• 제목/요약/키워드: Bio-ion water

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폐쇄형 묘생산 시스템의 수분 수지 분석 (Analysis of Water Balance in Closed Transplants Production System)

  • 김진국;김용현;최유화;이명규
    • 생물환경조절학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.152-159
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    • 2003
  • 본 연구에서는 감자 플러그묘를 생산하고자 개발된 폐쇄형 시스템에서 식물묘 생산에 필요한 관수량, 식물묘와 배지로부터의 증발산량, 기습기에 의한 가습량, 공조기구에 의한 제습량, 환기에 의한 수분손실 등을 정량적으로 분석하고, 수분수지에 미치는 상대습도의 영향을 검토하였다. 기온, 상대습도, 광주기 및 PPF 를 각각 20$^{\circ}C$, 70%, 16/8 h, 200 ${\mu}$mol${\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-l}$로 조절한 조건에서 묘생산 시스템에서의 기습량, 제습량, 관수량 및 증발산량은 각각 167.9 kg${\cdot}m^{-2},\;196.9{\cdot}m^{-2},\;44.3\;kg{\cdot}m^{-2},\;33.5\;kg{\cdot}m^{-2}$로 나타났다. 식물체와 배지가 지닌 수분함량은 각각 $1.2\;kg{\cdot}m^{-2},\;6.9\;kg{\cdot}m^{-2}$ 로 나타났다. 3수준 (60%, 70%, 80%)의 상대습도 처리에 따른 묘생산 시스템내의 가습량, 제습량, 관수량, 증발 산량, 배지와 식물체의 수분함량은 상대습도가 증가할수록 모두 증가하였다. 그러므로 상대습도가 낮아질수록 시스템내의 물사용량은 줄어들었으나, 물이용가능효율은 증가하였다. 제습된 물을 재이용할 경우 시스템의 물이용가능효율은 상대습도 처리에 따라 0.97~1.0으로 나타났다. 따라서 제습된 물을 회수하여 재이용할 수 있는 폐쇄형 시스템의 개발은 식물묘생산에 요구되는 수분소모량을 절감시킬 뿐만 아니라 물소비 절약형 식물생산 방식의 확립에 크게 기여할 것이다.

영가철/바이오 복합처리제를 이용한 질산성 질소 오염 지하수의 현장 지중정화 적용성 평가 (Field Assessment of in Situ Remediation of NO3--contaminated Ground Water Using Zero-valent Iron/Bio Composite Media)

  • 주완호;장윤영
    • 환경영향평가
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    • 제30권1호
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    • pp.35-48
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    • 2021
  • 본 연구에서는 예산군에 위치한 질산성 질소 오염 지하수 부지를 대상으로 오염지하수의 지중정화현장 적용성 평가를 수행하고자, 영가철/바이오 환경정화소재를 이용한 Injected PRB(Permeable Reactive Barrier)와 관측정을 현장 오염지하수부지에 적용하고 주요 정화지표에 대한 변화를 모니터링하였다. 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소, 철 이온, TOC, 탁도 등의 항목 등을 조사하고 미생물 분석을 실시하여 지중정화기술의 현장 적용성을 평가하였다. 연구대상 부지는 농경지역으로 북쪽 경계는 하천이 서쪽에서 동쪽으로 흐르며 하천 경계를 형성하고 남쪽은 불투수 경계로 이루어져 있다. 질산성질소는 전반적으로 지하수 흐름과 유사하게 하천으로 흐르는 것으로 분석되었다. 모델링 결과, 약 3년에서 5년정도 경과 후 안정 상태로 도달하는 것으로 판단되었다. 이는 추가적인 오염원 유입이 없는 현재 상태만 고려한 것으로 지속적 오염이 유입된다면 오염범위 및 안정화 기간이 증가할 수 있다. 모니터링 결과, PRB설치 전, 후 철 이온, TOC, 탁도 값이 큰 차이를 보이지 않아 PRB의 음용수 관정 영향은 없는 것으로 판단되어 해당 지중정화기술의 지중 주입 적합성을 확인하였다. 질산성질소는 PRB 설치 42일 차까지 5 mg/L보다 낮은 농도가 유지되었으나 84일 차부터 PRB 내부의 질산성질소 제거 유효 기간이 끝나 원래의 농도를 회복하였다. PRB 설치 후 아질산성 질소와 암모니아성 질소의 검출은 PRB에 의한 질산성 질소의 환원에 의한 감소를 보여주었으며, 미생물 분석 결과 종 다양성이 증가하고 탈질 미생물을 포함하고 있는 Betaproteobacteria Class 군집이 크게 증가한 결과는 질산성 질소가 생물학적 환원작용에 의한 정화 가능성도 보여주었다.

산양삼의 품질특성 및 항산화 활성에 미치는 영향 (Effects of Quality Characteristics and Antioxidant Activity of Korean Cultivated Wild Ginseng Extract)

  • 강경명;이진영;김명욱;이신호
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권12호
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    • pp.1740-1746
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    • 2016
  • 본 연구는 산양삼의 이용가치를 높이고, 기능성 식품소재 개발을 위하여 산양삼의 이화학적 특성과 추출용매를 달리하여 추출한 각각의 추출물의 항산화 활성을 비교하였다. 산양삼의 일반성분은 수분 7.56%, 탄수화물 73.01%, 단백질 12.58%, 지질 1.99%, 회분 5.54%를 나타내었고, 총아미노산 함량은 16.17 mg/100 g이었으며, 그중 필수아미노산은 1.42 mg/100 g을 나타내었다. 총 ginsenoside 함량은 15.98 mg/g을 나타내었고, 그중 major ginsenoside($Rb_1$, $Rb_2$, $Rb_3$, Rc, Rd, Re, Rf, $Rg_1$)의 함량은 15.94 mg/g, minor ginsenoside($Rg_3$, $Rh_1$, $Rh_2$) 함량은 0.04 mg/g을 나타내었다. 1 mg/mL 농도로 조정한 증류수를 이용한 산양삼 추출물(KGW), 70% 에탄올을 이용한 산양삼 추출물(KGE)의 항산화 활성을 측정한 결과 KGE가 모든 항목에서 가장 높게 활성을 나타냈으며, 각각 8.93 mg/g(총폴리페놀 함량), 3.96 mg/g(총플라보노이드 함량), 57.57%(DPPH 라디칼 소거능), 70.73%(ABTS 라디칼 소거능), 44.12%(아질산염 소거능), 78.05%(SOD 유사활성), $1.08O.D_{700nm}$(환원력), 55.33%(ferrous ion chelating activity)를 나타내었다. 또한, 각각의 산양삼 추출물의 elastase, collagenase 및 tyrosinase 저해활성을 측정한 결과 역시 KGE가 모든 항목에서 가장 높은 활성을 나타내었으며, 각각 81.96%, 78.96%, 30.96%를 나타내었다.

스핀밸브 바이오 센서를 이용한 혈액과 나노입자의 자성특성 검출 (The Detection of Magnetic Properties in Blood and Nanoparticles using Spin Valve Biosensor)

  • 박상현;소광섭;안명천;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.157-162
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    • 2006
  • 이온빔 증착 스퍼터링법과 고아 리소그래피법으로 FeMn-스핀밸브 바이오 센서를 제작하였다. 혈액내의 Fe를 포함한 헤모글로빈(Hemoglobin)과 나노 자성입자의 자성검출은 최대 자장감응 약 $0.1{\sim}0.8%/Oe$인 거대자기저항 스핀밸브 바이오 센싱소자를 이용하였다. 사용된 혈액은 인체의 피였고, Co-페라이트 나노 자성입자는 수용성 무정형 실리카로 코팅이 되었으며, 그 크기의 평균직경의 범위는 9nm에서 50nm이었다. 실제 크기가 $5x10{\mu}m^2 $ 혹은 $2x6{\mu}m^2 $로 제작된 센싱소자의 4 전극 중 전류 입력단자에 흐르는 감지전류는 1 mA로 하였다. 혈액과 나노자성 입자가 소자의 중앙부분으로 떨어졌을 때, 출력신호는 각각 자성 여부의 검출 특성을 알 수 있는 충분한 크기로 나타났다.

코이어 배지 이용 토마토 장기 수경재배시 급액량이 근권부 무기이온에 미치는 영향 (Effect of Irrigation volume on Ions Content in Root Zone in Soilless Culture of Tomato Plant Using Coir Substrate)

  • 최경이;여경환;최수현;정호정;김승유;이성찬;강남준
    • 생물환경조절학회지
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    • 제27권1호
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    • pp.1-6
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    • 2018
  • 수경재배에서는 근권내 양분의 집적 정도는 급액의 양과 밀접한 관계를 가지기 때문에 급액의 양(횟수)이 토마토의 생육과 수량에 미치는 영향이 크다. 따라서 본 시험에서는 코이어를 이용한 토마토 장기 수경재배에 급액량이 근권의 무기이온에 미치는 영향을 구명하고자 하였다. 적산일사량을 기준으로 급액량을 조절하였으며 생육시기별로 적산일사량 설정치를 변경하며 급액량을 4수준으로 처리하였다. 처리별 매일의 급액량과 배액량을 조사하였고 배액율을 계산하였다. 급액량이 많을수록 토마토의 수분 흡수량은 증가하는 경향이었다. 그러나 High 처리구는 2월과 3월에 Medium high 처리구에 비하여 수분 흡수가 감소하였다. 월별 평균 급액량과 배액율을 계산하여 배액율이 20-30%되는 급액 구간으로 1월은 $120-140J/cm^2$, 2월은 $100-120J/cm^2$, 3월은 $80-100J/cm^2$, 4월은 $70-90J/cm^2$, 5월은 $60-75J/cm^2$로 적정한 범위를 정할 수 있었다. 급액량이 많을수록 이온들의 농도가 낮아서 근권의 양분집적을 상당 부분 방지할 수 있었는데 양분을 흡착하는 코이어 배지의 특성 때문에 배액율이 20-30%인 경우 근권의 무기이온의 농도는 상당히 높았다. 그런데 P와 K는 처리에 관계없이 배액에서 급액농도 보다 낮아지는 경우가 발생하였으며, 급액량이 많은 처리에서도 Mg와 S가 가장 잘 집적되는 이온이었다. 일사량이 적은 시기에는 급액량에 따른 배액내 무기이온의 농도는 큰 차이를 나타내지 않았으나, 일사량이 많은 시기에는 급액량이 적을수록 배액의 무기이온의 농도가 높았다. 특히, 3월 이후에는 급액량 조정만으로는 배액의 이온농도 상승을 방지하기 어려워 우선적으로 급액 EC를 낮춰 근권에 양분이 집적되는 것을 막을 필요가 있었다.

쇠무릎과 청미래덩굴 부위별 추출물의 이화학적 특성에 관한 연구 (A Study on Physicochemical Properties of Achyranthes japonica and Smilax china Extracts)

  • 정갑섭
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제12권7호
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    • pp.3317-3326
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    • 2011
  • 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.

한국산 구아바 열매 추출물을 첨가한 구아바편의 품질특성 및 항산화활성 (Quality Characteristics and Antioxidative Activities of Guavapyun Added Korean Guava Fruit Extract)

  • 김민주;최해연;김순임
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제26권3호
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    • pp.246-251
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    • 2010
  • This study was conducted to investigate the quality characteristics of guavapyun after the addition of different ratios of extract (0.25, 0.5, 0.75, 1.0%), non-extract and vitamin C. The quality if the pyun containing 0.5% of the guava fruit extract (guavapyun) and vitamin C was higher compared with the quality of the control pyun. In the results of the proximatecomposition, the content of water was high in the control pyun relative to the vitamin C pyun and guavapyun and the carbohydrate, ash, crude lipid and protein content was high in guavapyun. The sweetness, pH and color (L, a, b value) were very high in the samples. The texture, hardness, chewiness and gumminess were significantly high in the control pyun and the adhesiveness and cohesiveness were high in guavapyun. However, there were no significant differences in springiness between the control and the added samples. The total phenolic content was higher in guavapyun (23.57 mg GAE/100 g) than the control pyun (18 mg GAE/100 g) and vitamin C pyun(15.05 mg GAE/100 g). The antioxidant activities determined by the DPPH method and ABTS method was higher in guavapyun (41.37 mM TE/g, 15.35 mM TE/g) than the control pyun (4.43 mM TE/g, 2.17mM TE/g) and vitamin C pyun (11.33 mM TE/g, 4.51 mM TE/g). Using the FRAP method, guavapyun(9.06 mM TE/g) was shown to exhibit a stronger ferrous ion chelating activity than the control pyun (4.49mM TE/g) and vitamin C pyun (7.03 mM TE/g). Thus, the studied indigenous guavapyun was high in both antioxidative activity and total phenolic content.

Confirmation of Drought Tolerance of Ectopically Expressed AtABF3 Gene in Soybean

  • Kim, Hye Jeong;Cho, Hyun Suk;Pak, Jung Hun;Kwon, Tackmin;Lee, Jai-Heon;Kim, Doh-Hoon;Lee, Dong Hee;Kim, Chang-Gi;Chung, Young-Soo
    • Molecules and Cells
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    • 제41권5호
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    • pp.413-422
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    • 2018
  • Soybean transgenic plants with ectopically expressed AtABF3 were produced by Agrobacterium-mediated transformation and investigated the effects of AtABF3 expression on drought and salt tolerance. Stable Agrobacterium-mediated soybean transformation was carried based on the half-seed method (Paz et al. 2006). The integration of the transgene was confirmed from the genomic DNA of transformed soybean plants using PCR and the copy number of transgene was determined by Southern blotting using leaf samples from $T_2$ seedlings. In addition to genomic integration, the expression of the transgenes was analyzed by RT-PCR and most of the transgenic lines expressed the transgenes introduced. The chosen two transgenic lines (line #2 and #9) for further experiment showed the substantial drought stress tolerance by surviving even at the end of the 20-day of drought treatment. And the positive relationship between the levels of AtABF3 gene expression and drought-tolerance was confirmed by qRT-PCR and drought tolerance test. The stronger drought tolerance of transgenic lines seemed to be resulted from physiological changes. Transgenic lines #2 and #9 showed ion leakage at a significantly lower level (P < 0.01) than ${\underline{n}}on-{\underline{t}}ransgenic$ (NT) control. In addition, the chlorophyll contents of the leaves of transgenic lines were significantly higher (P < 0.01). The results indicated that their enhanced drought tolerance was due to the prevention of cell membrane damage and maintenance of chlorophyll content. Water loss by transpiration also slowly proceeded in transgenic plants. In microscopic observation, higher stomata closure was confirmed in transgenic lines. Especially, line #9 had 56% of completely closed stomata whereas only 16% were completely open. In subsequent salt tolerance test, the apparently enhanced salt tolerance of transgenic lines was measured in ion leakage rate and chlorophyll contents. Finally, the agronomic characteristics of ectopically expressed AtABF3 transgenic plants ($T_2$) compared to NT plants under regular watering (every 4 days) or low rate of watering condition (every 10 days) was investigated. When watered regularly, the plant height of drought-tolerant line (#9) was shorter than NT plants. However, under the drought condition, total seed weight of line #9 was significantly higher than in NT plants (P < 0.01). Moreover, the pods of NT plants showed severe withering, and most of the pods failed to set normal seeds. All the evidences in the study clearly suggested that overexpression of the AtABF3 gene conferred drought and salt tolerance in major crop soybean, especially under the growth condition of low watering.

정삼투 공정의 유도용질로서의 식물 화학물질 기반의 탄닌산 유도체 (Phytochemical-based Tannic Acid Derivatives as Draw Solutes for Forward Osmosis Process)

  • 김태형;주창하;강효
    • 멤브레인
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    • 제28권3호
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    • pp.157-168
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    • 2018
  • 우리는 정삼투 공정의 유도용질로서 잠재적인 활용 가능성을 확인하기 위해 식물화학물질인 tannic acid (TA)에 알칼리 염 처리한 alkali tannate 염 중 하나인 potassium tannate (TA-K)를 평가하였다. TA-K의 정삼투 특성과 회수 특성은 체계적으로 조사되었다. 정삼투 공정을 active layer facing feed solution (AL-FS) 방식으로 적용했을 때, TA-K 유도용액의 투수량은 TA 유도용액의 투수량 보다 훨씬 많은 반면, TA 유도용액의 투수량이 거의 확인되지 않았다. 100 mM 저농도에서의 TA-K 유도용액의 삼투압(1,135 mOsmol/kg)은 NaCl 수용액의 삼투압(173 mOsmol/kg)의 약 6.5배로 확인되었다. 100 mM 농도의 TA-K의 투수량과 specific salt flux (6.14 LMH, 1.26 g/L)는 동일한 농도의 NaCl 유도용액의 투수량과 specific salt flux (2.46 LMH, 2.63 g/L)의 약 2.5배 및 0.5배로 각각 확인되었다. TA-K를 재사용하기 위해, 금속 이온 침전법을 이용하여 TA-K유도용질을 침전시킨 후, membrane filtration을 이용하여 유도용질을 회수하였다. 이 연구는 식물화학물질을 정삼투 공정의 유도용질로서의 적용 가능성을 보여준다.

감잎(Diospyos kaki L.)으로부터 정제한 보체계 활성화 다당류 (Purified Polysaccharide Activating the Complement System from Leaves of Diospyos kaki L.)

  • 정영주;전혁;김경임;안정희;신동훈;홍범식;조홍연;양한철
    • 한국식품과학회지
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    • 제34권5호
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    • pp.879-884
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    • 2002
  • 감잎으로부터 항보체 활성물질을 분리정제하기 위해 감잎 (250 g)을 $100^{\circ}C$에서 3시간 동안 열수 추출하고 분자량 10 kDa membrane을 사용하여 농축한 후 ethanol 침전과 methanol 추출을 통해 조다당류(DKC)를 얻었다. 조다당류의 정제는 DEAE-Toyopearl 650C와 Bio-gel P60을 사용하여 실시하였다. 정제된 DKC-1c는 $1000\;{\mu}g/mL$의 농도에서 고전경로를 통해서는 85.4% 활성화시켰고 부경로에서는 65.1% 활성화시켰다. 정제 다당류 DKC-1c는 분자량은 66.6 kDa이고 정제도가 높은 중성다당류로써 주요 구성당은 glucose(29.0 mol.%), arabinose(24.3 mol.%), galactose(16.2 mol.%) 순으로 검출되었다. 면역전기영동을 통하여 확인한 결과 DKC-1c는 C3를 부경로에서도 C3a와 C3b로 활성화시키는 complement activator임이 확인되었다.