• 제목/요약/키워드: 인공배지

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곰솔(Pinus thunbergii)에서 소나무재선충병 예방을 위한 나무주사용 약제선발 (Selection of Trunk Injection Pesticides for Preventive of Pine Wilt Disease, Bursaphelenchus xylophilus on Japanese Black Pine (Pinus thunbergii))

  • 이상명;김동수;이상길;박남창;이동운
    • 농약과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.267-274
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    • 2009
  • 나무주사를 통한 소나무재선충병 예방 효과가 우수한 약제를 선발하기 위하여 실험을 수행하였다. Abamectin 1.8% 유제와 emamectin benzoate 2.15% 유제 현탁액에서 소나무재선충은 1일 후에 7.3%와 8.3%의 낮은 치사율을 보였다. 그러나 잿빛곰팡이균 배지상에서 소나무재선충 증식억제 효과는 abamectin 1.8% 유제와 emamectin benzoate 2.15% 유제, fosthiazate 30% 액제, fenitrothion 30% 액제에서 99.7% 이상을 나타내었다. 곰솔에 대한 나무주사 실험 결과 소나무재선충인공 접종지에서는 abamectin 1.8% 유제와 emamectin benzoate 2.15% 유제의 경우 흉고직경 10 cm당 $10\;m{\ell}$ 주입 시 당년도 고사주율이 0%와 3.3%였으나 fosthiazate 30% 액제를 흉고직경 10 cm당 $5\;m{\ell}$ 주입 시 63.3%의 고사주율을 보였다. 2년째에도 abamectin 1.8% 유제와 emamectin benzoate 2.15% 유제는 90%이상의 방제효과가 있었다. 무처리구의 발병율이 낮은 소나무재선충병 자연 발생지에서 나무주사 효과는 소나무재선충을 인공접종 시킨 곳에 비하여 방제가가 낮게 나타났으나 흉고직경 10 cm당 $20\;m{\ell}$ 주입 시 나무주사 당 년도에 abamectin 1.8% 유제와 emamectin benzoate 2.15% 유제의 방제가는 91.5%와 82.9%로 나타났고, 2년차에도 89.5%와 82.6%의 방제가를 보였다. Abamectin 1.8% 유제와 emamectin benzoate 2.15% 유제를 원액으로 처리한 것과 10배 희석하여 원액처리보다 10배 많은 양을 나무주사한 경우 물량이 많은 처리에서 방제효과가 높았다. 소나무재선충 인공접종 처리지에서 abamectin 1.8% 유제와 emamectin benzoate 2.15% 유제는 흉고직경 10 cm당 $5\;m{\ell}$ 주입 시에도 소나무재선충병 예방효과가 100%있었다.

Pleurotus eryngii균의 인공재배 (II) -자실체의 형태적 특성 및 재배조건에 관하여- (The Artificial Cultivation of Pleurotus eryngii (II) -Morphological Characteristics of Fruit Body and Cultural Conditions-)

  • 김한경;정종천;석순자;김광포;차동렬;문병주
    • 한국균학회지
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    • 제25권4호통권83호
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    • pp.311-319
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    • 1997
  • 큰느타리버섯 균의 인공재배법 개발에 관한 연구를 수행한 결과 다음과 같이 몇가지 결과를 얻었기에 보고하고자 한다. 큰느타리버섯의 톱밥인공 재배한 자실체의 형태는 갓직경 $1.5{\sim}7.0\;cm$, 갓두께 $0.8{\sim}3.0\;cm$, 대직경 $1.2{\sim}2.5\;cm$, 대길이는 $4.5{\sim}9.0\;cm$였다. 포자의 문은 흰색, 포자의 크기는 $10.87{\sim}12.2{\times}4.35{\sim}5.65\;{\mu}m$, 담자기의 크기는 $50.0{\sim}59.2{\times}7.4{\sim}7.8\;{\mu}m$, 날시스티디아의 크기는 $21.75{\sim}28.7{\times}4.8{\sim}6.1\;{\mu}m$, 갓표피 상층세포의 크기는 $50.6{\sim}66.0{\times}4.4{\sim}6.7\;{\mu}m$, 대표피 세포의 크기는 $28.6{\sim}33.0{\times}5.5{\sim}6.6\;{\mu}m$이었다. 참나무톱밥에 미강과 밀기울을 30% 혼합했을 때 균사밀도와 자실체 발생이 좋았다. 톱밥배지의 최적수분 함량은 $60{\sim}65%$에서 균사생육이 빠르고 밀도도 양호하였다. PP병 재배시 균사배양 기간은 $20{\sim}22$일, 초발이 소요일수는 균긁기를 하지 않은 처리구에서 $6{\sim}8$일로 빨랐으나 자실체 수량은 균긁기한 처리구에서 높았다. PP봉지 재배는 참나무톱밥에 미강을 첨가한 구에서 초발이 소요일수가 10일로 빠르고, 자실체 수량은 밀기울 30% 처리구에서 높았다. 자실체 경도는 큰느타리에서 갓보다 줄기부분이 약 $2{\sim}3$배 정도 육질이 단단했다.

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어류병원성 연쇄구균의 생장을 억제하는 Bacillus pumilus CPB-St의 생물학적 특성 (Biological Characters of Bacillus pumilus CPB-St Inhibiting the Growth of Fish Pathogenic Streptococci)

  • 이민영;김은희
    • 한국어병학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.63-69
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    • 2015
  • 어류병원성 연쇄상구균에 대하여 항 미생물 효과를 갖는 것으로 보고된 Bacillus sp. CPB-St를 수산용 probiotics로 개발하기 위한 기초 조사로서 미생물의 생물학적인 특성을 알아보았다. Bacillus sp. CPB-St는 16S rRNA 유전자 염기서열에 근거하여 Bacillus pumilus로 동정되었으며 B. pumilis CPB-St (이하 CPB-St)로 명명되었다. CPB-St를 배양 온도 및 배지의 종류에 따라 Streptococcus sp.에 대한 생장억제능력을 평가한 결과, $20^{\circ}C$(억제대: 11~29 mm)에서 배양하였을 때가 $30^{\circ}C$ (12~21 mm)에서 배양했을 때보다 생장억제효과가 높았고, NA (29 mm)와 TSA (29 mm)에서는 유사하였으나 BHIA (22 mm)에서는 낮게 나타났다. 또한 생장억제대의 크기는 pH 7.0에서 18 mm로 가장 높게 나타났고, 염분농도 0.5~3%에서는 동일하였다. 한편 CPB-St 의 생물학적 특성을 알아본 결과 $30^{\circ}C$에서 완만한 증식을 보였으며 배양 후 48시간에 최고 생장을 나타내었다. pH 4.0로 조정한 인공위액에서는 5시간까지 약간의 감소만 나타내었다. 넙치에서 채취 한 담즙에서 CPB-St는 농도에 관계없이 동일한 성장을 보였으며 deoxycholic acid가 첨가된 TSA배지에서 $300{\mu}g/ml$의 농도까지 증식 가능하였다. 또한 1%의 염분농도에서 최적의 성장을 보였으며 7%의 농도까지 증식에 큰 차이를 보이지는 않았고 저온 내성의 경우 $-20^{\circ}C$$-70^{\circ}C$에서는 45분경과 시점부터 대조군에 비해 성장 감소가 나타났으나 $4^{\circ}C$에서는 실온과 차이를 보이지 않았다. 따라서 CPB-St는 어류의 소화관 내에서의 생존가능성이 높으며 사료에 첨가하여 저온에 보관하여도 균수가 감소되지 않을 것으로 판단된다.

큰납지리의 난발생(卵發生)과 자어(仔魚)의 발육(發育) 및 자어(仔魚)의 표피상돌기(表皮上突起) (Development of the Bitterling, Acanthorhodus asmussi (Cyprinidae) with Note on Minute Tubercles on the Skin Surface)

  • 영목신양;전상린
    • 한국어류학회지
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    • 제1권1_2호
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    • pp.73-82
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    • 1989
  • 전남(全南) 영암군(靈岩郡) 덕진면(德津面) 덕진리(德津里) 영암천(靈岩川)에서 채포(採捕)한 친어(親魚)를 사육(飼育)하던 중 1989년(年) 4월(月)과 6월(月)에 걸쳐 5차례 인공수정(人工受精)시켜 난발생(卵發生), 자어발육(仔魚發育) 및 자어(仔魚)의 표피상돌기(表皮上突起)를 관찰(觀察)한 결과(結果)는 다음과 같다. 성숙란(成熟卵)은 타원형으로 난경(卵徑)은 $1.89{\sim}2.01{\times}1.56{\sim}1.64mm$이며 란황(卵黃)은 담황색(淡黃色)이고 유구(油球)는 없다. 사육수온(飼育水溫) $22{\pm}1^{\circ}C$에서 수정후(受精後) 44시간(時間)만에 대부분(大部分)의 란(卵)이 부화(孵化)한다. 부화직후(孵化直後)의 자어(仔魚)는 전장(全長) 3.04mm로 란황(卵黃)은 크며 두부(頭部)는 낮고 그 앞끝은 란황(卵黃) 전단부(前端部)보다 훨씬 뒷쪽에 위치(位置)한다. 부화(孵化) 몇 시간후(時間後)의 자어(仔魚)는 3.64mm로 24~29개(個)의 근절(筋節)이 형성(形成)되고, 안포(眼胞)와 이포(耳胞)의 원기(原期)가 나타난다. 부화후(孵化後) 8일(日)째 전장(全長) 5.98mm자어(仔魚)는 심장(心臟)이 분화(分化)하여 박동하기 시작(始作)하고, 척색말단(脊索末端)은 위로 굽어진다. 13일(日)째 전장(全長) 6.86mm 자어(仔魚)에서 처음으로 한쌍의 비공(鼻孔)이 분화(分化)하며 흑색소포(黑色素胞)는 체측(體側)과 미부(尾部)의 등쪽과 배쪽정중선(正中線)에 나타난다. 부화후(孵化後) 17일(日)째의 전장(全長) 7.25mm인 자어(仔魚)에서 지느러미 중 처음으로 꼬리지느러미 줄기가 정수(定數)에 달(達)하고, 자유유영(自由游泳)을 하는 21일째 전장(全長) 8.30mm의 자어(仔魚)에서 2실(室)의 부레가 분화(分化)한다. 부화후(孵化後) 27일(日)째의 전장(全長) 8.47mm인 자어(仔魚)에서 가슴지느러미 줄기와 배지느러미 원기(原期)가 분화(分化)하며, 등지느러미와 뒷지느러미 줄기는 정수(定數)에 달(達)하고, 34일(日)째 전장(全長) 11.84mm의 자어(仔魚)는 모든 막지느러미가 소실(消失)하고, 배지느러미 줄기가 분화(分化)하기 시작(始作)한다. 자어(仔魚)의 표피상돌기(表皮上突起)는 부화직후(孵化直後)의 자어(仔魚)에서 $5{\sim}10{\mu}m$ 정도(程度)의 사면형(斜面型) 인상돌기(鱗狀突起)가 나타나고, 부화(孵化) 2일(日)째의 자어(仔魚)에서는 $20{\sim}40{\mu}m$정도(程度)로 높아진다. 부화후(孵化後) 15일(日)째부터 돌기(突起)의 크기는 작아지고 17일이후(日以後)가 되면 거의 모든 개체(個體)의 표피상돌기(表皮上突起)가 소실(消失)한다. 산란기(産卵期)는 4월 하순에서 6월 상순으로 한 개체(個體)가 다회(多回) 산란종(産卵鍾)이고, 1회(回)에 평균(平均) 195개(個)의 란(卵)을 산란(産卵)한다.

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낙농산업에 필요한 미생물 검사방법과 전망: 총설 (Perspective on Rapid and Selective Method for Detecting Microbiology in Dairy Industry: A Review)

  • 천정환;김현숙;김홍석;김동현;송광영;임진혁;최다솜;임종수;정동관;김수기;서건호
    • Journal of Dairy Science and Biotechnology
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    • 제33권2호
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    • pp.119-127
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    • 2015
  • 낙농 미생물학에서 사용하는 주요 분석 방법들에 대한 지속적인 개정이 요구되어지고 있는 것이 사실이다. 현재 이용 가능한 자료들을 바탕으로 균주의 생리 및 대사 특성을 더 깊이 이해할 수 있으며, LAB와 probiotic 생리적 상태를 측정할 수 있는 기술을 개발할 수 있다. 예를 들어, 고유 균주의 생화학 반응으로부터 얻은 생물학적 생리학적 지식을 바탕으로 발색형광배지(chromogenic media)의 개발이 가능하다. 이 기술은 오랫동안 사용되어온 한천 배지보다 사용법이 간단하며, 미생물을 제어할 수 있다. 유망한 유동세포계수법(flow cytometry, FC) 기술은 우유, 요구르트, 그 외 발효 유제품의 혼합 배양의 분석에 뛰어나다. 이 기술은 공정 과정 중에 또는 생산품의 유통 기한 관리에 사용될 수 있지만, 이 기술을 사용하기 위해서는 우유 단백질에 의해서 생성되는 인공 산물을 방지하기 위해 최적화 되어야 한다. 또한 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 정량 한계가 높기 때문에, 현재 사용하고 있는 탐침(probe)은 종 또는 속이 아닌 표적 세포 구성을 분석한다. 따라서 유동세포계수법(flow cytometry, FC)은 특정 물질의 계수보다는 생리적 상태를 측정에 더 적합한 기술이라고 볼 수 있다. Omics 자료를 통해 생리적 상태를 더 신속하게 측정할 수 있는 핵심적인 생체지표 확인이 가능해졌다. PCR은 이미 식품매개 병원균 및 부패균의 검출에 일상적으로 사용되고 있다. 이 기술은 더욱 나아가 발효균 및 probiotic 박테리아 검출에도 사용되어 핵산 추출, PCR 과정, 자료 해석을 표준화 시킬 수 있으며, 또한 다른 기술에 비해 PCR은 표적 발효 균주를 더 신속하게 선택하며, 공정 과정을 최적상태로 유지시킬 수 있을 것이다. LAB와 probiotic의 적응성 및 생리적 상태의 연구에 필요한 기준, 특허품, 상업화된 신속분석장치(kit)는 아직까지 개발되지 않았다. 본 총설 논문에서는 여러 가지 기술을 검토함으로써 이 모든 기술에는 2가지 주요한 요인이 있다. 첫 번째는 낙농업 산업의 특정 요구에 따른 방법의 평가이며, 두 번째는 공식적인 기준에 따른 검증이다. 사실상 식품매개 병원균의 특성 분석에 사용될 수 있는 표준법이 개발되고 검증되었지만, LAB, probiotic 등의 박테리아 분석에 있어서 표준화된 방법과 진단산업과의 연관성이 부족한 것이 사실이다. 낙농 업계에 의해서 수행되어진 품질관리의 양을 고려해 볼 때 이것은 매우 중요하게 인식되어야 할 부분이다.

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한국산(韓國産) 석이(石耳)의 생육환경(生育環境)과 조직배양(組織培養)에 관(關)한 연구(硏究) (A Study on the Growth Environment and Tissue Culture of Gyrophora esculanta MIYOSHI in Korea)

  • 김재생
    • 한국산림과학회지
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    • 제78권4호
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    • pp.333-344
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    • 1989
  • 석이(石耳)의 인공증산(人工增産)으로 국민건강(國民健康)과 산업발전(産業發展)에 기여(寄與)할 목적(目的)으로 이의 생육환경(生育環境)을 조사(調査)하고 가근(假根)을 배양(培養)하여 보았던바 그 결과(結果)는 다음과 같았다. 1. 한국산(韓國産) 석이(石耳)는 해발고(海拔高)가 722m-1915m의 험준(險俊)한 고산(高山)의 암벽(岩壁)에만 분포(分布)되어 있었다. 2. 석이(石耳)가 생육(生育)하고 있는 지역(地域)의 주변식생(周邊植生)은 참나무와 싸리 등(等)이 주종(主種)을 이루고 있었으며, 특(特)히 모든 조사지역(調査也域)에서 참나무류(類)가 공통적(共通的)으로 출현(出現)하고 있었다. 3. 석이(石耳)가 생육(生育)하고 있는 지역(地域)의 평균(平均) 암석(岩石)의 높이는 14m였고 암석(岩石)의 방향(方向)은 남향(南向)이 많은 편이었다. 4. 석이(石耳)가 생육(生育)하고 있는 암석(岩石)의 종류(種類)는 결정편암(結晶片岩)과 석영암(石英岩), 석영조면함(石英粗面岩), 화강암(花崗巖) 등(等)이었는데, 그 중 화강암(花崗巖)이 가장 많았으며, 암석(岩石)의 경사도(傾斜度)는 22-90의 범위내(範圍內)에 있었다. 5. 각지역별(各地域別) 석이(石耳)의 평균수량(平均數量)과 평균직경(平均直徑)을 보면, 북한산(北漢山)의 석이(石耳)는 0-6cm의 범위내(範圍內)에 있는 것이 14개체(個體)가 있었고, 설악산(雪岳山)은 0-4cm의 것이 32개체(個體), 속리산(俗離山)은 0-8cm의 것이 65개체(個體), 월악산(月岳山)은 0-5cm의 것이 46개체(個體), 문용봉(文鏞峰)은 0-6cm의 것이 43개체(個體), 계룡산(鷄龍山)은 0-6cm의 것이 55개체(個體), 내장산(內藏山)은 0-4cm의 것이 60개체(個體), 지리산(智異山)은 0-10cm의 것이 70개체(個體), 천황산(天皇山) 0-4cm의 것이 50개체(個體)가 있었는데 그중(其中)에서도, 지리산(智異山)에 있는 석이(石耳)의 개체수(個體數)가 제일(第一) 많은 편이었으며, 크기에 있어서도 지리산(智異山)의 석이(石耳)가 10cm까지 있어서 제일(第一) 큰것이 많았다. 6. 조사지역(調査地域)의 석이(石耳)가 함유(含有)하고 있는 자실체(子實體)의 평균(平均)은 17.6% 였는데, 천황산(天皇山)의 것이 24.0%로서 제일(第一) 많은 자실체(子實體)를 함유(含有)하고 있었다. 7. 100개(個)의 석이(石耳)의 기한(假根)을 Detmer's 배지(培地)에 Kinetine 5 mg/l와 2, 4-D 3mg/l를 첨가(添加)한 배지(培地)에 배양(培養)하여 보았던바 소포자(小胞子) 기원(起源)의 n callus가 20%로서 제일(第一) 많이 발생(發生) 되었으며, 또한 이를 6종류(種類)의 암편(岩片)에 접종(接種) 배양(培養)하였든바 화강암편(花崗巖片)에서 55%로서 제일(第一) 많은 어린 석이(石耳)가 발생(發生), 생육(生育)하는것을 관측(觀察)할 수 있었다.

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충남 논산천과 삽교호로부터 야생효모의 분리 및 국내 미기록 효모들의 균학적 특성 (Isolation of Wild Yeasts from Freshwaters and Soils in Nonsan Stream and Sapgyoho in Chungcheongnam-do, Korea, and Microbiological Characteristics of the Unrecorded Wild Yeasts)

  • 장지은;박선정;문정수;이향범;이종수
    • 한국균학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.337-349
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    • 2021
  • 본 연구는 금강 하류 지천으로 전북 완주와 충남 논산으로 이어지는 논산천과 충남 아산만의 인공 담수호인 삽교호 주변 환경의 야생 효모들의 효모 종 분포 특성을 조사하고 국내 미발표된 효모들을 선별하여 이들의 균학적 특성들을 알아보고자 실시되었다. 전북 완주군의 장선천과 충남 논산의 입촌천 주변 물과 토양 95점에서 101균주의 야생 효모들을 분리, 동정하였고, 이들 중 C. panamericana JSC6-3 (JSL-GGU-011), P. eucalypti JSC23-6 (JSL-GGU-012), F. chernovii JSC39-1 (JSL-GGU-013), Sir. intermedium JSC7-3 (JSL-GGU-014), C. fructus JSC72-1 (JSL-GGU-015), C. stauntonica JSC20-1 (JSL-GGU-016)등 6균주들을 국내 미기록 야생효모들로 선별하였다. 또한, 삽교호 주변 환경에서 채취한 시료 58점으로부터C. tritomae SG 55M-3등 65균주의 야생 효모들을 분리, 동정하였고 이들 중C. tritomae SG 55M-3 (JSL-KSS-003) 균주와K. mangrovensis ASG 21W-2 (JSL-KSS-004) 균주들이 국내 미기록 야생 효모들로 최종 선별되었다. 이들 미기록 효모들은 C. fructus JSC72-1외에 모두 난형이었고F. chernovii JSC39-1 균주만이 포자를 형성하였으며 모든 균주들이 의균사를 형성하지 않았다. P. eucalypti JSC23-6 균주만이 vitamin-free배지에서 생육하지 못했고C. panamericana JSC6-3등 3균주들은 15% NaCl을 함유한 YPD배지에서도 생육하는 호염성 균들이었다. 선별된 미기록 효모들은 Ca, Cu, Li, Mg 이온들에 대하여 800 ppm까지 내성을 보였고 모두 포도당과 fructose, sucrose들을 자화시켰으며 특히 F. chernovii JSC39-1등 3균주들은 lactose를, C. panamericana JSC6-3 등 5균주들은 전분을 자화시켰다.

제주용암해수의 피부 보습 효과 연구 (Skin Hydration Effect of Jeju Lava Sea Water)

  • 이성훈;배일홍;민대진;김형준;박녹현;최지예;신진섭;김은주;이해광
    • 대한화장품학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.343-349
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    • 2016
  • 제주용암해수는 미네랄과 영양염류가 풍부한 물로 제주만이 보유한 지하수자원이다. 본 연구의 목적은 제주용암해수의 피부 보습효과를 확인하기 위한 것이다. 피부의 건조함을 막고 수분을 유지하기 위해서는 표피층의 장벽기능이 정상적으로 기능하고, 표피층 내 수분의 유지와 이동이 원활히 이루어져야 한다. 제주용암해수를 각질형성세포에 처리한 결과 표피층의 분화과정과 natural moisturizing factor (NMF) 생성과정에 관여하는 유전자인 필라그린과 caspase-14 유전자의 발현양이 증가되는 것을 확인할 수 있었다. 또한 막관통 단백질로 수분의 이동을 조절하는 aquaporin 3 (AQP3) 유전자 발현양과 단백질 발현양도 제주용암해수 처리에 의해 증가하였다. 인공피부를 이용한 실험에서 제주용암해수를 배지에 처리하고 배양한 결과 hyaluronic acid (HA)의 수용체인 CD44의 발현양이 증가하였다. 본 연구를 통해 제주용암해수는 피부 보습과 관련된 인자들의 발현양을 증가시켜 피부의 보습기능에 도움을 주는 것으로 사료되었다.

저압조건에서 상추의 생육 특성 (Growth Characteristics of Lettuce under Low Pressure)

  • 박종현;김용현
    • 생물환경조절학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.303-308
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    • 2009
  • 본 연구는 저압 조건에서 작물의 생장 가능성을 검토하고, 작물 생장에 미치는 압력의 영향을 살펴보고자 수행되었다. 공시작물인 적치마상추종자(Lactuca sativa L.)를 일반 대기압조건에서 발아시켜 인공혼합 배지를 채운 50공 플러그트레이 절반에 정식하였다. 정식된 상추묘는 3수준의 압력조건(25, 50, 101.3 kPa)에서 처리 되었다. 모든 처리조건에서 광주기 16/8 h, 기온 26/$18^{\circ}C$, 광합성유효광양자속 $240{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$으로 유지하였다. 3수준의 압력 조건에서 생장된 상추의 생장조사는 처리 후 7일과 14일째에 이루어졌다. 7일째 생장조사 결과 25, 50, 101.3 kPa 처리조건에서 엽수, 뿌리길이, 지상부 건물율, 엽색의 hue값은 유의차가 인정되지 않았다. 엽장, 엽폭, 엽면적, 지하부 건물중은 101.3 kPa의 처리조건보다 25, 50 kPa의 처리조건에서 유의차가 있는 것으로 조사되었다. 14일째 생장조사 결과 엽장, 지상부 건물율, 지하부 건물율은 25, 50 kPa의 처리 조건에서 유의차가 인정되었다 7일째 생장조사 결과와는 다르게 25, 50, 101.3 kPa의 처리조건에서 엽수, 엽폭, 엽면적, 뿌리길이, 지상부 생체중, 지상부 건물율, 엽색의 saturation 값의 유의차가 인정되지 않았다. 상기의 결과로부터 25, 50 kPa의 저압조건에서도 상추의 재배가 가능함을 확인하였다. 한편, 작물로부터의 증산과 배양액으로부터의 증발로 말미암아 저압 챔버내의 상대습도가 높은 수준으로 유지되었고, 이로 인하여 저압 챔버 내부 표면에 응축수가 발생되었다. 이러한 응축수는 저압 챔버 내부로 투과되는 광양을 저하 시키므로 작물의 생장에 부정적인 영향을 미치게 된다. 그러므로 저압 챔버 내의 높은 상대습도를 적절한 수준으로 제어할 수 있는 기술 개발이 요청된다.

생물공정의 측정 및 새로운 공정변수의 개발

  • 허원
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.51-52
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    • 2000
  • 생물공정의 운전에 있어서 적절한 공정변수가 부족한 경우가 많다. 이것은 멸균과정을 견딜 수 있는 신뢰성 높은 센서가 부족하기 때문이다[1]. 생물공정에 주로 사용되는 센서로서는 온도, pH, D.O., rpm, viscosoty 등이 있으나 이 센서들은 배양액의 물리적 혹은 화학적 상태를 측정할 수 있는 경우가 대부분이다[2]. 미생물의 대사활동과 관련이 있는 공정 변수로는 배출가스의 성분을 측정하여 얻을 수 있는 Oxygen uptake rate, Carbon dioxide evolution rate 및 Respiratory quotient가 있으며 현재 생물공정의 운전에 사용되고 있다[3]. 그러나 반복적인 센서의 보정과 연결관의 잦은 청소 및 보수를 필요로 하여 제한적으로 사용되고있는 실정이다. 자동화된 습식분석장치, Gas chromatograph, High Performace Liquid Chromatograph 혹은 Mass spectrophtometry 등을 온라인 샘플 처리장치와 연결하여 발효조의 배양액의 성분을 온라인으로 분석하고 공정의 운전에 응용하는 사례가 많이 발표되었다[4-6]. 고가의 장비 및 운전의 번거러움이나 추가적인 인력이 필요하므로 역시 특별한 경우에만 사용되고 있다. 이외에도 여러 종류의 온라인 센서 및 바이오 센서등이 개발되어 사용되고 있으나 역시 그 사용범위는 특수한 영역에 한정되어있다. 이와 같이 새로운 센서를 개발하여 공정변수를 측정하려는 시도중의 하나가 소프트웨어 센서의 개발이다. 이 것은 공정상에서 발생하는 1차 공정변수를 이용하여 배양액의 상태 혹은 2차적인 공정 변수를 추측해내는 것이다. 대부분의 경우 기존의 공정 변수를 사용하므로 추가적인 비용이 들지 않고 소프트웨어의 형태로 구현되므로 센서의 보정과 설치 및 유지관리의 노력이 매우 적은 장점이 있다. 본 연구에서는 생물공정에서 자동제어 과정에서 발생하는 여러 가지 공정상의 제어 신호로부터 새로운 공정 변수를 얻어내고자 시도하였다. 대부분의 생물공정에서는 pH의 자동제어가 필수적인데 자동제어 과정에서 발생하는 pH 제어 신호 및 pH의 변화 응답신호를 이용하여 배지의 완충용량의 변화와 알칼리의 소비속도를 온라인으로 측정할 수 있었다. 여기에 인공지능망을 설계하여 균체의 량을 온라인으로 추정하는 방법을 개발하였다 [7].산업용 발효조의 운전 온도는 주로 냉각수의 단속적인 공급에 의하여 항상 일정하게 조절된다. 따라서 냉각수의 냉각량을 측정하면 미생물의 배양시 발생하는 대사열량을 측정할 수 있게 된다. 본 연구에서는 실험실의 발효조를 냉각수의 단속적인 공급에 의하여 자동온도 조절이 되도록 개조하고 여기에 냉각수의 유출입 지점에 온도센서를 부착하여 냉각수의 온도를 측정하고 냉각수의 공급량과 대기의 온도 등을 측정하여 대사열의 발생을 추정할 수 있었다. 동시에 이를 이용하여 유가배양시 기질을 공급하는 공정변수로 사용하였다 [8]. 생물학적인 폐수처리장치인 활성 슬러지법에서 미생물의 활성을 측정하는 방법은 아직 그다지 개발되어있지 않다. 본 연구에서는 슬러지의 주 구성원이 미생물인 점에 착안하여 침전시 슬러지층과 상등액의 온도차를 측정하여 대사열량의 발생량을 측정하고 슬러지의 활성을 측정할 수 있는 방법을 개발하였다.

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