• 한국유기농업학회지
• /
• 제29권2호
• /
• pp.241-256
• /
• 2021

이번 연구는 반추동물의 메탄 감소에 효과가 있는 천연 사료첨가제를 찾고자 실시하였다. 왕대의 총 폴리페놀 및 플라보노이드 함량은 각각 43.54 mg CE/g 및 17.13 mg QE/g이였으며, DPPH 및 ABTS 유리기 소거 활성은 IC50 값이 각각 163.13 및 97.07 ㎍/mL으로 측정되었다. In vitro 시험은 왕대의 첨가수준을 달리하여 발효 시간대별(6, 12, 24 및 48 hr) 실시하였다. pH는 발효시간동안 적정 범위였으며, 건물 소화율 및 미생물 성장량은 모든 발효 시간대별 처리구에서 대조구와 유의적(P>0.05)인 차이를 보이지 않았다. 총 가스 발생량은 발효 6 및 24시간에 첨가량이 증가함에 따라 감소(Linear effects, 6 hr, P=0.0004; 12 hr, P=0.0055)하였다. 메탄 및 이산화탄소 발생량은 발효 48시간대 첨가량이 증가함에 따라 감소하였다(Linear effects, P=0.022; P=0.0188). 또한 왕대의 첨가는 총 휘발성 지방산 생성량에 부정적인 영향을 미치지 않았고, 발효 48시간대 butyrate 함량은 첨가량이 증가함에 따라 증가(Linear effects, P=0.0001)하였다. 따라서 플라보노이드를 함유하고 있는 왕대의 첨가는 in vitro 반추위 메탄을 저감할 수 있고 발효성상에 부정적인 영향을 미치지 않았다. 그러므로 반추동물 메탄저감 첨가제로서의 활용 가능성이 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양학회지:바다
• /
• 제28권3호
• /
• pp.95-120
• /
• 2023

메탄은 아주 중요한 온실기체로, 최근 20년간 같은 양의 이산화탄소에 비해 약 85배 높은 온실효과를 갖고 있다. 천연가스 사용 증가와 온난화에 따른 빙권의 해동으로 대기 중 메탄 농도는 빠르게 상승하고 있다. 또한, 현재 진행 중인 해수 온도 상승으로 가스-하이드레이트(얼음-기체 복합체) 붕괴가 전 지구적으로 발생할 것으로 예상되고, 궁극적으로 막대한 양의 메탄이 해수 및 대기로 누출될 것으로 예상된다. 또한, 연안 해양 저산소층 또한 온실기체 생성 대기로 유출시킬 수 있다. 특히, 현재 진행 중인 지구 온난화와 연안 해역 부영양화로 인해, 해저 저산소층은 전 세계적으로 그 크기와 기간이 급격히 늘어나고 있다. 이러한 해저 저산소층은, 산화-환원 대를 퇴적 표층 얕은 지역 또는 해수 내로 이동시켜, 메탄의 대기 용출을 용이하게 하고 궁국적으로 지구 온난화를 가중시킬 수 있다. 하지만, 해저 저산소층과 메탄 발생을 포함한, 메탄 연구는 한국뿐만 아니라, 전 세계적으로 아주 미미한 수준이다. 따라서, 이 리뷰논문은 자연환경 내 메탄의 복잡한 상호작용 이해를 통해, 연안 해저 저산소층 발달과 메탄의 관계를 파악, 나아가 한국 내 메탄 연구 활성화에 기여하는데 목적이 있다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권7호
• /
• pp.593-604
• /
• 2023

바다는 지구 표면의 70% 이상을 차지하고 있으며, 그 자체가 대부분 탐사되지 않은 미지와 기회의 공간으로 제시되고 있다. 특히, 우리나라는 삼면이 바다로 둘러싸인 반도로 해양 연구의 중요성이 강조되고 있다. 매우 복잡하고 다양한 환경을 가지고 있는 해양은 막대한 생물학적 다양성을 보이고 있으며 미생물학적 측면에서도 해양 환경은 다양하고 극단적인 온도, 압력, 일사량, 염분, pH 등을 가지고 있어 생태학적으로 특이한 서식처를 제공한다. 이로 인해 육상과는 달리 계통분류학적으로 매우 다르며, 다양한 미생물들이 서식하나 그 다양성, 분리, 배양 그리고 이들이 생산해 내는 2차 대사산물 등에 대한 연구는 아직도 미진한 상황이다. 1990년대까지도 거의 연구되지 않던 해양 환경 자생 미생물의 생리활성물질에 대한 연구는 2000년대 들어 해양 방선균이 생산해 내는 천연물에 대한 연구가 가속화 되기 시작했다. 이후, 박테리아, 고세균, 조류 등을 활용한 항균제, 항암제, 항산화제, 항염증제 등과 같은 의약품 개발 분야 뿐만 아니라 및 바이오 플라스틱 생산, 바이오 연료 생산, 이산화탄소 포집, 생균제 발굴 및 개발 등의 다양한 산업분야에서 해양 미생물을 활용한 연구가 가속화 되고 있는 실정이다. 본 총설에서는 해양미생물을 활용한 생명과학 및 생명공학 기술 분야의 연구 성과 및 최신 동향을 소개하고자 한다. 이를 통해 독자들이 의약소재 개발 외 제반 천연물 관련 분야의 기반 및 응용 연구의 중요성을 인식하고 미래 해양 유래 소재를 이용한 바이오 연구 개발의 최적화 및 실용화 연구에 적극 도움이 되길 기대한다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제55권6호
• /
• pp.570-578
• /
• 2003

배 경 : 황사는 주로 $10{\mu}m$이하의 미세먼지($PM_{10}$)로서 $PM_{10}$의 증가는 황사현상의 증가와 매우 밀접한 관련이 있다. $PM_{10}$은 그 크기로 보아 호흡기에 침착이 가능하고 따라서 호흡기 증상 및 폐기능에 영향을 미칠 수 있올 것으로 생각되나 아직 이에 대한 연구는 없었다. 이에 연구자들은 천식으로 확진된 환자를 대상으로 황사 기간 중에 $PM_{10}$을 포함한 대기오염물질이 호흡기증상 및 폐기능에 미치는 영향을 알아 보고자 하였다. 대상 및 방법 : 인천지역 거주자이고 천식으로 확진된 환자를 대상으로 2002년 3월 2일부터 6월 14일까지 매일 최소 2회 이상의 최대호기유속 측정, 속효성 기관지 확장제 사용회수, 야간 증상, 증상 점수, 설외활동량 등을 기록하였다. 또한 대기오염지수인 $PM_{10}$, $SO_2$, $NO_2$, $O_3$, 황사발생일, 기온 및 습도를 측정하여 이들과 최대호기유속 및 변동률, 증상과의 관련성, 야간 증상 및 속효성 기관지확장제 사용회수 등의 연관성을 분석하였다. 결 과 : 대상환자는 남자 31 명, 여자 33명으로 평균 연령은 $46.1{\pm}14.1$세, FEV1은 $2.2{\pm}0.9L$, FEV1%는 $71.5{\pm}24.9%$ 이었다. 연구 기간 중 황사 발생일은 총 14일이었으며, $PM_{10}$수치는 황사발생일에 $188.5{\pm}163.0{\mu}g/m^3$, 비황사발생일에 $60.1{\pm}19.9{\mu}g/m^3$로 황사 발생기간 동안에 높게 측정되었다(p<005). 일일 평균 $PM_{10}$이 높은 날에는 대상 환자의 오전 및 오후 최대 호기유속이 낮아지는 경향을 보였으며(p<0.05), 최대 호기유속 변화율이 증가하였고(p<0.05), 야간에 천식으로 인해 잠을 깨는 횟수가 증가하였다(p<0.05). 반면, 황사 기간 중에 $SO_2$, $NO_2$, $O_3$ 등 다른 대기오염지수와 증상 및 최대호기유속의 변화는 상관성이 없었다(p>0.05). CO는 황사와 관계없이 천식환자에서 최대 호기유속 변동률 및 평균 최대호기유속에 영향을 미치고 있었다(p<0.05). 결 론 : 황사 기간 중 증가하는 미세먼지 농도는 기관지 천식 환자의 호흡기 증상의 악화 및 폐기능의 저하를 초래할 수 있다.

• 서비스연구
• /
• 제13권1호
• /
• pp.63-75
• /
• 2023

산업이 발전하면서 대기오염물질에 대한 관심도는 높아졌다. 대기오염물질은 환경오염, 지구 온난화 등 다양한 분야에 영향을 미쳤다. 그 중 환경성 질환은 대기오염물질에 의해 영향을 받은 분야 중 하나이다. 대기오염물질은 분자의 크기가 작아 인체의 피부나 호흡기를 통해 영향을 미칠 수 있다. 이러한 점 때문에 대기오염물질과 환경성 질환에 대한 연구가 다양하게 진행됐다. 환경성 질환의 일환인 천식은 증상이 심해져 천식발작을 일으킬 경우 생명에 위협을 줄 수 있고 성인 천식의 경우 한번 발병을 하면 완치가 어렵다. 천식을 악화시키는 요인에는 황사, 대기오염이 포함된다. 전 세계적으로 천식은 유병률이 증가하고 있는 추세이다. 본 논문에서는 대기오염물질이 천식 환자의 응급실 입원 건수와 어떤 상관관계를 가지는지 연구하고 상관관계가 높은 대기오염물질을 이용하여 미래의 천식 환자 수를 예측했다. 대기오염물질은 아황산가스(SO₂), 일산화탄소(CO₂), 오존(O₃), 이산화질소(NO₂)와 미세먼지(PM₁₀) 5가지 대기오염물질의 농도를 이용하고 환경성 질환은 천식 환자의 응급실 입원 건수 데이터를 이용하였다. 대기오염물질과 천식의 응급환자 수에 대한 데이터는 2013년 1월1일 부터 2017년 12월 31일 까지 총 5년 치의 데이터를 이용하였다. 모델은 Informer와 LTSF-Linear의 두 가지 모델을 이용하여 예측을 진행하였고 모델의 성능을 측정하기 위해 MAE, MAPE, RMSE 의 성능지표를 이용했다. 천식의 응급환자 수 예측은 응급환자 수를 포함하여 예측을 진행한 경우와 포함하지 않고 진행한 두 가지 경우 모두 진행하여 결과를 비교했다. 본 논문은 Informer와 LTSF-Linear 모델을 이용한 천식 응급환자 수의 예측에 모델의 성능을 향상 시키는 대기 오염물질을 제시한다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제5권2호
• /
• pp.202-209
• /
• 1996

본 연구는 온실내에서 퇴비발효 과정중에 발생하는 암모니아가스의 동태와 퇴비발효에 수반되는 환경의 변화가 토마토의 생육에 어떠한 영향을 미치는지 구명하고자 관행온실과 퇴비발효온실의 환경변화를 추적하면서 토마토의 생장과 수량 및 과일의 품질을 비교하였다. 1. 온도는 난방기에 의해 일정온도로 유지되도록 설정하였고 주간에는 $25^{\circ}C$이상에서 환기를 하였기 때문에 두 온실간의 차이가 없었다. 2. 퇴비발효온실 지중 l0cm 깊이의 지온은 관행온실보다 주간 약 7$^{\circ}C$, 야간 약 1$0^{\circ}C$ 높았으며, 지중 30cm 깊이의 퇴비발효온실의 지온은 관행온실의 지온보다 약 10-15$^{\circ}C$ 높았다. 3. 발효시작후 2, 3, 4, 5, 및 6일째의 암모니아가스 휘산농도는 각각 5.4, 13.3, 114, 114.7 및 117.3ppm으로 상승하였다. 발효후 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13 및 14일 째에는 각각 79.3, 41, 41, 54.7 10.7, 20, 82 및 27ppm으로 발효 7일째부터 낮아져서 8일 이후에 현저히 감소하였다. 발효 16일째에는 15.7ppm으로 낮아졌으나 작물에 따라서는 8ppm에서도 암모니아가스 장해를 받을 수 있으므로 본 실험과 같은 조건으로 발효를 시키는 퇴비발효온실에서의 작물 정식은 발효시작 후 약 3주 이후가 되어야 할 것으로 판단되었다. 4. 관행온실내의 탄산가스 농도는 450ppm 내외인데 비해 퇴비발효온실내의 농도는 발효 후 1개월까지는 약 2500ppm 이상까지 높아졌으며 발효가 시작된 2개월까지는 무환기시 약 1000-1500ppm을 유지하였으며 2개월 이후부터 4개월까지는 약 700-1000ppm이 유지되었다. 5. 주근장을 제외하고는 전체적으로 관행온실보다 퇴비발효온실에서의 토마토 생육이 양호하였다. 특히 경경의 경우 정식 1개월 후부터 그 차이가 뚜렷하게 나타났으며 2개월 후에는 직경 약 1cm의 차이가 나타났다. 엽, 경, 근의 생체중 및 건물중도 생육이 진전됨에 따라 퇴비발효온실에서 현저히 증가하였다. 방울토마토의 경우 개화수와 착과수는 퇴비발효온실에서 높았으며 과중은 거의 비슷하거나 낮았다. 그러나 일반토마토의 경우는 모든 항목이 퇴비발효온실에서 높게 나타나 그 효과가 현저하였다. 퇴비발효온실 방울토마토의 총수확과수와 수확총중량은 생육이 진전됨에 따라 관행온실보다 많아졌으며 일반토마토에서는 그 경향이 현저하였다. 6. 퇴비발효온실에서 재배된 방울토마토의 평균당도는 8.5-9.2인 반면 관행온실에서 재배된 방울토마토의 당도는 7.0-9.0으로 나타났으며 일반토마토의 경우 퇴비발효온실에서의 당도가 6.5-7.5인 반면 관행온실에서는 5.9로 나타나 퇴비발효온실 토마토의 당도가 약 1도 정도 높아졌다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제15권12호
• /
• pp.6973-6979
• /
• 2014

지구온난화 및 기후변화 대응기술로써 세계 각국은 CCS(이산화탄소 포집 및 저장)에 주목하고 있으며 관련 기술개발을 위해 노력하고 있다. CCS는 크게 포집, 수송, 저장 공정으로 이루어져 있으며, 이중 포집공정에서는 이산화탄소 외에 다양한 불순물이 불가피하게 유입될 수 있다. 본 연구에서는 $SO_2$ 및 $NO_2$ 가스와 수분이 포함된 $CO_2$ 스트림이 $CO_2$ 수송관 부식에 미치는 영향을 조사하기 위해 실험을 수행하였다. 시편은 인산염 코팅된 철관이며 내부에 $SO_2$, $NO_2$, $H_2O$ 불순물이 혼합된 $CO_2$ 스트림을 채우고 이를 100바, $29^{\circ}C$의 환경 하에서 부식특성 변화를 관찰하였다. 시편의 부식특성 변화를 관찰하기 위해 SEM촬영 및 EDS 측정 등을 진행하였다. 실험결과 $SO_2$나 $NO_2$가 주입된 모든 시편에서 한계용해도를 초과하지 않는 수분농도 조건 하에서도 부식이 발생하였으므로 불순물 농도를 엄격히 관리할 필요가 있는 것으로 나타났다. 다만 $SO_2$ 및 $NO_2$와 같은 불순물이 존재하지 않는 상황에서는 한계용해도를 고려한 수분제어만으로 부식관리가 가능할 것으로 판단된다. 본 연구결과에 근거하여 고압 $CO_2$ 스트림 내 $SO_2$ 및 $NO_2$의 농도는 각각 175ppm 및 65ppm 미만으로 유지할 것을 제안하는 바이다.

• 생물환경조절학회지
• /
• 제23권2호
• /
• pp.83-87
• /
• 2014

본 연구는 저온기 시설참외 재배 시 탄산가스 발생제(탄산솔)의 사용효과를 구명하기 위하여 수행하였다. $600m^2$ 크기 하우스에 탄산가스 발생제(100g/1봉)를 10, 20 및 30봉을 각각 매달아 무처리와 비교하였다. 그 결과 무처리구에 비해 처리구에서 탄산가스 농도가 3.0~3.2배정도 높았다. 그리고 무처리구에 비해 처리구에서 과중이 20.2~22.0g 더 무겁고, 태좌부 당도가 $1.5{\sim}2.1^{\circ}Brix$ 더 높았으며, 색도(a값)도 우수하였다. 또한 탄산가스 발생제 처리한 것이 무처리에 비해 발효과율 및 기형과율이 각각 2.9~3.9%, 5.4~7.3% 감소하였고, 상품과율은 8.7~10.3% 증가하였다. 10a당 상품과 수량은 무처리구의 385.8kg에 비하여 탄산가스 발생제 10, 20 및 30봉 처리한 것이 각각 10.3%, 14.8%, 16.2% 증가하였다. 이상의 결과를 보아, 저온기 참외 시설재배시 탄산가스 발생제를 시용함으로써 탄산가스 농도가 높아져 광합성이 촉진되어 품질이 향상되고 수량이 증가한 것으로 판단되었다.

• 한국버섯학회지
• /
• 제17권4호
• /
• pp.211-217
• /
• 2019

최근 ICT기반 스마트팜이 급속도로 증가추세이다. 버섯의 생육환경요인은 온도, 습도, CO₂, 광이 주 요인이지만 그동안 온도 위주의 자동제어가 사용되어왔다. 큰느타리버섯의 생육환경 조절은 온도는 자동제어하지만 가습과 환기는 경험을 기준으로 한 타이머 사용을 하고 있었다. 이에 본 연구에서는 온도, 습도, 환기까지 자동제어를 통해 큰느타리버섯의 1세대 스마트팜 모델을 설정하기 위한 시험을 진행하였다. 환경제어시스템 및 모니터링 장비를 설치 한 후 기존의 방법으로 재배하고 있는 상태에서 생육실의 조건과 자실체의 생육조사를 실시하였으며 그 결과를 소개하고자 한다. A농가의 경우 온도는 약 17℃에서 발이시키고 자실체 생육기에는 약 16도로 관리하였다. 습도는 초기 95%로 유지하다가 초발이 이후에는 가습을 하지 않는 경향이었다. CO₂ 관리는 센서도 없었으며 갓과 대의 모양을 보면서 관행적으로 환기하고 있었고 700 ppm에서 최고 2,500 ppm까지 유지하는 경향이었다. 이 농가의 자실체 품질은 평균 개체중 125 g, 대굵기 53 mm, 대길이/대굵기 비율은 1.8, 갓직경/대굵기 1.25 수준으로 A등급(특품)~B등급(상품) 사이에 해당하였다. B농가의 경우는 온도는 약 19~17℃에서 발이시키고 자실체 생육기에는 약 17℃로 관리하였고 생육후기에는 13~15℃였다. 습도는 83~95%로 육안관찰하면서 관행적으로 조절하는 경향이었다. CO₂ 관리는 센서는 있었으나 제어는 하지 않았고 갓과 대의 모양을 보면서 관행적으로 환기하고 있었고 640 ppm에서 최고 4,500 ppm까지 유지하는 경향이었다. 이 농가의 자실체 형태는 평균 개체중 102 g, 대굵기 48 mm, 대길이/대굵기 비율은 2.2, 갓직경/대굵기 1.2 수준이었다. 이러한 결과는 환경조건 특히 CO₂ 농도에 따라 큰느타리버섯의 품질이 결정됨을 알 수 있었으며 A농가의 환경조절 방법을 개선하면서 DB화하면 정밀한 스마트팜 모델로 적용할 수 있을 것으로 기대된다.

• Korean Chemical Engineering Research
• /
• 제49권4호
• /
• pp.491-497
• /
• 2011

본 연구에서는 CO, $H_2$가 주성분인 모사합성가스를 이용하여 합성천연가스(SNG, Synthetic Natural Gas) 제조공정을 평가하기 위하여, 3종류의 SNG 합성반응시스템을 제안하였다. 제시된 공정은 다단 단열반응시스템, 재순환이 있는 다단 단열반응시스템 그리고 강제냉각방식의 수냉각반응시스템이다. 3개의 연속된 반응기로 구성된 다단 단열반응시스템에서의 1차반응기에서는 온도가 최대 $800^{\circ}C$까지 상승하였으며, 이로 인한 수성가스전환반응으로 인해 $CO_2$가 다른 시스템에 비해 많이 생성되었으며, SNG 내의 $CH_4$ 농도는 90.1% 정도를 얻었다. 다단 단열반응시스템의 문제점을 해결하기 위해 재순환이 있는 다단 단열반응시스템에서는 반응기의 온도제어를 위해 일부 전환가스를 재순환한 것으로, $CH_4$는 최대 96.3%를 얻었다. 이러한 다수개의 반응기로 구성된 단열반응기의 단점을 해결하여 반응기 개수를 줄일 수 있는 쉘과 튜브 형태의 반응기로 구성된 강제냉각방식의 수냉각시스템에서는 쉘 측으로 냉각수를 공급하여 반응열을 흡수하는 형태로, 공급되는 냉각수의 유량과 압력에 의해 온도를 제어할 수 있다. 이 시스템에서는 최대 $CH_4$는 최대 99.2%를 얻었으며, 1차 반응기인 강제냉각방식의 수냉각반응기 출구에서의 97% 이상의 $CH_4$ 농도를 얻을 수 있음을 확인하였다.