• 제목/요약/키워드: polar energy

검색결과 343건 처리시간 0.032초

팔당호 난분해성 유기물에 대한 조류기원 유기물의 기여 (Algal Contribution to the Occurrence of Refractory Organic Matter in Lake Paldang, South Korea: Inferred from Dual Stable Isotope (13C and 15N) Tracer Experiment)

  • 이연정;하선용;허진;신경훈
    • 생태와환경
    • /
    • 제52권3호
    • /
    • pp.192-201
    • /
    • 2019
  • 효과적인 물환경관리계획을 수립하기 위해서는 다양한 기원의 유기물이 난분해성 유기물 농도 증가에 영향을 줄 수 있는지 여부를 파악하는 것이 중요하다. 특히 상당량의 광합성 산물은 식물플랑크톤에 의해 매일 생성되고 있지만, 이들이 수계 내 난분해성 유기물에 기여하는지에 대한 정보는 부족하다. 본 연구에서는 $^{13}C$$^{15}N$ 추적자 첨가실험을 통해 조류기원 유기물이 생분해(60일, 암배양) 및 산화제(과망간산칼륨) 처리 후 분해되지 않고 잔존하는지 여부를 확인하였다. 생분해 실험 결과 광합성을 통해 생성된 총 유기탄소($TO^{13}C$), 입자성 유기탄소($PO^{13}C$), 입자성 질소($P^{15}N$)는 각각 26%, 20%, 17%가 비 생분해성 유기물로 잔존하였다. 또한 상당량의 $PO^{13}C$가 과망간산칼륨에 의해 산화되지 않고 잔존하였다(초기: 12%, 60일 암배양 후: 38%). 이는 미생물에 의해 사용된 후 남아있는 조류기원 유기물이 난분해성 유기물에 기여할 수 있음을 의미한다. 또한 미생물에 의해 변형된 조류기원 유기물의 양은 COD 산화율 및 유기물 지표 간 격차에 영향을 줄 것으로 사료된다.

13C 추적자를 이용한 팔당호 수변역 부유 및 부착조류의 일차생산력과 광합성 색소 생산속도 연구 (Primary Productivity and Photosynthetic Pigment Production Rates of Periphyton and Phytoplankton in Lake Paldang using 13C Tracer)

  • 민준오;하선용;허진;신경훈
    • 생태와환경
    • /
    • 제52권3호
    • /
    • pp.202-209
    • /
    • 2019
  • 팔당호 수변지역 내 부유조류와 부착조류의 일차생산력은 부착조류의 일차생산력이 더 높게 나타났다. 따라서 수변 지역이나 하천에서는 부착조류에 의한 유기물 생성이 주요한 수생태계 에너지 공급원이 될 것으로 판단된다. 본 연구를 통해 국내에서 처음으로 지표색소의 생산속도 분석결과가 제시되었는데 향후 일차생산력을 측정하는 데 있어서 조류의 총 일차생산력으로 국한된 측정 방법을 좀 더 세분화하여 특정 조류의 기여도 및 개별 생산력을 판단하는 데 유용하게 사용될 것으로 사료된다.

Bacillus sp. MR2에 의한 망간단괴의 생물용출 (Bioleaching of Mn(II) from Manganese Nodules by Bacillus sp. MR2)

  • 최성찬;이가화;이홍금
    • 미생물학회지
    • /
    • 제45권4호
    • /
    • pp.411-415
    • /
    • 2009
  • 비황화광물인 망간단괴에서 일부 미생물은 비효소학적 과정을 통해 간접적으로 망간(II)을 용출시킬 수 있다. 이때 환원적 용해를 일으킬 수 있는 대사산물의 생성을 위해 제공되는 탄소 및 에너지원인 glucose, sucrose, galactose 등은 생물용출 기술의 장점인 경제성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 저렴한 탄소 및 에너지원으로 corn starch를 이용하면서 망간(II) 용출능력을 지닌 종속영양 미생물로서 Bacillus sp. MR2에 의한 망간(II)의 용출 특성을 알아보았다. 망간(II)의 용출은 MR2의 생장에 수반되어 일어났으며[25.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$], 24시간 이후에는 생성된 망간(II)의 일부가 망간단괴 입자에 다시 흡착되는 경향을 보였다. 분쇄물을 dialysis tube (MWCO 12,000)에 넣어 MR2와의 접촉을 막았을 때도 유사한 정도의 결과[24.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$]를 보여 세포와 망간단괴의 직접적 접촉이 필요 없이 세포외 분비물질에 의해 환원적 용해가 일어남을 알 수 있었다. 실험에 적용된 영향요인들의 범위에서 최적 용출조건을 분석한 결과, $25\sim35^{\circ}C$, pH 5~7, 접종밀도 1.5~2.5% (v/v), 분쇄물의 농도 2~3 g/L 및 입자크기 <75 ${\mu}m$일 때가 가장 효율이 높았다. 비록 입자의 크기가 작을수록 망간(II) 용출속도가 증가했지만 분쇄에 더 많은 에너지가 요구되므로 경제성을 고려한다면 <212 ${\mu}m$가적절한 수준으로 제시될 수 있었다. 이상의 효율적인 망간단괴의 용출 조건 규명은 기존의 물리화학적 금속 회수기술에 비해 적은 비용과 에너지가 요구되는 환경친화적 생물용출 기술의 진보에 도움을 줄 것으로 기대된다.

수제 접촉각 측정기와 영상 분석 프로그램을 이용한 표면에너지의 측정 (Determination of Surface Energy by Means of Home-Made Goniometer and Image Analyzing Software for Contact Angle Measurement)

  • 조서린;조한국
    • 대한화학회지
    • /
    • 제57권4호
    • /
    • pp.432-438
    • /
    • 2013
  • 기초 화학 실험에서 쉽게 만들고 운용할 수 있는 접촉각 측정기를 구성했다. LED 손전등과 시료 거치대, 디지털 카메라를 광학보드에 고정했고, 시료부는 양쪽에 구멍이 뚫린 암실 상자로 덮었다. 공개된 영상분석 프로그램(ImageJ)과 플러그인(Drop_analysis)을 이용해서 고체 표면 위에 형성된 액체 방울의 사진으로부터 접촉각을 측정했다. 구성된 측정기와 해석 프로그램을 이용해 여러 액체와 다양한 표면에서의 접촉각을 측정해 측정기의 성능을 확인했다. 측정된 $H_2O$$CH_2I_2$ 접촉각으로부터 결정된 고체의 표면에너지들은 알려진 값들과 대체로 일치하며 표면의 특성과 개질, 비극성 및 극성 기여도 등을 충실히 보여준다. 이 논문에 소개된 수제 접촉각 측정기와 측정법을 활용해 기초 화학을 배우는 학생들이 젖음성, 친수성, 발수성 등 표면 특성들과 분자 간 상호작용을 이해하고 관련된 힘의 평형, 광학, 수식의 전개 등을 경험할 수 있다.

탄소섬유 강화 에폭시 수지 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면특성에 미치는 SiC 표면처리 영향 (Effect of Surface Treated SiC on Thermal Stability and Mechanical Interfacial Properties of Carbon Fiber/Epoxy Resin Composites)

  • 박수진;오진석;이재락;이경엽
    • Composites Research
    • /
    • 제16권3호
    • /
    • pp.25-31
    • /
    • 2003
  • 본 연구에서는 화학적 표면처리에 따른 탄화규소(SiC)의 표면특성 변화가 탄소섬유강화 에폭시 복합재료의 열안정성 및 기계적 계면물성에 미치는 영향을 조사하였다. 표면처리된 탄화규소의 표면특성은 산ㆍ염기도와 접촉각 측정을 통하여 알아보았으며, 열안정성은 TGA를 이용하여 조사하였다. 제조한 복합재료의 기계적 계면물성은 ILSS와 임계세기인자($\textrm{K}_{IC}$), 그리고 critical strain energy release rate($\textrm{G}_{IC}$)를 통하여 고찰하였다. 실험 결과 산 처리된 SiC(A-SiC)는 미처리된 SiC(V-SiC)나 염기처리된 SiC(B-SiC)에 비하여 산도가 증가하였다. 접촉각 측정 결과, 화학적 표면처리는 극성요소의 증가에 기인하는 SiC의 표면자유에너지를 증가시켰다. 이와 같은 물성들은 양극산화로 향상되어졌는데, 이는 좋은 젖음성이 최종 복합재료의 섬유와 매트릭스 사이의 계면결합력을 증가시키는데 중요한 역할을 하기 때문인 것으로 사료된다.

산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막의 기체차단성 평가 및 활용 (Graphene Oxide/Polyimide Nanocomposites for Gas Barrier Applications)

  • 유병민;이민용;박호범
    • 멤브레인
    • /
    • 제27권2호
    • /
    • pp.154-166
    • /
    • 2017
  • 식품 포장, 전자 기기 등에 활용되고 있는 고분자 기반 기체 차단성 필름은 경량성, 낮은 제조 원가, 높은 가공성으로 인하여 많은 주목을 받고 있다. 특히 전자기기에 활용되기 위하여, 기체 차단 필름은 매우 높은 수준의 기체 차단성을 요구받고 있다. 하지만 현재 수준의 고분자 기반 기체 차단 필름은 다른 소재와 비교하여 상대적으로 높은 수준의 기체 투과유량을 보이고 있다. 따라서 기존의 고분자 필름이 가지고 있는 장점을 유지하면서 더 높은 수준의 기체 차단성을 부여하기 위한 요구가 증대되고 있다. 최근 그래핀 소재는 기체 차단을 위한 2차원 소재로서 각광받고 있다. 그러나 그래핀 소재의 낮은 가공성과 어려운 대면적화 문제 때문에 산화그래핀이 그 대안으로서 떠오르고 있다. 산화그래핀은 높은 종횡비를 가지는 2차원 층상구조의 그래핀에 산소관능기를 함유한 형태로서, 수용성 혹은 극성 용매에 잘 분산되는 성질을 가지며, 따라서 대량 생산에 용이한 특성을 가지고 있다. 본 연구에서는, 산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막을 제조하였다. 폴리이미드는 현재 널리 이용되고 있는 기체 차단성 고분자 중의 하나로서 높은 기계적 강도, 열적 안정성 및 내화학성을 가지고 있다. 본 연구를 통하여 산화그래핀이 함유된 폴리이미드 나노복합막이 기체 차단성을 가지고 있음을 확인하였다. 더 나아가, Triton X-100이나 sodium deoxycholate (SDC) 등의 계면활성제를 나노복합막에 도입함으로써 산화그래핀의 고분자 매트릭스 내에서의 분산성을 향상시켜 기체 차단성을 높이고자 하였다. 그 결과로서, Triton X-100이 도입된 나노복합막이 예상치와 유사한, 향상된 기체 차단성을 보임을 확인하였다. 본 연구를 기반으로 고분자 기반 나노복합막의 기체 차단성 분야로의 활용성이 증대될 것으로 기대한다.

사료분진의 폭발특성에 관한 연구 (A study of flour dust explosion)

  • 이홍주;우인성;홍현경;사민형;김윤선;황명환;황성민;박희철;이주엽
    • 대한안전경영과학회지
    • /
    • 제13권4호
    • /
    • pp.109-116
    • /
    • 2011
  • This study examined into property of flour dust explosion to get the basic data for safety of industry by protecting accident of dust explosion. The experiment was conducted to know the effect of distance between explodes in the experiment device, effect of flour dust concentration, effect of humidity, effect of explosion pressure to the dust concentration and effect of inactive substance additive. The study indicated that explosion was happened effectively at the optimum distance 100mm or less in inter-polar distance, and minimum ignition energy was measured at 6mm. The data of feed concentration to the probability of explosion showed that the smaller the particle diameter was, the larger probability of explosion was, and the higher the dust concentration was, the more increased the pressure of explosion was, but more than upper limit of dust concentration, then the explosion of pressure decreased. For the effect of humidity, the more it contained water, the more decreased the ignition energy of dust was, so increased minimum explosive concentration, and effective water content was minimum 10% or more. Inactive substance additive was effective in adding more than 15% CaCO3 and CaO as substance inhibiting dust explosion, in which CaCO3 was more effective than CaO. the analysis of the flame of dust explosion was performed by high-speed video camera, it showed the size of flame bacame smaller in order that sub feed, main feed, wheat powder. As a result, sub feed was expected to be less dangerous than others.

Site-directed Mutagenesis of Five Conserved Residues of Subunit I of the Cytochrome cbb3 Oxidase in Rhodobacter capsulatus

  • Ozturk, Mehmet;Gurel, Ekrem;Watmough, Nicholas J.;Mandaci, Sevnur
    • BMB Reports
    • /
    • 제40권5호
    • /
    • pp.697-707
    • /
    • 2007
  • Cytochrome $cbb_3$ oxidase is a member of the heme-copper oxidase superfamily that catalyses the reduction of molecular oxygen to the water and conserves the liberated energy in the form of a proton gradient. Comparison of the amino acid sequences of subunit I from different classes of heme-copper oxidases showed that transmembrane helix VIII and the loop between transmembrane helices IX and X contain five highly conserved polar residues; Ser333, Ser340, Thr350, Asn390 and Thr394. To determine the relationship between these conserved amino acids and the activity and assembly of the $cbb_3$ oxidase in Rhodobacter capsulatus, each of these five conserved amino acids was substituted for alanine by site-directed mutagenesis. The effects of these mutations on catalytic activity were determined using a NADI plate assay and by measurements of the rate of oxygen consumption. The consequence of these mutations for the structural integrity of the $cbb_3$ oxidase was determined by SDS-PAGE analysis of chromatophore membranes followed by TMBZ staining. The results indicate that the Asn390Ala mutation led to a complete loss of enzyme activity and that the Ser333Ala mutation decreased the activity significantly. The remaining mutants cause a partial loss of catalytic activity. All of the mutant enzymes, except Asn390Ala, were apparently correctly assembled and stable in the membrane of the R. capsulatus.

Characterization of Leptin Levels in Gestating Callipyge Ewes

  • Fleming-Waddell, J.N.;Keisler, D.H.;Jackson, S.P.;Blanton, J.R. Jr.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
    • /
    • 제20권1호
    • /
    • pp.41-44
    • /
    • 2007
  • The callipyge mutation in sheep is a polar overdominant mutation that results in post-natal muscle hypertrophy in the loin and hindquarters of paternal heterozygotes (+/CLPG). Sheep that are homozygous for the callipyge allele (CLPG/CLPG) do not express the muscle hypertrophy phenotype, but serve as carriers for the mutation. Callipyge sheep are characterized by improved feed efficiencies and leaner carcasses. Leptin is a protein hormone secreted from adipose tissue and has been found to affect appetite and serve as an indicator of body fat mass. To date, very little knowledge is available as to the effect of the callipyge mutation on circulating leptin levels. Due to the interaction of leptin with feed intake and energy availability, and the fact that the majority of fetal growth occurs in late gestation, it is important to understand if the callipyge mutation interacts with leptin production in late gestational ewes. Therefore, our objective was to characterize serum concentrations of leptin in late gestational callipyge ewes vs. non-callipyge ewes. We evaluated genetically verified callipyge (n=6), homozygous (n=8) and normal (n=8) ewes weekly during the last eight wks of gestation through one wk post-partum. Weights were taken and body condition scores were assigned by trained personnel weekly. Blood was collected via jugular venipuncture on each sampling date and subjected to an ovine-specific leptin RIA. Genotype influences on peripheral concentrations of leptin were found to be highly significant (p=0.0005). Total leptin means for +/CLPG were 5.41${\pm}$0.40 ng/ml, CLPG/CLPG 8.11${\pm}$0.70 ng/ml, and +/+ 9.13${\pm}$0.93 ng/ml. Sampling date was also significant (p=0.0098) with all ewes showing a decrease in leptin levels throughout gestation and parturition. Using repeated measures, we were able to detect lower levels of plasma leptin in callipyge ewes, which may be indicative of their lower overall body fat content. These results indicate that the callipyge phenotype decreases the levels of adipose tissue and leptin production in gestating ewes.

벤즈아닐리드류의 광화학 (제2보). 벤즈아닐리드류의 Photo-Fries 형 반응 (Photochemistry of Benzanilides (II). Photo-Fries Type Reaction of Benzanilides)

  • 박용태;윤한춘;도상록;김영두
    • 대한화학회지
    • /
    • 제29권4호
    • /
    • pp.441-447
    • /
    • 1985
  • 몇가지 벤즈아닐리드 유도체를 합성하여 광반응될 때 생성물의 구조를 밝혔으며, 메카니즘을 연구하였다. 치환된 아닐린에 benzoyl chloride 유도체를 넣어 아실화하여 benzanilide 유도체를 합성하였다. N, N-dibenzoylaniline 유도체는 뜨거운 benzoyl chloride 유도체에 아닐린을 소량씩 가하여 얻었다. 2-chlorobenzanilide와는 달리 2-methylbenzanilide나 2'-methylbenzanilide는 photo-Fries형 생성물을 주었다. 2-위치에 니트로기가 도입된 benzanilide는 광반응을 하지 않았다. 들뜬 상태가 광반응을 할만큰 충분한 에너지를 갖고 있지 않기 때문이라고 생각한다. N, N-dibenzoylaniline이나 N, N-di-(2-chlorobenzoyl) aniline의 광반응으로 부터 쉽게 photo-Fries형 반응을 할때 단일선 상태가 상관하는것 같다. 왜냐하면 산소가 반응에 아무런 영향이 없기 때문이다. 극성이 작은, 또 점성이 낮은 용매에서 양자수득률이 좋았다. 단일 들뜬상태에서 카르보닐탄소와 질소사이 결합이 끊어져 용매 바구니라디칼 쌍이 되었다가 반전되어 재결합하면 생성물이 된다고 생각된다.

  • PDF