• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제33권10호
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• pp.1337-1350
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• 2023

Caproic acid is a precursor substance for the synthesis of ethyl caproate, the main flavor substance of nongxiangxing baijiu liquor. In this study, Clostridium butyricum GD1-1, a strain with high caproic acid concentration (3.86 g/l), was isolated from the storage pit mud of nongxiangxing baijiu for sequencing and analysis. The strain's genome was 3,840,048 bp in length with 4,050 open reading frames. In addition, virulence factor annotation analysis showed C. butyricum GD1-1 to be safe at the genetic level. However, the annotation results using the Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes Automatic Annotation Server predicted a deficiency in the strain's synthesis of alanine, methionine, and biotin. These results were confirmed by essential nutrient factor validation experiments. Furthermore, the optimized medium conditions for caproic acid concentration by strain GD1-1 were (g/l): glucose 30, NaCl 5, yeast extract 10, peptone 10, beef paste 10, sodium acetate 11, L-cysteine 0.6, biotin 0.004, starch 2, and 2.0% ethanol. The optimized fermentation conditions for caproic acid production by C. butyricum GD1-1 on a single-factor basis were: 5% inoculum volume, 35℃, pH 7, and 90% loading volume. Under optimal conditions, the caproic acid concentration of strain GD1-1 reached 5.42 g/l, which was 1.40 times higher than the initial concentration. C. butyricum GD1-1 could be further used in caproic acid production, NXXB pit mud strengthening and maintenance, and artificial pit mud preparation.

• 한국환경농학회지
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• 제42권4호
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• pp.279-285
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• 2023

The demand for the fresh leaf of hooker chive, which is mainly used as functional roots and contains dietary sulfur or saponin, is increasing, but the leaves are only harvested 3-4 times per year under conventional field conditions. A plant factory system with different light qualities or intensities was applied for year-round production of the fresh leaves. Hooker chive (Allium hookeri) roots were hydroponically cultured under the plant factory with a mixture of blue plus red LEDs (Light-Emitting Diodes) and fluorescent lights for 50 weeks. Maximum leaf growth was attained with the 1.5 dS/m EC in the culture medium under the plant factory. The average leaf and shoot numbers of hooker chive grown hydroponically under a mixture of 200 µmol/m²/s LEDs increased by 147% and 140%, respectively compared to those under 100 µmol/m²/s LEDs at the 10th harvest. The leaf length of hooker chive grown under the LEDs treatment with the lowest light intensity significantly increased by 27% compared with the natural light treatment at the 10th harvest. However, there was no significant difference in leaf pigmentation between natural and 200 µmol/m²/s LEDs treatments. Plant factory with the mixture LEDs of blue and red lights can be applied for year-round production of hooker chive fresh leaves to ensure a stable supply of leafy vegetable throughout the year.

• 한국동물생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.215-224
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• 2023

Background: Reproductive management practices play crucial roles to maximize the reproductive performance of cows, and thus contribute to farm profitability. We aimed to assess the reproductive management of cows currently practiced in the dairy farms in an urban farming system. Methods: A total of 62 dairy farms were randomly selected considering all size of farms such as small (1-5 cattle), medium (6-20 cattle) and large farms (> 20 cattle) from selected areas of Dhaka city in Bangladesh. The reproductive management-related parameters viz. estrus detection, breeding method, pregnancy diagnosis, dry cow and parturition management, vaccination and treatment of reproductive problems etc. were obtained in a pre-defined questionnaire during the farm visit. Results: The visual observation method was only used (100.0%; 62/62) for estrus detection irrespective of size of the farms; while farmers observed cows for estrus 4-5 times a day, but only for 20-60 seconds each time. Regardless of farm size, 89.0% (55/62) farms used artificial insemination (AI) for breeding the cows. Intriguingly, all farms (100.0%) routinely checked the cows for pregnancy at 35-40 days post-breeding using rectal palpation technique by registered veterinarian. However, only 6.5% (4/62) farms practiced dry cow management. Notably, all farms (100.0%) provided nutritional supplements (Vit D, Ca and P) during late gestation. However, proper hygiene and cleanliness during parturition was not practiced in 77.4% (48/62) farms; even though 96.7% (60/62) farms treated cows by registered veterinarian for parturition-related problems. Conclusions: While farmers used AI service for breeding and timely check their cows for pregnancy; however, they need to increase observation time (30 minutes/ observation, twice in a day: early morning and early night) for estrus detection, consider dry cow management and ensure hygienic parturition for maximizing production.

• 스마트미디어저널
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• 제12권11호
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• pp.18-26
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• 2023

빌딩에너지관리시스템(BEMS: Building Energy Management System)은 생산 및 소비되는 에너지를 효율적으로 관리하는 시스템이다. 그러나 건물 내 전력소비는 물리적인 특성상으로 인해 생산 및 소비가 일정하지 않아 안정적인 전력 공급이 필수적이다. 이에 따라 건물의 안정적인 전력 공급을 위해서는 정확한 건물 내 전력 소비 예측이 중요하다. 최근에는 시계열분석, 통계분석, 인공지능 등 다양한 방법을 이용하여 전력소비예측에 관한 연구가 진행되고 있다. 본 논문은 Prophet 모델의 장점과 단점을 분석하여 장점인 growth, seasonality, holidays를 선택하였고, Prophet 모델의 단점인 데이터의 복잡성과 외부변수(기후 데이터)의 제한성을 해결하기 위하여 GRU을 조합하여 단기(2일) 및 중기(7일, 15일, 30일) 전력소비량 예측 알고리즘을 제안한다. 실험결과, 제안한 방법은 기존 GRU 및 Prophet 모델보다 성능이 우수하였다.

• Animal Bioscience
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• 제37권2호
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• pp.210-217
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• 2024

Objective: This study investigated the efficacy of different concentrations of gelatin supplementation in long-term semen extender on boar semen quality during storage for 10 days at 17℃. Additionally, oxytocin was added to stored semen to enhance fertility. Methods: In Experiment 1, boar semen was collected, diluted with gelatin at concentrations between 0% and 2.5% (w/v) and mixed with a semen extender. Then, it was kept in a refrigerator at 17℃ and stored for 10 days. In Experiment 2, the sperm quality was examined after adding 0, 5, and 10 IU oxytocin per artificial insemination dose to the most effective semen extender from Experiment 1 and placing it in a refrigerator at 17℃ for 10 days. In Experiment 3, the fertility potential in terms of non-return rate and litter size was determined using the most effective solid-stored semen supplemented with oxytocin. Results: The results indicated that sperm quality decreased with increasing storage time (p<0.05). The sperm quality in terms of total motility, progressive motility, and viable sperm with intact acrosomes and high mitochondrial potential was the highest with 1.5% gelatin supplementation (p<0.001) on all days of storage. Treatment with oxytocin did not affect sperm quality (p>0.05). The non-return rate and litter size after insemination with semen supplemented with 1.5% gelatin and 10 IU of oxytocin after 8 to 10 days of storage were comparable to those of the control group (p>0.05). Conclusion: A semen extender as a solid medium supplemented with 1.5% gelatin successfully preserved boar semen for a long storage duration. Treatment with oxytocin did not affect sperm quality. In addition, the fertility capacity using 1.5% gelatin with 10 IU oxytocin and stored for 8 to 10 days was acceptable and comparable to that of short-term storage.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제34권2호
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• pp.407-414
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• 2024

Phosphorus is an essential but non-renewable nutrient resource critical for agriculture. Luxury phosphorus uptake allows microalgae to synthesize polyphosphate and accumulate phosphorus, but, depending on the strain of algae, polyphosphate may be degraded within 4 hours of accumulation. We studied the recovery of phosphorus from wastewater through luxury uptake by an engineered strain of Synechocystis sp. with inhibited polyphosphate degradation and the effect of this engineered Synechocystis biomass on lettuce growth. First, a strain (∆phoU) lacking the phoU gene, which encodes a negative regulator of environmental phosphate concentrations, was generated to inhibit polyphosphate degradation in cells. Polyphosphate concentrations in the phoU knock-out strain were maintained for 24 h and then decreased slowly. In contrast, polyphosphate concentrations in the wild-type strain increased up to 4 h and then decreased rapidly. In addition, polyphosphate concentration in the phoU knockout strain cultured in semi-permeable membrane bioreactors with artificial wastewater medium was 2.5 times higher than that in the wild type and decreased to only 16% after 48 h. The biomass of lettuce treated with the phoU knockout strain (0.157 mg P/m²) was 38% higher than that of the lettuce treated with the control group. These results indicate that treating lettuce with this microalgal biomass can be beneficial to crop growth. These results suggest that the use of polyphosphate-accumulating microalgae as biofertilizers may alleviate the effects of a diminishing phosphorous supply. These findings can be used as a basis for additional genetic engineering to increase intracellular polyphosphate levels.

• 생명과학회지
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• 제18권4호
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• pp.515-521
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• 2008

본 연구는 반추위 미생물 발효에 있어서 계면활성제의 이온성 여부가 발효시간별 in vitro 건물소화율, 미생물 성장량, pH 변화, Cas 발생량 및 SEM에 의한 미생물 부착 양상을 조사하기 위해 수행되었다. 1 mm 입자도의 볏짚을 기질로 하여 Holstein 젖소 위액을 이용한 Dehority's artificial medium에 대조구를 비롯하여 비이온성 계면활성제(NIS)로서 시판되고 있는 Tween 80과 SOLFA-850 2종류, 그리고 양쪽(+/-) 이온성 계면활성제(ZIS)로서 3-(Dodecyldimethylammonio) propanesulfanate (DDAP) 1 종류를 이용하여 각각 0.05% 및 0.1% 수준으로 첨가함으로써 총 7처리를 두었다. 발효시간은 6, 12, 24, 48 및 72시간으로 설정하여 각 처리 당 3반복으로 시험을 수행하였다. In vitro 건물 소화율은 NIS인 Tween 80 첨가구에서 48시간 및 72시간 발효 시, 타 처리구에 비해 유의적(P<0.05)으로 높았으나, ZIS인 DDAP 첨가구는 발효 24시간이후 부터 대조구보다도 건물소화율이 낮게 나타났다(P< 0.05). 가스 발생량은 NIS 두 처리구 모두, 대조구나 ZIS 처리구보다 유의적(P<0.05)으로 많았으며, 발효시간의 경과함에 따라 증가하였다. 미생물 성장량은 NIS인 Tween 80 첨가구에서 가장 많았고, 다음으로 SOLFA 850 첨가구 순이었으며, ZIS인 DDAP 첨가구는 대조구보다도 적었다(P<0.05). 전자현미경으로 관찰한 미생물 부착 양상에서 NIS 첨가구는 무처리구에 비해 미생물 군집이 현저히 많았으나 ZIS첨가구는 오히려 적은 것으로 나타났다. 따라서 양쪽(+/-) 이온성 계면활성제는 반추위 발효 작용과 미생물 성장에 긍정적인 효과가 없는 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권2호
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• pp.134-142
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• 2019

본 연구는 밀폐형 식물생산시스템에서 인공광원과 배지종류에 따른 상추의 생육 특성을 조사하기 위해 수행되었다. 상추 종자는 5종류의 배지인 urethane sponge(US), rockwool(RW), Q plug(QP), TP-S2(TP)와 PU-7B(PU)가 충진된 128구 플러그 트레이에 파종하였다. 상추 종자의 발아율은 파종 후 12일까지 조사하였다. 상추 묘는 파종 후 13일째에 재순환 담액식 수경재배 시스템을 이용하여 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.5와 온도 $25{\pm}1^{\circ}C$인 밀폐형 식물생산시스템에 정식하였다. 광원은 형광등과 RB LEDs(red:blue=7:3)를 이용하여 광주기 14/10(명기/암기), 광도 $150{\pm}10{\mu}mol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$ PPFD로 설정했다. 상추의 초기 발아율은 TP에서 가장 높았다. 최종 발아율과 평균 발아수는 RW, QP 및 TP 배지에서 유의적으로 높았다. 초장, 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부의 생체중, 건물중 모두 RB LED의 QP에서 유의성 있게 높은 값을 나타냈다. 엽수, 지하부의 생체중과 건물과 SPAD는 RB LED의 QP와 TP에서 가장 좋았고, 근장은 RB LED의 TP에서 가장 길었다. 따라서 밀폐형 식물생산시스템에서 RB LED가 상추의 생육이 우수하였으며, QP와 TP가 상추의 발아율과 생육에 효과적인 것으로 나타났다. 뿐만 아니라, 밀폐형 식물생산시스템에서 상추 생산 시 신개발 배지인 TP 배지의 적용가능성을 확인하였다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제20권4호
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• pp.85-93
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• 2021

한반도의 70%는 산지로 구성되어 있으며, 서해와 남해의 수심은 상대적으로 얕은 편이다. 따라서, 공업단지, 주거단지, 항만 및 공항 부지를 위한 대규모 간척사업이 시행되고 있다. 매립지역의 일반적인 문제는 지반이 연약하여 지지력이 부족할 뿐만 아니라 상당한 침하가 발생된다는 것이다. 중공블록은 중·저층 아파트 또는 단층의 공장건물을 건설하기 위해 계획된 느슨한 연약기초 지반보강을 위해 사용된다. 최근 4.0~5.0의 강도를 가진 지진이 서쪽과 남동쪽 해안지역을 따라 발생하고 있다. Lee (2019)는 정적 지지력시험을 통해 얕은 기초보강 중공블록의 장점에 대하여 연구하였다. 이 연구에서 블록 내부에 쇄석으로 채움된 보강된 모래지반의 중공블록 동적거동은 진동대 1000 mm × 1000 mm 시험을 통해 연구하였다. 3가지 지진파인 Ofunato, Hachinohe, Artificial 지진파와 2가지 가속도(0.154g, 0.22g)를 진동대 시험에 적용하였다. 중공블록으로 보강된 지반 위의 구조물 수평변위는 LVDT를 사용하여 측정하였다. 중공블록에 의한 지반보강 효율을 평가하기 위하여 지반의 상대밀도를 45%, 65%, 85%로 각각 구성하였으며, 수평변위를 측정하고 한계수평변위 0.015h(건축물 내진등급기준, 2019)와 비교하였다. 중공블록으로 보강된 모래지반에 대한 진동대 시험 결과에 기반해서 벌집 모양의 중공블록은 블록내부에 쇄석 채움으로서 큰 구속력을 가지며, 중공블록의 내부 및 외부를 따라 발생하는 관입저항력으로 인한 큰 주면마찰력을 갖는 것으로 평가되었다. 이러한 모든 요소들은 진동대 시험 중에 수평변위를 상당이 줄이는 것으로 나타났다. 마지막으로, 중공블록 보강 지반은 지진파와 가속도에 상관없이 중·저층 건물의 얕은기초 보강공법으로 매우 우수함이 입증되었다.

• 지능정보연구
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• 제22권2호
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• pp.33-56
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• 2016

대부분의 부도 예측에 관한 연구는 재무 변수를 중심으로 통계적 방법 또는 인공지능 기법을 적용하여 부도 예측 모형을 구축하였다. 그러나 재무비율과 같은 회계 정보를 이용한 부도 예측 모형은 재무 제표 결산 시점과 신용평가 시점 간 시차를 고려하지 않을 뿐만 아니라 해당 산업의 경제적 상황과 같은 외부 환경적인 요소를 반영하기 어렵다는 한계점이 존재하였다. 기업의 부도 여부를 예측하기 위해 정량 정보인 재무 변수만을 이용하는 것에 한계가 있음에도 불구하고 정성 정보를 부도 예측 모형에 반영한 연구는 아직 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 재무 변수를 이용하는 기존 부도 예측 모형의 성과를 개선하기 위해 빅데이터 기반의 정성 정보를 추가적인 입력 변수로 활용하는 부도 예측 모형을 제안하였다. 제안 모형의 성과 향상은 정성 정보를 예측 모형에 통합시키기에 적합한 형태로 정보의 유형을 변환시킬 수 있는가에 따라 달려있다. 이에 본 연구에서는 정성 정보 처리를 위한 방법으로 빅데이터 분석 기법 중 하나인 텍스트 마이닝(Text Mining)을 활용하였다. 해당 산업과 관련된 경제 뉴스 데이터로부터 경제 상황에 대한 감성 정보를 추출하기 위해 도메인 중심의 감성 어휘 사전을 구축하고, 구축된 어휘 사전을 기반으로 감성 분석(Sentiment Analysis)을 수행하였다. 형태소 분석 등을 포함한 텍스트 전처리 과정을 거쳐 감성 어휘를 추출하고, 각 어휘에 대한 극성 및 감성 점수를 부여하였다. 분석 결과, 전통적 부도 예측 모형에 경제 뉴스 데이터에서 도출한 정성 정보를 반영하는 것은 모형의 성과를 개선하는 것으로 나타났다. 특히, 경제 상황에 대한 부정적 감정이 기업의 부도 여부를 예측하는 데 더욱 효과적임을 알 수 있었다.