• 제목/요약/키워드: 성능특성

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Pilot-scale 순환여과식 양식장에서 병류 공기구동식 포말분리장치의 성능 (Performance of Parallel Current Air Driven Type Foam Separator in a Pilot-Scale Recirculating Aquaculture System)

  • 서근학;김병진;김용하;이석희;서차수;천재기;조재윤
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권2호
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    • pp.140-145
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    • 2002
  • 본 연구는 사육조 용적 2.5$m^3$ 규모의 pilot-scale 순환석과식 양어장에 나일 틸라피아를 2, 5, $7\%$의 밀도로 사육하면서 사육조내의 수질과 포말분리기에 의해 배출된 포말농축액의 수질을 분석하여 병류 공기구동식 포말분리기의 실제 어류를 사육하는 양어장에서 나타내는 효율을 측정하고자 하였다 사육밀도가 증가함에 따라 단백질, 총 부유 고형물, 화학적 산소요구량 등 각 수질 인자의 농도가 증가하였으며 포말 농축액의 유출량도 증가하였다. 사육조의 단백질 농도는 사육밀도가 $5\%$에서 $7\%$로 높아짐에 따라 16.6 g/$m^3$에서 21.9 g/$m^3$으로 증가하였으며 일간 제거량은 0.99 g/day에서 2.5 g/day로 증가하였으나 포말의 단백질 농도는 50.6 g/$m^3$에서 36.6 g/$m^3$으로 감소하여 농축비는 3.2에서 1.9로 감소하였다. 사육밀도의 변화에 따른 총 부유 고형물과 화학적 산소 요구량의 일간 제거량, 농축비와 포말 농축액의 농도의 변화는 단백질 제거특성과 그 형태가 유사하였다 총 부유 고형물의 일간 제거량은 사육밀도 $2\%$일 경우 0.2g/d, $5\%$에서는 0.8 g/d 7%에서는 1.5 g/d로 사육밀도와 비례하여 증가하였으며 화학적 산소요구량의 일간 제거량은 사육밀도 $2\%$일 경우 1.6 g/d, $5\%$에서는 4.2 g/d, $7\%$에서는 7 g/d로 나타났다. 총 부유 고형물과 화학적 산소 요구량의 농축비와 제거량은 단배질과 비슷한 경향을 보였으며 총 부유 고형물과 화학적 산소 요구량의 농축비의 경우 $2\%$의 사육 밀도에서 각각 10.2, 8.4의 가장 높은 값을 나타내어 포말분리기가 양어장 순환수 처리에 효율적임을 알 수 있었다.

침지식 냉수냉각에 의한 상치의 저장중 품질변화 (Changes in Quality of Lettuce During Storage by Immersion-Type Hydrocooling)

  • 정진웅;김병삼;김의웅;남궁배;박기재
    • 한국식품과학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.537-545
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    • 1995
  • 본 연구에서는 냉각조 및 침지조를 직접 설계제작하여 이에 대한 성능시험 및 수냉각에 의한 냉각특성을 검토함으로써 향후 시스템 제작에 필요한 기초자료를 제공함을 목적으로 하였고 아울러 본 장치에 의한 세척효과 및 저장효과를 살펴보기 위해 상치를 시료로 수확 후 저장기간별 품질조사를 실시하였다. 침지식 냉수냉각에 있어 냉각시간에 대해 무차원화한 온도를 semi-log로 plotting한 결과, 상치의 냉각속도계수는 $-0.365\;min^{-1}{\sim}-0.255\;(R^2=0.99{\sim}0.88)$로 나타났다. 또한, 저장온도에 따른 처리구별 저장시험에서 처리 조건에 따른 수분함량의 유의적 차이는 없었으나, 상치의 중량감소율은 $5^{\circ}C$ 저장에서는 미미한 차이만을 나타내었고 $15^{\circ}C$ 저장에서는 수냉처리구가 저장 $10{\sim}15$일까지 무처리구에 비해 효과가 있었다. 또한 수냉처리 후 포장조건에 따른 저장시험에서는 PE 비닐 포장이 트레이 포장시보다는 낮은 중량감소율을 나타내었다. 부패율은 수냉처리한 상치에 있어 소독처리한 시료, PE비닐 포장한 시료, 탈수처리한 시료가 타 시료에 비해 낮게 나타났으며, 색택변화도 수냉처리한 상치는 무처리한 시료에 비해 저장기간의 경과에 따라 L값 및 b값의 변화 정도가 완만하였다. 클로로필함량 변화는 초기치 $115.7{\sim}147.3\;mg%$$5^{\circ}C$$50{\sim}60%$수준으로 감소되었고, 초기미생물수도 수냉처리에 의해 상당히 감소시킬 수 있었으며 특히, 소독제 첨가에 의한 총균수 및 대장균군의 초기치 감소와 저장기간에 따른 증식억제 효과를 확인할 수 있었다. 또한, $5^{\circ}C$ 수냉처리시의 호흡량은 무처리한 상치에 비해 약 1/10 정도 낮은 $23.95\;mg\;CO_2/kg{\cdot}hr$로 나타났다.

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"도산십이곡"에 나타난 메타교육적 함의 (The Meta-Educational Implications of Toson-Shibigok)

  • 박미영
    • 한국시조학회지:시조학논총
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    • 제23집
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    • pp.71-105
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    • 2005
  • 퇴계 이황이 창작한 ${\ulcorner}$도산십이곡${\lrcorner}$이 오늘날에 어떤 교육적 가치를 발휘하는 가에 대한 연구가 이루어졌다. 본고에서는 이를 바탕으로 ${\ulcorner}$도산십이곡${\lrcorner}$과 그 발을 통하여 퇴계가 1차 교육을 담당하는 교육자로서 의도했던 교육의 대상과 교육 목적, 교육방식과 내용을 살펴 당대에 어떤 의미를 지니는지. 또 이런 교육적 태도가 어떤 메타교육적 가치를 지니는지를 규명하였다. 퇴계는 ${\ulcorner}$도산십이곡${\lrcorner}$을 교육적 의도에서 창작하고 그 의도를 ${\ulcorner}$도산십이곡발${\lrcorner}$ 통해 밝혔다. 퇴계가 의도한 1차 교육적 의미는 퇴계가 직접적인 교육자로서 시조라는 노래를 통해 자신의 경험을 피교육자에게 전달하고자 한 문학교육이다. 대상은 아배 즉, 자제로 나아가 학문에 입문하는 초학자를 설정하였다. 교재는 당대 영향력을 행사하고 있는 노래, 시조를 선택하였다. 이는 당대 문화를 비판적으로 인식한 결과로 선택된 것이다 노래의 교육효과를 최대한 고려한 문학교육으로 교재의 내용은 퇴계의 평생 경험을 토대로 하고 있다. 퇴계는 이와 같은 1차 교육에 그치지 않고 자신의 문학교육적 구도를 당대의 다른 유학자 및 후대인에게까지 보여주고자 했다. 이러한 의도는 오늘날 교육이론의 중요한 대상이 되고 있는 메타교육적인 것이다. 퇴계는 본인의 삶을 선택하는 방식에 대한 패러다임 교육으로서의 메타교육 학문 즉 진리에 접근하는 학문적 태도에 대한 메타교육 등 다양한 메타교육적인 방법을 보여주었기에 퇴계의 작품과 삶이 지대한 교육적 가치를 오늘날까지도 지니게 된다.입고)와 관련된 다양한 문헌자료의 전승은 해당 시조 뿐 아니라 시조문학의 수용과 전승양상을 보여주는 자료로서의 중요한 의미를 갖는다고 할 수 있다플래쉬>고정식>스크롤 방식 순으로 나타나 전체의 결과를 종합하여 볼 때 플래쉬 방식의 성능이 우수함을 알 수 있었다.장 많았고 약 $88.9\%$가 동반정신장애를 가지고 있었으며 CD가 가장 많았다.구 결과와 유사한 결과이다.고 사료된다. 6. 치료전에는 차이가 없던 남,여군 사이에 치료후에 차이가 나타나는 것은 치료 효과에 관계없이 남여에 따른 성장양상의 차이가 그대로 표현된 것으로 사료된다. 연구는 거대 편도를 가진 기능성 III급 부정 교합자의 구개 편도 절제술 전후의 인두강, 설골, 두부 위치의 변화 양상에 대해 알아보기 위해 단국 대학교 부속 치과 병원 교정과에 내원한 남녀 환자 42명을 대상으로 연구하여 다음과 같은 결론을 얻었다. $55.19\%$로 첨가량이 증가하면서 두 항목 모두 크게 감소하는 결과를 보였다. 색도를 분석한 결과 L값, a값, b값 모두 표고버섯 분말 함량이 증가하면서 감소하였고, 모든 처리구에서 기존 무첨가구와 극히 현저한 차이를 보이는 것으로 나타났다. 시료별 관능검사 결과에서 색 (color), 먹을때의 느낌 (chewiness)과 단맛(sweetness)의 경우 무첨가구와 모든 처리구가 유의적인 차이를 보였으며, 향미 (flavor)와 전반적인 기호도(overall acceptability)에서 당화액과 추출액의 혼합비가 7:3인 시료구만이 무첨가구와 유의적인 차이를 보이지 않았다. 이러한 결과로 보아 표고버섯 추출액을 당화액에 첨가하여 조청을 제조할 경우 적정 첨가 수준으로 당화액과 추출액의 비가 3:7의 범위를 넘지 않아야 버섯의 장점을 살리면서 기존 조청의 특성을 변화시키지 않는 제품을 제조할 수 있을

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반복하중을 받는 강섬유 보강 철근콘크리트 외부 접합부의 거동 특성 (Behavior of Steel Fiber-Reinforced Concrete Exterior Connections under Cyclic Loads)

  • 권우현;김우석;강현구;홍성걸;곽윤근
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제23권6호
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    • pp.711-722
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    • 2011
  • 횡보강근이 적게 포함된 보통강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부에서 강섬유의 보강효과에 관한 실험적 연구를 진행하였다. 이를 규명하기 위해 총 10개의 접합부 실험체를 제작하였으며, 접합부 횡보강근량과 강섬유 혼입률($V_f$ = 0%, 1%, 1.5%)을 주요변수로 실험하였다. 실험은 총 19싸이클의 반복주기하중의 형태로 가력되었으며 각 싸이클의 반복회수는 2싸이클씩 준정적 지진하중의 형태로 적용되었다. 실험 결과를 통해 보통 강도 철근콘크리트 보-기둥 접합부에 강섬유를 보강함으로써 횡보강근 감소에 따른 피해정도를 어느 정도 줄일 수 있다는 결론을 얻었고, 또한 강섬유 보강으로 접합부 전단강도를 증가시킬 수 있고 동시에 에너지소산능력을 향상시킬 수 있다는 결론을 도출하였다. 보다 정량적인 평가를 위해 이 연구의 시험체들과 기존의 보-기둥 접합부 RC 시험체들에서 측정된 최대 접합부 전단강도값과 ACI 352R-02의 설계기준식, Jiuru et al.의 제안식, 그리고 Kim et al.의 제안식을 비교 분석하였다. 이러한 분석 결과 Jiuru et al.의 전단강도 제안식이 실험 결과를 과대평가하는데 반해 Kim et al.의 전단강도 제안식은 모든 시험체에 대해 안정적인 결과와 적은 오차범위를 나타내었다. 따라서, 이 연구를 바탕으로 해서 적절한 접합부 배근상세와 함께 강섬유 보강 철근콘크리트 보-기둥 접합부에 대한 추가적인 연구가 진행된다면, 횡보강근의 감소를 통한 시공의 어려움 해소 및 내진성능의 향상이 가능할 것으로 판단된다.

고상법으로 합성된 리튬이온 이차전지용 음극물질로서 전이금속 피로인산화물의 전기화학적 특성 (Electrochemical Characteristics of Transition Metal Pyrophosphate as Negative Electrode Materials through Solid-state Reaction)

  • 홍민영;안상조;류지헌
    • 전기화학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.105-112
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    • 2020
  • 리튬이온 이차전지용 음극 활물질 중 전환반응을 거치는 전이금속 산화물은 높은 용량을 지니고 있으나, 아직 해결되어야 하는 여러 문제점을 지니고 있다. 본 연구에서는 새로운 음극 활물질로써 망간 피로인산화물(Mn2P2O7) 및 니켈 피로인산화물(Ni2P2O7)과 이를 포함하는 탄소 복합물질을 고상법으로 간단하게 합성하였다. 망간 피로인산화물 및 니켈 피로인산화물의 초기 가역용량은 각각 333 및 340 mAh g-1의 용량을 나타내었으며, 탄소와 복합재료를 구성하면 각각 433 및 387 mAh g-1로 가역용량이 증가하였을 뿐만 아니라 초기효율도 약 10% 정도 향상되었다. 망간 피로인산화물과 탄소와의 복합재료로 구성된 활물질이 가장 높은 초기용량과 효율을 지니며, 사이클 성능도 가장 우수하였다. 다중 음이온을 포함하는 망간 피로인산화물은 망간 산화물인 MnO와 비교하였을 때, 음이온의 질량이 크기 때문에 무게당 용량은 낮았지만, 전압곡선이 기울기를 지니는 형태를 나타내면서 충전(lithiation)전압은 0.51에서 0.57 V (vs. Li/Li+)로 높아지고, 방전(delithiation)전압은 1.15에서 1.01 V (vs. Li/Li+)로 낮아졌다. 따라서, 충전과 방전에서의 전압차이가 0.64 에서 0.44 V로 크게 감소하므로 전지의 전압효율이 개선되며, 방전과정에서 음극전위가 낮아지게 되어 완전지의 작동전압을 높일 수 있다.

스퍼터링 코팅기법을 이용한 중성자 검출용 B4C 박막 개발 (Development of B4C Thin Films for Neutron Detection)

  • 임창휘;김종열;이수현;조상진;최영현;박종원;문명국
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제40권2호
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    • pp.79-86
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    • 2015
  • 헬륨-3는 높은 반응효율, 장시간 사용가능성, 감마선에 대한 낮은 반응확률 등과 같은 장점들을 가지고 있기 때문에 대부분의 중성자 검출기의 반응물질로 사용되어 왔다. 그러나 지난 몇 년 사이 전세계적인 헬륨-3의 부족으로 인해 기체의 수급이 어려워지고 있고 이에 따라 가격이 급격히 증가하게 되었다. 이러한 이유로 헬륨-3 대체 물질들을 이용한 고효율의 중성자 검출기의 개발에 대한 연구가 많은 연구그룹에 의해 활발히 진행되기 시작하였다. 이러한 연구에서는 다양한 물질들을 이용하고 있으며, 이 중에서 붕소-10은 다른 대체물질과 비교할 때 상대적으로 높은 중성자 반응확률, 낮은 감마반응효율, 물질의 안정성, 가격적 이점 그리고 기존 헬륨-3를 이용한 검출기의 계측회로의 재활용 가능성 등과 같은 장점들 때문에 많은 연구그룹에서 붕소-10을 이용한 중성자 검출기 개발을 진행하고 있다. 본 논문에서는 중성자 검출기에 사용될 수 있는 붕소-10 박막을 개발하고 이에 대한 성능평가를 수행하였다. 중성자 검출기의 반응물질로 붕소-10을 사용하기 위해서는 중성자와 붕소-10이 반응하여 생성되는 이차방사선을 측정할 수 있어야 한다. 본 연구에서 활용한 기체충진형 중성자 검출기의 경우 붕소-10을 얇은 박막 형태로 제작하여 중성자와 반응하여 생성된 이차방사선이 기체를 이온화 시켜서 생성되는 이온쌍을 측정하는 방법을 이용한다. 그러므로 중성자 반응효율과 이차방사선의 재흡수율을 고려한 붕소-10(탄화붕소)의 적절한 두께를 선정할 필요가 있다. 이를 위해서 본 논문에서는 몬테칼로 기법을 이용하는 MCNP6를 이용하여 다양한 두께에 따른 중성자신호수집효율의 변화를 계산하였다. 또한, 스퍼터링 기법을 이용하여 다양한 두께의 박막을 제작하고 이를 이용하여 중성자 반응신호를 측정하였다. 그리고 제작된 박막의 2차원 모니터링을 위한 다중선 비례계수기의 적용가능성을 타진하기 위해 제작된 붕소박막이 설치된 2차원 다중선 비례계수기를 제작하고 중성자 응답 특성을 평가하였다.

중장년층 일자리 요구사항 분석 및 인력 고용 매칭 시스템 개발 (Job Preference Analysis and Job Matching System Development for the Middle Aged Class)

  • 김성찬;장진철;김성중;진효진;이문용
    • 지능정보연구
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    • 제22권4호
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    • pp.247-264
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    • 2016
  • 저출산 및 인구 고령화가 가속화되면서, 중장년 퇴직자 등 노동 소외 계층의 취업난 해결은 우리 사회의 핵심 과제로 등장하고 있다. 온라인에는 수많은 일자리 요구 정보가 산재해 있으나, 이를 중장년 구직자에게 제대로 매칭시키지는 못하고 있다. 워크넷 취업 로그에 따르면 구직자가 선호하는 직종에 취업하는 경우는 약 24%에 불과하다. 그러므로, 이러한 문제를 극복하기 위해서는 구직자에게 일자리 정보를 매칭시킬 때 선호하는 직종과 유사한 직종들을 추천하는 소프트 매칭 기법이 필수적이다. 본 연구는 중장년층에 특화된 소프트 직업 매칭 알고리즘과 서비스를 고안하고 개발하여 제공하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 1) 대용량의 구직 활동 기록인 워크넷 로그로부터 중장년층의 일자리 특성 및 요구 추세를 분석하였다. 2) 중장년층의 일자리 추천을 위해 직종 유사도 기준으로 일자리 분류표(KOCM)를 재정렬하였다. 이 결과를 이용하여, 3) 중장년에 특화된 인력 고용 소프트 매칭 직업 추천 알고리즘(MOMA)을 개발하여 구인 구직 웹사이트에 적용하였다. 자체 저작한 중장년층 특화 일자리 분류표(KOCM)를 이용한 소프트 일자리 매칭 시스템의 정확도를 측정하였을 때, 실제 고용 결과 기준, 하드 매칭 대비 약 20여 배의 성능 향상을 보였다. 본 연구내용을 적용하여 개발한 중장년층 특화 구직 사이트는 중장년층의 구직 과정에서 입력 정보 부담을 최소화하고 소프트 매칭을 통해 사용자의 요구직종에 적합한 일자리를 정확하고 폭넓게 추천함으로 중장년층의 삶의 질 향상에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

휴리스틱 함수를 이용한 feature selection에 관한 연구 (Research about feature selection that use heuristic function)

  • 홍석미;정경숙;정태충
    • 정보처리학회논문지B
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    • 제10B권3호
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    • pp.281-286
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    • 2003
  • 실생활에서 해결하고자 하는 문제에 대해 수많은 feature들이 수집되어지나 그 feature들을 모두 문제 해결에 활용하는 것은 어렵다. 모든 feature들에 대한 정확한 자료의 수집이 어려우며 관련된 feature들을 모두 학습에 이용할 경우 복잡한 학습 모델이 생성되어지며 좋은 수행 결과도 얻을 수 없다. 또한 수집된 자료들 간에는 상호 관계나 계층적 관계가 존재하는데, 경험적 지식이나 통계적 방법을 이용하여 feature들간의 관계를 분석함으로써 feature의 수를 줄일 수 있다. 휴리스틱 기법은 반복적인 시행 착오와 경험을 통한 학습으로써 미래가 불확실하고 완전한 정보를 갖고 있지 못할 때, 인간의 사고 기능을 통하여 기억이나 경험을 살려, 스스로 해결방안을 모색하면서 점차로 해에 접근해 가는 방법이다. 전문가들은 경험에 의한 의견 수렴 과정을 거쳐 해당 문제 영역에 접근 가능하며, 이러한 특성을 학습에 사용될 feature의 수를 줄이는데 활용할 수 있다. 전문가들은 원시 자료들을 이용하여 새로운 feature들을 생성할 수 있다 새로이 산출된 feature들과 원시 데이터 내의 feature들을 혼합하여 학습 모델 생성에 이용한다. 본 논문에서는 휴리스틱 함수를 이용하여 학습에 사용될 feature의 수를 줄이고, 추출된 feature들을 신경망의 입력값으로 사용하는 기계 학습 모델을 제시한다. 모델의 성능 평가를 위해 프로야구 경기의 승패 예측 문제를 이용하였다. 실험 결과는 신경 회로망과 휴리스틱 모델을 단독으로 사용했을 때 보다 두 기법을 혼합한 모델이 신경 회로망의 복잡성을 감소시킬 뿐 아니라 분류(classification)의 정확성이 향상되었다.아니라 Hep G2 세포에서도 명백히 단백질의 발현을 관찰할 수 있었다. 또한, Hep G2와 COS세포 모두에서 endogenous RXR의 발현이 일어남을 확인하였고 RXR expression plasmid를 transfection시켰을 때 두 세포 모두에서 단백질의 발현이 현저하게 증가되었다. Constitutive Androstane Receptor (CAR)에 의한 CYP2B의 PBRU 활성효과를 다르게 분화된 세포에서 차이가 일어나는지를 비교하기 위하여 CAR에 의해 매개되는 PBRU의 transactivation효과를 Hep G2와 COS세포에서 조사하였다. Hep G2 세포에서는 transfection된 CAR의 발현에 의해 firefly luciferase 보고단백질의 활성이 약 12배 증가하였다. CAR 발현유전자를 15 ng transfection하였을 때 주어진 보고유전자의 양에 대하여 최대반응을 나타내었고 CYP2B1PBRU가 제거된 CYP2C1 promotor/firefly luciferase를 보고유전자로 사용하였을 때는 CAR에 의한 luciferase의 활성이 나타나지 않았다. Hep G2와는 달리, COS세포에서는 transfection된 CAR의 발현이 PBRU에 의한 firefly luciferase보고단백질의 발현에 영향을 주지 못하였다. 이러한 결과들은 분화된 세포의 종류에 따라서 constitutive androstane receptor의 CYP2BPBRU 활성효과가 다르게 나타날 수 있음을 제시할 뿐만 아니라, 간세포에서 Phenobarbital에 의한 PBRU의 활성유도에 영향을 주는 endogenous 매개 인자들 중 CAR와 RXR과는 다

아가로오스 분해세균인 Pseudoalteromonas sp. GNUM08122 분리 및 동정 (Isolation and Identification of Agarose-degrading Bacterium, Pseudoalteromonas sp. GNUM08122)

  • 김유나;정연규;김무찬;김성배;장용근;지원재;홍순광;김창준
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.1-9
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    • 2012
  • 본 연구는 홍조류를 기질로 사용한 바이오에탄올 생산 공정에서 전처리(홍조류 가수분해) 공정의 효율을 높이기 위하여 성능이 우수한 신규 아가레이즈를 발굴하는 데 있다. 남해안에 서식하는 해조류를 채집하여 이로부터 아가레이즈 활성을 갖는 3종의 균주들을 순수 분리 하였다. 이들 균주들을 4일간 배양한 후, 황산암모늄 침전과 투석에 의하여 배양액으로부터 조효소를 회수하였다. 세포외 분비 효소를 포함하는 배양 상등액으로부터 얻은 조효소와 세포 내 효소를 포함하는 세포 추출물에서 얻은 조효소 모두에서 아가레이즈 활성이 측정되었고, 동일 균주에서 세포외 분비 단백질이 세포내 축적 단백질보다 높은 활성을 나타내었다. 3종의균주 중 GNUM08122 조효소가 단위 단백질 당 아가레이즈 활성은 낮았으나, p-nitrophenyl-${\alpha}$-D-galactopyranoside의 ${\alpha}$-결합을 끊는 것으로 관찰되어 ${\alpha}$-agarase 활성이 있을 것으로 추측되어 균주 동정을 실시하였다. GNUM08122 균주의 16S rRNA 염기서열을 결정하고 계통수 분석을 수행한 결과 Pseudoalteromonas issachenkonii KMM 3549 및Pseudoalteromonas tetraodonis IMA 14160 균주와 99.7%이상 상동성을 보였는데, 이는 GNUM08122가 Pseudoalteromonas속 균주임을 나타낸다. 균주의 생화학적 생리적 특성을 조사하였다. GNUM08122는 $40^{\circ}C$, 산성 조건(pH 4)는 물론 약 알칼리(pH 8)에서도 활발히 성장하였다. 높은NaCl(10%, w/w)에서도 세포생장이 저해를 받지 않았고 다양한 탄수화물을 사용하는 것으로 확인되었다.

실제 하수조건에서 고지질 함량 조류자원의 생체생성과 하수처리 특성 분석 (Charaterization of Biomass Production and Wastewater Treatability by High-Lipid Algal Species under Municial Wastewater Condition)

  • 이장호;박준홍
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권4호
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    • pp.333-340
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    • 2010
  • 하수나 폐수를 이용해서 조류를 배양하고 이를 통해서 획득된 조류 생체로부터 바이오디젤을 생산한다는 것은 친생태적이면서 신재생에너지 생산이라는 점에서 최근 각광받는 녹색성장기술이다. 바이오디젤 생산에 필요한 지질의 함량이 높은 조류 종에 대한 연구가 최적 인공배양액 조건에서 연구된 사례들이 있다. 하지만 실제 하수의 조건에서 고지질 함량 조류의 생체생성과 하수처리능에 대한 정보 제공이 미흡한 것이 현황이다. 본 연구에서는 바이오디젤 전구물질인 지질함량이 높다고 알려진 조류 종들을 선별해서 국내 하수조건에서 생체생성능과 하수처리능을 분석하였다. 이를 위해서 실제 하수에서 토착조류를 제거한 후 지질함량이 높다고 알려진 조류 4종(Chlorella vulgaris AG10032, Ankistrodesmus gracilis SAG278-2, Scenedesmus quadricauda, Botryococcus braunii UTEX 572)을 각각 하수에 식종한 후에 조류의 성장률과 유기물, 질소 및 인의 제거를 실험실 규모의 회분식반응조에서 분석하였다. 일정한 광반응 조건 (80 ${\mu}E$, 24시간)에서 9일간 배양하면서 시간 별로 조류의 건조 생체량과 COD, 질소 및 인을 각기 측정하였다. 그 결과 C. vulgaris, A. gracilis와 S.quadricauda는 하수의 토착조류 보다 하수에서 더 우월하게 성장하는 것을 알 수 있었다. 반면 B. braunii는 하수조건에서 성장을 할 수 없는 것으로 나타났다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 질소 (Total-N, ${NH_4}^+$-N)와 인(Total-P, ${PO_4}^{3-}$-P)의 제거능이 우수하였고, 하수처리 방류수질 기준을 만족하였다. 하수에서 배양가능한 조류들에 의한 용존 COD의 제거 분석 결과, A. gracilis와 S. quadricauda는 효과적인 COD제거를 지속하였지만, C. vulgaris는 초기의 COD 제거가 지속되지 않는 불안정성을 보였다. 이러한 결과들을 종합적으로 고려해서 본 연구에서는 A. gracilis와 S. quadricauda를 실제 하수에 적응성과 처리능이 우수한 조류자원으로 선정하였다.