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무령왕릉보존에 있어서의 지질공학적 고찰

  • 서만철;최석원;구민호
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2001년도 제17차 공동학술강연회 및 춘계학술답사
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    • pp.42-63
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    • 2001
  • 무령왕릉의 보존대책을 수립하기 위하여 누수 현상, 고분구조 벽체거동 상황 및 구조안전점검, 고분 내에 서식하는 조류의 제거, 고분내 습기 및 결로현상 제거를 위한 공기조화시설 등을 포함하는 종합 정밀저사를 1996년 5월 1일 부터 1997년 4월 30일 까지 1년간 수행하였다. 이러한 연구를 수행하기 위하여 기초 지반에 대한 정밀측량, 고분 내외부의 년중 온습도 모니터링, 지반의 내부물성 파악을 위한 지구물리 탐사, 시추 자료에 대한 각종 물성실험, 지반의 투수계수 측정 및 지구화학적 분석을 실시하였다. 고분 내외부에 대한 정밀측량 결과 봉분 중심의 현실 중심보다 북동쪽으로 5m 이격되어 있다. 무령왕릉의 경우는 발굴 당시에도 유사한 분포를 하였으나, 이로 인하여 불균형적인 토압을 발생시키는 원인이 되고 있다. 벽돌깨짐 상황 조사결과 무령왕릉의 조사 대상 벽돌 6025장중 1972년에는 435장 파손되었던 것이 1996년 조사결과 1072장이 파손된 것으로 밝혀져 파손율이 2.5배로 증가하였다. 6호분의 경우는 이보다 더 심하여 벽돌 파손율이 2.9배로 증가하고 있다. 1972년 상황은 약 1450년간 진행된 것이고 1996년의 상황은 불과 24년간 진행된 것임을 감안할 고분이 발굴된 이후 벽돌의 균열은 상당한 가속도로 진행되어 온것이 사실이며 이대로 진행된다면 더욱 더 가속화될 것으로 판단된다. 고분벽체의 거동상태를 계측한 결과 무령왕릉 동측벽의 경우 우기와 건기에 각각 2.95 mm/myr및 1.52 mm/myr의 거동을 보여 우기에 지하수 유입에 의한 지반의 약화로 인하여 건기보다 2배정도 거동하는 양상을 보인다. 한편, 연도 입구의 호벽은 건기에 전실쪽으로 0.43 mm/myr, 연도쪽으로 2.05 mm/myr의 거동을 보여 무령왕릉에서는 가장 심한 거동을 보이고 있다. 6호분의 거동현황은 건기에만 측정된 바, 현실의 동측벽과 서측벽이 각각 벽체 뒤쪽으로 7.44 mm/myr, 현실안쪽으로 3.61 mm/myr의 거동을 보여 조사대상 5호분, 6호분, 7호분, 중 가장 심한 거동을 보이고 있다. 이는 고분 벽돌의 깨짐이 6호분이 가장 심하다는 사실과 무관하지 않은 것으로 판단된다. 봉분내부의 토양층구조에 대한 지오레이다 영상단면을 분석한 결과 무령왕릉 연도상부의 누수지방지층이 심하게 균열되어 있음을 발견하였다. 이 곳은 고분내부로 직접누수가 발생하는 곳이다. 직접누수와 지하수 형태로 유입된 침투수는 고분군 주위의 지반의 함수비를 증가시켜 지반의 지지력을 약화시키고 또한 고분내로 서서히 유입되어 고분내부의 습도를 100%로 유지시키는 주된 원인이다. 이러한 높은 습도는 고분내의 남조류의 번식을 가져왔으며 남조류의 번식은 현재 6호분이 가장 심각하고 7호분이 우려되는 수준이며 5호분은 문제가 없는 것으로 판단된다. 이와 같이 고분군의 발굴후 인위적인 환경변화와 지속적인 강우침투 및 배수 불량의 영향은 고분군의 안정성에 상당한 위험을 초래하였으며, 현 상태는 각 고분에 대한 보강이 불가피한 것으로 판단된다. 고분 벽돌의 깨짐, 고분 벽체의 거동, 조류의 서식등을 포함하여 송산리 고분군에서 발생되고 있는 보존상의 제반 문제점들을 일차적으로 누수 및 침투수에 의한 결과이다. 그러므로 무엇보다도 고분군 내부 및 고분 주변으로의 강우 및 지하수 침투를 막는 차수 대책이 시급한 것으로 판단된다. 또한 이미 발생한 변위가 더 이상 진행되지 않도록 하중을 경감하고 토압의 균형을 이루는 보강대책이 시급한 실정이다. 고분군의 보존대책으로는 고분의 구조안전에 관하여 근본적인 구조변경이 불가피한 직접 보강대책보다 간접적인 보강대책이 바람직한 것으로 판단된다. 간접적 보강대책으로서는 현 봉분규모의 축소, 불균등토압의 조정, 강우침투 방지를 위한 최종복토시스템, 유도배수구의 설치 및 능선 상부로부터의 지하수 차단시설을 포함한다. 이러한 차수대책은 고분군의 제문제를 해결하는 가장 근본적인 대책이라 할 수 있다. 고분내 결로현상 및 습기 제거를 위하여 항온항습장치를 전실에 설치하고 덕트를 통하여 고분내 현실로 순환시키는 방법을 제안하며 외부 온도의 영향을 덜 받게 하기 위하여 전실상부 토양을 현재보다 두껍게 하고 전실의 천정마감재를 열전도도가 낮은 목재로 교체하며 출입문의 이동등을 제안하였다. 금번 조사 연구를 통하여 얻어진 각종 보수 및 보존대책은 고분구조 자체에 가능한 한 최소의 변화를 주면서 가장 시급한 문제점부터 해결하도록 제시되었다. 설계 및 시공단계에서는 보수의 경중을 가려 순서에 입각하여 이루어져야만 하며 설계 및 시공단계에서 고분의 구조안전에 영향을 주지 않도록 각별한 주의가 요망된다. 끝으로, 상기의 보수대책이 실시된 후 이에 대한 평가 및 향후의 영구 보존을 위한 벽체경사 계측, 함수비 및 지하수위 계측, 온습도 측정 등을 포함하는 사후계측시스템은 필수적이라 할 수 있다. 각종 계측자료를 이용한 장기적이고도 세심한 분석을 통하여 완벽한 보존 관리가 이루어져야할 것으로 사료된다.로 사료된다.

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말쥐치 근원섬유단백질의 열안정성과 및 가지 첨가제의 영향 (Thermal-Denaturation of File Fish Myofibrillar Protein and Protective Effect of Sucrose, Sorbitol and Amino Acids)

  • 최영준;변재형
    • 한국수산과학회지
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    • 제18권5호
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    • pp.455-463
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    • 1985
  • 말쥐치 육의 근원섬유단백질을 추출하고 몇가지 온도조건이 그 변성에 미치는 영향을 실험하였으며, sucrose와 sorbitol 및 아미노산을 첨가하였을 때의 변성억제효과에 관하여도 비교 검토하였다. 실험에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 말쥐치 근원섬유단백질의 $25^{\circ}C,\;30^{\circ}C,\;35^{\circ}C$에서의 변성속도정수($K_D$값)는 각각 $19.52{\times}10^{-5},\;112.25{\times}10^{-5},\;247.20{\times}10^{-5}$이었다. 활성화 에너지${\Delta}E$값은 43 kcal/mole, 활성화엔탈피 ${\Delta}H$는 42.4kcal/mole, 활성화 엔트로피 ${\Delta}S$는 66.79 e.u., 그리고 자유에너지 ${\Delta}G$는 22.4kcal/mole이었다. 2. 말쥐치 근원섬유단백질이 $0^{\circ}C$에서 96시간 경과했을 때는 최초 활성의 $53\%$가 감소하였고, $-20^{\circ}C$에서 60시간이 경과했을 때는 약 $72\%$가 감소했다. 3. 농도별 첨가제의 가열변성에 대한 억제 효과는 1M Na-Glu>1M sorbitol>1.25M Gly>0.5M sucrose>1.25M Ala의 순이며, 변성억제효과 값 ${\Delta}E$는 Na-Glu가 1.25, sorbitol이 0.58, Gly이 0.28, sucrose가 0.21, Ala이 0.05이였다. 4. 혼성 첨가시는 1M Na-Glu+1.25M Gly>1M sorbitol+1.25 M Gly>1M sorbito1+0.5M sucrose>1M sorbito1+1M Na-Glu순으로 가열변성억제효과를 가지고 있으며, 이들의 $K_D$값은 위의 순서대로 $25^{\circ}C$에서 각각 $1.38{\times}10^{-5},\;11.75{\times}10^{-5},\;14.95{\times}10^{-5},\;15.66{\times}10^{-5}$으로서 무첨가시보다 $7{\sim}l.2$배의 효과를 나타내고 있었다. 5. 혼성 첨가시의 열역학적 함수로서 활성화 에너지, 활성화 엔탈피, 활성화 엔트로피, 자유 에너지는 Na-Glu+Gly 일 때, 68.4kcal/mole, 67.8 kcal/mole, 146.70 e. u., 24kca1/mole이며, sorbitol+Gly은 44kcal/mole, 43.4kcal/mole, 69.14 e. u., 22.8kcal/mole, sorbitol+sucrose는 42.7kcal/mole, 42.1kcal/mole 65.26 e. u., 22.6kcal/mole이고. sorbitol+Na-Glu는 49kcal/mole, 48.4kcal/mole, 86.49 e. u., 22.6kcal/mole이었다. 6. 냉동중의 변성억제효과는 1M Na-Glu+1.25M Gly/1M sorbito1+0.5M sucrose>1M sorbitol+1.25M $Gly{\sim}lM$ sorbito1+1M Na-Glu의 순으로 좋았다.

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Cu(II)-EDTA 광촉매 산화반응에서의 구리회수, $TiO_2$ 재사용 및 처리수 독성평가 (Recovery of Copper, Reuse of $TiO_2$, and Assessment of Acute Toxicity in the Photocatalytic Oxidation of Cu(II)-EDTA)

  • 양재규;최봉종;이승목
    • 대한환경공학회지
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    • 제27권8호
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    • pp.844-851
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    • 2005
  • 본 연구의 목적은 $TiO_2$를 이용한 Cu(II)-EDTA 광촉매 반응 후의 $TiO_2$를 재사용 흑은 재생함으로써 연속적인 광산화 반응에 적용할 수 있는 타당성을 조사하기 위해 총 8회에 걸친 연속 광산화반응에서의 구리 및 $TiO_2$의 회수율과 처리수내의 상대급성독성을 평가하였다. 순환형의 회분식 광산화반응장치를 사용하고 pH 6 조건에서 인공자외선 조사에 의한 $10^{-4}\;M$ Cu(II)-EDTA의 광촉매 산화반응을 실시하였으며 두가지의 $TiO_2$ 재이용방법을 사용하였다: i) 산세척하지 않고 $TiO_2$ 재이용, ii) 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용. 산세척하지 않고 $TiO_2$ 재이용시, Cu(II)-EDTA의 분해속도상수($k'_{obs}$) 평균은 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용시의 $k'_{obs}$ 평균값 보다 약 45% 적게 나타났다. 산세척 후 $TiO_2$를 재이용한 경우, 총 8회 재이용 실험 모두에서 180분 이후에는 거의 완전한 Cu(II)의 제거가 일어났지만 산세척하지 않고 $TiO_2$를 재이용하였을 때에는 총 5회 재이용시에 Cu(II)가 최소로 제거되었다. 두 재이용 방법 모두 총 8회에 걸친 $TiO_2$의 평균 회수율은 약 86%로 나타났으며 산세척시의 구리회수율은 67.9%가 되었다. 산세척 후의 $TiO_2$ 재이용시 반응시간 60분 까지의 초기 반응시간 대에는 처리수내의 상대독성이 급격히 감소하였지만 60분 이후에는 독성의 저감이 크게 감소하였다. 산세척 없이 $TiO_2$를 재이용하였을 때에는 상대독성의 경향은 용존 구리이온과 관계있는 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 $TiO_2$ 및 구리를 회수하는 연속 순환공정을 적용함으로써 Cu(II)-EDTA의 효율적인 제거 가능성을 제안할 수 있었다.

조선왕조실록 밀납본의 보존상태 조사 (Investigation of conservation state on the waxed volumes of annals of the Joseon Dynasty)

  • 정소영;이혜윤;정용재;홍정기;엄두성
    • 보존과학연구
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    • 통권25호
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    • pp.119-132
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    • 2004
  • Annals of the Joseon Dynasty is the authentic record of the historical facts and events taken place throughout the entire period of 472 years(25 generations, 1392~1863)described in a chronological order. The tremendous volume of the records contains the factual events taken place in almost all the fields of the Joseon Dynasty ranging from politics, economy to history of the dynasty. Not only because of its affluent contents but also with the precision of its records, it was designated as the National Treasure No. 151 in1973 by the Korean government and also registered as the Memory of the World by UNESCO in October 1997.This study is to report a exhaustive investigation results on the conservation state of annals of the Joseon Dynasty, especially Mt. Jeongjoksan edition, under the storage of the Kyujanggak in order to obtain the current condition, and thereby to estimate the any deterioration of the waxed volumes in the future. According to results of the investigation, we are going to verify damage causes of annals of the Joseon Dynasty, and to consider scientific conservation methods for the permanent preservation of invaluable cultural heritage. The major problem with the preservation of annals has arisen particularly from the deterioration of the waxed volumes of the Mt. Jeongjoksan edition. In order to provide for the counter measures for this problem, we have conducted twice investigations(first :1998~1999, second : 2003) to the internal and external conditions of waxed volumes(Annals of King Taejo~Annals of King Myeongjong).The result of the investigation has indicated that the paper quality of the some of the waxed volumes (Annals of King Taejong~Annals of King Sejong) is cracked and folded and the pages are imbedded to each other due to the hardened or congealed wax on the paper. Some of the pages are even getting moldy. And in order to detect as to whether“ there has been any deterioration progressed to the waxed books in the modern storage facility of the Kyujanggak equipped with constant temperature and humidity condition, the first investigation(1998~1999) and the second investigation(2003) have recorded the values of acidity, whiteness and moisture rate of the waxed paper, reporting an observation that there has been no difference on the measuring items. This indicates that no virtual deterioration has been progressed so far to the waxed volumes preserved in the Kyujanggak. Also, except for the causes of deterioration to the paper by insects and microorganisms, the major cause for the paper damage seems to the change of moisture of the paper caused from the alteration of the temperature and humidity of the storage environment. With this understanding in mind, we have conducted an environmental investigation on the three selected points of the storage in the aspects of the temperature, humidity, air current, $CO_2$,HCHO, and $SO_2$.It has been observed that the temperature stood at $16.9^{\circ}C~20.2^{\circ}C$ and the humidity was stable between 53%~56% during the period of the investigation. The concentration of the carbon monoxide and carbon dioxide of the storage were very similar to those in the air. These data lead to presume that there is no problem in the aspect of carbon oxidization. But the concentration of sulfur dioxide, hydrogen sulfide and formaldehyde of the storage were detected a little higher than those of standard. Therefore, we consider that it is necessary to ventilate the internal air of the store room by means of operating air purification devices.

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판재형 활성탄을 이용한 라돈 저감 연구 (A Study of Radon Reduction using Panel-type Activated Carbon)

  • 최일홍;강상식;전제훈;양승우;박지군
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제11권5호
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    • pp.297-302
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    • 2017
  • 최근 실내공기 중의 라돈기체의 농도를 저감하기 위하여 친환경 숯을 이용한 공기정화 필터 및 건축자재를 개발하기 위한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구에서는 종래의 입상 활성탄 필터에 비해 취급이 용이하고, 효율적으로 라돈을 흡착 및 제거할 수 있는 새로운 판재형 활성탄을 설계 및 제작하여 라돈 저감 성능을 평가하였다. 판재형 활성탄은 분말 활성탄과 폴리우레탄 폼을 일정한 비율로 혼합하고 믹싱 및 압착 공정을 통해 성형제품으로 제작하였으며, 다이아몬드 절삭을 통해 2 mm, 4 mm, 6 mm 두께로 각각 제작하였다. 제작된 활성탄 필터에 대한 물리적 특성을 분석하기 위해 비표면적과 휨 강도를 측정을 하였다. 또한, 실내 라돈기체의 저감성능을 평가하기 위해 3개의 아크릴 챔버를 이용하였으며, 일정한 공기유량에 대해 필터 통과 전과 후의 라돈 농도를 연속 측정하여 저감율을 평가하였다. 측정결과, 제작된 판재형 활성탄의 비표면적은 약 $1,008m^2/g$으로 종래의 활성탄과 유사한 값을 보였으며, 휨 파괴 하중은 435 N으로 석고보드보다 3배 이상 높은 강도를 가지는 것을 알 수 있었다. 끝으로, 실내 라돈기체의 저감은 활성탄의 두께가 증가함에 따라 저감효율이 증가하였으며, 6 mm 두께의 활성탄 필터에서 90 % 이상의 우수한 라돈제거율을 보였다. 이러한 결과로부터 본 연구에서 제작된 판재형 활성탄은 밀폐된 실내에서 라돈 기체의 농도를 감소시키기 위한 친환경 건축 재료 및 공기 정화 필터로 활용이 가능할 것으로 기대된다.

Lactobacillus acidophilus RMK567의 동결건조 컬쳐로 제조한 요구르트에서 GABA 생성력 (GABA Productivity in Yoghurt Fermented by Freeze Dried Culture Preparations of Lactobacillus acidophilus RMK567)

  • 임상동;유성호;양해동;김상기;박승용
    • 한국축산식품학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.437-444
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    • 2009
  • GABA 생성 젖산균으로 선발한 Lactobacillus acidophilus RMK567 균주를 멸균한 50 L의 MRS broth가 들어 있는 fermenter에 접종하여 40oC의 발효온도에서 24시간 배양 하였다. L. acidophilus RMK567 생균수는 $10.04{\pm}0.13$ Log CFU/mL이었으며, 이때 5.16시간의 유도기(L)를 거쳐 2.203시간의 세대시간(g)으로 증식하였으며, 생장률상수(k)는 0.454세대/h 이었다. 50 L의 MRS 배양액으로부터 회수한 cell paste의 총 중량은 487 g, 수분함량은 40.5%이었으며, 생균수는 12.48 Log CFU/g 이었다. Cell paste에 glycerol, glucose 및 polydextrose 등의 동결보호제를 첨가하여 $-45^{\circ}C$에서 deep frozen하고 84 mtorr의 진공 하에서 3시간 동결건조하여 총 408 g의 FD cell powder를 생산하였다. FD cell powder에 Streptococcus thermophilus를 혼합한 FD starter cultures의 수분함량은 4.25%, 3.90%, 및 4.08%이었으며, 생균수는 각각 12.42(FDA-GY), 12.60(FDB-GG)과 12.91(FDC-GP) Log CFU/g이었다. 모든 FD starter cultures는 $-18^{\circ}C$ 저장 초기부터 급속히 사멸하여 3.24% 이하의 생존률을 보였다. 각 동결보호제 처리구 간의 생균수 차이는 유의성을 보이지 않았으나, 저장기간에 따른 유의성은 p<0.01 수준에서 관찰되었다. 원유를 기초로 하는 요구르트 조제액에 MSG의 농도를 0.02%, 0.04% 및 0.05%을 첨가하고, FD starter culture로 배양한 요구르트의 GABA 함량은 각각 $155.16{\pm}8.53$ ppm, $243.82{\pm}4.27$ ppm 및 $198.64{\pm}23.46$ ppm 이었다. 이 결과는 L. acidophilus RMK567의 FD starter culture가 동결건조 공정에 의하여 GABA 생성력이 감소하지 않았으며, GABA 함량이 높은 요구르트 제조에 유용하다는 사실을 보여주는 것이었다.

이스라엘 잉어 Actomyosin의 열안정성과 그 보호 (Thermal Stability of Israeli Carp Actomyosin and Its Protection by Chemical Additives)

  • 남택정;최영준;변재형
    • 한국수산과학회지
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    • 제17권4호
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    • pp.271-279
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    • 1984
  • 이스라엘 잉어의 근육 actomyosin의 열안정성과 그 첨가제에 의한 영향을 밝히기 위하여 배육골격근에서 추출한 actomyosin을 시료로 하여 온도의 변화가 actomyosin의 안정성에 미치는 영향을 ATP-감도, 유리 SH기 및 Ca-ATPase 활성도 등을 측정하여 분석하였다. 그리고 sucrose, sorbitol, Na-glutamate 및 L-cysteine등 첨가제의 영향에 대하여는 Ca-ATPase 활성도의 변화를 측정하여 단백질 변성속도당수($K_D$), 단백질변성보호효과(${\Delta}E/M$) 그밖에 열력학적 제상수를 계산 비교하였다. 실험결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 배육골격근에서 추출한 이스라엘 잉어 actomyosin은 단백질농도 $4.12{\sim}4.68mg/ml$, 핵산의 함량 $2.63{\sim}2.9%$, actin과 myosin의 결합비 $1:2.20{\sim}2.63$, 지질의 함량 $4.33{\sim}5.26\%$, ATP-감도 109.78, Ca-ATPase 활성 $0.159{\sim}0.201\;{\mu}M-Pi/min/mg-protein$, 유리 SH 기 함량 $3.3{\sim}3.4M/10^5g-protein$ 이었다. 2. Ca-ATPase활성 및 ATP-감도는 온도가 상승 함에 따라 1차반응적으로 감소하였고, 유리 SH기는 $60{\circ}C$ 까지는 증가하다가 그 이후는 급격히 하강하였다. 3. 가열온도상승에 따른 Ca-ATPase 활성의 반감 시간은 $12^{\circ}C$ 일때 280분, $20^{\circ}C$ 일 때 125분, $30^{\circ}C$일때 55분, $40^{\circ}C$ 일때 13분이었으며 $20^{\circ}C$에서 활성화에너지는 5,395 cal/mole 활성화엔탈피는 4,814cal/mole, 활성화엔트로피는 -40.42 e.u, 자유에너지 값은 17,626cal/mole이었다. 4. 당 및 아미노산중에서 가열에 대하여 변성보호효과가 높은 것은 $3\%$ sorbitol이었으며, $8\%$ Na-glutamate, $1\%$ sucrose, $1\%$ L-cysteine의 순으로 낮아졌다. 5. 저온저장시 actomyosin이 가장 안정한 온도는 $-30^{\circ}C$이었으며, $0^{\circ}C,\;-20^{\circ}C$ 순으로 불안정하였다. 또한 $-20^{\circ}C$ 일 때의 첨가제에 의한 냉동변성보호효과는 $8\%$ Na-glutamate가 가장 좋았고 $3\%$ sorbitol, $1\%$ sucrose, $1\%$ L-cysteine의 순으로 효과가 떨어졌다.

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Bioceramic-Poly D,L-Lactic-co-Glycolic Acid(PLGA) Scaffold에 접종한 인간지방조직-유래 중간엽 줄기세포의 골 형성 (Osteogenesis of Human Adipose Tissue Derived Mesenchymal Stem Cells (ATMSCs) Seeded in Bioceramic-Poly D,L-Lactic-co-Glycolic Acid (PLGA) Scaffold)

  • 강유미;홍순갑;도병록;김해권;이준영
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제15권2호
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    • pp.87-98
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    • 2011
  • 본 실험은 bioceramic을 첨가하여 만든 다공성 poly D,L-lactic-co-glycolic acid(PLGA)-scaffold가 인간 지방조직에서 유래된 중간엽 줄기세포(human adipose tissue derived mesenchymal stem cells, ATMSCs)의 골 형성과정에 효과적인지를 알아보고자 수행하였다. ATMSCs를 well plate에 접종하여 골형성 유도(osteogenic induction, OI) 배양액으로 28일 동안 배양하였다. OI배양액군의 증식률은 세포접종 후 14일까지는 세포증식이 활발하게 진행됐지만, 21일 이후 세포의증식이 둔화되는 양상을 보였다. 반면, 기본배양액군은 꾸준한 세포 증식을 보이며 21일 이후에는 OI배양액군보다 더 높은 증식을 나타냈다. OI배양액군의 alkaline phosphatase(ALP) 활성은 세포배양 21일까지는 증가했지만, 28일에는 감소한 반면에 기본배양액군은 계속 감소하는 양상을 띠었다. OI배양액군의 세포는 배양 21일에는 뚜렷한nodule의 형성을 관찰할 수 있었고, nodule에 칼슘의 축적이 일어남을 확인하였다. ATMSCs를 scaffold에 접종하여 OI배양액으로 배양하였다. Scaffold 내 골아세포 분화에 따른 ALP 활성은 PLGA scaffold와 Bioceramic-PLGA scaffold 모두에서 세포 배양 21일에 급격히 증가하였고, Bioceramic-PLGA scaffold의 ALP 활성이 PLGA scaffold보다 크게 증가하였다. 칼슘과 인의 함량 역시 Bioceramic-PLGA scaffold에서 높게 나타났으며, Bioceramic-PLGA scaffold의 Ca/P ratio가 PLGA scaffold보다 높게 나타났다. 생체내에 이식된 scaffold의 생분해성과 광물화는 bioceramic-PLGA scaffold에서 더욱 뚜렷하게 관찰되었다. 본 실험의 결과들을 종합해 볼 때 ATMSCs의 골형성능은 well plate보다 scaffold가 더 효과적이며, bioceramic이 scaffold의 세포 부착률과 ALP 활성을 증가시켜 골형성능에 효과적으로 작용하는 것으로 생각된다. 또한 bioceramic이 ATMSCs의 골형성 분화에 따른 광물화단계의 scaffold 내 칼슘과 인의 함량을 증가시키는 것으로 사료된다.생체 내 scaffold의 생분해성은 PLGA scaffold보다 Bioceramic-PLGA scaffold가 빠른 분해를 나타내며, 광물화에 따른 칼슘 침착이 더 활발한 것은 scaffold에 포함된 bioceramic이 생체 내 세포의 부착, 증식, 분화를 증가시켜 골형성을 촉진시키는 물질로 작용한 것으로 사료된다.

Leuconostoc mesenteroides의 내산성 변이주의 김치발효에 미치는 효과 (Strain Improvement of Leuconostoc mesenteroides as a Acid-Resistant Mutant and Effect on Kimchi fermentation as a Starter)

  • 김영환;김희중;김지영;최태부;강상모
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제33권1호
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    • pp.41-50
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    • 2005
  • Leu. mesenteroides KCCM 35471을 변이처리하고 젖산과 초산이 2:1로 함유된 유기산 조정 배지에서 screening을 하여 유기산 내성 변이균주 M-200을 얻었다. 내산성 개량균주 M-200과 야생균주 LM-W는 $10^{\circ}C\~30^{\circ}C$ 온도범위와 pH $3.5\~4.5$의 영역에서 생육 특성에 대해 실험을 행하였다. 내산성 변이균주 M-200의 경우에는 HCI로 조절한 배지에서는 $10^{\circ}C$, pH 3.5영역에서도 증식하였다. 유기산으로 조절한 배지에서는 $10^{\circ}C$, pH 3.8의 영역까지 증식하였다. 내산성 변이균주 M-200과 야생균주 LM-W를 김치에 starter로 첨가하여 $10^{\circ}C$에서 발효시킨 결과를 살펴보면, 내산성 변이균주 M-200은 김치 발효가 끝나는 시점까지 산도 0.55 이하를 유지하였다. 이는 김치의 적숙 기간을 산도가 $0.4\~0.75\%$일 때로 본다면 내산성 변이균주 M-200을 첨가한 군은 발효기간 내내 적숙기를 유지한다는 것을 알 수 있었다. 또한 이를 야생균주 LM-W를 첨가한 군과 비교해보면 가식기간이 약 3.5배 연장됨을 볼 수 있었다. 그러나 지나친 M-200의 생육으로 Lac. plantarum의 생육이 떨어지고 김치의 산도가 올라가지 못하고 신맛이 부족하여 김치의 관능이 떨어졌다. 유기산 분석에 있어서도 젖산의 생산이 대조군에 비해 발효 21일째부터는 약 절반 정도 밖에 생산하지 못하였다 따라서 starter 첨가량 조절과 다른 변이주 들과의 혼합첨가를 한다면 좋은 관능을 갖는 김치를 생산할 수 있을 것으로 생각되었다.

Effects of Sodium Sulfite and Extrusion on the Nutritional Value of Soybean Products for Nursery Pigs

  • Burnham, L.L.;Kim, I.H.;Kang, J.O.;Rhee, H.W.;Hancock, J.D.
    • Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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    • 제13권11호
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    • pp.1584-1592
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    • 2000
  • Three hundred nursery pigs were used in two growth assays (avg initial BW of 6.5 and 6.0 kg, respectively) to determine the effects of sodium sulfite ($Na_2SO_3$) as an extrusion aid for soy products used in diets for weanling pigs. In Exp. 1, treatments were arranged as $3{\times}2$ factorial with main effects of soy product [soybean meal (SBM), extruded SBM, and dry-extruded whole soybeans (DEWS)] and concentration of $Na_2SO_3$ (0 and 10 g/kg of soy product). The extruded SBM and DEWS treatments were processed in a dry extruder ($Insta-Pro^{(R)} $, Triple F Nutrition, Des Moines, IA) with barrel temperatures and throughputs of $169^{\circ}C$ and 578 kg/h, and $147^{\circ}C$ and 598 kg/h, respectively. All diets were formulated to 3.5 Mcal/kg DE, with 0.92% lysine for d 0 to 14, and 0.76% lysine for d 14 to 28. For d 0 to 14, there was a tendency for pigs fed diets with $Na_2SO_3$ to have greater ADG (p<0.08), and pigs fed SBM to have greater ADFI (p<0.02), thus pigs fed the extruded soy products has 15% greater gain/feed than those fed SBM (p<0.007). For d 14 to 28, there were no differences in ADG or gain/feed among pigs fed diets with SBM and those fed diets with the extruded soy products (p>0.15). However, pigs fed DEWS had greater ADG than pigs fed extruded SBM, and pigs fed $Na_2SO_3$ had greater ADG and ADFI compared to those not fed $Na_2SO_3$ (p<0.02 and 0.08, respectively). The positive response in ADG and gain/feed to the addition of $Na_2SO_3$ resulted with SBM and extruded SBM treatments, and not with DEWS (interaction effect, p<0.04). Overall (d 0 to 28), pigs fed DEWS had greater ADG (p<0.01) and gain/feed (p<0.08) than pigs fed extruded SBM. Also pigs fed diets with $Na_2SO_3$ had greater ADG, ADFI, and gain/feed compared to those fed diets without $Na_2SO_3$ (p<0.002, 0.04, and 0.04, respectively). Exp. 2 was designed as a $2{\times}3$ factorial with main effects of soy product (SBM and DEWS) and concentration of $Na_2SO_3$ (none, 7.5, and 15.0 g/kg of soy product). As in Exp. 1, all diets were formulated to 3.5 Mcal/kg DE, with 0.92% lysine for d 0 to 13, and 0.76% lysine for d 13 to 53. At a constant processing temperature (148 to $149^{\circ}C$, $Na_2SO_3$ increased throughput of the extruder (578, 595, and 602 kg/h for the 0, 7.5, and 15.0 g/kg additions, respectively). For d 0 to 13, treatment had no effect on ADG or ADFI, but gain/feed decreased for pigs fed SBM with increasing concentrations of $Na_2SO_3$, and increased for pigs fed DEWS with increasing concentrations of $Na_2SO_3$ (SBM vs DEWS sulfite quadratic interaction, p<0.03). For d 13 to 35, pigs fed DEWS had greater ADG (p<0.01) and gain/feed (p<0.001) than pigs fed SBM. Also, ADFI decreased and gain/feed increased with increasing concentrations of $Na_2SO_3$ (linear effects, p<0.04 and 0.01, respectively). Overall, pigs fed the diets with DEWS had greater ADG and gain/feed than pigs fed SBM (p<0.003 and 0.002, respectively), and $Na_2SO_3$ tended to decrease ADFI and increase gain/feed (linear effects, p<0.07 and 0.06, respectively). In conclusion, pigs fed DEWS had greater rate and efficiency of gain than pigs fed SBM. Also, adding $Na_2SO_3$ prior to extrusion increased yield and feed efficiency.