• 제목/요약/키워드: kinetics

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활성탄에 흡착된 페놀의 아세톤 탈착 모델에 대한 연구 (Mathematical Modelling of Phenol Desorption from Spent Activated Carbon by Acetone)

  • 김승도;오영진
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권12호
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    • pp.2115-2123
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    • 2000
  • 본 연구는 활성탄 피흡착물인 페놀의 아세톤에 의한 탈착모델 및 탈착 동역학을 결정하여 활성탄으로부터 페놀이 탈착되는 현상을 구명하는데 그 목적을 두고 있다. 아세톤에 의한 페놀의 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 $k_e$는 온도의 함수로서 다음과 같이 표현된다: $k_e(T)=0.1{\cdot}exp(797.297/T)$. 또한 Freundlich 등온탈착 평형반응상수인 n은 약한 온도함수로서 $50^{\circ}C$ 이하에서는 용도에 따라 큰 영향을 받지 않으나, $100^{\circ}C$ 이상에서는 5% 이상 차이가 나기 때문에 온도에 대한 보정치를 적용하는 것이 필요하다. 페놀 탈착모델은 활성탄 표면에서의 탈착반응을 제한반응으로 가정하였으며, 탈착반응상수 ($k_d$)는 실험치와 모델 이론치의 최적합도에서 결정하였고, Arrhenius 관계식으로 다음과 같이 표현된다: $k_d( sec^{-1})=0.0479{\cdot}exp(-3037/T)$. 모델에서 결정한 $k_d$값을 검증하기 위해 다른 반응조건에서의 실험결과와 이론치를 비교하였으며, 두 값의 차이가 5% 이내인 것을 미루어 본 연구에서 설정한 탈착반응모델이 타당한 것으로 추정된다. 본 모델을 이용한다면 특정조건(온도, 용매 부피, 활성탄 양, 페놀 초기 흡착량)에서의 재생시간과 재생율을 결정할 수 있으며, 본 실험에서 사용한 조건에 근거한 재생시간과 재생율을 온도의 함수로서 표현할 수 있다: (1) 재생시간 : ${\tau}_{reg}(hr)=-0.08130T_c+8.4775$, (2)재생율 : ${\eta}(%)=0.2210T_c+83.745$. 이 식을 적용하는 경우 반응온도 15, 55, $100^{\circ}C$에서 재생시간은 각각 7, 4.2, 0.35시간. 한편 재생율은 87, 96, 99%로 결정할 수 있다.

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정수처리용 생물활성탄(BAC) 부착 박테리아를 이용한 회분식 반응기에서의 Geosmin 생분해 특성 (Characteristics of Biodegradation of Geosmin using BAC Attached Bacteria in Batch Bioreactor)

  • 손희종;정철우;최영익;장성호
    • 대한환경공학회지
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    • 제32권7호
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    • pp.699-705
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    • 2010
  • 3가지 재질의 생물활성탄 부착 박테리아들을 부리 동정한 결과 총 9종류의 부착 박테리아가 동정되었다. Pseudomonas 속이 차지하는 비율이 평균 56.5%로 나타나 가장 높은 우점비율을 나타내었고, 다음으로 Pasteurella속 18.9%, Chryseomonas 속 4.0%, Agrobacterium속 3.5%, Aeromonas속 2.0% 순으로 검출되었다. 순수 분리된 9종의 박테리아들의 성장곡선을 조사한 결과 24~96시간 내에 최대의 생체량을 나타내어 geosmin을 유기탄소원으로 활용하는 능력이 뛰어난 것으로 조사되었다. $4^{\circ}C$$25^{\circ}C$의 운전조건에서 geosmin에 대한 생분해능을 조사한 결과 Pseudomonas vesicularis, Pseudomonas fluorescens, Agrobacterium radiobacter 및 Stenotrophomonas maltophilia 등이 뛰어난 생분해율을 나타낸 반면 Chryseomonas luteola, Spingomonas paucimobilis, Spirillum spp. 등은 비교적 낮은 geosmin 생분해능을 나타내었다. Geosmin의 생분해능은 수온이 $4^{\circ}C$일 경우 생분해율 속도상수가 $0.00006{\sim}0.00020\;hr^{-1}$의 범위에서 $25^{\circ}C$에서는 $0.0043{\sim}0.0046\;hr^{-1}$의 범위로 나타나 수온 상승에 따라 큰 폭으로 증가하였으며, 또한 투입된 geosmin의 농도가 10~10,000 ng/L로 증가할수록 생분해율 속도상수도 $0.0003{\sim}0.0882\;hr{-1}$로 증가하였다.

적출된 토끼와 자라심장에서의 $Ca^{++}$ Pool ($Ca^{++}$ Polls in Isolated Rabbit and Turtle Heart)

  • 김인교;이중우;강두희
    • The Korean Journal of Physiology
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    • 제9권1호
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    • pp.13-22
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    • 1975
  • From the study of movements of $Ca^{++}$ in frog cardiac muscle, Niedergerke (1963) postulated that $Ca^{++}$ necessary for the cardiac contraction is stored in a specific pool. Langer et al (1967) and DeCaro (1967) also found a close relationship between the change of $Ca^{++}$ flux kinetics and the change of contractile force. According to the studies of several investigators, Ca II (Bailey and Dressel 1968) or phase I and II (Langer 1965, Langer et al 1967, 1971) in the $Ca^{++}$ washout curve was associated with cardiac contractility. This investigation was aimed to elucidate the anatomical region of the contractile active $Ca^{++}$ pool. At the same time, it was assumed in this study that $Ca^{++}$ in the sarcoplasmic reticulumn represents one of the major intracellular $Ca^{++}$ pool and cardiac contractility was also dependent on the intracellular $Ca^{++}$ concentration. Consequently, this experiment was performed at different temperatures to activate to activate inhibit the deactivating process of activated $Ca^{++}$ in the intracellular space to see if changes in the contractility decay curve existed at different temperatures. The isolated hearts of rabbits and turtles (Amyda maackii) were attached to the perfusion apparatus according to the method employed by Bailey and Dressel (1968). The isolated hearts were initally perfused with a full Ringer solution containing 2 mg/ml of inulin for 1 hr, and then $Ca^{++}$ and inulin-free Ringer solution was perfused while the isometric tension was recorded and a serial sample of perfusion fluid dripping from the cardiac apex was collected for 10 sec throughout experimental period. The above procedure was performed at $23^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and $38^{\circ}C$ on the rabbit heart and $10{\sim}13^{\circ}C$, $10^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $30^{\circ}C$ and $35^{\circ}C$ on the turtle heart. After determination of $Ca^{++}$ and inulin concentration of the samples, the $Ca^{++}$, inulin washout curve and the contractile tensin decay curve were analysed according to the method of Riggs (1963). The results were summarized as follows; 1. In the rabbit heart, there are 2 inulin compartments, 3 $Ca^{++}$ compartments and sing1e exponential decay of contractile tension. In the turtle heart, there are $1{\sim}2$ inulin compartments, $1{\sim}2$ $Ca^{++}$ compartments and $1{\sim}2$ phases of contractile tension decay. The fact that the inulin space was divided into 3 compartments in the washout curve in these hearts indicates the presence of heterogeneity in cardiac perfusion, i.e., overfused and underperfused area. 2. Ca I a9d Ca II in these hearts were found to have $Ca^{++}$ in the ECF compartments because their half times in the washout curves were far smaller than those of the inulin washout curves in the rabbit heart and similar to those of the inulin washout curves in the turtle heart. Ca III in the rabbit heart may have originated from the intracellular $Ca^{++}$ store. But no Ca III in the turtle heart was found. This may be due to the fact that the iutracellular $Ca^{++}$ pool in the turtle heart was too small to detect using this experimental procedure since sarcoplasmic reticulumn in the turtle heart is poorly developed. 3. In the rabbit heart, there were no chages in the half time of Ca I, Ca II, inulin I and inulin II at different temperatures, but the half time of Ca III was significantly prolonged at lower temperatures, and the half time of the contractile tension decay tended to be prolonged at lower temperatures but this was not significant. In the turtle heart, there were no changes in the half time of Ca I, Ca II, inulin 1, inulin II and phase I of the contractile tension decay at different temperatures, but the half time of phase II of the contractile tension decay was significantly prolonged at lower temperatures. This finding indicates that intracellu!ar $Ca^{++}$ in these hearts was also responsible particulary for maintaining the cardiac contractility at the lower temperatures. 4. The half times of contractile tension decay were shorter than those of Ca II in the $Ca^{++}$ washout curves in both animal hearts. According to the above results it was shown that $Ca^{++}$ in ECF is primarily and $Ca^{++}$ in the intracellular space is partially associated with the cardic contractility.

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횐쥐의 대장점막에 Paclitaxel(Taxol)과 방사선조사의 효과 (Effect of the Paclitaxel and Radiation on the Large Bowel Mucosa of the Rat)

  • 이경자
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제17권1호
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    • pp.57-64
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    • 1999
  • 목적 : Paclitaxel(Taxol)은 미소관의 집합을 촉진시키고 분해를 방지하여 세포주기 중 유사분열을 정지시킴으로써 방사선조사와 병용할 경우 방사선감작제로서의 가능성이 있다. 흰쥐의 대장점막에서 paclitaxel이 방사선의 효과에 미치는 영향을 파악하기 위하여 본 실험을 시도하였다. 대상 및 방법 :실험군은 세군으로 나누어 paclitaxel 단독군은 paciltaxel 10mg/kg을 복강내 1회 주입하였고, 방사조사 단독군은 8Gy를 전복부에 단일조사하였으며, paclitaxel과 방사선 병용군은 paclitaxel(10mg/kg)을 복강내 주입 후 24시간에 방사선조사 단독군과 동일한 방법으로 조사하였다. 실험완료 후 대장점막에서 유사분열수, apoptosis와 기타 점막의 변화를 시간별로(6시간$\~$5일) 비교관찰하였다. 결과 : Paclitaxel 주입시 대장점막에서 유사분열의 빈도는 증가되지 않았고 apoptosis는 주입 후 24시간에 관찰할 수 있었으며, 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소는 paclitaxel 주입 후 6시간부터 3일까지 심하게 보였다. 방사선 조사 단독시 apoptosis는 6시간과 24시간에 관찰할 수 있었으며, 대장점막의 소수포형성, 비정형성 잊 배상세포의 감소는 24시간에 보이기 시작하여 3일에 심하게 보였다. Paclltaxel 주입 후 24시간에 방사선조사하여 apoptosls는 3일에 나타났으며 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소는 6시간부터 3일까지 나타났다. Paclitaxel과 방사선의 병용군에서 방사선조사 단독군에 비하여 apoptosis는 증가되지 않았으나, 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소는 6시간과 24시간에 증가되었으며(P<0.05), 이것은 방사선과 paclitaxel의 각각의 세포독성의 첨가효과가 있었다. 결론 : 흰쥐 대장에서 paclitaxel은 유사분열에 영향을 미치지 않았으나, 방사선조사에 의한 세포손상과 동일한 변화로 apoptosis, 소수포형성, 비정형성 및 배상세포의 감소를 유발하였다. Paclitaxel과 방사선조사 병용군에서 대장점막에 소수포형성, 비정형성 및 배상세포 감소가 방사선조사 단독군에 비하여 현저히 증가되어 paclitaxel은 방사선에 대하여 첨가효과가 있었다.

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혈소판유래성장인자를 함유한 Chitosan/Calcium Metaphosphate의 골조직재생효과에 관한 연구 (The Effect of Platelet Derived Growth Factor - BB Loaded Chitosan/Calcium Metaphosphate on Bone Regeneration)

  • 이승열;설양조;이용무;이주연;이승진;김석영;구영;류인철;한수부;최상묵;정종평
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제31권1호
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    • pp.1-23
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    • 2001
  • Chitosan is biodegradable natural polymer that has been demonstrated its ability to improve wound healing, and calcium metaphosphate(CMP) is a unique class of phosphate minerals having a polymeric structure. In this study, chitosan/CMP and platelet derived growth factor(PDGF-BB) loaded chitosan/CMP sponges were developed, and the effect of the sponges on bone regeneration and their possibility as scaffolds for bone formation by three-dimensional osteoblast culture were examined. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponges were prepared by freeze-drying of a mixture of chitosan solution and CMP powder, and soaking in a PDGF-BB solution. Fabricated sponge retained its 3-dimensional porous structure with $100-200\;{\mu}m$ pores. The release kinetics of PDGF-BB loaded onto the sponge were measured in vitro with $^{125}I-labeled$ PDGF-BB. In order to examine their possibility as scaffolds for bone formation, fetal rat calvarial osteoblastic cells were isolated, cultured, and seeded into the sponges. The cell-sponge constructs were cultured for 28 days. Cell proliferation, alkaline phosphatase activity were measured at 1, 7, 14 and 28 days, and histologic examination was performed. In order to examine the effect on the healing of bone defect, the sponges were implanted into rat calvarial defects. Rats were sacrificed 2 and 4 weeks after implantation and histologic and histomorphometrical examination were performed. An effective therapeutic concentration of PDGF-BB following a high initial burst release was maintained throughout the examination period. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponges supported the proliferation of seeded osteoblastic cells as well as their differentiation as indicated by high alkaline phosphatase activities. Histologic findings indicated that seeded osteoblastic cells well attached to sponge matrices and proliferated in a multi-layer fashion. In the experiments of implantation in rat calvarial defects, histologic and histomorphometric examination revealed that chitosan/CMP sponge promoted osseous healing as compared to controls. PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponge further echanced bone regeneration. These results suggested that PDGF-BB loaded chitosan/CMP sponge was a feasable scaffolding material to grow osteoblast in a three-dimentional structure for transplantation into a site for bone regeneration.

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STRAIN AND TEMPERATURE CHANGES DURING THE POLYMERIZATION OF AUTOPOLYMERIZING ACRYLIC RESINS

  • Ahn Hyung-Jun;Kim Chang-Whe;Kim Yung-Soo
    • 대한치과보철학회지
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    • 제39권6호
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    • pp.709-734
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    • 2001
  • The aims of this experiment were to investigate the strain and temperature changes simultaneously within autopolymerzing acrylic resin specimens. A computerized data acquisition system with an electrical resistance strain gauge and a thermocouple was used over time periods up to 180 minutes. The overall strain kinetics, the effects of stress relaxation and additional heat supply during the polymerization were evaluated. Stone mold replicas with an inner butt-joint rectangular cavity ($40.0{\times}25.0mm$, 5.0mm in depth) were duplicated from a brass master mold. A strain gauge (AE-11-S50N-120-EC, CAS Inc., Korea) and a thermocouple were installed within the cavity, which had been connected to a personal computer and a precision signal conditioning amplifier (DA1600 Dynamic Strain Amplifier, CAS Inc., Korea) so that real-time recordings of both polymerization-induced strain and temperature changes were performed. After each of fresh resin mixture was poured into the mold replica, data recording was done up to 180 minutes with three-second interval. Each of two poly(methyl methacrylate) products (Duralay, Vertex) and a vinyl ethyl methacrylate product (Snap) was examined repeatedly ten times. Additionally, removal procedures were done after 15, 30 and 60 minutes from the start of mixing to evaluate the effect of stress relaxation after deflasking. Six specimens for each of nine conditions were examined. After removal from the mold, the specimen continued bench-curing up to 180 minutes. Using a waterbath (Hanau Junior Curing Unit, Model No.76-0, Teledyne Hanau, New York, U.S.A.) with its temperature control maintained at $50^{\circ}C$, heat-soaking procedures with two different durations (15 and 45 minutes) were done to evaluate the effect of additional heat supply on the strain and temperature changes within the specimen during the polymerization. Five specimens for each of six conditions were examined. Within the parameters of this study the following results were drawn: 1. The mean shrinkage strains reached $-3095{\mu}{\epsilon},\;-1796{\mu}{\epsilon}$ and $-2959{\mu}{\epsilon}$ for Duralay, Snap and Vertex, respectively. The mean maximum temperature rise reached $56.7^{\circ}C,\;41.3^{\circ}C$ and $56.1^{\circ}C$ for Duralay, Snap, and Vertex, respectively. A vinyl ethyl methacrylate product (Snap) showed significantly less polymerization shrinkage strain (p<0.01) and significantly lower maximum temperature rise (p<0.01) than the other two poly(methyl methacrylate) products (Duralay, Vertex). 2. Mean maximum shrinkage rate for each resin was calculated to $-31.8{\mu}{\epsilon}/sec,\;-15.9{\mu}{\epsilon}/sec$ and $-31.8{\mu}{\epsilon}/sec$ for Duralay, Snap and Vertex, respectively. Snap showed significantly lower maximum shrinkage rate than Duralay and Vertex (p<0.01). 3. From the second experiment, some expansion was observed immediately after removal of specimen from the mold, and the amount of expansion increased as the removal time was delayed. For each removal time, Snap showed significantly less strain changes than the other two poly(methyl methacrylate) products (p<0.05). 4. During the external heat supply for the resins, higher maximum temperature rises were found. Meanwhile, the maximum shrinkage rates were not different from those of room temperature polymerizations. 5. From the third experiment, the external heat supply for the resins during polymerization could temporarily decrease or even reverse shrinkage strains of each material. But, shrinkage re-occurred in the linear nature after completion of heat supply. 6. Linear thermal expansion coefficients obtained from the end of heat supply continuing for an additional 5 minutes, showed that Snap exhibited significantly lower values than the other two poly(methyl methacrylate) products (p<0.01). Moreover, little difference was found between the mean linear thermal expansion coefficients obtained from two different heating durations (p>0.05).

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내독소 투여에 의한 Kupffer 세포의 미세형태학적 해독반응 (Fine Structure and Detoxification Kinetics in Kupffer Cells after Injection of Endotoxin in Rats)

  • 최준혁;최원희;이태숙
    • Journal of Yeungnam Medical Science
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    • 제10권2호
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    • pp.313-337
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    • 1993
  • 내독소에 의한 간 상해 때 Kupffer 세포의 역할과 작용 기전을 규명하기 위하여 내독소 (Escherichia coli 026 : B6 lipopolysaccharide)를 Sprague-Dawley rat에 체중 100g 당 1.5mg을 복강내에 투여하여 15분, 30분, 1시간, 2시간, 4시간, 8시간, 16시간, 24시간, 72시간, 120시간 후 Kupffer세포의 형태학적 변화를 광학 및 전자현미경적으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 광학현미경적 소견으로는 내독소 투여 15분 후 부터 Kupffer 세포 수의 증가와 비대가 관찰되었으며 시간이 경과함에 따라 더욱 심해졌고, 동모양혈관내 호중구, 적혈구 및 섬유소의 침윤이 관찰되었다. 4시간 후에는 동모양혈관의 울혈과 확장이 관찰되었고 호중구외에도 호산구 및 림프구 등의 염증세포가 침윤되었다. 72시간 후 울혈은 감소되었고, 120시간 경과 후 Kupffer 세포의 수는 증가하였지만 형태학상 대조군과는 큰 차이는 없었다. 전자현미경적 소견으로는 내독소 투여 15분 후부터 Kupffer 세포에서는 포음소포의 증가와 일차 리소솜과 이차 리소솜의 수와 크기의 증가가 관찰되었으며 시간이 경과함에 따라 더욱 심해졌다. 진정염색질이 증가하였고 무과립형질내세망의 증가와 종창, 과립형질내세망의 종창, 골지복합체의 종창 및 폴리리보솜이 관찰되었다. 사립체의 종창, 전자밀도 저하 및 능선의 소실이 관찰되었고, 혈소판과 섬유소의 응집으로 인한 미소혈전이 동모양혈관내에서 관찰되었다. 72시간 후 Kupffer 세포의 이차리소솜이 감소되었으며, 120시간후 Kupffer 세포는 형태학적으로 대조군과 큰 차이는 없었다. 간세포는 1시간 후 지방변성이 보였고, 16시간 후에는 저산소성 공포 및 괴사가 관찰되었다. 이상의 성적을 종합하면 Kupffer 세포는 음세포작용에 의해 내독소를 탐식하고 진정염색질의 양의 증가와 세포소기관의 증가에 의해 활성화되어 리소솜의 형성을 증가시켜 내독소를 분해하고 해독화하여 간세포의 방어에 중요한 역할을 하며 내독소에 의한 간 상해는 간세포에 대한 직집적인 독성작용이라기 보다는 이러한 Kupffer 세포의 탐식과 분해하는 기능부전과 동모양혈관내 미소혈전 형성에 의한 허혈이 간 상해를 일으키는데 관여하였을 것으로 생각되었다.

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Cinnamonitrile의 알카리 가수분해(加水分解) 반응(反應)메카니즘 (II) (Kinetics and Mechanism of Alkalie Hydrolysis of Cinnamonitrile (II))

  • 성낙도;정우진;권기성;박병관
    • 농업과학연구
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    • 제10권2호
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    • pp.354-364
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    • 1983
  • pH 7.0~14.0의 중성에서 강염기성 용액에 이르는 넓은 pH 범위에서 Cinnamonitrile의 알카리 가수분해 반응속도 상수를 $25^{\circ}C$의 50% methanol 물 혼합용매로 부터 측정하여 실험사실을 잘 설명할 수 있는 반응 속도식을 유도하여 가수분해 반응 메카니즘을 제안하고, 반응 속도론적으로 고찰 검토하였으며 (Z)형의 형태에 관하여 분자의 안정성과 반응성을 알아보기 위하여 cinnamonitrile의 분자궤도 함수를 EHT와 CNDO/2방법으로 계산하였다. (1) Cinnamonitrile의 전체 에너지 계산 결과로부터 ${\theta}_1$ 회전에 따르는 형태의 안정도는 (E)형을 포함하여 (E)-planar > (E)-gauche > (Z)-gauche > (Z)-planar이였고 (E)-gauche와 (Z)-gauche의 에너지 차는 1.94Kcal/mole이였다. 따라서 반응은 가장 안정한 (E)-planar의 $C_7({\alpha})$ 원자에 chydroxide 이온이나 물분자의 첨가로 ${\alpha}C-{\beta}C$ 결합이 분열하게 된다. (2) pH7.0~14.0 범위에서 측정한 반응속도상수로 부터 유도된 전체 반응속도식은 다음과 같다. $$k_t=k_o+k^{\prime}[OH^-]=({\frac{1.41{\times}10^{-14}+1.21{\times}10^{-7}/[H_3O^+]}{2.65{\times}10^{-7}+1.64/[H_3O^+]})+9.14{\times}10^9/[H_3O^+]$$ (3) 분자 궤도함수의 계산 결과와 반응 속도식을 토대로 하여 pH10.0~14.0에서는 hydroxide 이온의 첨가로 가수분해가 진행되는 Scheme(I)과 같은 Michael형의 친핵성 첨가반응 메카니즘을 그리고 pH7.0~10.0사이의 중성 용액중에서는 물분자의 첨가로 반응이 진행되는 Scheme(II)와 같은 가수분해 반응메카니즘을 제안하였다. (4) pH10.0~12.0사이의 약 알칼리성 용액중에서는 Scheme(I)과 Scheme(II)의 두 반응이 서로 경쟁적으로 일어나는 대단히 복잡한 일련의 가수분해 반응이 진행됨을 알았으며 분해 생성물은 공히 benzaldehyde와 methylnitrile 그리고 acetic acid 이였다. 앞으로의 과제는 cinnamonitrile 의 ${\alpha}{\cdot}{\beta}$ 탄소불포화 이중결합에 미치는 치환기에 의한 자유에너지 직선성의 상관관계와 물 L-cysteine 및 hydrogene cyanide 등의 서로 다른 친핵체들과의 반응으로 부터 이들의 친핵 첨가반응성을 검토하고자 한다.

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식육추출가공품 중 갈비탕에서의 Staphylococcus aureus 성장예측모델 개발 (Development of a predictive model describing the growth of Staphylococcus aureus in processed meat product galbitang)

  • 손나리;김안나;최원석;윤상현;서수환;주인선;김순한;곽효선;조준일
    • 한국식품과학회지
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    • 제49권3호
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    • pp.274-278
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    • 2017
  • 본 연구는 축산물에 대하여 쉽게 오염될 수 있는 S. aureus에 대해 축산제품에 속하는 식육추출가공품 중 갈비탕에 대해 식중독 예방과 식품의 안전성을 확보하기 위하여 Baranyi model을 이용하여 성장 예측모델을 개발하였다. DMFit 프로그램을 이용하여 S. aureus의 유도기(LPD)와 최대성장률(${\mu}_{max}$, maximum specific growth rate)을 산출하였다. S. aureus의 성장곡선은 4, 10, 20, $37^{\circ}C$의 보관 온도에서 측정하였다. Baranyi model의 LPD의 값은 4, 10, 20, $37^{\circ}C$의 저장 온도에서 각각 256.04, 152.60, 5.41, 3.78 h으로 온도에 반비례 한 것으로 나타났다. 또한 ${\mu}_{max}$의 값은 4, 10, 20, $37^{\circ}C$의 저장 온도에서 각각 0.003, 0.007, 0.258, $0.528logCFU/g{\cdot}h$으로 온도에 비례 한 것으로 나타났다. 또한 일차식의 적합성을 나타내는 $R^2$ 값은 모두 0.9 이상으로 나타나 실험값과 예측값의 상관관계가 높은 것을 알 수 있었다. RMSE 값은 0.39로 비교적 0에 근접하게 나타난 것을 볼 수 있으며 개발된 예측모델의 적합성이 높다고 할 수 있다. 따라서 개발된 모델을 이용할 경우 식육추출가공품 중 갈비탕의 다양한 생산 환경과 온도에 따라 S. aureus의 성장을 예측할 수 있을 것이라고 사료된다. 갈비탕을 생산, 보관 및 판매하는 산업체에서 널리 활용할 수 있을 것이라고 생각되며 이를 위해평가에서 또한 충분히 활용가능 할 것이라고 생각되어진다.

조류배양을 통한 이산화탄소 및 암모니아의 동시처리 (Simultaneous Treatment of Carbon Dioxide and Ammonia by Microalgal Culture)

  • 윤영상;박종문
    • KSBB Journal
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    • 제14권3호
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    • pp.328-336
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    • 1999
  • 본 연구에서는 제철소에서 배출되는 산업폐수를 이용하여 미세조류를 성공적으로 배양하였으며 이에 대한 모델링 연구를 통해 이산화탄소의 고정화 및 암모니아의 제거효율에 미치는 환경인자에 대하여 살펴보고 실제 옥외배양에서의 성능을 평가하고자 하였다. Bottle에서의 배양을 통해 산업폐수에서 미세조류가 성장하면서 암모니아를 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한 이때 타양미생물의 성장은 미세조류의 성장에 비해 미미하였으므로 건조중량으로부터 고정화된 이산화탄소를 계산할 수 있었다. Raceway pond의 회분식운전 결과로부터 조류성장에 대한 모델을 구축하고 관계되는 parameter를 결정할 수 있었으며 이로부터 실제 옥외에서의 빛의 세기에서 고정화된 이산화탄소의 누적량 및 암모니아의 제거를 계산할 수 있었다. 그 결과 60 klux이상의 빛에서는 암모니아가 완전히 제거될 수 있다는 결과를 얻었으며 빛의 세기가 증가할 수록 성능이 향상되지만 빛에너지에 대한 효율은 감소하는 경향을 발견하였다. Raceway pond의 실제 옥외운전을 모사하기 위한 반연속식 배양실험에서는 dilution rate이 증가할 때 이산화탄소의 고정화율 및 암모니아의 제거율이 증가하나 암모니의 제거효율은 감소하는 경향을 얻었다. 또한 raceway pond의 옥외배양시 빛의 세기 및 폐수의 깊이, dilution rate에 따른 성능변화를 모델로 이용하여 계산하였는데 결과적으로 하루에 12시간동안 100klux의 태양빛이 공급되는 조건에서 raceway pond를 운전할 때 최적의 dilution rate은 0.425$day^{-1}$이며 이러한 조건에서 24.7 g$m^{2}day^{-1}$의 속도로 이산화탄소를 고정할 수 있는 것으로 평가되었다. 또한 이러한 조건에서 암모니아는 0.52 g $NH_3-Nm^{-2}day^{-1}$의 속도로 제거될 수 있으며 배출수증의 암모니아농도는 폐수의 깊이에 따라 크게 변화하는 것으로 나타났다.

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