• 제목/요약/키워드: Pellets

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국외 사례를 통한 사용후핵연료 심층처분시스템 완충재 및 뒤채움재의 현장시공 및 포화도 관리 기술 분석 (Review of In-situ Installation of Buffer and Backfill and Their Water Saturation Management for a Deep Geological Disposal System of Spent Nuclear Fuel)

  • 윤주원;조원진;김형목
    • 터널과지하공간
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    • 제34권2호
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    • pp.104-126
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    • 2024
  • 완충재 및 뒤채움재는 심지층처분시스템 공학적방벽 구성요소로 고준위방사성폐기물을 안전하게 격리하고 폐기물로부터 유출되는 방사성핵종의 누출을 지연시키는 데 필수적인 역할을 한다. 완충재 및 뒤채움재로는 팽윤특성을 보이는 벤토나이트 혼합물의 사용이 고려되고 있으며 주변 암반으로부터 과도한 지하수의 유입은 이러한 공학적방벽의 안정성과 효율성을 저하시킬 수 있다. 따라서, 심층처분장의 안전성 확보를 위해서는 완충재 및 뒤채움재의 엄격한 품질기준 및 현장관리 방안수립과 유입 지하수를 처리할 수 있는 기술이 요구된다. 본 고에서는 다양한 실험실 시험뿐만 아니라 스웨덴 Äspö Hard Rock Laboratory에서 수행된 처분터널 1/2 규모의 Steel Tunnel Test 사례를 심층 분석하여 완충재 및 뒤재움재의 설계 요구사항을 파악하고 현장실험 사례를 통해 파악된 품질관리 요소 및 방안을 소개하였다. 또한, 완충재 및 뒤채움재의 현장시공 안정성과 효율성을 확보하기 위한 처분갱도에서의 유입 지하수 처리방법에 대해 소개하고 벤토나이트 펠렛 채움 내의 지하수 저장능력과 토목섬유(geotextile) 사용 효과에 대한 검증 결과를 소개하였다.

하수슬러지의 가스화 고형 잔재물의 순환자원으로서 물리적 선별에 의한 잠재성 검토 (Testing the Potential of Sewage Sludge Gasification Solid Residues as a Circulating Resource by Physical Separation)

  • 김동현;배성현;김성민;한성수;한요셉;권기운
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권3호
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    • pp.48-56
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    • 2024
  • 본 연구에서는 하수슬러지 가스화 고형 잔류물(GSRs)의 순환자원 활용 가능성을 검토하기 위해 대상제품에 대한 물성평가 및 물리적 분리를 수행하였다. 먼저, 본 연구에 사용된 GSRs는 수도권매립지관리공사를 통해 공급되었으며, 일반적으로 GSRs는 수 mm 입자크기의 다공성 펠릿 형태이었다. 또한, 부분적으로 검은 부분은 미연소 및 가스화되지 않은 탄소로 확인되었으며, 평균 탄소 함량은 5%였다. 또한 실리카, 알루미나, 산화인의 성분이 전체 함량의 70% 이상이었다. 습식분쇄 생성물은 금속성분이 단체분리되어있음 확인하였다. 금속성분과 비금속성분의 물리적 분리가 필요하여 최종적으로 부유선별에 적합한 것으로 결정하였다. 이에, 상대적으로 많은 양의 비금속성분이 농축된 금속 성분을 분리하기 위해 양이온 및 음이온 계면활성제를 선택하여 분리 특성을 확인하고자 하였다. 결과적으로, 금속성분 분리보다 실리카, 알루미나, 인 등 비금속 성분의 농축이 더 용이할 것으로 기대된다. 따라서, 가스화 처리된 하수슬러지 잔재물의 물리적 처리에 가능함에 따라 분리산물에 대한 재활용 방안 제안에 따라 순환자원으로서 잠재성이 있을 것으로 판단된다.

수분함량과 저장온도에 따른 배합사료의 지방산화 및 지방산 조성 변화 (The Changes of Lipid Oxidation and Fatty Acid Composition of Extruded Pellet Feed by Dietary Moisture Level and Storage Temperature)

  • 장미순;김경덕;김강웅;이종윤;강용진
    • 한국양식학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.226-233
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    • 2008
  • 본 연구는 시중에 판매되고 있는 상품사료에 물을 첨가하여 수분함량이 5%, 15% 및 25%가 되게 조절한 배합사료를 5, 20(실온) 및 $35^{\circ}C$의 각각 다른 온도에 10일 동안 저장하면서 이틀 간격으로 시료를 채취하여, 지방산화 정도를 알아보기 위해 AV, POV, TBA값 및 지방산 조성의 변화를 측정하였다. 또한, 이를 활용하여 수분함량에 따른 배합사료의 적절한 사용기한을 예측해 보고자 하였다. 5% 수분함유 배합사료의 경우는 모든 저장온도에서 저장 10일째까지 AV, POV 및 TBA값에 별다른 차이가 없었다. 그러나, $35^{\circ}C$에 저장한 수분함유 15% 및 25% 배합사료의 경우는 각각 저장 4일 및 2일 이후부터 AV, POV 및 TBA값이 급격하게 증가하였으며 그 변화 폭도 컸다. 한편, 수분함량이 5%인 배합사료를 $5^{\circ}C$$20^{\circ}C$에 10일간 저장하는 동안 SFA, monoene 및 polyene의 지방산 함량에 별다른 변화는 없었으나, 수분함량이 15% 및 25%인 배합사료의 경우는 저장온도가 높고 저장일이 경과함에 따라 monoene의 함량은 지속적으로 증가하고, polyene의 함량은 급속하게 감소 하였다. 또한, 수분함량 5% 배합사료를 $20^{\circ}C$에 저장한 경우는 PUFA/SFA 비율 및 불포화지방산 잔존율($C_{20:5}+C_{22:6}/C_{16:0}$)에는 거의 변화가 없었으나, 수분함량 15% 및 25%인 배합사료는 저장 4일 이후부터 감소하였다. 35에 저장한 배합사료는 수분함량에 상관없이 저장 2일 이후부터 불포화지방산 잔존율이 급격하게 감소하였다. 이상의 결과로부터 수분함량 5%인 배합사료는 지질산화의 영향을 적게 받아 저장온도에 상관없이 다소 긴 기간동안 사용이 가능할 것으로 예측되었고, 수분함량이 15% 및 25%인 배합사료의 경우는 가급적이면 저온에서 사용하고, $20^{\circ}C$(실온)에서 사용하는 경우라면 2일 이내에 사용하는 것이 지질산화에 의한 영양적 손실을 최소화 할 수 있을 것으로 사료된다.

강정 반데기 건조방법에 관한 연구 (Studies on the Drying Methods of Gangjung Pellets)

  • 이승아;김창순;김혁일
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.47-56
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    • 2000
  • 강정 반데기의 건조방법 개선과 건조시간을 단축하고자 열풍건조기와 원적외선건조기를 이용하여 건조 후 강정 반데기의 최적 수분함량을 결정하고 건조방법, 건조온도, 숙성유무 등의 건조조건을 달리하여 강정을 제조하였으며, 그에 따른 강정의 품질 특성을 물리적, 관능적 검사를 통하여 살펴보았다. 강정 반데기의 최적 수분함량은 17%로 나타났고 수분함량이 낮을수록 팽화도가 감소하고 조직감이 나빠지는 경향을 보였으며, 또한 강정 반데기의 균열이 많이 나타났다. 열풍건조에 비해 원적외선건조에 의해 20%정도의 건조시간 단축이 가능하였으며, 원적외선건조가 후반부의 가열효과가 큰 것을 알 수 있었다. 열풍건조와 원적외선건조 모두 최저 풍속 0.4 m/s에서 팽화도와 조직감이 양호한 경향을 보여 풍속이 낮을수록 강정의 품질이 우수하였다. 4$0^{\circ}C$에서 건조한 강정 반데기로 튀긴 강정이 다른 온도에서 보다 높은 팽화도와 부드럽고 아삭아삭한 조직감을 나타내었고, 1차 숙성한 것과 숙성하지 않은 것 중 숙성하지 않은 것이 품질 및 시간 단축 면에서 양호하게 나타났으며, 또한 열풍건조보다 원적외선건조를 이용한 강정이 낮은 경도와 높은 brittleness를 나타내었고 시간 단축 효과도 나타났다. 관능검사 결과 열풍건조와 원적외선건조 모두 건조온도가 높을수록 경도는 증가하였고, 아삭아삭한 정도는 열풍건조에서는 6$0^{\circ}C$가 가장 높았으며, 원적외선에서는 유의적인 차이가 없었으며 대체적으로 높은 온도에서 강정 반데기를 건조시키면 단단하고 덜 아삭아삭한 강정 품질을 나타내었다. 강정의 미세구조 관찰에 있어서 유의적인 차이는 없으나, 4$0^{\circ}C$ 건조온도에서 원적외선건조를 이용한 경우 강정 내부의 기공 수가 가장 많았고, 기공의 둘레 및 면적이 적게 나타나 미세하고 균일한 기공을 가진 강정 내부 구조를 나타내었다. 따라서 열풍건조와 원적외선 건조를 이용하여 강정 제조시 강정 반데기의 최적 수분 함량은 17%였으며, 최적의 건조온도는 4$0^{\circ}C$로 나타났다. 특히 원적외선건조를 이용하여 숙성하지 않고 4$0^{\circ}C$에서 강정 반데기를 건조시켜 제조한 강정의 품질이 가장 우수하였으므로 최적의 건조조건이라 할 수 있다.

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Chemoprevention of Helicobacter pylori-associated Gastric Carcinogenesis in a Mouse Model; Is It Possible?

  • Hahm, Ki-Baik;Song, Young-Joon;Oh, Tae-Young;Lee, Jeong-Sang;Surh, Young-Joon;Kim, Young-Bae;Yoo, Byung-Moo;Kim, Jin-Hong;Ha, Sang-Uk;Nahm, Ki-Taik;Kim, Myung-Wook;Kim, Dae-Yong;Cho, Sung-Won
    • BMB Reports
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    • 제36권1호
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    • pp.82-94
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    • 2003
  • Although debates still exist whether Helicobacter pylori infection is really class I carcinogen or not, H. pylori has been known to provoke precancerous lesions like gastric adenoma and chronic atrophic gastritis with intestinal metaplasia as well as gastric cancer. Chronic persistent, uncontrolled gastric inflammations are possible basis for ensuing gastric carcinogenesis and H. pylori infection increased COX-2 expressions, which might be the one of the mechanisms leading to gastric cancer. To know the implication of long-term treatment of antiinflammatory drugs, rebamipide or nimesulide, on H. pylori-associated gastric carcinogenesis, we infected C57BL/6 mice with H. pylori, especially after MNU administration to promote carcinogenesis and the effects of the long-term administration of rebamipide or nimesulide were evaluated. C57BL/6 mice were sacrificed 50 weeks after H. pylori infection. Colonization rates of H. pylori, degree of gastric inflammation and other pathological changes including atrophic gastritis and metaplasia, serum levels and mRNA transcripts of various mouse cytokines and chemokines, and NF-${\kappa}B$ binding activities, and finally the presence of gastric adenocarcinoma were compared between H. pylori infected group (HP), and H. pylori infected group administered with long-term rebamipide containing pellet diets (HPR) or nimesulide mixed pellets (HPN). Gastric mucosal expressions of ICAM-1, HCAM, MMP, and transcriptional regulations of NF-${\kappa}B$ binding were all significantly decreased in HPR group than in HP group. Multi-probe RNase protection assay showed the significantly decreased mRNA levels of apoptosis related genes and various cytokines genes like IFN-$\gamma$, RANTES, TNF-$\alpha$, TNFR p75, IL-$1{\beta}$ in HPR group. In the experiment designed to provoke gastric cancer through MNU treatment with H. pylori infection, the incidence of gastric carcinoma was not changed between HP and HPR group, but significantly decreased in HPN group, suggesting the chemoprevention of H. pylori-associated gastric carcinogenesis by COX-2 inhibition. Long-term administration of antiinflammatory drugs should be considered in the treatment of H. pylori since they showed the molecular and biologic advantages with possible chemopreventive effect against H. pylori-associated gastric carcinogenesis. If the final concrete proof showing the causal relationship between H. pylori infection and gastric carcinogenesis could be obtained, that will shed new light on chemoprevention of gastric cancer, that is, that gastric/cancer could be prevented through either the eradication of H. pylori or lessening the inflammation provoked by H. pylori infection in high risk group.

Olanzapine이 백서의 Schedule-Induced Polydipsia에 미치는 영향 (Effects of Olanzapine on the Schedule-Induced Polydipsic Rats)

  • 이기철;이경규;장환일;이정호;김현우;하준명;정재현;정홍경
    • 생물정신의학
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    • 제6권2호
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    • pp.240-245
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    • 1999
  • Object : This study was designed to evaluate the effects of olanzapine on the schedule-induced polydipsia(SIP) which is one of animal model of obsessive-compulsive disorder in rats. We administered olanzapine as a serotonin and dopamine blocking agent, fluoxetine as a selective serotonin reuptake inhibitor, and haloperidol for the dopamine antagonist to rats which showed schedule-induced polydipsic behavior. Methods : Spraque-Dawley rats weighing 200-250gm were individually housed and maintained and allowed free access to water. The rats were placed on a restricted diet. To induce polydipsia, rats were placed in the cage where a pellet dispenser automatically dispensed 90mg pellets on a fixed-time 60 seconds(FT-60s) feeding schedule over 150 minute test session per day. Water was available at all times in the cage. After 4 weeks of daily exposure to the FT 60s feeding schedule, experimental rats met a predetermined criterion for polydipsic behavior(greater than 3 times of water per session on average). 5 groups of rats were administered olanzapine(3mg/kg, i.p), olanzapine(10mg/kg, i.p), fluoxetine(5mg/kg, i.p.), haloperidol(0.1mg/kg, i.p.), and vehicle(1cc/kg, i.p.) for 3 weeks. The rats were tested once a week to access schedule induced polydipsic behavior. Water bottles were weighed before and after the 150-minute test session. The chronic effects of administration of experimental drugs on schedule induced polydipsic behavior were analyzed with ANOVA and Scheffe test as a posthoc comparison. In order to measure water consumption in non-polydipsic food-deprived rats, a separate group of rats(N=8) were individually housed and given a single bolus(14.5gm) of food per day which maintained them at their average body weight. Results and Conclusion : The results were as follows ; 1) After 4 weeks of scheduled feeding procedure, the experimental group showed significant differences than the bolus control in the amount of water consumption as compared with their average water intakes for 4 weeks. At the same periods, there were no differences between the experimental group and the bolus control in the body weight. 2) The fluoxetine group showed significant decrease in the amount of water intake over the 3 weeks of drug treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. The olanzapine 3mg group showed significant decrease in the amount of water intake at 3rd weeks of drug treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. The olanzapine 10mg group showed significant decrease in the amount of water intake at 2nd and 3rd weeks of drug treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. However, the haloperidol group and the vehicle control group showed no changes of amounts of water intake for 3 weeks of treatment as compared with their average amount of polydipsic water intakes. 3) The fluoxetine group showed significantly lower amounts of water intake than the haloperidol group at 2nd weeks of drug treatment. And also the fluoxetine group showed significantly lower amounts of water intake than the haloperidol group and the vehicle control at 3rd weeks of drug treatment. The olanzapine 3mg group and the olanzapine 10mg group showed significantly lower amounts of water intake than the haloperidol group and the vehicle control at 3rd weeks of drug treatment. Above findings suggest that the fixed time feeding procedure for schedule-induced polydipsia as an animal model of obsessive compulsive disorder was effective to the evaluation of pharmacological challenge study. The authors assume that the serotonin hypothesis and the serotonin-dopamine interaction hypothesis are preferred to the dopamine hypothesis in the biological etiology of obsessive-compulsive disorder.

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Effects of Expander Operating Conditions on Nutrient Digestibility in Finishing Pigs

  • S.L., Traylor;K.C., Behnke;J.D., Hancock;R.H., Hines;S.L., Johnston;B.J., Chae;In K., Han
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제12권3호
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    • pp.400-410
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    • 1999
  • Five experiments were conducted using finishing pigs (PIC L326 sires $\times$ C15 dams) to examine the effects of expander operating conditions on nutrient digestibility in finishing pigs. The effects of different expanding conditions (0, 11.7, 24.4, $32.5kg/cm^2$) for corn-SBM based diets (Exp. 1), wheat meddlings diet (Exp. 2), sorghum-SBM based diets (Exp. 3) and wheat-SBM based diet (Exp. 4). Exp. 5 was conducted as a $2{\times}4$ factorial arrangement and factors examined were 2 soy products (raw soybean and SBM) and 4 expanding conditions (0, 14.1, 28.1, $42.2kg/cm^2$). In experiment 1, total production rates (p>0.10) were similar among treatments. The amount of fines decreased (cubic effect, p<0.001) as cone pressure was increased from 0 to $11.7kg/cm^2$, with smaller differences as cone pressure was further increased to $35.2kg/cm^2$. Nutrient digestibilities increased (p<0.02) as the feed was subjected to higher cone pressures. Digestibilities of DM, N, and GE were maximized at $24.4kg/cm^2$ cone pressure. The DE of the diet expanded at 24.4 and $35.2kg/cm^2$ increased by 172 and 109 kcal/kg, respectively, compared to the diet processed at $0kg/cm^2$ cone pressure. In experiment 2, total production and screened pellets production rates were similar among the processing treatments (p>0.21). The amount of fines decreased (quadratic effect, p<0.03) by 9 kg/h as cone pressure was increased from 0 to $11.7kg/cm^2$. Digestibilities of DM (p<0.02), N (p<0.001), and GE (p<0.002) were increased as cone pressure was increased from 0 to $35.2kg/cm^2$. DM, N, and GE digestibility in the pigs fed the midds-based diet increased by 8, 13, and 10%, respectively, at the highest processing cone pressure compared to the diets without any cone pressure. In experiment 3, the conditioned mash moistures for the treatments were numerically similar around 15% moisture. As the expander cone pressure was increased from 0 to $11.7kg/cm^2$, energy consumption for the pellet mill decreased (quadratic effect, p<0.004) from 14.1 to 12.0 kWh/t. Dry matter and gross energy digestibility increased (cubic effects, p<0.006) as cone pressure was increased from 0 to $35.2kg/cm^2$ with the largest improvement occurring as cone pressure was increased from 0 to $11.7kg/cm^2$. Nitrogen digestibility increased (cubic effect, p<0.001) from 78.3 to 81.0% as the feed was subjected to the higher cone pressures, with N digestibility being maximized at $24.4kg/cm^2$ cone pressure. The DE of the diet increased (cubic effect, p<0.001) by 225 kcal/kg as cone pressure was increased from 0 to $11.7kg/cm^2$. In experiment 4, pellet moisture decreased and moisture loss increased as cone pressure was increased from 0 to $35.2kg/cm^2$. Also, starch gelatinization of the wheat-based diets increased from 16.8 to 49.1% as the diets were processed at 0 and $35.2kg/cm^2$ cone pressure. Nutrient digestibilities were not affected (p>0.18) by any increase in cone pressure. In experiment 5, pellet moisture decreased as cone pressure was increased 0 to $35.2kg/cm^2$. The amount of moisture loss for the diets expanded at $42.2kg/cm^2$ was 3.0 and 3.8% for the SBM and raw soybean (RB) diets, respectively. Starch gelatinization for the SBM diets were 19% greater than the RB diets. The RB diets had lower DM, N and GE digestibilities as compared to the SBM diets. The DE of the RB diets were lower (p<0.02) than the SBM diets. DM (p<0.06), N (p<0.02), and GE (p<0.001) digestibilities of the dietary treatments increased as cone pressure was increased 0 to $42.2kg/cm^2$.

근관 충전재 및 치근단 역충전재의 방사선 불투과성에 관한 비교 연구 (A COMPARATIVE STUDY ON RADIOPACITY OF CANAL FILLING AND RETROGRADE ROOT-END FILLING MATERIALS)

  • 김용상;김서경;황윤찬;황인남;오원만
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제33권2호
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    • pp.107-114
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    • 2008
  • 본 실험에서는 다양한 방사선 노출 조건에 따른 aluminum step wedge에 대한 광학 밀도를 알아보고, 그 중 적절한 노출조건을 선택하여 수종의 근관 충전재와 치근단 역충전재의 방사선 불투과성 정도를 평가, 비교하였다. 방사선 불투과성의 기준을 위해 11개의 step으로 구성된 aluminum step wedge를 제작하여, 60 kVp, 70 kVp 관전압 상태에서 각각 0.2, 0.,3, 0.4초와 0.2, 0.3, 0.33초의 노출시간으로 교합 필름상에서 방사선 촬영 후 적절한 노출조건을 구하였다. 직경 5 mm, 각각의 두께 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3.0 mm인 10종 (Gutta-percha, amalgam, Super $EBA^{(R)}$, MTA, $IRM^{(R)}$, Fuji II LC, $Dyract^{(R)}$ AP AH, $26^{(R)}$, $Sealapex^{TM}$, Tubli-$Seal^{TM}$)의 근관 충전재와 치근단 역충전재 시편을 각 재료와 두께당 10개씩 제작한 후, 동일한 두께의 상아질 시편, aluminum step wedge와 함께 정해진 노출조건에 따라 방사선 촬영을 하였다. 모든 필름은 자동현상기로 현상하였다. 시편의 흑화도를 densitometer (Model 07-443, Victoreen Inc, Cleveland, Ohio, USA)로 5회 반복 측정 후, 평균값을 구하여 회귀분석 후 알루미늄 두께로 환산하였다. 얻어진 정보를 분석하여 다음의 결과를 얻었다. 1. 관전압 60 kVp에서 노출시간 0.2, 0.3, 0.4초, 70 kVp에서 0.2, 0.3. 0.33초로 변화를 주어 방사선 촬영을 하였을 때, 흑화도가 0.5-2.5 사이여야 한다는 ISO No. 6876 규격에 가장 적합한 것은 60 kVp, 0.2초일 경우였다. 2. 측정된 근관 충전재와 치근단 역충전재들의 방사선 불투과성 모두 ISO No.4049 규격에 적합하였다. 3. 광중합형 글래스 아이오노머 (Fuji II LC)와 컴포머 (Dyract)를 제외하고는 ANSI/ADA specification (2000) 또는 ISO No. 6876 (2001)규격이 제시한 최소한 3 mm Al 이상의 방사선 불투과성을 지녀야 한다는 규격에 적합하였다. 이상의 결과는 본 실험에 사용된 수종의 근관 충전재와 치근단 역충전재 중 Fuji II LC와 Dyract를 제외하고 모두 규격에 적합한 방사선 불투과성을 가지고 있음을 시사한다.

Monascus pilosus 배양을 위한 반응표면분석법에 의한 생산배지 최적화 및 발효조건 확립 (Optimization of Production Medium by Response Surface Method and Development of Fermentation Condition for Monascus pilosus Culture)

  • 윤상진;신우식;전계택;정용섭
    • KSBB Journal
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    • 제22권5호
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    • pp.288-296
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    • 2007
  • 콜레스테롤 저하제이자 고지혈증 치료제의 하나인 모나콜린-K (lovastatin)의 생산을 높이기 위하여 플라스크 배양에서 생산배지 최적화를 위한 실험을 수행하였다. 기본생산배지에 탄소원, 무기인산염, 아미노산원과 무기원에 대한 영향을 조사하였다. 각각의 원소에 대해 모나콜린-K를 가장 많이 생산한 순서대로 3가지를 선별하여 Graeco-Latin square design에 의해 생산배지의 종류와 농도를 결정하였다. 하지만 상기 실험은 각 배지간의 교호작용을 검출할 수 없어서 모나콜린-K 생산에 대한 재현성이 떨어졌다. 따라서 탄소원, 질소원과 질소원의 농도에 대한 실험을 보완하였다. 통계학적 실험계획법인 Plackett-Burman design에 의해 배지 중 beef extract, $(NH_4)_2HSO_4$$KHSO_4$가 모나콜린-K 생산에 가장 영향력 있는 인자로 분석되었으며, 영향력이 있는 3가지 배지에 대해 배지 사이의 교호작용까지 분석할 수 있는 실험계획법인 중심합성계획법과 반응표면 분석법을 이용하여 생산배지를 최적화 하였다. 모나콜린-K 고생산을 위한 배지와 최적화된 농도 (g/L)는 soluble starch 96, malt extract 44.5, beef extract 30.23, yeast extract 15, $(NH_4)_2SO_4$ 4.03, $Na_2HPO_4{\cdot}12H_2O$ 0.5, L-Histidine 3.0과 $KHSO_4$ 1.0이며, 기본생산배지에서의 생산량보다 약 3배 증가한 558.96 mg/L의 생산을 보였다. 생물반응기에서 교반속도가 모나콜린-K 생산에 미치는 영향을 조사하기 위하여 기본생산배지를 이용하여 300, 350, 400과 500 rpm에서 실험을 수행하였다. 교반속도 500 rpm에서 68 mg/L으로 가장 높은 생산을 보였으며, 이 때 균의 형태구조는 300, 350과 400 rpm에서 펠��과 균사체가 공존하는 것과는 다르게 펠�� 형태로만 자라는 것이 확인 되었으며, 생물반응기를 이용하여 발효 시 펠�� 형태가 모나콜린-K 생산에 가장 좋은 형태구조임을 알 수 있었다. 확립된 최적생산배지를 이용하여 400 rpm, 1 vvm과 3% 초기 접종량에서 pH를 6.5로 조절한 경우 185 mg/L의 가장 높은 모나콜린-K가 생산 되었으며, 이때 균체량은 32 g/L를 나타내었다.

Phellinus linteus의 균사체 액상배양에서 단백다당체(β-D-glucan)의 생산성 향상을 위한 균주 개량과 배양형태 조절의 중요성 (Importance of Strain Improvement and Control of Fungal cells Morphology for Enhanced Production of Protein-bound Polysaccharides(β-D-glucan) in Suspended Cultures of Phellinus linteus Mycelia)

  • 신우식;권영중;정용섭;전계택
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.220-229
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    • 2009
  • 본 연구에서는 Phellinus linteus 균사체의 액상배양을 통한 면역증강 생리활성 효능의 단백다당체 생산공정을 개발하기 위한 시도로서, 우선 생산균체의 원형질체 형성을 통한 고생산성 균주를 개발하고자 하였으며, 발효기 액상배양 시 최적 배양형태의 유도를 통해 균사체와 단백다당체의 생산성을 극대화하고자 하였다. 본 연구실에서 채취한 생산 균주를 ITS rDNA sequencing 방법과 blast search 방법에 의해 조사한 결과 다양한 Phellinus linteus 종들과 99.67% 이상의 유사성 확인되어, 이 균주를 Phellinus linteus라고 최종적으로 동정할 수 있었다. 이 동정된 균주로부터 균주 개량을 시도하기 위해 Phellinus linteus 균사체로부터 대량의 원형질체 형성 및 재생에 의한 단일 콜로니 획득 방법을 개발함으로써 균주를 신속하게 개량할 수 있었다. Sorbitol을 이용한 banding filtration 방법을 이용하여 원형질체를 회수한 결과 $10^5{\sim}10^6\;protoplasts/ml$를 얻을 수 있었으며, 원형질체 재생률은 $10^{-2}{\sim}10^{-3}$로 나타났다. 균주개량을 위해 원형질체 재생배지와 고체배양배지에서 고성장성 및 고안정성을 보이는 균주들을 지속적으로 대량 선별하여, 액상 생산배양을 수행하였다. 그 결과 균사체량은 13~15 g/L로 대부분 비슷하게 자랐으며, 조단백다당체의 함량 또한 5.8~6.4%로 거의 비슷하게 분포하는 것으로 나타났는데, 이로부터 고체배양배지에서 빠른 성장속도를 보여주는 균주들이 대부분 액상 생산배양에서도 고생산성 및 고안정성을 보여주는 것을 확인할 수 있었다. 한편 Phellinus linteus 균사체의 경우 조단백다당체의 함량이 세포 무게당 거의 일정한 양을 함유하고 있는 것으로 확인되었으므로, 조단백다당체의 생산성을 증가시키기 위해서는 최종 생산배양에서의 균체량 증가가 가장 중요한 것으로 판단되어, 균사형성 고등균류의 균사체 배양 시 균체량 증가에 가장 중요한 요인 중의 하나인 생산균주의 배양형태적 특성에 대해 집중적으로 조사하였다. 균주개량 실험을 통해 고생산성 균주로 최종 결정된 AR147 균주를 이용해서 다양한 배양조건에서 발효조 배양을 수행한 결과, 최종 생산발효조로의 접종원이 고농도의 균사모양인 경우에 생산균주의 배양형태가 매우 작은 compact한 펠렛 모양(대부분 직경 0.5 mm 이하)을 유지하는, 이상적인 균사체 액상배양 공정이 이루어지는 것으로 확인되었다. 즉 생산 발효조배양에서 직경 0.5 mm 이하의 compact한 펠렛 모양의 배양형태가 유도되었을 경우, lag phase 시간의 획기적 감소와 1.5배 이상의 높은 세포비성장속도로 인해, 최종 균사체생산성이 다른 배양형태를 유도한 경우에 비해 약 3.3배 더 높은 주목할 만한 배양결과를 얻을 수 있었다. 이로부터 균사 형성 Phellinus linteus의 산업용 발효조 배양 시, 각 배양단계에서의 생산균체의 배양형태가 최종 균체생산성, 궁극적으로는 최종 단백다당체의 생산성에 심각한 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다.