• Membrane and Water Treatment
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• 제13권2호
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• pp.105-110
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• 2022

Al₂O₃ positively charged nanofiltration composite membrane was successfully prepared with aluminate coupling agent (ACA) as modifier, sodium bisulfite (NaHSO₃) and potassium persulfate (K₂S₂O₈) as initiator and methacryloyloxyethyl trimethylammonium chloride (DMC) as crosslinking monomer. The surface of the membrane before grafting and after polymerization were characterized by SEM and FT-IR. Three factor and three-level orthogonal experiments were designed to explore the optimal conditions for membrane preparation, and the optimal group was successfully prepared. The filtration experiments of different salt solutions were carried out, and the retention molecular weight was determined by polyethylene glycol (PEG). The results showed that the polymerization temperature had the greatest effect on the rejection rate, followed by the reaction time, and the concentration of DMC had the least effect on the rejection rate. The rejection rates of CaCl₂, MgSO₄, NaCl and Na₂SO₄ in the optimal group were 83.8%, 81.3%, 28.1% and 23.6% (average value), respectively. The molecule weight cut-off of 90% (MWCO) of the optimal group was about 460, which belongs to nanofiltration membrane.

• 공업화학
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• 제20권3호
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• pp.241-250
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• 2009

지난 수 년간 본 연구팀은 새로운 티탄염 응집제를 이용하여 폐수를 응집한 후 생산된 슬러지에서 산화티탄을 생산하는 연구를 진행하였다. 티탄염의 응집 효율은 일반적으로 많이 사용되는 철염과 알루미늄염 응집제와 비슷하였으며 슬러지를 소성하여 제조한 산화티탄은 상용 산화티탄보다 더 넓은 표면적과 높은 광촉매 활성을 나타내었다. 산화티탄의 광촉매 활성 향상과 pH를 높이기 위해 응집보조제로서 철, 알루미늄, 칼슘을 사용하여 광촉매 활성이 높은 Fe, Al, Ca 도핑 산화티탄을 제조하였다. 이 기술의 실제 적용 가능성을 확인하기 위하여 염색폐수 파일럿 장치에 적용한 결과, 우수한 유기물 제거 능력과 빠른 응집체 형성이 확인되었다. 염색폐수 슬러지에서 제조한 산화티탄은 높은 유기물 제거 광촉매 활성과 물 광분해에 의해 수소를 생성하였다. 티탄염 응집제와 슬러지에서 제조한 산화티탄의 독성을 D. magna로 조사한 결과, 낮은 독성을 확인할 수 있었다. 이 총설은 미래의 슬러지 재활용 기술로 높은 적용 가능성을 가지는 티탄염으로 제조한 산화티탄의 특성을 체계적으로 정리하였다.

• 자원환경지질
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• 제52권6호
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• pp.627-635
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• 2019

슬레이트는 석면을 이용한 대표적인 건축자재 중 하나로써 백석면(10~20%)과 시멘트 성분을 결합하여 만든 제품이다. 슬레이트에 포함되어 있는 석면은 인체에 유입되면 세포 손상이나 변형을 일으키고 체외로 잘 배출되지 않아 폐암, 석면폐, 악성중피종 및 흉막비후 등과 같은 질병을 일으키는 원인이 되는 것으로 입증되어 1977년 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)에서는 1군 발암물질로 지정하였다. 현재 이러한 슬레이트는 대부분 지정매립장에 매립하여 처리하고 있으나 매립용량이 한계에 다다르고 있고 매립한다고 하여도 추후 외부환경으로 노출될 수 있는 잠재적인 위험성이 있어 매립 처리방법 이외에 슬레이트에 포함된 석면을 무해화하여 안전하게 처리할 수 있는 방법이 필요하다. 따라서 이 연구에서는 발열반응 촉매제와 열처리를 이용하여 슬레이트에 함유된 석면 무해화 가능성을 확인하고자 하였다. 실험은 석면해체·제거 사업장에서 발생한 석면함유 슬레이트를 이용하였고 발열반응 촉매제는 염화칼슘(CaCl₂), 염화마그네슘(MgCl₂), 수산화나트륨(NaOH), 규산소듐(Na₂SiO₃), 카올린[Al₂Si₂O₅(OH)₄)], 활석[Mg₃Si₄O₁₀(OH)₂]을 이용하여 총 6가지의 촉매제를 제조하였다. 6가지의 촉매제를 슬레이트에 각각 도포한 후 열중량-시차열분석(TG-DTA)을 실시하여 분석결과를 토대로 슬레이트 무해화를 위한 열처리 온도를 750℃로 결정하였다. 슬레이트에 6가지 촉매제를 각각 도포한 후 750℃에서 2시간 열처리하여 X-선 회절 분석(XRD), 주사전자현미경 분석(SEM-EDS), 투과전자현미경 분석(TEM-EDS)을 한 결과 슬레이트 내 백석면[chrysotile, Mg₃Si₂O₅(OH₅)]이 주상의 고토감람석(forsterite, Mg₂SiO₄)으로 상전이 됨을 확인하였다. 또한, 슬레이트 원시료와 발열반응 촉매제 도포 후 열처리한 시료에 물리적인 힘을 가하여 광물의 형상 변화를 비교 관찰한 결과, 슬레이트 내 백석면은 섬유형을 유지하였으나 촉매제 도포 및 열처리를 한 시료는 무정형 형태로 깨지는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 발열반응 촉매제와 열처리를 통하여 낮은 온도에서 경제적으로 석면함유 슬레이트를 안전하게 처리할 수 있는 하나의 방안을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제28권2호
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• pp.98-103
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• 1990

원형질체 융합에 사용할 genetic selection marker로써 자외선 조사와 NTG 처리에 의해 Brevibacteriurn lactofermeηturn S SWA(arg trp)와 B. lactofermenturn SWB(met ser)를 분리하였다. 이 균주릎 배양하여 증식기에 penicillin G를 처리한 후, 0.4 M sucrose를 첨가한 lysis fluid에서 lysozyme을 $400\mu\textrm{g}$/ml의 농도로 16시간 처리 하였을 때, B. lactofermenturn SWA는 99.98%, B. lactofermentum SWB는 99.93%의 원형질체 형성률을 나타내었다. 윈형질체 융합에서는 100 mM $CaCl_{2}$, 30%의 PEG 6,000과 fusion fluid릎 15분간 처리하였을때, B. lactofermentum SWA와 B. lactofermentum SWB의 융합빈도는 $2.30\times 10^{-5}$로 나타내었다. 원형질체 융합에 의해 언어진 융합균주의 유전적 분석을 위해 selective media와 non-selective media에서 생장한 colony를 계산함으로써 각 marker간의 재조합주의 형성빈도를 조사하였으며, 이들을 분석하여 유전자간의 순서를 결정하였다.

• 미생물학회지
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• 제27권4호
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• pp.357-365
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• 1989

고온성 Clostridium thermohydrosulfioicum의 autolysis 및 autoplast 형성에 대하여 조사하였다. 초기대수증식기 상태의 세포가 $K^{+}$ $Na^{+}$등의 1가이온을 함유한 buffer나 Tris-HCl buffer 속에서 autolysis 현상을 나타내었다. 이 현상은 1가이온이나 cysteine-HCl, sorbitol, glycerol 등의 화학물질이 존재할 때 강하게 촉진되었으나 $Mg^{2+},Mn^{2+},Ca^{2+},Ni^{2+}$등의 2가 이온에 의해 다소 저해되었으며, 특히 $Fe^{2+},Cu^{2+}$ 등의 2가이온 및 citric acid에 의해서는 강하게 저해되었다. 또한 세포벽합성 저해제인 ampicillin을 함유한 배지에서 생육한 세포는 autolysis가 촉진되었으나 핵산 및 단백질합성 저해제의 경우 autolysis가 저해되었다. Autolysis가 유도되는 최적 pH는 7.5, 최적 온도는 $60^{\circ}C$였다. 한편, autolysis가 일어나는 도중, $Mg^{2+}, Mn^{2+}, Ca^{2+}, Ni^{2+}$등의 2가 이온에 의해 원형질막이 안정화 될 때 lysozyme의 첨가없이 autoplast가 형성되었다. 이 autoplast는 대수증식기 말기 세포에서 형성이 잘 되었으며, autoplast 형성의 최적 pH는 7.5, 최적 온도는 $37^{\circ}C$, 최적 $MgCl^{2}$ 농도는 20mM이었으며, 화학물질로는 0.3M glycerol이 효과적이었다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제29권2호
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• pp.126-132
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• 2001

탄산칼륨 포화용액을 감압주입한 후, 염화칼숨 포화용액으로 확산처리하여 제조한 무기질 복합화 목재 중에 있어서 물 불용성의 무기염의 생성상태와 구성성분 및 이들 무기염이 생성된 목재의 방부성능에 대하여 조사하였다. 탄산칼륨 포화용액을 주입한 젖은 상태의 시험편을 염화칼슘 포화용액에 24, 72, 120시간 동안 침지시킨후, 미반응 용액 및 부생성물을 제거하기 위하여 흐르는 수도수에 24시간 세척하는 방법으로 무기질 복합화 목재를 제조하였다. 무기염의 생성은 염화칼슘 포화용액 주입 후, 72시간의 염화칼슘 포화용액 침지처리에서 평균 108.1%의 중량 증가율을 보여 최대치에 이르렀다. 시험편의 가도관 내강에 다량의 무기염이 생성되어 있는 것이 관찰되었으며, 이들 무기염은 물에 의해 용탈되지 않고 X선 분석에 의하여 다량의 Ca 원소의 특성 X선이 검출된 점으로부터 물 난용성의 탄산칼슘인 것으로 추정되었다. 처리 시험편에서는 공시균에 의하여 거의 중량감소가 발생하지 않아 가도관 내강에 생성된 탄산칼슘으로 추정되는 무기염이 목재의 방부성능 향상에 기여하는 것으로 밝혀졌다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제14권2호
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• pp.112-123
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• 2022

Photosynthetic bacteria (PSB) play an important role in water purification, and their application is beneficial for sustainable aquaculture. However, maintaining the microbial stability of PSB from subculturing to preservation is a challenging task. Since improvement in the microbial stability of PSB is a crucial parameter, optimized conditions for cell immobilization and lyophilization were investigated. In PSB immobilization, 0.1-M CaCl₂ was found to be the most effective divalent metal ion solution in terms of cost-effectiveness, resulting in beads with a 4-mm diameter and high loading (1.91×10⁹ CFU/mL) of viable cells. Maintenance of cell viability, external appearance, and color of PSB beads was best in 3.5% NaCl during storage. In lyophilization, the addition of skim milk (9%) and dextrose (2%) as cryoprotective additives allowed the highest cell viability. Over an 18-week shrimp breeding period, when optimally manufactured beads and lyophilized powder of PSB were applied to shrimp aquaculture water, NH⁴⁺, NO₃^-, and NO₂^- were more effectively removed by 55%, 100%, and 100%, respectively, compared to controls. Thus, microbial stability of PSB through optimized cell immobilization and lyophilization was successfully enhanced, enabling a wide application.

• Journal of Veterinary Science
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• 제23권3호
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• pp.48.1-48.12
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• 2022

Background: The poor intracellular concentration of enrofloxacin might lead to treatment failure of cow mastitis caused by Staphylococcus aureus small colony variants (SASCVs). Objectives: In this study, enrofloxacin composite nanogels were developed to increase the intracellular therapeutic drug concentrations and enhance the efficacy of enrofloxacin against cow mastitis caused by intracellular SASCVs. Methods: Enrofloxacin composite nanogels were formulated by an electrostatic interaction between gelatin (positive charge) and sodium alginate (SA; negative charge) with the help of CaCl₂ (ionic crosslinkers) and optimized by a single factor test using the particle diameter, zeta potential (ZP), polydispersity index (PDI), loading capacity (LC), and encapsulation efficiency (EE) as indexes. The formation mechanism, structural characteristics, bioadhesion ability, cellular uptake, and the antibacterial activity of the enrofloxacin composite nanogels against intracellular SASCVs strain were studied systematically. Results: The optimized formulation was comprised of 10 mg/mL (gelatin), 5 mg/mL (SA), and 0.25 mg/mL (CaCl₂). The size, LC, EE, PDI, and ZP of the optimized enrofloxacin composite nanogels were 323.2 ± 4.3 nm, 15.4% ± 0.2%, 69.6% ± 1.3%, 0.11 ± 0.02, and -34.4 ± 0.8 mV, respectively. Transmission electron microscopy showed that the enrofloxacin composite nanogels were spherical with a smooth surface and good particle size distributions. In addition, the enrofloxacin composite nanogels could enhance the bioadhesion capacity of enrofloxacin for the SASCVs strain by adhesive studies. The minimum inhibitory concentration, minimum bactericidal concentration, minimum biofilm inhibitory concentration, and minimum biofilm eradication concentration were 2, 4, 4, and 8 ㎍/mL, respectively. The killing rate curve had a concentration-dependent bactericidal effect as increasing drug concentrations induced swifter and more radical killing effects. Conclusions: This study provides a good tendency for developing enrofloxacin composite nanogels for treating cow mastitis caused by intracellular SASCVs and other intracellular bacterial infections.

• 한국자원식물학회지
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• 제25권1호
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• pp.132-141
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• 2012

본 연구는 기능성 작물, 사방용 수종, 토양개량 등 활용성이 뛰어난 갈매보리수나무의 유용 유전자원의 장기보존 및 실생번식에 도움을 주고자 종자의 발아 온도조건 및 전처리에 대한 발아특성을 구명하고자 실시되었다. 갈매보리수나무 종자는 $10{\sim}35^{\circ}C$의 온도조건에 치상한 결과, 15, $20^{\circ}C$에서 발아율이 가장 높았으며, 평균발아일수, 발아속도 및 발아치는 $25^{\circ}C$에서 가장 좋은 결과를 나타내었다. 또한 주요 발아온도를 예측하기 위하여 2차 및 선형 회귀분석모델을 이용하였는데, 발아율을 이용한 2차 회귀분석 모델에서는 기준온도 $0.6^{\circ}C$, 최대온도 $36.4^{\circ}C$, 적정온도 $18.5^{\circ}C$로 나타났으며, 발아가능 온도범위는 $35.8^{\circ}C$이었다. 발아속도를 이용한 선형 회귀분석모델에서는 기준온도 $8.3^{\circ}C$, 최대온도 $35.4^{\circ}C$, 적정온도 $25.3^{\circ}C$로 나타났으며, 발아가능 온도범위는 $27.2^{\circ}C$로 분석모델간 차이를 나타내었다. 갈매보리수나무 종자를 생리적 처리 방법인 예냉, 층적 및 priming을 이용하여 전처리한 후 발아특성을 조사한 결과, 발아율에서는 $CaCl_2$ 300, 400 mM priming 처리구에서 가장 높은 수치를 나타내었다. 평균발아일수는 층적 6, 8주 처리구에서 가장 짧게 나타났으나 대조구 보다 발아율이 낮은 것으로 보아 발아일수의 단축 보다는 발아의 종기 종료로 판단되었다. 발아속도 및 발아치의 경우 예냉 1, 2주 처리구에서 가장 높게 나타났으며 발아율 또한 $CaCl_2$ 300, 400 mM 처리구에 이어 높은 수치를 나타내어 유묘 생산시 양적 질적 측면을 고려했을 때 가장 적정한 조건으로 판단 되었다.

• Animal Bioscience
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• 제34권12호
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• pp.1912-1920
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• 2021

Objective: This study investigated the effects of 5-aminolevulinic acid (5-ALA) on the motility parameters, mitochondrial membrane depolarization, and ATP levels in chicken sperm. Methods: The pooled semen from Barred Plymouth Rock males was used. In the first experiment, the semen was diluted 4-times with phosphate-buffered saline (PBS (-)) containing various concentrations (0, 0.01, 0.05, and 0.1 mM) of 5-ALA, and then the sperm motility parameters after incubation were evaluated by computer-assisted sperm analysis (CASA). In the second experiment, the semen was diluted 4-times with PBS (-) containing 0.05 mM 5-ALA, and then sperm mitochondrial membrane depolarization and ATP levels after 1.5 h of incubation were analyzed with the MitoPT^® JC-1 Assay and ATP Assay kits, respectively. In the third experiment, the semen was removed from the seminal plasma and resuspended with the mediums of PBS (-), PBS (-) supplemented with CaCl₂ and MgCl₂ (PBS (+)) + 5-ALA, PBS (+) + caffeine, and PBS (+) + caffeine + 5-ALA. Then, the sperm motility parameters after incubation were evaluated by CASA. In the last experiment, the semen was treated with the mediums of PBS (-), PBS (-) + 5-ALA, 5.7% glucose, 5.7% glucose + 5-ALA after removing the seminal plasma, and then the sperm motility parameters were evaluated by CASA. Results: The addition of 0.05 mM 5-ALA significantly increased the chicken sperm motility, progressive motility, linearity, average path velocity, curvilinear velocity, straight-line velocity, and the wobble. The sperm mitochondrial membrane depolarization was also increased by the 5-ALA treatment. The 5-ALA treatment decreased the sperm ATP levels. Both the caffeine treatment and glucose treatment decreased the sperm motility during incubation period. Conclusion: 5-ALA might increase sperm mitochondrial membrane depolarization to utilize the ATP for enhancing sperm movement.