• 제목/요약/키워드: electron transport system

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몬데카를로 기반 치료계획시스템의 성능평가 (Benchmark Results of a Monte Carlo Treatment Planning system)

  • Cho, Byung-Chul
    • 한국의학물리학회지:의학물리
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    • 제13권3호
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    • pp.149-155
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    • 2002
  • 최근 들어 방사선 수송이론, 컴퓨터 하드웨어 성능, 및 병렬 연산 기법의 발전에 힘입어, 몬테카를로 기반의 선량계산 기법을 임상에 적용할 수 있게 되었다. 임상적용을 위해 개발된 몬테카를로 기반 선량계산 코드간의 계산 소요 시간과 정확도를 비교할 목적으로 제13차 ICCR (International Conference on the use of Computers in Radiation Therapy, Heidelberg, Germany, 2000) 학술대회에서 벤치마킹 절차서가 제안되었다. 최근, 본원에서도 임상적용을 목표로 28개의 인텔 펜티움 프로세서로 구성된 Linux cluster 시스템을 구축하고, 여기에 몬테카를로 선량계산을 위한 BEAMnrc 코드를 설치하였다. 본 연구의 목적은 위에서 제안된 벤치마킹 절차를 수행하여 본원에서 구축한 몬테카를로 선량계산 시스템의 정량적 성능 평가를 시도하고자 하는 것이었다. 벤치마킹 절차는 크게 다음의 세 과정으로 구성되어 있다. a) 30.5 cm $\times$ 39.5 cm $\times$ 30 cm 의 팬톰(5 ㎣ voxels) 에 대한 통계적 불확정도 2%이내 결과를 얻기 위한 광자선 선량계산 속도. b) 위 팬톰에 대한 전자선의 선량계산 속도. c) 비균질 평판 매질로 구성된 팬톰내 광자선 및 전자선의 선량계산 결과를 EGSr/PRESTA 계산 결과와 비교 제시. 18 MV 광자선에 대해 선량계산 속도 평가 결과 5.5분이 소용되었다. 전자선의 경우, 실제 계산 시간은 광자선에 비해 약 10배 정도 빨랐으나, 병렬 연산을 처리하기 위해 소용되는 추가 시간 때문에 전체 계산에 소요되는 시간은 광자선과 비슷하였다. 본 원에서 사용한 몬테카를로 코드는 EGSnrc로써 EGS4의 개선 버전으로 이들 간의 정확도 비교는 큰 의미가 없을 것으로 판단된다. 하지만 두 계산 결과가 기대했던 바와 같이 매우 잘 일치하였다. 결론적으로, 본원에서 구축한 몬테카를로 치료계획시스템은 임상적용에 무리가 없을 것으로 판단하였다. 추후 본 시스템을 본원에서 사용하는 상용 치료계획시스템과 인터페이스를 개발하여, 통합환경을 구축함으로써, 몬테카를로 기반의 치료계획시스템의 임상적용과 관련된 연구들을 수행해 나갈 계획이다.

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CO2 농도 및 기온 상승에 대한 현사시나무의 광합성 반응 (Photosynthetic Responses of Populus alba×glandulosa to Elevated CO2 Concentration and Air Temperature)

  • 이솔지;오창영;한심희;김기우;김판기
    • 한국농림기상학회지
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    • 제16권1호
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    • pp.22-28
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    • 2014
  • 지구온난화와 같은 기후변화에 적응력이 높은 조림수종을 탐색하는 연구의 일환으로 $CO_2$농도 및 기온상승이 현사시나무의 광합성생리에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과 현사시나무는 $CO_2$농도 및 기온 상승에 의해서 줄기의 신장생장이 억제되고 광합성 능력이 저하되었다. 그리고 광합성능력과 관련된 색소(엽록소a, b, 카로티노이드)의 함량이 감소하였다. 특히 탄소고정계의 활성과 관련된 엽록소a의 감소가 현저하게 나타났다. 그리고 광-광합성곡선과 A-Ci곡선에서 광화학계의 활성을 나타내는 순양자수율이 7%, 전자전달속도가 14% 감소하고, 탄소고정계의 활성을 나타내는 탄소고정효율이 52%, 재인산화속도가 24% 감소하였다. 이러한 결과로 $CO_2$농도 및 기온 상승에 의한 현사시나무의 광합성능력 저하는 광화학계 및 탄소고정계의 활성저하에 기인하나, 탄소고정계의 활성저하가 더 크게 작용하였음을 알 수 있다.

전기투석/용매추출 공정에서 멤브레인 표면 개질을 통한 구리 이온의 회수 효율 향상 (Improved Copper Ion Recovery Efficiency through Surface Modification of Membranes in the Electrodialysis/Solvent Extraction Process)

  • 박중원;김리나;이현주;김민석;손희상
    • 멤브레인
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    • 제32권6호
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    • pp.486-495
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    • 2022
  • 본 연구는 전기투석과 용매추출을 융합한 희유금속 회수 공정에서 분리막과 음이온교환막의 개질을 통해 유기상과 수상에 대한 분리막의 낮은 젖음성 및 AEM을 통한 수소이온 투과로 인한 금속이온의 회수 효율 감소를 개선하였다. 구체적으로, 분리막 표면 중 한면은 polydopamine (PDA) 통한 친수성 개질, 다른 면은 SiO2 또는 graphene oxide를 통한 친유성개질을 함으로써 분리막의 젖음성을 개선하였다. 또한, 음이온교환막의 표면을 polyethyleneimine, PDA, poly(vinylidene fluoride) 등을 이용, 개질해 수분 흡수(Water uptake) 감소 및 기공구조 변화를 통해 수소이온 수송을 억제해 수소이온 투과를 억제할 수 있다. 개질된 막 표면 형상과 화학적 특성 및 조성은 주사전자현미경과 푸리에변환 적외선 분광법을 통해 확인되었고, 이를 구리 이온 회수 시스템에 적용해 향상된 추출 및 탈거 효율과 수소이온 수송 억제능을 확인하였다.

Ascophyllum nodosum and its symbionts: XI. The epiphyte Vertebrata lanosa performs better photosynthetically when attached to Ascophyllum than when alone

  • Garbary, David J.;Miller, Anthony G.;Scrosati, Ricardo A.
    • ALGAE
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    • 제29권4호
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    • pp.321-331
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    • 2014
  • Vertebrata lanosa is an abundant and obligate red algal epiphyte of Ascophyllum nodosum that forms part of a complex and highly integrated symbiotic system that includes the ascomycete, Mycophycias ascophylli. As part of ongoing studies to resolve interactions among species in the symbiosis, we used pulse amplitude modulation fluorimetry of chlorophyll a fluorescence, from photosystem II (PSII), to measure the maximum quantum yield ($F_v/F_m$) of PSII [$QY(II)_{max}$] and relative photosynthetic electron transport rates (rETR), as a function of light intensity, in order to evaluate the photosynthetic capacity of the two algal symbionts in the field and in the laboratory under different treatments. Our primary question was 'Is the ecological integration of these species reflected in a corresponding physiological integration involving photosynthetic process?' In the laboratory we measured changes in $QY(II)_{max}$ in thalli of V. lanosa and A. nodosum over one week periods when maintained together in either attached or detached treatments or when maintained separated from each other. While the $QY(II)_{max}$ of PSII of A. nodosum remained high and showed no significant variation among treatments, V. lanosa showed decreasing performance in the following conditions: V. lanosa attached to A. nodosum, V. lanosa in the same culture, but not attached to A. nodosum, and V. lanosa alone. These results are consistent with observations in which rETR was reduced in V. lanosa maintained alone versus attached to A. nodosum. Values for $QY(II)_{max}$ in V. lanosa measured in the field in fully submerged thalli were similar to those measured in the laboratory when V. lanosa was attached to it obligate host A. nodosum. Our results provide evidence of a physiological association of the epiphyte and its host that reflects the known ecology.

Influence of Gamma Irradiation on Greening of Mung Bean Seedlings

  • Kim, Jin-Hong;Moon, Yu-Ran;Kim, Jae-Sung;Lee, Min-Hee;Lee, Seung-Sik;Chung, Byung-Yeoup
    • 환경생물
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    • 제26권1호
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    • pp.15-21
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    • 2008
  • Ionizing radiation causes many alterations in photosynthetic machineries. However, there is no information about effects of ionizing radiation on the development of photosynthetic machineries in plants. We investigated the greening of etiolated mung bean seedlings after gamma-irradiation of 50 to 300 Gy. The irradiation inhibited seedling growth with great dependence on the radiation dose. In particular, growth of stems was more affected than that of hypocotyls. Irradiated leaves showed inhibition in growth, aberration in morphology, and yellowing in color depending on the radiation dose. Contents of photosynthetic pigments such as chlorophylls and carotenoids were significantly decreased in the irradiated leaves. The apparent electron transport rate for photosynthesis, ETR, was similarly changed depending on the radiation dose. However, the maximal photochemical efficiency of Photosystem II (PSII), Fv/Fm, was little affected by the irradiation. Moreover, the 50-Gy seedlings maintained the control level of light saturating for photosynthesis and showed slightly higher Fv/Fm values in spite of significant decreases in the photosynthetic pigment content and ETR. These results suggest that the inhibition of the overall photosynthetic capacity couldn’t be causally relatqaed with the repression in the initial development of irradiated seedlings and that the overall photosynthetic machineries can develop and work to some extent as a concerted system for photosynthesis even after exposure to acute doses of ionizing radiation.

$^{14}C$-warfarin의 분포 및 쿠마린 유도체류에 의하여 간에서 유도된 동위효소의 정제 (The distribution of $^{14}C$-warfarin and the purification of hepatic microsome induced isozymes with coumarin)

  • 박성우;김은호;민지숙;유재훈;이희성;서배석;한완수
    • 분석과학
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    • 제5권1호
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    • pp.83-90
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    • 1992
  • $^{14}C$-warfarin을 흰쥐에 경구투여 후 4시간 경과시 혈액에서 최고치를 나타내었으며, coumarin과 그 유도체인 warfarin에 의한 간조직 microsome 내의 Cyt. p-450은 이들 화합물에 의해 microsomal electron transport system이 증가됨과 Cyt. p-450의 isozyme들이 유도됨을 확인할 수 있었다.

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A Pd Doped PVDF Hollow Fibre for the Dissolved Oxygen Removal Process

  • Batbieri G.;Brunetti A.;Scura F.;Lentini F.;Agostino R G.;Kim, M.J.;Formoso V.;Drioli E.;Lee, K.H.
    • Korean Membrane Journal
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    • 제8권1호
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    • pp.1-12
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    • 2006
  • In semiconductor industries, dissolved oxygen is one of the most undesirable contaminants of ultrapure water. A method for dissolved oxygen removal (DOR) consists in the use of polymeric hollow fibres, loaded with a catalyst and fed with a reducing agent such as hydrogen. In this work, PVDF hollow fibres loaded with Pd were characterized by means of perporometry, scanning electron microscopy (SEM), energy dispersive X-ray (EDX). The hollow fibre analyzed shows a five-layer structure with remarkable morphological differences. An estimation of pore diameters and their distribution was performed giving a mean pore diameter of 100 nm. The permeance and selectivity of the fibres were measured using $H_2,\;N_2,\;O_2$ as single gases, at different operating conditions. An $H_2$ permeance of $37 mmol/m^2s$ was measured and $H_2/O_2$ and $H_2/N_2$ selectivities of ca. 3 were obtained. $H_2$ permeance was 1/3 when a water stream flows in the shell side. Catalytic fibrebehaviour was simulated using a mathematical model for a loop membrane reactor, considering only $O_2$ and $H_2$ diffusive transport inside the membrane and their catalytic reaction. Dimensionless parameters such as the Thiele modulus are employed to describe the system behaviour. The model agrees well with the experimental reaction data.

제초제 Paraquat의 NAD(H) 산화환원에 대한 영향 (Effect of Herbicide Paraquat on NAD(H)-Redox-cycle)

  • 김미림;최경호
    • 생명과학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.304-310
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    • 2005
  • 생체세포에 대한 paraquat의 독작용은 superoxide dismutase 활성저해에 기인하는 것으로 알려져 있다. 그러나 세균이 paraquat에 매우 짧은 시간동안의 노출에 의하여서도 독작용을 받을 수 있는 것으로 검토됨에 따라 paraquat의 독작용의 하나로서 전자전달에 미치는 영향 중 NAD(H)의 산화 및 환원반응에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 공시균의 원형질막 획분, rat mitocondria분산액 및 NAD-dependent dehydrogenase에 의한 산화 및 환원시 paraquat 첨가구에서 반응 Graph의 경사도가 더 컸으며, 반응 개시점 및 종결점이 대조구에 비해 낮은 결과로 반응이 가속화되는 결과를 볼 수 있었다. 반응을 경시적으로 NAD(H)의 함량변화로 검토한 결과에서도 원형질 막 획분과 rat mitocondria 분산액을 이용한 경우에 10분간의 NADH산화량이 대조구는 각각 960 mM, 1,187 mM이었으나 Paraquat 처리구는 각각 1,200 mM, 1,434 mM로 Paraquat 처리구가 반응 가속화 경향을 보였다. NAD(H) dependent dehydrogenase에 의한 NAD(H)의 산화 및 환원 반응에서도 대조구에 비하여 Paraquat 처리구가 초기반응의 가속화 및 총산화량의 증가를 보였다.

생화학 및 생물리 모수들의 도출과 생권 모형(SiB2)에의 적용 (Derivation of Biochemical and Biophysical Parameters and Their Application to the Simple Biosphere Model (SiB2))

  • 채남이;김준
    • 한국농림기상학회지
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    • 제1권1호
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    • pp.52-59
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    • 1999
  • Vegetation canopy plays an important role in $CO_2$/$H_2$O exchange between the biosphere and the atmosphere by controlling leaf stomata. In this study, rice (Oryza sativa L.), a staple crop in Asia was investigated to formulate its single leaf model of photosynthesis and stomatal conductance. Photosynthesis and stomatal conductance were measured with a portable infrared gas analyzer system. Other plant and meteorological variables were also measured. To evaluate empirical constants in this biochemical leaf model, nonlinear least squares technique was used. The maximum catalytic activity of enzyme and the maximum rate of electron transport were $ 100\mu$$m^{-2}$ $s^{-1}$ and $140 \mu$㏖ m$^{-2}$ s$^{-1}$ (@ 35$^{\circ}C$), respectively. The empirical constants, m and b, associated with stomatal conductance model were 9.7 and $0.06 m^{-2}$ $s^{-1}$ , respectively. On a leaf scale, agreements between the modeled and the measured values of photosynthesis and stomatal conductance were on average within 20%, and the simulation of diurnal variation was also satisfactory On a canopy scale, the Simple Biosphere model(SiB2) was tested using the derived parameters. The modeled energy fluxes were compared against the micrometeorologically measured fluxes over a rice canopy. Agreements between the modeled and the measured values of net radiation, sensible heat and latent heat fluxes, and $CO_2$ flux (i.e., net canopy photosynthesis) were on average within 25%.

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NaCl이 황백화된 보리(Hordeum vulgare L.) 잎의 녹화에 미치는 영향 (The Effect of NaCl on the Greening of Etiolated Leaves of Barely (Hordeum vulgare L.) Seedings)

  • 정화숙;임영진;송승달;노광수;송종석;박강은
    • 한국환경과학회지
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    • 제11권10호
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    • pp.1023-1030
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    • 2002
  • The effects on photosynthesis of NaCl(0, 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 or 1.0 M) were examined in etiolated barley seedlings. Chlorophyll(Chl) a, Chl b and carotenoid contents, Chl a fluorescence and quenching coefficients of Chl fluorescence have been determined in the primary leaves of etiolated barley seedlings cultivated under low light(60 $\mu$$m^{-2}\;s^{-1}$). Chl a, b, and carotenoid contents were decreased remarkably in comparison with the control at 0.4 M NaCl. However, the value of Fo and Fv were decreased at 0.6 M NaCl and the ratio of Fv/Fm were deceased at 1.0 M NaCl. Chlorophyll synthesis was seriously inhibited from 0.4 M NaCl, and the photosynthetic electron transport system was inhibited from 0.6 M NaCl. Quantum of photosystem II reaction center was inhibited at 1.0 M NaCl. The effects of NaCl on the Chl content were raised in a 6 hrs, but the effects of NaCl on the value of Fo, Fv and Fv/Fm were raised in 30 hrs. The value of qP was decreased in comparison with the control at all concentrations, but there was a small change in the value qE. These results provide evidence that NaCl inhibited effects of various concentration of NaCl were inhibited quinone redox, however, proton gradient between thylakoid membranes was little damaged.