• 제목/요약/키워드: 분해 효과

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철과 망간이 동시에 코팅된 반응성 매질을 이용한 용존 Fe(II) 제거 (Removal of Soluble Fe(II) using Reactive Media Coated with both Fe and Mn)

  • 민상윤;장윤영;양재규
    • 대한환경공학회지
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    • 제33권2호
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    • pp.85-92
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    • 2011
  • 본 연구에서는 산화망간과 산화철이 단독 및 복합 코팅된 반응성매질인 망간코팅사(MCS), 철코팅사(ICS) 그리고 철-망간코팅사(IMCS)를 이용하여 용존 Fe(II)의 산화 및 제거능을 평가하였다. 반응성매질에 $KMnO_4$와 NaOCl를 추가적인 산화제로 이용하였을 때의 Fe(II) 제거능을 반응용액의 pH, 반응시간, Fe(II) 농도변화에 따라 조사하였다. 반응성매질 및 추가적인 산화제 없이 Fe(II) 용액만을 사용한 경우, pH 5 이하에서는 Fe(II)의 느린 산화에 의해 제거율이 낮았으나 이후에는 빠른 산화 및 침전반응에 의해 제거율이 증가하였다. ICS만을 사용하였을 때 ICS 표면에 의한 Fe(II)의 제거는 극히 제한적인 것으로 나타났다. 망간 산화물이 코팅된 IMCS와 MCS를 사용한 경우 낮은 pH에서도 Fe(II)가 산화망간에 의해 산화되었으며 용액으로부터 효과적으로 제거되는 것으로 나타났다. Fe(II)는 IMCS만 단독으로 사용했을 때와 NaOCl을 산화제로 사용했을 때 제거율에서 큰 차이가 나지 않았다. IMCS와 산화제를 이용하여 Fe(II)을 제거할 경우, 용액의 pH가 증가함에 따라 이들의 산화능이 증가하였고 이로써 전체 제거율의 증가를 가져왔다. Fe(II)의 제거에 관한 반응속도 실험결과 유사-1차 반응 보다는 유사-2차 반응식으로 더 잘 표현되었으며 $KMnO_4$를 추가적인 산화제로 이용한 경우 Fe(II)는 14,286 mg/kg hr의 높은 초기 제거율(h)을 보였다. $KMnO_4$ 주입 시 반응시간 10분 안에 제거평형에 도달하였고 NaOCl의 경우는 6시간 후에 거의 제거평형에 도달하는 것으로 나타났다. IMCS에 의한 Fe(II)의 최대 제거량 값을 구하기 위해 pH 4에서 Langmuir 등온식에 적용한 결과 1,088 mg/kg의 제거량을 보였다.

두경부암 세기변조방사선치료 계획 시 선량율 변화가 이하선에 미치는 영향 (Influence of Parotid from Various Dose Rate in Intensity Modulated Radiation Therapy Planning for Head and Neck Cancer)

  • 홍주완;정윤주;원희수;장남준;최지훈;석진용
    • 대한방사선치료학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.105-111
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    • 2010
  • 목 적: 세기변조방사선치료(intensity modulated radiation therapy; IMRT) 계획에는 여러 가지 beam parameter가 적용되어 치료계획을 수립하게 된다. 본 연구에서는 세기변조방사선치료 계획 시 선량율(dose rate) 변화가 이하선 선량에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 대상 및 방법: 두경부암 환자 중 비인강암(nasopharyngeal carcinoma, NPC) 세기변조방사선치료를 시행한 10명의 환자를 대상으로 하였다. 동일한 조건하에 환자의 CT영상을 3 mm 두께로 획득하고 치료계획시스템은 Eclipse (Ver 7.1, Varian, Palo Alto, USA)를 사용하였다. 치료계획은 6 MV 에너지, 8개의 조사면, 그리고 동일한 dose volume constraint를 적용하였고, 선량율을 300, 400, 500 MU/min으로 각각 다르게 적용하였다. 수립된 세 개의 치료계획을 통해 이하선 mean dose를 산출하여 10명의 환자 평균치로 분석하였고, 2D diode array (MapCheck from Sun Nuclear Corporation, Melbourne, Florida)를 사용하여 이하선 부위의 선량을 검증하였다. 그리고 총 Monitor Unit (MU)과 조사시간을 비교하였다. 결 과: 선량율 변화에 따른 이하선 mean dose는 선량율을 300 MU/min에서 400, 500 MU/min 변화 시켰을 때 평균 0.8, 2.0% 증가하였고, 총 MU 또한 평균 5.4, 10.6% 증가하였다. 2D diode Array를 사용한 이하선 부위의 선량측정에서도 증가 추세가 나타났으며 총 조사시간의 차이는 1-2분 정도로 선량율에 따라 큰 변화가 없었다. 결 론: 본 연구결과 선량율이 증가하면 총 MU가 현저히 늘어났고 그에 따라 이하선 선량도 증가하는 유의한 상관관계를 보였으나, 치료시간 단축효과는 크지 않았다. 그러므로 세기변조방사선치료 계획 시 적절한 선량율을 적용하여 이하선 선량을 줄인다면 방사선치료로 인한 이하선의 후기 부작용(late side effect)을 줄일 수 있을 것으로 사료된다.

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Bacillus Calmette-Guerin (BCG) 투여가 Ehrlich 종양세포를 이식한 생쥐 샘창자 상피세포의 DNA합성에 미치는 영향 (Effects of Bacillus Calmette-Guerin (BCG) on the DNA Synthesis of Mouse Duodenal Mucosal Epithelial Cells Inoculated with Ehrlich Carcinoma Cells)

  • 고정식;김흥노;박경호;박대균;김덕수
    • Applied Microscopy
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    • 제40권4호
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    • pp.193-200
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    • 2010
  • 이 실험은 Ehrlich 종양세포를 샅부위에 이식한 후 고농도의 BCG(Bacillus Calmette-Guerin)를 피부밑조직에 반복 투여하였을 때, 샘창자점막의 형태학적 변화와 함께 DNA합성지수를 비교 연구하고자 3H-thymidine을 투여한 후 자기방사법적 연구를 시행하였다. 실험동물로는 체중 25 g 내외의 ICR 흰생쥐를 사용하였으며 정상대조군을 제외한 종양대조군과 BCG투여군의 동물에는 샅부위 피부밑조직에 각각 $1{\times}10^7$의 Ehrlich 종양세포를 이식하였다. BCG투여군은 종양세포이식 다음날부터 농축 건조된 BCG를 생리식염수에 용해시킨 다음, 일정량을 하루건너 한 번씩 7회 피부밑조직에 주사하였다. 종양대조군은 종양세포이식 후에 생리식염수를 하루건너 한 번씩 7회 피부밑조직에 주사하였고, 정상대조군은 종양세포를 이식하지 않은 동물을 사용하였으며 각 군에는 5마리씩의 동물을 배정하였다. 자기방사법적 관찰을 위하여는 약제를 마지막으로 주사한 다음날 3H-thymidine $0.7{\mu}Ci$/gm를 꼬리에 한차례 정맥주사하고, 70분 후 도살하여 샘창자조직을 떼어내어 10% 포르마린으로 고정하였다. 관찰은 샘창자조직이 세로로 잘 절단된 창자움 부위를 택하여 점막근육판을 따라 점막길이 3.5mm의 창자샘상피에 분포하는 3H-thymidine 표지세포의 수를 계수하였으며, 일반조직 관찰을 위해서는 hematoxylineosin (H-E)염색을 시행하였다. 일반조직관찰에서 종양대조군과 BCG투여군은 정상대조군에 비해 샘창자 점막 고유판에 림프구와 호산성백혈구가 다수 관찰된 것 이외에는 형태적으로 큰 변화를 볼 수 없었다. 자기방사법적 연구에서 정상대조군, 종양대조군 및 BCG투여군은 점막길이 3.5 mm 당 출현하는 표지세포수가 각각 632.3 (${\pm}14.47$), 761.7 (${\pm}27.65$) 및 505.0 (${\pm}17.09$)개였다. 이상의 결과를 종합해보면 Ehrlich 종양세포를 이식한 생쥐에 BCG를 반복 투여하면 샘창자 점막상피세포의 DNA합성을 유의하게 억제하면서도 형태적인 변화가 경미하였으므로 BCG는 항암치료시 항암효과를 높일 수 있는 좋은 약제라고 생각된다.

계면활성제 원위치 토양 세정법을 이용한 유류 오염 지역 토양.지하수 정화 실증 시험 (Surfactant Enhanced In-Situ Soil Flushing Pilot Test for the Soil and Groundwater Remediation in an Oil Contaminated Site)

  • 이민희;정상용;최상일;강동환;김민철
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제7권4호
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    • pp.77-86
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    • 2002
  • 유류, 특히 경유와 윤활류로 오염된 지역에서, 원위치 토양 세정법(In-situ soil flushing)을 이용하여 오염된 토양과 지하수를 동시에 정화하였다. 연구 지역은 부산시에 위치한 4.5 m(가로) $\times$ 4.5 m(세로) $\times$ 6.0 m(깊이) (총 121.5 $\textrm{m}^2$) 규모의 유류 오염지역으로.사질 및 미사질층이 혼합되어 나타나는 평균 수리전도도가 2.0 $\times$ 1$10^{-4}$cm/sec인 불균질 토양으로 이루어진 부지이다. 오염지역 지하수에 비이온 계면활성제 sorbitan monooleate(POE 20) 2%와 이소프로필알콜 0.07%를 혼합한 용액을 이용하여 약 3 공극체적(pore volume)을 세정하였으며, 지하수만을 이용하여 계면활성제 용액 세정 이전과 세정 이후 각 1공극체적을 세정에 이용하였다(총 5 공극체적). 총 4개의 주입정을 이용하여 각 주입정당 1.8 l/min-0.5 l/min의 속도로 주간(8시간)에 연속 주입하였으며, 2개의 채수정을 이용하여 야간에는 1시간 간격과 주간에는 30분 간격으로 2분간 채수하였다. 분석을 위한 시료 채수는 매일 아침 9시와 저녁 5시에 각 채수정으로부터 200$m\ell$ 이상 채수하였으며, 채수 용액을 저장하는 혼합저장 탱크에서의 시료 채취도 병행하였다. 토양 세정기간동안 채수정으로부터 채수된 유출용액은 모두 저장탱크에 저장되었다가, 지하수처리 장치에 의해서 유류와 중금속, 고형물들을 제거한 후 배출되어졌으며, 토양 내 TPH(total petroleum hydrocarbon) 농도가 토양오염 우려기준치 이하로, 유출된 지하수는 폐수배출허용기준을 만족할 때까지 토양 세정을 실시하였다. 처리 지하수만을 이용한 세정의 경우 채수정의 유출수 TPH농도는 10ppm이하였다. 계면활성제 용액을 이용한 세정의 경우 채수정의 최대 TPH 유출 농도는 1761 ppm으로서 처리지하수만을 이용하였을 때보다 170배 이상 증가하였으며, 세정기간 동안 두 개의 채수정으로부터 약 18.5kg의 유류(TPH)가 제거되었다. 계면활성제 용액 세정시 유출수는 유류의 농도뿐만 아니라 중금속 농도도 함께 증가하였으며, 이러한 현상은 오염토양의 중금속 정화에도 유리하게 사용될 수 있다고 사료된다. 유류로 오염된 실제 지역의 불균질 토양과 지하수를 계면활성제를 이용한 원위치 세정법으로 효율적으로 정화함으로서, 실험실 연구에 제한되었던 원위치 세정법의 효율을 현장 오염 지역에서 증명할 수 있었고, 원위치 토양 세정법이 실제 오염지역의 토양$\boxUl$지하수 정화에 효과적으로 사용될 수 있음을 입증하였다.

난소제거된 Shiba 염소에서 다른 농도의 Progesterone 처치에 의한 FSH Surge 및 Pulse 분비에 미치는 영향 (Patterns of Pulsatile and Surge Modes of Follicle-Stimulating Hormone Treated with Different Progesterone Levels in Ovariectomized Goats)

  • 김승준
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.225-231
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    • 2011
  • 본 연구의 목적은 FSH 분비 조절에 있어서 각각 다른 progesterone (P) 농도가 Pulse 또는 Surge 형태의 분비 패턴에 어떤 영향을 미치는가를 탐구한다. 선행된 연구에서 LH surge는 난포기 (follicular phase)에서 보이는 P 농도에서만 발현되었고 황체기(luteal phase) 또는 아황체기(subluteal phase) P 농도에서는 완전히 억제되었다. 또한 LH pulse 분비는 황체기 P농도에서만 시간 의존적으로 감소되었으나 난포기 또는 아황체기 농도에서는 높은 빈도로 유지되었다. 즉 아황체기 P농도 (스트레스, 황체형성부전에서 발생)는 LH surge는 억제시키나 LH pulse 조절에는 아무런 영향을 마치지 않았다. 이 결과를 바탕으로 FSH surge 및 pulse 분비패턴을 알아보기 위해 난소가 제거된 Shiba 염소를 이용하여 인위적으로 난포기, 아황체기, 기능성황체기의 P 농도 및 estradiol(E) 농도를 유도하였다. 스테로이드 호르몬 농도의 변화를 알아보기 위해 매일 혈액을 채취하였으며, LH pulse 용 혈액은 10분 간격으로 8시간 동안 Day 0, Day 3, Day 7 (Day 0: P packet 이식 직전)에 연속채혈을 실시하고, LH surge 분비패턴은 Day 8에 16시간 estradiol를 3 ${\mu}g/h$ 농도로 주사하고, 52시간 동안 2시간 간격으로 채혈을 실시했다. 그 결과 유도된 P 농도는 염소의 정상적 발정주기에서 볼 수 있는 난포기(<0.1 ng/ml), 아황체기($1.1{\pm}0.1$ ng/ml), 황체기 ($3.3{\pm0.1}$ ng/ml) 수준의 농도로 유도되었다. FSH pulse 분비는 3그룹에서 모두 높은 빈도로 유지되었고, FSH surge는 LH surge와 같은 시간대에서 난포기 그룹에서만 확인되었다. 본 연구의 결과는 FSH pulse는 LH pulse에서 보이는 progesterone에 의한 억제 효과와 다르게 나타났으며, 이러한 결과는 FSH 분비 조절에 있어서 LH 분비와 다른 기전 및 요소들이 관여하는 것으로 판단되었다.

보생탕이 랫드의 모체와 태자에 미치는 영향에 대한 연구 (Effects of Bosaengtang Administration in Pregnant Rats and Fetuses)

  • 김창석;이선동;김판기;이장우;박해모
    • 대한예방한의학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.59-75
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    • 2005
  • 한약은 오랫동안 사용하면서 경험적으로 안전성에 대한 검증이 이루어졌다고 생각하여 독성 문제에 관한 문제가 없는 것으로 판단되고 있다. 하지만, 최근 천연물의 성분들 중 변이원성, 염색체이상에 관한 문제점이 지적되어오고 있다. 특히 최근 임신중의 환경인자나, 약물복용에 따른 기형아 출산원인에 대한 연구가 행하여지고 있는데 임신 초기에 한약을 복용한 경우 기형아 발생률이 높았다는 보고가 있어 한약재의 임신중 사용의 안전성에 대한 과학적 조명이 필요한 실정이다. 임신과 분만에 관련된 한약재는 많이 보고되어 있고 실제로 환자에게 처방되고 있지만 이를 과학적으로 입증하고자 하는 연구는 많지 않았다. 따라서 본 실험은 임신유지, 성장 및 분만과 태아발생 및 그 영향과 관련된 한약재의 효능을 임신 랫드를 이용하여 간접적으로 확인하였다. 우선 임신 랫드를 임신 1일부터 20일까지 보생탕을 경구 투여하여 모체의 체중변화를 살펴보았다. 그리고 임신 20일에 부검하여 채혈을 하여 혈액분석을 하고 모체의 각 장기를 관찰하였다. 또 모체의 자궁을 적출하여 태자를 관찰하였다. 태자는 체중과 외형적 기형 그리고 alcian blue용액과 alizarin red S용액으로 염색하여 골격기형을 관찰하였다. 위와 같은 실험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 보생탕을 투여한 모체의 체중변화에서는 대조군보다 보생탕 투여군이 높은 증가율을 보였지만 전체적으로 두 군 모두 증가현상을 보였으므로 한약에 의한 체중 감소는 없는 것으로 사료되었다. 모체의 장기무게에서 절대중량은 대조군과 보생탕 투여군이 비슷한 결과가 나타났으며 상대중량은 간과 신장에서는 보생탕 투여군이 비장에서는 대조군이 높은 결과가 나타났으나 큰 차이가 나지 않았고 유의성도 나타나지 않았다. 혈액분석결과 백혈구, 적혈구 및 적혈구 관련지표 (MCV, MCH, MCHC), 헤모글로빈, 혈소판, 림프구, 중성구, 호산구, 호염기구, 단핵구등에서는 유의적인 차이가 나지 않았고, 모두 정상범위 이내에 속하였다. AST, ALT, BUN, Creatinine에서도 역시 큰 차이는 없었다. 이것도 역시 모두 정상범위였다. 모체의 황체수, 착상수, 착상율, 임신율, 초기소실율, 후기소실율, 출산자 수, 출산자의 성비를 보면 대조군보다 보생탕 투여군에서 약간 높은 결과를 보였으나 큰 차이는 없었다. 그리고 특히 초기소실율에서는 대조군보다 보생탕 투여군이 높은 결과를 보였다는 점에서 보생탕이 착상이나 임신유지에 유용한 영향이 있었다는 것을 볼 수 있었다. 태자에 대한 영향을 살펴본 결과 태자의 체중과 태자 수는 약간 증가한 것을 볼 수 있었으나 큰 차이는 나지 않았다. 그리고 태자 기형발생에서는 외형적인 기형은 관찰되지 않았고 골격검사에서도 관찰되지 않았다. 그러나 흉추와 흉골에서 변이가 다수 관찰되었다. 흉추에서는 대조군이 흉골에서는 보생탕 투여군이 약간씩 높았으나 대조군과 보생탕 투여군간의 변이는 큰 차이는 없었다. 그리고 천골과 미추에서는 수의 차이가 관찰되었으나 큰 차이는 없었고 미추에서는 유의성이 나타났다.(P<0.01) 그리고 늑골과 경추, 흉추, 요추는 그 수가 일정했다. 이상에서 보생탕 투여는 임신 모체와 태자의 체중 및 증체량의 증가를 촉진시키는 것으로 관찰되었으나, 기타 다른 모체 기능에 관한 지표, 즉 황체수, 착상수, 착상율, 임신율, 초기소실율, 후기소실율등에 영향을 주지 않는 점과 차세대 동물에 대한 검사에서 이상 소견이 관찰되지 않은 점으로 미루어 보생탕 투여는 랫드의 모체와 태자에 독성을 나타내지 않는 것으로 생각된다. 본 연구는 이러한 임신 중 한약의 안전성을 입증하는 연구 결과이며, 향후에도 이상의 결과와 국제 적 연구 경향을 참고하여 임신 중 한약의 안정성과 효과의 입증을 위한 지속적인 실험연구와 임상 보고들이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

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중재적방사선검사에서 환자 피폭선량에 관한 연구 (A Study on the Evaluation of Patient Dose in Interventional Radiology)

  • 박형신;임청환;강병삼;유인규;정홍량
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제35권4호
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    • pp.299-308
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    • 2012
  • 본 연구의 목적은 주요 중재적 시술을 시행 받는 환자를 대상으로 각 시술 당 환자의 피폭선량을 측정 및 평가하여, 우리나라 환자들이 중재적 시술을 시행 받을 때에 받게 되는 방사선 피폭의 위험도를 평가하고, 중재적 방사선 시술 시 환자 피폭선량에 대한 기준 선량 권고안을 마련하며, 환자의 피폭선량을 감소시킬 수 있는 방안을 모색하는데 있다. 각국의 중재적 방사선 분야에서의 환자 피폭선량을 조사하였고, 주요 병원에서 대표적인 중재적 시술을 대상으로 각 시술 당 환자가 받게 되는 피폭선량을 주요 신체 부위에 부착한 열형광선량계(TLD) chip을 이용하여 측정하였고, 혈관조영장비에서 얻어지는 면적선량(dose area product ; DAP)값을 이용하여 유효선량(effective dose; ED)을 측정하였다. 중재적 방사선분야에서의 환자 피폭선량과 관련된 연구와 자료는 진단 방사선 영역과는 달리 상당히 적은편이었다. 이번 연구에서 TACE의 평균 ED는 25.19 mSv로 나타났다. 다른 나라에 비해 높은 편은 아니지만, 몇 달 간격으로 반복적으로 시행 받아야 하는 시술의 특성상 누적선량(cumulative dose)에 주의를 기울일 필요가 있다. TACE의 평균 표면입사선량(ESD)은 511.75 mGy로 비교적 안전한 편이나, 최대 ESD는 4,346 mGy까지 측정되어 시간이 오래 걸리는 일부 TACE 시술에서는 결정적 효과에 대해서도 시술자의 주의가 필요하다. AVF 시술과 PTBD의 평균 ED는 각각 0.28 mSv와 4.8 mSv로 비교적 낮은 수준의 환자 피폭선량을 보였다. TFCA의 경우 평균 ED는 22.6 mSv로 다른 나라에 비해 상대적으로 높은 환자 피폭선량을 보였다. GDC embolization의 경우 대부분의 병원에서 DAP값이 지원되지 않는 구형장비를 사용하는 관계로, 이번 연구에서는 ED값을 구하지 못하였다. 하지만 평균 51.1분의 투시시간과 평균 2,264 mGy의 높은 ESD를 보이고 있어, ED 역시 상당히 높으리라 예상되며, 이에 대한 추가연구가 필요하다. 또한 TFCA와 GDC embolization을 병행하여 시행하는 경우 약 3 Gy의 선량이 피폭되므로 방사선으로 인한 장해를 방지하기 위해서 조사야를 변경하여 시술하는 것을 권고한다.

예건이 수수$\times$수단그라스 교잡종 유기 사일리지의 품질에 미치는 영향 (Effect of Pre-wilting on the Forage Quality of Organic Sorghum$\times$Sudangrass Silage)

  • 임현진;김종덕;이현진;전경협;양가영;권찬호;윤세형
    • 한국유기농업학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.519-527
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    • 2009
  • 수수$\times$수단그라스 교잡종 사일리지의 큰 문제점은 낮은 건물률과 품질이다. 본 시험은 수수$\times$수단그라스 교잡종을 재배하는 포장에서 예건으로 사일리지의 건물률과 품질을 향상시키기 위하여 실시하였다. 시험구배치는 5처리 3반복의 완전임의배치법으로 하였다. 시험구의 처리는 비예건(대조구), 예건 0.5일, 예건 1일, 예건 2일 및 예건 3일의 5수준을 두었다. 예건한 수수$\times$수단그라스 교잡종 사일리지의 pH는 4.0 이하였으나, 비예건 사일리지의 pH는 4.30으로 가장 높았다(p<0.05). 비예건 사일리지의 건물률은 17.6%였으나 예건한 사일리지의 건물률은 예건 1일 후부터는 25.1% 이상이었다(p<0.05). 예건한 사일리지의 침출수는 예건을 많이 함에 따라 감소하였으나, 비예건 사일리지의 침출수는 283mL/kg로 가장 많았다(p<0.05). 예건을 함에 따라 사일리지의 조단백질 및 조지방 함량은 감소하였으나, 조회분함량은 증가하였다(p<0.05). 비예건보다 예건 사일리지의 ADF 및 NDF 함량은 증가하였으나, 비섬유성탄수화물(NFC) 함량은 감소하였다(p<0.05). 젖산 및 유기산 함량은 예건 일수를 증가함에 따라 증가하였으나 예건 1일부터는 변화가 없었다(p<0.05). 유산양의 기호성도 예건 1일이 가장 높았다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 수수$\times$수단그라스 교잡종 사일리지 제조시 예건이 건물률 증가에 의하여 침출수를 줄이고, pH와 사일리지 품질을 개선하는 효과가 있었으며 예건일수는 1일이 가장 적합하였다.

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균근과 버섯 그리고 국내 연구동향 (Mycorrhizae, mushrooms, and research trends in Korea)

  • 안기홍;조재한;한재구
    • 한국버섯학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.1-9
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    • 2020
  • 균근은 지구상의 육상식물 중 약 90% 이상의 식물들과 연합 또는 공생관계를 유지하고 있다고 알려져 있으며 식물 뿌리 내에 침투하여 토양 중으로 다량의 균사를 뻗어 토양 내의 수분 및 무기양분을 흡수하여 식물에게 제공하는 대신 식물로부터 광합성 산물인 탄수화물을 얻어 살기 때문에 이론적으로 기주식물 없이는 배양이나 생육이 불가능한 절대 생물영양성이다. 균근의 종류는 기후대, 위도와 고도, 우점하는 식생 등에 따라 여러 가지 종류가 있으며 크게 내생균근과 외생균근으로 나뉜다. 균근은 일반적으로 절대적 공생이라 할 수 있으나, 일부의 외생균근은 식물의 잔해, 낙엽층 등으로부터 유기물을 분해하여 탄소원을 자체 공급할 수 있기 때문에 임의적 공생의 가능성도 제시되고 있다. 이처럼 식물로부터 획득한 탄소의 토양으로의 흐름은 균근에 의하여 중재되어지며 생태계에서 탄소순환의 중요한 기능을 수행한다. 외생균근과 수지상 내생균근은 뿌리의 표면적을 넓히거나 토양 중에 다량의 균사를 뻗음으로서 뿌리 단독으로 흡수할 수 없는 양분고갈지역 바깥의 무기양분 등을 흡수하여 식물에게 제공한다. 또한 균근은 다양한 근권 미생물들과 상호작용을 통하여 식물에게 긍정적인 영향을 미친다. 일부의 토양미생물은 균근의 발아, 생육, 군집구조 등에 관여하여 식물과의 공생관계에 직간접적으로 영향을 미치기도 하며, 더 나아가 양분의 흡수, 식물 뿌리의 성장, 식물병원균 억제효과를 나타내어 식물의 생육을 촉진시키기도 한다. 이와 같이 균근균권 및 근권 토양 내의 다양한 미생물들과 균근과의 상호관계와 그 기능에 대해서 많은 연구들이 진행되어왔으나 아직까지도 밝혀지지 않은 부분들이 많으며 앞으로도 꾸준히 연구가 진행될 것으로 사료된다. 외생균근은 균근성 버섯으로 더 잘 알려져 있으며, 이 균류는 수목과 공생하며 버섯의 자실체를 발생시키며 송이, 능이와 같은 고가의 버섯을 생산하는 귀중한 산림 소득원이다. 국내 균근성 버섯의 연구는 주로 송이 인공재배 연구에 집중되어 있으며 현재까지 송이를 인공적으로 발생시킬 수 있는 방법은 송이감염묘와 송이접종묘를 이용하는 것이다. 그 이외에도 소나무 유묘의 생장력을 증대시키기 위한 우수 송이균주 선발, 송이 균사생장 조건 및 배양특성, 송이균의 탄소원 이용특성, 송이균환 또는 송이 발생 토양의 균류와 박테리아의 군집구조 분석을 통한 송이균환 및 자실체 발생에 영향을 미치는 토양미생물과 연합의 가능성에 대한 연구들이 활발히 수행되고 있다. 아직까지 균근성 버섯에 대한 인공재배기술이 완전하게 개발되지 않은 상태이지만 여러 우수한 연구자들의 꾸준한 노력이 계속적으로 이어지고 있다. 앞으로도 지속적으로 변화하는 국내 기후환경에 발맞추어 야생 균근성 버섯에 대한 생태를 이해하고 꾸준한 연구와 인공재배 기술 개발 시도가 계속 이루어진다면 지금까지 재배가 불가능하였던 균근성 버섯의 인공재배가 성공할 날도 멀지 않으리라 사료된다.

환경친화적 미생물농약으로서의 잠재성을 가진 세균의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Bacillus Strain as a Potential Biocontrol Agent)

  • 이예람;이상미;장은영;홍창오;김근기;박현철;이상몽;김용균;손홍주
    • 생명과학회지
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    • 제25권12호
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    • pp.1408-1414
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    • 2015
  • 화학농약의 오남용은 환경오염을 유발하고, 사람의 건강에 악영향을 미치므로 그 대안으로 미생물을 이용한 생물학적 방제에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 환경에서 안정성을 유지할 수 있는 생물방제균을 확보하기 위하여 잿빛곰팡이병균인 Botrytis cinerea의 생육을 억제할 수 있는 Bacillus 속 균주를 탐색한 후, 선정된 균주의 항진균 물질 생산을 위한 조건, 항진균 기작 및 물리화학적 안정성에 대하여 조사하였다. 가장 높은 항진균 활성을 가진 균주는 고추의 근권 토양에서 분리된 AF4 균주였으며, 표현형적 특성 및 16S rRNA 유전자 염기 서열에 근거하여 동정한 결과, Bacillus subtilis로 확인되었다. AF4 균주는 최적 탄소원으로 glycerol을, 최적 질소원으로 casein을 요구하였으며, 25-40℃ 및 pH 7-10에서 항진균 활성을 나타내었다. 최적조건에서 항진균 활성은 140±3 AU/ml로, 기본배지보다 활성이 증가했음을 알 수 있었다. AF4 균주는 B. cinereas 균사를 형태적으로 변화시킴으로써 항진균 효과를 나타내는 것으로 추정되었으며, 다양한 식물병원성 곰팡이의 생육을 억제할 수 있었다. 또한 AF4 균주가 생성하는 항진균 물질은 열, pH, 유기용매 및 단백질 분해효소 처리에도 항진균 활성을 유지하였으므로 대단히 안정한 물질인 것으로 판단되었다. 따라서 Bacillus subtilis AF4는 다양한 곰팡이유래 식물질병방제에 적용가능성이 높은 균주임을 알 수 있었다.