본 연구는 대관령 특수조림지에 식재된 주요 경제수종인 잣나무, 전나무, 일본잎갈나무의 내풍 안정성을 비교 분석하여 조림지의 풍해관리에 대한 이해와 인식을 높이고자 수행되었다. 각 수종별로 5개씩 총 15개의 임시 방형구($20m{\times}20m$)를 설치하였으며, 흉고직경 10cm 이상의 수목에 대하여 수고 및 흉고직경을 측정하였다. 수종별 수고/흉고직경 비율(h/d 비율)을 분석한 결과 잣나무와 전나무가 일본잎갈나무에 비해 비교적 낮은 h/d 비율을 나타내어 내풍성이 상대적으로 높은 것으로 보인다. 약 9%의 일본잎갈나무가 내풍 임계치(80) 이상의 h/d 비율을 나타낸 것으로 조사되었으며 이들 수목들은 풍해에 매우 취약하여 다음 간벌 기간 동안 제거되어야 할 것으로 판단된다. 분산분석 결과 수종별 h/d 비율과 흉고직경의 지니계수에서 각각 유의한 차이가 나타났다. 수종별 흉고직경의 지니계수는 전나무 16.4%, 잣나무 14%, 일본잎갈나무 14%로 나타났다. 낮은 h/d 비율은 수종별 형태학적 차이와 간벌 시업에 기인한 것으로 판단된다. 수목의 내풍성을 향상시키기 위해서는 h/d 비율이 80 이상인 수목에 대한 하층간벌이 초기 혹은 임분 분화기(stand distinction phase)에 집중되어야 한다. 산림관리자와 시업자는 수목의 h/d 비율을 측정하고 임분 밀도를 관리하여 비율을 내풍 임계치인 80 이하 수준으로 유지하여야 한다. 따라서 동령림에서 수목의 흉고직경을 증가시키기 위해서는 h/d 비율이 높은 수목에 대한 택벌이 수행되어야 할 것으로 판단된다.
Nunez-Ramirez, Diola Marina;Medina-Torres, Luis;Valencia-Lopez, Jose Javier;Calderas, Fausto;Lopez-Miranda, Javier;Medrano-Roldan, Hiram;Solis-Soto, Aquiles
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제22권11호
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pp.1494-1500
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2012
Fermentation with filamentous fungi in a bioreactor is a complex dynamic process that is affected by flow conditions and the evolution of the rheological properties of the medium. These properties are mainly affected by the biomass concentration and the morphology of the fungus. In this work, the rheological properties of a fermentation with the fungus Beauveria bassiana under different hydrodynamic conditions were studied and the rheological behavior of this broth was simulated through a mixture of carboxymethyl cellulose sodium and cellulose fibers (CMCNa-SF). The bioreactor was a 10 L CSTR tank operated at different stir velocities. Rheological results were similar at 100 and 300 rpm for both systems. However, there was a significant increase in the viscosity accompanied by a change in the consistence index, calculated according to the power law model, for both systems at 800 rpm. The systems exhibited shear-thinning behavior at all stir velocities, which was determined with the power law model. The mixing time was observed to increase as the cellulose content in the system increased and, consequently, the efficiency of mixing diminished. These results are thought to be due to the rheological and morphological similarities of the two fungal systems. These results will help in the optimization of scale-up production of these fungi.
Objective : The objective of this study was to analyze patient-specific blood flow in ruptured aneurysms using obtained non-Newtonian viscosity and to observe associated hemodynamic features and morphological effects. Methods : Five patients with acute subarachnoid hemorrhage caused by ruptured posterior communicating artery aneurysms were included in the study. Patients' blood samples were measured immediately after enrollment. Computational fluid dynamics (CFD) was conducted to evaluate viscosity distributions and wall shear stress (WSS) distributions using a patient-specific geometric model and shear-thinning viscosity properties. Results : Substantial viscosity change was found at the dome of the aneurysms studied when applying non-Newtonian blood viscosity measured at peak-systole and end-diastole. The maximal WSS of the non-Newtonian model on an aneurysm at peak-systole was approximately 16% lower compared to Newtonian fluid, and most of the hemodynamic features of Newtonian flow at the aneurysms were higher, except for minimal WSS value. However, the differences between the Newtonian and non-Newtonian flow were not statistically significant. Rupture point of an aneurysm showed low WSS regardless of Newtonian or non-Newtonian CFD analyses. Conclusion : By using measured non-Newtonian viscosity and geometry on patient-specific CFD analysis, morphologic differences in hemodynamic features, such as changes in whole blood viscosity and WSS, were observed. Therefore, measured non-Newtonian viscosity might be possibly useful to obtain patient-specific hemodynamic and morphologic result.
피부는 외부의 물리적 화학적 자극으로부터 신체를 보호하는 중요한 역할을 하며 노화에 따른 조직의 형태학적인 변화를 쉽게 관찰할 수 있는 기관이다. 동결건조한 배추김치, 갓김치, 부추김치를 식이에 10%씩 첨가하여 hairless mouse에 16주간 섭취시켜 피부조직에 미치는 영향을 살펴보았다. 노화가 진행됨에 따라 표피의 두께는 감소하며 본 실험에서 대조군에 비해 김치섭취군에서 유의적으로 두꺼운 것으로 나타났다. 피부 각질화에 관여하는 cytokeratin은 대조군에 비해 갓, 배추, 부추김치군의 순으로 낮았는데 전자현미경적 소견으로도 대조군에서 각질층은 중간원섬유들이 치밀하게 분포된 매우 두꺼운 각질층이 보인 반면 갓김치, 배추김치, 부추김치군은 얇은 각질층으로 배열되어 있었다. 상피기저막의 type Ⅳ 콜라겐은 갓김치섭취군에서 현저하게 증가되어 갓김치 성분들이 피부의 기저막의 노화를 억제한 것으로 사료된다. 콜라겐 함량은 노화에 따라 감소하며 대조군에서 콜라겐의 합성에 관여하는 fibroblast의 RER 발달은 뚜렷하지 않았으나 갓김치군, 배추김치군에서는 RER의 발달이 현저하여 새로운 콜라겐 생성이 활발히 이루어지는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 보아 많은 생리활성물질 및 항산화물질이 함유되어진 김치의 섭취는 피부노화를 방지할 수 있을것으로 기대되며 특히 갓김치의 효과가 우수한 것으로 나타났다.
전자현미경에 의해 자궁부착 전후의 돼지 수정란의 형태형성 및 분화에 따른 배발생 과정을 검토하였다. 돼지 초기배는 자궁이주후 균일하게 자궁에 배분되기전 약 2~3일간은 자궁각의 proximal portion에 존재하며, 임신 4일째에 할구와 할구의 경계를 상실하는 tight한 gap junction을 가진 상실배로 발달한다. 배반포를 형성하는 시기에 estradiol 17$\beta$는 compact한 상실배를 cavitated blastocyst로 발달을 촉진시키면서, steroid hormone이 이후의 배발생을 지배한다. Hatching의 시기는 교배후 6~7일경 zona pellucida을 둘러사고 있는 glycoprotein의 thinning과 lysis에 의해 이루워지는데, hatching 과정은 embryo의 세포수와 무관하였으며, 이때의 embryo의 직경은 0.5~1.0mm인 것을 본 실험에서 확인하였다. 12일경부터는 embryo는 prostaglandins, IGF-binding protein, retinol binding protein, plasminogen activator등의 단백질이 풍부해 이들 인자가 elongation 개시 후보로 고려될 수 있었다. 또한 이 시기의 embryo는 embryonic disc로 발달시 progesterone과 estrogen을 estradiol 17$\beta$로 전활할 수 있으며, 이러한 변화와 함께 spherical stage로부터 tubular 혹은 filamentous form으로 변형되었다. Estrogen이 임신을 통해 prostagladins의 분비를 uterine lumen에 지시하는지는 알 수 없으나 13일 경을 전후해 conceptus estrogen이 uterine arterial blood flow, uterine vasular permeability을 증가시키는 것으로 나타났으며, 자궁에서 protein과 calcium, PGF2$\alpha$, plasminogen inhibitor를 증가시키는 것으로 나타났다. 이 시기의 자궁 변화와 함께 embryo의 attachment는 trophoblast와 uterine membrane사이의 느슨한 결합에 의해 개시되었으며, 18일경 uterine과 trophoblastic microvili의 interdigitation에 의해 완성된다. 이 시기에 conceptus attachment를 위해 필요한 uterine microvili에서의 glycocalyx의 형성과 endometrial epithelium의 erosion을 야기하기 위해 plasminogen activator을 분비하였으며, 반면 자궁에서 plasminogen 역할을 하는 것은 estrogen이며, blastocyst cell 표면의 lectin binding이 attachment에 중요한 역할을 한다. 이상과 같은 일련의 과정을 거친 초기배는 성공적인 임신으로 유도된다고 본다. 따라서, 본 연구는 이상과 같이 착상을 전후한 시기의 배를 전자현미경에 의해 형태형성의 변화를 특히 착상을 전후해 배 취사율이 높은 시기를 대상으로 분석하였다. 이 분석 시기중 성공적인 착상성공율은 56%(71/126)였다.
본 논문에서는 local min/max 연산을 이용한 필기체 숫자의 방향특징 추출 기법을 제안한다. 숫자의 방향특징은 숫자를 이루는 선에서 수평, 수직 및 두 대각방향인 4개 방향의 선들로 구성된 방향선분 영상으로부터 구해진다. Kirsch 마스크를 사용하는 기존의 방향특징 추출기법은 에지형태인 두 겹으로 된 방향선분 영상을 생성하는데 반해 본 논문에서 제시하는 방법은 방향성 수축연산을 사용하여 한 겹으로 된 방향선분 영상을 생성한다. 본 방향성 수축연산을 숫자영상에 적용하기 위해서는 먼저 세선화, 영상 팽창 등의 전처리가 필요하지만 이 방법은 숫자를 이루는 선 자체와 더욱 유사한 형태를 갖는 방향선분을 제공한다. 우리가 구하고자 하는 [$4{\times}4$] 크기인 4개의 방향특징은 4개의 방향선분 영상으로부터 조닝방법을 통해 구해진다. 보다 높은 필기체 숫자인식을 얻기 위해, 본 연구에서는 우리가 제안한 방향특징에 기존의 Kirsch 방향특징과 오목특징을 결합한 다중특징을 사용하였다. 본 숫자 특징에 의한 인식률을 테스트를 위해 오류역전파 알고리즘으로 학습되는 다층퍼셉트론 신경회로망을 인식기로 사용하였으며, Concordia 대학의 CENPARMI 숫자 데이터베이스를 사용하여 실험한 결과 98.35%의 인식률을 얻을 수 있었다.
Impression cytology는 결막상피의 표층을 떼어내기 위해 안구 표면에 cellulose acetate filter 재질을 같이 이용한다. 이 방법은 비 침습적이고 쉽게 시행할 수 있으며 환자에게 최소한의 불편감을 주며 결막표면에 반복해서 시행하여 변화를 관찰하기 위해 사용될 수 있다. 이 방법으로 결막 표면의 형태학적 연구와 squmaous metaplasia의 정도를 평가할 수 있다. 본 연구는 건성안 환자에서 impression cytology를 이용하여 결막표면을 평가하기 위해 수행되었다. 70명의 콘택트렌즈 비착용 학생을 대상으로 조사하였는데 먼저 조사 대상자들에게 McMonnies dry eye symptom questionnaire을 작성하도록 하였다. 그리고 비침습성 tear thinning time(TTT) 검사를 시행하고 다음에 침습성 검사인 Schirmer tear test(SIT), tear film break-up time(TBUT) tests 그리고 Rose-bengal staining올 시행하여 건성안 의심자를 분류하였다. 하 안구결막으로부터 결막 상피세포는 impression cytology기법으로 수집하여 PAS(Periodic Acid Schift)-haematoxylin 염색을 시행하였다. 배상세포와 결막상피세포는 광학현미경 400배에서 관찰하여 squamous metaplasia의 정도에 근거한 Nelson Grading scale에 따라 분류하였는데 이는 배상세포 밀도, 세포의 크기와 형태, 핵:세포질 비 등을 포함한다. 건성안 의심자는 상피세포의 형태적 변화, 핵의 변화, 배상세포 밀도 감소를 보였다. 세포학적 변화 정도는 건성안 조건의 정도에 관련이 있었다. 상피세포 형태를 Nelson의 분류시스템으로 단계를 나눈 결과 대조군의 91.43%가 grade 0 이었고 8.57%가 약간의 이상형태인 grade 1이었다. 반면에 건성안 의심자에서는 20%가 grade 0, 42.86%가 grade 1, 34.29%가 grade 2 그리고 2.86%가 심한 형태적 변화를 보인 grade 3를 나타냈다. Impression cytology는 부작용이나 거부반응이 없는 안구 표면 상피의 비 침습적 또는 최소 침습적 생검법으로 생각되며 안구표면을 포함하는 광범위한 과정을 위한 유용한 진단 기법으로 안전하고 간단하며 건성안 의심자의 다양한 안구 표면 변화의 이해를 증진시키는데 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.
과실비대기 중에 수산화칼슘의 엽면살포가 '대월' 복숭아의 수체생육 및 과실품질에 미치는 영향을 구명하고자 실험을 수행하였다. 적과 후 수산화칼슘 1, 2, 5, 10 $g{\cdot}L^{-1}$을 일주일 간격으로 엽면살포한 결과, 신초생장은 대조구에 비해 현저히 억제되었다. 신초 기부로부터 5번째 잎의 엽색도를 측정한 결과, 수산화칼슘 엽면살포구에서 평균 42.1 SCDSV로 대조구의 40.9 SCDSV보다 높게 나타났으며, 광합성률은 수산화칼슘을 고농도로 처리할수록 크게 증가하였다. 과실 품질을 조사한 결과, 과중은 고농도의 수산화칼슘을 처리할 수록 유의하게 증가하였다. 당 함량은 대조구가 8.78 $^{\circ}Brix$로 가장 낮았던 반면, 수산화칼슘 처리구에서 9.17, 9.22, 9.71, 10.58 $^{\circ}Brix$로 고농도로 처리할수록 증가하였다. 산도와 안토시아닌 함량은 모든 처리구에서 유의성이 인정되지 않았으며 과피와 과육의 경도는 고농도의 수산화칼슘 처리에 의해 유의하게 증가하였다. 잎의 형태적 관찰 결과, 대조구의 책상조직(63.5 ${\mu}m$)에 비하여, 수산화칼슘 처리구는 86.5, 87.5, 93.6, 107.4 ${\mu}m$로 처리농도가 높을수록 조직이 건전하게 유지되고 잎의 두께 또한 증가하였다. 과실의 표피와 하피의 세포벽을 관찰한 결과, 수산화칼슘 엽면살포에 의해 세포벽의 두께가 증가하는 것을 확인할 수 있었다.
선택적 리그닌 분해능을 가지고 생물펄프공정에 사용가능한 백색부후균을 얻기 위하여 94종류의 목재부후균을 검정하였고 선발된 7개종에 대하여 활엽수와 침엽수의 부후능력을 측정하였다. 우선 백색부후균은 셀룰로오즈 분해효소, 페놀산화효소, laccase, peroxidase 등의 효소활성을 간단한 방법으로 검정하여 선발하였는데, Bavendamm test에서 양성을 나타내는 대부분의 균들은 syringaldazine을 사용한 laccase test에서도 강한 반응을 나타낸 반면, 음성반응을 나타낸 대부분의 균들은 laccase와 peroxidase test에서도 음성반응을 나타내었다. 선택적 리그닌 분해능력을 지닌 부후균을 선발하기 위하여 부후균을 은사시나무와 일본잎갈나무(낙엽송) 목재블럭에 접종하여 12주간 배양한 후에 부후된 목재의 중량감소율, 리그닌 량의 감소, 형태적 변화들을 화학분석과 주사전자현미경을 통하여 분석하는 목재부후 실험을 실시하였다. 이 실험에서 사용한 거의 모든 균주는 목재블럭의 중량감소율이 일본잎갈나무 보다 은사시나무에서 2배이상 높게 나타났으며 균을 접종하지 않은 목재블럭에서는 중량감소가 전혀 나타나지 않았다. Ceriporiopsis subvermispora와 Phanerochaete chrysosporium이 다른 균주에 비해서 침엽수와 활엽수의 리그닌을 모두 잘 분해시키는 것으로 나타났으나 분해 능력은 Ceriporiopsis subvermispora가 더욱 우수하였다. Bjerkandera adusta와 미동정된 2균주는 은사시나무에서만 상대적으로 높은 리그닌 분해능력을 나타내었다. B. adusta는 모든 세포벽 성분을 동시에 분해시켜서 2차세포벽을 얇게 만들었으나 다른 균주들은 선택적 리그닌 분해력을 나타내어 두 세포의 세포벽 사이에 위치하는 중벽에 존재하는 리그닌을 분해시켜서 세포를 분리시키는 것이 관찰되었다.
이 연구는 강원도 산림유역 내 수계(총 11개 계류)를 대상으로 유목의 전수조사를 실시하고, 유목의 발생기원 추적과 함께 하천차수별 현존량과 분포형태를 분석하여 효과적인 산림유역관리기술의 마련을 위한 기초자료를 제공하고자 실시하였다. 총 1,207개 유목의 개체목 형태를 3가지 유형으로 구분하여 분석한 결과, (1) 수간만 있는 것 1,142개(95%) 및 수간과 근주가 함께 있는 것 65개(5%), (2) 자연목 1,015개(84%) 및 벌채목 192개(16%), (3) 침엽수 1,050개(87%) 및 활엽수 157개(13%)로 나타났다. 유목의 현존량(㎥/ha)은 1차수 105.4, 2차수 71.3 및 3차수 35.6으로 하류로 갈수록 점차 감소하였다. 반면 유목의 총량에 대한 유목군의 비율은 1차수 11%, 2차수 43% 및 3차수 49%로 하류로 갈수록 증가하였다. 이 연구에서 조사된 유목의 현존량을 해외의 선행연구와 비교하면, 비록 각 국가·지역별로 기후·지형·산림토양·임분의 구조와 생장량·산림의 교란정도와 관리상태가 다르지만, 유목의 현존량은 임령과 정의 상관관계를 갖는 것으로 나타났다. 이 연구의 결과는 유목을 산림생태계의 산물이자 산지수변림 교란의 지표로서 인식할 필요가 있음을 시사한다. 이를 토대로 앞으로는 산림유역의 생태계뿐만 아니라 하류의 수계환경까지 고려하여 숲가꾸기 산물의 처리나 수변지역의 임분밀도관리 등을 포함한 산림관리기술이 정립되어야 할 것으로 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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