• 제목/요약/키워드: food accumulation

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환경 중 비소의 매체통합 노출평가 및 위해성평가 연구 (Exposure and Risk Assessments of Multimedia of Arsenic in the Environment)

  • 심기태;김동훈;이재우;이채홍;박소연;석광설;김영희
    • 환경영향평가
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    • 제28권2호
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    • pp.152-168
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    • 2019
  • 비소는 암 등의 질병 치료 및 생활용품 등의 원료로 사용되는 등 산업 활동 전반에 걸쳐 다양한 용도로 사용되어 온 원소이다. 그러나 토양 매립 폐기물 처리, 금속 제조 및 화석 연료의 사용 등으로 인해 환경 생태계를 오염시킬 수 있다. 특히 비소는 토양 및 미생물에 의한 자연적 요인과 산업활동과 같은 인위적 요인으로 발생 할 수 있어 환경매체 중에 광범위하게 존재하기 때문에 다른 원소에 비해 인체에 노출될 가능성이 크다. 따라서 본 연구는 기존의 단순농도 평가 및 단일 매체 중심의 오염원 관리의 단점을 극복하기 위해 다경로(흡입, 경구, 접촉 등)/다매체(대기, 수질, 토양 등) 거동 특성을 반영하여 인체 위해성 평가를 수행하였다. 결과적으로 노출경로별 비소가 인체에 가장 많이 노출되는 경로는 경구에 의한 기여도로 57~96 %를 차지했다. 상대적으로 다른 연령군에 비해 영유아에서 높은 노출량을 보였다. 이는 성인에 비해 체중이 적고 체표면적이 커서 유해물질에 더 많이 노출 될 수 있기 때문이다. 기존 연구에서 보고된 바와 같이, 비소는 경구 경로 중 먹는물의 기여도가 대부분의 연령층에서 주요 노출 경로를 보였다. 최종적으로 노출량 평가 결과에 근거하여 발암위해도 및 비발암위해도를 산정하였다. 산정결과 CTE 및 RME에 대한 발암위해도는 2.3E-05~6.7E-05의 범위로 모든 연령 군의 전체 시나리오에서 발암확률 1.0E-04을 초과하지 않았으므로, 발암위해를 무시할만한 수준으로 판단된다. 반면 RME에 대한 발암위해도는 6.4E-05~1.8E-04의 범위로써 영유아 및 미취학아동 군에서 1.3E-04~1.8E-04의 범위로 초과발암확률 1.0E-04을 초과하였다. CTE 및 RME에 대한 비발암위해도 결과는 위해지수가 각각 5.4E-02~1.9E-01, 1.5E-01~6.8E-01의 범위로 모든 연령 군의 전체 시나리오에서 위해지수 1을 초과하지 않았으므로, 비발암 위해성은 낮은 것으로 판단된다.

가정용 수경재배기에서 재배한 로메인상추의 생육에 적합한 양액 강도와 NH4+:NO3-의 비율 (Optimum Strength and NH4+:NO3- Ratio of Nutrient Solution for Romaine Lettuce Cultivated in a Home Hydroponic System)

  • 노경덕;정병룡
    • 생물환경조절학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.97-105
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    • 2023
  • 본 연구는 대표적인 엽채류인 로메인(Lactuca sativa L. var. longiflora) 'Caesar Green'의 수경재배에 적절한 양액 강도와 NH4+ :NO3-의 비율을 찾기 위해 수행하였다. 첫 실험에서는 한 상업용 양액(Peters, 20-20-20)과 실험실에서 제조한 다목적 양액(GNU solution)을 2수준의 강도(GNU1, 100%; GNU2, 70%)로 조절하여 사용하였다. 발아속도는 GNU1보다 GNU2와 Peters에서 더 빨랐다. GNU1과 GNU2로 재배한 로메인이 Peters에서 재배된 것보다 초장, 엽장, 엽폭, 생체중이 더 컸다. 반면 Peters에서 재배한 로메인의 뿌리는 색이 어둡고 뿌리털이 짧았다. 조직 내 NH4+ 함량은 Peters에서 GNU1 과 GNU2보다 유의하게 높았다. 두번째 실험에서는 GNU1과 GNU2 양액을 질소 형태 비율(NH4+ :NO3-;100:0, 83.3:16.7, 66.7:33.3 및 50:50)에 따라 총 8가지로 조성하였다. NH4+ :NO3- 비율을 50:50으로 처리했을 때 조직 내 NH4+ 함량이 가장 높았고 독성 증상이 나타났다. 결론적으로 순환형 저면관수 수경재배 시스템에서 로메인에는 GNU2-2가 적합한 양액이었다. 두 실험 모두 비교적 이온 강도가 낮은 양액인 GNU2 그룹에서 더 많은 생장을 보였다. GNU2-2 양액에서 가장 높은 생체중을 보이면서도 NO3-의 조직 내 함량이 낮았다. 이는 GNU2 하위 그룹이 이온 강도가 낮기 때문에 조직 내 잉여 NO3-의 축적을 억제한다는 점에서 식품안전성 측면에서 더 유리했다. 또한 이것은 양액에의 무기양분 투입 절대량을 줄일 수 있다는 점에서 바람직하다.

음식물류폐기물 혼합 석회처리비료 사용량에 따른 배추(Brassica rapa L.) 수량 및 토양 화학성 평가 (Evaluation of the Effect of Different Application Ratios of Lime-treated Fertilizer Mixed with Food Waste on Chinese Cabbage (Brassica rapa L.) Yield and Soil Chemical Properties)

  • 정영재;이상금;김성헌;전상호;이윤혜;권순익;심재홍
    • 한국작물학회지
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    • 제68권2호
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    • pp.81-89
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    • 2023
  • 본 연구는 석회처리비료 사용량에 따른 배추의 생산량 및 양분 흡수 지수, 토 화학성을 종합적으로 평가하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 토양의 pH는 약 4.7로 작물 생육에 적절하지 못한 산성토양이었다. 본 연구 결과, LTF1 처리구 토양 pH가 6.5~6.9로 배추 생육에 적정한 범위까지 상승하였으며, 토양 양분 공급 등의 효과를 가져왔다. 이와같은 토양 개량 효과로 인하여 NPK 처리구에 비하여 LTF1 처리구의 양분 흡수 지수는 약 10%, 배추 생산 지수는 10~20% 이상 높았다. 반면, 석회처리비료를 정량 이상 사용하였을 때 토양의 pH, EC가 적정 범위 이상 상승하였으며, 무기태 질소, 유효인산 등의 토양 양분 함량이 감소하였다. 또한, 배추 생육 조사 결과 LTF8 처리구가 NPK 처리구에 비하여 양분 흡수 지수는 약 10% 감소하였으며, 배추 생산 지수는 5~20% 감소하였다. 이는 석회처리비료과량 사용에 따른 양분 공급 저해 등이 원인이 되어 생산지수가 감소한 것으로 판단된다. 본 연구 결과, 작물 수량 증가와 산성토양 개량 효과에는 석회처리비료를 석회소요량 기준 정량 사용하는 것이 적합하다고 판단된다. 따라서, 본 연구 결과를 바탕으로 향후 석회처리비료의 무기질비료감축 효과, 장기간 연용에 따른 작물 생육, 토양 화학성 등에 관한 추가적인 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

통합혐기소화액의 시용이 벼 생육 및 논토양 환경에 미치는 영향 (Effects of Co-digestate application on the Soil Properties, Leachate and Growth Responses of Paddy Rice)

  • 홍승길;신중두;권순익;박우균;이덕배;김정규
    • 유기물자원화
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    • 제18권4호
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    • pp.31-37
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    • 2010
  • 가축분뇨는 적절하게 처리되기만 하면 가치 있는 자원이 될 수 있다. 년간 42백만톤에 달하는 가축분뇨의 84%가 퇴비와 액비 생산에 이용되고 있으며 최근에는 혐기소화를 통한 바이오가스 생산에 대한 관심이 고조되고 있으나, 혐기소화액의 농업적인 활용은 아직 인증되지 않은 실정이다. 본 연구에서는 가축분뇨와 음식물류폐기물을 혼합하여 소화시킨 통합혐기소화액을 이용하여 벼 재배시 생육과 논토양 환경에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 통합혐기소화액은 돈분과 음식물류 폐기물을 70:30(v/v)으로 혼합하여 HRT(Hydro-logic retention time) 14일의 고온혐기소화공정을 거쳤으며, 안전성을 평가하기 위해 모니터링을 수행하였다. 질소전량 기준으로 통합혐기소화액을 와그너 포트에 시용하고 침출수를 채취하여 양분의 용출과 생육을 조사하였다. 통합혐기소화액을 시용한 처리구에서는 토양중 치환성 칼륨, 구리, 아연 등이 증가하였으며, 통합혐기소화액 처리후 침출수 중의 질산태 질소 농도는 처리 농도가 증가할수록 높았으며 모든 처리구에서 2주 만에 침출되어 빠져나가는 것으로 나타났다. 생육반응에 있어서 분얼수는 처리간에 차이가 없었으며, 초장은 통합혐기소화액을 추천시비량 질소 기준으로 2배 시용한 처리구에서 가장 높았으나, 벼의 생육을 고려하면 오히려 도복의 위험이 높은 것으로 나타났다. 토양중 염류 집적을 고려하여 추천시비량 질소 기준에 맞게 시용하는 것이 바람직하며, 통합혐기소화액이 화학비료 대체제로서의 가치가 있는 것으로 판단되었다. 향후 장기적인 면에서 통합 혐기소화액의 논토양 환경에 미치는 영향에 대한 연구가 더 필요할 것으로 사료된다.

제휴카드 할인프로그램이 외식업의 수익성에 미치는 영향 (A Study on Profitability of the Allianced Discount Program with Credit Cards and Loyalty Cards in Food & Beverage Industry)

  • 신영식;차경천
    • Asia Marketing Journal
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    • 제12권4호
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    • pp.55-78
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    • 2011
  • 외식업계에서는 충성도제고를 위한 장기적 고객 관리 프로그램으로서 사용금액 대비 일정률의 포인트를 적립해주는 고객보상(로열티)프로그램을 시행해왔으며, 단기적인 매출 증대를 목적으로 신용카드사나 이동통신사와의 전략적 제휴를 통해 소비자에게 할인혜택을 제공하는 제휴할인카드를 경쟁적으로 도입하고 있다. 포인트 적립과 제휴카드할인 프로그램은 추구하는 목적은 서로 다르나 소비자에게는 동일한 구매시점에 둘 중에서 하나를 선택해야하는 경합적인 대안이 된다. 일반적으로 소비자는 손실에 대해 더 민감하게 반응하는 위험회피 성향을 보이며, 실용적 동기에 의한 취득 및 거래효용의 관점에서 할인이 강력한 구매 동기가 되므로, 분리된 이익으로서의 포인트 적립 보다 할인 혜택을 제공함으로써 손실의 감소로 인식되는 제휴카드할인이 더 선호될 것으로 예상할 수 있다. 기업의 입장에서도 제휴기업간의 비용분담을 통해 보다 적은 비용으로 큰 소비자 할인혜택을 제공할 수 있다는 비용효율의 장점 및 경쟁 대응 필요성 때문에 제휴카드할인을 도입하게 된다. 그러나 할인판촉은 실제적인 비용이 투입되므로 매출의 증가를 통해 비용 보다 큰 수익이 보장될 때만 의미를 가지는 촉진 수단이다. 외식업의 경우 방문객수가 증가해야 매출의 증대를 이룰 수 있으며 운영효율이 향상된다. 테이블당 고객수 증가는 공간효율을 높여주어 이익개선에 기여가 크다. 따라서 제휴카드할인이 실제적인 기업성과향상을 가져오려면 할인이 객수의 증가 특히 테이블당 객수의 증가에 기여를 해야 한다. 제휴카드할인이 객수증가 및 이익률의 향상에 도움이 되는지의 여부를 알아보기 위하여 패밀리 레스토랑업체의 실제 매출 데이터를 사용하여 검증해 본 결과 포인트 적립제도는 객수 증가와 유의적 관계를 보이지 않은 반면 제휴할인은 객수 증가에 실제적인 영향이 있음이 밝혀졌으며, 할인율이 증가하면 테이블당 고객수도 증가하며 약 25%의 할인이 제공되면 추가로 한 명의 고객이 유인되는 효과가 있었다. 또한 수익성의 측면에서는 1인당 지불금액 즉 객단가는 할인율의 증가에 따라 하락하는 경향을 보였지만 객수의 증가로 인한 추가이익이 추가비용을 상쇄하고 있어서 제휴할인카드의 도입이 비용 대비 효과의 측면에서 적극적으로 고려할 수 있는 촉진 수단임이 입증되었다. 본 연구는 기업의 실측 데이터를 활용하고 있다는 점에서 소비자 태도나 의도의 변화를 기준으로 기업의 의사 결정 정보를 제공하고자한 기존연구보다 현실적인 접근을 하고 있다. 즉, 기업의 실제 데이터로 제휴카드할인 프로그램의 효과를 측정하였고, 포인트 적립 및 차감제도를 직접 비교함으로써 기업에게 향후 마케팅 전략 수립에 관한 현실적인 시사점을 제공하였다는 점에서 연구의 의의를 찾을 수 있을 것이다.

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RAW 264.7 대식세포에서 Nrf2/HO-1 신호 전달계 활성화와 MAPKs 경로 억제를 통한 소청자와 소청2호의 LPS 매개 염증성 및 산화적 스트레스 반응의 억제 (Socheongja and Socheong 2 Extracts Suppress Lipopolysaccharide-induced Inflammation and Oxidative Stress in RAW 264.7 Macrophages through Activating Nrf2/HO-1 Signaling and Suppressing MAPKs Pathway)

  • 권다혜;최은옥;황혜진;김국진;;이동희;최영현
    • 생명과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.207-215
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    • 2018
  • 염증 반응과 산화적 스트레스는 다양한 질환의 발생과 진행에 중요한 역할을 담당한다. 따라서 염증과 산화적 스트레스를 동시에 억제할 수 있는 소재의 발굴은 인체 질환 제어에 매우 유용하게 적용될 수 있다. 본 연구의 목적은 RAW 264.7 대식세포에서 검은콩 품종인 소청자와 소청2호 추출물이 염증성 및 산화적 스트레스에 미치는 영향을 알아보기 위함이다. 본 연구의 결과에 의하면 소청자 및 소청2호 추출물은 LPS에 의한 iNOS와 COX-2의 발현을 억제하여 NO와 $PGE_2$의 생성을 억제하였으며, $TNF-{\alpha}$, $IL-1{\beta}$와 같은 염증성 cytokine의 분비와 발현을 감소시켰다. 또한 소청자 및 소청2호 추출물은 LPS로 자극된 세포 내 ROS 축적을 유의적으로 차단시켰고, Nrf2와 HO-1 발현을 증가시켰다. 또한 LPS에 의해 유도된 MAPKs의 활성화도 소청자 및 소청2호 추출물에 의하여 억제되었다. 결론적으로 소청자 및 소청2호 추출물은 RAW 264.7 대식세포에서 MAPKs 경로를 차단시킴으로써 LPS-유도 염증 및 산화 반응에 대한 보호 역할을 할 수 있으며, 이러한 효과에는 최소한 Nrf2/HO-1 경로 활성화가 관련되어 있었다. 이러한 결과를 고려해 볼 때 소청자 및 소청2호 추출물은 대식세포의 과다 활성화로 인한 염증성 및 산화적 반응 차단에 잠재적인 효과가 있음을 일 수 있었다.

솔잎 (Pinus Densiflora)부탄올 획분이 간장의 활성산소 및 제거효소에 미치는 영향

  • 김현숙;이지혜;최진호;김대익;박수현;백승진;조원기
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제35권3호
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    • pp.291-295
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    • 2002
  • SD계 흰쥐를 사용하여 평균적으로 하루에 솔잎 추출물의 BuOH 획분을 25, 50, 100mg/kg BW가 섭취하도록 사료에 첨가하여 45일 동안 투여하였다. BuOH-25 투여그룹을 제외한 BuOH-5- 및 BuOH-100 투여그룹의 mitochondria 및 microsomes은 대조그룹 대비 11.6%, 20.1% 및 10.5%, 13.5%의 매우 유의적인 간장 내 콜레스테롤 침착 억제효과가 인정되었다. BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 mitochondria에서는 대조그룹 대비 2.9%, 13.3%, 18.5%의 .OH 라디칼 억제효과로서 BuOH-5- 및 Bu-OH-100 투여그룹에서 높은 유의성이 인정되었으며, microsome에서는 대조그룹 대비 15.7%, 20.0%, 20.6%의 매우 효과적인 .OH 라디칼의 생성 억제효과가 인정되었다. 또한 BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 간장 cytosol 획분에서는 대조그룹 대비 5.2%, 8.0%, 11.1%의 $O_2$라디칼의 생성 억제효과로서 BuOH-50 및 BuOH-100 투여 그룹에서 유의성이 인정되었다. 간장 mitochondria 획분에서 BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 Cu/Zn-SOD 활성은 대조그룹 대비 각각 4.6%, 10.3%, 15.9%의 Cu/Zn-SOD 활성 증가효과로서 BuOH-50 및 BuOH-100 투여그룹에서 유의성이 인정되었지만, Mn-SOD 활성은 세가지 BuOH 투여그룹의 유의성은 나타나지 않았다. BuOH-25, BuOH-50, BuOH-100 투여그룹의 간장 cytosol 획분에서는 대조그룹 대비 각각 9.0%, 19.4%, 25.6%의 매우 유의적인 GPx 활성 증가효과가 인정되었다. 따라서 솔잎의 BuOH 획분은 조직의 콜레스테롤의 침착을 효과적으로 억제효과할 뿐만 아니라 활성산소의 생성을 유의적으로 억제하고 제거 효소의 활성을 증가시킴으로써 노화과정을 효과적으로 억제할 수 있을 것으로 기대된다.

고온기 예취방법이 Orchardgrass의 생장 및 탄수화물 축적에 미치는 영향 (Effects of Cutting Management during Summer Season on Growth and Reserve Carbohydrates of Orchardgrass)

  • 김정철;최기춘;김광현;김우복
    • 한국초지조사료학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.257-267
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    • 1993
  • 본 시험은 여름철 고온기간중 예취시기와 예취높이가 orchardgrass의 목초 재생과 저장탄수화물 함량 및 수량에 미치는 영향을 구명하기 위하여 실시되었다. 시험설계는 3차 예취시기(7월 15일, 7월 25일, 8월 5일)를 주구, 3차 예취시 예취높이(3, 6. l0cm)를 세구로 하여 분할구 배치 3 반복으로 하여 1988년 장성실업고등학교 포장에서 수행되었다. 1. 고온기의 예취높이별 지표 및 지중(l0cm) 온도는 7월 15일 예취구와 7월 25일 예취구에서는 뚜렷한 차이를 보이지 않고 있는데 이는 장마의 영향으로 보이며, 8월 5일 예취구에 있어서 지표 및 지중온도는 여름철 예취높이가 높을수록 낮아지는 경향을 보였다. 2. 고온기 예취높이별 토양수분 함량의 변화는 예취높이가 높아질수록 토양수분 함량은 낮아지는 경향을 보였다. 3. 고온기 예취높이별 재생초장, 재생엽장 및 재생엽면적의 변화는 예취높이가 높을수록 생육속도가 빨라졌다. 4. 고온기 예취시기와 예취높이가 그루터기의 저장탄수화물 함량에 미치는 영향은 7월 15일과 7월 25일 예취구가 8월 5일 예취구에 비해 저장탄수화물이 예취전 상태로 회복되는 일수가 빨랐으며 저장탄수화물 축적량도 많았다. 5. 고온기 건물수량은 3차 예취시 8월 5일 예취구가 7월 15일과 7월 25일 예취구 보다 더 많았고 예취높이 3cm구가 6cm구와 l0cm구 보다 더 많았다. 그러나 4차 및 5차 예취시 건물수량은 7월 15일 예취구가 7월 25일과 8월 5일 예취구에 비하여 현저히 많았다. 본 시험의 결과를 종합하여 볼 때 여름철 고온기의 유리한 초지관리를 위해서는 예취시기에 관계없이 고온기 예취높이가 l0cm인 시험구가 재생, 탄수화물 축적 및 건물 생산량에서 바람직한 결과를 나타냈다.에 관계없이 무처리에 비해 발아율이 향상되었다. 평균발아 소요일수에 있어서도 Kinetin 과 NAA는 무처리보다 지연되는 경향이었으나 GA$_3$는 100 ppm 전처리시 무처리 대비 2.0일이 단축되었다. 6. PEG나 GA3의 종자 전처리는 수분장애 조건에서 공히 무처리에 비해 발아율이 향상되었고 평균발아 소요일수도 단축되어, 수분장애시 오차드그라스의 균일한 발아 유도와 발아속도를 개선하는데 효과가 있을 것으로 생각되나, 어떠한 처리에 있어서도 대조구의 무처리구 발아율(79.0%)을 능가하지 못하여 오차드그라스의 발아에 관한 수분장애 요소를 완전히 극복할 수는 없었다.>, $C_{l8:2}$, $C_{l8:1}$, $C_{18:2}$ 등이 주요 지방산으로 조직에 따라 약간씩 다른 경향을 보였다. 그리고 카테킨은 특히 혈청에서 $C_{20:5}$, $C_{22:6}$과 같은 고도불포화지방산의 함량을 유지시키는데 효과적임을 알 수 있었다. 이상의 결과를 미루어 볼 때 과산화된 지질의 섭취는 생체내 대사 이상을 유발할 가능성이 인식되었고 카테킨의 투여는 신선한 어유를 섭취한 경우 뿐만 아니고 이미 과산화된 어유를 섭취한 경우 뿐만 아니고 이미 과산화된 어유를 섭취한 경우에도 생체내에서 과산화 억제작용을 어느 정도 효과적으로 수행하는 것으로 나타나 앞으로 이의 효과적인 활용이 기대된다.다.nsidered to be due to the different food habits and environmental condition of the invertebrates.재강조될 필요가 있다. 이 두 역할개념 들을 교육을 통하여 효과적으로 가르칠

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유기물원이 다른 퇴비연용이 밭토양의 화학성 변화에 미치는 영향 (The Effect of Long-term Application of Different Organic Material Sources on Chemical Properties of Upland Soil)

  • 김종구;이경보;이상복;이덕배;김성조
    • 한국토양비료학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.239-253
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    • 1999
  • 본 연구는 밭 토양에서 종류가 상이한 퇴비시용이 토양 중 이화학성 변동에 미치는 영향을 구명하기 위하여 수행하였다. 밭토양 토성은 양토와 사양토를 공시하여 계분퇴비, 우분퇴비, 분뇨잔사 및 식품오니퇴비 등 4종을 사용하였다. 퇴비 시용량은 0, 40, $80Mg\;ha^{-1}$ 수준으로 처리하여 1994년부터 1997년도까지 4년간 시험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 밭 토양의 pH는 분뇨잔사 연용구에서 pH 4.4~5.0까지 감소되었으며, 다른 퇴비시용구는 무시용구에 비하며 증가되는 경향이었다. 밭 토양의 EC변화는 퇴비시용 후 20일경에 제일 높았다가 그후 40일까지 낮아진 후 일정한 수준을 유지하였다. 토양 중 가용성 질소함량은 퇴비 시용 초지에는 $NH_4-N$가, 후기에는 $NO_3-N$함량이 높은 비율로 용출 되었고, 퇴비종류별로는 분뇨잔사 시용구가 제일 높았다. 밭 토양의 유효인산은 양토에서는 토심 0~20cm 부위에, 사양토는 0~50cm 부위까지 집적되었다. 퇴비 연용에 의한 년간 누적량은 사양토가 양토보다 17%정도 더 많았다. 토양의 염기포화도는 퇴비 시용량이 많고 연용 회수가 많을수록 증가되었다. 양토의 무처리구 염기포화도는 45%인 반면에 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 4년간 연용한 처리구 87~97% 범위이었다. 사양토는 무처리구의 염기포화도가 30.4% 이었으나 퇴비 $80Mg\;ha^{-1}$을 3년간 연용한 처리구는 81~92%에 달하였다. 동일한 퇴비 시용 수준에서 연평균 염기포화도 증가율은 사양토가 양토보다 2.0~3.7배 더 높았다. 밭 토양 증 양이온은 퇴비 시용으로 무시용구에 비하여 Ca은 2배, K는 3~5배, Mg는 2~3배가 증가되었다. 토심별로는 0~20cm 부위에 가장 많이 포화되었으며, 토심이 깊어질수록 포화도는 낮아지는 경향이었다. 토양 중 중금속함량은 계분 및 우분퇴비 시용시는 무시용과 차이가 없었으나 분뇨잔사 시용으로 Ni, Fe, Cu, Zn 등이, 식품오니 시용구에서는 Ni, Cr 함량이 무시용보다 약간씩 증가되었다.

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Pseudomonas chlororaphis HS21에 의한 식물유로부터 Medium-Chain-Length Polyhydroxyalkanoates 생합성이 미치는 포도당 및 아크릴산의 첨가 효과 (Effects of Glucose and Acrylic acid Addition on the Biosynthesis of Medium-Chain-Length Polyhydroxyalkanoates by Pseudomonas chlororaphis HS21 from Plant Oils)

  • 정문규;윤혜선;김형우;남진식;정정욱;이영하
    • 미생물학회지
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    • 제41권3호
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    • pp.225-231
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    • 2005
  • 식물유를 탄소원으로 사용하여 medium-chain-length polyhydroxyalkanoates (MCL-PHAs)를 생산할 수 있는 Pseudomonas chlororaphis HS21을 대상으로 대사경로의 변화를 통하여 식물유의 MCL-PHA로의 전환율을 증진시키고 MCL-PHAs의 단위체 조성의 변화를 유도하기 위한 방안을 모색하였다. P. chlororaphis HS21의 MCL-PHAs 생합성은 세포생장과 동시에 일어나는 특징을 보였으며, 팜유를 유일 탄소원으로 사용한 회분배양의 결과 2.4 g/L의 건체량과 건체량의 $40.2\;wt{\%}$에 해당하는 MCL-PHAs를 얻을 수 있었다. 또한 생합성된 MCL-PHAs의 단위체는 3-hydroxyhexanoate($7.0\;mol{\%}$, 3-hydroxyoctanoate ($45.3\;mol{\%}$. 3-hydroxydecanoate ($39.0\;mol{\%}$), 3-hydroxydodecanoate ($6.8\;mol{\%}$) 및 3-hydroxytetradecanoate ($1.9\;mol{\%}$)로 구성되어 있었다. 식물유와는 달리 포도당과 같은 탄수화물은 P. chlororaphis HS21의 생장에는 이용되지만 MCL-PHAs의 생합성에는 거의 이용되지 못하는 탄소원임을 확인하고, 식물유와 함께 포도당을 보조기질로 공급한 결과 식물유의 MCL-PHAs로의 전환율이 크게 증가함으로써, PHA 생산에 직접적으로 이용되지 못하는 보조기질의 사용을 통하여 특정 기능기를 함유하는 기질로부터 해당 기능기를 갖는 MCL-PHAs를 효율적으로 생산할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 지방산의 ${\beta}-oxidation$ 회로를 방해하는 아크릴산을 첨가할 경우 아크릴산의 독성에 의하여 세포생장은 저해를 받지만 세포 내 MCL-PHAs의 축적율은 감소하지 않았으며, MCL-PHAs를 구성하는 단위체 중 3-hydroxydo-decanoate 및 3-hydroxytetradecanoate와 같이 탄소수가 보다 큰 단위체의 함량이 크게 증가하였다. 이러한 특징에 의해 해바라기유와 옥수수유로부터는 3-hydroxydodecenoate, 3-hydroxytetradecenoate와 같은 불포화 단위체의 함량이 크게 증가된 기능성 MCL-PHAs를 생산할 수 있었다. 이러한 결과는 아크릴산의 첨가와 같은 PHA 대사경로의 인위적 변화가 새로운 단위체 조성을 갖거나 기능기를 가짐으로써 독특한 물성을 지니는 신규의 MCL-PHAs 개발에 유용할 수 있음을 보여준다.