• 생물환경조절학회지
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• 제30권4호
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• pp.401-409
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• 2021

본 연구는 반밀폐형 토마토 재배 온실에서 광합성율 극대화를 위한 적정 탄산가스 시비 농도를 구명하고자 광합성 모델을 이용하여 잎의 최대 카복실화율(V_cmax), 최대 전자전달속도(J_max), 열파괴, 잎 호흡 등을 계산하고 실제 측정값과 비교하였다. 다양한 광도(PAR 200µmol·m^-2·s^-1 to 1500µmol·m^-2·s^-1)와 온도(20℃ to 35℃) 조건에서 CO₂ 농도에 대한 A-C_i curve는 광합성 측정 기기를 사용하여 측정하였고, 모델링 방정식으로 아레니우스 함수값(Arrhenius function), 순광합성율(net CO₂ assimilation, A_n), 열파괴(thermal breakdown), R_d(주간의 잎호흡)를 계산하였다. 엽온이 30℃ 이상으로 상승하였을 때 J_max, An 및 thermal breakdown 예측치가 모두 감소하였고, 예측 J_max의 가장 최고점은 엽온 30℃였으며 그 이상의 온도에서는 감소하였다. 생장점 아래 5번째 잎의 광합성율은 PAR 200-400µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 600ppm, PAR 600-800µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 800ppm, PAR 1000µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1000ppm, PAR 1200-1500µmol·m^-2·s^-1 수준에서는 CO₂ 1500ppm을 공급했을 때 포화점에 도달하였다. 앞으로 광합성 모델식을 활용하여 과채류 온실 재배 시 광합성을 높일 수 있는 탄산시비 농도를 추정할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제19권3호
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• pp.159-164
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• 2010

염생식물 중 생체로 이용되고 있는 수송나물(Salsola komarovi Iljin)과 해홍나물(Suaeda maritima L. Dum.)의 상품화를 위해 포장 판매 및 저장이 동시에 가능한 MAP(modified atmosphere package)의 저장성을 몇가지 온도에서 비교하였다. 온실에서 재배한 수송나물과 해홍나물을 $50{\mu}m$(ceramic) 필름으로 포장하여 $2^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $25^{\circ}C$에 저장하였다. 저장중 생체중 감소는 모두 1% 미만이었는데, 역시 상온에서 가장 빠르게 감소하였으며, 수송에서 감소폭이 컸다. 포장재내 산소 농도는 저장온도별로는 $2^{\circ}C$에서 가장 높게 유지되었으며, $25^{\circ}C$에서는 수송이 해홍보다 낮은 농도를 보였다. 포장재내 이산화탄소 농도는 산소농도와 반대로 저장온도별로는 $25^{\circ}C$에서 가장 높았으며, 식물별로는 수송에서 높았는데 두 식물 모두 $2^{\circ}C$와 $5^{\circ}C$에서는 1% 이하로 유지되었다. 포장재내 에틸렌 농도는 $10^{\circ}C$에서 $2^{\circ}C$보다 높았으나, 통계적인 유의성은 없었다. $10^{\circ}C$에서 에틸렌 농도는 두 식물 모두 $20{\mu}L{\cdot}L^{-1}$으로 같은 수준으나, $2^{\circ}C$에서는 해홍이 다소 높았다. 온도에 따른 포장재내 이산화탄소와 에틸렌 농도는 저장온도가 높을수록 높았는데, 수송나물에서는 $2^{\circ}C$와 $10^{\circ}C$간 통계적 유의성이 있는 차이를 보인 반면, 해홍나물의 경우 그 차이에 통계적 유의성이 인정되지 않았다. 관능검사로 실시한 외관상 품질은 3점까지 상품성을 인정하였는데, 수송나물의 경우 상품성인 인정된 저장일수가 $24^{\circ}C$에서는 3일, $10^{\circ}C$에서는 7.5일 $2^{\circ}C$에서는 14일이었고, 해홍나물은 $24^{\circ}C$에서는 3.5일, $10^{\circ}C$에서는 9.5일 $2^{\circ}C$에서는 11일이었다. 외관상 품질 변화와 포장재내 이산화탄소와 에틸렌 농도로 볼 때 해홍나물의 경우 $2^{\circ}C$의 저온에서 저장성이 $10^{\circ}C$와 차이가 없어 저온장해가 의심되었다.

• 대한토목학회논문집
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• 제32권4B호
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• pp.253-259
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• 2012

하수에서 배양된 미세조류인 Chlorella vulgaris AG10032, Ankistrodesmus gracilis SAG278-2, Scenedesmus quadricauda AG10308은 오폐수에서 질소 및 인 제거가 우수하고 높은 지질을 함유하고 있어서, 오폐수에서 바이오연료나 기타 바이오 기반의 자원 회수에 유용한 생물자원이다. 오폐수 환경에는 다양한 인의 농도가 존재하는데, 인의 농도 특히 인 결핍조건에 따른 조류의 지방산 특성에 대한 정보가 매우 제한적이다. 이는 표준 분석방법이 정립되어 있지 않은데 일부 기인한다. 본 연구에서는 미생물의 지방산을 분석하는데 일반적으로 사용되는 무극성 컬럼법과 식물성 지질을 분석하는데 널리 사용되는 극성 WAX-type 컬럼 GC-FID 방법의 미세조류 지방산 분석 성능을 비교 분석하였고, 하수배양 조류에 적용이 보다 적절한 방법을 이용해서 인 결핍에 의한 조류 지방산 생성특성에 미치는 영향을 평가하였다. 그 결과 무극성 컬럼 방법에 비해 극성 WAX-type 컬럼 GC 방법이 $C_{18:3}$ 지방산과 같은 고불포화지방산을 규명하는 분석능력이 우수하였고, 실제 하수배양에서 배양 분리된 미세조류의 지방산 분석에 보다 정확한 결과를 보이었다. 이 WAX-type 컬럼 방법으로 인 결핍 영향을 분석한 결과, 미세조류의 지방산 조성과 생성량은 인의 농도 변화에 크게 영향을 받지 않음을 밝히었다.

• 분석과학
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• 제29권1호
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• pp.49-55
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• 2016

케톤체는 생체 에너지 생산과정이 탄수화물보다는 지방산의 의존도가 높을 때 생성되며, 과도한 분비는 당뇨병성 케토시스나 선천성 유전성 대사이상질환을 의심할 수 있는 근거가 된다. 따라서 이의 신속 정확한 분석법의 개발이 필요하다. 본 연구에서는 혈장을 제단백한 후 hydroxylamine을 가하여 60 ℃에서 30 분간 반응시켜 oximation 후 BSTFA를 가한 후 trimethylsilylation 유도체화하여 혈장 중에서 케톤체를 신속하게 정량할 수 있는 GC-MS/SIM 분석법을 개발하였다. 케톤체의 직선성의 범위는 0.001-250 μg/mL 이었고, 혈장에서의 검출한계는 0.1 pg 이었다. 직선성을 가지는 범위에서의 상관계수(R2)는 0.998-0.999이었고, 회수율은 1 μg/mL의 표준품을 첨가하였을 때 88.2-92.3 %, 10 μg/mL의 농도를 첨가하였을 때 89.5-94.8 % 였으며 RSD는 6.3-9.4 %였다. 이 분석법을 정상인과 케토시스 환자의 검체에 적용하여 벨리데이션 하였으며, 본 분석방법은 어린이나 성인의 당뇨성 케토시스나 여러 유전성대사질환 환자 중 케토시스를 보이는 환자의 혈장 중 β-hydroxybutyric acid/acetoacetic acid의 비를 계산하여 케톤체를 신속하고 효율적으로 임상검체 분석에 응용할 수 있음을 보여주었다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권2호
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• pp.133-139
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• 2008

이 연구는 2006년 $2{\sim}5$월에 전라남도 여수시 오천동 주변 해역의 하천과 연계된 기수구역에서 간조시 돌 밑부분에 부착된 큰미끈망둑의 난을 채집하여 전남대학교 자원생물실험실로 운반하여 실내사육하면서 난발생 과정 및 자치어 형태 발달을 관찰하였다. 큰미끈망둑의 수정란은 난막이 타원형으로 부풀어 장경이 $2.06{\pm}0.23\;mm$ (n＝20), 단경이 $0.74{\pm}0.04\;mm$ (n=20)로 투명하였고, 난막의 기부에는 많은 부착사가 있어서 돌에 부착하는 부착란으로 다수의 소유구를 가지고 있었다. 부화에 소요된 시간은 수온 $18.4{\sim}21.0^{\circ}C$(평균 $19.4^{\circ}C$)일 때 상실기로부터 120시간 54분이었으며, 그때의 근절수는 $34{\sim}36$개로 되었다. 난은 발생 후반에 배체의 머리 부분이 난황의 선단부를 향하는 정상란과 반대로 난막의 기부, 즉 부착사쪽을 향하는 역자란이 출현하였다. 부화 직후의 자어는 전장 $3.30{\pm}0.07\;mm$로 입과 항문이 열리고, 나뭇가지 모양의 흑색 소포는 부화 직전보다 증가하였으며, 근절수는 $34{\sim}36$개 였다. 부화 후 9일째 자어의 전장은 $5.06{\pm}0.18\;mm$ (n=30)로 눈의 앞쪽에서 부레의 앞까지 직선상으로 흑색 소포가 더욱 넓게 발달하였으며, 난황이 완전히 흡수되어 후기 자어기로 이행하였다. 부화 후 29일째 전장은 $11.46{\pm}0.12\;mm$ (n=30)로 모든 지느러미 수가 정수에 달하고, 근절수는 $40{\sim}41$개로 증가하여 치어기로 이행하였다.

• 유기물자원화
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• 제20권3호
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• pp.27-33
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• 2012

환경부 통계에 의하면 하수슬러지의 배출량은 연 7~9% 증가되고 있다. 향후에도 하수처리장 증설과 질소 및 인 제거를 위한 고도처리 시행에 따라 지속적으로 증가할 것으로 예상되고 있다. 그간은 상당량 매립에 의존해 처리해 오고 있었고, 일부는 해양배출에 의해 처리하고 있었으나, 현재는 유기성폐기물 직 매립금지와 해양배출마저 금지될 상황인지라 슬러지 처리에 비상사태라 할 수 있을 것이다. 재활용을 위해 혐기성 소화공법을 적용하여 바이오가스를 생산하거나 탄화공법을 적용하여 고형연료화를 할 수 있으나, 이 또한 공정이 만만치 않으며 악취발생과 2차 폐기물이 되어 버리므로, 사실상 실용적인 방법이라 할 수 없다. 본 연구는 유동층 연소로를 적용한 하수슬러지 처리에 대하여 실제적으로 활용가능한 기술임을 검증하기 위해 핵심 기술을 선정하여 입증하는데 그 목적이 있다. 하수슬러지 처리에 있어 유동층 연소로를 적용한다면 우리나라와 같이 에너지 부존자원이 부족한 나라에서의 대체에너지원(연료)으로 쉽게 활용할 수 있게 될 것이다. 특히 본래의 유동층 연소로의 장점만을 골라 충분히 활용하게 된다면 하수슬러지를 친환경적으로, 위생적으로, 그리고 경제적으로 간단하게 처리하게 될 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제47권1호
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• pp.59-65
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• 2014

Generally, nitrogen (N) fertilization higher than the recommended dose is applied during vegetable cultivation for increasing in productivity. However, excessive N application rate beyond plant requirement could cause adverse environmental impact such as nitrate leaching and nitrous oxide emission. In this experiment, the impacts of N fertilization was studied on nitrous oxide ($N_2O$) emission to standardize the optimum fertilization level for minimizing of $N_2O$ emission as well as most of the crop productivity. Herein, we assessed the $N_2O$ emission in the flat upland soil which was cultivated with different N application rates on red pepper for 3 years (2010~2012). $N_2O$ emission was measured in chemical N fertilizer amounts 0 (N 0), 95 (N 0.5), 190 (N 1.0), $380(N_2.0)kgha^{-1}$ by using the abnormal shape chamber closed repeating three times. In average for 3 years, the total $N_2O$ emissions of each treatment in field of soybean were 2.110 (N 0), 3.165 (N 0.5), 5.039 (N 1.0), and $7.228(N_2.0)kgN_2Oha^{-1}yr^{-1}$, respectively. And then the primary regression between nitrogen fertilizer amount and the total $N_2O$ emission was showed as y = 0.0138x + 2.0942 ($r^2=0.9885$), and an average of the emission factor was $EF_1$ 0.0148(0.0118~0.0191) $N_2O-NkgN^{-1}kg^{-1}$ from 2010 to 2012. The result was a little higher than the emission default of the IPCC 1996 Guideline ($EF_1$ 0.0125) when the results are converted into $N_2O$ emission factor.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권1호
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• pp.41-46
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• 2011

에탄올을 생성하는 고농도 galactose 발효 효모 Saccharomyces cerevisiae No. 9를 선발하여 비교균주인 S. cerevisiae NRRL Y-1528과 함께 glucose, mannose, galactose에서 순치배양하고, 이어서 이들 3개의 탄소원을 기질로 사용하여 발효 효율을 평가하였다. 모균주인 No. 9의 에탄올 생산은 초기 12시간에는 천천히 상승하다가 18시간 후에 가장 높은 수준에 도달하였으며, 그 수율은 $[EtOH]_{max}/Sugar]_{ini}(g/g)$을 퍼센트로 환산하였을 때 glucose, galactose, mannose의 3개 기질에서 비교용 균주 NRRL Y-1528와 비슷한 36~38%로 수준이었고 실험한 3 균주 모두 galactose 발효에 있어서 탄소원의 종류에 따라 순치배양 조건이 에탄올 수율에 영향을 미치지 않았다. 전통적인 EMS 처리에 의하여 모균주인 galactose 발효성 효모 S. cerevisiae No. 9로부터 에탄올 발효력이 향상된 변이주 Mut-5 (SJ1-40), -17 (LK4-25) 및 -24 (LK2-48) 3개주를 선발하였다. 기질인 10, 15, 20% galactose를 이용한 에탄올 발효능을 실험 하였을때 모균주 No. 9 및 변이주에서도 galactose의 농도를 증가시킬수록 감소하는 경향을 나타내었다. Galactose 20% 농도에서 변이주는 모균주보다 에탄올 발효율이 39.9~51.6% 높았으나, 비교용 균주 S. cerevisiae NRRL Y-1528의 에탄올 발효력에는 미치지 못하였다.

• 한국대기환경학회지
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• 제29권1호
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• pp.97-104
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• 2013

Methyl alcohol is one of the basic intermediates in the chemical industry and is also being used as a fuel additive and as a clean burning fuel. In this study, conversion of carbon dioxide to methyl alcohol was investigated using catalytic chemical methods. Ceramic monoliths (M) with $400cell/in^2$ were used as catalyst supports. Monolith-supported CuO-ZnO catalysts were prepared by wash-coat method. The prepared catalysts were characterized by using ICP analysis, TEM images and XRD patterns. The catalytic activity for carbon dioxide hydrogenation to methyl alcohol was investigated using a flow-type reactor under various reaction temperature, pressure and contact time. In the preparation of monolith-supported CuO-ZnO catalysts by wash-coat method, proper concentration of precursors solution was 25.7% (w/v). The mixed crystal of CuO and ZnO was well supported on monolith. And it was known that more CuO component may be supported than ZnO component. Conversion of carbon dioxide was increased with increasing reaction temperature, but methyl alcohol selectivity was decreased. Optimum reaction temperature was about $250^{\circ}C$ under 20 atm because of the reverse water gas shift reaction. Maximum yield of methyl alcohol over CuO-ZnO/M catalyst was 5.1 mol% at $250^{\circ}C$ and 20 atm.

• 폴리머
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• 제36권3호
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• pp.357-363
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• 2012

Poly(L-lactic acid)(PLLA) 고분자 필름 및 지지체의 세포 친화성을 향상시키기 위하여 산소 플라즈마 처리후 카복실기를 함유한 아크릴산(AA)을 $in$ $situ$ 그래프트시켰다. Stimulated body fluid(SBF) 용액에 15일간 담지시킨 후 hydroxyapatite(HA)를 형성시킨 시료와 phosphate-buffered saline(PBS), fetal bovine serum(FBS), 식염수 및 세포 배양용 배지에 담지시킨 다음 PLLA 시료 표면의 접촉각을 비교해 본 결과, HA 표면이 가장 낮은 접촉각을 나타내었다. 또한 연골세포와 조골세포는 HA 표면 위에서 높은 점착과 성장을 보였으며 연골세포가 HA에 많은 영향을 받는 것으로 확인되었다. 조골세포의 경우 HA 표면 이외에도 FBS나 세포 배양배지에 담지된 표면에서도 높은 세포 증식을 보였다. 더욱이 필름형태보다는 3차원 입체 구조의 다공성 지지체에서 연골세포와 조골세포의 점착과 세포 증식이 향상됨도 확인할 수 있었다. 이러한 표면개질된 PLLA는 조직공학적으로 연골이나 뼈 재생을 위한 유-무기 하이브리드 지지체로 응용될 수 있을 것으로 기대된다.