본 연구는 염류-나트륨성 토양 조건에서 작물의 생육에 미치는 퇴비, 석고, 인산의 효과를 평가하기 위해, 2013년과 2014년에 배추를 포트재배하였고, 퇴비와 화학비료를 시비한 표준시비 처리구(S), 표준시비에 퇴비 추가 처리구(S + C), 석고 추가 처리구(S + G), 인산 추가 처리구(S + P), 석고-인산 추가 처리구(S + GP) 등 다섯 처리를 두어 비교하였다. 배추 건물중은 2013년과 비교하여 2014년에 크게 증가하였다. 토양의 전기전도도(EC)가 2013년에 비해 2014년에 감소하지 않았지만, 토양용액내 양이온 중 나트륨의 평균 비율($SAR_{1:5}$)이 2013년 $17.3{\pm}1.1$에서 2014년 $11.2{\pm}2.7$로 크게 감소하였다. 토양개량제 중에서 석고를 시용하였을 때 배추의 생육이 가장 좋았다. 표준시비 처리구와 비교하여 석고 추가 처리구에서 배추 건물중이 2013년에 7.0g/plant(48.2%) 더 높았고 2014년에 7.9g/plant(16.6%) 더 높았다. 석고 시용 시 오히려 토양 전기전도도가 증가하여 배추 생육에 부정적이었지만, SAR이 2013년과 2014년에 각각 14%, 38% 감소하여 배추생육에 긍정적인 효과가 있었다. 본 연구 결과는 염류-나트륨성 토양이 분포하는 간척지에 석고를 시용하여 토양의 나트륨 비율을 개선함으로써 작물의 생육을 촉진시킬 수 있다는 것을 시사해 주었다.
In order to understand the characteristics of phosphorus in the paddy field, this study analyzed $PO_4-P$ and T-P concentrations of irrigation water, flooding water, and runoff from 2008 to 2010. The variation of phosphorous form within hydrologic cycle around the rice paddy field was investigated using the ratio of $PO_4-P$ to TP. In addition, the correlation between pH, EC, and DO in flooding water was analyzed and the factors affecting phosphorus form in paddy field were investigated. The concentration of T-P in flooding water was high during the survey period, and the concentration of T-P in runoff was assumed to be decreased by dilution due to irrigation and rainfall. On the other hand, the ratio of $PO_4-P$ to T-P was lower in flooding water than those of irrigation water and runoff, which was interpreted to be due to the fact that the phosphorus fertilizer was applied in the paddy field but the adsorption was rapidly occurred to the paddy field by the soil. The similar proportions of $PO_4-P$ to T-P in flooding water and runoff suggest that the form of phosphorus outflowed from the paddy is influenced by the form of phosphorus in the flooding water of paddy field. In addition, DO concentration in flooding water showed negative correlation with the concentrations of $PO_4-P$ and T-P. The effort to survey frequent irrigation water quality data is required for the analysis of phosphorus behavior in the paddy water system since concentration of phosphorous and DO in irrigation water would influence rhe form of phosphorous in flooding water and subsequent runoff.
Water quality improvement processes for stagnant area consist mainly of technologies applying vegetation and artificial water circulation, and these existing technologies have some limits to handle pollution loads effectively. To improve the purification efficiency, eco-friendly technologies should be developed that can reinforce self-purification functions. In this study, a multi-functional floating island combined with physical chemical biological functions ((1) flotation and oxidization using microbubbles, (2) vegetation purification and (3) bio-filtration with improved adsorption capacity) has been developed and basic experiments were performed to determine the optimal combination conditions for each unit process. It has been shown that it is desirable to operate the microbubble unit process under conditions greater than $3.5kgf/cm^2$. In vegetation purification unit process, Yellow Iris (Iris pseudacorus) was suggested to be suitable considering water quality, landscape improvement and maintenance. When granular red-mud was applied to the bio-filtration unit process, it was found that T-P removal efficiency was good and its value was also stable for various linear velocity conditions. The appropriate thickness of filter media was suggested between 30 and 45 cm. In this study, the optimal design and operating parameters of the multi-functional floating island have been presented based on the results of the basic experiments of each unit process.
본 연구에서는 Bacillus subtilis NUC1균주로 발효한 탈지대두 grits 발효물인 FD와 탈지대두 grits에 녹두를 2.5, 5, 10%로 각각 첨가하여 발효한 FDM을 각각 제조하여 in vitro 상에서의 콜레스테롤 개선능을 검색하였다. FD와 FDM군의 콜레스테롤 흡착능을 살펴본 결과, 모든 군에서 70% 이상의 흡착능을 보였다. 특히 2.5% 녹두를 첨가하여 발효시킨 FDM군(2.5% FDM)은 90%의 가장 높은 흡착능을 보였다. 2.5% FDM군은 42%의 HMG-CoA reductase 저해 활성을 보였고, 또한 HepG2 세포를 이용하여 측정한 세포 내의 콜레스테롤 함량과 apolipoprotein AI, CIII의 개선효과에서도 가장 우수한 개선효과를 보였다. 따라서 2.5% 녹두를 첨가하여 발효시킨 FDM군은 고콜레스테롤 예방에 도움을 줄 것으로 생각된다.
소목은 전통적으로 타박상, 염증 등의 질병치료를 위해 민간의학에서 오래 동안 사용되어 온 한약재야다. 소목의 섬재로부터 항균효과를 조사하기 위하여 MeOH 추출에 의한 hexane, $CHCl_3$, EtOAc, n-BuOH, MeOH 및 $H_2O$ 분획을 얻었다. 분획 시료 중 3.94%의 가장 높은 수율의 EtOAc 분획이 조사된 인채 병원성 세균에 대해 가장 강한 항균활성 나타냈다. 또한 EtOAc 분획의 항균활성은 Gram (-) 균주 보다 Gram (+) 균주에 더 효과적이며, Gram (-) 균주에 대해서는 세균에 따른 항균활성의 차이를 보였다. EtOAc 분획은 silica gel adsorption column chromatography 및 Sephadex LH-20을 이용하여 분리하였으며 수득한 주요 성분은 채결정을 통하여 얻어진 단일물질을 HPLC를 이용하여 순도를 측정하였다. 300g의 C. sappan으로부터 3.94%의 EtOAc 분획을 얻었으며 EtOAc분획물은 분석한 결과 10 mg에는 1.67 mg의 brazilin을 포함하였다. 분리된 활성울질은 짧은 황색 결정의 단일 화합물로 MS에 의해 분자량이 285로 나타났으며, $^1H$-NMR, $^{13}C$-NMR에 의한 구조분석으로 brazilin($C_{16}H_{14}O_5$을 동정하였다. 이 같은 결과는 소목의 MeOH 추출에 의한 EtOAc 분획에 존재하는 brazilin이 S. aureus와 같은 인체 병원성 Gram (+) 균주에 대한 생약치료제로 활용이 가능할 것을 시사한다.
야생생물자원의 기능성 탐색의 일환으로 쇠무릎과 청미래덩굴의 부위별 추출물에 대한 몇 가지 이화학적 특성을 비교 고찰하였다. 추출률은 증류수>메탄올>에탄올 순이었으며, 추출된 유리 아미노산은 총 16종으로서 쇠무릎은 proline이, 청미래덩굴은 phosphoserine과 glutamic acid의 함량이 가장 높았다. 갈변도와 방향족 화합물 함량은 청미래덩굴 잎은 메탄올 추출물이 가장 높고 에탄올, 증류수 순이었으나, 쇠무릎 잎의 경우 증류수 추출물의 흡광도가 가장 높고, 메탄올, 에탄올 순으로 나타났다. 청미래덩굴 잎과 뿌리의 전자공여능은 잎은 에탄올>메탄올>증류수, 뿌리는 메탄올>에탄올>증류수 순이었고 쇠무릎은 증류수>에탄올>메탄올 순이었다. 올리브유에 대한 산화억제 작용은 TBA가를 기준하여 합성 항산화제인 BHT에 비해 쇠무릎 잎은 82.1%, 청미래덩굴 잎은 84.0%의 값을 보였다. 쇠무릎 줄기의 메탄올 추출물은 Bacillus subtillis에 대해 항균력을 보였으며, 청미래덩굴 잎 추출물은 Bacillus subtillis, Vibrio vulnificus 및 Salmonella enterica에 대하여 항균력이 있었다. 그리고 중금속 이온의 흡착 및 회수실험 결과 동일한 금속농도에서 Cd(II)에 대한 청미래덩굴의 흡착률보다 Pb(II)에 대한 쇠무릎의 흡착률이 더 높았다.
연소식 $CO_2$ 발생기 사용시 사용하는 연료에 따라서 발생되는 $CO_2$ 농도 및 유해가스 농도를 비교 분석하는 것을 목표로 하였다. 사용 연료로는 등유, LPG, LNG를 이용하였다. 연소식 $CO_2$ 발생기는 등유사용 국내제품을 설치한 온실(A), 외국제품을 설치한 온실(B), LPG 사용 국내제품과 외국제품을 설치한 온실 2개소(C와 D) 및 LNG 사용 온실(E)을 선정하였다. 측정은 서울대학교 농생명과학공동기기원(NICEM)의 실내공기질 분석 시스템의 일부 측정시스템을 온실로 이동하여 측정하였다. 연소식 $CO_2$ 발생기 작동 유무에 따른 $CO_2$ 가스 증감은 $NO_x$류의 증감에 정의 상관을 보였으며, 사용 연식에 따른 버너의 내구성 저하에 따른 유해가스 발생량이 증가하였다. CO 농도가 매우 높게 나올 경우에는 발생기 내부에 컨버터를 장착하여 농도를 저감시켜 직물의 생리장해를 예방시킬 필요가 있었다. 전체적으로 $CO_2$ 발생에 따른 유해가스 농도는 최근 설치된 장치에서는 큰 문제가 없었으며 가장 낮은 유해가스 발생량은 국산 LPG 제품을 사용한 D 온실이었다.
본 연구는 하수처리를 위한 VF-HF 조합형 인공습지에서 굴패각이 인공습지 수명에 미치는 영향을 조사하기 위해, 6년간 인공습지에서 총인의 농도 변화를 장기간 모니터링 한 후 이를 토대로 굴패각이 인공습지의 수명 연장에 미치는 영향을 종합적으로 평가하였다. 왕사만 사용한 system A에서 인이 실제 포화에 도달하는 시간은 최대 인 흡착능력에 기반한 이론적 포화치에 비해 4배 이상 긴 것으로 평가되었으며, 특히 인의 포화패턴은 운영 초기에는 일정농도 수준으로 유지되다가 흡착에서 파과점과 같은 지점을 통과하면서 서서히 포화가 진행되어가면서 최종적으로 포화에 도달하였다. 굴패각과 왕사를 혼합한 여재를 사용한 system B에서도 이론적 포화예상시간을 초과하여 안정적으로 인이 처리됨을 확인하였고, 굴패각의 첨가로 system A에 비해 인의 포화시기가 연장됨을 확인하였다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 실제 인공습지 여재에 굴패각을 혼합하면 여재의 인 흡착량을 증가시켜 이론적인 포화치보다 인의 포화시기를 더 늘릴 수 있으며, 최종적으로 인공습지의 수명을 연장 시킬 수 있다고 판단된다. 또한 굴패각을 사용하는 것은 굴 양식장에서 발생하는 부산물인 굴패각을 재활용하는 것으로서 폐기물의 재활용 측면에서 환경오염을 줄이기 위한 방안으로도 활용될 수 있을 것이다.
장독성대장균은 영유아설사 및 여행자설사의 주요한 원인균의 하나로서 이들이 생산하는 내열성장독소는 설사 유발 원인물질로 이들 생산균주는 비병원성 대장균과 비교하여 검정할 수 있다. 본 실험에서는 이러한 내열성장독소를 순수정제하였다. 저자들이 보고한 바 있는 형질전환균주 eKT-53을 사용하여 10L의 succinate salts 배지에 배양한 배양액을 30,000g로 원심분리하여 조 ST 용액을 사용하여 몇 단계의 정제과정을 통하여 정제하였다. 즉 Amberlite XAD-2 chromatography, DEAE-Sephacel anion exchange chromatography, Bio-Gel P-6 get filtration, Polyacrylamide slab gel 전기영동을 통하여 정제하고 장독소의 정제도 및 장독소의 생물학적 최소단위량을 조사하였다. 최종적으로 정제되어진 ST는 조 ST 용액에 비해 113배 더 정제되었고 회수율은 11%였다. 또한 생물학적 최소단위량이 2.8ng이였고 SDS-polyacrylamide disc gel상에서 단일 band를 나타내어 거의 순수정제된 것으로 보이며 면역을 위한 항원으로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.
염료감응형 태양전지의 광전극용 바인더로 화학적으로 기능기 작용을 가진 식물성 오일인 maleinized acrylated epoxidized soybean oil(MAESO)를 이용하였다. 제조된 광촉매의 특성을 고찰하기 위해 FE-SEM, EDS, XRD, XPS, 그리고 질소 흡착법(BET) 분석을 수행하였다. 식물성 오일 바인더를 이용하여 제조된 $TiO_{2}$ 입자는 P-25 광촉매와 비교하여 볼 때 비표면적과 특정한 크기를 갖는 세공의 수가 증가하였는데 이는 광촉매에 기능기가 증가하였기 때문이다. 기능기가 첨가된 $TiO_{2}$ 입자 표면에서 OH 관능기는 9.9에서 16.62%로 증가하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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