막분리 공정의 응용범위 및 시장규모가 증가함에 따라 최근 기능성 멤브레인의 개발에 대한 많은 연구가 시도되고 있으나 아직까지도 매우 한정된 범위의 유기질 분리막만이 실용화되고 있을 뿐이다. 막분리 공정의 응용성은 분리막의 특성에 의하여 좌우될 수 있는데 현재 주로 사용되고 있는 유기질막은 열적, 기계적, 화학 및 생물학적 안정성이 낮고 세척에 의한 재생성이 용이하지 않기 때문에 차후 이들을 대체하여 모든 조업조건하에서 효율적으로 장기간 사용될 수 잇는 세라믹 멤브레인의 개발이 요구되고 있는실정이다. 특히 2000년도 초반부터는 종래의 유기질막으로서는 기대할 수 없는 고기능성을 부여할 수 있는 세라믹 멤브레인의 공업적 수요가 급증하여 분리막 공정에서 상당한 비중을 점유하게 될것으로 예상되고 있으나 현재 막의 제조 및 응용에 대한 기술이 확립되어 있지 않아서 공업적인 실용화가 이루어지지 못하고 있다.
본 연구는 2008년 6월부터 2009년 3월까지 남한강 지류인 복하천과 달천의 이화학적 수질 및 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가를 하였다. 그 결과 복하천은 영양염의 총인이 $0.041{\sim}0.886\;mg\cdot}L^{-1}$ 총질소가 $0.336{\sim}10.532\;mg\cdot}L^{-1}$의 범위로 매우 높게 나타났으며, BOD의 농도도 일부지점을 제외하고 $2{\sim}5\;mg\cdot}L^{-1}$의 범위로 수질이 다소 오염된 것으로 나타났다. 달천은 하류 정점 및 일부 지점을 제외하고 총인이 $0.06\;mg\cdot}L^{-1}$ 이하, 총 질소가 $2.0\;mg\cdot}L^{-1}$ 이하, BOD가 $2.0\;mg\cdot}L^{-1}$ 이하로 수질이 매우 양호한 것으로 나타났다. 조사기간 동안 복하천과 달천 총 12개 정점에서 출현한 부착규조류는 총 98분류군으로 2목 2아목 8과 22속 85종 13변종이 출현하였으며, 복하천이 총 67분류군, 달천이 78분류군 출현 하였다. 생물학적 수질평가 결과 복하천은 대부분 $\alpha$-중부수성이고, TDI 80 이상으로 오염이 심각한 것으로 나타났으며, 달천은 하류를 제외한 전 정점에서 극빈부수성 및 $\alpha$-중부수성, TDI 50 이하로 생물학적 수질이 양호한 것으로 나타났다. 상관분석 결과 DAIpo와 TDI의 상관성이 상관계수 0.83로 높게 나타났으며, 수질이 양호한 하천일수록 이화학적 수질평가와 생물학적 수질평가의 상관성이 높은 것으로 나타났다. 또한 DAIpo보다 넓은 범위의 규조류를 대상으로 하는 TDI지수가 안정적인 결과를 도출하는 것으로 나타났다.
본 연구에서는 선박에서 발생하는 오 폐수의 처리를 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법을 이용하여 Lab scale 실험을 수행하였다. 유해물질 유입에 따른 생물학적 처리 장치의 효율 저하 문제를 해결하기 위하여 SBR공정에 유효미생물을 주입하는 변법은 크루즈선이라는 특수 환경과의 접목성과 생물학적 처리 시 야기될 수 있는 문제를 대비하기 위한 대안으로 선박환경에 매우 적합한 공정으로 평가되었다. 슬러지 관찰 결과 기존의 활성슬러지에 유효미생물의 주입함으로써 슬러지의 안정성을 확보할 수 있었으며, 슬러지의 EPS 함량도 40% 이상 높아진 것을 확인할 수 있었다. 또한 슬러지의 미생물 분석 결과 유효미생물 주입으로 인해 수처리에 유리한 미생물종이 다수 출현하여 휘발성 유기화합물과 같은 유기 유해물질이 생분해되어 안전한 물질로 전환되는 것을 확인할 수 있었으며. 중금속과 같은 무기 유해물질도 중금속의 종류와 유입농도에 영향을 받지 않고 70% 이상의 안정적인 처리 효율도 확보할 수 있는 것으로 확인되었다.
광학활성 에폭사이드는 다양한 반응성으로 인하여 고부가 가치 광학활성 의약품 및 농약 합성용 중간체로 널리 이용되고 있다. 광학활성 에폭사이드는 에폭사이드 가수분해효소 (epoxide hydrolase, EH)를 이용하여 저가의 라세믹 기질에 대한 입체선택적 가수분해 반응을 통해 제조할 수 있으며, EH는 유도과정 없이 발현되고 보조인자가 필요 없으며 비교적 효소 안정성도 높아 상업적으로 유용한 효소이다 EH에 대한생화학 및 분자생물학 관련 최근 연구 결과를 바탕으로 촉매활성 증대 및 기질 선택성을 변경시킨 tailer-made형 EH 생촉매 개발이 가능할 것이며, 실규모의 비대칭 광학분할 생물공정 시스템 개발을 통해 EH에 의한 동력학적 가수분해반응을 이용한 광학활성 에폭사이드 생산기술의 상업화가 가능할 것으로 기대된다.
본 연구는 길안천의 저서성대형무척추동물 군집구조를 과거와 비교하여 분석하고자, 2018년 총 2회 조사를 실시하여 Lee (2004)의 결과와 비교하였다. 2018년 출현종수는 2003년과 비교하여 총 45종이 증가하였으며, 그중 EPT 분류군이 24종, OCH 분류군이 18종이 추가로 조사되었다. 군집분석 결과, 다양도지수(H')와, 풍부도지수(R')는 증가하였고, 우점도지수(DI)는 감소하는 경향을 보였다. 섭식기능군은 주워먹는무리(GC)에 속하는 종이 과거대비 11종이 추가로 발견되어 가장 높게 나타났고, 서식기능군의 경우 붙는무리(CL)가 41종으로 가장 많은 종이 출현하였다. 군집안정성에서는 특성군 I그룹이 2003년에 57.1%, 2018년에 61.5%로 가장 높은 출현율을 보였다. 생물학적 수질평가 결과, 과거 평균 'II등급'의 수질등급과 '보통'의 환경상태에서 2018년에는 평균 'Ia'등급의 수질과 '매우 양호'한 환경상태를 나타냈다. 2018년의 이화학적 요인과 생물학적 요인과의 상관관계 분석결과, pH 및 BOD는 개체수, 우점도지수(DI), 풍부도지수(R'), 다양도지수(H'), 균등도지수(J')에 유의한 상관관계를 나타냈다. 유사도 분석결과, 각 연도별로 두 개의 유사군으로 분류되었다. 길안천 수계가 취수시설 및 생태공원, 하천정비사업을 진행하면서 발생한 물리적 교란 이후 시간이 지남에 따라 물 흐름 개선과 다양한 미소서식처 형성을 통해 종 다양성 및 풍부도가 높게 나타난 것으로 판단되며, 향후, 제한적인 구간의 하천정비공사로 인한 하상 교란과 수질과의 상관관계가 저서성대형무척추동물의 군집구조와 군집안정성에 미치는 영향에 대해 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
백두대간은 백두산에서 시작된 큰 산줄기로 금강산, 설악산, 덕유산 등을 거쳐 지리산까지 이어지는 우리나라 중심 산줄기이다. 백두대간은 우리 민족 고유의 사회 문화적 가치는 물론 자연 생태적 측면에서 매우 중요한 지역이다. 백두산에서 지리산까지 약 1,400km, 남한 지역은 약 700km가 남북으로 길게 연결되어 우리나라 주요 산들을 연결하는 한반도 중심축을 형성하고 있다. 백두대간은 생물다양성의 보고이자 주요강의 발원지로 중요한 역할을 하고 있다. 이러한 주요 지역에 위치함 국립백두대간수목원은 수목원 정원의 조성 및 진흥에 관한 법률에 근거하여 기후대 및 식생권역별 국가수목원의 확충 계획에 따라 온대 북부 권역에 조성되었다. 백두대간 산림생물 다양성 유지와 산림생물자원의 보전 및 활용을 위한 다양한 연구를 수행하고 있다. 국립백두대간수목원의 시드볼트는 생물다양성 보존과 산림생물유전자원의 지속가능한 활용을 위하여 종자보존 협력 네트워크를 구축 하고 있다. 또한 아시아를 포함한 전세계 야생 종자를 수집하기 위한 기후대 생태권역별 종합계획 수립과 표준화 모델 개발을 통해 체계적인 협력체를 구축 중이다. 종자의 안정적인 장기 보존을 위한 형태학적, 분자생물학적 연구를 통해 종자의 저장특성 연구 및 수명연구를 통해 예측 모델을 연구하며 이를 기반으로 생태계 복원을 위한 종자 활용 연구를 수행하고 있다. 국립백두대간수목원은 백두대간 생물종의 조사, 생태계 보전 복원연구를 위한 현지 조사, 서식지외 보전 기관 역할, 유용자원 발굴 및 연구 등 백두대간 생물다양성 보전을 위한 다양한 역할을 하고 있다.
무선 센서 엑츄에이터 네트워크(WSAN) 시스템은 기존의 무선 센서 네트워크(WSN)에서 엑츄에이터 기능을 추가한 센서 노드들을 연결하여 망을 구성하는 시스템이다. 엑츄에이터는 센서 노드와 함께 작동하며, 재난구호, 군용 감시체계, 건강 모니터링 및 기반시설 보안 등의 여러 응용분야에 적용된다. 이러한 응용분야는 적시에 정확하게 작동하여 데이터를 신뢰성 있게 전달하는 능력이 요구된다. 생물학적으로 영감을 받은 모델링 기법은 개별적인 단순함을 유지하면서 동시에 강인성과 확장성, 적응성을 달성할 수 있는 기법으로 최근 상당한 관심을 받아오고 있다. 본 논문에서는 생물학적 메커니즘 중 전염병 전파 모델을 기반으로 이산 동적 모델을 제안하고 WSAN 시스템에 적용하고자 한다. 이를 위해 에너지 소모를 최소화하면서 동시에 시간지연 구속조건을 갖는 데이터 전파를 위한 노드 스케줄링 기법을 제안한다. 제안된 기법의 평형 상태 분석과 제어이론을 바탕으로 시스템의 안정성을 분석한 후 시뮬레이션 결과를 통해 요구 지연 시간을 만족하는 동시에 에너지 소모를 줄이는 성능을 검증한다.
제제설계란 제형의 설계 및 그에 따른 처방설정(formulation)을 의미하며 경험적인 제제방법 및 그 기술측면에서의 제제화는 주악 및 첨가물의 종류와 배합비율의 설정등 비교적 단순한 내용을 의미하지만 의약품은 실제적으로 인체에 적용되므로 치료설계상의 연구와 생물약제학적 검토에 의한 유효정과 안전성을 발휘할 수 있도록 설계가 되어야 한다. 또한 약물의 효력은 체내 특정부위에 특정농도의 약물분포가 필요하고, 일정시간 지속되는 것이 요구되므로 약용량도 중요하지만 약물투여 후의 흡수, 체내이행, 대사, 배설등의 상태를 파악하고 이에 미치는 부형제의 영향도 검토하여야 한다. 제제물리학적 측면에서 품질보증을 위하여 preformulation단계에서 주약의 물성검토, 첨가제의 사용량, interaction 및 혼합순서 등과 처방설정 단계에서 제제화에 사용되는 기계장치의 특성 및 능력, 제제화 후의 포장용기 및 포장상태에서의 안정성 등도 면밀히 검토하여야한다. 제제설계란 단순한 dosage form의 design만이 아니고 유효성이 높고, 부작용이 적은 제제를 합리적으로 만드는 기술과 정보의 종합관리로 scale up과정에서 원료, 기계장치, 제조방법, 작업자 등에 의한 품질변동 요인을 극소화하고, 공정의 초기단계에서 즉시 조정될 수 있는 종합관리 system이 필요하다.
티타늄과 티타늄 합금은 재료적 특이성 때문에 심장 혈관 임플란트에서 일반적으로 사용되어 왔다. 일찍이 적용된 예로는 인공심장판막, 심박조율기의 보호케이스, 혈액 순환 장치 등이 있다. 하지만 물질유도혈전증(Material-induced thrombosis)은 혈전폐색에 의해 기인한 기능 손실로 심장혈관 임플란트 장치의 주된 합병증으로 존재하고 있으며, 심장혈관 임플란트의 혈전유전자는 심장혈관장치의 발달에 주된 난관 중 하나로 남아있다. 그리고 텍스처 혈액 접합 물질(Textured blood-contacting material)은 1960년대 초반 이후부터 혈액순환 보조 장치의 임상실험에 사용되고 있다. 접합 물질에 내장된 텍스처 섬유조직 표면은 형성, 성장, 안정적 부착, 생물학적 내벽(neointimal layer) 등 유도 혈액(entrapping blood) 성분에 의해 형성된다. 공동(cavity) 형상의 용해 가능한 미립자를 사용하는 SCPL법(Solvent casting/particulate leaching method)은 티타늄 기질 이전에 형성된 폴리우레탄 위에 텍스처(texture)를 생성하기 위해 사용되었다. 또한 콜라겐의 부동화(不動化)에 의한 공동(cavity)은 혈액 접합면에 잔존하기 위한 내피세포를 고정할 수 있는 효과가 있다. cpTi로 층화된 PU 기소공성(microporous)은 구조적 특성과 혈전증 감소를 위한 생물학적 내벽 사용의 잠재성을 평가하기 위한 세포 공동체 실험을 통해서 평가되었다.
본 연구에서는 식품 안정성을 검사하기 위해 식품 내 미생물 농도를 계산하는 방법을 제안한다. 기존의 생물학적 방법을 보완하여 영상 분석에 기반한 자동화 방법으로 빠르고 보다 정확한 방법을 제안한다. 현미경으로 확대한 시료의 영상을 자동으로 분석하여 영상 내의 미생물의 수를 측정하면 여러 영상에 대한 결과를 통계적으로 분석하여 식품 내 미생물 농도를 보다 정확히 측정할 수 있다. 영상 처리 과정을 통해 영상으로부터 미생물군을 찾아내고, 해당 미 생물군을 모양에 따라 세 가지 종류-간균, 구균, 효모로 분류하고 계수한다. 제안하는 시스템의 성능을 실험으로 보였다. 영상 내에서 측정된 미생물의 수와 실제 미생물의 수의 비를 검토해 본 바, 본 시스템이 실용적임을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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