• 제목/요약/키워드: Concentration Gradient

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염도의 변화에 따른 미생물 군집의 변화: 경북 형산강 하류 미생물 군집 변화의 DGGE pattern 분석 (Bacterial Community Structure Shift Driven by Salinity: Analysis of DGGE Band Patterns from Freshwater to Seawater of Hyeongsan River, Korea)

  • 백보람;;황철원;도형기
    • 생명과학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.406-414
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    • 2013
  • 강의 하류지역에서 미생물의 군집이 점진적인 염도의 증가에 따라 변한다는 것을 실험적으로 보기 위하여, 경북 형산강의 하류에서부터 연안해역으로 유입되는 곳까지 약 2.91 km 간격으로 0.02%, 1.48%, 2.63%, 3.62%의 염분을 포함하는 물 시료를 얻어 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE)를 수행하였다. 계통분석, 계통수 및 각 시료간의 연관성을 조사한 결과, 미생물 군집의 변화가 염분의 증가에 따라 점진적으로 변화하는 것을 확인하였으며, 이는 염분의 농도가 미생물 군집에 큰 영향을 미치는 요소임을 제시한다. 덧붙여 연안 지역이나 다른 수계환경에 비해 하류지역은 염분의 점진적인 변화로 인해 좁은 면적에 비하여 미생물 다양성이 크고, 이는 곧 특이하고 새로운 종을 찾기에 좋은 장소임을 시사하였다.

성층강도 산정을 통한 내만의 Hypoxia 산정 (Hypoxia Estimation of Coastal Bay through Estimation of Stratification Degree)

  • 정우성;이원찬;홍석진;김진이;김동명
    • 해양환경안전학회지
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    • 제20권5호
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    • pp.511-525
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    • 2014
  • 본 연구는 반폐쇄성 해역인 마산만을 대상으로 eco-hydrodynamic model을 이용하여 해역의 물리적 구조를 분석하여, 물리적 안정도를 나타내는 수직확산계수를 산정하고, 생태계 모델에 적용하여 그 타당성을 평가하는 것이다. 해역의 물리적 구조는 EFDC모델을 사용하여 구하였으며, 수직 확산계수는 수층간의 밀도차이가 커질수록 감소하도록 산정하였다. 산정된 수직 확산계수를 Stella프로그램을 이용하여 구축한 생태계모델에 적용하여, 용존산소 재현성으로 그 타당성을 평가하였다. 수직확산계수 변화를 추정하여 적용한 모델의 결과는 2008년의 $R^2$값은 0.529~0.700으로 나타났으며, 2009년 $R^2$값은 0.542~0.791로 나타났다. 계산값은 관측값과 유사한 경향을 나타내었으며, 만 내측의 빈산소수괴를 잘 재현하였다. 본 연구에서 적용된 수직확산계수는 해역의 밀도성층과 물리적 안정도를 의미하는데, 향후 폐쇄성 내만해역의 빈산소수괴 발생 예측에 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

쥐 근소포체의 ($Ca^{2+}$+$Mg^{2+}$)-ATPase의 분리정제와 그 효소특성에 관하여 (Purification and Characterization of ($Ca^{2+}$+$Mg^{2+}$)-ATPase of Sarcoplasmic Reticulum from Rat Skeletal Muscle)

  • Lee, Jong-Soon;Ha, Doo-Bong;Chung, Chin-Ha
    • 한국동물학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.31-43
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    • 1985
  • $(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase를 쥐의 근소포체로부터 sucrose density gradient centrifugation의 방법을 사용하여 분리 정제하였다. 정제된 효소를 폴리아크릴 아마이드 젤에서 전기영동한 결과, 토끼와 닭의 경우에서와 같이 분자량 115,000인 단일 단백질 띠로 나타났다. 정제된 이 효소의 활설도는 50 $\\muM$의 $Mg^{2+}, Ca^{2+}, Co^{2+}, Fe^{2+}, Min^{2+}$에 의해서는 증가되었고, 같은 농도의 $Zn^{2+}, Cu^{2+}, Hg^{2+}$에 의해서는 감소되었다. Quinine와 quinacrine 같은 antimalarial drug는 이 효소의 활성도에 큰 영향을 주지 않았으나, p-hydroxymercuric benzoate와 phenylmethylsulfonylfluoride는 이 효소의 활성을 억제하였다. 이 효소는 pH 6과 7 사이에서 가장 높은 활성을 나타내었고, ATP를 기질로 사용하였을 때 Km 값은 98 $\\muM$이었다. $(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase는 microsomal fraction에서 선택적으로 분해되었다. $^{3}H-casein$ 이나 ^{125}I-insulin같은 방사성 동위원소로 표지된 기질을 사용하여 단백질 분해에 대한 활성도를 조사해 본 결과, microsomal preparation에 metalloendoprotease가 존재하였다. 그러나 아직까지는 그 효소가 $(Ca^{2+}+Mg^{2+})$-ATPase를 분해하는지는 확실하지 않다.

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콩 재배가 토양 미생물 군집 활성도에 미치는 영향 (The Effects of Soybean Cultivation on Soil Microorganism Activity)

  • 백계령;이계준;김태영
    • 한국환경농학회지
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    • 제38권2호
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    • pp.76-82
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    • 2019
  • 저투입생산환경에서 콩 재배가 토양미생물군집활성도에 미치는 영향에 대한 결과는 다음과 같다. 초기 비료 및 퇴비 투입 후 유기물은 재배기간 내내 콩을 재배한 화분이 감자를 재배한 화분보다 높게 나타났으며, 토양 중 인산은 콩을 재배한 토양에 비해 감자를 재배한 토양에서 다소 높은 경향을 보였다. DHA 값은 콩을 재배한 토양이 생육기간 전반에 걸쳐 감자를 재배한 토양보다 유의하게 높게 나타나 토양미생물 활성도가 콩을 재배한 토양에서 증가됨을 알 수 있었고, 이러한 결과는 콩을 재배한 토양의 유기물함량 증가에도 영향을 미친것으로 판단된다. DGGE로 토양미생물군집을 분석한 결과 Proteobacteria 문(phylum)에 속하는 미생물들이 공통적으로 확인되었으며, 감자를 재배한 토양이 콩을 재배한 토양보다 다양한 미생물이 동정되었다. 또한, 콩 재배 토양의 높은 토양미생물활성도는 콩 재배 시 형성되는 소수의 특정한 미생물들에 의한 영향으로 판단된다.

Effects on microbial diversity of fermentation temperature (10℃ and 20℃), long-term storage at 5℃, and subsequent warming of corn silage

  • Zhou, Yiqin;Drouin, Pascal;Lafreniere, Carole
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제32권10호
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    • pp.1528-1539
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    • 2019
  • Objective: To evaluate the effects on microbial diversity and biochemical parameters of gradually increasing temperatures, from $5^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ on corn silage which was previously fermented at ambient or low temperature. Methods: Whole-plant corn silage was fermented in vacuum bag mini-silos at either $10^{\circ}C$ or $20^{\circ}C$ for two months and stored at $5^{\circ}C$ for two months. The mini-silos were then subjected to additional incubation from $5^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$ in $5^{\circ}C$ increments. Bacterial and fungal diversity was assessed by polymerase chain reaction-denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) profiling and biochemical analysis from mini-silos collected at each temperature. Results: A temperature of $10^{\circ}C$ during fermentation restricted silage fermentation compared to fermentation temperature of $20^{\circ}C$. As storage temperature increased from $5^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$, little changes occurred in silages fermented at $20^{\circ}C$, in terms of most biochemical parameters as well as bacterial and fungal populations. However, a high number of enterobacteria and yeasts (4 to $5\;log_{10}$ colony forming unit/g fresh materials) were detected at $15^{\circ}C$ and above. PCR-DGGE profile showed that Candida humilis predominated the fungi flora. For silage fermented at $10^{\circ}C$, no significant changes were observed in most silage characteristics when temperature was increased from $5^{\circ}C$ to $20^{\circ}C$. However, above $20^{\circ}C$, silage fermentation resumed as observed from the significantly increased number of lactic acid bacteria colonies, acetic acid content, and the rapid decline in pH and water-soluble carbohydrates concentration. DGGE results showed that Lactobacillus buchneri started to dominate the bacterial flora as temperature increased from $20^{\circ}C$ to $25^{\circ}C$. Conclusion: Temperature during fermentation as well as temperature during storage modulates microorganism population development and fermentation patterns. Silage fermented at $20^{\circ}C$ indicated that these silages should have lower aerobic stability at opening because of better survival of yeasts and enterobacteria.

앙상블 기반 모델을 이용한 서울시 PM2.5 농도 예측 및 분석 (Prediction and Analysis of PM2.5 Concentration in Seoul Using Ensemble-based Model)

  • 류민지;손상훈;김진수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제38권6_1호
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    • pp.1191-1205
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    • 2022
  • 복잡하고 광범위한 원인을 가진 대기오염물질 중 particulate matter (PM)은 입자의 크기에 따라 분류된다. 그 중 PM2.5는 그 크기가 매우 작아 사람이 흡입하면 인간의 호흡기나 심혈관에 질병을 유발할 수 있다. 이러한 위험에 대비하기 위해서는 국가 중심의 관리와 사전에 예방할 수 있는 모니터링 및 예측이 중요하다. 본 연구는 고농도 미세먼지의 발생이 잦은 서울시의 PM2.5를 local data assimilation and prediction system (LDAPS) 기상 관련 인자 15가지와 aerosol optical depth (AOD), 화학인자 4가지를 독립변수로 하여 앙상블 모델 두 가지 random forest (RF)와 extreme gradient boosting (XGB)로 예측하고자 하였다. 예측에 사용된 두 모델의 성능 평가와 인자 중요도 평가를 수행하였으며, 계절별 모델 분석도 수행하였다. 예측 정확도 결과, RF가 R2 = 0.85, XGB가 R2 = 0.91의 높은 예측 정확도를 보이며 XGB가 RF보다 PM2.5 예측에 적합한 모델임을 확인하였다. 계절별 모델 분석 결과, 봄에 농도가 높은 관측 값과 비교하여 예측 수행이 잘 되었다고 할 수 있다. 본 연구는 다양한 인자를 이용하여 서울시의 PM2.5를 예측하였고, 좋은 성능을 보이는 앙상블 기반의 PM2.5 예측 모델을 구축하였다.

모노리틱 칼럼을 이용한 혈장 중 펜시를로버의 HPLC 신속분석법 개발 및 이를 이용한 생물학적동등성시험 (Development of a rapid HPLC method for the determination of penciclovir in human plasma using a monolithic column and its application to a bioequivalence study)

  • 김진희;박아연;정은하;이철우;이태호;염정록
    • 분석과학
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    • 제20권4호
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    • pp.323-330
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    • 2007
  • 본 연구에서는 건강한 성인 혈장 중의 펜시클로버를 모노리틱(monolithic) 칼럼을 이용한 고성능 액체크로마토그래피(HPLC)-형광검출법으로 신속하게 분석하는 방법을 개발하였다. 충전형 ODS 칼럼보다 빠른 유속에서 고분리능을 구현할 수 있는 모노리틱 칼럼을 사용하였고, 이동상에 이온쌍 시약(ionpairing reagent)인 sodium dodecyl sulfate와 잔존 실라놀기(residual silanol group)를 차폐하는 triethylamine을 첨가하여, 용매 조성과 유량에 대한 기울기 용리(gradient elution)를 실시하였다. 그 결과, 펜시클로버와 내부표준물질로 사용한 간시클로버의 머무름시간을 4분 이내로 단축시킬 수 있었다. 확립된 방법으로 분석법 검증을 실시한 결과, $0.1{\sim}5{\mu}g/mL$의 농도 범위 내에서 검량선의 상관계수가 0.9994로 양호한 직선성을 나타내었다. 또한 하루에 5번 반복 실험하여 구한 일내 정밀성과 정확성은 1.36~8.55%, 92.8~100.0%이었고, 5일간 반복 실험하여 구한 일간 정밀성은 0.93~5.62%이었으며, 정량한계는 $0.1{\mu}g/mL$이었다. 건강한 성인 24명을 대상으로한 팜시클로버 제제의 생물학적동등성시험에 본 분석법을 적용하였으며, 생물학적동등성시험 판단기준에 따라 시험약이 대조약에 대하여 동등한 것으로 판명되었다.

CO2농도 상승과 온도 상승조건에서 광, 수분, 유기물구배에 따른 멸종위기식물인 황근(Hibiscus hamabo)의 생육과 생태적 지위폭의 변화 (Growth response and Variation of ecological niche breadth of Hibiscus hamabo, the endangered plant, according to Light, Moisture and Nutrient under elevated CO2 concentration and temperature)

  • 이수인;이응필;김의주;박재훈;조규태;이승연;유영한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제31권3호
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    • pp.279-286
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    • 2017
  • $CO_2$농도와 온도의 상승으로 인한 지구온난화가 진행되었을 때 광, 수분 그리고 유기물 구배에 따른 멸종위기식물인 황근의 생육과 생태적 지위폭의 변화를 알아보았다. 대조구(야외)와 처리구($CO_2$ + 온도 상승구)로 나누어 각각 광, 수분 그리고 유기물구배를 두어 재배하였다. 그 연구결과, 황근은 낮은 광량보다 높은 광량을 선호하나, 광량이 $787{\pm}77.76{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$을 넘어가면 높은 광량이라 하더라도 생육이 어려웠다. 또한 유기물이 없거나(0%) 너무 많은 토양(20%)에서는 생육이 어려웠다. 그러나 수분 구배에 따른 경향이 보이지 않았다. 황근의 고사율은 대조구보다 처리구에서 광량이 높은 조건을 제외한 모든 구배에서 높았다. 이는 $CO_2$와 온도가 상승하면 광에 대한 내성범위가 좁아진다는 것을 의미한다. 대조구와 처리구를 비교하였을 때, 수분구배에 따른 경향은 보이지 않았다. 유기물구배에서는 대조구보다 처리구에서 모두 고사율이 낮았는데, 이는 유기물에 대한 내성의 범위가 넓어진 것을 의미한다. 황근의 생태적 지위폭은 처리구가 대조구보다 광 구배에서 30.1% 좁아졌으며, 수분 구배에서 8.6% 그리고 유기물 구배에서 30% 넓어졌다. 따라서 $CO_2$농도와 온도의 증가로 인한 지구온난화가 진행되면, 황근의 생육은 광량에 의해서 제한될 것으로 판단된다.

Oxide perovskite crystals type ABCO4:application and growth

  • Pajaczkowska, A.
    • 한국결정성장학회:학술대회논문집
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    • 한국결정성장학회 1996년도 The 9th KACG Technical Annual Meeting and the 3rd Korea-Japan EMGS (Electronic Materials Growth Symposium)
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    • pp.258-292
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    • 1996
  • In the last year great interest appears to YBCO thin films preparation on different substrate materials. Preparation of epitaxial film is a very difficult problem. There are many requirements to substrate materials that must be fullfilled. Main problems are lattice mismatch (misfit) and similarity of structure. From paper [1] or follows that difference in interatomic distances and angles of substrate and film is mire important problem than similarity of structure. In this work we present interatomic distances and angle relations between substrate materials belonging to ABCO4 group (where A-Sr or Ca, B-rare earth element, C-Al or Ga) of different orientations and YBCO thin films. There are many materials used as substrates for HTsC thin films. ABCO4 group of compounds is characterized by small dielectric constants (it is necessary for microwave applications of HTsC films), absence of twins and small misfit [2]. There most interesting compounds CaNdAlO4, SrLaAlO4 and SrLaGaO4 were investigated. All these compounds are of pseudo-perovskite structure with space group 14/mmm. This structure is very similar to structure of YBCO. SLG substrate has the lowest misfit (0.3%) and dielectric constant. For preparation of then films of substrates of this group of compound plane of <100> orientation are mainly used. Good quality films of <001> orientations are obtained [3]. In this case not only a-a misfit play role, but c-3b misfit is very important too. Sometimes, for preparation of thin films substrates of <001> and <110> orientations were manufactured [3]. Different misfits for different YBCO faces have been analyzed. It has been found that the mismatching factor for (100) face is very similar to that for (001) face so there is possibility of preparation of thin films on both orientations. SrLaAlO4(SLA) and SrLaGaO4(SLG) crystals of general formula ABCO4 have been grown by the Czochralski method. The quality of SLA and SLG crystals strongly depends on axial gradient of temperature and growth and rotation rates. High quality crystals were obtained at axial gradient of temperature near crystal-melt interface lower than 50℃/cm, growth rate 1-3 mm/h and the rotation rate changing from 10-20pm[4]. Strong anisotropy in morphology of SLA and SLG single crystals grown by the Czochralski method is clearly visible. On the basics of our considerations for ABCO4 type of the tetragonal crystals there can appear {001}, {101}, and {110} faces for ionic type model [5]. Morphology of these crystals depend on ionic-covalent character of bonding and crystal growth parameters. Point defects are observed in crystals and they are reflected in color changes (colorless, yellow, green). Point defects are detected in directions perpendicular to oxide planes and are connected with instability of oxygen position in lattice. To investigate facets formations crystals were doped with Cr3+, Er3+, Pr3+, Ba2+. Chromium greater size ion which is substituted for Al3+ clearly induces faceting. There appear easy {110} faces and SLA crystals crack even then the amount of Cr is below 0.3at.% SLG single crystals are not so sensitive to the content of chromium ions. It was also found that if {110} face appears at the beginning of growth process the crystal changes its color on the plane {110} but it happens only on the shoulder part. The projection of {110} face has a great amount of oxygen positions which can be easy defected. Pure and doped SLA and SLG crystals measured by EPR in the<110> direction show more intensive lines than in other directions which allows to suggest that the amount of oxygen defects on the {110} plane is higher. In order to find the origin of colors and their relation with the crystal stability, a set of SLA and SLG crystals were investigated using optical spectroscopy. The colored samples exhibit an absorption band stretching from the UV absorption edge of the crystal, from about 240 nm to about 550 m. In the case of colorless sample, the absorption spectrum consists of a relatively weak band in the UV region. The spectral position and intensities of absorption bands of SLA are typical for imperfection similar to color centers which may be created in most of oxide crystals by UV and X-radiation. It is pointed out that crystal growth process of polycomponent oxide crystals by Czochralski method depends on the preparation of melt and its stoichiometry, orientation of seed, gradient of temperature at crystal-melt interface, parameters of growth (rotation and pulling rate) and control of red-ox atmosphere during seeding and growth (rotation and pulling rate) and control of red-ox atmosphere during seeding and growth. Growth parameters have an influence on the morphology of crystal-melt interface, type and concentration of defects.

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온도 상승에 따른 콩 종실의 무기영양과 단백질 및 지방 함량 평가 (The Effects of Increased Temperature on Seed Nutrition, Protein, and Oil Contents of Soybean [Glycine max (L.)])

  • 이윤호;조현숙;김준환;상완규;신평;백재경;서명철
    • 한국작물학회지
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    • 제63권4호
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    • pp.331-337
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    • 2018
  • 온도는 콩 종실의 무기영양과 단백질 및 지방함량에 영향을 주는 환경요인 중의 하나이다. 본 연구는 향후 이상고온 현상을 대비하여 자연 조건과 가장 유사하게 만들어진 온도구배 챔버에 종실비대기에서 성숙기까지 콩 종실의 무기영양과 단백질 및 지방함량 변화에 대한 연구를 수행하였다. 1. 대원콩과 풍산나물콩은 온도 상승에 따라 성숙기에 질소를 제외한 다른 무기영양은 유의한 차이를 보이지 않았다. 2. 성숙기의 단백질 함량에 있어서 대원콩은 상승된 온도에 다소 감소를 하였다. 그러나 지방 함량은 대원콩이 상승된 온도인 Ta+4에서 증가 하였으나, 풍산나물콩은 감소하였다. 3. 100립의 무게가 증가 할수록 풍산물콩은 단백질 함량이 증가 하였고, 대원콩은 지방 함량이 증가 하였다. 4. 온도 상승은 종실의 이화학적 성분들을 변화 시킬 수 있다. 이상기상으로 온도가 지속적으로 상승 되었을 때 작물의 생육과 수량에 미치는 영향도 중요하지만, 인간의 음식섭취에 있어 미네랄과 단백질 그리고 지방함량과 같은 영양소 변화에 대한 대처도 중요 할 것이다.