• 제목/요약/키워드: 에너지 분해

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극성 (0001) 및 반극성 (11-22) n-ZnO/p-GaN 이종접합 발광 다이오드의 광전 특성 분석에 대한 연구

  • 최낙정;이재환;한상현;손효수;이성남
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.310-310
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    • 2014
  • ZnO박막은 넓은 밴드갭 (3.37 eV), 높은 여기 결합 에너지 (60 meV)를 가지는 육방정계 우르자이트(hexagonal wurtzite) 결정구조를 가지는 II-VI족 화합물 반도체로, 가시광선 영역에서의 높은 광학적 투과도 특성과 자외선 파장에서 발광이 가능한 장점을 가진다. 최근, ZnO박막 성장 기술이 상당히 발전하였지만, 아직까지도 p-형 ZnO박막 성장 기술은 충분히 발전하지 못하여 ZnO의 동종접합 LED는 아직 상용화되지 않고 있는 실정이다. 따라서, 많은 연구 그룹에서 p-GaN, p-SiC, p-diamond, p-Si 등과 같은 p-type 물질 위에 n-type ZnO를 성장시킨 이종접합 다이오드가 연구되고 있다. 특히, p-GaN의 경우 ZnO와의 격자 불일치 정도가 1.8 % 정도로 작다는 장점이 있어 많은 연구가 이루어 지고 있다. 일반적으로 c-축을 기반으로 한 극성ZnO 발광다이오드에서는 자발 분극과 압전 분극 현상에 의해 밴드 휨 현상이 발생하고, 이로 인해 전자와 정공의 공간적 분리가 발생하게 되어 발광 재결합 효율이 제한되고 있다는 문제가 발생한다. 따라서, 본 연구에서는 극성 (0001) 및 비극성 (10-10) n-ZnO/p-GaN 발광다이오드의 성장 및 발광 소자의 전기 및 광학적 특성에 대한 비교 연구를 진행하였다. 금속유기 화학증착법을 이용하여 c-면과 m-면 위에 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) GaN박막을 $2.0{\mu}m$ 성장시킨 후 Mg 도핑을 한 p-GaN을 $0.4{\mu}m$ 성장시켜 각각 극성 (0001) 및 반극성 (11-22) p-GaN템플릿을 준비하였다. 이후, N2분위기 $700^{\circ}C$에서 3분동안 열처리를 통하여 Mg 도펀트를 활성화시킨 후 원자층 증착법을 이용하여 동시에 극성 및 반극성 p-GaN의 위에 n-ZnO를 $0.11{\mu}m$ 성장시켜 이종접합구조의 발광소자를 형성하였다. 이때, 극성 (0001) p-GaN 위에는 극성의 n-ZnO 박막이 성장되는 반면, 반극성 (11-22) p-GaN 위에는 비극성 (10-10) n-ZnO 박막이 성장됨을 HR-XRD로 확인하였다. 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN이종접합 발광다이오드의 전계 발광 스펙트럼에서는 430 nm 와 550 nm의 두 피크가 동시에 관찰되었다. 430 nm 대역의 파장은 p-GaN의 깊은 준위에서 발광하는 것으로 판단되며, 550 nm 피크 영역은 ZnO의 깊은 준위에서 발광되는 것으로 판단된다. 특히, 10 mA 이하의 저전류 주입시 550 nm의 피크는 430 nm 영역보다 더 큰 발광세기를 나타내고 있다. 하지만, 10 mA 이상의 전류주입 하에서는 550 nm의 영역보다 430 nm의 발광세기가 더욱 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 ZnO의 밴드갭이 3.37 eV로 GaN의 밴드갭인 3.4 eV다 작기 때문에 우선적으로 ZnO의 깊은 준위에서 발광하는 550 nm가 더욱 우세하지만, 지속적으로 전류주입 증가에 따른 캐리어 증가시 n-ZnO에서 p-GaN로 전자가 넘어가며 p-GaN의 깊은 준위인 430 nm에서의 피크가 우세해지는 것으로 판단된다. 반면에, 비극성 (10-10) n-ZnO/반극성 (11-22) p-GaN 구조의 이종접합 발광다이오드로 전계 발광 스펙트럼에서는 극성 (0001) n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 전계 발광 세기를 나타내고 있다. 이는, 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 비극성 n-ZnO/반극성 p-GaN의 결정성이 상대적으로 낮기 때문으로 판단된다. 또한, 20 mA 영역에서도 510 nm의 깊은 준위와 430 nm의 발광이 관찰되었다. 동일한 20 mA하에서 두 피크의 발광세기를 비교하면 430 nm의 영역은 극성 n-ZnO/p-GaN에 비하여 매우 낮은 값을 나타내고 있다. 이는 반극성 (11-22) p-GaN의 경우 극성 (0001) p-GaN에 비하여 우수한 p-형 특성에 기인한 것으로 판단된다.

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난용성 식이섬유의 첨가가 이유자돈의 생산성 및 영양소 소화율에 미치는 영향 (Effects of Insoluble Dietary Fiber Supplementation on Performance and Nutrient Digestibility of Weanling Pigs)

  • 한영근;한국열;이지훈
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제47권4호
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    • pp.565-572
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    • 2005
  • 사료에 대한 난용성 식이섬유(Vitacel®)의 첨가가 이유자돈의 생산성 및 영양소 소화율에 미치는 영향을 알아보기 위해 평균 체중 6.49 kg(SD=0.52) 및 평균 일령 23일(SD=2.1)인 교잡종(Landrace$\time$Yorkshire) 거세돈 96두를 4처리 12반복으로 배치하여 40일간 사양시험을 실시하였다. 시험은 4처리를 두었으며, 시험처리는 1) 대조구, 2) 대조구+0.3% 난용성 식이섬유(IDF, Insoluble Dietary Fiber) 첨가구, 3) 대조구+0.6% IDF 첨가구 및 4) 대조구+0.9% IDF 첨가구였다. 사료 영양소 소화율 측정을 위한 분 채취는 diet 2를 급여 후 8-9일 및 18~19일째에 각 돈방 별로 실시하였으며, 소화율을 측정하기 위한 표식제로는 Celite-545(Fluka)를 1 % 사용하였다. 시험 전 기간(0~40일간) 동안, 일당증체량은 IDF 0.3% 첨가구가 기초사료 급여군, IDF 0.6% 첨가군 및 IDF 0.9% 첨가군에 비해 높았으며(P<0.05), IDF 0.6% 첨가군은 기초사료 급여군에 비해 일당증체량이 높았으나(P<0.05), IDF 0.9 % 첨가구와 기초사료 급여군 간에는 유의차가 인정되지 않았다(P>0.05). 일당섭취량은 IDF 0.3% 첨가구가 모든 처리구에 비해 유의적으로 높았으며(P<0.05), 기초사료 급여구, IDF 0.6% 첨가구 및 IDF 0.9% 첨가구 사이에서는 통계적인 유의차가 인정되지 않았다(P>0.05). 유기물, 조단백질, 조섬유 및 에너지 소화율은 IDF 0.3% 첨가구에서 기초사료 급여구 보다 유의적으로 높았다(p<0.05), 그러나 IDF 0.6% 첨가구와 IDF 0.9% 첨가구간에는 양양소 소화율에서 유의적인 차이가 관찰되지 않았으며, IDF 0.6% 이상의 첨가구와 기초사료 급여구 간에도 ADF(산성세제섬유소) 소화율을 제외한 다른 영양소 소화율에는 유의적인 차이를 보이지 않았다 (P>0.05). 본 실험에서 이유자돈 사료에 IDF의 첨가는 첨가수준에 따른 quadratic 생산성 개선 효과를 보여주었으며, 이러한 결과는 IDF 첨가에 따른 영양소 소화율 개선 효과로부터 기인된다고 판단해 볼 수 있다.

금속 임플란트 소재의 내마모성 향상을 위하여 적용되는 질소 이온주입 및 이온도금법의 한계 (Limitation of Nitrogen ion Implantation and Ionplating Techniques Applied for Improvement of Wear Resistance of Metallic Implant Materials)

  • 김철생
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.157-163
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    • 2004
  • 금속 임플란트 재료들의 마모저항을 향상시키기 위하여 질소 이온주입 및 이온도금 기술을 적용하였다. 질소 이온주입 된 초내식성 스테인리스강(S.S.S)의 마모이온용출 특성을 S.S.S, 316L SS, TiN코팅된 316S SS와 비교 평가하기 위하여 탄소로 원자흡수분광분석기를 이용하여 시편들로부터 마모용출된 Cr과 Ni 이온량을 측정하였다. 또한, 저온아크증착법을 이용하여 TiN, ZrN, TiCN코팅된 Ti(Grade 2)원반의 마모저항을 비교하였고, 질소이온주입 및 질화물 코팅된 표면충의 화학적 조성은 SAES(scanning Auger electron spectroscopy)를 이용하여 분석하였다. 질소 이온주입된 S.S.S 표면으로부터 마모에 의하여 용출된 Cr과 Ni 이온량은 표면처리하지 않은 스테인리스강들에 비하여 크게 감소하였다 그러나 인공고관절에 걸리는 하중조건 하에서 실행된 마모이온용출실험에서 이온에너지 100 KeV로 질소이온 주입된 표면층은 20만회 내에서 쉽게 제거되었다. 질화물 코팅된 Ti 시편들의 마모저항도 크게 향상되었고, 그 마모특성은 코팅층의 화학적 조성에 따라 크게 차이가 났다. 코팅두께 3Um의 코팅시편들 중 TiCN 코팅된 티타늄이 가장 높은 내마모 특성을 보였으나 같은 하중조건 하에서 disk(Ti)-on-disk 마모실험에서 그 질화물 코팅면들의 마모 무게감 소비는 1만회 아래에서 모두 Ti의 마모비와 유사하게 전환되었다. 본 실험으로부터 얻어진 연구결과에 의하면, 100 KeV 질소이온주입 및 두께 3$\mu\textrm{m}$의 길화코팅된 표면층의 경우 표면 경화충의 깊이가 충분치 않아 높은 하중을 받는 임플란트의 마찰부위에 사용하기에는 한계가 있음을 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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기관 협착에서 레이저와 방사선 치료의 적용 (Treatment of Potassium Titanyl Phosphate Laser and Radiation Therapv for Tracheal Stenosis)

  • 김광택;김맹호
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제30권12호
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    • pp.1237-1241
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    • 1997
  • 기관협착에서 기관절제 문합술을 적용할 수 없을 경우 레이저 소작술은 고식적 치료수기 중 하나로 사용 되고 있다. 저자들이 1995년부터 1996년 5월까지 기도폐쇄병변에서 기도재건수술 전 또는 후에 KTP (Potassium Titanyl Phosphate)레이저를 이용하여 굴곡성 기관지경의 생검용 채널로레이저 소작술을 시행한 치료결과를 보고한다. 레이저 소작술받은 환자는 모두 7명이며, 이중 남자는 3명 여자는 4명이었으며, 평균연 령은 43.7세이었다. 대상환자의 기관협착의 일차 원인은 외상에 의한 기관절개술후 협착의 3례와 폐혈증으로 인한 장기간의 기관튜브삽관이 원인이된 1례, 기관 결핵이 1례, 그외, 폐암이 기관내에 국소 재발한 2례이었다. 레이저 소작술의 치료 대상이 된 기도협착의 경우는 절제 문합후 문합부의 협착재발이 2례, 기관절개소공의 협착이 3 례, 폐암이 국소 재발한 2례이었다. 기관협착기 부위는 삽관의 풍선부위(기관절개공이 형성된 자리로 부터 3-4 cm 하부, carina 상방 2~3 cm)가 1례, 문합부위가 5 mm이하로 좁아진 경우가 4례있었으며, 기관내의 협착랭변은 전벽에서 2명, 후벽에서 1명, 기관전주위(circumferential)협착인 경우가 2명이였다. 레이져 소작술은 평균 25.4$\pm$5.9분의 시간이 걸렸으며, 1768$\pm$365J의 에너지가 조사되었다. 레이저 소작술 실시 후 환자들은 현저한 증상의 호전을 볼 수있었으며, 기관지 내시경하에서 기관의 내경이 7mm이상 커진 것을 확인 할 수 있었다. 레이저소작술 후 합병증으로는 경미한 기관지경축(bronchospasm)이 1례있었다. 레이저소작술을 시행한 후 협착이 재발한 환자 3명에서 보조적 방사선치료를 병행하였다. 방사선 치료가 섬유아 세포의 거대성장을 예방하는 것에 착안하여 기관지내시경하 레이저소작술실시 직후, 4시간 안에 방 사선을 외부조사하였다. 보조적 방사선치료 후 환자들은 현재 10개월이 지나는 동안 재협착이 발생되지 않았다.

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Open Pulled Straw 방법에 의해 동결-융해된 돼지난자의 생존능력 (Survival Ability of Porcine Oocytes Frozen-Thawed by Open Pulled Straw Method)

  • 김세웅;박춘근;정희태;양부근;김정익
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.117-125
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    • 2001
  • 본 연구는 OPS 방법에 의한 돼지미성숙 및 성숙난자의 동결-융해 후 난자의 생존성에 있어서 난구세포의 영향을 검토하였다. 그 결과 미성숙 난자의 동결-융해 후의 성숙율은 난구세포의 부착 (25%) 및 제거 (15%)시 유의적인 차이는 인정되지 않았지만 control group (62%)에 비해서는 유의적으로 낮게 나타났다(P<0.05). 미성숙난자의 동결-융해 후 체외성숙시킨 난자의 체외수정시 난구세포 제거시 (19%), 부착된 (9%) 난자에 비해 높은 정자 침입율을 나타냈으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 그러나 체외수정후의 난자 성숙율은 난구세포의 부착시 (41%), 제거된 (17%) 난자에 비하여 유의적 (P<0.05)으로 높았으며. 난구세포 제거시 부착된 난자에 비해 유의적 (P<0.05)으로 높은 사멸율을 나타냈다. 한편, 체외에서 성숙시킨 난자의 동결-융해후 체외수정에 이용하였을 때 정자침입율은 난구세포 제거시 (35%, 부착된 (26%)난자에 비해 유의적으로 높았지만 이때 난자의 사멸율은 난구세포 부착 난자에서 오히려 유의성은 높았다. (P<0.05). 또 다른 실험에서 체외수정 후 6시간에서 정자침입율은 난구세포의 유무에 의한 차이는 인정되지 않았으나. 난구세포 제거시 높게 나타났으며, 이때 난자의 사멸율은 난구세포 부착시 높았으나 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 그러나 정자침입이 일어난 난자의 경우 다정자 침입난자가 전혀 관할되지 않았다. 본 연구치 결과로부터 OPS방법에 의한 돼지 미성숙, 성숙난자의 동결은 미성숙난자의 경우 난구세포의 부착이 효과적인 것으로 사료되며, 성숙난자의 경우 난구세포 제거시 정자침입율이 높게 나타나 동결-융해시 난구세포가 난자의 성숙과 수정 시 정자의 침입에 관여하는 것으로 사료된다.는 것이 시사되었다.가지고 있는 아동이, 남아의 경우, 경도비만아의 16.3% 중 2등도비만아의 19.0%, 고도비만아의 26.4% 여아의 경우 각각 11.1% 35.0% 및 47.5%인 것으로 나타났으며. 비만도와 심혈관계질환 위험인자 수간의 상관성은 여아에 있어 서 유의 적인 것으로 나타났다(r = 0.331, p = 0.001).7배와 11배의 차이를 보였다.m-coil로 전이 되어짐을 알 수 있었다. 이는 본 연구에서 분리 정제된 curdlan이 정확한 $\beta$-결합을 가진 glucan임이 확인되었으며 생합성된 curdlan의 구조와 분자적인 특성을 확인하였다. 본 연구를 통하여 $\beta$-결합을 가지는 glucan의 신속한 선별법을 구축할 수 있었고 이는 새로운 기능을 가지는 $\beta$-glucan 생합성 효소나 분해효소의 탐색에 이용될 것으로 기대된다. 남학생이 251.4mg, 여학생이 159.3mg이었다. 이상의 결과로 보아 에너지, 단백질, 칼슘, 비타민 A 등 대부분의 영양소 섭취량이 권장량에 미치지 못하여 성장기에 있는 아동들의 영양소 섭취 상태에 문제가 있음을 시사해 주었다. 5. 조사 대상자의 식습관과 영양소 섭취량의 상관관관계는 식사 시간의 규칙성은 단백질, 식이성 섬유소, 비타민 A 및 티아민섭취량과 양의 상관을 나트륨섭취량과는 음의 상관관계가 있었다. 음식의 간(염도)은 인과 콜레스테롤 섭취와 음의 상관관계를 나타냈다. 들깨가루나 들기름 사용 여부는 열량, 탄수화물 및 인의 섭취량과 음의 상관을, 지방, 철분, 리보플라빈 및 나이아신섭취량과는 양의 상관관계를 나타냈었다. 결식여부는 지방, 철분 및 나이아신섭취량과는 양의 상관관계를, 열량, 탄수화물, 인

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As 차단 시간 변화에 의한 InAs 양자점의 광학적 특성 (Optical Properties of InAs Quantum Dots Grown by Changing Arsenic Interruption Time)

  • 최윤호;류미이;조병구;김진수
    • 한국진공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.86-91
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    • 2013
  • Arsenic interruption growth (AIG)법을 이용하여 GaAs 기판에 성장한 InAs 양자점(quantum dots, QDs)의 광학적 특성을 PL (photoluminescence)과 time-resolved PL을 이용하여 분석하였다. AIG법은 InAs 양자점 성장 동안 In 공급은 계속 유지하면서 셔텨(shutter)를 이용해서 As 공급과 차단을 조절하는 방법이다. 본 연구에서는 As 공급과 차단을 1초(S1), 2초(S2), 또는 3초(S3) 동안 반복하여 성장한 InAs QDs과 As 차단 없이 성장한 기준시료(S0)를 사용하였다. AIG법으로 성장한 시료들의 PL 세기는 기준시료보다 모두 강하게 나타나고, As 차단 시간에 따라 PL 피크는 적색이동(redshifted) 또는 청색이동 (blueshifted)하여 나타났다. 기준시료 S0의 PL 피크와 비교하였을 때 S1의 PL 피크의 적색이동은 양자점 평균 길이가 S0보다 증가하였기 때문이며, S3의 청색이동은 양자점 평균 길이가 S0보다 감소하였기 때문이다. AIG법으로 성장한 QDs 시료들의 PL 세기의 증가는 cluster의 감소, 양자점 밀도의 증가, 균일도의 향상, 종횡비(aspect ratio) 향상으로 설명된다. 온도에 따른 PL 세기와 PL 피크 에너지, PL 소멸 시간과 발광 파장에 따른 PL 소멸 시간을 측정하였다. As 공급과 차단을 2초로 하였을 때 cluster는 전혀 나타나지 않았고 양자점의 밀도는 증가하였으며 균일도와 종횡비도 향상되었다. 또한 S2는 가장 강한 PL 세기와 가장 긴 소멸 시간을 나타내었다. 이러한 결과는 AIG법을 이용하여 InAs 양자점의 크기, 조밀도, 균일도, 종횡비 등을 조절하여 원하는 파장대의 양자점을 성장할 수 있으며 발광 특성도 향상시킬 수 있음을 확인하였다.

폐광지역에서 분리한 Benzoate 분해세균 Pseudomonas sp. NEQ-1에서 정제된 Catechol 1,2-Dioxygenase의 특성 (Characterization of Catechol l,2-Dioxygenase Purified from the Benzoate Degrading Bacterium, Pseudomonas sp. NFQ-l Isolated from Dead Coal Pit Areas)

  • 주정수;윤경하
    • 미생물학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.275-281
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    • 2004
  • Quinoline (2,3-benzopyridine)을 유일한 탄소원과 질소원, 그리고 에너지원으로 이용하는Pseudomonas sp. NEQ-1을 실험 균주로 사용하였으며, 균주로부터 catechol 1,2-dioxygenase (C1,2O)를 유도하기 위하여 탄소원으로 benzoate를사 용하였다. C1,2O의 효소학적 특징을 조사하기 위하여 benzoate에서 배양한 Pseudomonas sp. NFQ-1을 초음파 분쇄기로 파쇄하고, ammonium sulfate침전과 gel permeation chromatography및 Source 15Q의 과정을 실시하여 C1,2O를 분리 및 정제하였다. 정제된 C1,2O의 특이활성(specific activity)은 14.21 unit/mg으로 나타났으며, SDS-PAGE에 의해 조사된 C1,2O의 분자량은 약 33 kDa이었다. Cl,2O는 catechol과 4-methylcatechol 및 3-methylcatechol에 대해서 효소활성을 나타내는 것으로 확인되었다. C1,2O의 Km은 38.54 ${\mu}M$로 측정되었고, Vmax는 $25.10\;{\mu}mol{\cdot}min^{-1}{\cdot}mg^{-1}$으로 나타났다. C1,2O는 $30^{\circ}C$와 pH 8.5에서 최적활성을 나타내는 것으로 조사되었으며, $Ag^+,\;Hg^+,\;Ca^{2+}$,그리고 $Cu^{2+}$는 C1,2O의 활성을 억제하였다. 분석되어진 N-말단 아미노산 서열은 ^1TVKISQSASIQKFFEEA^{17}$이었으며, Pseudomonas aeruginosa PA01과 $82\%$로 가장 높은 유사성을 보였고 Pseudomonas arvilla C-1와는 $71\%,$ Pseudomonas putida KT2440과는 $59\%,$ 그리고 Pseudomonas sp. CA10과는 $53\%$의 상동성이 각각 존재하는 것으로 확인하였다.

지방의 공급형태와 Ca 및 Mg의 첨가가 In Vitro 발효 및 비육후기 한우의 성장성적에 미치는 영향 (Effects of Supplementation of Fat Sources, Ca and Mg on In Vitro Fermentation and the Performance of Finishing Hanwoo Bulls)

  • 이홍구;이도형;최낙진;이상락;최윤재;맹원재
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제46권4호
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    • pp.613-624
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    • 2004
  • 본 실험은 지방의 공급형태에 따른 반추위발효성상, 영양소 이용효율 및 증체율을 관찰하기 위하여 in vitro 실험과 in vivo 사양 실험을 수행하였다. In vitro에서는 지방원료로서 tallow(T), 그리고 tallow에 2가 양이온은 MgO(T-MgCa), $CaCl_2$(T-Ca), MgO와 $CaCl_2$의 혼합(T-MgCa) 및 Ca-salt 처리 tallow(T-CaS)의 총 5개의 처리구를 두었다. In vitro 배양 시간은 0, 6, 12, 및 24 hr별로 두었다. In vivo 사양 실험은 in vitro 실험을 통하여 얻은 결과를 토대로 성적이 좋은 T-MgCa 구와 T-CaS구를 선택하여 지방 무첨가구를 대조구로 하여 비육후기 한우의 성장률 및 육질에 미치는 영향을 관찰하고자 처리구당 10두씩 3 처리구로 완전임의 배치하여 80일간 실시하였다. 실험 결과를 살펴보면 배양시간 6 hr 이후부터 처리구들간 변화를 보였는데 6 hr에서는 T-MgCa 구와 T-CaS 구에서의 pH 값이 다른 처리구들의 값보다 높게 조사되었고(P<0.05), 12 hr에서는 T와 T-Mg 구에서의 pH 값이 MgO와 $CaCl_2$ 첨가구 보다 높게 조사되었다(P<0.05). Ammonia_N의 농도는 6hr를 제외하고는 처리구들간 통계적 유의차이는 없었다. 6 hrdptjsm ammonia-N 농도는 tallow 단독 처리구에서의 농도가 다른 처리구들보다 낮았다(P<0.05). 총 VFA 생성량은 6 hr에서는 처리구들간 통계적 유의차이가 없었지만 12 hr와 24 hr에서는 T 처리구에 비하여 tallow에 2가 양이온 첨가 또는 Ca-salt를 혼합 첨가한 처리구들에서 높게 조사되었다(P<0.05). 영양소(DM, OM, CP 및 NDF)분해율은 12 hr 이후부터 tallow 단독 처리구보다 양이온이나 Ca-salt 처리 tallow 구에서 보다 높은 경향으 보였다. 용해성 지방산은 전 배양 시간대에 걸쳐 T-CaS 구에서 가장 낮았으나, 불용성 지방산 염 형성은 가장 높았다(P<0.05). 사료급여 30일까지(feeding period I)는 사료섭취량, 일당증체량 및 사료 이용효율이 처리구들간 통계적 유의차이가 없었다. 반면, feeding period II(31${\sim}$50일)와 III(51${\sim}$80일) 그리고, 전 급여기간 동안 일당 증체량과 사료이용효율은 T-MgCa>T-CaS>Control순으로 높았다(P<0.05). 결론적으로 사료 섭취량의 증가가 제한되는 비거세 한우의 비육 마무리기에 있어서 고 에너지 사료제조를 위한 우지의 첨가시 Ca 및 Mg 보충은 반추위 발효성상 및 성장성적의 개선효과가 있음이 확인되었다.

농산부산물을 이용한 In Vitro 반추위발효 특성 및 적정 배합수준을 통한 옥수수 및 대두박 대체 효과 (Effects of Partial Replacement of Corn Grain and Soybean Meal with Agricultural By-Product Feeds on In Vitro Rumen Fermentation Characteristics and Optimum Levels of Mixing Ratio)

  • 박중국;임동현;김상범;기광석;이현준;권응기;조원모;김창현
    • Journal of Animal Science and Technology
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    • 제53권5호
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    • pp.441-450
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    • 2011
  • 본 연구는 국내 농산부산물을 이용하여 in vitro 반추위 발효 특성을 조사하고 에너지 사료인 농후사료와 유사한 반추위 발효특성을 나타내는 농산부산물을 선정하여 최적배합수준을 통한 농후사료 대체 효과를 규명하기 위하여 수행하였다. 본 연구를 수행하기 위하여 국내에서 다량 생산되는 9점의 부산물(소맥피, 단백피, 제빵 부산물, 비지, 미강, 청치, 대두피, 주정박, 버섯배지)을 선발하였다. 1차 실험에서는 in vitro 배양을 통해 각각 원료사료의 시간대별(0, 3, 6, 12, 24, 48 h) 반추위 발효특성을 평가하였으며, 옥수수 및 대두박과 유사한 발효특성을 나타내는 원료사료 2종류를 선발 하였다. 최종적으로 선발된 2종류의 원료사료는 다른 원료사료와 혼합한 조합구를 만들어 in vitro 배양을 통한 옥수수와 대두박의 대체효과를 평가하였다. 실험설계는 옥수수와 대두박을 기본배합으로 하여, 알팔파, 티머시 건초 및 옥수수사일리지를 조사료로 사용하였다(T1). T2구는 대두박을 비지로 2.5% 대체, T3구는 옥수수를 청치로 15% 대체하였으며, T4구는 옥수수와 대두박을 청치와 비지로 각각 10 및 5% 대체하여 in vitro 반추위 발효특성을 평가하였다. 각 원료사료와 농산부산물의 in vitro 반추위 발효 특성을 조사한 결과, 옥수수 및 대두박과 유사한 발효특성을 나타내는 농산부산물로 청치와 비지를 선정하였다. 2차 실험에서는 pH의 경우, T4구에서 T1구와 비교하여 유의하게 낮았으며, 가스발생량은 T3 구에서 T1구와 비교하여 유의하게 높았다(p<0.05). 또한 건물 분해율은 3 및 24시간에 T4구에서 T1구와 비교하여 높았다(p<0.05). 결과적으로 농산부산물인 청치와 비지의 사용은 옥수수와 대두박을 일부 대체하기 위해 사용가능할 것으로 판단된다.