양식산업에 있어서 어류 자어 시기의 초기 먹이생물로 rotifer가 주로 사용되고 있다. 특히, 담수산 rotifer, B. calyciflorus는 배양이 쉽고 자어의 먹이로 적당한 크기를 가지고 있기 때문에 초기 먹이생물로 적합하다. 최근 rotifer 배양수의 산소 가스 공급과 pH조절, 농축 Chlorella의 공급, rotifer 배양시 누적되는 다량의 유기물 찌꺼기 제거를 위한 filter 사용은rotifer 고밀도 배양을 가능케 했고, 현재 국내 일부 종묘 배양장에서 이러한 고밀도 배양시스템을 이용하고 있다. (중략)
식물이 생장하고 발육하며 자신의 생명을 유지해 나가기 위해서는 끊임없이 에너지를 공급받아야 하는데, 이 에너지의 공급원은 태양으로부터 오는 광에너지이다. 이러한 광에너지는 엽록소(chlorophyll)를 함유한 녹색식물의 잎이나 줄기 등에서 기공(stomata)을 통하여 흡수되는 이산화탄소($CO_2$)와 뿌리에서 주로 흡수되는 물($H_2O$)로부터 당류ㆍ전분과 같은 탄수화물을 합성하고 산소를 방출하는데 이러한 광에너지가 화학에너지로 변환되는 과정을 광합성(photosynthesis) 또는 탄소동화작용(carbon assimilation)이라고 한다. (중략)
액체로켓에 산화제를 충전하는 과정은 크게 산화제 탱크의 냉각, 고유량 충전, 소유량 충전, 온도 보정을 위한 추가 충전으로 나눌 수 있다. 나로호(KSLV-I) 1단의 산화제는 액체산소를 사용하며, 각 충전모드에 해당하는 유량 및 온도 요구조건이 제시되어 있다. 이러한 유량 및 온도 요구조건을 만족하기 위해서 산화제 공급시스템에는 유량조절용 밸브와 열교환기가 설치되어 있다. 본 연구에서는 발사체 산화제 충전과정에서 정밀한 유량 공급을 위하여 상용 1차원 열-유동 해석 프로그램인 Flowmaster를 이용하여 1차원 유동 시스템 해석을 수행하였다. 아울러 제한된 인증 시험을 통하여 각 모드에서의 유량 조건을 만족시키기 위한 유량제어밸브들의 유량 보정 민감도를 해석적으로 구하였다.
용존산소(D.O.) level은 유기산 및 포도당을 혼합한 배지에서 Azotobacter vinelandii UWD의 생장 및 생분해성 고분자(PHBV) 생성에 큰 영향을 주었다. 용존산소 level이 높은 경우(5% D.O.)는 낮은 경우(1% D.O.)에 비해 세포의 생장속도가 약 2배 증가하였으나 PHBV 생성은 D.O.가 낮은 경우 62.3 wt%로 D.O.가 높은 경우에 비해 약 17배 증가하였다. 그러나 B.O. level은 통기(aeration)에 의한 A. vinefandii UWD의 발효특성 연구에 적합한 기준이 아니었다. 공기공급속도를 고정하고 교반속도만을 변화시키는 통기법으로 산소전달속도를 감소시켰을 때 이 균주는 산소소모속도를 그에 따라 대응 감소시킴으써 겉보기 D.O.를 높게(5%) 유지할 수 있었고 이 때 생장이 느려지고 PHBV 양은 57.3 wt%로 증가하였다. 통기가 세포생장 및 PHBV 생성에 미치는 영향을 일관성 있게 설명할 수 있는 기준은 D.O. level이 아니라 산소전달속도였으며 비생장속도는 산소전달속도에 비례하여 증가하였고 PHBV 생산량은 산소전달속도에 반비례하였다.
산소 유량비 변화에 따른 라디오파 반응성 마그네트론 스퍼터링 방법으로 성장된 AlN 박막의 구조, 표면 및 광학적 특성을 조사하였다. AlN 박막은 기판 온도 $300^{\circ}C$에서 성장되었으며, 반응성 가스로 질소와 산소 가스를 사용하였다. 산소 유량비는 공급되는 질소와 산소 혼합 가스양에 대한 산소의 유량비로 선택하여 0%, 10%, 15%, 20%, 25%, 30%로 제어하였다. 성장된 AlN 박막의 구조, 표면과 광학적 특성은 각각 X-선 회절장치, 전자주사현미경과 자외선-가시광 분광기를 사용하여 조사하였다. 산소 유량비 10%로 증착된 AlN 박막은 350~1,100 nm 파장 영역에서 평균 91.3%의 투과율과 4.30 eV의 광학 밴드갭 에너지를 나타내었다. 실험 결과는 산소 유량비를 변화시킴으로써 AlN 박막을 선택적으로 성장시킬 수 있음을 제시한다.
고농도 산소수를 이용한 새싹 침지로 인한 발아율 및 성장률을 비교하기 위하여 특정 용존산소량의 산소수를 고압 반응기에서 산소를 통한 가압을 통해 생성하였고, 용존산소량을 20, 30, 40, 50 ppm으로 조절한 산소수로 온도 $20^{\circ}C$에서 새싹을 4시간 동안 침지한 후 새싹을 관찰하였다. 그 결과 새싹의 10일째 최종적인 발아율은 일반 증류수 침지 시에 비해 50 ppm 산소수 침지시 최종발아율은 $24.6{\sim}28.6%$ 높게 나타났고, 최종 성장 길이도 $6{\sim}7\;mm$ 정도 높은 값을 나타내어, 새싹의 성장에서 씨앗의 충분한 산소 공급에 의한 발아가 안정적이고 효율적인 성장을 유도함을 알 수 있었다.
본 논문은 마이크로웨이브 플라즈마 프로세스에 의하여 사이클로헥산을 이용한 다이아몬드 박막 제작에 관한 산소유량 변화 및 파라메타 변화에 따른 분광분석 결과에 대하여 논하였다. 인가전력을 증가시킴에 따라서 수소원자의 $H_{\alpha}$ 및 $H_{\beta}$의 발광강도는 증가되는 반면에 CH(B-X) 발광강도는 일정하였으며, 헥산 유량을 증가시킴에 따라 CH(B-X) 라디칼의 발광강도가 증가되고, 산소유량을 증가시킴에 따라 CH(B-X) 라디칼이 산소원자와의 결합에 의해 밀도가 감소하여 발광강도가 감소되었다. 그리고, 산소가 공급되지 않은 경우에는 비정질 또는 DLC 성분이 많이 함유된 결정성이 거의 없는 다이아몬드 박막이 성장되었으며, 산소유량을 증가시킴에 따라서 결정 표면에 잔존하는 미결합 탄소성분들이 제거되면서 결정성이 향상됨을 알 수 있었다. 본 연구를 통하여 유기용매인 사이클로헥산을 이용하여 다이아몬드 박막이 성장됨을 확인할 수 있었다.
액체로켓엔진에 있어서 연소실로 공급된 추진제의 안정적인 점화를 위해 추진제 공급의 선점 시간을 결정하기 위한 실험이 수행되었다. 사용된 추진제는 Jet A-1과 액체 산소이고 추진제의 공급은 가압 방식이다. 135$^{\circ}$의 각을 갖고 배열된 인젝터는 FOOF 타입의 비동류형 충돌형 인젝터이고 연소실 압력이 200psi가 되도록 설계되었다. 현재의 실험은 점화원으로서 TEAL(triethylaluminum)을 사용하여 쿼드렛 타입의 점화기의 안정적 점화 여부를 검증하는 것도 포함된다. 점화 특성 파악을 위해 인젝터 상류의 매니폴드 압력, 연소실 압력이 측정되었고 점화 과정 및 정상 상태로의 천이 과정에 대한 간접적 증거로서 화염 길이가 측정되었다.
균사형성 미생물에 의한 항생물질의 대량생산은 적절한 산소공급이 요구되며, 산소전달속도는 생산성에 영향을 미치는 속도제한단계이다. 그러므로 발효에 이용하기 위해 Streptomyces avermitilis 와 같은 균사형성 미생물 배양액에서의 산소전달계수를 측정하였다. 그러나 회분식 배양에서 (K$_{L}$A) 측정을 위한 적절한 용존산소 유지가 어려웠으며, 이를 극복하기 위해서 유가식 배양을 도입하였다. 배지의 단계적 공급으로 미생물 성장속도를 조절할 수 있었고, 낮은 교반속도에서도 적정용존산소의 유지가 가능하였으며, 결과적으로 (K$_{L}$A) 측정도 용이하였다. 7 g/L 이하의 낮은 균체량에서 350 rpm의 교반속도가 교반효율과 전단응력을 고려했을 때 가장 적절한 조건임을 알수 있었다. 그러나 균체가 증가할수록 배양액 점도가 증가하여 혼합이 효과적이지 못한 이유로 더 높은 교반속도가 필요하였다. 통기량의 증가에 의한 (K$_{L}$A) 증가율은 건조균제질량이 고 농도 일수록 미미하였다. 그러므로 높은 균체농도에서는 이차대사산물에 영향을 주지 않은 범위에서 교반속도를 증가하여 용존산소 농도를 조절하는 것이 통기속도의 조절보다 더 효율적 일 것으로 판단되었다.판단되었다.
하수처리장으로부터의 질소제거는 과거 3차 처리의 개념을 토대로 시설비가 고가로 소요되었으나 현재는 2차 처리시에 탄소제거와 함께 질소를 제거하는 개념으로 바뀌어지고 있다. 또한 질소제거는 탄소제거만에 의한 수질보호 차원에서 암모니아 독성을 제거하며 질소산화에 의한 추가 산소소모를 감소시키는 효과를 기대할 수 있다. 2차 처리시설에 의한 질소제거는 약 6%의 시설비와 연간 유지관리비의 증가에 불과하다. 질소제거는 하천이나 호소수의 수질개선뿐만 아니라 독성제거와 산소공급 내지 산소결핍 가능성을 저하시키며 하수처리장의 수질을 향상시킨다. 따라서 앞으로 질소제거는 모든 하수처리장의 2차 처리시설에 적용이 되리라는 것이 국제적인 추세이다. 하수처리장이 계속해서 신설되고 있는 우리나라로서는 이러한 개념을 되도록 빨리 받아들여 뒤늦게 질소제거를 수행함에 따르는 추가 비용의 낭비를 최소화 시키는 것이 현명하리라 생각된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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