• 제목/요약/키워드: extreme temperatures

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온도구배온실에서 온도상승이 생육시기별 팥의 수량, 항산화 성분, 화분 임성에 미치는 영향 (The Effects of Increased Temperature on Yield Properties, Antioxidant Contents, and Pollen Viability of Adzuki Bean (Vigna angularis L.) Responses in Temperature Gradient Greenhouse and Growth Periods)

  • 서은지;원옥재;박재성;한원영;서진희;김선태;박혜랑
    • 한국작물학회지
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    • 제68권2호
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    • pp.47-58
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    • 2023
  • 본 연구는 최근 빈번한 고온 노지 재배 피해가 빈번함에 따라 팥 대표 품종 '아라리'의 2021과 2022년 고온구배온실에서 수행된 고온 반응 실험이다. 적정 온도 보다 높은온도 범위에서 팥의 노지 재배시 고온 연구로 국내 품종 '아라리'의 생육 반응, 수량, 화분 활력, 종실 성분 등을 최초로 비교분석 하였다. 1. 세부적인 기상 조건은 2021과 2022년의 최저, 평균, 최고기온 연차간 차이는 2022년 보다 2021년이 전생육기는 0 - 1.0℃로 차이가 적었고 영양생장기 0 - 3.7℃, 개화기는 0.4 - 2.4℃로 높았다. 2021년 보다 2022년에서 등숙기는 최저, 평균 온도는 낮았지만 최고온도는 1.7 - 3.9℃로 높아 연차별 온도에 따라 생육특성이 다르게 나타났다. 2. 연차별 생육기간을 비교해 보면 개화기는 평균 기온차에 의해 2021년 13일, 2022년 27일로 차이가 있었으며 등숙기는 2021년 30일, 2022년 19일로 차이가 있었다. 영양생장기에는 최고 온도가 40.3서도 생육이 양호하였지만 개화기 고온 처리는 평균온도가 27.0℃ 이상이 되면 생육이 불량하여 수량이 낮아지는 경향을 보였다. 2021년에 비해 2022년 등숙기 온도가 최저 온도 1.6 - 1.9℃ 낮고 최고 온도 1.7 - 3.9℃로 높고 기간이 늘어나니 팥의 수량성이 높았다. 3. 전생육기와 영양생장기의 고온 스트레스시 총폴리페놀과 총플라보노이드 함량이 증가하였고 화분 형태와 활력은 대조구와 전생육기T1에서는 통계적으로 차이가 없었지만 T4 (최저온도 22.9℃; 평균온도 28.8℃; 최고온도 36.9℃)에서는 비정상 화분 형태가 45.62%, 급격히 화분 활력이 40.75%로 떨어졌다. 4. 고온 스트레스시 수량은 2021년 개화기 T4 (최저온도 23.6℃; 평균온도 28.5℃; 최고온도 35.8℃)에 2022년은 수량과 화분 임성은 전생육기 T4 (최저온도 22.9℃; 평균온도 28.8℃; 최고온도 36.9℃)에 가장 낮았으며 반면 총폴리페놀과 총플라보노이드는 영양생장기 T4 고온 스트레스가 높은 시기일 때 가장 높았다.

수중복합 환경시험장비의 개발에 관한 연구 (Development of Test Equipment for Complex Underwater Environments)

  • 김종철;이기천;최병오;정동수;이충성;전준완;이재호;황경하
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제39권9호
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    • pp.871-877
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    • 2015
  • 다양한 기계부품과 센서류가 포함된 수중로봇, 무인 잠수정 등과 같은 심해장비 시스템은 수심에 따른 높은 수압과 온도, 조류 등 심해의 복합적인 극한 환경조건의 영향을 받기 때문에 실제 현장에서 사용되기 전에 제품의 신뢰성을 검증하는 것이 매우 중요하다. 이러한 복합적인 해양환경을 재현하여 제품에 대한 실증적인 시험을 할 수 있는 시험장비의 구축이 요구되는 실정이다. 본 연구를 통하여 최대수압 2.0MPa, 수온 $5{\sim}60^{\circ}C$, 최대유속 2 m/s의 복합 환경조건의 구현이 가능한 워크인 타입의 수중복합 환경시험장비를 구성하는 주요 구성품의 개발 요구사양 및 설계방안을 제시하고 이를 통해 심해장비 시스템 및 모듈 부품에 대한 제품 신뢰도를 검증할 수 있는 시험장비의 개발 내용을 제시하고자 한다.

미래 서울의 여름날씨 전망과 도시농업에의 영향 (Projections of Future Summer Weather in Seoul and Their Impacts on Urban Agriculture)

  • 김진희;윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.182-189
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    • 2015
  • 기후이탈이 예상되는 2041-2070년 기간의 서울지방 여름(6월1일-9월30일) 날씨를 기상청 시나리오 기후자료(RCP8.5 기반) 가운데 일 최고기온과 최저기온 측면에서 전망하고, 이것이 도시농업의 주작목인 고추의 생육에 미치는 영향을 평가하였다. 이 시기의 일 최고기온 및 최저기온 평균값은 과거평년(1951-1980)의 극한기후 기준(90분위)에 근접하였다. 반면 폭염과 열대야의 경우 기후이탈시점까지 가기 전인 가까운 미래1평년(2011-2040) 기간에 이미 최빈값이 과거에 관측된 변동범위를 벗어났다. 기온의 평균값을 기준으로 본 기후이탈시점은 2040년 이후이지만, 폭염이나 열대야 같은 기후 극한지수 차원에서는 기후이탈이 이미 시작된 것으로 판단된다. 도시농업의 주작물인 고추의 생육을 대상으로 시나리오기후를 적용한 결과, 기후이탈시점과 거의 함께 노지고추 최초 정식일, 최종 수확일 등 주요 농업기후도 이탈이 시작될 것으로 전망되었다. 최초 정식일로부터 최종 수확일까지 전 기간, 즉 노지고추 재배 가능기간은 과거평년 변동 범위로부터 이탈시기가 정식일이나 수확일보다 30년 일찍 시작되었다.

Production of pediocin by Chemical Synthesis and Bactericidal Mode of Action

  • Koo, Min-Seon;Kim, Wang-June;Kwon, Dea-Young;Min, Kyung-Hee
    • 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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    • 한국미생물생명공학회 2001년도 Proceedings of 2001 International Symposium
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    • pp.149-153
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    • 2001
  • To investigate the mode of bactericidal action for antimicrobial peptide, pediocin, synthetic and mutant pediocins were prepared by direct chemical synthesis. Native pediocin was purified from Pedio-coccus acidilactici M and its conformational structure and bactericidal functions were analyzed and compared to synthetic pediocin. Schematic mode of pediocin actions, how pediocin binds on the target cell membrane, penetrates and makes tunnel are proposed. For these purposes, primary and secondary structures of pediocin was analyzed and disulfide bond assignment was also done. The pediocin purified from P. acidilactici M had high effective bactericidal ability against gram positive bacteria, especially Listeria monocytogenes and was very stable at extreme pHs and even at high temperatures such as autoclaving temperature (121$^{\circ}C$). Pediocin was consisted of 44 amino acids with four cysteines. Novel synthetic peptides were achieved by solid phase peptide synthesis(SPPS) method. To explain the function of cysteine in C-terminal region, mutant pediocin, Ped[C24A+C44A], was synthesized and their structural and biological functions were analyzed. Second mutant pediocin, Ped[KllE], was prepared to explain the function of lysine at 11 of N-terminal part of pediocin, especially loop of $\beta$-sheet, and to predict the initial binding site of pediocin. The native and synthetic pediocins was showed random coil conformation by spectropolarimetry in moderate conditions. This conformation was observed in extreme conditions such as high temperature and low and high pHs, also. Circular dichroism(CD) data also showed the existence of $\beta$-turn structure in N-terminal part both native and synthetic pediocins. A structural model for pediocin predicts that 18 amino acids in the N-terminal part of the peptide assume a three-strand $\beta$-sheet conformation. This random coil in C-terminal part of pediocin was converted to folding structure, helix structure, in nonpolar solvents such as alcohol and TFE. The disulfide bond between $^{9}$ Cys and $^{14}$ Cys was concrete and inevitable, however, evidences of disulfide bond between $^{24}$ Cys and $^{44}$ Cys was not. Data of Ped[C24A+C44A], pediocin mutant showed that $^{44}$ Cys was required during killing the target cells but not inevitable, since Ped[C24A+C44A] still have bactericidal activity but much less than native pediocin. Another pediocin mutant, Ped[KllE], had still bactericidal activity, was controversial to propose that positive charge like as $^{11}$ Lys in loop or hinge in bacteriocin bound or helped to binding to microorganism with electrostatic interaction between cell membrane especially teichoic acid and positive amino acid nonspecifically. The conformation of pediocin among native, synthetic and mutant pediocins did not show big difference. The conformations between oxidized and reduced pediocin were almost similar regardless of native or synthetic.

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도계처리 전후의 환경온도가 계육의 생화학적 대사 및 연도에 미치는 영향 (Effect of Antemortem and Postmortem Environmental Temperatures on Biochemical Metabolism and Tenderness in Chicken Muscels)

  • 이유방
    • 한국가금학회지
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    • 제6권1호
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    • pp.24-30
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    • 1979
  • 1. 도살전의 환경온도(38$^{\circ}C$, 2$0^{\circ}C$, 4$^{\circ}C$, -2$0^{\circ}C$)가 닭 가슴고기의 연도와 근육내 해당작용에 미치는 영향을 연구하였다. 고온구는 현저하게(p<0.05) 계육의 연도를 저하시켰고 저온구도 다소 연도의 저하를 초래하였다. 고온구는 대조구보다 근육내 glycogen의 함량과 최초 Ph가 높았고 24시간후의 최종 PH는 현저하게 (P<0.05) 낮았다. 저온구는 대조구와 고온구 사이의 중간수치를 보여주었다. 고기의 절단력(즉 연도)와 근육내 glycogen 함량, 최초 및 최종 근육 산도(PH) 간에는 현저하게 (p<0.01) 높은 상관관계를 나타냈고 사후 해당속도와 가열처리후의 고기의 수화도 역시 유의한(p<0.05) 상관관계를 보여 주었다. 근육 혹은 혈청내의 효소(LDH, CPK)의 활력과 고기 연도와는 아무런 상관관계가 없었다. 2. 도살후 가슴고기와 다리고기를 절취하여 각각 다른 보존온도에 방치하여 근섬유의 단축도를 조사하였던 바 4-1$0^{\circ}C$ 사이에서 가장 낮은 단축도를 보여주었다. $0^{\circ}C$에서 보존시 약간의 단축이 있었으나 현저하지 않았고 보존온도가 2$0^{\circ}C$ 이상일 때 온도상승에 따라 비례적으로 단축도의 급격한 증가를 보여주었다. 따라서 계내에서는 저온보다는 고온에서의 근섬유단축이 더 실제적인 중요성을 가지며 도계후 가급적 속히 15$^{\circ}C$이하로 냉각하므로 심한 연도의 저하를 방지할 수 있다.

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아산만 요각류 Calanus sinicus의 알 생산 (Egg Production by Marine Copepod Calanus sinicus in Asan Bay, Korea)

  • 박철;이평강
    • 한국수산과학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.105-113
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    • 1995
  • 요각류 Calanu sinicu의 생물량과 산란의 계절성을 조사하였다. 조사해역인 아산만에서는, 성체는 봄철에 가장 많은 양이 출현하고, 다른 계절에는 소량 분포하는 연중 1회 peak를 보였지만, 산란에서는 봄철(4-5월)과 가을철 (9월)의 연중 2회 peak를 보였다 산란기의 개체군 평균 산란은 봄철에는 16.3 eggs/female/day, 가을철에는 7.6 eggs/female/day였으며, 1개체가 생산하는 최대 값은 39.0이었다. 타 해역에 비하여 비교적 풍부한 유기탄소량과 알 생산과의 상관관계가 유의적이지 않아 (r=0.43, p=0.3), 먹이 농도는 알 생산에 큰 영향을 주지 않는 것으로 판단되었다. 그러나 실험실에서 제공된 먹이를 충분히 섭취하면서도 처음 며칠이 지난 뒤에는 산란이 중지되는 것으로 보아, 먹이의 질과 과거의 섭식경력 (feeding history)이 산란과 밀접한 관계가 있을 것으로 유추되었다. 비록 통계적으로 유의적인 상관관계는 얻지 못하였으나, 상대적으로 높거나 낮은 수온에서는 산란하지 않아 대상해역의 수온 변화도 산란과 관계가 있을 것으로 유추되었다. 알 생산율 자료로부터 제한된 해역인 아산만에서는 연중 두 세대의 생활사가 진행되는 것으로 파악되었으며, 분포의 계절 변화와 생활사의 진행이 직접적으로 관련된 시기가 있는가 하면, 생활사 이외에 상위 영양단계의 포식압력 등에 의한 이주 등이 분포의 계절변화와 관련된 시기가 있는 것으로 추정되었다. 종전의 결과와 비교할 때, 계절에 따라 비교적 광범위한 해역을 이주하면서, 알 생산은 연중 간헐적으로 계속될 가능성도 배제할 수 없었다.

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지형이 복잡한 집수역의 소규모농장에 맞춘 기상서비스의 실현가능성 (A Feasibility Study of a Field-specific Weather Service for Small-scale Farms in a Topographically Complex Watershed)

  • 윤진일
    • 한국농림기상학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.317-325
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    • 2015
  • 우리나라 농촌은 지형이 복잡하고 소규모 농장이 많아 농업기상서비스 개선을 위해서는 먼저 기상청 종관 예보의 규모축소가 필요하다. 지형기후학에 근거한 공간정보기술을 이용하여 기상청의 기온예보자료 가운데 0600과 1500 LST자료를 선정된 집수역에 대해 30 m급의 국지규모로 상세화하고, 14개 관측소의 실측기온 자료를 2013년부터 2014년까지 수집하여 비교하였다. 그 결과 0600 LST기온의 경우 집수역 가운데 고도가 낮은 곳에서, 1500 LST 기온의 경우 계곡의 서향 및 남향 사면에서 정확도가 크게 개선되는 것을 확인하였다. 상세화 한 기온실황자료를 이용하여 지역 내 소규모 농장을 대상으로 하는 시범서비스를 시작하였으며 농장 맞춤 기상정보를 제공하고 있다. 예컨대 이 서비스시스템은 기온자료를 토대로 작물의 발육단계를 추정하고, 발육단계별 최저기온에 따른 서리해 발생 관계식에 의해 내일 아침 예보기온의 서리위험 여부를 판정한다. 만약 서리위험도가 미리 설정된 기준을 넘으면 농장주의 휴대폰으로 대응지침과 함께 서리해 경보를 발송하여 피해를 예방할 수 있도록 도와준다.

아크 플라즈마 유동에 삽입된 엔탈피 탐침의 동작특성 실험 (Experimental analysis on the characteristics of enthalpy probe immersed in arc plasma flow)

  • 서준호;남준석;최성만;홍봉근;홍상희
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권12호
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    • pp.1240-1246
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    • 2010
  • 내경 1.5 mm, 외경 4.8 mm를 갖는 엔탈피 탐침을 설계 제작하고, 17 kW급 비이송식 직류 아크히터로부터 나오는 고엔탈피 Ar 아크 플라즈마 유동의 중심축을 따라 삽입하면서 탐침 첨두가 파괴될 때까지 온도와 속도를 측정하였다. 이 실험으로부터, 설계된 엔탈피 탐침은 대기압 조건에서 최대 12,000 K 의 온도와 600 m/s 의 속도를 갖는 고엔탈피아크 플라즈마 유동장에 대해 탐침 첨두의 파괴 없이 동작할 수 있음을 관찰하였다. 탐침첨두에서 형성되는 비압축성 열경계층 및 열속 방정식으로부터 이 경우의 아크 플라즈마 유동은 약 ${\sim}5{\times}10^7\;W/m^2$의 열속 부하를 전달한 것으로 추측되었다. 이로부터, 설계된 엔탈피 탐침은 $0{\sim}5{\times}10^7\;W/m^2$의 열속 범위 내에서 다양한 형태의 아크히터로부터 발생되는 넓은 범위의 플라즈마 온도, 속도 및 농도를 동시에 측정할 수 있을 것으로 기대된다.

기후변화로 인한 작물의 고온 스트레스 전망 (Climate Change-induced High Temperature Stress on Global Crop Production)

  • 이경미;강현석;조천호
    • 대한지리학회지
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    • 제51권5호
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    • pp.633-649
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    • 2016
  • 작물의 생산성은 생식기간 중 고온에 노출되면 감소한다. IPCC 5차 평가보고서는 고온의 빈도가 미래에 계속 증가할 것이며, 이는 세계 식량 공급에 영향을 미칠 것으로 전망하였다. 이 연구에서는 기상청의 Had GEM2-AO(the coupled atmosphere-ocean model of Hadley Centre Global Environmental Model version 2) 기후모델과 FAO/IIASA의 GAEZ(Global Agro-Ecological Zone) 작물모델 자료를 이용하여 전 지구 규모에서 4개의 주요 작물(쌀, 옥수수, 콩, 밀)에 대하여 기후변화로 인한 작물의 고온 스트레스를 평가하였다. 과거기간(1961~1990년)에 비해 미래(2070~2090년)에 생식기간 동안 최고기온은 약 $1.8{\sim}3.5^{\circ}C$ 상승할 것으로 전망되며, RCP2.6 시나리오에 비해 RCP8.5 시나리오에 따른 기온 상승이 더 클 것으로 전망된다. 특히 열 스트레스는 북반구 $30{\sim}50^{\circ}N$에 위치한 작물 생산 지역에 극심한 피해를 발생시킬 것으로 전망된다. RCP8.5 시나리오에 따르면 모든 작물에 대해서 전체 재배지역의 약 20%는 현재에 경험하지 못한 극단적인 고온 스트레스를 경험하게 될 것이며, 특히 북아메리카에서 쌀과 콩의 고온 스트레스 강도가 클 것으로 전망된다. 기후변화를 완화하기 위한 노력 없이 현재 추세대로 온실기체를 계속 배출한다면 온대 및 아열대 지역에서의 농업이 고온에 크게 영향을 받을 것으로 전망되며, 이는 작물의 대부분을 수입에 의존하는 우리나라 식량안보에 큰 위협이 될 수 있다. 그러므로 기후변화에 따른 식량안보에 대하여 지속적인 예측이 수행되어야 하며, 적응 전략 개발 및 적절한 농업 정책 등이 필요하다.

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Experimental Investigation on Post-Fire Performances of Fly Ash Concrete Filled Hollow Steel Column

  • Nurizaty, Z.;Mariyana, A.A.K;Shek, P.N.;Najmi, A.M. Mohd;Adebayo, Mujedu K.;Sif, Mohamed Tohami M.A;Putra Jaya, Ramadhansyah
    • 국제초고층학회논문집
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    • 제10권4호
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    • pp.335-344
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    • 2021
  • In structural engineering practice, understanding the performance of composite columns under extreme loading conditions such as high-rise bulding, long span and heavy loads is essential to accuratly predicting of material responses under severe loads such as fires or earthquakes. Hitherto, the combined effect of partial axial loads and subsequent elevated temperatures on the performance of hollow steel column filled fly ash concrete have not been widely investigated. Comprehensive test was carried out to investigate the effect of elevated temperatures on partial axially loaded square hollow steel column filled fly ash concrete as reported in this paper. Four batches of hollow steel column filled fly ash concrete ( 30 percent replacement of fly ash), (HySC) and normal concrete (CFHS) were subjected to four different load levels, nf of 20%, 30%, 40% and 50% based on ultimate column strength. Subsequently, all batches of the partially damage composite columns were exposed to transient elevated temperature up to 250℃, 450℃ and 650℃ for one hour. The overall stress - strain relationship for both types of composited columns with different concrete fillers were presented for each different partial load levels and elevated temperature exposure. Results show that CFHS column has better performance than HySC at ambient temperature with 1.03 relative difference. However, the residual ultimate compressive strength of HySC subjected to partial axial load and elevated temperature exposure present an improvement compared to CFHS column with percentage difference in range 1.9% to 18.3%. Most of HySC and CFHS column specimens failed due to local buckling at the top and middle section of the column caused by concrete crushing. The columns failed due to global buckling after prolong compression load. After the compression load was lengthened, the columns were found to fail due to global buckling except for HySC02.