• 제목/요약/키워드: bio-ion

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미소전극 센서를 이용한 탈질 생물막내의 이온 농도측정 (Measurement of Ion Concentrations in Denitrifying Biofilm by Microelectro-sensor)

  • 장암;이쌍구;김성민;김인수
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권10호
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    • pp.1833-1841
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    • 2000
  • 생물학적 수처리공정의 생물막 (호기성 혹은 혐기성) 내의 생물막 두께 및 이온들의 농도구배등에 대한 모델링을 위하여 종래에 이론적으로만 접근하던 방법 대신, 실제로 생물막을 이동하며 측정하여 분석하는 첨단 연구 방법인 미소전극탐침을 제작하여 적용하였다. 미소전극 센서장치에서 가장 중요한 요소 중에 하나인 working 미소전극탐침은 생물막내의 전위차 (EMF, electromotive force)를 측정할 때 오염과 파손 등에 의해서 수명이 짧아지기 쉽기 때문에, 각각의 working 미소전극탐침의 제작방법에 대하여 논의하였으며, 제작된 pH와 $NO_3{^-}$ 미소전극탐침으로 탈질 미생물막 이온들의 농도를 막 깊이별로 측정하였다. 미소전극 센서장치에 의한 측정결과, 탈질 미생물막 내부에서의(생물막 표면에서 약 $350{\mu}m$) pH는 8.3 정도로 벌크용액상(bulk solution)의 pH 8보다 약간 상승하였으며, $NO_3{^-}$의 농도는 벌크용액상의 30 mg N/L농도에서 최종 4 mg N/L 청도로 나타났다.

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쥐를 이용한 새로운 가돌리늄 조영제 Gd-DTPA-bis(amide)(L3)의 약동학 및 생체내 분포 특성에 대한 연구 (Pharmacokinetics and Bio-distribution of New Gd-complexes of DTPA-bis (amide) (L3) in a Rat Model)

  • ;;장용민;강덕식
    • Investigative Magnetic Resonance Imaging
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    • 제17권4호
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    • pp.259-266
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    • 2013
  • 목적: DTPA-bis-amide (L3) Gd(III) 복합체의 약동학 및 생체내 분포특성을 조사하고자 하였다. 대상과 방법: Sprague-Dawley 쥐의 꼬리정맥을 통하여 0.1 mmol Gd/kg의 DTPA-bis-amide (L3) Gd(III) 복합체를 주사한 후 약동학 및 생체내 분포 특성을 조사하였다. 조직 및 장기 그리고 혈중 Gd 농도를 ICP-AES를 사용하여 정량 측정하였으며 혈중 약동학적 파라미터는 two-compartment 모델을 사용하여 계산하였다. 결과: DTPA-bis-amide (L3) Gd(III) 복합체의 혈중 반감기는 ${\alpha}$-phase의 경우 $2.286{\pm}0.11$ min 그리고 ${\beta}$-phase의 경우 $146.1{\pm}7.5$ min 이었다. 생체내 분포특성은 주요 배설 경로는 신장을 통한 배설이 주요 경로였으며 일부 담도계를 통한 배설이 확인되었다. 또한 Gd(III)의 농도비는 다른 장기에 비해 간과 비장에서 매우 높은 농도를 보였으며 일부 Gd(III)이 정맥주사 후 7일후에 혈액 및 일부 장기에서 매우 소량 검출되었다. 결론: 새로운 조영제인 DTPA-bis-amide (L3) Gd(III) 복합체는 혈중 잔류시간이 상대적으로 길면서도 체내 축적없이 체외로 배출되는 특성을 나타내었다. 따라서 친지질성과 친수성의 균형이 잘 이루어진 가돌리늄 조영제의 합성은 향후 blood pool MRI 조영제로써의 가능성이 매우 높은 것으로 판단된다.

$Ti:LiNbO_3$ 도파로 제작을 위한 열처리 과정 동안 강유전 도메인 특성에 미치는 영향 (Ferroelectric domain inversion in $LiNbO_3$ crystal plate during heat treatment for Ti in-diffusion)

  • 양우석;이형만;권순우;김우경;이한영;윤대호
    • 한국결정성장학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.124-127
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    • 2005
  • [ $Ti:LiNbO_3$ ], 광도파로 제작을 위해 큐리온도$(T_c)$ 아래에서 백금박스 내에서 알곤 과 산소 분위기 내에서 열처리 과정 동안 기판 표면의 강유전 도메인 특성 변화를 관찰하였다. 열처리 된 $LiNbO_3$ 기판의 +Z면의 경우 전체적으로 약 $1.6{\mu}m$ 두께로 도메인 반전이 이루어 졌으며, 표면에서 etch hillock이 관찰되었다. $LiNbO_3$ 결정 표면의 Li 이온이 외부로 확산 되는 영향을 감소시킬 수 있는 환경에 있는 기판 면에서 하나의 도메인이 관찰되었으며, 이때 결정 표면에서의 식각특성, 결정성 및 양이온 분포변화에 관하여 X-선 회절, AFM 및 SIMS를 이용하여 분석하였다.

은 이온의 항균효과에 대한 소 유방염 원인균의 형태학적 변화 (Morphological Changes Associated with the Antibacterial Action of Silver Ions against Bovine Mastitis Pathogens)

  • 강석진;설재원;허태영;정영훈;최창용;박상열
    • 한국임상수의학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.576-580
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    • 2011
  • 은 이온(silver ion)은 동물세포에 낮은 독성을 가지면서도 다양한 종류의 세균들에 대해 강력한 항균력을 가지고 있다. 본 연구에서는 젖소 유방염 원인균들에 대한 은 이온의 항균효과를 전자현미경(TEM)을 통해 조사하였다. 본 실험에 사용된 균주는, 젖소 유방염의 주요 원인균인 Escherichia coli 와 Staphylococcus aureus를 사용하였다. 유방염 원인균에 대한 은 이온의 항균효과를 관찰하기 위해 50 ${\mu}g/mL$의 은 이온을 2시간 동안 세균에 노출시킨 후 전자현미경(Energy-Filtering Transmission Electron Microscopy, EFTEM) 을 이용하여 은 이온에 의한 세균의 형태 변화를 확인하였다. 은 이온 처리 후 전자현미경 촬영 결과 E. coli 와 S. aureus의 세포막이 변형되고, 세포 외부에 침착된 은 이온과, electron-light 모습으로 세포내 분산된 은 이온을 관찰 할 수 있었으며, 결과적으로 E. coli 와 S. aureus의 세포막이 파괴되어, 세포내용물이 외부에 누출됨으로써 세균이 사멸되는 것을 확인하였다.

코발트전극과 자동시험장치를 이용한 파프리카 양액 내 무기인산 측정 (Determination of Inorganic Phosphate in Paprika Hydroponic Solution using a Laboratory-made Automated Test Stand with Cobalt-based Electrodes)

  • 김학진;손동욱;권순구;노미영;강창익;정호섭
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제36권5호
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    • pp.326-333
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    • 2011
  • The need for rapid on-site monitoring of hydroponic macronutrients has led to the use of ion-selective electrodes, because of their advantages over spectrophotometric methods, including simple methodology, direct measurement of analyte, sensitivity over a wide concentration range, and low cost. Stability and repeatability of response can be a concern when using multiple ion-selective electrodes to measure concentrations in a series of samples because accuracy might be limited by drifts in electrode potential. A computer-based measurement system could improve accuracy and precision because of both consistent control of sample preparation and easy calibration of sensors. Our goal was to investigate the applicability of a cobalt-based electrode used in conjunction with a laboratory-made automated test stand for quantitative determination of ${PO_4}^-$ in hydroponic solution. Six hydroponic solutions were prepared by diluting highly concentrated paprika hydroponicsolution to provide a concentration range of 1 to 300 ppm $PO_4$-P. A calibration curve relating electrode response to phosphate in paprika hydroponic solution titrated to pH 4 with 0.025M KHP was developed based on the Nikolskii-Eisenman equation with a coefficient of determination ($R^2$) of 0.94. The laboratory-made test stand consisting of three cobalt-based electrodes measured phosphate concentrations similar to those obtained with standard laboratory methods (a regression slope of 0.98 with $R^2$ = 0.80). However, the y intercept was relatively high, 30 ppm, probably due to the relatively large amount of variation present among multiple measurements of the same sample. Further studies on the high variation in EMFs obtained with cobalt electrodes during replicate measurements were required for P estimations comparable to those obtained with standard laboratory instruments.

Japanese Mint의 MA 저장시 저장온도와 필름종류에 따른 저장성 비교 (Comparison of Storability on Film Sources and Storage Temperature for Fresh Japanese Mint in MA Storage)

  • 박권우;김충호;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.40-46
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    • 2000
  • 본 실험은 Japanese mint의 생체저장에 있어 저장온도와 필름종류의 영향을 비교하여 적정 저장조건을 제시하고자 실시하였다. 생체중 감소로 볼 때 Japanese mint는 다소 두꺼운 40$\mu$m 이상의 필름이 효과적이었다. 저장 중 필름내 가스농도는 필름이 두꺼운 CE 80(ceramic 80$\mu$m 필름)이 CE 40(ceramic 80$\mu$m 필름)보다 높았으며 저장온도별로는 3$^{\circ}C$이하에서는 저온장해가 발생하여 온도별 차이가 없거나 오히려 1$^{\circ}C$에서 가장 높은 가스농도를 보였다. 저장 중 엽록소 함량감소는 5%이상의 수분손실과 0.5ppm이상의 에틸렌에 의해 촉진되었으나, 4%이상의 이산화탄소농도에서는 그 감소는 억제되었다. 저장수명은 3$^{\circ}C$저장에서 30일로 다른 저장온도의 두배였다. 가장 저장수명이 길었던 3$^{\circ}C$에서 저장 최종일에 외관상품질은 CE 40에서 가장 좋았으며 저온장해 정도를 나타내는 이온용출량도 가장 낮게 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 Japanese runt 저장시 적정 저장온도는 3$^{\circ}C$이며, MA저장시 포장재로는 ceramic 40$\mu$m 필름이 적절하였다.

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수확 후 고온처리가 참외의 저온장해 완화와 저장성 향상에 미치는 영향 (Effects of Postharvest Heat Treatment on Alleviation Chilling Injury and Improvement Storability of Oriental Melon)

  • 강호민;박권우;김일섭
    • 생물환경조절학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.137-143
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    • 2005
  • 저장전 고온처리($38^{\circ}$, 48시간)는 참외의 당도, 산도, 비타민 C의 함량과 ${\alpha}$-tocopherol 활성을 높였으며, $3^{\circ}C$의 MA저장중 생체중 감소 이산화탄소, 에틸렌그리고 아세트알데히드 발생량을 낮게 유지시켰다. 또한 저장후 외관상 품질, 경도, 당도, 산도, 비타민 C, ${\alpha}$-tocopherol 활성 등 내적품질이 고온처리한 참외에서 높은 수준을 유지하였는데 특히 저온장해정도를 알 수 있는 이온용 출량이 고온처리구에서 낮아 수확후 고온처리로 저온장해가 완화되었음을 알 수 있었다. 고온처리를 하지 않은 대조구는 저장 25일부터 Alternaria rot이 발견되었으나 고온처리구는 저장 종료일인 39일까지 부패가 발견되지 않았으며 외관상 품질에 대한 저장일수로 세운 회귀식에 의하면 저장수명이 고온처리구에서 8일 이상 연장되었다. 참외의 경우 저장전 $38^{\circ}C$의 낮은 고온에서 장시간 열처리를 함으로써 살균효과 저온장해 완화효과와 더불어 수명연장까지 얻을 수 있었다.

Jasmonic Acid 및 NaCl 처리가 스피아민트의 생육에 미치는 영향 (Effect of Jasmonic Acid and NaCl on the Growth of Spearmint(Mentha spicata L.))

  • 최영;장매희
    • 생물환경조절학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.133-139
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    • 2017
  • 본 연구는 NaCl 및 jasmonic acid(JA) 처리 시 스피아민트(Mentha spicata)의 생육 및 생리적 반응 변화를 조사하고자 실시하였다. 대조구, JA($20{\mu}M$ JA 전처리), JA+NaCl($20{\mu}M$ JA 전처리+ 50mM NaCl), NaCl(50mM NaCl) 처리 등 4처리구로 구분하여 0.5배 Hoagland 용액에서 3주간 수경 재배한 후 생장반응과 엽록소, 비타민 C, 프롤린, 무기물, DPPH 라디칼 소거 항산화 활성 등을 측정하였다. 스피아민트의 초장, 엽장, 엽폭 및 생체중은 대조구에 비해 모든 처리구에서 감소하였고, 특히 NaCl 처리구에서 현저히 감소하였다. 반면에 건물중은 JA+NaCl 혼용처리구를 비롯하여 모든 처리구에서 증가하였다. 엽록소 a와 b 함량은 JA 처리구가 가장 높았으나 비타민 C와 항산화 활성 및 지상부의 프롤린 함량은 염 스트레스로 생육이 가장 낮았던 NaCl 처리구에서 가장 높게 나타났다. 이온 흡수의 균형 정도를 알 수 있는 K/Na 비율은 JA 단독 처리 시 증가하였고, NaCl처리 및 JA+NaCl 혼용 처리구에서는 $Na^+$ 흡수 증가로 인하여 K/Na 비율이 낮아졌다. 이러한 결과는 낮은 염 스트레스나 JA처리 같은 적절한 스트레스 처리가 항산화 활성과 정유를 포함하는 이차대사물질의 축적을 유도함으로써 스피아민트의 품질을 향상시킬 잠재적인 가능성을 보여준다.

순환식 펄라이트재배에서 전기전도도와 양액흡수량을 이용한 오이 양분 흡수 모델링 (Modeling Nutrient Uptake of Cucumber Plant Based on Electric Conductivity and Nutrient Solution Uptake in Closed Perlite Culture)

  • Hyung Jin Kim;Young Hoi Woo;Wan Soon Kim;Sam Jeung Cho;Yooun Il Nam
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.133-140
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    • 2001
  • 순환식 펄라이트재배에서 배액 재사용을 위한 양분흡수 모델링을 작성하고자 양액 농도(1.5, 1.8, 2.1, 2.4, 2.7 dS./m-1)를 달리하여 수행하였다. 생육 중기까지 전기전도도(EC) 수준에 따른 양액흡수량은 차이가 없었지만 중기 이후 EC가 높을수록 흡수량이 감소되는 경향을 보였다. N $O_{3-}$ N, P 및 K의 흡수량은 생육기간 동안 처리간 차이을 유지하였는데 N과 K는 생육 중기 이후 일정 수준을 유지하였으나 P는 생육기간동안 다소 증가되는 경향을 보였다. S의 흡수량은 생육 중기 이후 모든 처리에서 급격한 감소를 보였으며 생육 후기에는 처리간에 차이가 없었다. 오이의 무기이온 흡수율에서와 같이 흡수량에서도 EC간 차이를 보여 EC를 무기이온 흡수량을 추정하는 요소로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다. 무기이온 흡수량은 모든 EC 처리간에 생육 초기에는 차이를 보이지 않았으나 생육중기 이후에는 뚜렷한 차이를 보인 후 생육 후기의 높은 농도에서 그 차이가 다소 감소되는 경향을 보였다. EC와 양액흡수량을 이용하여 무기이온별 흡수량을 예측하는 모델식을 작성하였으며 이를 이용한 실측치와의 비교는 신뢰구간 1%내에서 높은 정의상관을 보여 실제적인 적용이 가능할 것으로 생각되었다.

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순환식 펄라이트재배에서 생육단계에서 따른 오이의 양수분 흡수 특성 (Nutrient and Water Uptake of Cucumber Plant by Growth Stage in Closed Perlite Culture)

  • 김형준;김진한;우영희;남윤일
    • 생물환경조절학회지
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    • 제10권2호
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    • pp.125-131
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    • 2001
  • 순환식 펄라이트 재배에서 오이의 양액흡수는 일사량 변화와 관계없이 단위일사량당 흡수량이 80~100 mg.MJ$^{-1}$까지 증가 후 일정하게 유지되어 양액흡수 지표는 전체 양액흡수량보다 단위일사량당 양액흡수량이 더 적합하였다. NO ̄$_3$-N의 흡수량은 초기에 3 mg.MJ$^{-1}$에서 후기 16 mg.MJ$^{-1}$로 상승하였고 Ca는 초기에 3mg.MJ$^{-1}$에서 후기에 14 mg.MJ$^{-11}$ 로, Mg는 초기에 1 mg.MJ$^{-1}$에서 후기에 5 mg.MJ$^{-1}$로 증가되었으나, 정식 후 62일 이후의 증가세로 둔화되었다. K는 초기에 5.0 mg.MJ$^{-1}$에서 후기 18 mg.MJ$^{-1}$로 증가되었으나 지속적인 증가를 보여주지 못하였는데 이것은 오이의 하엽 제거로 인한 결과로 생각되어진다. 그러나 P는 초기에 0.5 mg.MJ$^{-1}$에서 후기의 3.2mg.MJ$^{-1}$로 지속적으로 증가되었다. S는 초기에 0.5 mg.MJ$^{-1}$에서 증가에 6.5 mg.MJ$^{-1}$까지 증가되다가 후기에 2.7 mg.MJ$^{-1}$로 감소되었다. 오이의 각각의 무기이온 흡수량과 가장 상관이 높았던 요소는 정식일수와 엽면적이었으나 이 두 요소와 단위일사량당 양액흡수량과는 $r^2$=0.92, 0.97로 높은 상관을 보였다. 단위일사량당 양액흡수량을 이용한 각각의 무기이온 흡수량 회귀식은 $r^2$=0.9 이상으로 높은 상관관계를 보여 실용적 이용이 가능할 것으로 보였다.

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