• 제목/요약/키워드: C/N ratios

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Variations in carbon and nitrogen stable isotopes and in heavy metal contents of mariculture kelp Undaria pinnatifida in Gijang, southeastern Korea

  • Shim, JeongHee;Kim, Jeong Bae;Hwang, Dong-Woon;Choi, Hee-Gu;Lee, Yoon
    • ALGAE
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    • 제32권4호
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    • pp.349-357
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    • 2017
  • Korean mariculture Undaria pinnatifida was collected during the months of January, February, March, and December of 2010, as well as from January of 2011 to investigate the changes in the carbon and nitrogen stable isotope ratios (${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$) and heavy metal with respect to it growth and to identify the factors that influence such changes. The blades of U. pinnatifida showed ${\delta}^{13}C$ and ${\delta}^{15}N$ in the range (mean) of -13.11 to -19.42‰ (-16.93‰) and 2.99 to 7.57‰ (4.71‰), respectively. Among samples with the same grow-out period, those that weighed more tended to have higher ${\delta}^{13}C$ suggesting a close association between the carbon isotope ratio and growth rate of U. pinnatifida. Indeed, we found a very high positive linear correlation between the monthly average ${\delta}^{13}C$ and the absolute growth rate in weight ($r^2=0.89$). Nitrogen isotope ratio tended to be relatively lower when nitrogen content in the blade was higher, probably due to the strengthening of isotope fractionation stemming from plenty of nitrogen in the surrounding environment. In fact, a negative linear correlation was observed with the nitrate concentration in the nearby seawaters ($r^2=0.83$). Concentrations of Cu, Cd, Pb, Cr, Hg, and Fe in the blades showed a rapid decrease in their concentration per unit weight in the more mature U. pinnatifida. Specifically, compared to adult samples, Cu, Hg, and Pb were concentrated by 30, 55, and 73 folds, respectively, in the young blades. Therefore, U. pinnatifida tissue ${\delta}^{13}C$ is as an indirect indicator of its growth rate, while ${\delta}^{15}N$ values and heavy metal concentrations serve as tracers that reflect the environmental characteristics.

Microcystin Production by Microcystis sp. under N or P Limitation

  • Oh Hee-Mock;Kim Jee-Hwan
    • 한국미생물학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물학회 2001년도 추계학술대회
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    • pp.113-120
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    • 2001
  • The production of microcystins from Microcystis aeruginosa was investigated in a P-limited continuous culture and a batch culture. The microcystin content of M aeruginosa was higher at a lower $\mu$, whereas the microcystin (MC)-producing rate was linearly proportional to $\mu$. The ratios of the MC-producing rate to the C-fixation rate were higher at a lower $\mu$. Consequently, increases in the microcystin content per dry weight along with the production of the more toxic form, MC-LR, were both observed under more P-limited conditions. The microcystin content of M. aeruginosa exhibited a high correlation with the total N content regardless of N-fixed or P-fixed culture. The microcystin concentration was investigated from spring to autumn in 1999 in the Daechung Reservoir, Korea. The dominant species in the algal blooming season was Microcystis. When the microcystin concentration exceeded about 100 ng $1^{-1}$ the ratio of particulate to dissolved total nitrogen (TN) or total phosphorus (TP) interestingly converged at a value of 0.6. The microcystin concentration was lower than 50 ng $1^{-1}$ at a particulate N:P ratio below 8, whereas the microcystin concentration varied quite substantially from 50 ng $1^{-1}$ to 250 ng $1^{-1}$ at a particulate N:P ratio> 8.

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Influence of Rain Tree Pod Meal Supplementation on Rice Straw Based Diets Using In vitro Gas Fermentation Technique

  • Anantasook, N.;Wanapat, M.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제25권3호
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    • pp.325-334
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    • 2012
  • The objective of this study was to determine the roughage to concentrate (R:C) ratio with rain tree pod meal (RPM) supplementation on in vitro fermentation using gas production technique. The experiment design was a 6${\times}$4 factorial arrangement in a CRD. Factor A was 6 levels of R:C ratio (100:0, 80:20, 60:40, 40:60, 20:80 and 0:100) and factor B was 4 levels of RPM (0, 4, 8 and 12 mg). It was found that gas kinetic, extent rate (c) was linearly increased (p<0.01) with an increasing level of concentrate while cumulative gas production (96 h) was higher in R:C of 40:60. In addition, interaction of R:C ratio and RPM level affected $NH_3-N$ and IVDMD and were highest in R:C of 0:100 with 0, 4 mg of RPM and 40:60 with 8 mg of RPM, respectively. Moreover, interaction of R:C ratio and RPM level significantly increased total volatile fatty acids and propionate concentration whereas lower acetate, acetate to propionate ratios and $CH_4$ production in R:C of 20:80 with 8 mg of RPM. Moreover, the two factors, R:C ratio and RPM level influenced the protozoal population and the percentage of methanogens in the total bacteria population. In addition, the use of real-time PCR found that a high level of concentrate in the diet remarkably decreased three cellulolytic bacteria numbers (F. succinogenes, R. flavefaciens and R. albus). Based on this study, it is suggested that the ratio of R:C at 40:60 and RPM level at 12 mg could improve ruminal fluid fermentation in terms of reducing fermentation losses, thus improving VFA profiles and ruminal ecology.

NFT재배에서 $\textrm{CO}_2$ 시용과 배양액의 $\textrm{NO}_3$:$\textrm{NH}_4$비율이 결구상추의 생육 및 품질에 미치는 영향 (Effects of $\textrm{NO}_3$-N:$\textrm{NH}_4$-N Ratio and Elevated $\textrm{CO}_2$ on Growth and Quality of Lactuca sativa L. in Nutrient Film Technique)

  • 원선이;조영렬;이용범
    • 생물환경조절학회지
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    • 제5권2호
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    • pp.120-130
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    • 1996
  • 본 실험은 NFT재배에서 배양액내 NO$_3$-N과 NH$_4$-N의 비율과 $CO_2$ 시용이 결구상추의 생육, 수량 및 품질에 미치는 영향을 구명하고자 실시하였는데, 그 결과는 다음과 같다. 1. 배양액의 pH와 EC를 보정하지 않았을 경우, NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0인 구에서의 pH는 점차적으로 증가하였고, NH$_4$-N의 비율이 높을수록 급격히 저하하여 pH4.0까지 낮아졌다. 2. 배양액을 보정하지 않은 상태에서 NO$_3$-N 및 NH$_4$-N의 일 변화를 측정하여 본 결과, NO$_3$-N의 흡수율은 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 75:25, 50:50 처리구에서 각각 27.7%, 26.1% 였으나 NH$_4$-N의 흡수율은 87.9%, 71.2%로 결구상추는 NH$_4$-N을 우선적으로 흡수하였다. 3. 엽내 무기성분 함량에서 T-N는 NO$_3$-N과 NH$_4$-N 비율에 따른 큰 차이를 보이지 않았으나, P$_2$O$_{5}$, $K_2$O, CaO, MgO는 생육이 가장 좋았던 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0에서 높게 나타났다. 4. $CO_2$ 시용에 의한 각 처리별 $CO_2$ 동화율도 수량과 같은 경향을 나타내어 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0 처리에서 가장 높았고, 배양액의 NH$_4$-N비율이 높아질수록 현저히 떨어졌다. 5. 결구상추의 생육은 $CO_2$ 1500ppm 시용과 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0 처리에서 가장 좋았고, $CO_2$ 무처리구에 비하여 $CO_2$ 1500ppm 처리구에서 대체로 양호하였으나, NO$_3$-N:NH$_4$-N이 75:25, 50:50인 처리에서는 $CO_2$ 시용에 의한 수량의 증가가 경미하여 처리간 차이가 인정되지 않았다. 6. 엽중 nitrate함량은 배양액의 NO$_3$-N함량과 비례하여 NO$_3$-N:NH$_4$-N 이 100:0에서 가장 높았고, vitamin C 함량은 NO$_3$-N:NH$_4$-N이 100:0인 처리에서 가장 낮고, NH$_4$-N의 비율이 많을수록 높아졌다. $CO_2$ 시용에 의하여 엽중 질산염함량은 경감할 수는 있었으나 그 효과는 경미하였다.다.

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Cu-Mn 혼합산화물 상에서 일산화탄소의 저온산화반응 (Low Temperature CO Oxidation over Cu-Mn Mixed Oxides)

  • 조경호;박정현;신채호
    • 청정기술
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    • 제16권2호
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    • pp.132-139
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    • 2010
  • 서로 다른 몰비의 Cu-Mn 혼합산화물을 공침법으로 제조하여 $30^{\circ}C$에서 CO 산화반응을 수행하였다. 제조된 촉매는 CO 산화반응에서 반응 활성과 연관시키기 위하여 XRD, $N_2$ 흡착 및 탈착, XPS, $H_2-TPR$ 등의 특성분석을 수행하였다. 제조된 촉매의 질소흡착 등온곡선은 4형태로 7-20 nm크기의 세공이 존재하며, Mn의 함량이 증가함에 따라 BET 표면적은 17에서 $205m^2{\cdot}g^{-1}$ 으로 증가하였다. XPS 분석으로 Cu-Mn 혼합산화물 상의 Cu는 주성분이 2+의 산화상태임을 확인하였고, Mn은 +3과 +4의 산화 상태를 나타냈다. Cu-Mn 촉매의 함량 및 비율에 따른 최적 활성을 실험 조사한 결과, $30^{\circ}C$의 반응온도에서 Cu/(Cu+Mn)의 몰비가 0.5일 때 가장 좋은 활성을 나타냈으며, 이를 기준으로 화산형 형태의 반응 곡선을 나타냈다. 수분 존재하의 CO 산화반응은 활성점에 수분과 CO의 경쟁흡착으로 촉매의 활성을 감소시켰으며 최종적으로는 활성금속 성분과 하이드록실 그룹을 형성하였기 때문이다.

Stochastic hygrothermoelectromechanical loaded post buckling analysis of piezoelectric laminated cylindrical shell panel

  • Lal, Achchhe;Saidane, Nitesh;Singh, B.N.
    • Smart Structures and Systems
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    • 제9권6호
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    • pp.505-534
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    • 2012
  • The present work deals with second order statistics of post buckling response of piezoelectric laminated composite cylindrical shell panel subjected to hygro-thermo-electro-mechanical loading with random system properties. System parameters such as the material properties, thermal expansion coefficients and lamina plate thickness are assumed to be independent of the temperature and electric field and modeled as random variables. The piezoelectric material is used in the forms of layers surface bonded on the layers of laminated composite shell panel. The mathematical formulation is based on higher order shear deformation shell theory (HSDT) with von-Karman nonlinear kinematics. A efficient $C^0$ nonlinear finite element method based on direct iterative procedure in conjunction with a first order perturbation approach (FOPT) is developed for the implementation of the proposed problems in random environment and is employed to evaluate the second order statistics (mean and variance) of the post buckling load of piezoelectric laminated cylindrical shell panel. Typical numerical results are presented to examine the effect of various environmental conditions, amplitude ratios, electrical voltages, panel side to thickness ratios, aspect ratios, boundary conditions, curvature to side ratios, lamination schemes and types of loadings with random system properties. It is observed that the piezoelectric effect has a significant influence on the stochastic post buckling response of composite shell panel under various loading conditions and some new results are presented to demonstrate the applications of present work. The results obtained using the present solution approach is validated with those results available in the literature and also with independent Monte Carlo Simulation (MCS).

글리콜 몰비가 다른 불포화 폴리에스테르 수지의 제조 및 물성에 관한 연구 : 3. UPE 액상 수지의 임계표면장력 및 점탄성 평가 (A Study on the Preparation of UPE Resins with Different Glycol Molar Ratios and Their Physical Properties : 3. Estimation of Viscoelastic and Critical Surface Tension of UPE Liquid Resins)

  • 이상효;안승국;이장우
    • 폴리머
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    • 제24권5호
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    • pp.589-598
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    • 2000
  • 불포화 폴리에스테르(unsaturated polyester : UPE) 수지를 다가알콜 (propylene glycol : PG, neopentyl glycol : NPG)의 각 몰비를 조정하여 포화 이염기산(isophthalic acid : IPA)과 불포화 이영기산 (maleic anhydride : MA)의 혼합물로 축합반응으로 제조하였다. 고체의 표면특성을 결정짓는 임계표면장력(${\gamma}_{c}$)을 Zisman plot으로 평가하였고, 또한 수지의 구조와 물성과의 관게를 레올로지 측정으로 조사하였다. 고체 glass에 의한 (${\gamma}_{c}$)은 UPE 수지 액체들에 대해서 30.5mN${\cdot}m^{-1}$를 얻었고, PG/NPG 몰비중 NPG 함량이 증가할수록 UPE 수지 용액의 접촉각과 표면장력이 감소됨을 확인할 수 있었다. 그리고 글리콜 몰비가 다른 UPE 수지의 동적 점탄성을 측정하면 정상류 점도의 전단속도 의존성, 동적 탄성율의 각 주파수 의존성에 의해 순수한 PG보다는 NPG의 함량이 증가할수록 낮은 값을 얻을 수 있었다.

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시멘트 수용액에서 흡수 지연을 위한 Crosslinked Poly(sodium acrylate)의 표면 가교 (Synthesis of Surface Crosslinked Poly(sodium acrylate) for Delayed Absorption in Cement Solution)

  • 황기섭;장석수;정용욱;이승한;하기룡
    • 폴리머
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    • 제35권4호
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    • pp.363-369
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    • 2011
  • 콘크리트 제조 시 사용되는 잉여수를 지연 흡수시키기 위하여 역유화중합법으로 중합된 가교 poly(sodium acrvlate) (cPSA)를 ethylene glycol dimethacrylate(EGDMA)로 표면 가교시켰다. cPSA의 제조에서 연속상은 paraffin liquid, 단량제는 8 M 농도의 NaOH 수용액으로 90% 중화된 acrylic acid(AA), 가교제는 N,N-methylene bisacrylamide(MBA), redox 개시제는 ammonium persulfate(APS)와 sodium metabisulfite(SMBS)를 사용하여 역유화중합법으로 제조하였다. 제조된 cPSA는 EGDMA플 사용하여 표면 가교 반응을 수행하였다. 시멘트 수용액에서 $Ca^{2+}$ 이온과 cPSA의 상호 작용을 관찰하기 위하여 FTIR spectroscopy 분석법을 사용하였다. 제조된 흡수제들을 탈이온수 $Ca(OH)_2$ 수용액(pH 12) 및 시멘트 포화 수용액에서의 팽윤비를 측정하였으며, cPSA는 2시간만에 팽윤이 완료되었지만, 표면이 가교된 cPSA-EGDMA는 3시간 후 팽윤이 거의 완료되는 것을 관찰하였다. 또한 합성한 cPSA-EGDMA를 첨가함으로써 시멘트의 응결시간과 모르타르의 압축강도 증가를 관찰하였다.

Biosurfactant 생산균주 Pseudomonas aeruginosa F722의 배양특성 (Cultural Characteristics of a Biosurfactant-Producing Microorganism Pseudomonas aeruginosa F722)

  • 정선용;오경택;강창민
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.171-176
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    • 2003
  • 생물계면활성제 생성균주, Pseudomonas aeruginosa F722를 이용하여 다양한 배양조건과 배지조성에서 생물계면활성제 생산성을 검토하였다. 질소원과 탄소원을 검토하기 전에는 P. aeruginosa F722의 생물계면활성제 생산량은 0.78 g/l이었다. 하지만, 질소원과 탄소원을 검토한 후에는 생물계면활성제 생산량이 2배 증가한 1.66g/l이었다. 무기질소원으로 $_NH4$Cl 또는 $NaNO_2$를 첨가하였을 때 생물계면활성제 활성에 효과적이었으며 유기질소원으로는 yeast extract 또는 tryptone을 첨가하였을 때 생물계면활성제 활성이 높았다. 이중 무기 질소원으로 0.05% $NH_4$Cl , 유기 질소원으로 0.1% yeast extract를 질소원으로 첨가하였을 때 가장 최적이었다. 탄소원으로 소수성 기질(n-alkane) 또는 친수성 기질(glucose, glycol)을 첨가하여 생물계면활성제 생산량을 조사하였는데 소수성 기질보다는 친수성 기질인 3.0% glucose를 첨가하였을 때 생물계면활성제 생산량이 높았다. 이때의 탄소원/질소원 비율은 17~20이었다. P. aeruginosa F722는 배양조건 3.0% glucose, 0.05% $NH_4$Cl, 0.1% yeast extract, $35^{\circ}C$, pH 7.0, C/N ratio 20, 5 days에서 생물계면활성제 생산량은 1.66g/l이였다. 질소원이 결핍 후 탄소원을 첨가하여 배양하였을 때가 질소원과 탄소원을 함께 첨가하여 배양했을 때보다 생물계면활성제 생산속도 및 균체 생장속도가 높았다. 최적 배양조건하에서 얻어진 배양액의 표면장력은 30mN/m이었다.

정어리를 기질로 제조한 Koji의 Lipase활성과 지질성분 (Studies on the Lipase Activity and Lipid Components of the Molded Sardine Meal 'Koji')

  • 김동수;소천천추
    • 한국수산과학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.476-481
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    • 1994
  • 액젓 제조시 발효를 촉진하기 위하여 정어리를 기질로한 코오지를 제조하고 이것으로 부터 추출한 조효소액인 lipase의 pH 및 온도의존성과 코오지의 구성지질 및 지방산 조성을 조사하였다. Lipase의 최적 활성을 나타내는 pH는 $7{\sim}8$이었으며 pH 5.0 이하와 9.0 이상이 되면 활성은 급격히 감소하였고, 최적온도는 $40^{\circ}C$ 부근이였다. pH 및 온도에 변화에 따른 활성잔존율을 조사한 바 pH $6{\sim}9$ 범위에서 $90{\sim}100\%$, $40^{\circ}C$에서 1시간 가열처리했을때 약 $80\%$의 잔존율을 보였고 $50^{\circ}C$ 이상이 되면 잔존율은 크게 감소하여 $50^{\circ}C$$10\%$, $60^{\circ}C$$3\%$의 잔존율을 보였다. 코오지 지질 조성은 중성지질은 triglyceride가 $53.4\%$ 유리지방산은 $28.1\%$로 전체 중성 지질의 $81.5\%$를 차지하였고 인지질은 phosphatidylethanol이 $32.7\%$로 가장 높았고 그 다음이 phosphatidylinositol이 $25.5\%$, phosphatidylcholine이 $25.1\%$였고 그 외 lyso-phosphatidyl-choline, sphingomyeline 등도 $7.3\%$$3.5\%$정도 함유되어 있었다. 한편 총지질과 중성지질의 주요 지방산은 16:0, 22:6, 18:1n-9, 18:2n-6 및 20:5이였고 인지질의 경우는 22:6이 중성지질에 비해 월등히 높게 나타났고 그 다음이 16:0, 18:2n-6 및 20:5로 나타났다.

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