• 제목/요약/키워드: Separation media

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2018~2022년 경기 해안지역에서 분리된 비브리오패혈증균의 월별 분포 특성 (Characteristics of the Monthly Distribution of Vibrio vulnificus Isolated from Coastal Areas in Gyeonggi-do Province, 2018~2022)

  • 윤수정;편희수;이윤희;박소정;강경자;허은선;정일형;김범호;권순목
    • 한국환경보건학회지
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    • 제50권1호
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    • pp.66-72
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    • 2024
  • Background: Vibrio vulnificus is a serious opportunistic human pathogen that has a worldwide distribution in a variety of marine and estuarine environments. Objectives: For this reason, we investigated the distribution of Vibrio vulnificus in coastal areas of Gyeonggido Province from 2018 to 2022. Also, we analyzed the correlation between V. vulnificus leading to infection and two marine environmental factors (water temperature and salinity). Methods: We collected a total of 266 samples from six coastal area points (i.e., seawater, mudflats). Specimens were isolated using selective plating media and isolated strains were identified by a VITEK 2 system. To find the relevance of the isolation rates of V. vulnificus and number of cases of V. vulnificus infection, we summarized the data on 48 cases of V. vulnificus infection from the open data of the Korea Disease Control and Prevention Agency. Results: Among the 266 samples taken during the investigation period, 47 strains were isolated, and the separation rates of V. vulnificus were 17.7%. The monthly isolation rates of V. vulnificus were ranked in the order of August (53.8%), September (33.3%), June (28.6%), and July (21.1%). There was a positive correlation with the temperature of seawater, but salinity was not significant. The number of cases of V. vulnificus infection reported in Gyeonggi-do Province were 18 (37.5%) in September, 14 (29.2%) in August, and eight (16.7%) in October. The proportion was 83.3%. It was relevant to the isolation rates of V. vulnificus in the marine environmental sources. Conclusions: Our data showed that the number of V. vulnificus infection cases could be affected by changes in the distribution of V. vulnificus due to rise the temperature of seawater in the marine environment.

Detection of Campylobacter jejuni in food and poultry visors using immunomagnetic separation and microtitre hybridization

  • Simard, Ronald-E.
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 춘계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.71-73
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    • 2000
  • Campylobacter jejuni is most frequently identified cause of cause of acute diarrhoeal infections in developeed countries, exceeding rates of illness caused by both salmonella and shigilla(Skirrow, 1990 ; Lior 1994). Previous studies on campylobacter jejuni contamination of commercial broiler carcasses in u.s.(Stern, 1992). Most cases of the disease result from indirect transmission of Campylobactor from animals via milk, water and meat. In addition to Campylobactor jejuni. the closely relates species Campylobactor coli and Campylobactor lari have also been implicated as agents of gastroenteritis in humans. Campylobactor coli represented only approximately 3% of the Campylobactor isolates from patients with Campylobactor enteritis(Griffiths and Park, 1990) whereas Campylobactor coli is mainly isolated from pork(Lmmerding et al., 1988). Campylobactor jejuni has also been isolated from cases of bacteremia, appendicitis and, recently, has been associated with Guillai-Barre syndrome(Allos and Blaser, 1994; von Wulffen et al., 1994; Phillips, 1995). Studies in volunteers indicated that the infectious dose for Campylobactor jejuni is low(about 500 organisms)(Robinson, 1981). The methods traditionally used to detect Campylobactor ssp. in food require at least two days of incubation in an enrichment broth followed by plating and two days of incubation on complex culture media containing many antibiotics(Goossens and Butzler, 1992). Finnaly, several biochemical tests must be done to confirm the indentification at the species level. Therfore, sensitive and specific methods for the detection of small numbers of Campylobactor cells in food are needed. Polymerase chain reaction(PCR) assays targeting specific DNA sequences have been developed for the detection of Campylobactor(Giesendorf and Quint, 1995; Hemandex et al., 1995; Winter and Slavidk, 1995). In most cases, a short enrichment step is needed to enhance the sensitivity of the assay prior to detection by PCR as the number of bacteria in the food products is low in comparison with those found in dinical samples, and because the complex composition of food matrices can hinder the PCR and lower its sensitivity. However, these PCR systems are technically demanding to carry out and cumbersome when processing a large number of samples simutaneously. In this paper, an immunomagnetic method to concentrate Campylobactor cells present in food or clinical samples after an enrichment step is described. To detect specifically the thermophilic Campylobactor. a monoclonal antibody was adsorbed on the surface of the magnetic beads which react against a major porin of 45kDa present on the surface of the cells(Huyer et al., 1986). After this partial purification and concentration step, detection of bound cells was achieved using a simple, inexpensive microtitre plate-based hybridization system. We examined two alternative detection systems, one specific for thermophilic Campylobactor based on the detection of 23S rRNA using an immobilized DNA probe. The second system is less specific but more sensitive because of the high copy number of the rRNA present in bacterial cell($10^3-10^4$). By using specific immunomagnetic beads against thermophilic Campylobactor, it was possible to concentrate these cells from a heterogeneous media and obtain highly specific hybridization reactions with good sensitivity. There are several advantages in using microtitre plates instead of filter membranes or other matrices for hybridization techniques. Microtitre plates are much easier to handle than filter membranes during the adsorption, washing, hybridization and detection steps, and their use faciilitates the simultanuous analysis of multiple sample. Here we report on the use of a very simple detection procedure based on a monoclonal anti-RNA-DNA hybrid antibody(Fliss et al., 1999) for detection of the RNA-DNA hybrids formed in the wells.

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Fibricolu seoulensis (Trematoda: Diplostomidae) 피낭유충의 in vitro, in vivo 및 닭 장뇨막 상에서의 생존 및 발육 성장 비교 (Comparative growth and development of the metacercariae of Fibricola seorszensis (Trematoda: Diplostomidae) in vitro, in vivo and on the chick chorioallantois)

  • 서병설
    • Parasites, Hosts and Diseases
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    • 제27권4호
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    • pp.231-248
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    • 1989
  • Fibricola seoulensis의 피낭유충을 in vitro 및 닭 장뇨막(chorioallantoic membrane)에서 배양하고 그 발육 및 성장을 흰쥐 및 갓난 병아리에서의 정상 성숙 과정과 비교하였다. 성숙 과정을 충체 염색 전체 표본과 절편 표본에서 현미경적으로 관찰하고 편의상 다음 여섯 시기로 구분하였다. 제 1시기 : 세포 증식, 제2시기 : 체형의 구성, 제 3시기 . 생식원기의 분리, 제 4시기 : 기된 형성기, 제 5시기 : 생식 분열기, 제 6시기 : 산란기 1. Hank's 및 Tyrode액에 $4^{\circ}C$에 보존한 피낭유충은 아무런 발육없이 200여일 이상 생존할 수 있음이 확인되었다. 2. 흰쥐 및 병아리 숙주 내(in vive)에서의 성숙 과정을 실험 감염 후 6시간에서 9일 사이에 회수한 충체의 발육 시기를 결정함으로써 경시적으로 관찰한 바 정상 숙주인 흰쥐에서 감염 후 6시간에서 tribocytic organ 내 선 세포의 수 증가가 인정되 었고(제 1시기), 24시 간에서 생식 활기의 증대와 전후 양부의 충체 형성이 시작되 었으 며(제 2시기), 48~72시간에서 생식 원기 세포 군의 분리가 인식되었다(제 3시기). 감염 후 3~4일째에서는 뚜 렷한 전후 층체의 구분과 난소 및 고환의 은과이 형성되기 시작하였으며(제 4시기), 4~5일째 충체에서는 자웅 생식기 및 난형성이 출현되었고(제 5시기), 5~8일째 충체에서는 산란을 인정할 수 있었다(제 6시기). 부화 12일째 된 병아리 실험 감염에서는 충체를 회수할 수 없었으나 112일 된 갓난 병아리에서는 제 5 내지 제 6시기로 인정되는 성숙된 충체를 회수하였다. 갓난 병아리에사의 피낭유충 실험 감염 후 성숙 과정은 정상 숙 주 내에서와 거의 유사하였다. 3. In vitro 내에서의 F. seoulensis 피낭유충은 완전한 성숙 과정을 관찰할 수 없었으나 생식 원기 세포 군의 분리를 관찰할 수 있는 제 3시기 까지의 발육 및 성장이 인정되었다. In vitro 배양 총체를 배양 전 penicillin (200단위/ml) 및 streptomycin ($100{\;}{\mu}g/ml$)을 포함한 생리 식염수에 수회 세척하는 살균 조작은 만족할 만한 결과를 가져 왔다. 각종 배지를 사용하였으나 이 중 NCTC 109(Gibco) 또는 NCTC 135(Gibco)에 20% 난환 또는 20% 전란 닥 리액 또는 0.5% yeast를 첨가한 것이 충체 발육 성장에 기초적으로 필요한 것이라 생각되었다. 각종 in vitro 배지 6종류 109개의 시험관에서 시험하였던 바 248마리 충체 중 11마리의 충체가 배양 후 평균 16.1일에 제 3시기에 도달하였으나 더 이상 성장하지는 못하신다. 4. 발육 중인 5일 테지 13일째 된 닭 대아(chick embryo)의 잔뇨막 상에서 $37~38^{\circ}C$로 3일 내지 13일간 배양 한 후 회수한 충체를 관찰한 라 이들의 발육 및 성장이 퀴 또는 병아리에서보다 상당히 지연되기는 하였으나 모든 발육 시기를 볼 수 있었다. 배양 충체에서 34일째는 아무런 발육을 인정할 수 없었으나 봬양 후 평균 5일 내지 10일 사이에 처음으로 제 1 내지 제 2시기 충체가, 평균 제 8일째에서는 제 3시기 충체를 발견할 수 있었다. 한편 소수이기는 하나 산란 시기의 성충 또는 그 이상 성숙한 충체도 배양 후 7일 내지 13일 사이에서 회수할 수 있었다. 따라서 닭 장뇨막 상에서도 성숙 과정의 진행이 가능함을 알 수 있었다. 5. In mitre 배지에서 정상 숙주 또는 장뇨막상으로 이식 실험을 시행하였던 바 in vitro에서 in vivo 이식 실험은 성공하지 못하였으나, in vitro에서 장뇨막으로 및 장뇨막에서 in vivo 숙주로의 실험은 충체의 발육 성장과 관계없이 이식에는 성공하여 생존이 가능하였다. 이상의 결과로 F. seoulensis 피낭유충을 in vitro에서 보존할 수 있을 뿐 아니라, 1~2일 된 갓난 병아리 또 는 닭 장뇨막 상에서 저율이기는 하나 성숙시킬 수 있음을 알 수 있었다.

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유전자 분석을 통하여 선발된 한우로부터 초음파 유래 체외수정란 이식에 의한 고품질 한우 생산기술의 실용화 II. DNA 검정우로부터 초음파 유래 체외수정란의 생산에 관한 연구 (Practical Applications of DNA Marker-Assisted Selection and OPU-Derived IVF Embryo Transfer for the Production of High Quality Meat in Hanwoo II. Production of IVF Embryos Derived Transvaginal Ovum Pick-up from DNA Marker-Proved Hanwoo)

  • 박희성;이지삼;진동인;박준규;홍승표;이명열;정장용
    • 한국수정란이식학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.193-201
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    • 2001
  • 본 연구에서는 DNA marker가 검정된 한우로부터 생산한 체외수정란을 이식하여 육질 및 육량의 유전적 능력이 우수한 한우를 대량생산하여 고품질 한우 쇠고기 생산 시스템을 구축하기 위한 전단계로서 DNA marker 검정 한우로부터 초음파유도 난포란을 채란하여 체외수성 및 수정란의 체외 발달에 미치는 각종 요인들과 배반포기 수정란의 부화율 개선을 위하여 투명대를 laser로 drilling을 실시하여 부화율을 조사하였다. 초음파유래 체외수정란의 분할률은 swim-up과 percoll 방법이 각각 75.0%(48/64) 및 71.4% (45/63)로써 이들간에 유의적인 차이는 없었고, 도축장유래 체외수정란의 분할율도 각각 69.9% (121/173) 및 62.2%(l12/180)로써 유의적인 차이가 없었다. 배반포기로의 발달율을 초음파유래 체외수정란이 25.0%(swim-up; 12/48) 및 22.2%(percoll; 10/45)로써 정자의 처리방법간에 유의적인 차이가 없었다. 초음파유래 체외수정란도 각각 29.8%와 28.6%로써 차이가 없었다. 초음파유래 난포란을 등급별로 분류하여 체외수정을 실시하였을 때 1(G I), 2(G II) 및 3(G III)등급 난포란의 분할율은 각각 60.0%(3/5), 69.2%(18/26) 및 62.1%(59/95)로써 이들간에 유의적인 차이는 없었으나, 4등급 난포란의 36.2%(25/69) 보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다. 배반포기로의 발달율은 1 및 2등급이 33.3% (1/3) 및 38.7%(7/18)로써 3 및 4등급의 16.9% (10/59) 및 4.0%(1/25)보다는 유의적(P<0.05)으로 높았다 초음파유래 난포란을 체외수정 후 TFB, HT 및 HTB 배양액으로 체외배양을 실시하였을 때 분할율은 68.7%(55/80), 65.0%(13/20) 및 68.2% (15/22) 로써 유의적인 차이가 없었으며, 초음파유래 체외수정란의 배반포기로의 발달율은 TFB (25.5%), HT(23.1%) 및 HTB(20.0%)간에 유의적인 차이가 없었다. Laser system 으로 zona drilling을 실시한 EB, ExB 및 ExBO 수정란의 부화율은 각각 65.8%(25/38), 82.9%(29/35) 및 80%(16/20)로써 초음파유래 ExB 수정란이 가장 높게 나타났으며 (P<0.05), zona drilling 을 하지 않은 배반포기 수정란은 각각 25.0%(EB; 12/48) 및 35.7%(ExB; 15/42)로서 이들간에 유의적인 차이가 없었다. 그러나 zona drilling한 배반포기 수정란은 bona drilling을 하지 않은 배반포기 수정란에 비하여 부화율이 유의적(P<0.05)으로 높게 나타났다.

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돈 슬러리용 고형물 분리시스템 개발 (Development of an Solid Separation System for Pig Slurry)

  • 김민균;김태일;최동윤;백광수;박진기;양창범;탁태영
    • 한국축산시설환경학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.9-16
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    • 2002
  • 본 연구는 경제적이고 효율적으로 돈 슬러리를 분리할 수 있는 새로운 고형물 분리 시스템을 개발하여 최적 시스템의 운행요건을 구명하고 1일 처리용량 200$\ell$ 규모의 pilot에서 분리 시스템의 인자도출 및 분리효율 분석결과는 다음과 같다. 1. 돈 슬러리의 고형물 분리를 위해 간이 저장조와 순환조, 고정식 생물막조로 구성되는 시스템을 개발하여 본시험에 공시하였다. 2. 시스템의 효율을 구명하기 위해서 폭기량과 스크류 배출기의 회전수를 측정한 결과 폭기량은 0.3 l /min에서 Bulking 현상이 거의 나타나지 않았으며 슬럿지 부유현상은 매우 경미하였고 침전효과가 좋았으며 스크류배출기의 회전수는 114ppm에서 고형물 수분 함량이 62%로 수분조절재 없이 축분 퇴비화할 수 있는 조간이 형성되었다. 3. 순환조의 순환 횟수에 따른 오염농도감소는 유입 슬러리의 농도가 낮고 높음에 관계없이 일정한 수준을 감소시켜 주었다. 본 시험에 이용되는 돈 슬러리의 오염농도는 BOD$_{5}$, COD/ sub Mn/, and SS가 각각 15,970($\pm$2,389)mg/l , 20,0040($\pm$5,512)mg/l 및 26,486 ($\pm$5,935)mg/ l 이었으나 순환조의 2회 순환시$BOD_5,\;COD_{Mn}$, and SS 가 각각 5,630mg/l, 5,260mg/l 및 1,250mg/l으로 감소되었다. 4. 따라서, 이 시스템을 돈 슬러리 정화의 전처리시스템으로 적용함으로서 고형물은 수분조절재가 없이 퇴비화 할 수 있고 돈슬러리를 정화처리시 고농도의 오염물질 때문에 처리효율이 떨어지는 활성오니법의 단점을 보완케 함으로서 활성오니 법을 이용한 정화 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 사료된다.관찰되었다.3시간 SO$_2$폭로군에서 대조군에 비해 많이 증가하였고 그외의 실험군에서는 대조군에 비해 대부분의 세포에서 감소하거나 소실되었으며 대조군에서 나타나지 않던 점액화된 상피세포들은 모두 SO$_2$폭로군에서 중섬점액질만을 함유하고 있었으며 100 ppm 및 200ppm SO$_2$폭로군에서 그 양이 감소하는 경향을 나타내었다. 산성점액질의 양은 10 ppm 및 50ppm 3시간 SO$_2$폭로군에서는 대조군에 비하여 많이 증가하였으나. 그외 대부분의 SO$_2$폭로군에서는 현전히 감소하거나 소실되었다. 대조군에 비해 SO$_2$폭로군에서 강 sulfomucin은 감소하는경향을 나타내었고, 100 ppm및 200 ppm SO$_2$폭로군에서 강 sulfomucin은 소실되었으나 sialomucin은 대조군에 비해 증가하는경향을 보였다. 하비중격선의 중성점액질은 양은 대조군에 비해 SO$_2$폭로군에서 감소하는 경향을 나타내었으며 100ppm및 200ppm SO$_2$ 폭로군에서 그 감소가 아주 현저하게 대부분의 선포들에서 중성 점액질이 소실되었다. 이상의 결과로 보아 SO$_2$는 비강에 심대한 병리조직학적 변화뿐만 아니라 점액질 대사에 심대한 영향을 미쳐 심한 병변을 야기시킴을 알수 있었다. 전반적으로 SO$_2$의호흡기 영향은 고농도로 갈수록 심한 영향을 미쳤으며 저 농도 에서도 폭로시간이 길어짐에 따라 나타나는 SO$_2$의영향이 고농도와 유사한경향을 나타내며 또한 모든 SO$_2$의 농도를 비교해보면 폭로 시간이 길어질수록 그영향이 더 심하게 나타났다.ate to harvest

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Perfluoropolymer Membranes of Tetrafluoroethylene and 2,2,4Trifluofo- 5Trifluorometoxy- 1,3Dioxole.

  • Arcella, V.;Colaianna, P.;Brinati, G.;Gordano, A.;Clarizia, G.;Tocci, E.;Drioli, E.
    • 한국막학회:학술대회논문집
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    • 한국막학회 1999년도 The 7th Summer Workshop of the Membrane Society of Korea
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    • pp.39-42
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    • 1999
  • Perfluoropolymers represent the ultimate resistance to hostile chemical environments and high service temperature, attributed to the presence of fluorine in the polymer backbone, i.e. to the high bond energy of C-F and C-C bonds of fluorocarbons. Copolymers of Tetrafluoroethylene (TEE) and 2, 2, 4Trifluoro-5Trifluorometoxy- 1, 3Dioxole (TTD), commercially known as HYFLON AD, are amorphous perfluoropolymers with glass transition temperature (Tg)higher than room temperature, showing a thermal decomposition temperature exceeding 40$0^{\circ}C$. These polymer systems are highly soluble in fluorinated solvents, with low solution viscosities. This property allows the preparation of self-supported and composite membranes with desired membrane thickness. Symmetric and asymmetric perfluoropolymer membranes, made with HYFLON AD, have been prepared and evaluated. Porous and not porous symmetric membranes have been obtained by solvent evaporation with various processing conditions. Asymmetric membranes have been prepared by th wet phase inversion method. Measure of contact angle to distilled water have been carried out. Figure 1 compares experimental results with those of other commercial membranes. Contact angles of about 120$^{\circ}$for our amorphous perfluoropolymer membranes demonstrate that they posses a high hydrophobic character. Measure of contact angles to hexandecane have been also carried out to evaluate the organophobic character. Rsults are reported in Figure 2. The observed strong organophobicity leads to excellent fouling resistance and inertness. Porous membranes with pore size between 30 and 80 nanometers have shown no permeation to water at pressures as high as 10 bars. However high permeation to gases, such as O2, N2 and CO2, and no selectivities were observed. Considering the porous structure of the membrane, this behavior was expected. In consideration of the above properties, possible useful uses in th field of gas- liquid separations are envisaged for these membranes. A particularly promising application is in the field of membrane contactors, equipments in which membranes are used to improve mass transfer coefficients in respect to traditional extraction and absorption processes. Gas permeation properties have been evaluated for asymmetric membranes and composite symmetric ones. Experimental permselectivity values, obtained at different pressure differences, to various single gases are reported in Tab. 1, 2 and 3. Experimental data have been compared with literature data obtained with membranes made with different amorphous perfluoropolymer systems, such as copolymers of Perfluoro2, 2dimethyl dioxole (PDD) and Tetrafluorethylene, commercialized by the Du Pont Company with the trade name of Teflon AF. An interesting linear relationship between permeability and the glass transition temperature of the polymer constituting the membrane has been observed. Results are descussed in terms of polymer chain structure, which affects the presence of voids at molecular scale and their size distribution. Molecular Dyanmics studies are in progress in order to support the understanding of these results. A modified Theodoru- Suter method provided by the Amorphous Cell module of InsightII/Discover was used to determine the chain packing. A completely amorphous polymer box of about 3.5 nm was considered. Last but not least the use of amorphous perfluoropolymer membranes appears to be ideal when separation processes have to be performed in hostile environments, i.e. high temperatures and aggressive non-aqueous media, such as chemicals and solvents. In these cases Hyflon AD membranes can exploit the outstanding resistance of perfluoropolymers.

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유기농업 생태계로부터 담수 녹조류 분리 및 형태적 동정 (Isolation and Morphological Identification of Fresh Water Green Algae from Organic Farming Habitats in Korea)

  • 김민정;심창기;김용기;홍성준;박종호;한은정;지형진;윤종철;김석철
    • 한국유기농업학회지
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    • 제22권4호
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    • pp.743-760
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    • 2014
  • 본 연구는 유기농업에서 생물자원으로서 담수 클로렐라의 활용 가능성을 연구하고자 유기농 생태계로부터 담수 녹조류를 분리, 동정하고, 생물학적인 특성을 조사하였다. 조사 지역의 수온은 $12.4{\sim}28.2^{\circ}C$, pH는 6.1~8.5이었다. 담수 녹조류를 분리할 때 고체배양법이 액체배양법보다 오염도가 낮고 분리 빈도가 높았다. 전국 9개 지역, 6개 담수 녹조류 서식처로 부터 총 115개의 균주를 분리하였다. 담수 녹조류의 분리 및 배양을 위해 질소원으로는 $NaNO_3$$KNO_3$, 탄소원으로 $Na_2CO_3$를 사용하였고, macro media의 구성 성분 중 $MgSO_4{\cdot}7H_2O$$CaCl_2{\cdot}2H_2O$를 분리하여 제조한 BGMM(BG11 Modified Medium)배지를 고안하였다. 담수녹조류는 배양 후 4일째부터 급격히 흡광도가 증가하였고 8일째부터 흡광도가 감소하였다. 공시한 7개의 균주 중 CHK008 균주가 배양 7일째에 가장 높은 흡광도를 보였다. 담수 녹조류 배양에 적합한 BGMM 배지의 pH는 6~7이었고 조사되는 빛이 강할수록 생육이 증가하였으며 5종류 당류 중에서 Glucose와 Galactose를 첨가하였을 때 클로랄라의 생육이 좋았다. 순수 분리한 16개 녹조류 균주의 균총색은 녹색, 진녹색, 연녹색을 나타내었고, 11개의 균주가 형광현미경하에서 강한 형광 빛을 나타내었다. 녹조류 16개 균주의 형태적인 특징을 조사한 결과 C. vulgalis, C. sorokiniana, C. pyrenoidosa, C. kessleri, C. emersonii, and Chlamydomonas sp.의 2개 속 6개종으로 동정되었다. 담수 녹조류의 세포 크기는 종마다 다양한 변이를 보였다. 대부분의 담수 녹조류의 세포형태는 구형이었다. Chlamydomonas sp.는 타원형이었고 Chlorella sorokiniana는 구형과 타원형이 섞여 있었다. 6개 녹조류 종류 중 Chlamydomonas sp.를 제외한 모든 균주는 편모가 없었다. Chlamydomonas sp. 1개 균주와 C. sorokiniana 5개 균주는 세포에서 점질물을 분비하였다.

지상파 UHD 콘텐츠 전송 스케줄러 설계 및 구현 (Design and Implementation of Transmission Scheduler for Terrestrial UHD Contents)

  • 백종호;서민재;유경아
    • 방송공학회논문지
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    • 제24권1호
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    • pp.118-131
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    • 2019
  • 대용량의 8K UHD(Ultra High Definition) 콘텐츠를 지상파 방송으로 제공하기 위해서는 현 지상파 방송 시스템으로는 제한된 대역폭 등 여러 문제점이 있다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 UHD 콘텐츠 전송 기술이 연구되었고, 그 중 하나로 지상파 방송망과 통신망을 이용한 8K UHD 방송 시스템이 제안되었다. 해당 기술은 8K UHD 콘텐츠를 영역 분할한 후 계층 분리를 통해 이종망으로 전송하여 지상파 방송망의 제한된 대역폭 문제를 해결하고자 하였다. 지상파 방송망을 통해 FHD(Full High Definition)에 해당하는 기본 계층과 4K UHD를 위한 부가 향상 계층 데이터를 전송하고, 통신망으로 8K UHD를 위한 부가 향상 계층 데이터를 전송한다. 이러한 방식으로 8K 콘텐츠를 제공할 경우, 지상파로는 최대 4K UHD 방송을 수신 할 수 있고 통신망을 추가로 이용할 경우 8K UHD까지 수신가능하다. 그러나 현재 국내 지상파 UHD 방송의 할당된 비트율 내에서 4K UHD 콘텐츠를 전송하기 위해서는 압축율을 높여 전송하는 상황도 존재하여 일정 수준의 화질열화는 필연적으로 발생한다. 그럼에도 UHD 콘텐츠의 특성상, 화질은어떤 요소보다 최우선적으로 고려되어야 하므로 제한된 비트율 내에서도 화질을 최대한 보장할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 방송 시스템 내의 콘텐츠 생성기의 패킷 스케줄링이 필요하다. 콘텐츠 생성기는 방송망과 통신망을 이용한 8K UHD 방송 시스템내에서 인코딩된 미디어 데이터들을 패킷화하고 다중화기로 송출하는 기능을 수행한다. 다중화기는 콘텐츠 생성기로부터 전달받은 패킷 순서대로 송출하기 때문에 콘텐츠 생성기에서 다중화기로 전송하는 과정의 전송 시간과 전송률을 일정하고 정확하게 하는 것이 매우 중요하다. 따라서 본 논문에서는 일정 수준의 UHD 콘텐츠의 화질을 보장할 수 있도록 콘텐츠 생성기와 다중화기 간의 데이터 전송량 가변 전송 스케줄러를 제안한다. 이를 통해 UHD 방송 콘텐츠 종류에 관계없이 일정 수준의 화질을 보장하면서도 UHD 서비스의 끊김이나 지연을 최소화하여 사용자의 QoS(Quality of Service)를 향상시키고자 한다.