• 제목/요약/키워드: Ozone stress

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Control Indian meal moth Plodia interpunctella by gas treatment

  • Han, Gyung Deok;Kwon, Hyeok;Jin, Hyun Jung;Kum, Ho Jung;Kim, Bo Hwan;Kim, Wook
    • 한국작물학회:학술대회논문집
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    • 한국작물학회 2017년도 9th Asian Crop Science Association conference
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    • pp.45-45
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    • 2017
  • The Indian meal moth, Plodia interpunctella, is one of the most important pests of stored food in the food processing industry worldwide. To control the Indian meal moth, methyl bromide, phosphine, high carbon dioxide, sulfuryl fluoride and plant essential oil fumigation have been considered. However, these treatments have disadvantages. For example, depleting the ozone layer, showing resistance in insect, low control efficacy or need high cost for treatment. Chlorine dioxide ($ClO_2$) is strong disinfectant and insecticide. The gas caused a malfunction in enzymes. The oxidative stress induced by $ClO_2$ gas treatment damaged to a physiological system and all life stages of P. interpunctella. The gaseous $ClO_2$ is a convincing alternative to methyl bromide for controlling P. interpunctella. The gaseous $ClO_2$ was generated by a chlorine dioxide generator (PurgoFarm Co., Ltd., Hwasung, Korea). It generated highly pure $ClO_2$ gas and the gas blown out through a vent into a test chamber. Gas entry to the chamber was automatically controlled and monitored by a PortaSene II gas leak detector (Analytical Technology, Collegeville, PA, USA). The properly prepared eggs, larvae, pupae, and adults of P. interpunctella were used in this experiment. Data were analyzed using SAS 9.4. Percentage data were statistically analyzed after arcsine-root transformation. Analysis of variance was performed using general linear model, and means were separated by the least significant difference test at P < 0.05. Fumigation is an effective management technique for controlling all stages of P. interpunctella. We found that $ClO_2$ gas treatment directly effects on egg, larvae, pupae and adults of P. interpunctella. The gas treatment with proper concentration for over a day achieved 100 % mortality in all stages of P. interpunctella and short time treatment or low concentration gas treatment results showed that the egg hatchability, pupation rate, and adult emergency rate were lowered compare with untreated control. Also, abnormal pupae or adult rate were increased. Gaseous $ClO_2$ treatment induced insecticidal reactive oxygen species (ROS), and it resulted in fatal oxidative stress in P. interpunctella. Taken together, these results showed that exposure proper concentration and time of the gas control all stages of P. interpunctella by inducing fatal oxidative stress. Further studies will be required to apply the gas treatment under real-world condition and to understanding physiological reaction in P. interpunctella caused by oxidative stress.

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Vascular Cell Responses against Oxidative Stress and its Application

  • Ryoo, Sung-Woo;Lee, Sang-Ki;Kim, Cuk-Seong;Jeon, Byeong-Hwa
    • International Journal of Vascular Biomedical Engineering
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    • 제2권2호
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    • pp.1-9
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    • 2004
  • The history of studies in biology regarding reactive oxygen species (ROS) is approximately 40 years. During the initial 30 years, it appeared that these studies were mainly focused on the toxicity of ROS. However, recent studies have identified another action regarding oxidative signaling, other than toxicity of ROS. Basically, it is suggested that ROS are reactive, and degenerate to biomolecules such as DNA and proteins, leading to deterioration of cellular functions as an oxidative stress. On the other hand, recent studies have shown that ROS act as oxidative signaling in cells, resulting in various gene expressions. Recently ROS emerged as critical signaling molecules in cardiovascular research. Several studies over the past decade have shown that physiological effects of vasoactive factors are mediated by these reactive species and, conversely, that altered redox mechanisms are implicated in the occurrence of metabolic and cardiovascular diseases ROS is a collective term often used by scientist to include not only the oxygen radicals($O2^{-{\cdot}},\;{^{\cdot}}OH$), but also some non-radical derivatives of oxygen. These include hydrogen peroxide, hypochlorous acid (HOCl) and ozone (O3). The superoxide anion ($O2^{-{\cdot}}$) is formed by the univalent reduction of triplet-state molecular oxygen ($^3O_2$). Superoxide dismutase (SOD)s convert superoxide enzymically into hydrogen peroxide. In biological tissues superoxide can also be converted nonenzymically into the nonradical species hydrogen peroxide and singlet oxygen ($^1O_2$). In the presence of reduced transition metals (e.g., ferrous or cuprous ions), hydrogen peroxide can be converted into the highly reactive hydroxyl radical (${^{\cdot}}OH$). Alternatively, hydrogen peroxide may be converted into water by the enzymes catalase or glutathione peroxidase. In the glutathione peroxidase reaction glutathione is oxidized to glutathione disulfide, which can be converted back to glutathione by glutathione reductase in an NADPH-consuming process.

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유기트랜지스터 내부 편재화 준위간 커플링에 의한 계면 전하이동의 비선형적 가속화 현상의 이해 (Understanding Interfacial Charge Transfer Nonlinearly Boosted by Localized States Coupling in Organic Transistors)

  • 한송연;김수진;최현호
    • 접착 및 계면
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    • 제22권4호
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    • pp.144-152
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    • 2021
  • 유기반도체와 게이트 절연체 간 계면전하이동을 이해하는 것은 고성능 유기메모리, 고안정성 유기전계효과 트랜지스터 (이하 유기트랜지스터) 개발에 기여할 수 있다. 본 연구에서는 계면 간 전하이동의 특이거동, 즉 홀전하가 유기반도체에서 고분자절연체로 이동되어 편재화되는 것이 편재화 준위간의 커플링에 의해 비선형적으로 가속화될 수 있음을 최초로 밝혀내었다. 이의 규명을 위해 rubrene 단결정과 Mylar 절연체를 기반으로 한 유기트랜지스터를 vacuum lamination 공정으로 제작하여 반도체-절연체 계면의 반복적인 전사와 박리에도 안정적인 소자를 개발하였다. Rubrene 단결정과 Mylar film의 표면을 각각 광유도 산소 확산법과 UV-오존 처리를 통해 결함을 생성시켰다. 그 결과, 계면 간 전하이동과 이에 의한 바이어스 스트레스 효과가 rubrene과 Mylar가 가진 편재화 준위 간 커플링에 의해 비선형적으로 급격하게 가속화되었음을 관측하였다. 특히, rubrene 단결정에 있는 적은 밀도의 편재화 준위가 계면 간 전하이동을 촉진하는데 가교역할을 함을 밝혀내었다

대기오염 물질 처리에 의한 오이 장해와 에탄 생성 (Ethane Evolution in Cucumber Plants by Air Pollutants in Relation to Plants Injury)

  • 배공영
    • 한국환경농학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.127-131
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    • 1998
  • $O_3,$ $SO_2,$ $Na_2SO_3$ 및 UV-B에 의한 식물피해가 활성산소에 의한 것인지 밝히고자 지질곽산의 산물인 에탄을 측정하였다.에탄은 $SO_2$를 제외한 모든 처리구에서 피해가 출현하는 시점으로부터 촉진되어 대기오염으로 인한 식물피해에는 에탄의 생성이 밀접히 관계함을 알 수 있었다.또한 가스의 단독처리보다는 복합처리에서 에탄이 많이 생성되어 복합스트레스에 의해 식물은 더욱더 피해가 크게 나타남을 알 수 있었다.대기오염으로 유도되는 에탄은 암조건에서 생산되지 않았지만 광조건에서 크게 촉진되었을 뿐만 아니라 활성산소 소거제에 의해서도 큰 감소를 나타내 에탄 생성에는 활성산소가 크게 작용하는 것으로 생각되었다.

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Photosynthetic Inhibition in Leaves of Ailanthus altissima under O3 Fumigation

  • Lee, Jae-Cheon;Oh, Chang-Young;Han, Sim-Hee;Kim, Pan-Gi
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제29권1호
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    • pp.41-47
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    • 2006
  • We investigated the enect of $O_3$ on the photosynthetic characteristics of tree of heaven (Ailanthus altissima) that is naturalized plant and used as restoration plant for contaminated area. Two-year-old seedlings were planted to pots and transferred into closed $O_3$ chamber. Photosynthetic pigments contents and photosynthetic characteristics were measured every three weeks under 100 pub $O_3$ fumigation. There was no visible foliar injury by $O_3$ exposure and contents of photosynthetic pigments did not show significant differences between control and $O_3$-treated seedlings. Also there were no significant differences in stomatal conductance, and water use efficiency. But photosynthetic rate and apparent quantum yield (AQY) of $O_3$ treated seedlings were reduced after nine weeks of ozone fumigation. In addition, the reduction of carboxylation efficiency and photorespiration were observed in the leave of $O_3$ treated seedlings after six weeks. In accordance with our result, carbon fixation system of A. altissima was most sensitive to $O_3$ stress to evaluate physiological damage induced by $O_3$.

엽록체에 과발현된 PsAPX1 유전자 형질전환 벼의 다양한 환경스트레스 내성 증진 (Chloroplast-targeted Expression of PsAPX1 Enhances Tolerance to Various Environmental Stresses in Transgenic Rice)

  • 박향미;김율호;최만수;이재은;최인배;최임수;신동범;이장용;곽상수;권석윤
    • 한국육종학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.261-270
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    • 2009
  • 1. 본 연구에서는 완두유래의 세포질성 PsAPX1 유전자를 대상으로 산화스트레스 유도성 프로모터를 연결하여 엽록체에 targeting 되는 과발현 운반체를 제작하고 벼에 도입한 결과 형질전환체에서 도입유전자 수가 1~3 copy인 것으로 나타나, 적은 수의 유전자가 안정적으로 도입되었음을 확인하였다. 2. 염, 오존, 자외선, 한발과 같은 다양한 환경스트레스 조건에서 내성이 증진된 우수 계통을 선발하기 위하여 작성된 형질전환 벼 계통들을 대상으로 생물검정을 실시한 결과, 독립계통별로 스트레스원에 대한 반응에 차이가 있음을 확인하였으며, 오존이나 자외선과 같은 산화스트레스 조건에서 내성이 증진된 우수 계통들을 선발하였다. 3. 이러한 결과를 바탕으로, 다양한 환경스트레스에 내성이 증진된 우수한 형질전환 벼 계통들을 선발하기 위하여 최소한의 독립라인을 작성하여야 함을 확인하였으며, 선발된 계통들은 새로운 육종 소재로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

오존에 노출된 버즘나무의 광합성 특성과 민감성 지표 (Photosynthetic Characteristics and a Sensitive Indicator for $O_3$-exposed Platanus orientalis)

  • 이재천;오창영;한심희;김판기
    • 한국농림기상학회지
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    • 제7권3호
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    • pp.220-226
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    • 2005
  • 오존 노출이 버즘나무의 광합성 특성에 미치는 영향을 조사하기 위하여, 2년생 버즘나무 유묘에 하루에 8시간씩 100 ppb의 오존을 처리하였다. 오존 처리를 진행하는 동안, 3주마다 버즘나무의 엽내 엽록소 함량과 광합성 특성을 측정하였다. 오존에 의한 잎의 가시적 피해는 나타나지 않았으며, 또한 엽내 엽록소 함량은 대조구와 뚜렷한 차이를 보이지 않았다. 그러나 광합성량, 기공전도도, 수분이용효율은 오존 처리 6주 후에 대조구보다 감소하였다. 한편 탄소고정효율과 광화학 효율은 오존 처리 3주와 6주 후에서 감소한 것으로 나타났다. 위의 결과를 토대로 볼 때, 탄소고정효율은 오존 스트레스에 가장 민감한 파라미터로 나타났으며, 이것은 오존 민감성을 평가하기 위한 매우 적당한 지표로 생각되었다.

황가황형 EVA의 제조 및 고무와의 블렌드 (Preparation of Sulfur Crosslinkable EVA and Blend With Rubbers)

  • 진제용;최세영
    • Elastomers and Composites
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    • 제34권3호
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    • pp.229-238
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    • 1999
  • 본 연구에서는 제3의 성분으로 벤젠 술폰산계열 반응성 화합물과 ENB 및 DCPD를 사용하여 비diene계 고분자인 EVA를 특수 화학적 처리에 의하여 EVA의 주쇄에 불포화기 즉, 이중결합을 도입시켰다. 또한 이중결합도입 EVA와 diene계 범용합성고무인 CR, SBR과의 블렌드를 통하여 황가 황체를 제조하여 가황체들의 물리적 특성을 비교 검토하였다. 검토결과 원래의 EVA가 갖고 있는 green strength, 사출 압출 성형성, 접착성, 점착성, 치수안정성, 오존저항성 등의 장점은 그대로 살리면서도 황가황이 가능하여 열가소성의 EVA가 갖는 사용온도의 한계 문제와 기계적 특성 즉, 경도, 인장강도, 인장 응력, 신장율 등온 향상시켰다. 비diene계 고분자와 diene계 고분자의 블렌드에 있어서 개질에 대한 연구가 더 수행되어진다면 합성고무에서 나타나는 부족한 가공성, 내산화 안정성, 접착성 등을 크게 향상시킬 수 있을 것이며 아울러 EVA의 융해유동성을 이용한 고무제품 가공공정의 연속화가 가능하게 될 것이다.

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신개념 기계식 선박평형수 처리장치의 디스크 형상에 따른 유동특성에 관한 수치해석 연구 (Numerical study on fluid characteristics due to disc shape in a novel mechanical ballast water treatment system)

  • 손상호;김영철;최경관
    • Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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    • 제39권1호
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    • pp.19-27
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    • 2015
  • 최근에 국제해사기구(IMO)에서 선박 평형수 처리장치(Ballast water treatment system, BWTS)와 관련된 국제 규정을 강화함에 따라 이에 대응할 수 있는 BWTS 기술개발의 중요성이 대두되고 있다. 지금까지는 세계 각국에서 선박 평형수 처리기술을 처리방식에 따라 크게 물리적 방식(막분리, 원심분리, 자외선 등)과 화학적 처리방식(염소처리, 오존처리, 화확약품 등)으로 개발하여 왔으나, 기존의 기술 방식들은 추가적인 구동전력, 낮은 생산성, 잔류처리 문제 등으로 기술적인 보완이나 대안이 요구되고 있다. 본 연구에서는 기존과는 다른 새로운 방식의 기계식 방식 평형수 처리장치의 설계를 위한 유동해석 연구이다. 고속 회전하는 몇 가지 디스크 형상에 따라 유동에서 발생하는 여러 가지 유동특성을 전산유체해석(CFD)를 통하여 분석하였다. 평판형 및 계단형 형상에서는 반경을 따라서 국부적으로 공동현상이 발생가능하며, 원주형에서는 전단응력 강도를 높일 수 있었다.

불소 고무복합체의 저온과 고온촉진노화 특성에 대한 비교 연구 (A Comparative Study on the Characteristics of Accelerated aging at Low and High Temperatures of the Fluorocarbon Rubber Composites)

  • 박정배;이범철;정윤석;박성한
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2017년도 제48회 춘계학술대회논문집
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    • pp.915-922
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    • 2017
  • 내열 및 내유성 고무복합체 특성연구(The study on the thermal and oil resistance rubber composite), 2016.[6] 연구에서는 고온($150^{\circ}C$, $175^{\circ}C$, $200^{\circ}C$) 조건의 고온촉진노화를 통하여 불소고무 복합체의 수명을 예측하였다. 일반적인 고무제품은 온도, 습도, 오존, 빛, 유제, 기계 및 전기적 응력 등의 특성저하 인자에 따라 다른 특성을 나타낼 가능성이 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위하여 "내열 및 내유성 고무복합체 특성연구"[6] 연구에서 얻어진 고온촉진노화에 의한 수명 예측값과 저온촉진노화간의 인장강도 변화율 및 신장률 변화율 그리고 부피 변화율, 무게 변화율, 두께 변화율 및 열전도도를 비교 검토하였다. 검토 결과, 요구 한계수명은 모두 만족하였지만 고온촉진노화 결과와 저온촉진노화 결과 간 변화율에서 약간의 격차를 보였다. 이러한 변화율 격차가 일어나는 원인은 고온촉진노화에서는 노화 시 불소고무의 주사슬 분해로 인하여 인장강도, 신장률 감소 및 부피, 무게, 두께 증가가 일어나는데 비해 저온촉진노화에서는 $80^{\circ}C$에서 불소고무의 지속적 경화반응으로 인하여 인장강도, 신장률 및 부피, 무게, 두께 변화가 적게 나타났을 것으로 판단된다.

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