• 제목/요약/키워드: Water and heat degradation

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부영양 호수에서 분리한 Acidovorax temperans AK-05의 Anabaena cylindrica 분해 특성 (Characterization of a Novel Alga-Lytic Bacterium, Acidovorax temperans AK-05, Isolated from an Eutrophic Lake for Degradation of Anabaena cylindrica)

  • 김정동;한명수
    • 생태와환경
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    • 제37권2호통권107호
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    • pp.241-247
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    • 2004
  • 부영양 호수로부터 살조 세균을 분리하고 동정한 결과 Anabaena cylindrica NIES-19를 유릴 탄소원으로 이용하는 double layer방법으로 15종의 살조세균을 분리하였으며 높은 살조 활성을 나타내는 4종의 살조세균 AK-05, AK-07, AK-13 그리고 AK-28을 선별하여 살조 능력을 비교하였다. 이들 중에 AK-05가 가장 높은 살조 활성을 나타내었으며 이를 16S rDNA염기서열을 분석한결과 Acidovorax temperans와 99.5%의 유사성을 나타내어 Acidovorax temperans AK-05로 명명하였다. A. temperans AK-05의 배양 여액을 A. cylindrica NIES-19에 뚜렷한 살조 활성을 나타내었으며, 이것의 살조 활성 능력을 분석한 결과 살조 활성에 관여하는 주요 물질은 non-protein이며 열에 안정적이었다. 이러한 살조 활성 능력은 알칼리 조건과 25${\sim}$$30^{\circ}C$에서 가장 높게 나타냈다. 따라서 이와 같은 특성은 일반적으로 알칼리 조건을 야기하는 Cyanobacteria에 의한 water blooms이 발생하는 호수에 적용하는데 매우 유리할 것으로 여겨진다.

Monascus purpureus CBS 281.34가 생성하는 홍국 색소의 안정성 (Stability of the Pigments from Monascus purpuresu CBS 281.34)

  • 임성일;곽은정
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.711-715
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    • 2004
  • 홍국균이 생산하는 색소를 상업적으로 이용하기 위한 기초연구로서 Monascus purpureus CBS 281.34 80% ethanol 가용성 색소의 열 pH, 유기산 존재 시의 안정성을 알아보았다. 또한 ethanol 가용성 색소 추출물에 증류수를 가해 수분 함량이 0∼80%가 되도록 하고 수용성 색소와 함께 저장하면서 이들의 안정성도 검토하였다. 80% ethanol 가용성 홍국색소는 1$0^{\circ}C$의 저온에서 4주간 저장 시 9.74%의 분해율을 보였으나, 60∼8$0^{\circ}C$의 고온에서는 24시간과 12시간 저장 시 각각 23.06%와 30.36%나 분해되어 색소의 안정성은 단기간 내 크게 저하하였다. pH 2와 pH 10에서의 80% ethanol 가용성 색소 분해율은 pH 4∼8보다 높았고, 0.6% citric acid, 6% acetic acid 및 1.5% lactic acid를 가해 pH 4로 조정하여 4주간 저장 시에는 대조구와 대조구와의 차이가 가장 큰 acetic acid 하에서의 분해율과의 차이도 6.08%로 거의 나타나지 않아 80% ethanol 가용성 홍국 색소는 유기산하에서 비교적 안정한 것으로 사료되었다. 또한 ethanol 가용성 색소에 증류수를 가해 저장하면 색소 안정성은 저하하였는데, 색소 분해율은 수분함량 20%에서 가장 높았고 80%에서 가장 낮았다. 한편 수중에서의 ethanol 가용성 색소는 2$0^{\circ}C$보다 1$0^{\circ}C$에서 현저하게 안정하였다.

가열처리가 칡 이소플라본의 열 안정성에 미치는 영향 (Effect of Heat Processing on Thermal Stability of Kudzu (Pueraria thumbergiana Bentham) Root Isoflavones)

  • 최성원;김경선;허남윤;김동섭;안순철;박천석;김병용;백무열;김대옥
    • 생명과학회지
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    • 제18권10호
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    • pp.1447-1454
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    • 2008
  • 열처리 조건 및 농도의 차이에 따른 칡 이소플라본인 daidzin과 genistin의 열 안정성에 대하여 조사하였다. Daidzin과 genistin 두 종류의 이소플라본은 처리방법에 상관없이 $140^{\circ}C$이상의 열처리 조건에서 초기 30분 동안 급격히 열 안정성이 떨어지고 그 이후 변화가 적게 나타나 처리 온도가 높을수록 열 안정성의 변화가 큰 것으로 나타났으며, genistin은 daidzin에 비해 농도차이 에 따른 변화의 차이가 크지 않은 것을 알 수 있었다. 또한 열처리 조건에 따른 반응속도는 모두 두 단계로 나타났는데, daidzin과 genistin 모두 2단계보다 1단계에서 빠른 반응속도를 보여 주었고, daidzin은 고농도 일 수록 더 빠른 반응속도를 나타내는 것을 알 수 있었으나, genistin은 농도에 따른 유의차가 적은 것을 알 수 있었다. Daidzin은 1단계의 고농도에서 온도 의존성이 높게 나타났으며 2단계는 농도에 따른 온도 의존성에 유의차가 없었다. Genistin의 경우 1단계에서는 농도에 의한 온도 의존성이 작게 나타났지만 2단계의 저농도에서 온도 의존성이 높은 것을 알 수 있었다. 농도에 따른 변화를 보면 genistin은 고농도와 저농도 모두 1단계에서 온도 의존성이 큰 것으로 나타났으며 반면 daidzin은 고농도, 저농도 모두 2단계에서 온도 의존성이 높은 것을 알 수 있었다. 또한 daidzin과 genistin 모두 $140^{\circ}C$ 이상의 열처리에 의해 이소플라본 glucosidic group이 열에 의해 가수분해되어 daidzein, genistein, glycitein, malonyl-glycitin, acetyl-genistin 등의 중간 유도체 및 aglycone이 생성되며 $140^{\circ}C$, 15 min의 처리 조건에서 대부분 가장 많은 양이 생성되는 것을 알 수 있었고, 농도 변화에 따른 함량의 증가는 유의차가 적은 것을 알 수 있었으나 그 중 malonyl daidzin의 경우 열처리 조건에 의해 따른 생성량의 차이가 큰 것을 알 수 있었다. 열처리 후 농축조건이 농축 후 열처리보다 더 많은 daidzin, genistin 유도체들을 생성시킨 것으로 보아 칡 이소플라본의 각 열처리 조건에 따른 열 안정성은 농축 후 열처리보다 열처리 후 농축이 훨씬 더 열에 안정하다는 것을 알 수 있었다. 따라서 칡 이소플라본의 열안정성은 콩 이소플라본과 유사하게 $140^{\circ}C$ 이상 열처리에 의해 가수분해반응을 보였고, 이소플라본의 중간 유도체들과 aglycone이 $140^{\circ}C$ 이상의 열처리 시 생성되었다. 따라서 칡 이소플라본의 열 안정성은 가열온도와 농도에 의해 큰 영향을 받으며, 콩 이소플라본의 열 안정성과 매우 유사한 특성을 나타내었다.

화학적 증기 증착 방법을 통해 제조한 소수성 폴리디메틸실록산 박막: 수처리로의 응용 (Hydrophobic Polydimethylsiloxane Thin Films Prepared by Chemical Vapor Deposition: Application in Water Purification)

  • 한상욱;김광대;김주환;엄성현;김영독
    • 공업화학
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    • 제28권1호
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    • pp.1-7
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    • 2017
  • 폴리디메틸실록산(PDMS)은 화학적 증기 증착 방법을 통해 다양한 물질에 5 nm 두께 이하의 박막 형태로 증착될 수 있다. $SiO_2$, $TiO_2$, ZnO, C, Ni 및 NiO와 같은 다양한 종류의 나노입자 표면에도 PDMS 박막은 증기 증착을 통해 고르게 형성될 수 있으며, PDMS가 증착된 표면은 완벽한 소수성을 갖게 된다. 이 소수성 박막은 안정성이 높아 산, 염기 및 자외선 노출 시에도 잘 분해되지 않으며, 또한 PDMS로 코팅된 나노입자는 다양한 환경 분야에 응용될 수 있다. PDMS 코팅된 소수성 $SiO_2$ 입자는 기름/물 혼합액에서 기름과 선택적으로 반응하고, 기름 유출 사고 시 유류 확산을 억제할 수 있으며, 유출된 기름을 물에서 물리적으로 쉽게 분리할 수 있게 해준다. PDMS 코팅된 $TiO_2$를 진공 상태에서 열처리 할 경우 $TiO_2$ 표면은 완전하게 친수성으로 개질되며, 이때 $TiO_2$가 가시광선을 흡수하여 반응할 수 있게 하는 산소 빈자리 또한 발생하게 된다. PDMS 코팅 후 열처리한 $TiO_2$는 아무 처리하지 않은 $TiO_2$에 비해 가시광 하에서 수중의 유기 염료를 분해하는데 더 뛰어난 광촉매 활성을 보인다. 우리는 해당 연구에서 제시하는 간단한 PDMS 박막 코팅 방법이 다양한 환경 과학 및 공학 분야에서 응용될 수 있음을 소개하고자 한다.

하고초물추출물이 LPS로 활성화된 Raw 264.7 cell에서의 염증매개물질 억제효과 (Inhibitory Effects of Water Extracy of Prunellae Spica on the Production of Pro-inflammatory Mediator in LPS-activated Raw 264.7 Cells)

  • 장현주;박숙자;이종록;김상찬
    • 동의생리병리학회지
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    • 제23권3호
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    • pp.599-607
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    • 2009
  • Prunellae Spica is the spike or whole plant of Prunella vulgaris Linne, which has been used for clearing heat from the liver, brightening the eyes and treating headache in traditional oriental medicines. This study was conducted to evaluate the inhibitory effects of the aqueous extract of Prunellae Spica (PSE; PS extract) on the production of NO and PGE2 in LPS-activated Raw 264.7 cells. Cell viability was determined by MTT assay, and all three doses of PS extract (0.03, 0.1 and 0.3 mg/ml) had no significant cytotoxicity during the entire experimental period. The cells were treated with 1 ${\mu}g/ml$ of LPS 1 h before adding PS extract, and increased NO and PGE2 production were detected in LPS-activated cells compared to control. However, these increases were dose-dependently attenuated by treatment with PS extract. The inhibition of NO by PS extract was due to the suppression of iNOS expression via inhibition of $NF{\kappa}B$ nuclear translocation and proteolytic degradation of $I{\kappa}B{\alpha}$. The decreased level of PGE2 was derived from inhibition of COX-2 activity, but expression of COX-2 protein was not affected by PS extract. Moreover, PS extract reduced the elevated production of IL-${\beta}$ and IL-6 by LPS. These results demonstrate that PS extract has inhibitory effects on the production of NO and PGE2 as a consequence of the reduction of proinflammatory cytokines, especially IL-${\beta}$ and IL-6 in LPS-activated Raw 264.7 cells.

분말 마와 절편 마의 품질변화 비교에 관한 연구 (A Study on Comparison of the Quality Changes Powder Yam and Sliced Yams)

  • 고의석;심원철;김찬우;이학래;전규배;김재능
    • 한국포장학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.27-32
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    • 2016
  • 본 연구에서는 분말 마와 절편 마의 품질 변화를 확인하기 위해 알코올 전처리시 농도와 그 시간에 따른 차이를 비교하고, 색차, 무게, 수분함량, 당도, 부패율 변화를 측정하였다. 절편 마의 알코올 전처리는 5%, 10% 농도의 알코올을 이용하여 각각 5초, 10초씩 침지시켰으며, 포장재는 OPP ($30{\mu}m$), PET ($30{\mu}m$), ON ($30{\mu}m$)를 사용하였다. 분말 마는 저온저장을 하였을 때 품질의 변화 없이 유지되었으며 상온저장에서는 약 5일 이후 품질이 변화되었다. 또한 분말 마는 유통 중 수분의 차단을 위해 수분 차단성을 고려한 포장재 사용이 필요한 것으로 나타났으며, 절편 마의 품질유지효과는 저온저장에서 ON 필름이 가장 효과적인 것으로 나타났다. 따라서 분말 마와 절편 마의 갈변 억제를 위해서 저온저장에서 산소투과도가 낮은 소재를 사용할 경우 품질저하를 줄일 수 있을 것으로 판단된다.

반연속주조된 대형 블룸에서 발생하는 거시편석 및 석출물 거동 (Behavior of Macrosegregation and Precipitation Developed in Semi-continuously Cast Large Bloom)

  • 김혜주;이형록;김경아;이주동;오경식;권상흠;김동규
    • 한국주조공학회지
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    • 제39권1호
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    • pp.7-13
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    • 2019
  • Few studies of large blooms over 700 mm thick among those used for the forging of raw materials have been reported. The cooling rate difference between the surface and the center of a large bloom is large, and the degradation of the mechanical properties is likely in cases involving excessively coarse precipitates resulted from the slow cooling rate of a large bloom after casting. Therefore, a schematic investigation of the growth behaviors of precipitates while varying their locations in blooms is necessary. The dissolution behaviors of precipitates were investigated by simulating a reheating process during which the bloom is heated to a high temperature. The segregation behavior of the as-cast large bloom was also investigated. Reheating specimens were obtained after an isothermal heat treatment at $1150^{\circ}C$ with various holding times to simulate the reheating process, with the samples undergoing a subsequent water quenching step. The precipitates were extracted using an electrolytic extractor and a particle size analysis was conducted with the aid of SEM, EDS, and TEM. In the present work, Al oxide, MnS and Nb carbide were mainly observed.

2차원 에어포일의 유리얼음 형상 예측 코드 개발 (Prediction of Glaze Ice Accretion on 2D Airfoil)

  • 손찬규;오세종;이관중
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권8호
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    • pp.747-757
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    • 2010
  • 날개위에 쌓인 얼음은 날개의 공기역학적 성능을 저하시키고 항공기 사고를 야기하는 주요한 원인이 된다. 결빙된 날개의 형상 예측 연구는 얼음으로 변형된 날개의 공기역학적 성능 파악과 제빙 방빙 장치 설계에 선행 되어야 한다. 이를 위해 본 연구에서는 2차원 익형에 발생하는 유리얼음 형상을 예측할 수 있는 코드를 개발하였다. 계산의 효율성을 위해 익형 주위의 유동장 계산은 정상 용출 및 중첩 패널기법을 사용하였고 날개표면과 날개에 유입된 물의 열전달은 Messinger 모델을 통해 고려하였다. 본 코드의 해석 결과는 실험 및 LEWICE 등 기존 해석 프로그램과 상호 검증되었다. 결빙형상의 주요한 요소인 얼음 뿔의 진행 방향 및 얼음 두께는 실험 및 타 프로그램과 유사한 결과를 나타내었다. 또한 대기온도, 수증기 함량, 입자 반지름, 자유류 등이 착빙 형상에 미치는 영향을 체계적으로 분석하였다.

세리아 안정화 지르코니아의 제조 및 특성(I) : CeO2첨가량 변화에 따른 Ce-TZP의 기계적 특성 (Preparation and Characterization of Ceria Stabilized Tetragonal Zirconia Polycrystals(I) : Effect of CeO2 Contents on the Mechanical Properties of Ce-TZP)

  • 정승화;강종봉
    • 한국재료학회지
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    • 제20권7호
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    • pp.379-384
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    • 2010
  • The usual ceramic process of mixing and milling in state of oxides $ZrO_2$ and $CeO_2$ was adopted in this study in a wet process to manufacture Ce-TZP. $CeO_2$-$ZrO_2$ ceramics containing 8~20 mol% $CeO_2$ were made by heat treatment at $1250\sim1500^{\circ}C$ for 5hr. The maximum dispersion point of every slurry manufactured with a mixture of $ZrO_2$ and $CeO_2$ was neat at pH10. A stable slurry with average particle size of 90 nm can be manufactured when it is dispersed with the use of ammonia water and polycarboxylic acid ammonium. The sintered Ce-TZP ceramics manufactured with the addition of $CeO_2$ in a concentration of less than 10 mol% progressed to the fracture of the specimen due to the existence of a monoclinic phase of more than 30% at room temperature. More than 99% of the tetragonal phase was created for the sintered body with the addition of $CeO_2$ beyond 18 mol%, but the degradation of the mechanical properties on the entire specimen was brought about due to the $CeO_2$ existing in a percentage above 3%. Consequently, the optimal Ce-TZP level combined in the oxide state was identified to be 16 mol% of $CeO_2$ contents.

The effect of low temperature aging on the mechanical property & phase stability of Y-TZP ceramics

  • Kim, Hyung-Tae;Han, Jung-Suk;Yang, Jae-Ho;Lee, Jai-Bong;Kim, Sung-Hun
    • The Journal of Advanced Prosthodontics
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    • 제1권3호
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    • pp.113-117
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    • 2009
  • STATEMENT OF PROBLEM. Recently Yttrium-stabilized tetragonal zirconia polycrystal (Y-TZP) has been introduced due to superior flexural strength and fracture toughness compared to other dental ceramic systems. Although zirconia has outstanding mechanical properties, the phenomenon of decrease in the life-time of zirconia resulted from degradation in flexural strength after low temperature aging has been reported. PURPOSE. The objective of this study was to investigate degradation of flexural strength of Y-TZP ceramics after various low temperature aging treatments and to evaluate the phase stability and micro-structural change after aging by using X-ray diffraction analysis and a scanning electron microscope (SEM). MATERIAL AND METHODS. Y-TZP blocks of Vita In-Ceram YZ (Vita Zahnfabrik, Bad $S\ddot{a}ckingen$, Germany) were prepared in 40 mm (length) $\times$ 4 mm (width) $\times$ 3 mm (height) samples. Specimens were artificially aged in distilled water by heat-treatment at a temperature of 75, 100, 125, 150, 175, 200, and $225^{\circ}C$ for 10 hours, in order to induce the phase transformation at the surface. To measure the mechanical property, the specimens were subjected to a four-point bending test using a universal testing machine (Instron model 3365; Instron, Canton, Mass, USA). In addition, X-ray diffraction analysis (DMAX 2500; Rigaku, Tokyo, Japan) and SEM (Hitachi s4700; Jeol Ltd, Tokyo, Japan) were performed to estimate the phase transformation. The statistical analysis was done using SAS 9.1.3 (SAS institute, USA). The flexural strength data of the experimental groups were analyzed by one-way analysis of variance and to detect statistically significant differences ($\alpha$= .05). RESULTS. The mean flexural strength of sintered Vita In-Ceram YZ without autoclaving was 798 MPa. When applied aging temperature at below $125^{\circ}C$ for 10 hours, the flexural strength of Vita In-Ceram YZ increased up to 1,161 MPa. However, at above $150^{\circ}C$, the flexural strength started to decrease. Although low temperature aging caused the tetragonal-to-monoclinic phase transformation related to temperature, the minimum flexural strength was above 700 MPa. CONCLUSION. The monoclinic phase started to appear after aging treatment above $100^{\circ}C$. With the higher aging temperature, the fraction of monoclinic phase increased. The ratio of monoclinic/tetragonal + monoclinic phase reached a plateau value, circa 75% above $175^{\circ}C$. The point of monoclinic concentration at which the flexural strength begins to decrease was between 12% and 54%.