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혼합발효 유기질비료의 제조과정 중 비료 특성 변화 및 상추 생육에 미치는 영향 (Change in Fertilizer Characteristics during Fermenting Process of Organic Fertilizer and Effect on Lettuce Growth)

  • 안난희;이상민;오은미;이초롱;공민재
    • 유기물자원화
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    • 제28권3호
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    • pp.27-36
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    • 2020
  • 본 연구는 수입유박 대체 자재 개발을 위해 국내 유기자원을 배합하여 발효하는 과정에서 무기성분과 미생물수의 변화를 조사하여 혼합발효 유기질비료의 특성을 구명하고, 제조된 혼합발효 유기질비료의 기존 혼합유박 대체 가능성을 검토하고자 상추 생육에 미치는 영향을 조사하였다. 국내 부산물 자원 미강, 주정박, 참깨박, 어분, 버섯폐배지 등 5종을 혼합비율별로 혼합하고 수분함량 30%, 밀봉조건에서 90일간 발효과정 중의 성분을 분석하여 기존 혼합유박 성분함량 기준에 적합한 혼합발효 유기질비료를 제조하였다. 발효 90일 동안 비료의 pH 변화는 적으며, 수분함량은 발효 60일까지는 34~35%로 유지되다가 90일차에 30~31%로 감소하였다. 총질소 함량은 발효기간 동안 큰 변화 없이 유지되었으나 총탄소 함량은 발효 21일차에 유의적인 차이를 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료의 비료성분 (질소, 인산, 칼륨) 함량이 8.7% 이상으로 유기질비료에 함유된 주성분의 최소량 기준에 적합한 것을 확인하였다. 유기질비료 발효과정 중 세균과 방선균의 밀도는 각각 60일, 30일차까지 증가하다 이후 변화가 적었으며 사상균은 증가하는 경향을 나타냈다. 제조된 혼합발효 유기질비료를 시용하여 온실에서 상추를 재배한 시험 결과, 표준 질소시비량 기준 100% 시용시 혼합유박 대비 생육 및 수량이 대등한 결과를 나타냈다. 따라서 지역 내 발생되는 부산물자원으로 제조된 혼합발효 유기질비료는 수입유박을 대체하여 양분관리 자재로 농가 활용이 가능하며 친환경농산물의 안정적 생산에 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

근관 충전재 및 치근단 역충전재의 방사선 불투과성에 관한 비교 연구 (A COMPARATIVE STUDY ON RADIOPACITY OF CANAL FILLING AND RETROGRADE ROOT-END FILLING MATERIALS)

  • 김용상;김서경;황윤찬;황인남;오원만
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권2호
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    • pp.107-114
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    • 2008
  • 본 실험에서는 다양한 방사선 노출 조건에 따른 aluminum step wedge에 대한 광학 밀도를 알아보고, 그 중 적절한 노출조건을 선택하여 수종의 근관 충전재와 치근단 역충전재의 방사선 불투과성 정도를 평가, 비교하였다. 방사선 불투과성의 기준을 위해 11개의 step으로 구성된 aluminum step wedge를 제작하여, 60 kVp, 70 kVp 관전압 상태에서 각각 0.2, 0.,3, 0.4초와 0.2, 0.3, 0.33초의 노출시간으로 교합 필름상에서 방사선 촬영 후 적절한 노출조건을 구하였다. 직경 5 mm, 각각의 두께 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 mm인 10종 (Gutta-percha, amalgam, Super $EBA^{(R)}$, MTA, $IRM^{(R)}$, Fuji II LC, $Dyract^{(R)}$ AP AH, $26^{(R)}$, $Sealapex^{TM}$, Tubli-$Seal^{TM}$)의 근관 충전재와 치근단 역충전재 시편을 각 재료와 두께당 10개씩 제작한 후, 동일한 두께의 상아질 시편, aluminum step wedge와 함께 정해진 노출조건에 따라 방사선 촬영을 하였다. 모든 필름은 자동현상기로 현상하였다. 시편의 흑화도를 densitometer (Model 07-443, Victoreen Inc, Cleveland, Ohio, USA)로 5회 반복 측정 후, 평균값을 구하여 회귀분석 후 알루미늄 두께로 환산하였다. 얻어진 정보를 분석하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 관전압 60 kVp에서 노출시간 0.2, 0.3, 0.4초, 70 kVp에서 0.2, 0.3. 0.33초로 변화를 주어 방사선 촬영을 하였을 때, 흑화도가 0.5-2.5 사이여야 한다는 ISO No. 6876 규격에 가장 적합한 것은 60 kVp, 0.2초일 경우였다. 2. 측정된 근관 충전재와 치근단 역충전재들의 방사선 불투과성 모두 ISO No.4049 규격에 적합하였다. 3. 광중합형 글래스 아이오노머 (Fuji II LC)와 컴포머 (Dyract)를 제외하고는 ANSI/ADA specification (2000) 또는 ISO No. 6876 (2001)규격이 제시한 최소한 3 mm Al 이상의 방사선 불투과성을 지녀야 한다는 규격에 적합하였다. 이상의 결과는 본 실험에 사용된 수종의 근관 충전재와 치근단 역충전재 중 Fuji II LC와 Dyract를 제외하고 모두 규격에 적합한 방사선 불투과성을 가지고 있음을 시사한다.

삼상 역 유동층의 수력학, 열전달 및 물질전달 특성 (Characteristics of Hydrodynamics, Heat and Mass Transfer in Three-Phase Inverse Fluidized Beds)

  • 강용;이경일;신익상;손성모;김상돈;정헌
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제46권3호
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    • pp.451-464
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    • 2008
  • 삼상 역 유동층은 유동하거나 부유하는 입자의 크기가 매우 작은 경우나 유동입자의 밀도가 액체보다 작은 담체나 접촉매체 또는 촉매전달물질인 경우에 생물반응기, 발효공정, 폐수처리공정, 흡착, 흡수공정 등에 매우 효과적으로 사용될 수 있어서 그 적용성은 날로 증대되고 있다. 그러나, 삼상 역 유동층에 대해서는 많은 연구가 진행되지 않아 왔으며 수력학적 특성에 대한 연구조차도 미흡한 실정이다. 삼상 역 유동층을 이용한 많은 종류의 반응기와 공정들의 운전과 설계 그리고 scale-up을 위해서는 삼상 역 유동층에서 수력학적 특성과 열전달과 물질전달과 같은 이동현상에 대한 정보는 필수적이라는 것은 자명한 사실이다. 따라서, 본 총설에서는 삼상 역 유동층에 대한 정보들을 공학적 측면에서 요약하고 재정리하여서 이 분야의 현장에서 필요한 지식들을 제안하고자 하였다. 본 논문은 수력학적 특성, 열전달 특성 그리고 물질전달 특성의 세 부분으로 이루어져있다. 즉, 수력학적 특성 부분에서는 운전변수가 상 체류량, 기포의 특성 그리고 유동입자의 분산에 미치는 영향을 검토하였으며, 열전달 특성 부분에서는 삼상 역 유동층에서의 운전변수가 열전달 계수에 미치는 영향을 고찰하였고, 열전달 모델에 대한 정리를 하였으며, 물질전달 특성 부분에서는 운전변수가 연속액상의 축방향 분산계수 및 액상 부피물질전달계수에 미치는 영향에 대해 고찰하였다. 또한, 각 절에서 유동입자의 최소유동화속도, 상 체류량, 기포특성, 유동입자의 요동빈도수 및 유동입자의 분산 등과 같은 수력학적 특성과 열전달 계수 그리고 연속액상의 축방향 확산계수와 물질전달계수 등을 예측할 수 있는 상관식들을 제안하였다. 본 총설의 마지막 절에서는 삼상 역 유동층의 공업적 응용을 위해 앞으로 더 연구해야하는 내용에 대해 제안을 하였다.

인도네시아 유칼립투스 및 아카시아 조림지의 임분수확표 및 이용가능 목재생산량 추정 (Stand Yield Table and Commercial Timber Volume of Eucalyptus Pellita and Acacia Mangium Plantations in Indonesia)

  • 손영모;김훈;이호영;김철민;김철상;김재원;주린원;이경학
    • 한국산림과학회지
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    • 제99권1호
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    • pp.9-15
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    • 2010
  • 본 연구는 인도네시아 칼리만탄 지역의 유칼립투스 및 아카시아 조림지에 대해 임분수확표를 조제하고 이를 토대로 이용가능한 목재생산량을 추정하기 위해 수행되었다. 임분수확표 조제를 위한 생장모델로는 직경급 모델인 Weibull 확률밀도함수를 적용하였으며, 지위별 임령별 임목생장량을 추정하기 위하여 모수 추정, 복구, 예측의 단계를 거쳐 임분 생장식을 도출하였다. 각 단계별로 흉고직경, 수고, 흉고단면적, 최소 및 최대직경 등에 대한 생장식들이 도출되는데, 도출된 각각의 생장식들에 대해서 적합성지수를 산출한 결과, 유칼립투스 조림지의 경우에는 65~89%의 적합성을 보였으며, 아카시아 조림지의 경우에는 72~95%의 적합성을 보여 대체로 높은 적합성을 보이는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 토대로 두 수종의 임분수확표를 조제하였으며, 조제된 수확표를 이용하여 지위 '중' 인 10년생 임분의 수확량을 추정하였다. 그 결과 최고 연년 생장량에서 유칼립투스는 21.25 $m^3$/ha, 아카시아는 27.5 $m^3$/ha로 나타나, 아카시아 조림지의 연년 생장량이 더 높은 것으로 나타났다. 이용가능한 목재생산량의 산출을 위해서, 벌채 된 임목의 재장을 2.7 m로 먼저 절동하고 남은 부분은 1.5 m로 절동하는 것으로 가정하여 추정한 결과, 유칼립투스 조림지의 경우에는 총 203.2 $m^3$/ha 중 68.0 $m^3$/ha(33%)가 이용가능 한 것으로 나타났으며, 아카시아 조림지의 경우에는 총 232.9 $m^3$/ha 중 96.7 $m^3$/ha(42%)가 이용가능한 것으로 나타났다. 본 연구결과는 유칼립투스와 아카시아의 생장에 대한 정보를 제공함으로써 상업적 조림이나 탄소배출권 확보를 위한 해외조림을 시행하거나 준비 중에 있는 사업자에게 유용한 자료를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

남해 대륙붕 PZ-1 시추공 주변 현무암 대지 구조의 CO2 지중저장용량 평가 (Assessment of CO2 Geological Storage Capacity for Basalt Flow Structure around PZ-1 Exploration Well in the Southern Continental Shelf of Korea)

  • 신승용;강무희;신영재;정순홍
    • 자원환경지질
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    • 제53권1호
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    • pp.33-43
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    • 2020
  • CO2 지중저장은 현재 온실가스 감축을 위한 CCS(Carbon Capture & Storage) 저장기술 중 가장 안정적이고 효과적인 기술로 평가되고 있다. 지중저장 대상 염대수층은 일반적으로 CO2가 초임계상태로 저장될 수 있는 지하 800 m 이상의 심도에 위치하고, 그 상부에 지표로의 CO2 누출을 막는 광역적인 불투수성 덮개암층이 분포해야 한다. 본 연구에서는 남해 대륙붕 탄성파 및 시추공 자료를 해석하여 덮개암으로 활용할 수 있는 현무암층과, 하부 염대수층이 발달하고 있는 현무암 대지 구조를 CO2 지중저장 유망구조로 제시하였다. 연구지역 주입대상 염대수층의 지중저장용량을 평가하기 위해 총 공극률은 시추공 감마 및 음파검층 자료를 이용하여 산출하였으며, 염대수층 구간의 온도/압력 조건을 고려하여 CO2 밀도를 계산하였다. 정확한 주입대상 염대수층의 체적을 산정하기 위해 x, y, z 축 방향으로 일정한 크기를 가지는 3차원 지질 격자 모델을 구성하였고, 염대수층 3차원 공간의 물성 분포를 지구통계학적 기법으로 예측하는 물성 모델링을 수행하여 총 공극률 값을 지질 격자에 할당하였다. U.S. DOE 방법을 이용하여 남해 대륙붕 현무암 대지 구조의 CO2 지중저장용량 평가 결과 평균 약 8,417만 CO2톤(최소 4,207만 ~ 최대 1억 4,379만 CO2톤)이 주입대상 염대수층 구간에 저장 가능한 것으로 예측되었다.

수원지방에서 콩과 옥수수 가해 밤나방과의 잠재해충에 대한 종 동정과 연중 성충 발생 추정 (Species Identification of Noctuid Potential Pests of Soybean and Maize, and Estimation of Their Annual Adult Emergence in Suwon, Korea)

  • 정진교;김은영;김이현;서보윤
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제59권2호
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    • pp.93-107
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    • 2020
  • 수원지방에서 콩과 옥수수에 대한 잠재적인 해충으로 밤나방과의 열대거세미나방(Spodoptera frugiperda)과 담배거세미나방(S. litura), 파밤나방(S. exigua), 콩은무늬밤나방(Ctenoplusia agnata), 뒷흰가는줄무늬밤나방(Mythimna loreyi ), 뒷흰날개담색밤나방(Athetis dissimilis), 꼬마담색밤나방(A. lepigone)을 수컷 성충의 날개 무늬와 생식기 형태 및 미토콘드리아 시토크롬 옥시다제 1 유전자 부분 염기서열을 비교하여 해당 종들을 동정하였다. 꼬마담색밤나방을 제외한 6종에 대해서는, 2019년 성페로몬트랩에서 관찰된 연중 밀도변동 자료와 온도에 따른 발육과 생식모델들을 이용하여 관찰 세대로부터 다음 세대 성충의 발생시기를 예측한 자료로, 해당 종이 1년 안에 성충 세대가 몇 회 연속하여 발생할 수 있는가 추정하였다. 열대거세미나방은 7월 27일부터 10월 31일까지 포획되었는데, 수원 지방의 자료만으로는 3회 성충이 발생하는 것으로 추정되었다. 그러나 다른 지방에서 관찰된 6월 중하순의 유충 발생 자료를 고려하여, 수원지방에도 연중 4회 성충이 발생할 수 있을 것으로 추정되었다. 담배거세미나방은 5월 29일부터 11월 6일까지 포획되었고, 파밤나방은 5월 14일부터 11월 6일까지, 콩은무늬밤나방은 5월 26일부터 10월 25일까지, 뒷흰가는줄무늬밤나방은 5월 31일부터 11월 23일까지 포획되었다. 이들 4종도 성충 세대가 연중 최소한 4회 발생할 것으로 추정되었다. 뒷흰날개담색밤나방은 5월 26일부터 9월 11일까지 포획되었고, 연 2회 발생이 추정되었다. 두 종의 Athetis속 나방을 제외한 다른 다섯 종들의 첫 발생 성충세대들은 다른 지역으로부터 비래했을 것으로 가정되었다.

토양 및 식생변화에 따른 토지 사방 공사의 효과에 관한 연구 (Erosion Control Effect by Soil ansi Vegetation Transition in Mountainous Area after Soil Erosion Measures were Initiated)

  • 이천용
    • 한국조경학회지
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    • 제14권2호
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    • pp.7-16
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    • 1986
  • 산지사방공사후 시공년수 경과에 따른 토양 및 식생의 변화로서 사방효과를 구명하기 위하여 전국의 대규모 황폐지에 36개소의 plot를 설정하여 사방시공년차별로 식생의 피복도와 출현종 상장 및 토양을 조사하기는 시공후 7년으로 이후 임관의 소개가 필요하다. 1) 하중인관과 상층식생의 피복도가 가장 적당한 시공후 7년으로 이후 인관의 소개가 필요하다. 2) 하층식생의 종수는 임관울폐직전인 6년까지 증가하다가 울폐후 감소하였다. 3) 수고생장은 아까시나무, 물오리나무, 리기다소나무 순으로 좋았으며 이까시나무는 초기에 왕성한 생장을 보이다 계속 감소하였고, 물오리나무는 시공후 12토양내 양료부족이 가장 큰 원인으로 나타났다. 4) 사방수종은 식재후 8년내에 약 50%가 고사하였는데 물오리나무와 아까시나무는 그 후에는 계속 잔존본수가 감소하였고 리기다소나무는 시공10년후부터 ha당 500 본을 유지하였다. 5) 시공년수가 경과할수록 풍화토실이 깊어지고 견밀도가 낮아져 시공후 14년에는 토양의 물리적인 성질이 어느정도 개량되었다. 6) 토양내 pH는 시공직후 5.3에서 20년에는 5.1로 낮아지는 경향을 보였다. 7) 유기적과 질소함량은 시비의 영향으로 3년까지 급증하다가 그 후부터는 점증하였다. 그러나 임목생육에 필요한 양에는 20년이 되어도 부족한 것으로 나타났다. 8) 토양내인산함량은 초기에는 시비의 영향으로 높았으나 급격히 감소하여 시공후 5년부터는 절대량이 부족하므로 지속적인 시비가 요구된다. 9) 물질생산량은 아까시나무가 가장 많은 양을 보이면서 20년까지 계속 증가한 반면 물오리나무는 15년간부터 감소하여 갱신이 요구도며 20년된 사방시 1ha의 지상부총물질생산량은 105.7 ton이었다.>$\ulcorner$표현$\lrcorner$의 모습으로, 반면에 농촌취락들에서는 자연의 조건에 공존 또는 의존하는 모습의 $\ulcorner$순응$\lrcorner$적 특성을 나타내게 된다. 우리나라의 취락에 게재된 $\ulcorner$순응$\lrcorner$이란 큰 특징은 풍수적 개념 드에 의해 이루어졌던 형태이다. 그리하여 때로는 민담에서도 풍수가 주제가 되는 경우가 있고, 일반적으로는 역사적 사실이나 인물을 통하여 취락민이지녀온 자연요소에 대한 인식관 또는 그러한 생활에서 나타나는 윤리관 등이 암암리에 표현되기도 한다. 민담을 통하여 우리는 주민들 의식 속에 남아있는 취락의 중요한 요소나 장소들을 찾아볼수 있고 더불어 이들을 중심으로 이루어 졌을지도 모를 생활모습들을 생각해볼 수 있다. 이러한 것들은 $\ulcorner$순응$\lrcorner$의 다른 일면 또는 때에 따라서는 극히 의도적인 $\ulcorner$표현$\lrcorner$적인 한 면모 - 그 대표적인 경우로 정원을 구성하는데 개재된 인간의 의미는 무언가를 표현 또는 표출하고자 함에 있다는 점 -라 볼수도 있을, 예로써 성리학적 사고관념으로써 집과 정사 그리고 주변 경관을 자신의 내적본직 또는 윤리적 영역으로 삼아 묘사.표현.구체화 시켜가기도 한다. 최소한 동족부락의 한두 예들에서 그러한 $\ulcorner$표현$\lrcorner$적 의도에 의한 경관구성의 일면을 확인할수 있지만 엄밀히 생각하여 보면 이러한 예의

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펜톤산화 및 생물학적 연속처리를 통한 유류오염토양의 효율적 처리 (Efficient Remediation of Petroleum Hydrocarbon-Contaminated Soils through Sequential Fenton Oxidation and Biological Treatment Processes)

  • 배재상;김종향;최정혜;칼루 이베 엑페게어;김수곤;고성철
    • 미생물학회지
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    • 제47권4호
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    • pp.356-363
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    • 2011
  • 유류의 유출로 인한 총석유계탄화수소(total petroleum hydrocarbons: TPH)는 종종 토양과 지하수의 오염을 초래하고 있다. TPH는 환경에 노출이 될 경우 물리화학적 과정을 거쳐 분해가 되나 그 반응은 상대적으로 느리다. 본 연구에서는 TPH로 오염된 토양의 환경친화적인 처리기법을 궁극적으로 개발하기 위해서 화학적 및 생물학적 통합기술을 도입하고자 시도하였다. 여기서 펜톤유사반응을 전처리단계로 도입하고 이후 디젤분해 혼합균을 처리하여(생물증강법) 오염유류를 처리하고자 하였다. 계면활성제 OP-10S (0.05%)과 산화제($FeSO_4$ 4%, 및 $H_2O_2$ 5%)를 사용할 경우 토양으로부터 효율적으로 TPH를 처리, 제거할 수 있는 것으로 나타났다. 디젤분해 혼합균을 토양슬러리에 접종할 경우 100배 이상 분해균의 밀도상승이 관찰되었는데 이는 접종된 분해균이 오염된 토양에서 성공적으로 존재할 수 있음을 의미한다($10^8-10^9$ CFU/g slurry). Fenton으로 처리된 토양에서의 TPH 제거 효율은 분해균으로 생물증강을 실시할 경우 최소한 57% 정도 상승되는 것으로 나타났다. 그러나 화학적, 생물학적 연속처리를 실시할 경우 대조구(무처리; 재거효율 95%)에 비해 상대적으로 낮은 처리효율(79-83%)을 나타내었는데, 이는 화학처리 중에 발생하는 자유기(free radicals) 함유 산화물질이 분해를 억제한 것에 기인하는 것으로 보인다. 본 연구에서의 얻어진 결과는 환경에 있어서 TPH로 오염된 토양과 저질을 효율적으로 정화하고 토양생태계의 신속한 회복에 활용할 수 있을 것으로 판단된다.

Poa pratensis L. 에서 유기질 토양개량재 및 수분 중합체가 잔디생육에 미치는 효과 (Effect of Soil Organic Amendment and Water-Absorbing Polymer on Growth Characteristics in Poa pratensis L.)

  • 김경남
    • 아시안잔디학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.317-330
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    • 2009
  • 본 실험을 통해 고품질 켄터키 블루그래스에서 유기질개량재 및 중합체 혼합율에 따라 잔디생존력, 지상부 생장, 초장 및 잔디품질은 유의한 차이가 나타났으며 그 결과는 다음과 같았다(Table 5). 1. 켄터키 블루그래스의 발아율은 혼합 처리구에 따라 최소 0%~최대 56.3% 사이로 다양하게 나타났다. 최고 발아율 56.3%는 SOA 20% 및 중합체 0% 혼합된 처리구 13(SOA 20%+sand 80%+polymer 0%)에서 나타났다. 잔디생존력에서 유기질개량재 효과는 SOA 10% 및 20% 처리구가 SOA 100% 보다 더 양호하였다. 잔디발아 측면에서 중합체 혼합비율은 낮을수록 바람직하였으며, 특히 중합체 3% 이상은 발아에 불리한 영향을 주는 것으로 판단되었다. 2. 지상부 엽생장의 생장지표인 전체엽수는 켄터키 블루그래스에서 2.2~4.0엽 사이였고, 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 20% > SOA 100% > SOA 10% 순서로 나타났다. 그리고 잔디엽수 생장을 고려 시 중합체 혼합비율은 12% 이하가 적절하였다. 3. 초장에서 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 20% > SOA 10% > SOA 100% 순서로 나타났으며, 중합체 혼합 시 처리구 14(SOA 20%+sand 80%+polymer 3%)를 제외하고는 3~15% 사이에서 잔디 초장 차이는 없었다. 4. 잔디밀도는 파종 후 생장이 진행됨에 따라 증가하는 경향이었지만, 유기질개량재 SOA 및 중합체 혼합비율에 따라 차이가 있었다. 켄터키 블루그래스에서 유기질개량재 SOA 효과는 SOA 10% 및 20% 혼합구가 SOA 100% 에 비해 좀더 양호하게 나타났다. 5. 향후 유기질 토양개량재 및 모래 혼합구에서 중합체 K-36의 구성요소인 K-SAM, Ca, perlite, Kitosan 등 개별 요인에 대한 추가 생육검정을 통해 이들 소재를 이용한 토양개량재의 개발 및 실무적용에 활용하는 것이 바람직하다고 사료되었다. 6. 본 실험에서 켄터키 블루그래스의 엽수는 정상적인 엽수보다 1엽 정도 적은 2.5~4.0엽으로 나타났는데, 향후 토심이 좀 더 깊은 포트 또는 포장에서 실험하는 것이 필요하다고 판단되었다. 7. 또한 수분 흡수 중합체는 식물 생장에 유용한 것으로 알려져 있지만, 잔디밭에서 파종 후 발아과정에 필요한 수분을 흡수 및 저장함으로 초기 생육 단계에서는 불리할 수도 있다. 따라서 이들 구성요소 및 조합비율에 대한 조정과 함께 종자파종 잔디밭과 함께 뗏장 이식 후 잔디밭에서 비교검토 하는 것도 장기적으로 필요하다고 판단되었다.

Sourdough에서 분리된 유산균의 고농도 배양을 위한 중화제로서 Calcium Carbonate-Alginate Bead의 이용가능성 평가 (Assessment of Applicability of a Calcium Carbonate-Alginate Beads as Neutralizer for the High Cell Density Cultivation of Isolated Sourdough Lactic Acid Bacteria)

  • 정승원;이광근;김철우;이수한
    • 산업식품공학
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    • 제14권3호
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    • pp.208-216
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    • 2010
  • 유산균을 고농도로 배양하기 위하여 $CaCO_3$를 각각 15% 와 20%씩 첨가하여 직경이 서로 다른 $CaCO_3$-alginate beads를 제조한 후, lactic acid에 대한 $CaCO_3$-alginate beads의 반응 특성과 완충효과를 관찰하였으며, lactic acid에 대하여 완충작용이 있는 $CaCO_3$-alginate beads를 이용하여 S. thermophilus ST-Body 1과 L. amylovorus DU-21을 고농도 배양하여 직접투입식 starter를 제조하였다. 본 연구에서 제조된 $CaCO_3$-alginate beads는 $CaCO_3$, alginate 함량 및 수분 함유율이 beads에 일정하게 고루 분포되어 있으며, 일정한 밀도를 갖는 입자임을 알 수 있었다. 또한 lactic acid에 대한 beads의 반응은 표면으로부터 일어나기 시작하여 내부로 진행됨을 확인하였으며, $CaCO_3$-alginate beads 양의 증가는 결국 lactic acid와 반응할 수 있는 $CaCO_3$ 표면적의 증가를 가져오게 되며, 단위시간당 lactic acid와 반응하는 $CaCO_3$의 상대적 증가를 가져오기 때문에 $CaCO_3$-alginate beads 양의 증가는 lactic acid 용액 내부의 중화작용의 증가를 가져온다는 것을 확인하였다. 즉, $CaCO_3$-alginate beads의 직경이 작을수록, 내부의 $CaCO_3$ 함량이 높을수록, 단위 부피당 넓은 표면적과 높은 중화작용을 가지므로 $CaCO_3$-alginate beads를 pH neutralizer로 이용하여 유산균을 배양할 경우에는 $CaCO_3$ 함량이 높고 직경이 작은 $CaCO_3$-alginate beads의 이용이 유산균 배양에 효과적임을 알 수 있었다. $CaCO_3$-alginate beads를 이용한 유산균의 고농도 배양시, pH와 생균수와의 상관성과 선형관계를 단순회귀분석법(simple regression)을 이용하여 최소자승추정량(least square estimator; LSE)을 구하여 검증한 결과, 각 X의 회귀계수의 값은 통계적으로 유의한 결과(p<0.05, p<0.01)를 보였다. 또한 $R^2$ 값은 S. thermophilus ST-Body 1와 L. amylovorus DU-21의 경우, $CaCO_3$-alginate beads 무첨가구와 첨가구에서 각각 0.6310, 0.7505, 0.7452, 0.7609이였다. 이는 pH가 균 증식에 다소나마 영향을 주는 것을 나타낸다. 고농도로 배양된 S. thermophilus ST-Body 1과 L. amylovorus DU-21 균주를 이용하여 직접투입식 starter를 제조한 결과, 동결건조 보호제로 15% glycerol을 이용하였을 때 각각 91.96${\pm}$1.35%와 89.09${\pm}$4.49%의 생존율을 보였다. 본 연구에서 확립된 기법은 probiotics 조제나 정장제 조제방법에 있어서도 공히 적용 가능하므로 미생물 세포의 이용기법으로 그 생존율과 발효에 연관되는 기능보존과 수반되는 여러 분야에 적용한다는 면에서 산업적으로 중요하다고 사료된다.