본 연구는 유기성폐기물의 혼합슬러지를 개량형 단상 혐기성 소화공정에서 각각의 혼합비율에 따른 바이오가스 생산효율 향상에 관한 연구로, 연구에 사용된 유기성폐기물의 종류는 하수 생슬러지, 음폐수 및 가축분뇨이다. BMP test를 통해 잠재적 메탄발생량을 확인한 결과 단일시료의 경우 가축분뇨가 $1.55m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 평가되었고, 혼합시료(생슬러지, 음폐수, 가축분뇨)의 경우는 각각의 비율을 50% : 30% : 20%로 하였을 때 $0.43m^3CN4/kgVS$로 가장 높게 나타났다. 반면 실증플랜트에서 혼합슬러지 최적 혼합비율은 생슬러지(68.5) : 음폐수(18.0) : 가축분뇨(13.5)로 나타나 BMP test와 다소 상이한 결과를 보였다. 이는 혼합슬러지 성상변화와 체류시간 등 소화조 운전조건 변화에 기인한 결과로 판단되며, 단상 혐기성 소화조의 바이오가스 생산량이 $2,514m^3/d$, 메탄함량 62.8%로 조사되어 설계능력인 바이오가스 생산량 $2,319m^3/d$ 기준으로 볼 때 최대성능을 발휘하는 것으로 평가되었다. 아울러 본 연구를 통해 혐기성 소화방식에 있어 소화조의 안정적인 운영과 소화효율 측면에서 고효율 방식인 2상 소화방식을 도입하는 것이 유리하나 기존의 단상 소화방식에 있어서도 소화효율 개선 및 성능향상이 가능하다는 것을 알 수 있었다.
$CO_2$ 흡수제와 액체섬광계수기를 이용하여 간단하고 정밀한 $^{14}C$ 정량법을 개발하였다. 또한, 대기 및 생물시료중 $^3H$ 및 $^{14}C$ 동시포집을 위한 대기시료 포집장치 및 연소장치를 개발하였다. 본 연구에서 개발한 대기중 $CO_2$ 포집장치의 포집율은 73-89%였으며 연소장치의 연소율은 97%를 나타내었다. 측정시료 조제시 흡수제와 섬광체와의 최적 혼합비는 1:1 였으며 측정시료중 $^{14}C$의 비방사능 농도는 시료조제 후 70일까지 변화하지 않고 매우 안정한 상태를 유지하였고 검출하한치는 0.025 Bq/gC로써 자연준위의 $^{14}C$ 분석에도 활용 가능하였다. 또한, 본 분석법에 의한 $^{14}C$ 분석결과는 벤젠합성범에 의한 결과와 ${\pm}6%$ 오차범위 내에서 상호간 잘 일치하였다. 본 연구에서 검토한 방법을 이용하여 1996년 10월 대전지역 대기중 $^{14}C$의 비방사능을 측정한 결과 0.26-0.27 Bq/gC의 범위로써 전형적인 자연준위를 나타내었다. 한편, 월성 원자력발전소로부터 lkm 떨어진 지점에서의 대기중 $^{14}C$C 비방사능은 $0.54{\pm}0.03$ Bq/gC였으며, 솔잎 및 채소류중 $^{14}C$의 비방사능은 각각 0.56-0.67 Bq/gC 및 0.23-1.41 Bq/gC의 농도범위를 나타내었다.
본 연구는 현재 국내에서 조경수 및 가로수로 이용되고 있는 상록활엽수들 중 Cinnamomum camphora Sieb., Camellia japonica L., Quercus glauca Thunb., Machilus thunbergii., Dendropanax morbifera LEV., Daphniphyllum macropodum Miq.., Raphiolepis indica var. umbellata (Thunb.) Ohashi. 등 7 수종에 대해서 내건성을 비교분석하기 위해 진행되었다. 수종별 내건성을 분석하기 위하여 2016년 9월 5일~10월 5일까지 30일간 무관수 처리하였고 5일 간격으로 수종별 건중량, 잎의 상대함수량, 상대수분손실량, 전해질 용출 등을 측정하여 내건성을 비교하였다. 4가지 측정방법으로 비교한 결과 C. japonica > R. indica > Q. glauca > M. thunbergii, D. morbifera > D. macropodum > C. camphora 순으로 내건성이 강한 것으로 나타났다. 비선형 회귀분석의 로지스틱 모델을 사용하여 수종별 건조처리에 따른 치사기간을 분석한 결과 22.7~37.6일의 범위로 측정되었으며, C. japonica 37.6일, R. indica 36.8일, Q. glauca 35.3일, M. thunbergi 31.0일 등으로 30일 이상으로 높은 내건성을 보인 반면, C. camphora 22.7일, D. morbifera 27.5일, D. macropodum 22.8일로 수분결핍에 따른 건조저항성이 낮은 것으로 조사되었다. 즉, 상록활엽수 7수종 중 C. japonica, R. indica, Q. glauca는 수분스트레스에 저항하는 적응력을 보였기에 시기를 조정하여 식재하면 안정적인 가로수 조성이 가능할 것으로 판단된다.
본 연구는 재조합 단백질 A를 생산하기 위한 정제공정 즉, 생산공정은 양이온교환칼럼(SP)과 음이온교환칼럼(Q)을 통하여 정제한 후 최종 재조합 단백질 A를 생산하게 되는데, 공정단계별로 생산된 시료를 바로 다음단계 공정으로 가지 못하는 경우 보관을 하는데 있어 안정성 확보 문제를 가지고 있다. 이에 본 연구에서 생산공정에서 생산된 시료를 보관 했을때 적정 보관조건과 시간을 알아보고자 하는데 목적이 있다. 즉, 공정시료의 저장방법 및 저장기간 설정과 경시변화에 따른 품질의 안정성의 평가를 목적으로 한다. 실험항목은 엔도톡신, SDS PAGE, HPLC 순도 그리고 농도이다. 실험결과 양이온교환칼럼 통과 후 냉장($4^{\circ}C$), 실온보관에서 SDS PAGE는 major band, 엔도톡신은 5.0 Eu/mg이하, 농도에서는 평균 8.21~8.24 mg/mL, RSD% 0.10~0.62%, 그리고 HPLC 순도 214 nm에서 평균 99.24~99.37%, RSD% 0.22~0.29%, 280 nm에서 평균 89.72~89.80%, RSD% 0.62~1.26%로서 다소 안정된 결과를 나타내었다. 음이온칼럼통과 후 냉장($4^{\circ}C$), 실온보관에서 SDS PAGE major band, 엔도톡신 0.5 Eu/mg이하, 농도는 평균 5.59 mg/mL, RSD% 0.03~0.10% 그리고 HPLC 순도 214 nm에서 평균 99.74%, RSD% 0.10~0.11%, 280 nm에서 평균 96.16~96.85%, RSD% 0.72~1.13%의 결과를 보였다. 상기의 실험결과로 재조합 단백질 A 제조공정시료의 실온과 $4^{\circ}C$에서 7~8 일 그리고 20~21 일 보관은 물질분해 특성이 없이 안정성이 확보 되었다는 결론을 얻을 수 있었다.
동백잎에 함유된 유용 성분을 식품 소재로 이용 또는 제품화 하는데 필요한 열수추출 조건을 추출물의 회수율, 함유성분의 안정성 및 항산화 활성을 기준으로 검토하였다. 동결건조 시료 5.26g(신선중량 30g 상당량)에 대해 추출 용액(증류수)의 용량(100-600 mL, 6단계)을 달리하여 $90^{\circ}C$에서 30분 추출한 결과, 추출물의 회수율 변화는 1% 이내로 큰 차이가 없었다. 그들 각 시료를 HPLC로 분석한 결과, 추출물 중에 함유된 화합물들에도 거의 변화가 없었다. 그러나 그들 각 시료의 항산화 활성은 추출 용매의 용량 증가와 비례하는 경향을 보였으며, 300 mL 추출 군(73.99%)에서 가장 활성이 높았던 600 mL 추출 군(79.83%)에 근접한 2번째로 높은 활성을 보였다. 한편 동결건조시료 5.26g에 증류수 100 mL를 가한 시료에 대해 추출시간(10, 30, 60, 120분)을 달리하여 용량별 추출조건의 검토시와 동일 사항을 검토하였다. 그 결과 추출물의 회수율은 추출 시간이 길어질수록 증가하는 경향이 관찰되었다. 그러나 추출 시간이 30분 이상이 되면, HPLC 상에서 화합물들의 변화 경향이 현저해짐을 알 수 있었고, 항산화 활성 또한 30분 이후부터 급격히 감소되어짐이 확인되었다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 동결건조 동백잎의 열수추출조건은 건조시료(g)의 약 60배(mL) 양의 증류수를 이용하여 $90^{\circ}C$에서 30분간 추출하는 것이 가장 효율적이라고 판단되었다.
2006년 9월 충청북도 농업기술원 내 백미속 약용작물, 큰조롱과 넓은잎 큰조롱 시험포장에서 바이러스병 조사를 수행하였다. 각 시험구별 바이러스 발병률은 20-80%의 범위였으며, 뿌리로 번식한 경우가 종자로 번식한 경우보다 발병률이 두 배 정도로 높았다. 두 약용식물에서는 모자이크, 얼룩, 괴저, 황화, 퇴록반점, 기형 등 매우다양한 바이러스 병징이 관찰되었다. 전자현미경 분석결과 대부분의 시료에서 390-730 nm 길이의 사상형 입자가 관찰되었으며, 바이러스 병징을 보인 시료 중 일부에서는 바이러스 입자가 관찰되지 않은 것도 있었다. 전형적인 모자이크 증상을 보이는 큰조롱 잎을 순화하여 약 430-845 nm 길이의 사상형 입자를 얻을 수 있었다. 순화한 바이러스로부터 분리된 RNA를 이용하여 염기서열 분석을 실시한 결과 포티바이러스속 P3과 외피단백질 유전자의염기서열을 얻을 수 있었으며, BLAST 분석결과 포티바이러스속 바이러스들과 각각 약 26-38%와 62-72% 상동성을 나타내었다. 순화한 바이러스의 SDS-PAGE 분석에서 염기서열 분석으로 예상되는 약 30kDa의 외피단백질을 확인하였다. 7과 21종의 지표식물을 사용한 생물검정에서 Chenopodium quinoa에서 접종엽의 국부병반과 함께 전신적 황화반점 증상을 나타냈으며, 나머지 지표식물에서는 감염되지 않았다. 채집된 큰조롱과 넓은잎 큰조롱시료를 특이 프라이머를 이용한 RT-PCR 방법으로 진단한 결과 병징을 보인 모든 시료에서 양성반응이 나타났으며, 병징을 보이지 않는 7점 중 5점의 시료에서 양성반응을 나타내었다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 본 바이러스는 포티바이러스속의 새로운 종으로 확인되었으며, 우리나라가 원산지인 큰조롱에서 최초로 발견된 바이러스인 점에서 Keunjorong mosaic virus(KjMV)로 명명하고자 한다.
매일 단위로 수신되는 MODIS 인공위성자료를 이용하여 계산한 시계열 식생지수 자료는 1년 주기의 생물계절 특성을 나타내는 복잡한 파형으로 표현될 수 있다. 이러한 복잡한 파형도 단순한 파형의 합성으로 이루어지는데 이산 퓨리에 변환 분석 기법은 이들을 각각의 하모닉들로 추출해 내어 다양한 주기별로 생육을 달리하는 식생의 특성을 설명할 수 있다. 특히 이산 퓨리에 분석을 통해 도출된 시계열 식생지수 자료의 1차 하모닉 값은 1년 동안 변화하는 총 잎의 생장량을 나타내는 것으로써 나무의 상대성장회귀식 추정에 의해 식생이 1년 동안 탄소를 흡수한 양을 나타내는 지상부 바이오매스양을 설명한다. 따라서 1차 하모닉 값의 변화량은 1년 동안 식생이 탄소를 흡수하는 양을 나타낸다고 할 수 있는데, 시계열 MODIS 자료에서 추출된 6220여개의 표본들의 1차 하모닉 10년 평균값과 산림청의 입목 축적량 데이터를 통해 추정된 연간 단위면적당 이산화탄소 흡수량을 이용하여 수종별 비례상수를 도출할 수 있었다. 남한 산림지역에 한하여 총 이산화탄소 흡수량은 2000년 이후 10년 평균 약 5천6백만톤으로 계산되었고 이것은 발표된 남한 산림의 연간 이산화탄소 흡수량에 근접하였다. 본 연구에서 제시한 방법은 보편적 비례상수를 이용하여 식생의 연간 탄소 흡수량을 추정함으로써 시계열 위성영상 자료를 이용하여 매년 변화하는 산림의 이산화탄소 흡수량 지도를 반복하여 정량적으로 제작할 수 있는 환경공간정보를 제공한다.
본 연구는 개발 사업의 경관평가에 있어 객관적이고 구체적인 조망점 선정기준 및 방법을 제시함으로써 올바른 경관평가 및 계획 수립의 기초자료를 제공하였다. 연구결과를 요약하면, 먼저 선행연구를 바탕으로 조망점 선정기준인 조망성, 공공성 및 경관변화성을 설정하였으며, 각각의 선정기준의 평가지표를 구축하였다. 조망성의 경우 거리와 방향에 따라 경관변화와 실제 조망 가능한 지역을 추출하기 위해 시거리, 조망방향, 지형요소, 가시권을 평가지표로 하여 GIS를 통해 분석하였으며, 공공성은 공적 활동이 일어나는 장소로 행정시설, 교육시설 등 13개 평가지표를 설정하고, AHP 분석을 통해 지표별 중요도를 바탕으로 공공성을 분석하였다. 마지막으로 경관변화성은 대상지의 조성 전후 자연경관의 변화율을 분석하였다. 이러한 선정기준을 실제 사례지에 적용하기 위해 먼저 조망성 및 공공성의 분석 결과를 중첩하여 예비조망점을 선정하고, 각각의 예비조망점에서 경관변화성을 분석하여 경관 변화가 큰 지역을 중심으로 최종 조망점을 선정하는일련의 과정을 구축하였다. 조망점 선정기준을 대구광역시 삼덕3 주거개선지구에 적용한 결과, 조망성은 남쪽 원경지역이 가장 넓은 범위에서 대상지를 조망할 수 있는 것으로 나타났으며, 공공성은 5차선 이상의 도로가 가장 넓은 면적을 가지는 것으로 분석되었다. 다음으로, 조망성 및 공공성을 중첩 분석하여 총 48개의 예비 조망점을 설정하였으며, 각각의 예비 조망점에서 경관변화성을 분석한 결과, 삼덕동 우체국 지점이 28.07%로 가장 큰 경관변화율을 가지는 것으로 분석되었다. 최종적으로 근경, 중경, 원경지역에서 각각 3개씩 총 9개의 조망점을 선정하였다. 이러한 일련의 과정을 통해 선정된 조망점은 다수의 전문가 의견이 반영되었으며, GIS 프로그램을 활용하는 등 일련의 과정을 통해서 선정되었기 때문에 경관평가의 객관성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.
황철석 (Pyrite, FeS2)을 함유한 잠재특이산성토는 강하류 삼각지 토양, 간척지 등의 해성토뿐만 아니라, 영일만과 같은 융기해성토 지대, 내륙의 선상지하단 유기물이 많은 암흑색 토층이 있을 때에 존재하는 수가 있다. 또한 안산암 지역의 열수작용에 의해 생성되어 암맥을 따라 형성된 황철석이 광산개발이나 도로건설로 절취사면에서 노출되어 산화되면 매우 강한 산성을 띠는 특이산성토층을 형성하여 주변농경지에 피해를 주고 있다. 현재 잠재특이산성토양의 판정은 현장에서는 과산화수소로 반응 시 수증기발생 정도로 판단하거나 실내실험에서는 전황 (Total-S)성분의 함량으로 판단한다. 하지만 이들 방법은 시군농업기술센터 및 현장 진단 시 적용이 용이하지 않다. 산발생 능력평가 중 순산 발생능력실험 (Net Acid Generation, NAG pH)은 대상지역의 산성발생 가능성에 대한 예측을 정량적 계산으로 가능하다. 순산발생능력실험을 이용하여 전황함량과 NAG pH와의 상호관계를 통해 특이산성토양 판정을 제안하기 위해 화산기원의 잠재특이산성 토양과 사양질 토양을 일정비율로 혼합된 토양과 특이산성토양인 김해통과 해척통 토양에 대해 실험을 수행하였다. 전황의 함량이 0.75% 이상인 시료의 NAG pH가 2.5이며 0.75-0.50%의 중간 특이산성토양은 NAG pH 3.0으로 측정되었다. 그리고 전황 함량이 0.5-15% 약한 특이산성 토양은 NAG pH 3.8로 측정되었다. 따라서 순산발생량은 NAG pH를 이용하여 토양 내 황철석을 모두 산화시키고 pH를 측정하여 pH 3.8이하인 토양은 특이산성토양으로 구분하는 것이 타당할 것으로 판단되었다.
2009년 이른 여름 동중국해 동부의 대륙사면을 대상으로 해양환경과 소형 식물플랑크톤 군집을 조사하였다. 수온약층은 뚜렷하지 않고 수심에 따라 완만하게 감소하였다, 염분은 표층에서 낮고 비교적 깊은 수심까지 균일한 분포를 보이나, 중간 수층이하에서는 수심과 비례하여 150~200 m에서 최댓값을 보인 다음 감소하였으나, 변화 폭은 크지 않았다. sigma-t의 변화는 수온에 의해 지배되어, 표층에서 수심과 함께 완만히 증가하여 약 500 m에서 표층보다 약 3 $kg/m^3$ 높은 값을 나타내었다. 광량은 해수 표층에서 급격히 감소하여, 보상심도는 약 100 m 수심에 위치하였다. 엽록소 a의 연직분포는 수온이나 염분보다 광량에 더욱 영향을 받는 것으로 나타났으며, 보상심도에서 최댓값을 나타내었다. 소형 식물플랑크톤 군집은 56속 103종으로 비교적 다양하였고, 세포밀도 역시 엽록소 a가 최댓값을 나타내는 수심에서 112.0~470.0 cells/L로 가장 높게 나타났다. 우점종에서 극우점하는 종은 없고, 낮은 점유율로 다양한 종이 출현하지만, 일부 정점에서 규질편모조류인 Octactis octonaria나 규조류인 Leptocylindrus mediterraneus에 의해 26%의 우점율은 나타내는 것은 이례적이다. 본 연구의 결과는 개방된 빈영양 해역의 식물플랑크톤 등 미소생물의 군집 해석은 표층, 중층 및 저층과 같은 일정 수심 간격의 조사가 아닌, 해양환경의 연직분포나 엽록소 최대층의 파악과 같은 연속관측의 결과와 연계된 생태연구가 필수적임을 지적하고 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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