시키고 탄소 배출량이 모든 에너지원을 통틀어 가장 높다. 현재 기술로는 오염물질 저감 장치가 있어 독성 대기오염 물질을 줄일 수 있다고 되어 있지만 오염 물질 자체를 제거하는 것은 불가능하다. 오히려 석탄을 에너지원으로 쓰게 되면서 대기오염 물질을 액체와 고체 형태의 폐기물로 변형시키게 된다. 게다가 여러 기업이나 발전소에서는 높은 이윤을 목적으로 오염배 정도 더 많은 이산화탄소를 배출한다.석탄의 이용은 인간의 건강과 삶의 질에도 직접적으로 영향을 미치고 있다. 실제로 사단법인 ‘기후솔루션’의 ‘생명을 앗아가는 나쁜 전기, 석탄화력’ 보고서에 따르면 전국에서 가동 중인 석탄화력발전소 60기에서 내뿜는 대기오염 물질로 인해 해마다 995명의 조기 사망자가 발생하고 있다고 밝혔다. 여기서 조기 사망이란 대기오염의 영향이 없었더라면 발생하지 않을 것으로 예상되는 질환으로 인한 사망을 뜻한다. 게다가 연간 7039명이 석탄으로 인해 우울증을 비롯한 여러 정신 질환에 시달리고 있다는 것도 덧붙였다. 특히 석탄발전소가 운영되고 있는 지역의 주민들은 삶이 질이 매우 떨어지고 있음을 주장했다. 안산·인천 환경 운동연합과 공동으로 연 기자회견에서 육종률 영흥화력발전소 주민대책위원장은 “석탄발전소에서 날아든 연탄 가루와 연탄재 등으로 주민 건강권과 정주권이 파괴되고 있다”고 호소했고, 강릉 시민 행동 등 강원 지역 8개의 환경단체도 강원도 내 석탄발전소 건설을 중단해야한다고 시위를 벌이기도 했다.과학 기술의 발전으로 점차 석탄을 대체할 다른 기술들이 속속이 등장함에 따라 탈석탄을 외치는 움직임이 생겨나고 있다. 실제로 ‘IPCC 1.5도 특별 보고서’에 따르면 지구 온난화를 막고 지구의 온도 상승 정도를 줄이기 위해서는 2030년까지는 2010년 대비 이산화탄소를 40% 이상 감축해야하므로 최소한 2050년까지는 전세계의 석탄 발전을 중단시켜야한다고 주장했다. 이로 인해 프랑스. 덴마크, 포르투갈 등 다수 유럽국가들은 석탄 발전소 운영을 중단하겠다고 밝혔고, EU에서 석탄 사용량이 가장 높은 독일도 2038년까지 석탄발전소를 폐기하겠다고 하였다.우리나라의 경우 아직까지 탈석탄이 완전히 정착되지는 않았지만 세계 각국의 탈석탄 정책의 선례를 보면 다음과 같다. 국제에너지기구(IEA)가 2019년 4월 펴낸 ‘주요 전력 트렌드’ 보고서에 따르면 2017년 OECD 회원국의 에너지 사용량을 조사한 결과 천연가스 발전이 석탄 발전을 구가 집중적으로 진행될 것으로 보인다.이러한 변화로 생겨날 환경적 변화를 기술해보자면 다음과 같다. 탈석탄 정책은 가장 대표적인 이슈로 일컬어지고 있는 미세먼지 문제의 해결과 함께 대기오염 완화로 이어질 것이다. 미세먼지는 말 그대로 눈에 보이지 않을 정도로 입자가 작은 먼지지만, 대표적인 대기오염 물질로 인간의 몸에 축적되어 천식과 같은 각종 호흡기 질환을 유발하고 각종 노약자에게 악영향을 끼친다. 이러한 미세먼지의 발생 원인은 대표적으로 자동차, 공장, 조리 과정 등이 있는데 매년 겨울마다 우리나라에서 뜨거운 감자가 되고 있는 미세먼지의 경우 중국의 공장에서 발생한 것으로 예상된다. 이를 가장 잘 알 수 있는 근거는 중국의 경우 세계에서 화석연료를 가장 많이 소비시키는 나라로 꼽히고 있으며, 특히 베이징, 톈진 시와 같은 동부 지역의 공장들은 아시아 최대 미세먼지 발생 원인으로 일컬어지고 있다.현재의 과학 기술로는 이러한 미세먼지를 퇴치할 수 있는 방안이 없기 때문에 화석 연료의 사용량을 줄이는 것이 가장 현실적인 대책이다. 그런 의미에서 탈석탄 정책은 대기오염의 완화에 크게 기여할 수 있을 것이다.탈석탄의 대기오염 완화 효과는 이미 연구결과에서도 입증되고 있다. 지난해 우리나라 정부는 노후된 석탄화력발전소 가동을 중단시키고 각종 대기오염 물질 배출기준을 심화시키는 등 여러 정책적 변화를 시도했다. 이후 환경부는 2020년 5월 굴뚝 자동측정기기(TMS)가 부착된 전국 631개 사업장을 대상으로 조사한 결과 지난 해 대기오염 물질 배출량이 전년 대비 15.9% 감소한 27만 7696톤으로 나타난 것을 알 수 있었다. 이 정도의 대기오염 물질 배출량은 40만 톤을 넘어섰던 2015년과 비교하면 약 31.1%가 줄어든 수치라고 한다. 이처럼 환경부는 조사 결과로 석탄 발전소의 수를 줄이는 것만으로도 대기오염을 상당수 줄일 수 있다는 사실을 입증했다.그리고 그 동안 화력발전소로 인해 고통받았던 주민들의 삶이 상당히 개선될 것이다. 실제로 그 동안 석탄 화력발전소불면증, 가축 돌연사 등으로 매우 힘들고 괴로운 일상생활을 유지하고 있다’며 ‘악취로 인해 두통과 메스꺼움, 비염 등이 상시 발생하고 있다’고 주장했다. 실제로 이들은 석탄발전소가 존재하는 인근 지역의 경우 석탄이나 석탄재의 비산으로 인해 세탁물을 야외에 건조시키는 것이 불가능하다고 전했다. 또한 빈번한 청소가 필수적이며 채소 등에 석탄재 추정 물질 부착으로 이 지역의 생산물은 다른 지역보다 구리와 니켈 등 중금속 성분이 월등히 많이 검출된다고 불편함을 호소하기도 했다. 앞서 기술한 사항들은 석탄 발전소로 인한 대표적인 부작용이며 탈석탄 정책은 이러한 문제의 근본적인 해결책이 되어 지역사회의 갈등을 해소할 수 있다.그 다음은 석탄이 가져올 우리나라 산업의 변화에 대해 기술하겠다. 석탄이 아직까지는 전력 수급의 주 요인인 것은 부정할 수 없는 사실이지만 탈석탄 정책으로 사람들은 다른 곳에서 에너지에 주목하고 이에 대한 관심을 키워나가게 될 것이다. 이런 변화는 점차 풍력, 가스, 태양광과 같은 친환경 에너지의 비중의 증가와 함께 재생에너지가 일상생활에 보편화되고 각종 화석연료의 사용 또한 감소할 것으로 예상된다.다음으로 해외에서는 탈석탄 후 어떻게 산업이 변화되었는지 기술해보겠다. 먼저 영국의 경우 탄소 가격과 같은 방안의 도입을 통해 석탄으로 발생하는 오염을 제대로 반영시켜 사람들에게 알리고, 다양한 제도를 도입하여 재생에너지의 활성화를 지원하여 풍력발전 혁명이 일어났다. 이렇듯 석탄 발전의 문제점을 인식한 정부의 제도적인 지원으로 석탄발전소의 비중이 2012년에는 40%였다가 2017년에는 7%까지 감소하였다. 네덜란드의 경우 10개의 석탄발전소가 있었으나 현재는 5개를 폐쇄했고 나머지 5개도 10년 안에 폐쇄할 계획이며, 나아가 기존 석탄 산업 종사자의 일자리 확대를 위해서도 노력할 것이라고 밝혔다.EU에서 석탄을 가장 많이 사용하는 독일의 경우에도 석탄을 이용한 에너지공급 구조를 바꾸고 청정 에너지 체제로 전환하기 위해 정책목표를 설정했다. 이를 위해 독전하고 일자리가 창출될 것이다.많은 나라들의 사례를 보면 알 수 있듯 석탄의 대체재는 현재 기술로는 신재생 에너지가 가장 많이 꼽히고 있다. 신재생 에너지란 ‘국내 신에너지 및 재생에너지 개발, 이용, 보급촉진법’에 따라 8개의 에너지, 즉 태양열, 태양광, 바이오에너지, 풍력, 수력, 지열, 해양에너지 및 폐기물, 연료전지, 수소에너지, 석탄·석유 액화 및 가스화를 의미한다. 이미 세계의 신재생 에너지 산업은 2004년부터 2020년까지 연평균 4000억에서 8000억 달러의 시장 규모로 가파르게 성장하고 있다.하지만 국내의 경우 신재생에너지의 장점이 많음에도 불구하고 아직 개발과 공공 보급량이 미비한 실정이다. 보급량 자체는 2007년 이후 연평균 6.7% 정도의 증가세를 보이고 있지만 2011년 기준 국내 전체 발전량 중 신재생에너지의 비율은 1.4%로 매우 낮은 수준이다. 이러한 현상은 생산수율과 산업의 수익성 문제가 떨어진다는 점에서 비롯된다. 신재생 에너지는 여전히 타 에너지원보다 설비의 이용효율이 떨어지고 수익성을 창출하기가 어렵다. 원자력 에너지와 비교를 한다면 같은 전력을 내기 위해 발전 선비를 설치할 때 태양광은 약 10배, 풍력은 50배 정도의 면적이 더 필요하다.아직은 개발이 많이 이루어지지 않은 상황이라 재정적인 지원이 필요함은 명백한 사실이다. 실제로 국제 에너지 기구(IRENA)에서 발표한 보고서에 따르면 우리나라뿐만 아니라 전세계적으로도 신재생에너지 분야에 충분한 재정 지원이 이루어지지 않고 있고 적정 탄소 감량 목표 수치까지 도달하기 위해서는 향후 20년간 수조 달러가 필요하다고 한다. 게다가 기술력의 측면에서 보았을 때 에너지국제기구의 LCOE 국제 비교분석에 따르면 선진국과는 달리 우리나라의 원전과 석탄발전은 신재생에너지에 비해 경제성이 매우 떨어진다. 따라서 탈석탄 정책을 주장하는 사람들의 희망과는 달리 각종 사회환경적 비용을 어느 정도 고려한다고 해도, 아주 획기적인 녹색기술의 발전이 없다면 우리나라에서는 중장기적으로 신재 없다.

생활/환경| 2021.07.17| 5페이지| 2,000원| 조회(206)

에너지, 환경문제, 석탄, 탈석탄

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나노 입자(nanoparticle)를 이용한 심혈관질환 치료의 동향과 전망 평가A좋아요

나노 입자를 이용한 심혈관질환 치료·관련 내용 요약기존 심혈관 질환의 치료법은 낮은 표적 특이성과 약물 전달성 등 다양한 한계가 존재했다. 하지만 나노 기술을 적용하면 10억분의 1미터인 나노미터 크기인 입자들의 모양, 크기 등을 직접 프로그래밍하여 약물의 표적 선택성을 높이고 전체 약물의 체내 분포를 제한할 수 있다. 이를 통해 치료 효과를 높이고 목적 외로 전달되는 약물로 인한 부작용을 최소화할 수 있다.이 논문에서는 나노 입자와 의료 기술을 융합한 이른바 나노 의학(nanomedicine)에 대해 상세하게 다룬다. 아직은 초기 단계로 물성 연구가 대부분이지만, 현재까지 진행된 나노 입자를 이용한 약물 전달법이나 기존 치료제의 효과를 보완한 여러 사례와 연구들을 제시한다. 논문에 따르면 나노 입자는 주로 항염증 작용, 혈전 표적화, 지질대사를 대체하는 작용, 혈관 내 플라크 감소, 대식세포 축적 방지 등의 기능을 수행한다.·관련 내용에 대한 본인의 의견, 생각많은 사람들은 인류가 극복하지 못한 질병으로 암을 제일 많이 꼽지만, 최근 들어 심혈관 질환의 심각성이 강조되고 있다. 심혈관질환이란 심장과 우리 몸의 주요 혈관에 발생하는 질환으로 고혈압, 협심증, 뇌혈관 및 관상동맥질환 등이 대표적인데, 각종 합병증을 유발하지만 특별한 증상이 없어‘침묵의 암살자’라고 불린다. 지난 30년간의 연구 기록을 보면 전 세계에서 질병으로 인해 사망한 사람의 3분의 1이 심혈관 질환 때문이었다고 밝혀져 사망 원인 1위를 기록했다. 게다가 미국 펜실베이니아대대 연구팀이 1973년부터 2012년까지 323만 명의 암 환자들의 의료 기록을 검토한 결과, 암 환자 중 10명 중 한 명은 암이 아닌 심혈관 질환 때문에 사망한다는 사실을 발견했다. 이처럼 심혈관질환은 생각보다 우리 일상에 깊숙이 자리하고 있는데 이에 관심을 가지고 치료법에 관해 조사해보게 되었다.암은 표적 세포라는 개념이 존재하지만 심혈관 질환의 경우 심장이나 주요 동맥의 불특정한 부위에 발생한 이상으로 생기기 때문에 치료 기술을 표적화하여 적용시키기 어렵다. 게다가 기존에 이용되던 치료제에서도 각종 부작용이 보고되고 있다. 그 예시로 심혈관질환의 원인이 되는 고지혈증의 경우 스타틴이라는 약물이 대표적인 치료제로 쓰이고 있는데 현재 이 약물이 당뇨병을 유발할 수 있다는 연구 결과가 발표되면서 새로운 치료법에 대한 필요성이 대두되고 있다. 의학계에서는 이를 대체할 방법으로 어떤 치료법이 좋을지 많은 연구가 진행되고 있는데, 혈관 내 물질에 미세하게 적용되어야 한다는 점 때문에 물리적인 시술이 어렵다는 장벽에 부딪힌 상태이다.이런 상황에서 그 동안 전공 수업에서 배웠던 나노 기술을 적용하면 어떨지 관심이 생겨서 나노 기술을 이용한 약물 전달법에 관한 논문을 선택했다. 이미 나노 기술은 암을 비롯해 다발성 골수종, 각종 감염 및 만성 신장 질환, 심지어 정신 질환 등 다양한 질병의 치료를 위해 사용되고 있다. 이 논문의 저자는 기존 약물 전달법의 특이성과 효율성이 낮다는 점을 고려해 약물의 표적 선택성을 높이기 위한 도구로 나노 기술을 선택했다.심혈관질환의 대표적인 질환 중 하나인 동맥경화증은 지질을 비롯한 각종 괴사성 잔해물로 인한 염증이 각종 세포에 축적되어 연쇄적으로 괴사가 일어남과 동시에, 어떠한 이유로 제기능을 다 하지 못하는 혈관벽이 이러한 염증을 제대로 제거하지 못하면서 유발된다. 이 논문에서는 이러한 질환을 치료하기 위한 첫 번째 방안으로 염증 제거에 주목한 사례들을 제시했는데 이러한 접근은 매우 획기적이라고 생각한다. 국소적인 접근을 위해 나노 기술이 도입되었고 그 결과 각종 플라그의 산화 및 괴사를 효과적으로 억제했다는 사실은 매우 흥미로웠다. 항염증 cytokine IL-10을 포함하는 나노 입자를 설계해 치료에 직접 투입한 사례도 몹시 인상적이었다.또한 나노 입자가 적용된 RNA 간섭을 이용하여 설치류와 원숭이의 LDL 콜레스테롤의 수치를 감소시켰다는 연구 결과를 접할 수 있었다. RNA 간섭은 특정 유전자의 발현을 억제시킬 수 있기 때문에 질병 치료에 적용하기 좋은 기술이다. 이러한 이유로 그 동안 RNA 간섭을 이용한 치료법이 많이 연구되어왔지만 siRNA가 혈류에서 매우 불안정하고 세포막을 직접 통과할 수 없다는 한계가 존재했다. 그런데 앞서 말한 사례에서는 나노 입자로 이 문제를 해결하였다. 이처럼 나노 기술을 유전자 발현 메커니즘과 접목해 혈관 내 물질의 농도를 직접 바꾼다면 각종 혈관 질환의 원인을 근본적으로 해결할 수 있게 되어 치료법 개발에 큰 도움이 될 것이다.심혈관질환에서 나노 기술이 더 매력적으로 느껴지는 이유는 물리화학적인 접근이 가능하기 때문이라고 생각한다. 게다가 나노 기술은 독창적인 특징뿐만 아니라 기존의 치료법을 보완하기도 하는데, 실제로 심혈관질환의 대표적인 치료 기술 중 하나인 스텐트 삽입술과 함께 동맥 협착을 감소시킴으로써 그 효과를 증명했다. 또한 기존에 사용하고 있는 혈전제와 항응고제를 나노 입자에 캡슐화시킴으로써 약물 전달 효과를 높이기도 했다.나노 기술은 치료제의 역할뿐 아니라 각종 병을 진단하고 바이오마커, 바이오 분자의 이미징 및 제어, 그리고 농수산 기술에 관해서도 매우 탁월한 잠재력을 가지고 있다. 이러한 기술의 대중화는 그 동안 공상과학에서만 펼쳐졌던 많은 이야기들을 실현시킬 것이다. 눈에 보이지 않을 정도로 작은 크기의 로봇이 체내로 들어가 인간의 질병을 치료하는 것이 정말 현실화된다면 그 동안 해결할 수 없었던 수많은 난치병 치료의 길을 열 것으로 기대된다.이를 바탕으로 미국에서도 2000년대 초반부터 ‘National Nanotechnology Initiative’ 프로젝트를 수립하여 10대 나노 기술 연구 개발 목표를 설정했고, 유럽을 비롯한 여러 선진국에서도 바이오 의학, 질병 예측 등 다양한 신기술 창출을 위한 많은 연구와 정책적인 지원이 이루어지고 있다. 이런 시대적 흐름 속에서 나노 기술은 바이오 물질을 진단할 수 있는 소자나 나노 바이오칩, 생체 이식형 나노 바이오 센서 등 가능성은 무궁무진하다. 나노 기술은 기존에 존재했던 치료법에서 표적화 기능을 더 향상시켜 지능형 약물 전달 및 치료를 가능하게 하고, 나아가 손상된 장기의 기능을 대체할 수 있는 인공 장기나 기기를 만들어 각종 신체장애를 해결하는 의료 혁명을 일으킬 것이라고 생각한다.하지만 나노 기술은 아직 본격적인 연구가 이루어진 지 얼마 안 되었기 때문에 미래 가능성이 무궁무진한 만큼 어떠한 위험성을 내포하고 있는지도 충분히 밝혀지지 않았다. 조사 결과 나노 입자는 주로 간과 비장에 축적된다는 사실이 밝혀졌는데 이에 관한 추가적인 연구가 반드시 필요해보인다. 현재 많은 과학자들이 연구하고 있는 나노 기술의 표적화 약물 전달법 역시 각각의 소재 제형과 전달하려는 약물의 방출률에 대한 정밀한 측정도 수반되어야 할 것이다.나노 입자의 또 다른 장점은 입자의 크기가 작아진 만큼 단위 질량당 표면적이 커지게 되어 화학 반응의 촉매로 유리하게 작용한다는 점이다. 이 자체만 보면 매우 효율적인 것처럼 보이지만 최근에는 오히려 과도한 반응성으로 폐를 비롯한 여러 조직의 섬유화 및 암의 위험성을 증가시킨다는 연구 결과가 연이어 나오고 있다. 게다가 이 논문에서는 나노 입자와 세포 사이에 일어나는 메커니즘이 아직까지는 뚜렷하게 설명되지 않았다는 점을 시사한다. 이 기술이 체내에 노출되었을 때 일어날 수 있는 악영향이나 각종 면역 반응의 잠재성이 충분히 밝혀지지 않았다는 것인데 이는 장기적인 안전성을 고려하면 큰 문제점이 발생할 수 있다. 조사 결과 약물 전달 과정에서의 부작용을 줄이기 위해 나노 기술을 적용하기 위해 적용했다가 오히려 나노 입자가 면역 반응을 유발시킨 사례도 존재했다. 이로 인해 관련 코팅 기술이나 표면 처리의 안정성 등 여러 기술이 연구되고 있지만 나노 기술의 안전성이 입증되기 전까지는 핵심 기술로 바로 사용하기보다는 기존 치료법의 보완책으로 쓰는 것이 안전해보인다. 이와 더불어 나노 물질의 의학적 응용을 확대하기 위해 안전성 평가 기준이 구축되어야 할 것이다. 현재 우리나라에서도 2010년 이후로 나노 물질 안전관리의 필요성을 인지하고 한국생활환경시험연구원 안전성평가본부 등 여러 기관에서 관련 기준을 세우려는 움직임이 나타나고 있다고 한다.

의/약학| 2021.07.17| 4페이지| 2,500원| 조회(185)

치료, 의학, 심혈관질환, 나노입자, 치료법

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실험제목생활 주변 속 미생물의 모습목적주변 환경이나 내 몸에 존재하는 미생물을 배양해 본다.방법- 멸균된 면봉을 수도꼭지, 칫솔, 손잡이, 얼굴표면, 손바닥, 발바닥, 컴퓨터 키보드, 핸드폰, 손가락, 귓속 등에 문지른 후 다시 나누어준 배지를 두 구역 혹은 네 구역으로 나누어 묻힌다. 상온에 배지 plate 뚜껑이 바닥에 가도록 보관한다 (*배지 뚜껑을 자주 열게 되면 공기 중의 미생물에 오염이 될 수 있으니 주의하세요).- 생명과학과 실험실 사용.- 배지에 본인 이름 적어 놓기.!! 관찰이 끝난 배지에 락스를 넣고 살균 처리한다.결과(서론)미생물은 너무 작아서 육안으로 관찰할 수 없어 현미경으로 관찰해야 하는 생물을 총칭하는 단어이다. 조류, 세균류, 원생동물류, 사상균류, 효모류, 바이러스 등이 속한다. 미생물은 극지방, 심해, 적도, 사막, 간헐천 등 거의 모든 곳에 존재하며 각자의 서식지에 적응하여 살아가고 있다. 이러한 미생물들은 눈에만 보이지 않을 뿐이지 우리 일상생활에도 존재할 것이고, 어떠한 세균이 있는지 직접 관찰할 수 있다는 점이 흥미를 돋게 했다.실험을 진행하기 앞서, 광학 현미경으로는 바이러스를 관찰하기 어렵다는 점을 고려하여 현미경으로 그나마 쉽게 관찰할 수 있는 세균을 관찰하려면 어느 곳에서 채취하면 좋을지 생각해보았다. 구균, 간균, 나선균 중에서도 특히 간균을 보고 싶었는데, 조사 결과 일상생활에서 그나마 흔히 볼 수 있는 대장균이 간균이라는 것을 알게 되었다. 위생 지표로 많이 쓰이는 대장균의 특성을 이용하여 매우 비위생적일 것으로 예상되는 곳에서 균을 채취해야겠다는 결론을 내렸다. 그래서 화장실 수도꼭지 손잡이와 수도꼭지 바로 아래에 위치한 하수구에서 균을 채취하였다. 미생물 배양 온도는 27°C이고, 약 25시간 동안 인큐베이터에서 배양한 뒤 4°C의 냉장고에 보관하였다. 광학 현미경의 배율은 1000배이다.(미생물 사진)배양 결과 위와 같은 결과물을 얻었다. 하수구에서 채취한 세균의 폭발적인 증식을 확인할 수 있었다. 화장실 수도꼭지에서의 콜로니는 하수구에서 뻗어져나온 콜로니를 제외하고 15개였으며 콜로니의 크기가 거의 일정하였다. 하지만 하수구에서 채취한 세균의 콜로니는 정말 셀 수 없이 많았고 층이 두껍게 형성되어 있었다. 또한 크기도 일정하지 않고 제각각 불규칙한 모양이었다. 이러한 콜로니가 나타난 이유는 하수구가 워낙 오염이 많이 되어 있어 세균의 종류와 수가 너무 많아서 각자 증식을 활발히 하다가 콜로니가 서로 합쳐졌기 때문으로 예상된다.위 사진은 화장실 수도꼭지 손잡이에서 배양한 세균을 현미경으로 관찰한 것이다.크기가 거의 일정한 구균을 확인할 수 있고, 간균은 거의 발견할 수 없었다. 수도꼭지는 변을 보고 온 사람의 손길이 바로 닿는 부분이므로 변의 성분이 묻어있을 확률이 매우 큰데, 그 중에서도 장구균(Entercoccus)일 것으로 예상된다.장구균은 포유동물이나 조류의 장관 또는 비뇨생식계에서 서식하는 미생물이다. 산소가 없는 환경과 산소가 있는 환경에서도 잘 자랄 수 있는 통성 혐기성균으로, 다양한 pH 범위와 고열이나 고염 조건에서도 생존이 가능하여 자연 환경에서도 널리 분포하고 있다. 대개 배설물에서 유래하기 때문에 식품이나 공공용수의 분오염지표로 많이 사용된다. 이런 장구균이 사람의 손이 많이 닿는 곳에서도 발견된다는 것은 웨일코넬의과대학교의 연구원인 크리스 메이슨이 한 실험으로 증명된다. 크리스 메이슨은 뉴욕 지하철의 수십 개의 손잡이에서 균을 채취해 배양한 결과 장구균이 가장 많이 검출되었다는 연구 결과를 발표했다. 이는 사람의 손을 매개로 장구균이 분변 근처에서 다른 장소로도 전파될 수 있다는 것을 시사한다.왼쪽의 사진은 장구균을 주사 전자 현미경으로 찍은 사진인데, 군데군데 균들이 밀집되어 있는 모습이 오른쪽의 현미경으로 직접 관찰한 균들과 몹시 흡사한 양상을 보이고 있다.위 사진은 수도꼭지의 물이 내려가는 하수구 쪽에서 채취해 배양한 세균을 현미경으로 관찰한 것이다. 현미경을 관찰했을 때 수많은 간균들은 쉽게 찾을 수 있었지만 구균은 거의 관찰되지 않았다. 또 수많은 미생물들이 매우 활발하게 움직이는 것을 확인할 수 있었다. 모양만으로는 어떤 세균인지 판단하기에는 무리가 있지만, 각자 다른 길이를 가지고 있었다. 하수구는 원래 오염이 많이 되어 있어 많은 균들이 채취되었을 것이지만, 그중에서도 가능성 높은 균들은 다음과 같이 3종류로 예상된다.첫 번째로 이 세균은 대장균(E.coli)일 것으로 예상된다.대장균은 그람음성의 편성 호기성 세균이다. 인간을 비롯한 온혈동물의 창자에 서식하고, 체외 환경에서 일정 시간 동안만 생존하기 때문에 식수에서의 대변 오염 지표로 사용되고 있다. 번식 속도가 매우 빠르고, 많은 종류의 유기물이 에너지원으로 사용이 가능하며, 산소와 온도의 변화에도 강해 다양한 환경에서 서식이 가능하다. 실제로 학교 화장실은 많은 사람들이 이용하는 공간이기에 대장균이 증식할 환경을 갖추는데 도움을 주었을 것이다. 그 이용자들이 사용한 물이 내려가는 곳이 하수구이기에 대장균이 이처럼 채취되었을 것이다.현미경으로 관찰한 세균과 마찬가지로 간균이며, 일부 변종은 운동성이 없지만 변종 편모(peritrichous flagellae)에 의해 운동성을 갖기도 한다. 최적 성장 온도가 37°C인 점 또한 실험 환경과 정확하게 일치한다.일반적으로 대장균의 콜로니의 형태는 두껍고 회백색을 띤 원형이다. 실험 결과 얻어진 콜로니의 하단부를 보면 회백색의 두꺼운 층을 확인할 수 있는데, 이것은 대장균 콜로니가 너무 많이 증식한 나머지 그 콜로니가 합쳐져서 원형이 아니라 한 층을 이루게 된 것으로 보인다. 이렇듯 콜로니의 전반적인 형태가 대장균의 콜로니와 몹시 유사하기 때문에 채취한 균주들 중 대장균이 가장 많을 것이다.두 번째로, 이 세균은 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)일 것으로 추측된다.녹농균은 슈도모나스균속(Pseudomonas)으로 운동성이 있는 편성 호기성 세균이다. 슈도모나스균속에 속하는 세균들은 싱크대, 화장실, 수영장이나 욕조 등 습한 곳에 주로 서식한다고 알려져 있다. 이중에서도 특히 녹농균은 토양, 하수, 오수, 사람의 피부, 사람 및 동물의 장관 내(건강인의 약 10%), 화농소 등 다양한 환경에 존재한다. 주로 배급수관에서의 미생물의 재성장이나 식수의 위생 상태를 점검하는데 지표로 이용된다. 건조 환경에서는 생존률이 적지만 영양요구가 매우 단순하여 극소량의 유기 물질이 있는 물 속이나 습한 환경에서는 장기간 생존이 가능하여 배수구에서 발견될 확률이 높다.특이하게도 녹농균은 수용성 색소인 청색 파이오시아닌(pyocyanin)과 노란 형광색소인 플루오레세인(fluorescein)을 생성하기 때문에 배양균 주변에 형광색과 청록 또는 녹황색 착색이 나타난다. 실험에서 배지의 색은 약간의 황색만 띠었으므로 녹농균의 비율이 상대적으로 적을 것이다.세 번째로 예상되는 균은 프로테우스(Proteus)이다. 프로테우스는 장내세균과에 속하는 그람 음성 간균으로, 10~43°C에서 발육한다. 동물, 새, 파충류, 토양 하수 및 오염된 물에 널리 분포한다. 대부분의 균주가 요소를 암모니아와 일산화탄소로 빠르게 가수분해하는 대사를 하기 때문에 하수구 냄새의 원인으로도 예상된다. 관찰되는 양상은 운동성이 있고 매우 밀집해 있는 특성을 가지고 있어 현미경으로 관찰했던 것과 비슷하다.(결론)먼저 이렇게 실험을 하면서 미생물 관련 책들도 읽어보고, 백과사전들도 찾아보면서 미생물에 대해서 전보다 많은 지식을 알게 되었다. 연쇄상구균, 간균, 나선균 등 균들마다 각자 모양도 다 다르고, 콜로니의 색도 다르며, 각자의 특징들을 하나하나 알아가면서 정말 재미있었다. 병원균들은 감염 환자들이 많은 병원에만 있는 줄로만 알았는데, 우리 주변에 있는 균들 중 면역력이 약해지면 언제든지 병을 일으킬 수 있는 기회감염균이 많다는 것 또한 처음 안 사실이었다. 이렇듯 수많은 균들과 함께 삶을 살아가고 있는 것이 새삼 대단하게 느껴졌다.책으로만 보는 것이 아니라 직접 장소를 선택해 균을 채취하여 배양하고 그 모습을 현미경으로 관찰하는 것이 정말 즐거웠다.또 그 전까지 수도꼭지는 비록 변을 보고 온 사람들이 많이 만지는 곳이기는 하나 나름대로 깨끗할 것이라고 생각했다. 수도꼭지에 있는 물방울에서 균을 채취해 어느 정도 희석이 되었을 수 있고, 하수구와 같이 비교를 하다 보니 콜로니 수가 더 적어보이기도 했기 때문이다. 그런데 현미경으로 직접 자세히 들여다 본 것은 충격적이었다. 이렇게 운동성 있는 구균들이 손잡이에 상주해 있다는 것인데 그러면 손을 씻는 것의 의미가 별로 없을 것이라고 생각했다. 많은 사람들이 함께 사용하는 화장실에서는 문 손잡이나 변기 등 여러 장소에 균들이 증식할 수밖에 없다. 내 스스로가 손을 깨끗이 씻는다고 해서 그러한 균들과의 접촉을 완전히 차단할 수도 없을 것이다. 또 여러 연구 결과들을 살펴보면, 화장실이 아닌 곳에서 장 구균이 검출되는 것은 말 그대로 화장실에서부터 유래했기 때문에 화장실에서의 위생이 곧 외부 장소의 위생과도 깊은 연관이 있다는 것을 의미한다.따라서 화장실의 변기 외부에도 상재해있는 장 구균을 줄이는 것이 무엇보다 중요하다. 이를 위해서는 제일 먼저 사람들에게 화장실 이용 후 손을 깨끗이 씻도록 권고해야 한다.화장실 청소를 할 때에 단순히 변기나 수도꼭지 손잡이 빠뜨리지 않고 공들여서 닦는 자세가 필요할 것이다. 화장실에 손소독제를 비치하는 것 또한 좋은 방안이다.(참고문헌)일본 토양미생물연구회, 『토양미생물실험법』, 월드사이언스, 2002네이버 백과사전 ‘미생물’

자연과학| 2020.01.01| 7페이지| 6,000원| 조회(228)

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