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산/가스 분리 혐기소화공정을 이용한 음식물 탈리액의 처리효율 평가 (The Process Efficiency Evaluation of the Food Supernatant Using A/G (Acid/Gas) Phased Anaerobic Digestion)

  • 배종훈;박노백;전동걸;전항배;양석준
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.214-222
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    • 2012
  • 본 연구는 음식물쓰레기를 혐기성 소화를 이용하여 중온 및 고온에서의 OLR에 따른 처리효율을 평가하였다. 실험은 중온($35^{\circ}C$) 및 고온($55^{\circ}C$)의 온도조건에서 산발효 회분식 실험, BMP test 그리고 연속식 실험을 실시하였다. 산발효 회분식 실험의 경우 VS 제거효율은 각각의 온도에서 27.3, 30.6%이었으며, $35^{\circ}C$에 비해 $55^{\circ}C$에서 제거효율이 더 높았다. VS와는 반대로 SCOD는 시간이 지남에 따라 농도가 증가하였고, 각 온도의 가용화율은 27.4, 33.4%로 VS가 제거되는 농도와 SCOD가 증가하는 농도가 비슷하였다. BMP test에서 최종 메탄수율 결과 중온 461, 고온 413 $mL{\cdot}CH_4/gVS$가 발생하였다. 산발효조에서 SCOD 가용화율은 고온이 중온에 비해 8~7% 정도 높게 나타났다. 중온메탄발효조의 경우 낮은 유기물 부하에서 고온메탄 발효조에 비해 유기물제거 효율이 높게 나타났지만 높은 유기물 부하에서는 고온메탄발효조가 유리하였다. 고온메탄발효조의 VS제거 효율이 중온에 비해 낮은 경향이었으나, 6 $kgCOD/m^3{\cdot}day$ 고형물 농도에서는 중온소화의 VS제거 효율은 감소하였다. 중온메탄생성조의 유기물 부하에 따른 가스발생량은 12.6, 21.6, 27.4 L/day이었고, 고온의 경우 14.3, 20.6, 25.2 L/day로 중온소화에 비해 각각의 모드별로 약 5~10% 낮은 메탄발생량을 나타내었다.

음식물쓰레기와 하수슬러지의 고율 혐기성 통합소화 (High-rate Anaerobic Co-digestion of Food Waste and Sewage Sludge)

  • 허남효;정상순
    • 신재생에너지
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    • 제1권2호
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    • pp.60-72
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    • 2005
  • The effect of alkaline pre-treatment on the solubilization of waste activated sludge(WAS) was investigated, and the biodegradability of WAS, pretreated WAS, [PWAS], food waste and two types of mixture were estimated by biochemical methane potential [BMP] test at $35^{\circ}C$. The biodegradability of PWAS and mixture waste were significantly improved due to the effect of alkaline hydrolysis of WAS. An alkaline pre-treatment was identified to be one of the useful pre-treatment for improving biodegradability of WAS and mixture waste. In high-rate anaerobic co-digestion system coordinate with an alkaline pre-treatment in process, the digesters were operated at the HRT of 5, 7, 10 and 13 days with a mixture of FW $50\%\;and\;PWAS\;50\%,\;$In term of $CH_4$ content, VS removal and specific methane production [SMP] which are the parameters in the performance of digester, the optimum operating condition was found to be a HRT of 7 days and a OLR of 4.20g/L-day with the highest SMP of 0.340 L $CH_4/g$ VS.

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SWAT모형을 이용한 유량 및 유사 예측 정확성 평가 및 최적관리 기법 효과 분석 (Evaluation of SWAT Flow and Sediment Estimation and Effects of Soil Erosion Best Management Practices)

  • 이지민;류지철;강현우;강형식;금동혁;장춘화;최중대;임경재
    • 한국농공학회논문집
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    • 제54권1호
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    • pp.99-108
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    • 2012
  • Soil erosion and sediment from agricultural farmland has caused various negative impacts on environment in recent years. The effect of rice straw mat on soil erosion has been investigated by many researchers these days. In this study, the SWAT model was applied to Hongcheon watershed to evaluate SWAT flow and sediment, and the effect of rice straw mat on sediment yield at watershed outlet was evaluated. The Nash-Sutcliffe model efficiency (NSE) and coefficient of determination ($R^2$) values for flow simulation (calibration period) were 0.66 and 0.67, and the NSE values for sediment was 0.90. The calibrated parameters were used to analyze the reduction of sediment yield in the farmland with rice straw mat. Average daily sediment yield without rice straw mat was 49.8 ton/day and sediment yield with rice straw mat was 25.5 ton/day, and the reduction rate was 38.7 %. Also, average daily sediment yield with/without rice straw mat were 97.5 ton/day and 190.7 ton/day during the rainy season (Jun. 2008 - Aug. 2009), with the reduction rate 46.3 %.

성능을 개선한 해밍 코드 기법을 이용한 데이터 은닉 (Data Hiding using Improving Hamming Code)

  • 김천식
    • 전자공학회논문지
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    • 제50권8호
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    • pp.180-186
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    • 2013
  • 스테고(Stego) 이미지 분석 측면에서 스테고-분석(Steganalysis) 툴의 기본적인 공격 목표는 데이터 은닉에 의한 스테고-미디어의 통계적으로 비정상적인 부분을 찾음으로서 데이터 은닉의 존재를 탐지 하는 것이다. 본 논문에서는 디지털 이미지를 위해 (7, 4) 해밍코드를 개선한 방법으로 데이터 은닉 스킴을 제안하였다. 제안한 방법은 원 영상이미지에 9비트 마다 6비트의 데이터를 은닉하는 방법이다. 실험결과 제안한 방법은 0.67bpp의 데이터 은닉 성능을 보이며 기존의 방법들에 비해서 스테고 영상의 질이 평균적으로 약간 더 좋은 것으로 나타났다.

Analysis of Gene Expression in Mouse Spinal Cord-derived Neural Precursor Cells During Neuronal Differentiation

  • Ahn, Joon-Ik;Kim, So-Young;Ko, Moon-Jeong;Chung, Hye-Joo;Jeong, Ho-Sang
    • Genomics & Informatics
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    • 제7권2호
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    • pp.85-96
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    • 2009
  • The differentiation of neural precursor cells (NPCs) into neurons and astrocytes is a process that is tightly controlled by complicated and ill-defined gene networks. To extend our knowledge to gene networks, we performed a temporal analysis of gene expression during the differentiation (2, 4, and 8 days) of spinal cord-derived NPCs using oligonucleotide microarray technology. Out of 32,996 genes analyzed, 1878 exhibited significant changes in expression level (fold change>2, p<0.05) at least once throughout the differentiation process. These 1878 genes were classified into 12 groups by k-means clustering, based on their expression patterns. K-means clustering analysis revealed that the genes involved in astrogenesis were categorized into the clusters containing constantly upregulated genes, whereas the genes involved in neurogenesis were grouped to the cluster showing a sudden decrease in gene expression on Day 8. Functional analysis of the differentially expressed genes indicated the enrichment of genes for Pax6- NeuroD signaling.TGFb-SMAD and BMP-SMAD.which suggest the implication of these genes in the differentiation of NPCs and, in particular, key roles for Nova1 and TGFBR1 in the neurogenesis/astrogenesis of mouse spinal cord.

Maximum Degree Vertex Central Located Algorithm for Bandwidth Minimization Problem

  • Lee, Sang-Un
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제20권7호
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    • pp.41-47
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    • 2015
  • The bandwidth minimization problem (BMP) has been classified as NP-complete because the polynomial time algorithm to find the optimal solution has been unknown yet. This paper suggests polynomial time heuristic algorithm is to find the solution of bandwidth minimization problem. To find the minimum bandwidth ${\phi}^*=_{min}{\phi}(G)$, ${\phi}(G)=_{max}\{{\mid}f(v_i)-f(v_j):v_i,v_j{\in}E\}$ for given graph G=(V,E), m=|V|,n=|E|, the proposed algorithm sets the maximum degree vertex $v_i$ in graph G into global central point (GCP), and labels the median value ${\lceil}m+1/2{\rceil}$ between [1,m] range. The graph G is partitioned into subgroup, the maximum degree vertex in each subgroup is set to local central point (LCP), and we adjust the label of LCP per each subgroup as possible as minimum distance from GCP. The proposed algorithm requires O(mn) time complexity for label to all of vertices. For various twelve graph, the proposed algorithm can be obtains the same result as known optimal solution. For one graph, the proposed algorithm can be improve on known solution.

새만금 유역에서 논 최적관리기법의 수질개선 효과와 정책고려사항 (Effect of Paddy BMPs on Water Quality and Policy Consideration in Saemangeum Watershed)

  • 김종건;이수인;신재영;임정하;나영광;주소희;신민환;최중대
    • 한국습지학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.304-313
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    • 2018
  • 새만금 간척지의 농지 간척 사업은 대부분 2020 년까지 완공 될 예정이며, 그 시기 토지의 관개용수 활용에 대한 대비가 필요한 실정이다. 그러나 관개수의 수질은 드물게 목표 농도를 충족하고 있다. 이에 본 연구에서는 논에서의 최적관리기법(BMPs)인 토양검정시비(SO#1), SO#1과 SO#3의 복합처리(SO#2), 배수물꼬(SO#3), 완효성 비료시비 (SO#4) 방법을 관행재배(CT: Control)와 비교하여 논 비점오염원 저감효과 및 정책개발 시의 고려사항을 기술하였다. 논에서의 유출 저감은 SO#3(25%)와 SO#1(27%)에서 관행재배와 비교하였을 때 상대적으로 높았으나, SO#4(9%)와 SO#2(7%)에서 낮게 나타났다. 논 유출량의 NPS 오염물질 농도와 부하는 변화의 폭이 높게 나타났으며 BMPs 중에 유의한 차이는 나타나지 않았다. 또한 농민들의 인식조사 결과, 농민들은 실제 BMP 구현의 한계로 기존 관행적인 영농활동을 유지하고 있는 것으로 나타났다. 따라서 NPS 오염물질 관리와 관개수 절약을 위해서 농민 교육 및 지원과 함께 관개물꼬 및 논의 담수심을 자동 조절할 수 있는 관리방안이 필요할 것으로 판단된다.

고지방식이 동물의 간 조직에서 크리신 투여 또는 중강도 운동이 Inflammasome과 열 발생 유전자발현에 미치는 효과 (The Effects of Either Chrysin or Moderate Exercise on Inflammasome and Thermogenic Markers in High Fat Fed Mice)

  • 이영란;박희근;이왕록
    • 생명과학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.607-613
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    • 2019
  • 본 연구 목적은 고지방식이 동물의 간 조직에서 크리신 투여 또는 중강도운동이 Inflammasome과 thermogenesis 유전자 발현의 차이를 규명하고자 시도되었다. 본 연구를 위해 정상식이군, 고지방식이군, 고지방식이+크리신 투여군, 고지방식이+중강도 운동군으로 분류한 후, 크리신 투여군은 16주간 50 mg/kg 농도로 투여하였으며, 운동군은 최대산소섭취량의 60-75%의 중강도 운동으로 실시되었다. 연구결과 크리신 그리고 중강도운동군은 지방조직, 간조직 무게 그리고 지방세포 크기가 고지방식이 군과 비교해 유의하게 감소하였다. Inflammasome 유전자 변화는 크리신 투여군 그리고 중강도 운동군에서 NLRP3. ASC, Casepase1 mRNA 발현이 고지방식이 군과 비교해 유의하게 감소하였다. 열발생마커로 알려진 PGC-1a, BMP7 mRNA 발현은 중강도 운동군에서만 고지방식 이군과 비교해 유의하게 증가했다. 결론적으로 중강도 운동은 고지방식이 동물에서 지방무게, Inflammasome, 그리고 열발생 유전자들의 발현을 비만을 억제하는데 긍정적인 영향을 미치는 것으로 보여진다. 하지만 크리신 투여는 열발생 유전자 발현에는 유의한 차이를 나타내지 못하였다. 향후 연구에서는 크리신의 비만억제 효과를 규명하기 위해 투여농도 기간을 고려한 다양한 연구가 진행되어야 할 것이다.

LID시설 모델검증을 활용한 미래형 통합 물순환관리시스템 도입방안 (Introduction plan of future integrated water circulation management system using LID facility model verification)

  • 이지원;길경익
    • 한국습지학회지
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    • 제23권1호
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    • pp.67-73
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    • 2021
  • 도시화와 산업화로 인하여 불투수면적이 증가함에 따라 강우유출에 의한 비점오염원이 수계에 미치는 영향이 커지고 있다. 과거에는 비점오염원을 관리하기위해 장치형 시설(BMP)이 많이 사용되었으나 최근 LID(Low Impact Development)기술을 통해 자연적으로 처리하는 기술이 많이 활용되고 있다. 본 연구에서는 자연형 시설 중 식생체류지에서의 강우 모니터링을 실시한 데이터를 토대로 SWMM 모델을 통해 다양한 강우사상을 모의하였다. LID 모델링 연구의 특징으로 실데이터가 자연시설을 통해 얻은 결과이기 때문에 단기간 데이터로는 정확한 모델링 자료를 구축하기 어려워 정확한 모델을 구현하기가 힘들다는 특징이 있는데, 본 연구에서는 3년간 모니터링한 데이터를 통해 정밀한 모델을 구축하였다는 점에서 의의가 있다. 총 18회 모니터링한 실데이터를 모의하였으며, 유입량과 유출량, 오염물질 5개항목의 제거효율을 모의하였다. 성능평가를 실시한 결과 7개 항목 대부분이 우수한 지표를 나타내었으며, 상대적으로 TN과 TP 항목이 모의성능이 낮은 것으로 나타났다. 미래에는 우리나라도 상수도 시스템과 하수도 시스템이 실질적으로 통합되어 운영되는 통합물관리 시스템이 도입될 것으로 예상된다. 따라서, 본 연구결과는 미래형 통합물관리시스템에서 강우를 초기에 관리하는 단계에서 중요한 역할을 할 수 있을 것으로 판단되며, 설치예상지역의 강우유출저감 및 오염물질 저감 정도를 사전에 예측할 수 있으며, 이를 통해 식생체류지의 과다설계를 방지할 수 있을 것으로 기대된다.

Effects of maternal undernutrition during late pregnancy on the regulatory factors involved in growth and development in ovine fetal perirenal brown adipose tissue

  • Yang, Huan;Ma, Chi;Zi, Yang;Zhang, Min;Liu, Yingchun;Wu, Kaifeng;Gao, Feng
    • Animal Bioscience
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    • 제35권7호
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    • pp.1010-1020
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    • 2022
  • Objective: The experiment was conducted to evaluate the effects of maternal undernutrition during late pregnancy on the expressions of genes involved in growth and development in ovine fetal perirenal brown adipose tissue (BAT). Methods: Eighteen ewes with singleton fetuses were allocated to three groups at day 90 of pregnancy: restricted group 1 (RG1, 0.33 MJ metabolisable energy [ME]/kg body weight [BW]0.75/d, n = 6), restricted group 2 (RG2, 0.18 MJ ME/kg BW0.75/d, n = 6), and a control group (CG, ad libitum, 0.67 MJ ME/kg BW0.75/d, n = 6). The fetuses were removed at day 140 of pregnancy. All data were analyzed by using the analysis of variance procedure. Results: The perirenal fat weight (p = 0.0077) and perirenal fat growth rate (p = 0.0074) were reduced in RG2 compared to CG. In fetal perirenal BAT, the protein level of uncoupling protein 1 (UCP1) (p = 0.0001) was lower in RG1 and RG2 compared with CG and UCP1 mRNA expression (p = 0.0265) was decreased in RG2. The protein level of myogenic factor 5 (Myf5) was also decreased in RG2 (p = 0.0001). In addition, mRNA expressions of CyclinA (p = 0.0109), CyclinB (p = 0.0019), CyclinD (p = 0.0015), cyclin-dependent kinase 1 (CDK1) (p = 0.0001), E2F transcription factor 1 (E2F1) (p = 0.0323), E2F4 (p = 0.0101), and E2F5 (p = 0.0018) were lower in RG1 and RG2. There were decreased protein expression of peroxisome proliferator-activated receptor-γ (PPARγ) (p = 0.0043) and mRNA expression of CCAAT/enhancer-binding protein-α (C/EBPα) (p = 0.0307) in RG2 and decreased PPARγ mRNA expression (p = 0.0008) and C/EBPα protein expression (p = 0.0015) in both RG2 and RG1. Furthermore, mRNA expression of bone morphogenetic protein 4 (BMP4) (p = 0.0083) and BMP7 (p = 0.0330) decreased in RG2 and peroxisome proliferator-activated receptor co-activator-1α (PGC-1α) reduced in RG2 and RG1. Conclusion: Our observations support that repression of regulatory factors promoting differentiation and development results in the inhibition of BAT maturation in fetal perirenal fat during late pregnancy with maternal undernutrition.