• 제목/요약/키워드: Kinetics analysis

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집속 회전형 X-선원과 이차원 검출기를 이용한 광물의 실시간 상전이 연구 (In-situ Phase Transition Study of Minerals using Micro-focusing Rotating-anode X-ray and 2-Dimensional Area Detector)

  • 성동훈;이용문;이용재
    • 자원환경지질
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    • 제45권2호
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    • pp.79-88
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    • 2012
  • 최근 개발된 상용 X-선원들은 기존 선원들에 비하여 비약적으로 증가된 휘도와 집속율을 보임으로써 다양한 형태의 연구실 규모의 분말회절 분석을 가능하게 하고 있다. 더욱이, 개선된 소프트웨어 및 시료환경 장치와 더불어 2차원 검출기의 성능향상은 다양한 온도, 압력하에서의 상전이 현상 및 이온교환 반응과 같은 새로운 형태의 실시간 및 시간분해 회절실험을 가능하게 하고 있다. 본 논문에서는 (1) 나트로라이트의 이온교환 특성에 관한 실시간 측정, (2) 이온교환된 나트로라이트의 탈수 및 열팽창 특성에 관한 실시간 측정, (3) 이온교환된 나트로라이트의 정수압(靜水壓) 하에서의 상전이 현상의 관찰 등의 내용을 소개하고자 한다. 측정된 회절자료의 양과 품질은 각 반응의 진행경로를 확인할 수 있게 하고 선택된 자료의 리트벨트 분석을 통해 구조해석까지 가능케 한다. 이와 같은 형태의 개별 연구실 기반 실시간 회절분석 연구는 추후 연관되어 수행될 방사광가속기를 이용한 보다 특화된 실험에 대한 사전 예측성을 더욱 증가시킬 것으로 사료된다.

시설재배 엇갈이배추 중 살균제 Mandipropamid의 수확시기별 잔류 특성 (Dissipation Pattern of a Fungicide Mandipropamid in Korean Cabbage at Different Harvest Times under Greenhouse Conditions)

  • 정명근;안경근;김기쁨;황영선;권찬혁;강인규;이영득
    • 원예과학기술지
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    • 제34권4호
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    • pp.644-654
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    • 2016
  • 본 연구는 엇갈이배추 재배기간 중 mandelamide계 살균제인 mandipropamid를 수확 10일전 1회 살포한 후 각각 0(2시간 이내), 1, 3, 5, 7, 및 10일 후에 엇갈이배추 시료를 채취하여 mandipropamid 잔류량을 분석, 통계학적 생물학적 반감기를 산출하여 생산단계 농약잔류허용기준(Pre-Harvest Residue Limit; PHRL)을 설정하고자 하였다. Mandipropamid의 평균 회수율은 0.4 및 $2.0mg{\cdot}kg^{-1}$의 두 수준에서 각각 $88.2{\pm}3.2%$$92.2{\pm}2.0%$이었으며, 분석정량한계는 $0.04mg{\cdot}kg^{-1}$이었다. Mandipropamid를 기준량으로 1회 살포 시 엇갈이배추 중의 생물학적 반감기는 포장 1 및 2에서 각각 3.9일과 4.0일 이었고, 생체중 증가가 mandipropamid의 잔류량 감소에 상당한 영향을 나타내었다. 잔류감소 회귀식을 이용한m andipropamid의 생산단계 잔류허용기준은 수확 10일전의 경우 $11.07-12.19mg{\cdot}kg^{-1}$ 수준, 수확 5일전의 경우 $5.76-6.05mg{\cdot}kg^{-1}$ 수준인 것이 바람직한 것으로 판단 되었다.

Isolation, Characterization, and Molecular Cloning of the cDNA Encoding a Novel Phytase from Aspergillus niger 113 and High Expression in Pichia pastoris

  • Xiong, Ai Sheng;Yao, Quan-Hong;Peng, Ri-He;Li, Xian;Fan, Hui-Qin;Guo, Mei-Jin;Zhang, Si-Liang
    • BMB Reports
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    • 제37권3호
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    • pp.282-291
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    • 2004
  • Phytases catalyze the release of phosphate from phytic acid. Phytase-producing microorganisms were selected by culturing the soil extracts on agar plates containing phytic acid. Two hundred colonies that exhibited potential phytase activity were selected for further study. The colony showing the highest phytase activity was identified as Aspergillus niger and designated strain 113. The phytase gene from A. niger 113 (phyI1) was isolated, cloned, and characterized. The nucleotide and deduced amino acid sequence identity between phyI1 and phyA from NRRL3135 were 90% and 98%, respectively. The identity between phyI1 and phyA from SK-57 was 89% and 96%. A synthetic phytase gene, phyI1s, was synthesized by successive PCR and transformed into the yeast expression vector carrying a signal peptide that was designed and synthesized using P. pastoris biased codon. For the phytase expression and secretion, the construct was integrated into the genome of P. pastoris by homologous recombination. Over-expressing strains were selected and fermented. It was discovered that ~4.2 g phytase could be purified from one liter of culture fluid. The activity of the resulting phytase was 9.5 U/mg. Due to the heavy glycosylation, the expressed phytase varied in size (120, 95, 85, and 64 kDa), but could be deglycosylated to a homogeneous 64 kDa species. An enzymatic kinetics analysis showed that the phytase had two pH optima (pH 2.0 and pH 5.0) and an optimum temperature of $60^{\circ}C$.

Co/Ti이중박막을 이용한 $CoSi_2$에피박막형성에 관한 연구 (A Study on the Formation fo Epitaxial $CoSi_2$ Thin Film using Co/Ti Bilayer)

  • 김종렬;배규식;박윤백;조윤성
    • 한국재료학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.81-89
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    • 1994
  • 전자빔 증착법을 사용하여 10nm두께의 Ti과 18nm두께의 Co를 Si(100)기판에 증착한 후, $N_{2}$분위기에서 $900^{\circ}C$, 20초 급속 열처리하여, Co/Ti 이중금속박막의 역전을 유도함으로서 $CoSi_{2}$박막을 형성하였다. 4점 탐침기로 측정한 면저항은 3.9Ω/ㅁ 었으며, 열처리 시간을 증가해도 이값은 유지하여 열적 안정성을 나타내었다. XRD 결과는 형성된 실리사이드는 기판과 에피관계를 갖는 $CoSi_{2}$상 임을 보였으며, SEM 사진은 평탄한 표면을 나타내었다. 단면 TEM 사진은 기판위에 형성된 박막층은 70nm 두께의 $CoSi_{2}$ 에피박막과 그위에 두개의 C0-Ri-Si합금층등 세개의 층으로 되어 있음을 보였다. AES 분석은, 기판상의 자연산화막을 형성할 수 있었음을 보여주었다. AES분석은, 기판상의 잔연산화막이 열처리초기, Ti에 의해 제거된후 Co가 원자적으로 깨끗한 Si기판에 확산하여 $CoSi_{2}$에피박막을 형성할 수 있었음을 보여주었다. $700^{\circ}C$, 20초 + $900^{\circ}C$, 20초 이중 열처리를 한 경우, $CoSi_{2}$결정성장으로 면저항값은 약간 낮아졌으나, 박막의 표면과 계면이 거칠었다. 이 $CoSi_{2}$에피박막의 실제 소자에의 적용방안과 막의 역전을 통한 에피박막형성의 기제를 열역학 및 kinetics 관점에서 고찰하였다.

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광미내 Zn의 탈착 특성과 지렁이에 대한 생이용성 (Desorption Characteristics and Bioavailability of Zn to Earthworm in Mine Tailings)

  • 오상화;신원식
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제16권4호
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    • pp.38-52
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    • 2011
  • Sorption and sequential desorption experiments were conducted for Zn using a natural soil (NS) in background status by aging (1, 30 and 100 days). The sorption isotherm showed that Zn had high sorption capacity but low sorption affinity in NS. Sequential desorption was biphasic with appreciable amount of sorbed Zn residing in the desorption-resistant fraction after several desorption steps. The biphasic desorption behavior of Zn was characterized by a biphasic desorption model that includes a linear term to represent labile or easily-desorbing fraction and a Langmuirian-type term to represent desorption-resistant fraction. The biphasic desorption model indicated that the size of the maximum capacity of desorption-resistant fraction ($q^{irr}_{max}$) increased with aging in NS. Desorption kinetics and desorption-resistance of Zn in the soils collected from mine tailings (MA, MB and MC collected from surface, subsurface soils and mine waste, respectively) were investigated and compared to the bioavailability to earthworm (Eisenia fetida). Desorption kinetic data of Zn were fitted to several desorption kinetic models. The ratio ($q_{e,d}/q_0$) of remaining Zn at desorption equilibrium ($q_{e,d}$) to initial sorbed concentration ($q_0$) was in the range of 0.53~0.90 in the mine tailings which was higher than that in NS, except MA. The sequential desorption from the mine tailings with 0.01M Na$NO_3$ and 0.01M $CaCl_2$ showed that appreciable amounts of Zn are resistant to desorption due to aging or sequestration. The SM&T (Standard Measurements and Testing Programme of European Union) analysis showed that the sum of oxidizable (Step III) and residual (Step IV) fractions of Zn was linearly related with its desorption-resistance ($q^{irr}_{max}$) determined by the sequential desorption with 0.01M Na$NO_3$ ($R^2$= 0.9998) and 0.01M $CaCl_2$ ($R^2$= 0.8580). The earthworm uptake of Zn and the desorbed amount of Zn ($q_{desorbed}$ = $q_0-q_{e,d}$) in MB soil were also linearly related ($R^2$ = 0.899). Our results implicate that the ecological risk assessment of heavy metals would be possible considering the relation between desorption behaviors and bioavailability to earthworm.

인슐린 비의존형 당뇨병 환자의 혈청 중 Insulin-Like Growth Factor-Binding Proteins(IGFBPs)의 분포 및 IGFBP-3의 분해 (Distribution of Insulin-Like Growth Factor-Binding Proteins(IGFBPs) and IGFBP-3 Proteolysis in Noninsulin-Dependent Diabetes Mellitus Serum)

  • 이화진;김성현;권미진;남택정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.285-290
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    • 1997
  • 이상의 결과를 요약하연, 혈당값은 정상대조군 78{\pm}6.20mg/dl, 인슐린 비의존형 당뇨병 환자 $184{\pm}18.94mg/dl$로 인슐린 비의존형 당뇨병 환자의 혈당값이 유의적으로 높았다. IGF-I의 수준은 정상대조군 $9.32{\pm}1.48{\mu}g/ml$, 인슐린 비의존형 당뇨병 환자 $4.19{\pm}0.84{\mu}g/ml$로 인슐린 비의존형 당뇨병 환자의 IGF-I 수준이 유의적으로 낮았다. 인슐린 비의존형 당뇨병 환자의 혈청 중 IGFBP-1, -2는 증가한 반면, IGFBP-3, -4, -5는 감소하였다. IGFBP-3의 분해에 관여하는 효소는 PMSF, aprotinin, EDTA에 의해 저해되어 metal-dependent serine proteases임을 확인하였고, 효소의 크기가 대략 97,66kDa 이었으며 효소활성이 인슐린 비의존형 당뇨병 환자에게서 큼을 확인하였다.

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하수처리장 슬러지처리 계통에서의 인 제거 및 회수를 위한 Struvite 결정화 공정 적용성 평가 (Assessment of the Struvite Crystallization Process for Phosphate Removal and Recovery from a Sludge Treatment System of a Domestic Wastewater Treatment Plant)

  • 백승룡;이병준
    • 대한환경공학회지
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    • 제39권8호
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    • pp.462-469
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    • 2017
  • 최근 부영양화 문제, 인광석 자원이 부족해지고 있는 국제적 상황, 하수처리장 관로 스케일 문제 등에 대응하기 위하여, Struvite 결정화 공정을 하수처리장 슬러지처리 계통의 고농도 인 제거/회수에 적용하려는 시도를 하고 있다. 본 연구는 실제 국내 하수처리장 슬러지처리 계통에 대한 Struvite 결정화 공정 적용 가능성을 평가를 목표하여, 첫째, 운영자료 및 현장측정자료 분석을 통하여 실제 하수처리장 슬러지처리 계통의 인 농도 및 물질수지를 분석하였고, 둘째, 평형화학 계산 프로그램을 활용하여 Struvite 결정화 반응 포텐셜, 이에 따른 최적 $Mg^{2+}$ 주입량, pH 등에 관해 연구하였고, 셋째, 실험실규모 배치실험을 통해 실제 Struvite 결정화 반응 동역학에 대해 연구하였다. 슬러지처리 계통에서의 인 농도 및 물질수지를 분석하였을 때, Struvite 결정화 공정은 소화슬러지 및 탈리여액에 적용함이 바람직한 것으로 파악되었다. 평형화학 계산결과, 안정적인 공정 운영을 위해서는 pH 8 이상, $Mg^{2+}$ 주입량은 몰비 기준 이론 요구량의 1.2배 이상을 첨가해야 하는 것으로 파악하였다. 그리고, Struvite 결정화 반응 동역학은 1차 반응속도식을 따르고, Struvite 결정화 반응이 평형상태에 도달한 경우, 모든 pH 조건에서 인산염인 제거율이 80% 이상으로 우수하게 나타났다. Struvite 결정화 반응 시 NaOH 첨가 없이 폭기만으로 $CO_2$ 탈기를 일으켜 반응 종결 후 pH 8.7 이상까지 상승했으며, $Mg^{2+}$ 주입원의 경우 간수 등 저가 대체물질을 활용할 수 있으므로, 약품비에 의한 운영비 증대 없이 Struvite 결정화 공정을 적용할 수 있으리라 판단된다.

Development and Validation of a Predictive Model for Listeria monocytogenes Scott A as a Function of Temperature, pH, and Commercial Mixture of Potassium Lactate and Sodium Diacetate

  • Abou-Zeid, Khaled A.;Oscar, Thomas P.;Schwarz, Jurgen G.;Hashem, Fawzy M.;Whiting, Richard C.;Yoon, Kisun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제19권7호
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    • pp.718-726
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    • 2009
  • The objective of this study was to develop and validate secondary models that can predict growth parameters of L. monocytogenes Scott A as a function of concentrations (0-3%) of a commercial potassium lactate (PL) and sodium diacetate (SDA) mixture, pH (5.5-7.0), and temperature (4-37DC). A total of 120 growth curves were fitted to the Baranyi primary model that directly estimates lag time (LT) and specific growth rate (SGR). The effects of the variables on L. monocytogenes Scott A growth kinetics were modeled by response surface analysis using quadratic and cubic polynomial models of the natural logarithm transformation of both LT and SGR. Model performance was evaluated with dependent data and independent data using the prediction bias ($B_f$) and accuracy factors ($A_f$) as well as the acceptable prediction zone method [percentage of relative errors (%RE)]. Comparison of predicted versus observed values of SGR indicated that the cubic model fits better than the quadratic model, particularly at 4 and $10^{\circ}C$. The $B_f$and $A_f$for independent SGR were 1.00 and 1.08 for the cubic model and 1.08 and 1.16 for the quadratic model, respectively. For cubic and quadratic models, the %REs for the independent SGR data were 92.6 and 85.7, respectively. Both quadratic and cubic polynomial models for SGR and LT provided acceptable predictions of L. monocytogenes Scott A growth in the matrix of conditions described in the present study. Model performance can be more accurately evaluated with $B_f$and $A_f$and % RE together.

가토 근위세뇨관 Basolateral Membrane Vesicle에서 Succinate 이동 특성 (Succinate Transport in Rabbit Renal Basolateral Membrane Vesicles)

  • 김용근;배혜란;임병용
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제22권2호
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    • pp.307-318
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    • 1988
  • 가토 신장 피질에서 Percoll density gradient방법으로 분리한 basolateral membrane vesicle (BLMV)에서 rapid filtration technique을 이용하여 succinate의 이동 특성을 관찰하였다. $Na^+$은 succinate의 이동을 증가시켜 "overshoot"현상을 보였으며 이러한 효과는 $K^+,{\;}Li^+,{\;}Rb^+,{\;}choline$과 같은 다른 양이온들에 의해 나타나지 않았다. $Na^+$농도변화에 따른 succinate의 이동율은 sigmoid모양을 보였고, $Na^+$에 대한 Hill coefficient는 2.0이었다. soccinate의 이동은 vesicle 내부가 음전압일 때 더욱 증가되었다. BLMV에서 succinate이동은 용액내 pH변화에 따라 영향을 받았으나 brush border membrane vesicle (BBMV)에서는 영향을 받지 않았다. 동력학적 분석결과 succinate의 Km값은 $15.5{\pm}0.94{\;}{\mu}M$이었고 Vmax는 $16.22{\pm}0.25{\;}n{\;}mole/mg{\;}protein/min$이었다. succinate의 이동은 $4{\sim}5$탄소를 가진 dicarboxylate들에 의해 강력하게 억제되었으나 monocarboxylate나 다른 유기음이온들에 의해 영향을 적게 받거나 받지 않았다. succinate의 이동은 DIDS, SITS, furosemide와 같은 음이온 이동 억제제와 harmaline과 같은 $Na^+$ 이동 억제제에 의해 억제되었다. 이들 결과들은 BLMV에서 succinate는 $Na^+$에 의존하여 이동하며 다른 Krebs cycle중간 산물들과 동일한 운반기전을 이용함을 가르킨다. 또한 BLMV에서 succinate의 이동은 그 기질특이성에 있어서 다른 연구자에 의해 보고된 BBMV에서 이동특성과 유사함을 보였다.

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토양 미생물 다양성 지표를 이용한 토착 미생물 군집의 호기성 가솔린 오염분해능력 평가 기법 개발 연구 (A Novel Method to Assess the Aerobic Gasoline Degradation by Indigenous Soil Microbial Community using Microbial Diversity Information)

  • 황서윤;이나리;권혜지;박준홍
    • 대한토목학회논문집
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    • 제36권5호
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    • pp.839-846
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    • 2016
  • 유류오염은 우리나라의 대표적인 토양 비점오염원으로 알려져 있으며, 이를 정화하는 토양의 능력은 토양 자원의 기능적 가치 평가에서 매우 유의하다. 특히 절/성토 설계 등의 친환경 건설기술 측면에서 토양의 유류오염정화능력을 평가하는 것은 중요하다. 그러나 마이크로코즘 실험을 포함한 기존의 토양 유류 오염정화능력 평가기법은 경제적, 시간적인 제약이 많아 광범위한 지역에 적용하기 어렵다. 이에 본 연구에서는 유류 오염물질 중 가솔린의 대표적 오염물질인 톨루엔을 선정하여 쉽고 간편하게 측정할 수 있는 토양의 미생물 다양성 지표를 이용, 토양의 유류오염 정화능력을 평가하는 기법을 제시하였다. 연구를 통해 미생물 군집의 다양성 지표 중 Shannon index가 토양의 정화능력 인자인 Specific Degradation Rate ($V_{max}$)와 상관성 관계가 있음을 보였고, 두 인자 간의 상관식을 도출할 수 있었다. 또한 본 상관식을 Michaelis-Menten kinetics에 적용하여 미생물 다양성 인자만으로 토양의 톨루엔 정화능력을 평가할 수 있는 기법을 제시하였다. 본 기법을 통해 간단히 토양의 톨루엔 정화능력을 평가할 수 있으며, 친환경 건설기술분야와 같은 다양한 공학적 분야에 광범위하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.