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축산유역 강우유출수 처리를 위한 간헐 포기식 인공습지에서 산소수지분석 (Oxygen Mass Balance Analysis in an Intermittently Aerated Wetland Receiving Stormwater from Livestock Farms)

  • 구에라 하이디;박기수;김영철
    • 한국습지학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.488-498
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    • 2016
  • 축산지역 강우유출수 처리를 위한 간헐 포기식 인공습지에서 산소공급 및 소비량을 산출하여 낮과 밤 동안의 산소수지(oxygen balance)를 분석하였다. 조류의 광합성 활동이 활발한 얕은 습지에서 주간에는 내부 생산되는 산소가 지배적이었다. 또한 조류에 의한 내호흡이 가장 큰 소비원인 것으로 분석되었으며 질산화와 탈질에 의한 소비량은 각각 전체의 약 5.35%와 6.43%인 것으로 분석되었다. 조류에 의한 과도한 양의 산소소비는 포기조작에 의한 침전조류의 재부상에 의해 초래된 것으로 후속 공정에도 지속적으로 영향을 미쳤다. 더욱이 주간에 조류의 광합성 활동에 의해 생산된 풍부한 산소량은 습지에서 발생하는 산소요구량을 충족시키기에 충분한 것으로 분석되었다. 따라서 주간에 실시되는 인위적인 포기활동은 불필요한 조작으로 판명되었다. 이와 반면에 광합성 활동이 중단되는 야간에는 조류의 내호흡작용으로 습지내부의 산소농도가 크게 저하하였으며 이는 습지에서 탈질반응을 촉진하는 것으로 추정된다. 따라서 인위적인 포기를 중단해도 유기물질 제거나 질소제거에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되며, 야간에 혐기성 상태의 지속으로 악취와 같은 문제가 발생될 수 있으므로 간헐적인 모드로 운전하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

풋땅콩 작부체계와 수확 후 잔존 유기물의 친환경적 효과 (Cropping Systems for Vegetable Peanut and Environmental Effect of Residue Incorporation in Soil)

  • 김정태;배석복;박향미;윤을수;김민태;최진용
    • 한국작물학회지
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    • 제48권6호
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    • pp.452-459
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    • 2003
  • 땅콩의 완전종실생산을 위해서는 150-180일의 생육기간이 소요되나 풋땅콩용으로 출하하면 총생육일수를 20-30일 정도 단축할 수 있을 뿐만 아니라 수확후 지상부 잔존유기물도 많이 남게 된다. 땅콩재배기간 단축에 따른 풋땅콩-무, 보리, 마늘과의 relay-cropping system에서 수확후 잔존 유기물의 토양환원 유무에 따른 각 작물들의 생육과 토양의 이화학성, 미생물상의 변화양상에 관한 기초자료를 얻어 남부지역 풋땅콩 안정생산기술을 확립하고자 수행한 시험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 작부체계별 시험후 토양경도는 풋땅콩 단작에서 가장 높았고, 토양 공 극율은 풋땅콩 단작 대비무, 보리, 마늘과 2모작 작부체계 처리에서 높 았으며 수확후 잔존유기물을 환원하였을 때 더욱 높아졌다. 2. 단작의 풋땅콩은 보리, 마늘과 2모작 작부체계상에서 재배된 풋땅콩에 비하여 도복 및 병 발생이 심하였다. 작부체계별 풋땅콩 수량은 단작에 비하여 풋땅콩-보리 및 풋땅콩-마늘 작부체계에서 증수하였으나, 유기 물 환원에 따른 수량 차이는 없었다. 3. 풋땅콩 후작의 마늘과 보리의 수량은 유기물 환원에 의하여 증대되었다. 4. C/N율이 높은 보리짚의 토양 환원에서 질소무기량이 증가하였고, 풋땅콩-보리와 풋땅콩-마늘의 작부체계에서 Pseudomonas spp.균 및 Trichoderma spp.균의 밀도가 높아져 풋땅콩의 친환경 작부체계로 추정되었다

Production of Adventitious Ginseng Roots Using Biorectors

  • Yu, Kee-Won;Hahn, Eun-Joo;Paek, Kee-Yoeup
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권4호
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    • pp.309-315
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    • 2000
  • Panax ginseng is an important medicinal plant that has been used worldwide for geriatric, tonic, stomachic, and aphrodisiac treatments. Ginsenosides contained in the ginseng root are the main substances having active functions for human body. The price of ginseng is very expensive due to a complex process of cultivation, and the yield of ginseng is limited, which cannot meet the demand of the increasing market. Researchers have applied plant biotechnology to solve the problems but there are still things to be determined towards ginsenoside production by large-scale adventitious root culture. In this experiment, 5 to 20 liter bioreactors were employed to determine optimal conditions for adventitious root culture and ginsenoside production of Panax gineng. Callus was induced from the ginseng root on MS agar medium containing 1.0 mg. $L^{-1}$ 2,4-D and 0.1 mg. $L^{-1}$ kinetin. Then the callus was cultured on MS agar medium supplemented with 2.0 mg. $L^{-1}$ IBA, 0.1 mg. $L^{-1}$ kinetin, and 30 g. $L^{-1}$ to induce adventitious roots. The maximum root growth and ginsenoside production were obtained in 1/2 MS medium. 2.0 mg. $L^{-1}$ naphthalene acetic acid resulted in greater root growth than 2.0 mg $L^{-1}$ indole-3-butyric acid. Ginsenoside content increased with 2.0 mg. $L^{-1}$ benzyl adenin or kinetin. High concentrations of benzyl adenin (above 3.0 mg. $L^{-1}$ ) decreased the adventitious root growth and ginsenoside productivity. N $H_{4}$$^{+}$ inhibited the ginsenoside accumulation, while high concentrations of $K^{+}$, $Mg_{2}$$^{+}$, and $Ca_{2}$$^{+}$ increased it. N $H_{4}$$^{+}$ at 0.5 and 1.0 times of the normal amount in 3/4 SH medium resulted in the greatest biomass increase, but the highest ginsenoside productivity was obtained when N $O_{3}$$^{-}$ was used as the sole nitrogen source in the medium. Most microelements at high concentrations in the medium inhibited the root growth, but high concentrations of MnS $O_4$enhanced the root growth. Root dry weight increased with increasing sucrose concentrations up to 50 g. $L^{-1}$ , but decreased from 70 g $L^{-1}$ Ginsenoside productivity was maximized at the range of 20 to 30 g. $L^{-1}$ sucrose. In the experiment on bioreactor types, cone and balloon types were determined to be favorable for both adventitious root growth and ginsenoside production. Jasmonic acid was effective for increasing ginsenoside contents and Rb group ginsenosides mainly increased. These results could be employed in commercial scale bioreactor cultures of Panax ginseng.x ginseng.

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농어촌지역 한방 외래 다빈도 상병의 의료이용 변이분석 (Variation Analysis of Medical Service Utilization in Oriental Medicine Frequent Disease of Rural Area)

  • 장용명
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제14권2호
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    • pp.713-720
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    • 2013
  • 본 연구는 의과 일부 상병에 국한된 지역간 의료이용변이 연구의 범위를 한방으로 확대하여 다양한 실증적 연구기반을 마련하고 의과 상병의 지역간 의료이용변이가 한방에서도 존재하는지, 존재한다면 그 요인은 무엇인지를 파악하여 한방 의료서비스의 합리적 이용을 위한 정책수립에 필요한 기초 자료를 제공하는데 그 목적이 있다. 2010~2011년 건강보험 자료에서 의과, 한방외래 다빈도 10대 상병을 선정하고 86개 군 지역을 대상으로 지역 간 의료이용 변이여부를 분석하였다. 분석결과 한방에서도 지역별의료이용변이가 존재하는 것으로 나타났는데 내원일당진료비는 공급자측면 보다는 수요자특성이 주요한 요인으로 작용하였고 수진자당진료비는 공급자와 수요자특성이 동시에 주요한 요인으로 작용하였다. 따라서 한방 의료서비스의 합리적 이용을 위한 의료의 과다이용과 미 충족 방지를 위해 한방 의료서비스 표준화, 한방의료 역할강화, 올바른 의료이용과 불필요한 의료행위를 줄이기 위한 정보제공 및 정보공유 확대정책이 필요하다.

W국외 모니터링 사례를 통한 해상풍력발전의 환경적 영향 고찰 (A Study on the Environmental Impact of Offshore Wind Farms Through Monitoring Case in Overseas Country)

  • 맹준호;조범준;임오정;서재인
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.276-289
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    • 2013
  • 해상풍력발전 단지를 개발함에 있어 전력수급과 경제성 논리에만 초점이 맞춰짐으로써 여러 가지 환경적 문제들이 발생하고 있으며, 이에 따른 지역사회의 갈등이 유발되고 있는 실정이다. 특히 최근에 국내 해역의 풍황과 해황 조건 등을 중심으로 해상풍력에 대한 입지와 개발량에 대한 연구가 이루어져 왔으나, 해양환경 및 해양생태계에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 부족하다. 유럽의 해상풍력발전 선진국에서는 개발 사업에 뒤따르는 환경 모니터링이 활발히 진행되고 있는 데 비해, 국내에서는 해상풍력을 설치하고 운영할 때에 발생할 수 있는 환경적 영향에 관한 모니터링 자료가 전무하다. 따라서 본 연구에서는 국외 해상풍력의 모니터링 사례 및 참고문헌의 사례를 분석함으로써 공사 시와 운영 시의 환경적 영향과 국내 해역에 적합한 환경영향평가 단계에서의 가이드라인을 제시하였다. 이에 따라 궁극적으로는 해상풍력개발에 따른 환경영향을 최소화하고 환경영향평가의 행정절차에 소요되는 협의기간을 단축시키는 데에 목적이 있다.

항공기용 유압 펌프의 맥동 압력에 의한 감쇄기 용접부위 균열 개선 연구 (The Vibration Effect by Induced Pulsation Pressure to the Fatigue Crack of the Dampener Fitting Welding Zone)

  • 신재혁;김태환;강구헌;하도준
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.677-687
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    • 2017
  • 항공기는 운용 중에 엔진, 유압펌프, 공력 등에 의한 진동 환경에 노출이 되어 기계구조와 각종 구성품이 고주기 피로로 인해 균열이나 파괴가 될 수 있다. 통상적으로 항공기용 유압 펌프는 액셜 피스톤 타입이 주로 적용되고 있으며, 펌프의 특성상 연속적인 회전에 의한 유량 맥동 발생은 필연적으로 수반된다. 이러한 유압펌프 맥동에 의한 진동을 감소시키기 위해 설치된 Dampener Fitting의 용접 부위에서 균열이 발생하였다. 용접 부위 균열의 원인 파악을 위해 파단면 분석 및 성분분석을 수행하였고, 균열 방지를 위한 설계 개선사항으로 일체형 Fitting 가공 방식을 적용하였다. 일체형 Fitting의 적용 타당성에 대한 설계검증을 위해 구조건전성 응력 해석, 피로수명 해석, 인증시험 및 항공기 체계 장착 시험을 수행하였다. 개선방안에 대한 해석 결과 재료의 요구수명 및 각종 시험의 요구조건에 만족하는 결과를 얻었으며, 개선방안을 운영 항공기에 적용 할 수 있는 것을 객관적으로 검증하였다.

교류전기철도 병렬급전 운영을 위한 위상조정장치 제어기법 (A Control Method of Phase Angle Regulator for Parallel-Feeding Operation of AC Traction Power Supply System)

  • 이병복;최규형
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권5호
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    • pp.672-678
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    • 2020
  • 교류전기철도 급전시스템에 병렬급전방식을 적용할 경우, 전동차 부하로 인한 전압강하 및 최대순시부하를 감소시켜 급전구간을 연장하고 급전용량을 향상시킬 수 있다는 장점이 있다. 그러나 변전소 간에 위상차가 있을 경우 순환전력이 발생하기 때문에 적용이 제한되며, 전동차 운행에 따른 부하 분포에 따라 변전소 부하 불균형이 커져서 급전용량이 저하되는 문제점이 있다. 본 논문에서는 변전소 위상차 및 전동차 부하분포에 따라 변동하는 순환전력을 실시간 제어하고 변전소 부하 불균형을 해소하기 위하여 사이리스터 제어 위상조정장치 (TCPAR: Thyristor Controlled Phase Angle Regulator, 이하 TCPAR)를 적용하는 방식을 제안하고, 이를 구현하기 위한 검토를 수행하였다. 전기철도 급전 시스템에 TCPAR을 적용하기 위한 제어 기법으로서, 변전소 공급전력을 입력으로 이용하여 변전소 위상차 및 전동차 부하 분포에 따라 변동하는 순환전력과 변전소 부하 불균형을 효과적으로 억제하는 제어모델을 제시하였다. PSCAD/EMTDC를 이용한 시뮬레이션 결과, 전기철도 병렬급전에 제안한 TCPAR을 적용함으로써 변전소 위상차 및 전동차 부하분포에 따라 변동하는 순환전력 및 변전소 부하 불균형을 효과적으로 억제시킬 수 있다는 것을 확인하였다. 제안 기법을 전기철도 병렬급전에 적용할 경우, 병렬급전 적용 범위를 확대하고 급전용량을 증가시킬 수 있을 것으로 기대된다.

ZnO nanostructures for e-paper and field emission display applications

  • Sun, X.W.
    • 한국정보디스플레이학회:학술대회논문집
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    • 한국정보디스플레이학회 2008년도 International Meeting on Information Display
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    • pp.993-994
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    • 2008
  • Electrochromic (EC) devices are capable of reversibly changing their optical properties upon charge injection and extraction induced by the external voltage. The characteristics of the EC device, such as low power consumption, high coloration efficiency, and memory effects under open circuit status, make them suitable for use in a variety of applications including smart windows and electronic papers. Coloration due to reduction or oxidation of redox chromophores can be used for EC devices (e-paper), but the switching time is slow (second level). Recently, with increasing demand for the low cost, lightweight flat panel display with paper-like readability (electronic paper), an EC display technology based on dye-modified $TiO_2$ nanoparticle electrode was developed. A well known organic dye molecule, viologen, was adsorbed on the surface of a mesoporous $TiO_2$ nanoparticle film to form the EC electrode. On the other hand, ZnO is a wide bandgap II-VI semiconductor which has been applied in many fields such as UV lasers, field effect transistors and transparent conductors. The bandgap of the bulk ZnO is about 3.37 eV, which is close to that of the $TiO_2$ (3.4 eV). As a traditional transparent conductor, ZnO has excellent electron transport properties, even in ZnO nanoparticle films. In the past few years, one-dimension (1D) nanostructures of ZnO have attracted extensive research interest. In particular, 1D ZnO nanowires renders much better electron transportation capability by providing a direct conduction path for electron transport and greatly reducing the number of grain boundaries. These unique advantages make ZnO nanowires a promising matrix electrode for EC dye molecule loading. ZnO nanowires grow vertically from the substrate and form a dense array (Fig. 1). The ZnO nanowires show regular hexagonal cross section and the average diameter of the ZnO nanowires is about 100 nm. The cross-section image of the ZnO nanowires array (Fig. 1) indicates that the length of the ZnO nanowires is about $6\;{\mu}m$. From one on/off cycle of the ZnO EC cell (Fig. 2). We can see that, the switching time of a ZnO nanowire electrode EC cell with an active area of $1\;{\times}\;1\;cm^2$ is 170 ms and 142 ms for coloration and bleaching, respectively. The coloration and bleaching time is faster compared to the $TiO_2$ mesoporous EC devices with both coloration and bleaching time of about 250 ms for a device with an active area of $2.5\;cm^2$. With further optimization, it is possible that the response time can reach ten(s) of millisecond, i.e. capable of displaying video. Fig. 3 shows a prototype with two different transmittance states. It can be seen that good contrast was obtained. The retention was at least a few hours for these prototypes. Being an oxide, ZnO is oxidation resistant, i.e. it is more durable for field emission cathode. ZnO nanotetropods were also applied to realize the first prototype triode field emission device, making use of scattered surface-conduction electrons for field emission (Fig. 4). The device has a high efficiency (field emitted electron to total electron ratio) of about 60%. With this high efficiency, we were able to fabricate some prototype displays (Fig. 5 showing some alphanumerical symbols). ZnO tetrapods have four legs, which guarantees that there is one leg always pointing upward, even using screen printing method to fabricate the cathode.

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식물 지방산 생산량의 증진을 위한 생명공학 연구현황 (Current biotechnology for the increase of vegetable oil yield in transgenic plants)

  • 이경렬;최윤정;김순희;노경희;김종범;김현욱
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제38권4호
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    • pp.241-250
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    • 2011
  • 식물유의 거의 대부분은 triacylglycerol (TAG) 형태로 종자에 축적되어있으며 이는 종자가 발아할 때에 필수적인 에너지공급원이자 동물과 인간들에게 필수지방산과 중요한 에너지원이다. 최근 식용유의 건강기능성으로 수요증가와 더불어 바이오디젤과 산업원료 등의 산업적 수요도 증가함에 따라 더욱 중요한 자원이 되고 있다. 그래서 생명공학기술로 종자유의 함량을 증진하고자 하면 지질 생합성에 탄소의 유입에 관여하는 조절 유전자를 과발현 또는 억제하는 것이 결정적으로 중요하다. 본 총설에서는 지질함량에 영향을 미치는 것으로 여겨지는 후보 유전자들에 대해 기술하고 이들의 지방 함량 증대 가능성을 조사하였다. 식물의 지방산의 생합성과 종자유의 축적에 관여하는 유전자들은 크게 구분하자면 첫째, TAG가 생합성되기 위해 필요한 전구체를 합성하는 유전자, 둘째, 지방산합성과 TAG 축적에 관여하는 유전자, 셋째, 종자 발달과 종자유 축적에 관여하는 전사인자 유전자가 있다. 종자유 함량을 결정하는 대사들은 앞에서 언급했듯이 매우 복잡하기 때문에 최근에 전사인자의 조절이 다수의 지방생산 대사 유전자를 동시 조작하여 형질전환 식물에서 종자유 함량이 증진하는 것보다 더 바람직한 접근법으로 여겨지고 있다. 그러나 전사조절유전자의 과발현에 의해 나쁜 농업형질의 유도 같은 문제점도 해결해야 한다.

아데노바이러스를 이용한 바이러스 제거율 평가를 위한 기법 개발 (Development of Techniques for Evaluating the Virus Removal Rate using Adenovirus)

  • 조윤정;임재원;백다운;이상훈;이인수;이혜영;박동희;정동주;김태우
    • 상하수도학회지
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    • 제29권6호
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    • pp.633-641
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    • 2015
  • Waterborne infectious disease is induced by several pathogenic microbes such as bacteria, viruses and protozoans, and the cases caused by viral infection is currently increasing. Water treatment process could reduce the number of virus in the water, but there were many difficulties to completely remove the virus particles from water. Therefore, the membrane separation technology which was reported to effectively remove pollutants from raw water has attracted increasing attention and demand. Since its efficiency has been introduced, demands for evaluation method toward the membrane filtration process are increasing. However, progression of the method development is slow due to the difficulties in cultivation of several waterborne viruses from animal models or cell culture system. To overcome the difficulties, we used adenovirus, one of the commonly isolated pathogenic waterborne viruses which can grow in cell culture system in vitro. The adenovirus used in this study was identified as human adenovirus C strain. The adenovirus was spiked in the raw water and passed through the microfiltration membrane produced by Econity, a Korean membrane company, and then the viral removal rate was evaluated by real-time PCR. In the results, the amount of virus in the filtered water was decreased approximately by 5 log scale. Because coagulant treatment has been known to reduce filtering function of the membrane by inducing fouling, we also investigated whether there was any interference of coagulant. In the results, we confirmed that coagulant treatment did not show significant interference on microfiltration membrane. In this study, we found that waterborne virus can be effectively removed by membrane filtration system. In particular, here we also suggest that real-time PCR method can rapidly, sensitively and quantitatively evaluate the removal rate of virus. These results may provide a standard method to qualifying membrane filtration processes.