• 제목/요약/키워드: Primary productivity

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교반식 perfusion 생물반응기(IPRS)에서 고밀도 고정상 곰팡이 세포를 이용한 세포내 축적 이차대사산물인 Cyclosporin A 대량생산에 관한 연구 (Studies on Mass Production of Intracellularly-Produced Secondary Metabolite, Cyclosporin A by Use of Immobilized Fungal Cells in Stirred-Tank Immobilized Perfusion Reactor System(IPRS))

  • 전계택;이태호장용근
    • KSBB Journal
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    • 제11권1호
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    • pp.22-29
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    • 1996
  • 고정상곰팡이를 이용하여 세포내 축적 이차대사산 물인 cyclosporin A (Cy A)를 연속적으로 생산하 기 위해 perfusion 고정상연속배양을 수행하였다. 이를 위해 균사형성 생산균주인 T. inflaum을 ce­l lite에 고정화하는 데 필요한 공정을 획기적으로 단 순화시키는 방법을 제시하였다. 교반식 Perfusion 생물반응기 (Immobilized Perfusion Reacter S System, 이후 IPRS로 표기 내에 제한유지 된 고밀 도 고정상균체는 매우 높은 희석속도($0.1hr^{-1}$)에서 도 유리세포를 생산해내는 세포생생기의 역할을 훌 륭하게 수행하였으며, IPRS의 배출구를 통해 연속 적으로 유출되는 고농도의 유리세포(1.0g/$\ell$/hr)는 이차대사 결과 세포내에 축적되는 CyA를 연속생산 하는 데 이용될 수 있었다. 이러한 IPRS공정 운영 은 고정상균체를 배양액으로부터 효과적으로 분리시 키는 decanting column의 개발로 가능했요며, 이로 인해 기존의 연속현탁배양에서 문제시되었던 높은 희석속도에서의 wash-out현상이 극복될 수 있었다. 또한 유출되는 유리세포(relesed-free cell)의 mor-phology를 원형의 conidiospore나 잘게 부서진 my­c celial cell로 구성되어 배양액의 rheology가 뉴튼유 체화될 수 있도록 IPRS공정을 운영함으로써, 기존 의 균사형성 미생물의 현탁배양시 나타나는 배양액 에서의 물질전달 감소현상이 뚜렷하게 개선될 수 있 었다. 유출되는 높은 균체생산성(1.0g/R/hr)을 감안할 때, 균주개발과 production배지의 최척화가 본 IPRS공정개발과 병행되는 경우 기존의 회분식배양 또는 연속현탁배양에 비해 훨씬 효과적 인 생산성 증 대를 기대할 수 있을 것으로 보인다.

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득량만에서 키조개 Atrina pectinata 자원과 유생 출현 분포 (Stock Density and Larval Occurrence of Penshell Atrina pectinata in Deukryang Bay)

  • 김철원;권승배;허성범
    • 한국양식학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.232-238
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    • 2007
  • 득량만에서 생산되는 키조개 Atrina pectinata 성체와 부유유생의 출현 분포를 조사하였다. 채집시기별 정점에 따른 키조개의 출현량은 8월에 만의 가장 안쪽 정점 G1에서 18개체/$m^2$로 가장 많이 출현하였고, 전중량은 11월에 정점 G1에서 $2,790\;g/m^2$으로 가장 높았다. 수심이 낮은 내만과 서쪽 해역은 수심이 깊은 만 입구와 동쪽해역에 비하여 자원량이 많았다. 키조개 유생 출현량은 8개체/$m^3$ 이하로 매우 적었다. $7{\sim}8$월의 경우, 음력 $3{\sim}4$일경을 중심으로 유생 출현량이 peak를 이루는 경향을 보였으며, $9{\sim}10$월에는 유생 출현량이 크게 감소하였다. 유생의 경우도 수심이 낮은 만의 안쪽과 득량도 서쪽 해역이 수심이 깊은 만입구와 동쪽해역에 비해 출현량이 많았다. 득량만에서의 키조개 유생의 출현량은 자원량에 비하여 매우 낮은 결과를 보였다. 그러나 자원량과 유생의 지리적 분포 특성은 서로 유사한 결과를 보였다. 수심이 낮고 육수의 유입이 많으며 유속이 약한 내만은 키조개 모패 자원량이 풍부할 뿐만 아니라, 산란된 유생이 분산되지 않아 유생의 서식과 성장에도 가장 적합한 해역이었다.

장기미집행공원 개발에 따른 도시 식생 탄소 흡수량에 미치는 영향 및 경제적 가치 평가 (Impact Assessment of Vegetation Carbon Absorption and Economic Valuation Under Long-term Non-executed Urban Park Development)

  • 성웅기;최재연;유재진;김동우;손승우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.361-371
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    • 2020
  • 2020년 일몰제가 시행되면서 장기미집행공원 개발에 대한 우려가 제기되고 있다. 본 연구의 목적은 장기미집행공원이 개발됨에 따라 소실되는 탄소량과 경제적 가치를 평가하여 장기미집행공원 개발에 따른 영향 최소화 방안 도출에 근거를 제공하고자 한다. 본 연구에서는 FSDAF 시공간 영상융합기법과 CASA-NPP 모형을 활용하여 서울시 내 장기미집행공원의 연평균 NPP를 산정하고, 이를 바탕으로 5개의 개발 시나리오에 따라 소실되는 탄소량과 경제적 손실을 평가하였다. 서울시 내 개발제한구역을 제외한 장기미집행공원의 총 NPP 값은 4,892.18 t C로 나타났으며, 개발 시나리오 1에서는 4,892.18 t C, 개발 시나리오 2에서는 2,548.55 t C, 개발 시나리오 3에서는 238.94 t C, 개발 시나리오 4에서는 848.38 t C, 개발되는 시나리오 5에서는 1,596.00 t C의 탄소가 소실될 것으로 나타났으며, 각각 5개의 개발 시나리오에 따른 탄소의 사회적 비용을 계산하면 약 11억 8천만원, 6억 1천만원, 5천 8백만원, 2억 5백만원, 3억 8천 5백만원이며 개발로 인해 해당금액의 경제적 손실이 발생할 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 5개의 개발 시나리오를 바탕으로 장기미집행공원의 탄소 손실량과 경제적 손실을 평가하였다는데 의의가 있으며, 일몰제 이후 개발가능성이 높은 장기미집행공원 내 산림생태기능에 대한 영향 최소화 방안 마련, 개발 대안의 기초자료로 활용되기를 기대한다.

청국장에 관한 연구(I) -청국장 제조과정에 있어서 콩단백질의 변화에 관하여- (Studies on Chung-Kook-Jang (Part I) -On the changes of soy-bean protein in manufacturing Chung-Kook-Jang-)

  • 이계호;이효지;정문교
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제14권3호
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    • pp.191-200
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    • 1971
  • 콩 및 장류 연구의 일환으로서 세균효소에 의하여 콩단백질을 분해하는 강력한 protease생산균주를 얻기 위하여 전국 9개도에서 볏짚을 수집하였다. 수집시료로부터 Dilution pour plate에 의하여 protease생산성 균주 총 23 균주를 순수 분리하였다. 순수분리된 전균주에 대하여 portease생산성을 screening하고 protease을 강력히 생산하는 우수균주를 선정 하였다. 우수균주인 $D_9$$F_{20}$ strain이 생성한 protease의 최적작용조건을 검토한 결과 optimum pH가 7.5이고 optimum temperature는 $40^{\circ}C$ 임을 알았다. 청국장은 다른 장류와는 달리 세균으로서 단시간 동안에 단백질을 분해시켜 만들음으로 특유한 식품인 것이다. 우수균주로 분리 선정된 $D_9$$F_{20}$ strain과 Bac. natto strain을 starter로하여 청국장을 제조하는데 세균의 protease에 의하여 콩단백질의 분해로 수용성질소화합물이 증가함을 알았다. 삶은 콩과 우수균주로 선정된 균주에 의하여 제조된 청국장에 대하여 질소형태의 변화를 보면 청국장 제조과정에서 수용성질소가 85%, TCA가용성질소, amino 태질소, peptide 태질소는 두드러지게 증가하고 반대로 삶은콩은 수용성질소가 감소하였다.

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수문생태모형 RHESSys의 평가: 두 복잡지형 유역에서의 모수화와 적용 (Evaluation of a Hydro-ecologic Model, RHESSys (Regional Hydro-Ecologic Simulation System): Parameterization and Application at two Complex Terrain Watersheds)

  • 이보라;강신규;김은숙;황태희;임종환;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.247-259
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    • 2007
  • 전지구적인 생태시스템 안에서 탄소와 물의 흐름은 아주 밀접하게 관련되어 있다. 생태계 물질순환과정을 모사해 주는 모형들은 연구자들이 직접 측정하기 어려운 복잡한 생태계에서의 물질순환 과정들의 상호작용과 그 변화를 예측할 수 있는 도구이다. 이 연구에서는 생태수문모형 RHESSys(Regional Hydro Ecological Simulation System)를 광릉시험림 유역에서 모수화한 후, 다른 지형 조건과 기후 및 식생을 가진 점봉산 강선리 유역에 적용함으로써 RHESSys모수화의 다유역으로의 확장가능성과 문제점 등을 조사하였다. RHESSys는 Geographic Information System(GIS)를 바탕으로 공간적인 탄소와 물 및 영양분의 흐름을 모사하는 생태수문모형이다. 모수화는 광릉시험림 유역의 1982-1999년간 일유량과 나이테 자료로 추정한 임목생장량을 사용하였다. 수직 및 수평 방향의 수리전도도에 관련된 중요 모수들과 임목 생장과 관련된 분배 모수들을 Monte-Carlo 접근법을 사용하여 최적화하였다. 모형결과를 광릉연구지의 실측 토양수분과 비교해 본 결과 RHESSys는 토양수분을 다소 과소평가하는 경향이 있으나, 일변화를 유의하게 잘 모사하였으며, 임목생장량의 연변화를 잘 모사하였다. 광릉연구지에서 개발한 모수를 점봉산 강선리 유역에 적용한 결과, 광릉과 마찬가지로 RHESSys는 토양수분을 다소 과소평가하나 여름철의 중요한 시계열 경향을 유의하게 잘 모사하였다. 또한 실측 공극률의 사용이 모형의 토양수분예측력에 중요함을 확인하였다. 반면에 강선리 유역의 임목생장량에 대해선 모형의 예측력이 높지 않았다. 수문과정 모수에 비해 식생성장 및 분배관련 모수의 경우 단일 유역의 모수화를 타 유역으로 확장하는 데에 상당한 불확실성이 있음을 확인하였다. 각 유역의 임목생장 및 분배 특성을 반영하는 독립적인 모수화 과정이 필요하며 이를 뒷받침해 줄 최소한의 현장측정항목을 발굴하는 후속연구가 필요하다.

Interannual and Seasonal Fluctuations of Nutrients, Suspended Solids, Chlorophyll, and Trophic Sate along with Other General Water Quality Parameters Near Two Intake Towers of Daechung Dam

  • Lee, Sun-Goo;Han, Jeong-Ho;Lee, Jae-Hoon;An, Kwang-Guk
    • 생태와환경
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    • 제43권4호
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    • pp.492-502
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    • 2010
  • The study objects were to analyze long-term and seasonal variations of nutrients (N, P), suspended solids, N:P ratios, algal chlorophyll, and trophic state along with general water quality parameters in four sampling sites including two intake tower sites supplying drinking water in Daechung Reservoir. For the analysis, we used water quality long-term data sampled during 1998~2007 by the Ministry of Environment, Korea. Interannual and seasonal trends in inflow and discharge near the intake tower facilities over the ten years were directly influenced by rainfall pattern. The distinct difference between wet year (2003) and dry year (2001) produced marked differences in water temperature, pH, dissolved oxygen, organic matter contents, nutrients, and these variables influenced algal biomass and trophic state. Values of TP varied depending on the year and locations sampled, but monthly mean TP always peaked during July~August when river inflow and precipitation were maxima. In contrast, TN varied little compared to TP, indicating lower influence by seasonal flow compared to phosphorus. The number of E. coli were highest in Site 2 (Chudong intake tower) and varied largely, whereas at other sites, the numbers were low and low variations. Contents of chlorophyll-${\alpha}$ (CHL), as an estimation of primary productivity, varied largely depending on the year and season. The maximum of CHL occurred at Muneu intake tower (S4) during 2006 when the precipitation and inflow were lowest. In contrast, another CHL peak was observed in Site 2 (Chudong intake tower) in 2006 when one of the largest typoons (Ewinia) occurred and river runoff were maximum. So the CHL maxima were associated with both wet year (high flow, high nutrient supply) and dry year (low flow, nutrient supply by littoral zone). Such conditions influenced trophic states, based on Trophic State Index of nutrients and CHL. Based on all analyses, we can provide some clues for management and protection strategies of two intake tower sites.

옥수수 개체군의 일차생산성과 물질경제. 3. 건물생산과 인경제 (Primary Productivity and Matter Economy of a Maize Plant Population. III. Phosphorus Economy in Relation to Dry Matter Production)

  • Huque, M. Anwarul;Seung-Dal Song
    • Journal of Plant Biology
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    • 제24권1호
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    • pp.1-12
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    • 1981
  • 옥수수개체군의 생장기간중 생산구조의 발달과 건물생산과정에 따른 인의 동태, 즉 토양으로부터 흡수준, 동화율, 회전율, 수요공급의 수지 및 이용효율의 계절적 변화를 분석하였다. 인의 흡수율(최대 2.4mgPg$^{-1}$day$^{-1}$) 및 흡수효율(0.03)은 개체군의 상대생장률과 밀접한 상관을 보였고, 생육기간중 총 동화율은 3.41gPm$^{-2}$ 로서 월 최대 동화율은 2.99mgPg$^{-2}$ month$^{-1}$ (7월)였다. 한편 개체군의 인현존량의 변화는 최대치 1.4mgPg$^{-2}$ 였고, 최대 회전율은 178%를 나타내었다. 생육기간중 개체군의 각 기관별 인의 수요량은 엽 24.4%, 경 22.5%, 근 3.5% 및 종실 49.6% 였으며, 총 인요구량의 81.8%는 토양으로부터 흡수되였고 나머지 18.2%는 개체군내의 전류에 의해 공급되였다. 옥수수개체군의 인이용지수는 최대치가 6월에 1,091이며 평균지수는 655였다.

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농업수리시설과 소수로굴착용 Trencher V형의 개발에 대하여 (Resear cher & Coordinator, Canal Reseach & Development, japan)

  • 영목청
    • 한국농공학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.28-36
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    • 1979
  • One of most important problems in the Monsoon Asia today is the production of rice paddy to meet the needs of the ever increasing population. Diversemeans are being employed to meet this demand, both by increasing productivity of existing farm land and by bringing further areas into cultivation. The primary step in either field is to ensure that there is sufficient moisture in the soil to suit the paddy, and at the same this means that excess moisture has to be drained off the land, while in others irrigat ion has to be employed to bring sufficient water to an area. In view of the fact that the project comprises a huge amount of earthwork, it can be carried out by extensive use of construction machinery in order to shorten the period. As farm ditch has a comparatively small section with shallow cutting depth, inaddition, there is lack of access road in the field, the excavation equipment with bulldozer or tracter-shovel (backhoe) type are not applicable because there are mostly adapted for the excavation of deep and wide section. Mini-backhoe with its bucket width not larger than 0. 3m, and width of blade not larger than 1. 00m seems to be more adaptable. About 80% of excavation of ditch section will be done by the machinery while the other 20% of excavation together with the finishing of the section are supposed to be done by man-power. The embankment of ditch section can be compacted by the crawler of backhoe when it is moving along the ditch for excavation. However, Lowland paddy field in the Monsoon Asia are made particulary in rain season, therefore, heavy machinery is not easy excavation for ditch. It is very important to know exact ground support power of the working site and select machines with corresponding ground pressure. Ground support power is variable subject to quality and water content of soil and therefore selection of machines should be made duly considering ground condition of the site at the time of construction works. Farm ditches dug and compacted by mannual labar are of poor quality and subject to destruction after one or two years of operation. On the other hand, excavation and compaction by bulldozer is not practical for ditches. Backboe is suitable for slope land, but this is required cycle time of bucket excavation and dumped out. If a small-scale farm ditch trencher adaptable to lowland paddy field is invented, such a machine could greatly accelerate the massive construction work envisaged in many countries and thus significantly speed up the most difficult part of irrigation development and management in Monsoon Asia.

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연안 저질 SOD의 특성과 유발 영향인자에 대한 상관관계 (Correlation between Characteristics of SOD in Coastal Sewage and Predictive Factor)

  • 김범근;모하메드아케트키룰;권성현;조대철
    • 한국환경생태학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.596-604
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    • 2019
  • 본 연구는 퇴적물이 소모하는 산소량(SOD)과 환경 인자가 서로 미치는 영향을 파악하기 위해 퇴적물 배양실험을 수행하였다. 이를 위해 실험실에서 용출 반응조를 설치하여 20일간 배양하였으며, 퇴적물에 존재하는 물질 중 P 및 Fe와의 관계를 중점적으로 연구하였다. 분석 결과, 수층의 용존 산소는 시간의 경과에 따라 감소하는 경향을 나타냈으며, 퇴적물의 산화환원전위 또한 음의 방향으로 진행되어 혐기적 환원환경이 조성되었다. 퇴적물 산소요구량(SOD)은 배양 초기 0.05mg/g로 측정되었으며, 20일차 0.09mg/g으로 퇴적물이 소모하는 산소량이 증가하는 경향을 관찰하였다. 이는 chl-a의 증가로 퇴적물 표층에 축적된 유기물의 분해에 의한 산소 소모(Biological-SOD), 그리고 환원반응에 의해 생성된 금속 환원물이 재산화 할 경우 소모되는 산소(Chemical-SOD)에 의한 것으로 보인다. 퇴적물에서 추출한 존재형태별 인과 SOD의 상관관계를 살펴보면 Ex-P, Org-P의 경우 양의 상관관계, Fe-P의 경우 음의 상관관계를 나타내었다. 또한, 실험 20일차 퇴적물의 미생물 군집을 분석한 결과 혐기성 철 환원균(FeRB)이 우점종으로 검출되었다. 따라서, 철 산화물과 결합한 인산염이 환원반응에 의해 분리될 경우 인산염은 수중으로 용출되어 일차생산력을 증가시키며, 환원물은 재산화 하여 퇴적물 산소 소모량에 기여하므로 본 연구는 산소 수지의 개선을 위한 기초 자료로 이용될 것으로 기대된다.

한국 남서해안 갯벌의 저서돌말류 종조성 및 생물량 (Composition of Benthic Diatom Species and Biomass in the Tidal Flat of Southwestern Coast in Korea)

  • 공세훈;신윤근
    • 환경생물
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    • 제36권4호
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    • pp.610-619
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    • 2018
  • 본 연구는 한국 남서해안 갯벌 중 유부도, 곰소만, 임자도, 여자만 갯벌의 저서돌말류 종조성 및 생물량을 알아보기 위해 2016년 8월과 9월에 현장조사를 실시하였다. 유부도 갯벌에서 저서돌말류는 48속 181종, 곰소만 갯벌에서 51속 194종, 임자도 갯벌에서 64속 224종, 여자만 갯벌에서 56속 188종이 출현 하였으며, 총 70속 274종이 출현하였다. 분류군 가운데 중심돌말목보다 우상돌말목이 다양하게 출현하였고 우점종은 중심돌말목의 Paralia sulcata와 Navicula spp.였다. 유부도 갯벌의 생물량은 정점별로 $18.8{\sim}136.1mg\;m^{-2}$, 곰소만 갯벌 $31.9{\sim}215.7mg\;m^{-2}$, 임자도 갯벌 $2.9{\sim}120.2mg\;m^{-2}$, 여자만 갯벌 $10.1{\sim}147.7mg\;m^{-2}$, 4개 지역의 총 생물량 범위는 $2.9{\sim}215.7mg\;m^{-2}$였다. 엽록소 a의 분해 산물인 phaeopigment 농도로는 유부도 갯벌에서 $1.7{\sim}470.8mg\;m^{-2}$, 곰소만 갯벌에서 $52.3{\sim}277.2mg\;m^{-2}$, 임자도 갯벌에서 $0.6{\sim}78.9mg\;m^{-2}$, 여자만 갯벌에서 $39.1{\sim}346.3mg\;m^{-2}$으로 나타났다. 조사 대상지역의 종 다양성과 생물량은 높은 경향을 나타내었다. 한국의 남서해안은 다양한 저서돌말류가 서식하며 엽록소 a의 높은 농도는 일차생산력을 결정하는 주요인자다.