본 연구에서는 시설재배와 토경(매립) 복령의 성분 분석 및 생리활성 비교를 위해 연구하였다. 일반성분 분석 결과 산소가 45~46%로 가장 많이 포함하고 있었으며 다음으로 39~41%의 탄소, 6.06~6.1% 수소, 0.21~0.22% 질소로 나타났다. 그리고 시험을 실시한 복령 모두에서 황 성분은 발견되지 않았다. 시설 및 토경 재배 복령을 ICP 분석법으로 11종의 무기질을 분석한 결과 S, Fe, Mg, Zn의 함유량은 1년차, 2년차 모두 토경 재배 복령이 시설 재배 복령보다 많았으며 특히 Fe와 Zn의 함유량은 각각 약 3.1~4.9배, 3.6~3.9배 높았다. 50% 에탄올 복령 추출물의 DPPH와 ABTS radical 소거활성과 FRAP 방법을 실행하여 항산화 효과를 알아보았다. 복령 추출물 10 mg/ml의 농도에서 시설 및 토경 재배 복령의 DPPH $IC_{50}$ 값은 1년산 시설 재배(8.601mg/mL), 1년산 토경 재배(12.85mg/mL), 2년산 시설 재배(1.23mg/mL), 2년산 토경 재배(1.18 mg/mL)로 나타났으며 ABTS $IC_{50}$값은 1년산 시설 재배(15.85 mg/mL), 1년산 토경 재배(14.59 mg/mL), 2년산 시설 재배(3.9 mg/mL), 2년산 토경 재배(14.92 mg/mL)로 계산되었다. 연구에 사용한 복령의 항산화 활성은 농도 의존적인 증가를 보였고 2년산 시설 재배 복령이 가장 높은 항산화 활성을 나타냈다. FE-SEM을 이용하여 복령 입자의 초미세구조를 관찰한 결과 샘플간의 뚜렷한 차이점은 발견되지 않았다.
여름철 인공호수(간월호, 부남호)로 부터의 담수방류시 천수만 수질(영양염, 유기물, 미량금속)에 미치는 영향을 평가하기 위해 2011년 6, 7, 8, 10월에 평상시와 담수방류 시기 각 2회씩의 해수를 채취하였다. 담수가 방류되면 용존 무기 질소(DIN)의 농도가 만내의 모든 수층에서 약 3-4배 증가하였고, 평상시 암모니아성 질소(NH4+-N)가 우세하다가 담수방류시 질산성 질소(NO3--N)가 우세하였다. 용존 무기인(DIP)의 경우 내만 표층에서 절반으로 감소하였고 저층에서는 1.5배 증가하였으며 규산염(Si(OH)4)은 내만 저층에서 2배 증가하는 모습을 보였다. Redfield ratio는 담수 방류시 인 제한 환경으로 바뀌었다. 용존 유기 탄소(DOC) 및 질소(DON)는 약 2배 증가하였고, 입자상 유기 탄소(POC), 질소(PON), 인(POP) 및 생물기원 규소(Bio-SiO2)는 내만 표층에서 약 2배 이상 증가했다. 용존 금속(Fe, Co, Ni, Cu)은 내만의 표층에서 증가하였으나, 용존 Cd의 경우 만의 표층에서 절반으로 감소하였다. 이와 같은 결과로 미루어 볼 때 영양염, 유기물 및 금속 농도가 높은 인공호수의 물이 만으로 유입되면, 천수만 내의 영양염 및 용존 유기물, 금속농도가 증가하고, 식물플랑크톤 대증식이 발생하여 표층에서 산소 과포화, 저층에서 빈산소를 발생시킨다. 빈산소와 함께 내만의 저층에서는 매우 높은 농도의 영양염(DIN, DIP, Si(OH)4) 농도가 존재하였다. 수질 평가 지수값을 통해 천수만의 부영양화 정도를 평가한 결과, 평상시에는 3등급 이하로 나타나다가 방류시 5등급으로 바뀌게 됨을 알 수 있었다.
배경: 폐장의 허혈-재관류 손상은 폐이식에서 발생하는 조기 이식장기 실패의 주요 원인의 하나로 알려져 있다. 최근 갑상선 호르몬의 활성형인 삼요드티로닌 (T3)이 심장을 비롯한 여러 장기의 허혈 손상을 줄여주는 효과가 있음을 시사하는 보고가 있다. 본 연구에서는 이러한 T3의 허혈-재관류 손상에 대한 효과가 폐장의 허혈 손상에도 효과가 있을 것으로 기대하고 덱스트란을 주성분으로 하는 세포외액성 폐보존액에 T3를 추가한 새로운 폐보존액을 제조하여 그 효과를 검증하고자 하였다. 대상 및 방법: 12마리의 황견을 6마리씩 두 군으로 나누어 제 1군에서는 새로 개발한 폐보존액을 사용하고, 제 2군에서는 유로콜린스 용액을 사용하여 폐를 적출 하였다. 적출한 폐장은 각각의 보존액에 담그어 섭씨 4도에서 20시간 보관한 후, 각 군에 6마리씩 총 12례의 좌측 폐이식을 시행하였다. 이식된 좌측폐만의 기능을 관찰하기 위해서 폐이식 후 재관류를 15분시킨 후에 우측 주폐동맥과 우측 주기관지를 결찰하고, 2시간 동안 혈역학적 변수와 가스분석을 시행하고, 측정이 종료된 후 바로 희생하여 폐조직 일부를 떼어내어 조직검사와 수분 함량 및 MDA양을 측정 비교하였다. 결과: 동맥혈 산소분압은 제 1군에서 재관류 후 60분, 90분 120분에 각각 147$\pm$25 mmHg, 148$\pm$22 mmHg, 159$\pm$21 mmHg, 제 2군에서는 각각 133$\pm$26 mmHg, 132$\pm$29 mmHg, 135$\pm$30 mmHg로 제 1군에서 조금 높은 경향을 보였으나 통계적으로 유의성은 없었다. 각 시간에서의 최대 흡기압은 제 1군에서 14.0$\pm$0.5 cmH2O, 14.2$\pm$0.6 cmH2O, 15.7$\pm$0.8 cmH2O, 제 2군에서는 17.8$\pm$2.0 cmH2O, 18.0$\pm$1.9 cmH2O, 19.3$\pm$2.7 cmH2O으로 제 1군에서 조금 낮은 경향을 보였으나 통계적 유의성은 없었다. 동맥혈 이산화탄소 분압은 제 1군에서 각 시간에 27.9$\pm$2.2 mmHg, 27.7$\pm$2.4 mmHg, 28.0$\pm$3.0 mmHg, 제 2군에서는 36.8$\pm$6.0 mmHg, 43.2$\pm$8.1 mmHg, 53.1$\pm$17.4 mmHg로 제 1군에서 유의하게 낮았다 (p<0.05). 폐혈관 저항 및 조직 MDA양은 두 군간에 유의한 차이가 없었다. 폐 조직 수분 함량은 제 1군에서 유의하게 낮았고, 조직학 검사상 폐조직 손상의 정도도 제 1군에서 적었다. 결론: 이상의 결과에서 T3를 포함한 새로 개발한 폐보존액이 유로콜린스 용액과 비교하여 폐보존능이 우수함을 확인할 수 있었고, 이는 T3가 폐이식시 폐장의 효과적 보존에 유용한 역할을 함을 시사하였다.
표고 재배에 이용되는 참나무 톱밥의 발효과정에서 물리화학적 특성변화를 알기 위하여 참나무 톱밥 33 ton을 적재하고, 46일 동안 기간별로 깊이별로 변화를 조사하였다. 톱밥의 물리화학적 특성은 발효기간과 적재 깊이에 따라 변화정도가 달랐다. 대부분의 물리-화학적 성질은 발효 동안 점진적으로 변화하였지만, 온도는 기간과 깊이에 따라 다르게 변하였다. 톱밥의 온도는 표면 20 cm 깊이는 환경에 따라 민감하게 변하는데 비하여, 40~100 cm 깊이에서는 점진적으로 변하여 적재 12일 만에 $3^{\circ}C$에서 최고온도 $58.9^{\circ}C$에 도달하였고, 150 cm 깊이에서는 24일 만에 최고온도에 도달하였다. 수분함량은 발효 24일 만에 초기 31%에서 26.5~28.0%로 점진적으로 감소하였다. 발효기간 중 톱밥의 화학성을 보면, pH는 대체로 5.2에서 5.6으로 점진적으로 상승하였으나, 150 cm 깊이에서만은 16일만에 4.4~4.7로 낮아졌다. 톱밥의 탄소함량은 68~70%로 변화가 적은데 비하여, 질소함량은 0.22%에서 0.25%로 점진적으로 상승하여 C/N비는 320에서 280으로 낮아졌다. 톱밥의 P함량은 0.005%에서 46일째 0.022%로 점진적으로 증가하였다. 톱밥의 열수추출액 삼투압 농도는 41.5~44.2 mmol/kg로 적재 깊이에 따른 차이는 없었다. 초기 톱밥의 방사유세포에는 전분 입자가 존재하고 도관에는 균사가 없었으나, 발효 35일 후에는 세포 내 전분입자는 소수 남았고, 톱밥입자의 표면과 목질부 도관 내에는 균사가 생장하였다. 톱밥발효가 표고재배에 미치는 영향은 차후 계속적인 연구가 필요하다.
본 연구에서는 2015년 7월부터 2016년 8월까지 백두산 주롱 온천 지역에서 화산가스 및 온천수를 채취하여 분석을 실시하였다. 또한 이전 연구(Lee et al. 2014)에서 보고된 온천수의 측정값 중 $HCO_3{^-}$ 농도에 오류가 있음을 확인하고, 이를 개선하고자 했다. 온천수의 용존 $CO_2$는 이전 연구에서는 가스 크로마토그래프를 이용하여 분석하였지만, 이를 개선하여 2015년부터 TOC-IC를 이용하여 분석을 실시했다. 또한, 여러 농도의 $Na_2CO_3$ 표준 시료를 GC로 분석하여, 실제 농도와 표준시료 사이의 상관관계를 확인하였다. 그리고 이를 토대로 2014년 온천수의 용존 $CO_2$ 농도를 추정하고자 했지만, 실제 주롱(Julong) 온천 주변의 물을 채취하여 GC로 분석했을 때는 이 상관관계가 잘 적용되지 않아서 2014년 온천수의 용존 $CO_2$ 농도를 추정할 수가 없었다. 연구기간 동안 화산가스 내 $CO_2/CH_4$의 농도는 꾸준히 감소하였는데, 이에 대하여 두 가지 해석이 가능하다. 첫 번째는 화산체 내부의 환경이 조금 더 환원환경에 가까워져 상대적으로 화산가스 내 탄소가 $CO_2$ 보다는 $CH_4$ 또는 CO로 분배되기 유리해 진 것이다. 두 번째 가능성은 화산가스와 물의 상호작용이 강화되어 물에 대한 용해도가 훨씬 높은 $CO_2$의 농도가 상대적으로 감소한 것이다. 일반적으로 화산가스가 물에 희석되는 현상(scrubbing)의 영향은 화산활동이 활발한 시기보다는 잠잠한 시기에 강화된다. 한편, 온천수의 분석은 화산가스 연구에서 중요한 산성기체 성분의 음이온들과 주요 양이온, 그리고 Cd, Re, As에 대해 이루어졌다.
본 연구는 Y 정수장 혼화지의 응집효율을 향상시킬 목적으로 혼화지에서 생성되는 플럭을 실시간 온라인으로 평가하였다. 플럭크기를 평가하는 장비로는 온라인으로 플럭을 연속적으로 평가할 수 있는 응집플럭성장측정장치(iPDA)를 사용하였다. 플럭크기를 평가하기 위해 유기고분자 응집제인 폴리아민, 무기응집제 주입량, 원수의 탁도, pH같은 여러 가지 인자를 변수로 적용하였다. 현장실험 기간 동안 사용된 응집제는 폴리염화알루미늄(PACl)이었고, 응집보조재로 폴리아민이 사용되었다. 현장 테스트 기간 동안 원수의 탁도는 25~140 NTU 범위, pH는 7~9이었다. 원수의 탁도가 증가할수록 생성되는 플럭의 크기도 증가 하여 침전속도에 영향을 미쳤다. 회귀선분석으로 부터 FSI (Floc size index)와 탁도 T 값과의 관계식을 다음과 같이 얻었다. FSI = 0.9388logT - 0.3214 ($R^2$ = 0.8040, T : Turbidity) 또한 보조제로 사용된 폴리아민도 플럭크기값에 큰 영향을 주었고, 색도제거제로 사용된 활성탄(PAC)도 그 자체 입자로 작용하여 응집플럭크기 값에 영향을 상당히 주는 것으로 나타났다. 고탁도인 경우 FSI는 [PACl]과 [PAC]함수로 다음과 같은 식을 유도할 수 있었으며 $R^2$ = 0.9050이었다. FSI = $0.0407[T]^{0.324}[PACI]^{0.769}[PAC]^{0.178}$ [PACl] = PACl 주입농도, [PAC] = 활성탄 주입농도 상대적 응집속도 ${\Delta}FST/{\Delta}T$ 값은 응집제의 주입량보다는 활성탄의 주입량이 더 큰 영향을 주었다. 본 연구과정에서 활성탄주입량이 응집속도에 미치는 영향은 응집제의 주입농도가 미치는 것보다 ${\Delta}FST/{\Delta}T$ 값이 1.41 배 큰 것으로 나타났다. 본 연구에서 연구한 결과 플럭크기값 FSI는 여러 가지 영향인자에 상당한 영향을 받는 것으로 분석되었고, 집혼화 효율향상에 유익한 데이터를 얻을 수 있었다.
토양은 리터의 축적, 분해, 뿌리호흡을 포함하는 토양호흡을 통해 많은 양의 탄소를 저장 또는 방출할 수 있다. 이러한 토양의 주요한 탄소 및 양분의 공급원은 낙엽낙지의 유입과 유입된 낙엽낙지의 분해이며 생태계로 돌아가는 영양의 약 60%가 낙엽에서 유래되는 것으로 알려져 있다. 본 연구의 목적은 천연자연림으로 잘 보존된 경기도 광릉시험림의 온대낙엽활엽수림의 리터 생산량과 분해속도가 토양호흡의 계절적 변 이에 미치는 영향을 파악하고 낙엽층과 토양호흡간의 관련성을 찾아 생태계에서의 탄소순환을 이해하기 위한 것이다. 광릉 낙엽활엽수림에서 2003년 생산된 리터의 총량은 1489 Cm/sup -2/ yr/sup -1/ 이었으며 조사지의 우점종인 졸참나무, 서어나무, 까치박달의 순수 낙엽의 총량은 1189 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 낙엽의 분해율은 조사기간인 1년 동안 졸참나무는 24.2%(k = 0.28), 서어나 무는 25.7%(k = 0.30), 까치박달은 33.0%(k = 0.46)이었 다. AOCC를 이용한 연속적인 토양호흡 측정결과 연간 토양호흡량은 629.69 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었으며 이 중 리터 분해가 차지하는 비율은 약 5%인 309 Cm/sup -2/ yr/sup -1/이었다. 토양호흡의 동절기 최저값은 7.4±1.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/ 이었으며 이 시기의 리터 분해속도도 0.8g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최저값을 나타내었다. 하절기에는 토양 호흡과 리터 분해속도 모두 증가하여 111.5 ± 16.2g Cm/sup -2/ month/sup -1/와 11.4g Cm/sup -2/ month/sup -1/로 최고값을 보였다. 토양호흡 중 리터 분해속도가 차지하는 비율은 식물 지하부의 생장이 활발해지는 5-6월에는 4.3%로 감소하였으며 리터의 생산량이 증가하는 11- 12월에는 23.5%로 증가하였다. 회귀분석결과 리터 분해속도와 토양호흡과는 r²= 0.63의 상관관계를 가지고 있었다.
본 실험은 in-vitro 실험을 통해 반추위 발효 성상에서 채소류 및 약용식물 중 사료 소화율을 저해시키지 않고 $CH_4$ 발생의 저감효과를 보인 마늘과 산사를 시험물질로 선정하여 섬유질배합사료로 공시한 후 $CO_2$ 및 $CH_4$ 발생량에 미치는 영향을 조사하기 위해 실시하였다. 시험기간은 3개월간 진행되었으며 반추위 cannula가 장착된 한우 암소 4두를 공시하였다. 호흡가스의 측정은 Hood-type chamber를 이용하여 다중가스검출기를 통해 24시간 동안의 호흡대사시험을 실시하였으며 챔버 내 환경온도는 $20^{\circ}C$를 유지하였다. 시험처리는 마늘과 산사를 첨가하지 않은 시판 섬유질배합사료를 급여한 대조구 (C), 마늘을 건물기준 0.5% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T1), 마늘을 건물기준 1% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T2), 산사를 건물기준 0.5% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T3), 산사를 건물기준 1% 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T4), 마늘 및 산사를 0.5%씩 혼합 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T5), 마늘 및 산사를 1%씩 혼합 첨가한 섬유질배합사료 처리구 (T6)으로 구분하였다. 실험결과 $CO_2$와 $CH_4$ 발생량은 전체적으로 대조구보다 낮았다. 산사를 0.5% 단일 첨가한 처리구 3에서 가장 낮았으며 (p<0.05) 시간당 발생패턴도 타 처리구들에 비해 가장 변화가 적었다. 다음은 마늘을 1% 단일 첨가한 처리구 2에서 낮게 나타났으며 (p<0.05), 사료급여 후 1시간동안 급격한 변화를 나타내다가 2시간 이후부터 차츰 감소하였으며 하루 중 변화패턴과 유사하였다. 마늘 및 산사분말의 혼합으로 $CH_4$ 저감의 시너지 효과를 보기 위해선 첨가수준에 따른 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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