• 제목/요약/키워드: Temperature stress

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순수 섬유소에 대한 고농도 당화공정의 동력학적 모사 (Kinetic Modeling of the Enzymatic Hydrolysis of $\alpha$-Cellulose at High Sugar Concentration)

  • 오경근;정용섭홍석인
    • KSBB Journal
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    • 제11권2호
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    • pp.151-158
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    • 1996
  • 섬유소는 효소에 의한 가수분해에 의하여 유용한 화학물질이냐 연료 등으로 전환될 수 있다. 그러나 효소가 온도나 전단응력에 의해 쉽게 비활성화 되고 생성물인 당에 의한 억제 효과가 심각하기 때문에 효과적인 당화공정이 이루어지지 못하는 실정이다. 본 실험에서는 섬유소 가수분해에서의 두 효소, 즉 셀룰라아제 와 ${\beta}$-glucosidase의 통력학적 특정틀 을 이해하고, 생성물 억제영향 빛 효소의 비활성화 를 관찰하여, 섬유소의 고농도 당화 공정에 적용가 능한 통력학적 이론을 규명하고자 하였다. 셀룰라아제 벚 ${\beta}$-glucosidase는 다양한 통력학적 특정들을 보였으며, 반응기내에 5gN 의 포도당이 존재하여도 $\beta$glucosidase의 역가가 70% 이상 감소하는 것으로 나타나, 포도탕에 의한 ${\beta}$-glucosi­d dase의 억 제 영향이 가장 심각한 것으로 나타났다. 또한 셀로바이오스의 농도가 109/p 일때 역시 셀롤 라야제의 역가가 약 70% 감소하였다. ${\beta}$-glucosi dase의 경우 셀룰라아제와 비교하여 약 1.6배 정도 비활성화에 더 민강한 것으로 밝혀졌다. 당화 공정 모사 결과는 대체척으로 신뢰할 수 있는 범위의 결 과를 얻었으며, 가수분해가 진행되는동안 실험결과 와 모사에 의한 계산값은 잘 일치하였다.

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안정적이며 지속적 밀(Triticum aestivum) 미성숙배 조직배양을 위한 스피드 브리딩 조건의 배양 효율 검정 (Evaluation of Tissue Culture Efficiency in a Speed Breeding System for Stable and Sustainable Supported Wheat (Triticum aestivum) Immature Embryogenesis)

  • 이건희;김태겸;최창현;김재윤
    • 한국작물학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.365-376
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    • 2020
  • 미성숙배를 이용한 조직배양은 높은 재분화율로 인하여 밀 형질전환에 적용하기 위한 가장 좋은 방법이지만 매우 한정적인 수집시기와 생육조건으로 인해 이용하기 위한 시간의 제한과 많은 노동력이 집약되어있다. 따라서 안정적이고 지속적인 미성숙배 수집을 위해 스피드 브리딩 조건을 이용하여 출수가 촉진된 밀 이삭을 이용한 미성숙배 조직배양의 효율을 검정하였고, 연구결과는 다음과 같다. 1. 스피드 브리딩 조건의 출수기는 정상조건과 비교하여 36일에서 54일까지 단축되었으며, 개화 후 11일 된 영과에서 수집된 미성숙배 조직배양의 재분화율과 소식물체 출현 비율은 정상조건과 비교하여 유의한 차이가 없다는 것을 확인하였다. 2. 두 배양 조건에서 항산화 효소 활성 분석 결과 차이가 나타나지 않았으며, 연관 표지 유전자 발현 검정을 통하여 일장과 세포분열과의 관계를 검정하여 스피드 브리딩 조건에서 수집된 이삭의 안정성을 검정하였다. 3. 본 연구 결과는 스피드 브리딩 조건을 활용한 미성숙배 조직배양에 활용될 것이며 관련 유전자 발현 및 항산화 활성 검정 결과를 통해 검증된 안정적 미성숙배는 밀 형질전환 기술 개발에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

지방 침착률이 높은 식용소에서 나타난 골격근의 디스트로핀 소실 (Dystrophin Degradation in Skeletal Muscles with Lipid Enrichment in Cattle)

  • 전성환;김아영;이은미;이은주;홍일화;황옥경;정규식
    • 생명과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.592-602
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    • 2016
  • 풀사료를 주식으로 하며 자유롭게 방목되는 호주산 소와 곡물사료를 주식으로 하며 상대적으로 제한된 면적의 축사에서 사육되는 한국산 소의 두 가지 근육에서 디스트로핀 단백질 발현 수준을 비교하였다. 총 244 두의 식용소 도체로부터 양국에서 같은 부위의 골격근 조직을 채취하고 10% 중성 포르말린을 이용해 고정하였다. 본 연구에서 지방 침착률이 골격근 막 관련 단백질들의 소실과 밀접한 연관이 있다는 점을 발견하였는데, 특히 디스트로핀이 지방이 침착된 골격근에서 가장 유의적으로 감소하는 것을 확인하였다. 이와 동시에 CD36이 지방이 침착된 골격근에서 가장 풍부하게 발현하는 것도 확인하였다. 이렇게 정상 골격근의 구조를 유지하는 데 필요한 세포골격 단백질들의 소실에는 산화적 스트레스에서부터 사료의 종류에 따른 산화 지질 및 운동, 기후, 성장 기간 등의 환경에 이르기까지 다양한 사육 조건들이 영향을 미쳤을 것으로 여겨졌다. 디스트로핀은 근형질막 관련 단백질들 중에 근이영양증이나 근육 변성과 관계된 가장 민감한 막 단백질이다. 그러므로 본 연구는 사람의 근이영양증 관련 연구를 비롯해 동물모델을 이용하여 근육질환의 기전을 찾는 연구에도 중요한 초석이 될 것으로 보이며, 나아가 근이영양증 기전 규명을 위한 기초연구뿐만이 아니라 치료를 위한 실용화 연구에도 응용될 수 있을 것으로 사료된다.

수온변화에 따른 붉바리(Epinephelus akaara)의 heat shock protein (Hsp) 70 mRNA 발현 (Molecular Cloning and Expression Analysis of Red-spotted Grouper, Epinephelus akaara Hsp70)

  • 민병화;허준욱;박형준
    • 생명과학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.639-647
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    • 2018
  • 한국의 고급 양식대상 어종인 붉바리(Epinephelus akaara)로부터 새로운 heat shock protein (Hsp) 70을 동정하였다. 붉바리 Hsp70 (RgHsp70)의 cDNA는 RACE (rapid amplification of cDNA ends)법을 사용하였고, RgHsp70 cDNA의 전장은 2,152 bp이고, 5'-terminal untranslated region (UTR)은 105 bp, 3'-terminal UTR은 274 bp, 590개의 아미노산을 암호화하는 open reading frame (ORF)는 1,773 bp였으며, 분자무게(molecular weight)는 64.9 kDa 및 등전위값(isoelectric point, pI)은 5.2였다. 추정되는 아미노산 비교 및 계통발생학적 분석 결과, 다른 어종과 마찬가지로 Hsp70 고유의 signature를 포함하는 것을 비롯하여 높은 유사성을 나타내었으므로 RgHsp70이 Hsp70 family임을 확인할 수 있었다 RgHsp70 mRNA는 간과 두신 조직에서 높은 발현을 보였으며, 48시간 동안 수온별(21, 18, 15 및 $12^{\circ}C$) 노출 후 간 조직에서 대조구인 $21^{\circ}C$보다 $12^{\circ}C$에서 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구에서는, 수온이 하강함에 따라 RgHsp70 mRNA 발현에 주요한 영향을 미치는 것으로 보아, 수온변화에 따른 스트레스로 인해 발현의 변화를 나타내는 주요 스트레스성 단백질임을 확인할 수 있었다.

콘크리트 포장 슬래브와 보조기층 간 마찰특성 모형화 (Modeling of Friction Characteristic Between Concrete Pavement Slab and Subbase)

  • 임진선;손석철;유주호;정진훈
    • 한국도로학회논문집
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    • 제12권4호
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    • pp.211-218
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    • 2010
  • 콘크리트 슬래브는 온도 및 수분의 영향을 받아 체적이 변화된다. 이때 슬래브와 보조기층 간의 마찰저항이 슬래브 체적변화를 구속하여 인장응력이 발생되고 경우에 따라 균열이 유발되기도 한다. 따라서 연구자들은 Push-off 실험을 실시하여 슬래브와 보조기층간의 마찰특성을 파악하려고 노력해 왔다. 최근에는 마찰특성에 의한 콘크리트 포장의 거동을 유한요소법으로 해석하려는 연구가 수행되었다. 본 연구에서는 국내 콘크리트 포장에 주로 사용되는 린콘크리트, 쇄석, 아스팔트 보조기층에 대하여 실시된 마찰실험 결과를 바탕으로 슬래브와 보조기층 간 마찰특성을 조사하였다. 비선형의 마찰저항과 변위의 관계를 이중선형화하는 에너지 방법이 제시되었다. 마찰실험을 3차원 유한요소 프로그램 ABAQUS로 모형화하였으며 해석결과를 실험결과와 비교하여 모형을 검증하였다. 비선형과 이중선형 마찰저항-변위 관계를 각각 입력값으로 사용하여 얻은 해석결과를 비교하여 에너지 방법으로 개발된 이중선형 모형의 타당성을 검증하였다. 일반적인 국내 콘크리트 포장을 ABAQUS와 EverFE로 모형화하고 해석결과를 비교하여 이중선형 모형의 적용성을 평가하였다.

공정압력에 따른 주석 산화물 박막의 음극 특성 (Effect of Working Pressure on Anode Characteristics of Tin Oxide Thin Films)

  • 손현철;문희수;성상현;박종완
    • 한국재료학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.14-17
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    • 1999
  • 본 실험에서는 리튬 이차 박막전지의 음극물질로 주석 산화물 박막을 RF magnetron sputter을 이용하여 증착하였다. RF power를 2.5w/$\textrm{cm}^{2}$로 고정시키고, 공정압력을 5mtorr에서 30mtorr까지 변화시키면서 막의 결정성 및 응력 변화, 굴절률 등을 측정하여 주석 산화물 박막의 음극 특성을 조사하였다. 분석한 결과, 압력이 증가함에 따라 증착 속도는 $125{\AA}$/min에서 $58{\AA}$/min까지 감소하였으며, 결정 구조는 (110)면에서 (101)면과 (211)면으로 천이됨을 보였다. 또한 막응력은 공정압력 20mtorr를 기준으로 압축응력에서 인장응력으로 바뀌었고, 굴절률도 1.93에서 1.79로 감소하였다. 공정압력변화에 따른 충방 전 시험결과 공정압력 5mtorr에서 가장 큰 가역적 용량($483.91\mu\textrm{Ah}/\textrm{cm}^{2}-\mu\textrm{m}$을 보였으나, 사이클이 진행될수록 사이클 퇴화가 점차 증가하였고, 10mtorr에서는 가역적 용량 및 사이클 특성 모두 좋은 것으로 나타났다. 이는 공정 압력이 감소함에 따라 막의 밀도의 증가로 전기 화학적으로 반응할 수 있는 활물질의 양이 증가한 것으로 생각되며 또한, 사이클 특성은 막응력에 의해 크게 영향을 받는다고 생각된다.

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실링 테이프 적용에 따른 시공조인트 균열 저항성 평가 (Evaluation of Crack Resistance of Cold Joint as Usage of Sealing Tape)

  • 이재준;이선행;김두병;이진욱
    • 한국도로학회논문집
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    • 제20권3호
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    • pp.1-9
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    • 2018
  • PURPOSES : In order to evaluate a crack resistance at cold joint, sealing tape was adopted to apply at cold joint instead of typical tack coat material(RSC-4). The sealing tape was made by hot sealing material. The crack resistance as function of environmental and traffic loading was measured with visual observation. METHODS : In this study, the crack resistance was evaluated as function of environmental and traffic loading. The freeze-thaw method was adopted for environmental loading of asphalt pavement. condition. The damage of cold joint under freeze-thaw action is initiated by ice expansion load and accelerated by the interfacial damage between new and old asphalt pavement. The traffic loading was applied with wheel tracking machine on the cold joint area of the asphalt pavement for 3 hours at $25^{\circ}C$. The evaluation of crack resistance was measured with visual observation. The freeze-thaw results shows that the sealing tape was significantly increased the crack resistance based on. RESULTS : To estimate the crack resistance at cold joint area due to the environmental loading, the Freeze-thaw test was conducted by exposing the product to freezing temperature(approximately $-18^{\circ}C$) for 24 hours, and then allowing it to thaw at $60^{\circ}C$ for 24 hours. The tack coat material(RSC-4) was debonded after 21 cycles of the Freeze-thaw test. The first crack was observed after 14 freeze-thaw cycle with RSC-4 material. But, the sealing tape was not debonded after 24 cycle test. Also, the sealing tape shows the better performance of the crack resistance under the traffic loading with wheel track test. The crack was generated the under traffic loading with RSC-4(tack coating), however, the crack was not shown with sealing tape. It indicates that the sealing tape has a strong resistance of tensile stress due to traffic loading. CONCLUSIONS :Based on limited laboratory test result, a performance of crack resistance using the sealing tape is better than that of general tack coat material(RSC-4). It means that the sealing tape is possible to extend a pavement service life because the crack, one of the main pavement distresses, will be delayed.

고랭지배추 재배지 토양보전을 위한 동반작물 도입 평가 (Evaluation of Companion Crop for Conservation of Soil in Highland Cultivativation of Chinese Cabbage)

  • 김기덕;안재훈;이정태;홍순춘;황선웅;김충국
    • 생물환경조절학회지
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    • 제17권1호
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    • pp.1-8
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    • 2008
  • 고랭지 경사밭의 토양보전을 위해서 고랭지 배추재배지에 애기기린초, 범의귀, 지면패랭이, 긴병꽃풀 등 4종의 지피성 동반작물의 도입가능성을 경사도 5, 15 및 30%의 라이시미터에서 평가하였다. 애기기린초를 제외한 지피성 동반작물은 배추의 생육에 영향을 미치지 않았다. 배추와 동반작물에 의한 정식 이후의 피복률 변화는 동반작물보다는 배추생장에 의해 주도되었으며, 초기의 생장속도가 빨랐던 긴병꽃풀과 애기기린초 동반작물 재배구에서 초기 피복률 상승이 빠른 반면, 고온기 생장속도가 느린 범의귀와 지면패랭이는 급속한 피복도 증가를 보이지 않았다. 각각의 동반작물의 줄기와 잎의 절단 경도는 범의귀와 애기기린초가 낮은 반면, 긴병꽃풀과 지면패랭이는 매우 높아 내답압성이 우수하였다. 지피성 동반작물과 배추는 광 및 양분 경합성은 거의 없었다. 지피성 동반작물 재배구에서 배추 수관 아래 기온 및 지온은 배추 단독구보다 각각 $1^{\circ}C$내외, $0.5{\sim}1^{\circ}C$ 낮았으며, 습도는 8% 정도 높았다. 4종 지피성 동반작물을 토양보전성, 경관성, 내성, 생육 등을 고려하여 각 평가요소별 가중치를 두어 평가한 결과, 지면패랭이>긴병꽃풀>>범의귀>애기기린초의 순으로 높았고, 이중 지면패랭이가 가장 우수하였다.

CFD를 이용한 고압파이프 파단 시 초음속제트의 압축성유동 특성에 관한 수치해석 (Numerical Analysis on the Compressible Flow Characteristics of Supersonic Jet Caused by High-Pressure Pipe Rupture Using CFD)

  • 정종길;김광추;윤준규
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제41권10호
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    • pp.649-657
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    • 2017
  • 고압의 파이프 파단 시 파이프 내에 있던 유체가 고속으로 대기로 분출될 때 압축성유동을 동반하는 초음속제트가 발생한다. 이러한 초음속제트는 일반적으로 복잡한 비정상거동을 보여줄 수 있다. 본 연구는 이러한 고압파이프에서 분출되는 초음속제트에 의해 생성되는 압축성유동을 고찰하기 위하여 전산유체역학 해석이 수행되었다. 분출기체의 종류 및 파이프직경 변화에 따른 비정상유동 특성을 해석하기 위해 SST $k-{\omega}$ 난류모델이 채택되었다. 전산해석 시 기본 경계조건은 파이프직경 10 cm, 제트 압력비 5, 기체온도 300 K로 가정하였다. 그 해석결과로 초음속제트로 인해 생성되는 충격파의 거동이 관찰되었고, 간접적인 영향으로 폭풍파도 발생됨을 알 수 있었다. 기체의 분자량이 가장 작은 $H_2$의 압력파 특성은 안전영역까지의 거리가 가장 짧았으며, 분자량이 비슷한 $N_2$, 공기 및 $O_2$는 큰 차이가 없었다. 또한 파이프직경이 커져 제트에 의한 영향범위도 더욱 증대됨을 알 수 있었다.

유빙이 점유한 남극 마리안 소만의 하계기간 수층 구조와 부유물질 분산 (Water Column Structure and Dispersal Pattern of Suspended Particulate Matter (SPM) in a floating ice-dominated fjord, Marian Cove, Antarctica during Austral Summer)

  • 유규철;윤호일;강천윤;김부근;오재경
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제5권4호
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    • pp.295-304
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    • 2000
  • 수리적인 환경 요인(조석, 바람 등)에 따른 하계 서남극 킹조지섬 마리안 소만의 수층 특성과 부유물질 분산을 이해하기 위해 내만에 유빙이 점유했던 시기에 30분 간격으로 CTDT연속 관측을 수행하였고 공간적인 표층 해수의 특성(수온과 염분)과 부유물질농도가 측정되었다. 소만 중앙의 수층은 탁도의 관점에서 크게 1)저온 ${\cdot}$ 저염 ${\cdot}$ 고탁도의 표층 플름과 2)고온 ${\cdot}$ 고염 ${\cdot}$ 저탁도의 맥스웰 만 유입수로 나누어진다. 소만 안쪽의 빙벽 앞과는 달리 빙하기저부 유출에 의한 담수성 수층이 나타나지 않았다. 고온의 맥스웰 만 표층수와 조수빙하/유빙의 열적 융빙은 표층 혼합층을 발달시키며 특히 소만 내 유빙의 점유와 거동으로 인해 맥스웰 만 유입수의 수층 특성이 불안정해진다. 이러한 수층의 불안정으로 인해 조석주기에 따른 맥스웰 만 유입수와 표층 플름의 거동은 나타나지 않았다. 소만 북부 연안에 나타나는 표층 플름에 비해 고온 ${\cdot}$ 고염 ${\cdot}$ 고탁도 표층 플름은 강한 북서풍 계열의 바람으로 위버 반도 서부 연안을 따라 중앙 분지로 유입되는 연안류이다. 표층 플름의 육성기원 쇄설물은 주로 급경사 연안의 빙벽 가장자리와 일부 해안가의 융설수류로부터 유입되며 조석과 바람에 의해 분산되고 조절된다. 특히 대조차 시기의 북서풍은 고탁도의 표층 플름을 내만에 체류시키며 소만 분지에 육성기원 쇄설성입자의 퇴적을 증가시킨다.

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