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Effect of Soybean Meal and Soluble Starch on Biogenic Amine Production and Microbial Diversity Using In vitro Rumen Fermentation

  • Jeong, Chang-Dae;Mamuad, Lovelia L.;Kim, Seon-Ho;Choi, Yeon Jae;Soriano, Alvin P.;Cho, Kwang Keun;Jeon, Che-Ok;Lee, Sung Sil;Lee, Sang-Suk
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제28권1호
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    • pp.50-57
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    • 2015
  • This study was conducted to investigate the effect of soybean meal (SM) and soluble starch (SS) on biogenic amine production and microbial diversity using in vitro ruminal fermentation. Treatments comprised of incubation of 2 g of mixture (expressed as 10 parts) containing different ratios of SM to SS as: 0:0, 10:0, 7:3, 5:5, 3:7, or 0:10. In vitro ruminal fermentation parameters were determined at 0, 12, 24, and 48 h of incubation while the biogenic amine and microbial diversity were determined at 48 h of incubation. Treatment with highest proportion of SM had higher (p<0.05) gas production than those with higher proportions of SS. Samples with higher proportion of SS resulted in lower pH than those with higher proportion of SM after 48 h of incubation. The largest change in $NH_3$-N concentration from 0 to 48 h was observed on all SM while the smallest was observed on exclusive SS. Similarly, exclusive SS had the lowest $NH_3$-N concentration among all groups after 24 h of incubation. Increasing methane ($CH_4$) concentrations were observed with time, and $CH_4$ concentrations were higher (p<0.05) with greater proportions of SM than SS. Balanced proportion of SM and SS had the highest (p<0.05) total volatile fatty acid (TVFA) while propionate was found highest in higher proportion of SS. Moreover, biogenic amine (BA) was higher (p<0.05) in samples containing greater proportions of SM. Histamines, amine index and total amines were highest in exclusive SM followed in sequence mixtures with increasing proportion of SS (and lowered proportion of SM) at 48 h of incubation. Nine dominant bands were identified by denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) and their identity ranged from 87% to 100% which were mostly isolated from rumen and feces. Bands R2 (uncultured bacterium clone RB-5E1) and R4 (uncultured rumen bacterium clone L7A_C10) bands were found in samples with higher proportions of SM while R3 (uncultured Firmicutes bacterium clone NI_52), R7 (Selenomonas sp. MCB2), R8 (Selenomonas ruminantium gene) and R9 (Selenomonas ruminantium strain LongY6) were found in samples with higher proportions of SS. Different feed ratios affect rumen fermentation in terms of pH, $NH_3$-N, $CH_4$, BA, volatile fatty acid and other metabolite concentrations and microbial diversity. Balanced protein and carbohydrate ratios are needed for rumen fermentation.

Growth Performance, Carcass Characteristics and Plasma Mineral Chemistry as Affected by Dietary Chloride and Chloride Salts Fed to Broiler Chickens Reared under Phase Feeding System

  • Mushtaq, M.M.H.;Pasha, T.N.;Akram, M.;Mushtaq, T.;Parvin, R.;Choi, H.C.;Hwangbo, J.;Kim, J.H.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제26권6호
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    • pp.845-855
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    • 2013
  • Requirements of dietary chloride (dCl) and chloride salts were determined by using $4{\times}2$ factorial arrangement under four phase feeding program. Four levels (0.31, 0.45, 0.59 and 0.73%) and two sources ($NH_4Cl$ and $CaCl_2$) of the dCl were allocated to 1,472 chicks in eight dietary treatments in which each treatment was replicated four times with 46 birds per replicate. The four phase feeding program was comprised of four dietary phases: Prestarter (d 1 to 10), Starter (d 11 to 20), Grower (d 21 to 33) and Finisher (d 34 to 42); and diets were separately prepared for each phase. The cations, anions, pH, dissolved oxygen (DO), temperature, electrical conductivity (EC), total dissolved solids (TDS) and salinity were analyzed in drinking water and were not affected by dietary treatments. BW gain (BWG; $p{\leq}0.009$) and feed:gain (FG; $p{\leq}0.03$) were improved in $CaCl_2$ supplemented diets during d 1 to 10. The maximum response of BWG and FG was observed at 0.38% and 0.42% dCl, respectively, for d 34 to 42. However, the level of dCl for BWG during d 21 to 33 ($p{\leq}0.04$) and d 34 to 42 ($p{\leq}0.009$) was optimized at 0.60% and 0.42%, respectively. The level of dCl for optimized feed intake (FI; $p{\leq}0.006$), FG ($p{\leq}0.007$) and litter moisture (LM; $p{\leq}0.001$) was observed at 0.60%, 0.38% and 0.73%, respectively, for d 1 to 42. Water intake (DWI) was not affected by increasing dCl supplementation (p>0.05); however, the ratio between DWI and FI (DWI:FI) was found highest at 0.73% dCl during d 1 to 10 ($p{\leq}0.05$) and d 21 to 33 ($p{\leq}0.009$). Except for d 34 to 42 ($p{\leq}0.006$), the increasing level of dCl did not result in a significant difference in mortality during any phase. Blood pH and glucose, and breast and thigh weights (percentage of dressed weight) were improved while dressing percentage (DP) and gastrointestinal health were exacerbated with $NH_4Cl$ as compared to $CaCl_2$ supplemented diets ($p{\leq}0.001$). Higher plasma $Na^+$ and $HCO_3{^-}$ and lower $Cl^-$ and $Ca^{{+}{+}}$ were observed in $NH_4Cl$ supplemented diets ($p{\leq}0.001$). Increasing supplementation of dCl increased plasma $Cl^-$ ($p{\leq}0.04$; quadratically) and linearly reduced plasma $K^+$ ($p{\leq}0.001$), $Ca^{{+}{+}}$ ($p{\leq}0.003$), $HCO_3{^-}$ ($p{\leq}0.001$), and $Na^+$ ($p{\leq}0.001$; quadratically). Consequently, higher requirements of dietary chloride are suggested for feed intake; nevertheless, lower levels of dietary chloride are sufficient to support optimal BWG and FG with increasing age. The $NH_4Cl$ supplemented diets ameliorate breast and thigh meat yield along with overall energy balance (glucose).

방사성동위원소옥소(放射性同位元素沃素)($^{131}I$)의 치료량(治療量)이 갑상선종환자(甲狀腺腫患者)의 혈액상(血液像)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 연구(硏究) (A study on the Hematologic Effects of Radioactive Iodine($^{131}I$) Therapy on Various Thyroid Diseases)

  • 김명재;김노경;이정상;최근출;이영우;김기원;강신일
    • 대한핵의학회지
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    • 제3권1호
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    • pp.51-58
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    • 1969
  • To clarify the hematologic effects of the radioiodine ($^{131}I$) in therapeutic doses ($5{\sim}10$ mCi) on the various thyroid patients, authors studied the peripheral blood pictures of 396 goitrous patients before and after radioiodine ($^{131}I$) administrations in the Isotope Clinic of Seoul National University Hospital. Among these 396 cases of goiters, we gave 5 to 10 mCi of radioiodine ($^{131}I$) with single or fractionated administrations. The blood pictures of peripheral blood were repeated after 3 months in 40 cases of 65 cases who had been treated with $^{131}I$. The blood pictures of non-treated thyroid patients were compared with that of normal Korean values to clarify any difference between normal and goiter. The blood pictures of hyperthyroid patients treated with $^{131}I$ therapy were compared with the blood pictures of non-treated thyroid patients. The results were as following: 1) The incidence according to type: Toxic diffuse goiter: 35.4% Nontoxic nodular goiter: 29.7% Euthyroid: 13.8% Nontoxic diffuse goiter: 12.6% Hypothyroidism: 4.3% Thyroiditis($\bar{s}$ subacute form): 1.8% Toxic nodular goiter: 1.4% Malignancy: 1.0% 2) Age incidence: The range of distribution was 11 to 71 years. The peak incidence was found in the 4th decade of life. $80.6{\sim}82.6%$ of those 396 cases were found among the 3rd, 4th and the 5th decades of life. 3) Sex incidence: Sex ratio of male:female was 1:7.8. 4) The most outstanding findings in peripheral blood before treatment were decreased erythrocyte count and hemoglobin value in all types of thyroid diseases, especially in. the cases of hypothyroidism and thyroiditis. Hook worm-infested patients showed no significant difference in erythrocytes and hemoglobin values from those of other hook worm free patients. 5) Total leukocytes count was within normal range. Differential count of W.B.C. showed increased percentile of lymphocyte in diffuse toxic goiter and thyroiditis. 6) 39 cases of diffuse goiter treated with $^{131}I$ toxic showed amelioration in the anemia and restoration to normal range of lymphocyte count in association with increased percentile of neutrophiles 3 months after administration, except a case of toxic nodular goiter. One can observe anemia in slight degree, and increased lymphocytes count in hypothyroidism. Therapeutic dose of radioiodine ($^{131}I$) does not result any residual effect on the hematopoietic function. Radioiodine ($^{131}I$) therapy resulted in improvement of thyroid function in association of amelioration of pevious abnormal blood pictures. 7) Authors did not observe any myxedema resulted from radioiodine therapy during the 3 months period in this study.

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Susceptibility Loci Associations with Prostate Cancer Risk in Northern Chinese Men

  • Wang, Na-Na;Xu, Yong;Yang, Kuo;Wei, Dong;Zhang, Yao-Guang;Liu, Ming;Shi, Xiao-Hong;Liang, Si-Ying;Sun, Liang;Zhu, Xiao-Quan;Yang, Yi-Ge;Tang, Lei;Zhao, Cheng-Xiao;Wang, Xin;Chen, Xin;Hui, Juan;Zhang, Yu-Hong;Zhu, Ling;Yang, Fan;Zhang, Yu-Rong;Yang, Ze;Wang, Jian-Ye
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제14권5호
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    • pp.3075-3078
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    • 2013
  • Background: KLK3 gene products, like human prostate-specific antigen (PSA), are important biomarkers in the clinical diagnosis of prostate cancer (PCa). G protein-coupled receptor RFX6, C2orf43 and FOXP4 signaling plays important roles in the development of PCa. However, associations of these genes with PCa in northern Chinese men remain to be detailed. This study aimed to investigate their impact on occurrence and level of malignancy. Methods: All subjects were from Beijing and Tianjin, including 266 cases with prostate cancer and 288 normal individuals as controls. We evaluated associations between clinical covariates (age at diagnosis, prostate specific antigen, Gleason score, tumor stage and aggressive) and 6 candidate PCa risk loci, genotyped by PCR- high resolution melting curve and sequencing methods. Results: Case-control analysis of allelic frequency of PCa associated with PCa showed that one of the 6 candidate risk loci, rs339331 in the RFX6 gene, was associated with reduced risk of prostate cancer (odds ratio (OR) = 0.73, 95% confidence interval (CI) =0.57-0.94, P = 0.013) in northern Chinese men. In addition, subjects with CX (CC+TC) genotypes had a decreased risk for prostrate cancer compared to those carrying the TT homozygote (OR =0.64, 95% CI = 0.45- 0.90, P = 0.008). The TT genotype of 13q22 (rs9600079, T) was associated with tumor stage (P=0.044, OR=2.34, 95% CI=0.94-5.87). Other SNPs were not significantly associated with clinical covariates in prostate cancer (P > 0.05). Conclusions. rs339331 in the RFX6 gene may be associated with prostate cancer as a susceptibility locus in northern Chinese men.

초임계 이산화탄소 처리가 동결 건조된 소간의 이화학적 특성 및 미생물 저감화에 미치는 영향 (Effect of Supercritical Carbon Dioxide on Physicochemical Properties and Microbial Reduction of Freeze-Dried Bovine Liver)

  • 김혜민;우성운;김아나;허호진;천지연;최성길
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제44권12호
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    • pp.1847-1855
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    • 2015
  • 본 연구에서는 초임계 이산화탄소 처리에 따라 동결 건조된 소간의 이화학적 특성과 미생물 저감화 효과를 연구하였다. 다양한 압력(200, 300 및 450 bar)으로 초임계 이산화탄소를 처리한 결과, 먼저 지방 추출 수율의 경우 200, 300, 450 bar에서 각각 84, 86, 90%로 나타나 처리 압력이 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. 비타민 A 및 $CoQ_{10}$ 성분은 지용성 물질로서 거의 대부분 초임계 이산화탄소 처리에 의해 다른 지방성분과 같이 추출된 것으로 나타났다. 추출된 지방의 지방산을 분석한 결과, 포화지방산 비율은 처리 압력이 높아질수록 감소한 반면에 다가불포화지방산은 증가하는 경향을 보였다. 총 아미노산의 경우 초임계 이산화탄소를 처리한 시료군에서 대조군에 비해 낮은 함량을 보였다. 총세균수의 경우 동결 건조로 인해 수분 함량이 극히 낮아졌음에도 불구하고 처리 시간이 길어질수록 저감화되었으며, 또한 5일간 냉장 저장한 시료에서 총세균수가 약 6.2 log CFU/g 이었으나 100 bar에서 3시간 처리에 의해 약 4.4 log CFU/g으로 저감화되었다. 특히 흥미롭게도 대장균군의 경우 100 bar에서 3시간 처리 후 저장 시 7일차까지 전혀 검출되지 않았다. 본 결과는 초임계 이산화탄소 처리가 수분 함량이 낮은 식품소재의 대장균군 저감화에도 효과적일 수 있다는 것을 나타내는 것이라 사료된다. 결론적으로 초임계 이산화탄소의 적절한 처리를 통해 미생물 안전성 및 지방 산화에 대한 안정성이 개선된 소간을 고단백 식품소재로 활용할 수 있으리라 판단된다.

성인 남녀에서 라면 섭취에 따른 대사적 지표 평가 : 2013~2014 국민건강영양조사 자료를 이용하여 (Association of instant noodle intake with metabolic factors in Korea: Based on 2013~2014 Korean National Health and Nutrition Examination Survey)

  • 연지영;배윤정
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제49권4호
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    • pp.247-257
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    • 2016
  • 본 연구에서 2013~2014 국민건강영양조사 중 정량적 식품섭취빈도조사로 분석된 라면의 섭취 빈도 및 섭취량에 근거하여, 성인 남녀의 라면 섭취 실태 및 라면 섭취 정도에 따른 영양소 섭취 상태, 대사적 지표를 비교하고 이들과의 관련성을 분석하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 우리나라 성인에서 라면의 섭취 빈도는 주당 1.2회 (남성 1.4회, 여성 0.9회)였으며, 섭취량은 주당 1.2개 (남성 1.5개, 여성 0.8개)로 나타났다. 주당 1개 이상의 라면을 섭취하는 군 (라면 고섭취군)과 미만으로 섭취하는 군 (라면 저섭취군)으로 분류하여 분석시, 라면 고섭취군의 경우 라면 저섭취군에 비해 연령은 유의적으로 낮았고, 허리둘레, 혈중 중성지방, 총 콜레스테롤 및 HDL-콜레스테롤 수준이 유의적으로 높았다. 또한 영양소 섭취에서 라면 고섭취군은 라면 저섭취군에 비해 총 열량 및 지방, 나트륨 및 비타민 $B_2$의 섭취 밀도는 유의적으로 높은 반면, 탄수화물, 인, 철, 칼륨, 비타민 A, 비타민 $B_1$, 나이아신 및 비타민 C의 섭취 밀도는 유의적으로 낮은 결과를 보였다. 또한 전체 대상자에서 교란인자의 보정 후 라면 섭취가 가장 높은 Q4군은 라면 섭취 정도가 가장 낮은 Q1군에 비해 고혈당의 odds ratio가 1.4 (95% CI: 1.1~1.8)였으며 (p for trend = 0.003), 여성에서는 라면 섭취 정도가 가장 높은 Q4군에서 Q1군에 비해 복부비만의 위험률이 60% (95% CI: 1.2~2.2) 높은 것으로 나타났다 (p for trend = 0.03). 이와 같은 결과는 라면의 섭취가 상대적으로 높은 우리나라에서 라면의 질적, 양적 섭취와 대사적 위험성을 의미하는 지표와의 관련성을 제안할 수 있는 근거자료가 될 수 있으며, 향후 라면 섭취가 건강상태에 미치는 영향에 관한 영양교육시 활용할 수 있는 기초자료가 될 수 있을 것으로 생각된다.

Carbon nanotube field emission display

  • Chil, Won-Bong;Kim, Jong-Min
    • E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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    • 제12권7호
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    • pp.7-11
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    • 1999
  • Fully sealed field emission display in size of 4.5 inch has been fabricated using single-wall carbon nanotubes-organic vehicle com-posite. The fabricated display were fully scalable at low temperature below 415$^{\circ}C$ and CNTs were vertically aligned using paste squeeze and surface rubbing techniques. The turn-on fields of 1V/${\mu}{\textrm}{m}$ and field emis-sion current of 1.5mA at 3V/${\mu}{\textrm}{m}$ (J=90${\mu}{\textrm}{m}$/$\textrm{cm}^2$)were observed. Brightness of 1800cd/$m^2$ at 3.7V/${\mu}{\textrm}{m}$ was observed on the entire area of 4.5-inch panel from the green phosphor-ITO glass. The fluctuation of the current was found to be about 7% over a 4.5-inch cath-ode area. This reliable result enables us to produce large area full-color flat panel dis-play in the near future. Carbon nanotubes (CNTs) have attracted much attention because of their unique elec-trical properties and their potential applica-tions [1, 2]. Large aspect ratio of CNTs together with high chemical stability. ther-mal conductivity, and high mechanical strength are advantageous for applications to the field emitter [3]. Several results have been reported on the field emissions from multi-walled nanotubes (MWNTs) and single-walled nanotubes (SWNTs) grown from arc discharge [4, 5]. De Heer et al. have reported the field emission from nan-otubes aligned by the suspension-filtering method. This approach is too difficult to be fully adopted in integration process. Recently, there have been efforts to make applications to field emission devices using nanotubes. Saito et al. demonstrated a car-bon nanotube-based lamp, which was oper-ated at high voltage (10KV) [8]. Aproto-type diode structure was tested by the size of 100mm $\times$ 10mm in vacuum chamber [9]. the difficulties arise from the arrangement of vertically aligned nanotubes after the growth. Recently vertically aligned carbon nanotubes have been synthesized using plasma-enhanced chemical vapor deposition(CVD) [6, 7]. Yet, control of a large area synthesis is still not easily accessible with such approaches. Here we report integra-tion processes of fully sealed 4.5-inch CNT-field emission displays (FEDs). Low turn-on voltage with high brightness, and stabili-ty clearly demonstrate the potential applica-bility of carbon nanotubes to full color dis-plays in near future. For flat panel display in a large area, car-bon nanotubes-based field emitters were fabricated by using nanotubes-organic vehi-cles. The purified SWNTs, which were syn-thesized by dc arc discharge, were dispersed in iso propyl alcohol, and then mixed with on organic binder. The paste of well-dis-persed carbon nanotubes was squeezed onto the metal-patterned sodalime glass throuhg the metal mesh of 20${\mu}{\textrm}{m}$ in size and subse-quently heat-treated in order to remove the organic binder. The insulating spacers in thickness of 200${\mu}{\textrm}{m}$ are inserted between the lower and upper glasses. The Y\ulcornerO\ulcornerS:Eu, ZnS:Cu, Al, and ZnS:Ag, Cl, phosphors are electrically deposited on the upper glass for red, green, and blue colors, respectively. The typical sizes of each phosphor are 2~3 micron. The assembled structure was sealed in an atmosphere of highly purified Ar gas by means of a glass frit. The display plate was evacuated down to the pressure level of 1$\times$10\ulcorner Torr. Three non-evaporable getters of Ti-Zr-V-Fe were activated during the final heat-exhausting procedure. Finally, the active area of 4.5-inch panel with fully sealed carbon nanotubes was pro-duced. Emission currents were character-ized by the DC-mode and pulse-modulating mode at the voltage up to 800 volts. The brightness of field emission was measured by the Luminance calorimeter (BM-7, Topcon).

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얼굴의 물리적 특징 분석 및 얼굴 관련 감성 어휘 분석 - 20대 한국인 여성 얼굴을 대상으로 - (The analysis of physical features and affective words on facial types of Korean females in twenties)

  • 박수진;한재현;정찬섭
    • 인지과학
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    • 제13권3호
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    • pp.1-10
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    • 2002
  • 본 연구는 복잡한 얼굴 자극을 구성하고 있는 물리적인 특징들을 추출하여 얼굴을 수치 구조면에서 분석하고, 얼굴에서 파악되는 감성과 그들 간의 관계를 파악하기 위해 수행되었다. 이를 위해 본 연구에서는 먼저 얼굴 내부에 36개의 세부 요소들 및 요소들 간 관계를 설정하였다. 또한 얼굴 외곽형의 분류를 위해 얼굴 윤곽선 부위에 14개의 특징점을 찍고 코끝에서부터 이들 지점까지의 거리를 측정하였다. 사람마다 기본적인 얼굴 크기가 다르다는 점을 감안하여 이들 특징값들 중 비율값을 제외한 길이값들을 얼굴 좌우폭 또는 얼굴 상하길이를 기준으로 정규화(normalization)하였다. 그런 다음 35개의 얼굴 내부 특징요소들과 다섯 가지 얼굴 외곽형을 입력값으로 하여 주성분분석(PCA: principal component analysis)을 실시하였으며, 그 결과 얼굴의 물리적 특징 요소들은 얼굴외곽형 성분, 눈 세로 성분, 가로 성분, 눈썹부위 성분의 네 성분으로 대략 묶일 수 있었다. 여기에 한 개의 성분을 더하여 다섯 개의 요인점수를 기반으로 얼굴에 대한 5차원 공간을 가정하였다. 이 공간에서 얼굴을 고루 선정하되 해당 얼굴이 있다고 보기 어려운 영역은 제외하고 평균에 해당하는 얼굴을 추가하여 총 30가지 대표 얼굴 유형을 선정하였다. 다른 한편에서는 얼굴의 감성 구조를 파악하기 위하여 잡지와 설문을 통해 어휘를 수집하고 이를 정리하였다. 요인분석(factor analysis)과 다차원척도 분석(MDS: multidimensional staling) 결과 얼굴과 관련된 감성 어휘는 '날카롭다-부드럽다', '앳되다-성숙하다'의 2차원 공간에서 표현될 수 있었다.>$H_2O$/g membrane, 고정이온농도가 5.25 meq/g $H_2O$인 PVA/PAA-$160^{\circ}C$ 15% 막으로 예측된다. 첨가시에 무첨가시보다 접착정도가 더 높았으며, 가장 높은 접착율은 $\beta$-GlcNAc'ase 첨가시 나타났다. 또한 모든 glycosidase 처리시 2시간 배양한 정자보다는 배양하지 않은 정자에서 투명대에 대한 접착정도가 높게 나타났으며, $\alpha$-D-mannosidase의 처리시 유의적인 차이를 보였다 (P<0.05). 본 연구의 결과, $\beta$-GlcNAc'ase가 주로 돼지정자의 원형질막내에 존재하는 것으로 추측되며, 배양된 정자에 의한 투명대 접착정도와 침입율이 낮았음에도 불구하고 glycosidase activity가 증가하는 것으로 나타났다. 마련되어져야 할 것으로 판단되어진다. 와이어형, 기본형의 순으로 작게 나타났다.한 인자로 제시 되었다. 따라서 채식을 하는 폐경 후 여성의 경우 골격건강을 위하여 단백질의 급원이 되는 식품의 섭취에 더욱 관심이 필요한 것으로 보여 진다. 그러나 본 연구의 경우 대상자의 수가 적은 제한점이 있기 때문에 보다 많은 연구가 계속적으로 수행되어야 할 것으로 생각된다.reas(RW-2 and RW-3), lower part of the dam (RW-1) and seawater areas(RW-4 and RW-5).하는 비율이 가장 높았다. 에너지 섭취를 고려한 INQ는 칼슘과, 비타민 A는 남녀 모두, 비타민 B$_2$는 여자가

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젖소분뇨로부터 최대 바이오가스 생산과 유기물 제거효율을 달성하기 위한 반건식 간헐주입 연속혼합 혐기성반응조의 최적 수리학적 체류시간 도출을 위한 연구 (Assessment of Optimum Hydraulic Retention Time (HRT) for Maximum Biogas Production and Total Volatile Solid (TVS) Removal Efficiency of Semi-Continuously Fed and Mixed Reactor (SCFMR) Fed with Dairy Cow Manure)

  • 강호;김선우;정지현;안희권;정광화
    • 대한환경공학회지
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    • 제37권12호
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    • pp.696-704
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    • 2015
  • 본 논문은 톱밥 깔개 젖소분뇨 TS 13%를 반건식 간헐주입 연속혼합 반응조(Semi-Continuously Fed and Mixed Reactor, SCFMR)에 주입하여 신재생에너지인 바이오가스의 생산성과 TVS 제거효율을 비교 평가하여 최적 운전조건을 도출하고자 하였으며, 그 연구결과를 요약하면 다음과 같다. 톱밥 깔개 젖소분뇨 주입 TS 13%의 반건식 SCFMR의 운전결과 HRT 25일(OLR $4.40{\sim}4.50kg\;VS/m^3-day$)에서 최대 바이오가스 발생량 1.44 v/v-d와 $CH_4$ 발생량 1.12 v/v-d를 달성하였으며, 이 때 TVS 제거효율은 바이오가스 발생량 기준 37%이었다. 이는 톱밥 깔개 젖소분뇨 1일 100 kg 주입 시 $3.60m^3$의 바이오가스를 생산하는 결과이다. 높은 유기물 부하율인 OLR $4.45kg\;VS/m^3-day$(HRT 25일)에서 SCFMR의 운전이 안정적인 이유는 주입시료인 톱밥 깔개 젖소분뇨가 갖고 있는 높은 Alkalinity 농도 때문이다. 그 결과 반응조의 Alkalinity는 14,500~15,600 mg/L as $CaCO_3$ 범위이었으며, 반응조의 안정성을 평가하는 V/A 비는 평균 0.11, P/A 비는 평균 0.43을 유지하였다.

전기분해원리를 이용한 선박평형수관리장치의 배출수에 대한 해양생태독성 및 해양환경위해성에 관한 연구 (The Study on the Marine Eco-toxicity and Ecological Risk of Treated Discharge Water from Ballast Water Management System Using Electrolysis)

  • 손명백;손민호;이지현;손영준;이광현;문창호;김영수
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권2호
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    • pp.88-101
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    • 2013
  • 외래종의 유입을 막기 위해 '선박평형수와 침전물의 제어와 관리를 위한 국제협약'이 2004년에 체결되었고 이에 따라 다양한 선박평형수 관리장치가 개발되고 있다. 본 연구에서는 전기분해를 이용하여 선박평형수 내 해양생물 제거를 위한 장치로 개발된 AquaStar$^{TM}$ BWMS가 해양생태계에 미치는 영향을 파악하기 위하여 1차 생산자로서 규조류 Skeletonema costatum, 1차 소비자로서 윤충류 Brachionus plicatilis 및 포식자로서 어류(넙치) Paralichtys olivaceus를 이용하여 AquaStar$^{TM}$ BWMS의 배출수독성시험과 생성된 화학물질에 대한 환경위해성 평가를 수행하였다. 배출수독성시험결과 가장 민감한 생물은 S. costatum이었고 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 25.00%, LOEC 50.00% 및 72hr-$EC_{50}$이 69.97%였다. B. plicatilis와 P. olivaceus는 염분 20 psu 배출수에 노출되었을 때 NOEC 및 LOEC가 각각 50.00 및 100.00%였다. AquaStarTM BWMS에서 생성된 물질은 총 18개로, bromate, 7개의 volatile halogenated organic compounds, 7개의 halogenated acetic acids, 3개의 halogenated acetonitriles 및 chloropicrin이었다. 생성된 물질들의 지속성과 생물축적성을 보이는 화학물질은 없었으나, 물질의 생태독성을 평가하기에는 불확실성이 높았다. 그러나 MAMPEC 모델을 이용하여 생성된 18개 물질의 PEC는 $4.58{\times}10^{-4}{\sim}4.87{\mu}g\;L^{-1}$였고, PNEC는 $0.016{\sim}320.00{\mu}g\;L^{-1}$였으며, 18개 화확물질의 PEC/PNEC 비율은 1을 초과하지 않았다. 따라서 환경위해성평가결과는 AquaStar$^{TM}$ BWMS에 의하여 처리된 해수가 해양생태계에 수용 불가한 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 또한 전기분해를 이용하는 BWMS의 배출수에 대한 S. costatum의 $EC_{50}$은 초기 TRO농도, HAAs의 농도 및 종류수와 양의 상관관계가 있었다.