Photobiological $H_2$ production was compared using purple non-sulfur bacteria Rhodobacter sphaeroides KD131 in the medium containing various organic acids as the carbon source and electron doner under illumination of $110\;W/m^2$ using halogen lamp at $30^{\circ}C$. The organic acids used were 0~120 mM acetate, butyrate, lactate and malate. Initial pH 7.0 and cell concentration 1.0 at 660nm were increased to pH 8 and 4.4~5.1, respectively during 24hrs of photo-fermentation when lactate and malate were used. However, acetate and butyrate increased pH to 9 and cell concentration to 3.2~3.9 of malate at the same experimental conditions. Optimum ranges of organic acids concentration and carbon/nitrogen ratio were 30~60 mM and 10~20, respectively. When malate was used as the substrate, maximum $H_2$ production 1.1 ml $H_2$/ml broth, which is equivalent to 1.97 mol $H_2$/mol malate was observed.
본 연구는 식 의약용버섯으로 알려진 끈적긴뿌리버섯(Oudemansiella mucida) 배양액에서 추출한 물질이 항진균효과를 갖고 있는지 규명하기위한 실험을 수행하였다. 균사체의 배양액에서 항진균 물질을 생산하기 위한 전단계로 끈적긴뿌리버섯의 균사생장에 적합한 온도, pH, 탄소영양원, 질소영양원, 탄소/질소 비율 및 최적의 고체배지 등을 선발하기 위한 실험을 수행하였다. 균사생장에 최적인 온도와 pH는 각각 $25^{\circ}C$와 pH 5이었으며, 최적 탄소영양원과 질소영양원은 각각 maltose와 calcium nitrate였다. 균사생장을 위한 탄소/질소 영양원의 비율이 20 : 1이고 배지의 glucose 농도가 3%일 때, 균사생장이 가장 활발하였으며, 최적의 고체배지에는 Hennerberg 배지가 선정되었다. 균사생장의 실험 결과를 토대로 끈적긴뿌리버섯의 균사체를 배양한 후 그 배양여액을 이용하여 식물병원 곰팡이에 대한 항진균 효과를 규명하였다. 끈적긴뿌리버섯의 균사체 배양액에서 추출한 물질과 시판되고 있는 항진균 농약을 이용하여 Colletotrichum acutatum, Botrytis cinerea 및 Pyricularia oryzae 등 식물병원성 곰팡이를 대상으로 균사생장과 포자발아를 저해하는 효과를 조사한 결과 끈적긴뿌리버섯의 균사체에서 생산된 물질은 식물병원균의 균사생장을 저해하는 효과를 나타내었으나 공시된 항진균 농약에 비해 저해효과는 낮게 나타났다. 공시된 식물병원균 포자의 발아를 억제하는 효과는 folpet을 제외한 모든 공시 농약에 비해 낮게 나타났다. 따라서 끈적긴뿌리버섯의 균사체 배양액에서 추출한 물질에는 항균성을 나타내는 물질을 함유되어 있어서 새로운 항진균 제제로 개발할 수 있는 가능성이 있는 것으로 사료된다.
B시 J하수처리장은 질소성분의 제거를 위해 메탄올을 외부탄소원으로 이용하고 있다. 메탄올은 외부탄소원으로 널리 쓰이고 있으나 고가의 약품비용과 취급상 위험도가 높아 약품비 절감을 위해 저렴한 대체 탄소원의 개발이 요구되었다. 정밀화학 부산물(보습코팅제 부산물)은 한외여과막을 이용 셀룰로오스와 같은 고분자 물질을 제거하여 유기성분 중 RBDCOD(readily biodegradable chemical oxygen demand) 비율을 $98{\sim}99%$(COD기준)로 상승시켰다. 이 정밀화학 부산물의 주유기성분은 메탄올(methanol), 프로필렌글리콜(prophylenglycol), 메톡시프로판올(methoxypropanol)로 모두 알콜기를 가지고 있어 메탄올과 탄소원 호환성을 가진다. 때문에 대체탄소원으로 빠르게 순응되며, 수급차질 등의 비상 시 갑작스런 메탄을 사용에도 순응에 따른 지체기간 없이 공정을 운용할 수 있다. 현장적용평가에서 정밀화학 부산물을 대체외부탄소원으로 사용한 실험군은 메탄올을 투입하는 대조군과 비교하여 동등의 처리 성능 및 수질 안정성을 얻었다. 이 결과를 바탕으로 J하수처리장 고도처리 공정 3개 계열 중 2개 계열의 외부탄소원을 전량 정밀화학 부산물로 대체하였으며, 탄소원 교체 계열의 경우 55.4%의 외부탄소원비용 절감 효과가 예상된다.
최근 화석연료 대체 에너지원으로서 자동차용으로 연구 개발 및 응용되고 있는 고분자 전해질 연료전지(PEMFC: Proton exchange membrane fuel cells)에서 분리판(Bipolar Plate)은 스택 전체 무게의 80%, 스택 가격의 60% 정도로 가장 높은 비중을 차지한다. 분리판은 연료와 산화제를 공급해주는 통로 및 전지 운전 중에 생성된 물을 제거하는 통로 역할과 anode, cathode로서 전극 역할을 통해 스택 전력을 형성하는 핵심 기능과 전지와 전지 사이의 지지대 역할을 한다. 따라서 분리판은 전기전도성, 내부식성 및 기계적 특성이 우수해야함은 물론이고, 얇고 가벼우며 가공성이 뛰어나야 한다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 금속 분리판 소재 중 스테인리스 스틸은 전기적, 기계적 특성 및 내부식성이 우수한 반면, 가격이 비싸고, 중량이 무거운 단점이 있다. 따라서 본 연구에서는 DC 반응성 마그네트론 스퍼터링법으로 전기적, 기계적 특성 및 내부 식성이 우수한 TiN, TiCN 박막을 스테인리스에 비해 중량이 1/3, 소재 단가가 1/4인 알루미늄 기판 위에 증착하여 박막 물성을 평가하였다. DC Power는 400 W, 기판과 타겟 사이의 거리는100 mm, 공정 압력은 0.5 Pa로 고정하였고, 3 inch의 지름과 순도 99.95%를 갖는 티타늄 타겟을 사용하였다. 공정 가스는 Ar을 주입하였으며, 질소와 탄소의 공급원으로는 질소($N_2$)와 메탄($CH_4$) 가스를 사용하여 챔버 내 주입혼합가스의 전체 유량을 50 sccm으로 고정시켰다. 증착된 박막의 전기적, 기계적 특성을 측정하였고, X-ray diffraction (XRD), Scanning electron microscope (SEM)을 이용하여 박막의 미세구조 및 표면 상태를 확인하였다. 또한, 내부식 특성을 평가하기 위해 potentiostatic, potentiodynamic 법을 이용하여 박막의 부식저항을 측정하였다. 증착된 TiN 박막의 경우 질소 함량의 증가에 따라 박막 증착속도는 감소하는 경향을 보였다. 이는 타겟 부근의 질소 라디칼 비율이 증가함에 따라 질화반응이 촉진된 것으로 생각된다. 또한, 증착된 TiN과 TiCN 박막은 반응성 질소 유량과 탄소 유량에 따라 각각 다른 미세구조를 가지는 것을 확인하였다. TiN과 TiCN은 NaCl형의 면심입방격자(FCC)로 같은 구조이며, 격자상수가 비슷하여 전율고용되어 TiCN을 형성하고, 탄소와 질소의 비에 따라 전기적 기계적 특성이 달라짐을 확인하였다.
지치 (Lithospermum erythorhizon SIEB, et ZUCC)의 잎조직으로부터 유도한 캘러스를 현탁배양하여 약리성 지방산인 ${\gamma}$-linolenic acid (GLA)를 생산하는 기술을 확립하고자 탄소원, 질소원, 생장조절제의 영향을 조사하였다. 캘러스 유도는 1.0 mg/L 2,4-D 단용첨가시 가장 왕성하였다. Sucrose 88mM농도에서 세포생육이 가장 왕성하고 총지방산(TFA)중 GLA비율이 높아 단위건물중당 TFA함량이 가장 낮았음에도 flask당 GLA생산량은 가장 많았다. 질소원으로서 potassium nitrate농도증가는 세포생장 및 지방산함 량 및 GLA함량을 증가시켰으며 최고 처리농도인 56.3 mM 에서 최고수준을 나타냈다. IAA 첨가는 배양세포 생장량을 증가시켰고 2,4-D는 배양세포내의 총지방산 함량을 높이는 결과를 나타내었으나, kinetin과 BA는 세포생육에 저해적 영향을 나타냈다. $10^{-7}$ M ABA는 캘러스생장을 유의적으로 증가시켰으며 TFA 및 GLA함량도 증가시켰으나 현탁배양세포의 생육과 지방산 축적에는 저해적으로 작용하였다.
흰굳음병균(B. basiana)을 이용하여 백강잠의 대량생산과 효과적인 사상균 살충제 개발을 위해, 사상균의 대량배양 체계에 있어서 접종원인 단균사의 대량 확보에 필수적인 1차 액제배지를 개발하였다. 농가부산물인 저가의 밀기울을 탄소원으로, 질소원으로는 대두박을 선발하고, 이들의 조성비와 농도에 따른 밀기울·대두박 배지에서 단균사의 성장을 조사한 결과, 밀기울과 대두박을 3:2의 비율로 최종배지 농도가 5%되게 조성하였을 때, 배양 4일째 배지 ml당 약 7.6X108개의 단균사를 얻을 수 있어, 단균사의 성장과 경제성면에서 가장 효과적이었다.
양송이 폐상배지의 퇴비 활용성을 검토하고자 유기물원 2종류, 질소원 3종류를 각각 혼용하여 퇴비화과정을 거쳐 퇴비의 이화학적 특성 및 미생물상의 변화를 조사하였다. 처리별 자재 혼용비율은 퇴비의 기준인 유기물 함량 25%이상 함유되도록 조절하였다. 유기물원은 톱밥이 볏짚보다 높았으며, 질소원은 계분 >> 돈분 > 우분 순 340 경기천 이희덕 정영필 장갑열 윤민호으로 높았다. 발효기간 동안 폐배지+돈분+볏짚 처리구는 빠른 온도 변화를 보였으며, 폐배지3:톱밥9:돈분1 (MSP) 처리구는 발효 중간까지 온도상승이 지속적으로 유지되는 결과를 보였다. 또한 pH는 초기에 8.5~9.0으로 높게 유지되다가 종료시점에 7.5 수준으로 떨어지는 것으로 나타났다. 발효 후 유기물함량 변화는 볏짚 처리구는 19~21% 수준으로 감소되었으나, 톱밥을 처리할 경우 25~27% 수준을 유지하였고, 그 중 폐배지3:톱밥9:계분1 (MSF)에서 유기물 26.2% 와, 질소 0.68%로 가장 높았다. 탄소원으로 볏짚을 사용한 경우 퇴비제조 후 부피가 절반으로 줄어든 반면 톱밥은 30% 정도밖에 줄어들지 않았다. 퇴비제조 후 미생물상 변화는 탄소원의 경우 볏짚 처리구가 톱밥 처리구보다 전반적으로 개체수가 많았으며, 특히 호기성세균, Gram 음성균, Bacillus 등이 많았고, 질소원은 계분 > 돈분 > 우분 순으로 미생물 개체수가 많았다. 생균수는 퇴비 발효 전 보다 $1{\times}10^1{\sim}1{\times}10^2\;cfu\;g^{-1}$ 수준으로 증가하는 경향을 보였다. 따라서 양송이폐상배지를 이용한 퇴비 제조 시 폐배지3:톱밥9:계분1 (MSF 3:9:1 v/v/v) 처리에서 높은 유기물과 질소원으로 양질의 퇴비가 되었으며 퇴비발효기간은 50~60일이었다.
새로운 천연물 농약 또는 생산군주를 개발하기 위하여 Streptomyces 속의 여러 균주를 대상으로 항진균 물질을 탐색하여 항진균 물질 생산 균주 Streptomyces hygroscopicus MJM1004를 선발하였다. 항진균 물질의 생산을 위한 발효 배지를 선정하기 위하여 여러 탄소원, 질소원과 무기원을 대상으로 균체 생장 정도와 항진균 물질의 생산성을 조사하였으며, 생산 배지는 2% soybean meal, 1% glucose, 2% starch, 0.3% $CaCO_3$, 0.05% $MgSO_4{\cdot}7H_2O$, 0.05% $K_2HPO_4$를 조성으로 하였다. S. hygroscopicus MJM1004 균주의 균체에서 추출된 항진균 물질은 Candida albicans와 여러 식물 병원성 곰팡이들에 대하여 광범위한 저해 효과를 나타내었다. S. hygroscopicus MJM1004 균체로부터 분리된 항진균 물질, SH-1004를 핵자기공명법($^1H,\;^{13}C$, DQF COSY, HMQC 및 HMBC)을 통하여 분석한 결과 azalomycin F complex 임을 확인할 수 있었다. Positive FAB mass spectrum을 통하여 SH-1004는 azalomycin F4a와 F5a가 1.8 : 1의 비율로 혼합된 물질임을 확인하였다.
본시험은 한국에서 채집되어 강원대학교 동충하초은행(EFCC)에서 보관 중인 눈꽃동충하초의 분포와 배양적 특성을 조사하였다. 눈꽃동충하초는 한국의 산이나 계곡에서 어렵지 않게 채집할 수 있으며 골고루 분포한다. 채집시기는 7~9월로 나타났으며 9월말에 가장 많이 채집할 수 있으며 채집된 눈꽃동충하초의 종은 눈꽃동충하초(P. tenuipes)가 가장 높게 채집되었다. 눈꽃동충하초의 균사배양 최적배지는 PDA배지이며 SDAY와 HMA배지에서도 생장은 가능하며 균사생장에 가장 적합한 온도는 $25^{\circ}C$이며 pH는 6.0~7.0으로 나타났다. 적합한 영양원으로는 탄소원은 dextrose이었으며, 질소원은 tryptone가 가장 우수하였고, 무기염으로는 $KH_2PO_4$에서 가장 고른 성장을 보였다. C/N에서는 20 : 1의 비율이 가장 적합한 것으로 조사되었다.
열CVD법에 의하여 아세틸렌 가스를 탄소 원으로 사용한 탄소 나노튜브의 성장거동을 조사하였다. 닉켈 분말의 직경을 15nm 내지 90nm 범위로 조정하여 기판 에 촉매로 배열하였다. 탄소 나노튜브는 질소, 수소, 알곤, 암모니아 등 여러가지의 가스 분위기에서 증착되었으며 이들 가스의 혼합 분위기가 탄소나 노튜브의 성장에 미치는 영향을 조사하였다. 증착은 대기압 압력하에서 85$0^{\circ}C$ 의 온도에서 이루어졌다. 순수한 질소 분위기에서는 탄소 나노튜브의 성장이 이루어지지 않고 두꺼운 탄소 층이 기판 위에 중착되었다. 이 조건에서는 탄소로 뒤덮혀진 닉켈 입자가 탄소 나노튜브 형성의 촉매 역할을 담당하지 못했다. 그러나 질소와 수소의 혼합분위기에서는 수소의 농도가 증가함에 따라 탄소 나노튜브의 성장이 증진되었다. 순수한 수소 분위기에서는 일정한 방향이 없이 꼬여진 탄소 나노튜브가 성장되었다. 탄소 나노튜브의 성장은 분위기 가스로 암모니아를 사용하였을 때 훨씬 더 증진되었다. 수직으로 배열된 탄소 나노튜료를 암모니아 분위기에서는 성장시킬 수 있었으나 암모니아와 같은 비율의 수소와 질소 가스의 혼합 분위기 하에서 는 탄소 나노튜브의 성장을 얻을 수 없었다. 이러한 결과를 여기에서는 닉켈 촉매의 표면에 과도하게 석출된 탄소의 촉매 passivation으로 설명하였다. 탄소 나노튜브의 증착을 위해서는 아세틸렌 가스의 분해율이 너무 과도하지 않게 즉 촉매의 표면이 과도한 탄소의 증착으로 수동태화 되지않도록 조절되어야 한다는 것이다. 이 연구결과는 분위기 가스의 조성이 탄소 나노튜브의 성장에 있어서 그 반웅 kinetics에 큰 영향을 미친다는 것을 잘 보여주고 있다. 또한 암모니아 분위기에서는 촉매 닉켈입자 표면에 질화물층이 형성되어 탄소 나노튜브의 성장에 영향을 미쳤다는 것도 알 수 있었다.며 실제 가공업체에서도 터짐 문제가 발견되지 않았다. 결론적으로 표면층의 인장강도가 패션/구부림에 가장 중요한 변수로 작용하며 어떠 한 형태로 표면층의 인장강도를 향상시킬 경우 침엽수 펄프는 재생펄프로 대체가 가능 할 것으로 판단된다.하는 통계기법 중의 하나인 주성분회귀분석을 실시하였다. 주성분 분석은 여러 개의 반응변수에 대하여 얻어진 다변량 자료의 다차원적인 변 수들을 축소, 요약하는 차원의 단순화와 더불어 서로 상관되어있는 반응변수들 상호간 의 복잡한 구조를 분석하는 기법이다. 본 발표에서는 공정 자료를 활용하여 인공신경망 과 주성분분석을 통해 공정 트러블의 발생에 영향 하는 인자들을 보다 현실적으로 추 정하고, 그 대책을 모색함으로써 이를 최소화할 수 있는 방안을 소개하고자 한다.금 빛 용사 둥과 같은 표면처리를 할 경우임의 소재 표면에 도금 및 용 사에 용이한 재료를 오버레이용접시킨 후 표면처리를 함으로써 보다 고품질의 표면층을 얻기위한 시도가 이루어지고 있다. 따라서 국내, 외의 오버레이 용접기술의 적용현황 및 대표적인 적용사례, 오버레이 용접기술 및 용접재료의 개발현황 둥을 중심으로 살펴봄으로서 아직 국내에서는 널리 알려지지 않은 본 기 술의 활용을 넓이고자 한다. within minimum time from beginning of the shutdown.및 12.36%, $101{\sim}200$일의 경우 12.78% 및 12.44%, 201일 이상의 경우 13.17% 및 11.30%로 201일 이상의 유기의 경우에만 대조구와 삭제 구간에 유의적인(p<0.05) 차이를 나타내었다.는 담수(淡水)에서 10%o의 해수(海水)로 이주된지 14일(日) 이후에 신장(腎臟)에서 수축된 것으로 나타났다. 30%o의 해수(海水)에 적응(適應)된 틸라피아의 평균 신사구체(腎絲球體)의 면적은 담수(淡水)에
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[게시일 2004년 10월 1일]
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