• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2009년도 세계 도시지반공학 심포지엄
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• pp.905-912
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• 2009

1-g shaking table test is conducted to evaluate the dynamic behavior of a soil-structure system under seismic loading condition. A consistent similitude law between the model and prototype is needed to predict the behavior of the prototype structure, quantitatively. The natural frequency of geomaterial decreases with the increase of shaking intensity because of the non-linear property of the geomaterial. This phenomenon affects the applicability of similitude laws in 1-g shaking table tests. In this study, a simple method is suggested to determine the frequency of the input motions in 1-g tests in order to enhance the applicability of similitude laws. Modified input frequency is calculated using the frequency ratio with consideration of the variation of the natural frequency according to the intensity of input ground acceleration. To verify the applicability of the suggested method, a series of 1-g shaking table tests were performed for three different sizes of model piles having an overburden mass on their heads by varying the acceleration and the frequency of input motion. The acceleration amplification ratio on the overburden mass, the lateral displacement at the pile head and the maximum bending moment along the pile depth were measured. The projected behaviors of the virtual prototype based on the measured values of the model tests, where the input frequencies were calculated by the new method, showed good consistency, verifying the applicability of the suggested method.

• Mycobiology
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• 제48권2호
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• pp.122-132
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• 2020

Citric acid is a commercially valuable organic acid widely used in food, pharmaceutical, and beverage industries. In this study, 260 yeast strains were isolated from soil, bread, juices, and fruits wastes and preliminarily screened using bromocresol green agar plates for their ability to produce organic acids. Overall, 251 yeast isolates showed positive results, with yellow halos surrounding the colonies. Citric acid production by 20 promising isolates was evaluated using both free and immobilized cell techniques. Results showed that citric acid production by immobilized cells (30-40 g/L) was greater than that of freely suspended cells (8-19 g/L). Of the 20 isolates, two (KKU-L42 and KKU-L53) were selected for further analysis based on their citric acid production levels. Immobilized KKU-L42 cells had a higher citric acid production rate (62.5%), while immobilized KKU-L53 cells showed an ~52.2% increase in citric acid production compared with free cells. The two isolates were accurately identified by amplification and sequence analysis of the 26S rRNA gene D1/D2 domain, with GenBank-based sequence comparison confirming that isolates KKU-L42 and KKU-L53 were Candida tropicalis and Pichia kluyveri, respectively. Several factors, including fermentation period, pH, temperature, and carbon and nitrogen source, were optimized for enhanced production of citric acid by both isolates. Maximum production was achieved at fermentation period of 5 days at pH 5.0 with glucose as a carbon source by both isolates. The optimum incubation temperature for citric acid production by C. tropicalis was 32 ℃, with NH₄Cl the best nitrogen source, while maximum citric acid by P. kluyveri was observed at 27 ℃ with (NH₄)₂ SO₄ as the nitrogen source. Citric acid production was maintained for about four repeated batches over a period of 20 days. Our results suggest that apple and banana wastes are potential sources of novel yeast strains; C. tropicalis and P. kluyveri which could be used for commercial citric acid production.

• Journal of Microbiology
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• 제42권2호
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• pp.152-155
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• 2004

Pseudomonas sp. K82 has been reported to be an aniline-assimilating soil bacterium. However, this strain can use not only aniline as a sole carbon and energy source, but can also utilize benzoate, p-hydroxybenzoate, and aniline analogues. The strain accomplishes this metabolic diversity by using dif-ferent aerobic pathways. Pseudomonas sp. K82, when cultured in p-hydroxybenzoate, showed extradiol cleavage activity of protocatechuate. In accordance with those findings, our study attempted the puri-fication of protocatechuate 4,5-dioxygenase (PCD 4,5). However the purified PCD 4,5 was found to be very unstable during purification. After Q-sepharose chromatography was performed, the crude enzyme activity was augmented by a factor of approximately 4.7. From the Q-sepharose fraction which exhibited PCD 4,5 activity, two subunits of PCD4,5 (${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit) were identified using the N-terminal amino acid sequences of 15 amino acid residues. These subunits were found to have more than 90％ sequence homology with PmdA and PmdB of Comamonas testosteroni. The molecular weight of the native enzyme was estimated to be approximately 54 kDa, suggesting that PCD4,5 exists as a het-erodimer (${\alpha}$$_1$${\beta}$$_1$). PCD 4,5 exhibits stringent substrate specificity for protocatechuate and its optimal activity occurs at pH 9 and 15 $^{\circ}C$. PCR amplification of these two subunits of PCD4,5 revealed that the ${\alpha}$ subunit and ${\beta}$ subunit occurred in tandem. Our results suggest that Pseudomonas sp. K82 induced PCD 4,5 for the purpose of p-hydroxybenzoate degradation.

• 농업과학연구
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• 제48권2호
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• pp.283-297
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• 2021

Investigation of genetic diversity and molecular characterization in high yielding rice varieties is important for their identification. The experiment was conducted during 2016 - 2017 to analyse the genetic diversity of fifteen high yielding rice varieties in Bangladesh by using random amplification of polymorphic DNA (RAPD) markers. Polymorphism was revealed in 12 RAPD primers out of 30, whereas no other reaction was detected on the remaining 18 primers. The 40 out of 45 bands (88.89%) polymorphics were produced by the primers and ranged from 50 to 100%. The maximum number of polymorphic bands was produced by the primer OPB-18 whereas the lowest number of polymorphic bands belonged to OPC-12. The genetic similarity coefficients were determined with the RAPD data, which ranged from 0.47 to 0.94. The unweighted paired group of arithmetic means (UPGMA) dendrogram presented the studied rice varieties into two major clusters. Moreover, the value of Nei's genetic diversity is 0.26 and the Shanon information index is 0.41. The study produced distinct positions, suggesting that the genotypes were different from each other. The results indicated that these markers could be efficient for comparing the genetic relationships, patterns of variation, and measurement of genetic distance among rice varieties. Considering all of these results, RAPD analysis is found to be an effective tool for estimating the genetic diversity of different rice varieties. The outcomes of this research may contribute to the germplasm data of rice accessions and a future breeding program of rice genotypes.

• 한국환경농학회지
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• 제41권2호
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• pp.115-124
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• 2022

BACKGROUND: Methane is a major greenhouse gas attributed to global warming partly contributed by agricultural activities from ruminant fermentation and rice paddy fields. Methanotrophs are microorganisms that utilize methane. Their unique metabolic lifestyle is enabled by enzymes known as methane monooxygenases (MMOs) catalyzing the oxidation of methane to methanol. Rice absorbs, transports, and releases methane directly from soil water to its stems and the micropores and stomata of the plant epidermis. Methylobacterium species associated with rice are dependent on their host for metabolic substrates including methane. METHODS AND RESULTS: Methylobacterium spp. isolated from rice were evaluated for methane oxidation activities and screened for the presence of sMMO mmoC genes. Qualitatively, the soluble methane monooxygenase (sMMO) activities of the selected strains of Methylobacterium spp. were confirmed by the naphthalene oxidation assay. Quantitatively, the sMMO activity ranged from 41.3 to 159.4 nmol min^-1 mg of protein^-1. PCR-based amplification and sequencing confirmed the presence and identity of 314 bp size fragment of the mmoC gene showing over 97% similarity to the CBMB27 mmoC gene indicating that Methylobacterium strains belong to a similar group. CONCLUSION(S): Selected Methylobacterium spp. contained the sMMO mmoC gene and possessed methane oxidation activity. As the putative methane oxidizing strains were isolated from rice and have PGP properties, they could be used to simultaneously reduce paddy field methane emission and promote rice growth.

• Advances in Computational Design
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• 제7권3호
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• pp.229-251
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• 2022

In 2017, an intraplate earthquake of Mw 7.1 occurred 120 km from Mexico City (CDMX). Most collapsed structural buildings stroked by the earthquake were flat slab systems joined to reinforced concrete (RC) columns, unreinforced masonry, confined masonry, and dual systems. This article presents the simulated response of an actual six-story RC frame building with masonry infill walls that did not collapse during the 2017 earthquake. It has a structural system similar to that of many of the collapsed buildings and is located in a high seismic amplification zone. Five 3D numerical models were used in the study to model the seismic response of the building. The building dynamic properties were identified using an ambient vibration test (AVT), enabling validation of the building's finite element models. Several assumptions were made to calibrate the numerical model to the properties identified from the AVT, such as the presence of adjacent buildings, variations in masonry properties, soil-foundation-structure interaction, and the contribution of non-structural elements. The results showed that the infill masonry wall would act as a compression strut and crack along the transverse direction because the shear stresses in the original model (0.85 MPa) exceeded the shear strength (0.38 MPa). In compression, the strut presents lower stresses (3.42 MPa) well below its capacity (6.8 MPa). Although the non-structural elements were not considered to be part of the lateral resistant system, the results showed that these elements could contribute by resisting part of the base shear force, reaching a force of 82 kN.

• 한국지리정보학회지
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• 제19권4호
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• pp.17-35
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• 2016

지진으로 인한 재난은 지반운동의 증폭과 관련된 부지효과의 차이로 인해 흔히 견고한 토사나 암반에 비해 연약한 토사 지역에서 심하게 나타나고 있다. 지역적 관점에서 이러한 차이는 대상 영역 전체의 토사 지층 분포의 예측을 통해 우선 파악할 수 있다. 토사는 대개 내륙에 비해 강이나 해안 주변에서 두껍게 발달하고 있다. 본 연구에서는 해안 대도시 인천을 대상으로 부지효과를 평가하고 지진재해 정보를 제공하고자, 연구 영역 전체의 지반지층에 대해 GIS 기반의 공간예측을 수행하였다. 약 7,000 여공의 기존 시추조사 자료를 수집하여 GIS DB로 구축하였으며, 추가적으로 현장답사를 통해 지표지반 자료들을 확보하였다. 구축된 지반 DB를 토대로 부지고유 지진응답 매개변수들에 관한 공간구역화 지도들을 지역 지진대책에서의 활용을 위해 제시하였다. 지반지진공학 매개변수별 공간 구역화 수행을 통해 인천 확장영역의 지진위험도를 평가하고, 부지분류 구역정보를 도출함으로써 내진설계의 부지증폭계수를 결정하였다. 이 때 대상 영역 전체에 걸쳐 부지분류에 관한 공간구역화를 부지응답 매개변수별로 수행하고 각 매개변수별 공간분포를 비교하였다. 이에 따라 인천 행정 단위별로 부지주기의 공간구역화를 수행하였으며, 지반지진공학적 취약부지를 평가함으로써 해안 대도시에서의 지진재해 저감을 위한 의사결정 지원의 활용가능성을 확인하였다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권6호
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• pp.5-20
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• 2010

1차원 등가선형 지반응답해석은 지반에 의한 지진동의 증폭현상을 모사하는데 널리 사용되고 있다. 등가선형해석은 적은 수의 입력변수를 필요로하므로 사용하기 편리하며 해석 소요시간이 짧다는 장점을 가지고 있는 반면, 시간에 따라서 변화하는 지반의 비선형 거동을 모사할 수 없으며 일정한 전단탄성계수와 감쇠비를 해석 내내 적용하는 선형해석이라는 단점을 가지고 있다. 이와 같은 등가선형해석의 단점을 보완하기 위하여 진동 주파수와 변형률과의 관계를 모사하는 다양한 형태의 수정된 등가선형해석기법들이 개발되었다. 수정된 기법들은 전단변형률 푸리에 스펙트럼을 사용한다는 점에서는 동일하지만, 이로부터 변형률의 주파수 의존도를 정의하는 과정에서는 차이를 보이고 있다. 본 연구에서는 두 가지 수정된 등가선형해석기법들의 정확성을 평가하기 위하여 국내에서 조사된 두 개의 토층에서 일련의 비선형, 등가선형, 수정된 등가선형 지반응답해석을 수행하였다. 해석 결과, 수정된 등가선형해석기법들은 고주파수 요소를 과대 예측할 수 있으며, 특히 고주파수 요소가 풍부한 인공지진파를 입력 지진파로 사용하였을 경우 비현실적인 응답이 계산될 수 있는 것으로 나타났다.

• 한국지반신소재학회논문집
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• 제21권4호
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• pp.41-53
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• 2022

본 연구에서는 도시철도에 인접하여 암반굴착공사를 실시할 때 발생하는 지반진동이 도시철도 구조물에 미치는 영향을 수치 해석을 통하여 검증하였다. 암반굴착공사는 발파공사와 굴착기계공사의 두 경우에 대하여 실시하였다. 발파공사는 굴착부지가 넓은 경우에 정밀진동제어방법과 소규모진동제어방법에 대한 해석을 실시하고 실무에서 기준처럼 사용하고 있는 발파진동 영향권을 검증하였다. 이 발파진동 영향권에서 제시하는 발파 이격거리는 범위가 매우 커서 범위 값 중 최소치에 발파점이 위치할 때 진동한계치를 넘어갈 수 있다. 굴착기계공사는 천공공사를 위한 어스오거와 착암공사를 위한 브레이커에 의한 지반진동이 도시철도 구조물에 미치는 영향을 검증하였다. 시험시공을 통하여 어스오거와 브레이커의 지반진동을 측정하고 보정을 거쳐서 수치해석을 위한 입력하중을 산출하였다. 수치해석은 터널구조, 개착식 박스구조, 고가교량구조에 대하여 실시하였다. 터널구조의 해석에서 결과는 어스오거는 현장 추정치와 비슷하나 브레이커에서는 현장에서 얻어지는 추정치보다 작다. 발파공 사이의 충전매질을 통한 충격파 전파 효과를 수치적으로 시뮬레이션하고 검증하였다. 개착식 박스구조에서는 굴착공과 박스사이의 매립토가 지반진동을 증폭시키는 형상이 발생하며 진동파가 박스구조물에 도달하면 일정한 값으로 수렴한다. 고가교량의 경우에는 진동하중이 상대적으로 작은 어스오거 지반진동은 파일기초에 도달하면서 작아지는데, 상대적으로 크고 주기적인 브레이커 지반진동은 교량 상부구조에 추가적인 지반 진동하중으로 작용함을 볼 수 있다.

• 한국터널지하공간학회 논문집
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• 제25권6호
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• pp.583-603
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• 2023

최근 기계식 터널 굴착기술의 발전과 수압을 받는 해저철도 터널의 특성 상 쉴드TBM 공법이 해저철도 터널 설계 및 시공에 널리 적용되고 있다. 해저철도 터널은 일반적인 지중응력상태에서 거동하지 않고 외부 수압이 상시재하되는 상태이며 지진 시 지진파의 증폭에 의한 영향을 받게 된다. 특히 연약지반, 연약토사-암반 복합지반, 단층파쇄대 등 다양한 지반조건 하에서 작용하는 지진하중은 터널 변위 및 지보재 응력의 급격한 변화를 초래하여 터널 안전성에 큰 영향을 미친다. 또한 지진하중의 주기특성, 지진파형, 최대가속도 등의 재하조건에 따라 지반 및 터널의 동적 응답이 달라지며 이는 지반조건과 결합하여 더욱 복잡한 지반-터널 구조물계의 거동을 보여주게 된다. 본 연구에서는 해저철도 터널의 동적거동 평가를 위하여 수압을 고려하여 지반-터널 구조물계 전체를 유한차분해석 기법으로 모델링 하고 상호 지진 시 구조물 응답을 분석하였다. 해저철도 터널의 지진 시 동적 거동에 영향을 미치는 주요 인자는 지반조건과 지진파이므로 가상 지반조건에 따라 총 6가지의 해석 Case를 설정하였다. 가상 지반조건은 해석 대상영역의 지반이 모두 토사(풍화토)인 경우(Case-1), 모두 암반(경암)인 경우(Case-2), 터널 진행방향(종방향)으로 토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-3), 암반 내 폭이 상대적으로 좁은 파쇄대(w = 2.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-4), 터널 진행방향(종방향)으로 연약토사와 암반의 복합지반인 경우(Case-5), 암반 내 폭이 상대적으로 넓은 파쇄대(w = 10.0 m)를 터널이 통과하는 경우(Case-6)으로 구분하여 각각 모델링을 수행하였다. 해석 결과 지진에 의한 수평변위는 지반물성 증가에 따라 커지는 경향을 나타내었으나 주변 지반의 구속효과와 강성 세그먼트로 결합된 쉴드터널 구조물의 특성으로 인하여 다소 억제되는 경향도 함께 관찰되었다. 세그먼트의 부재력은 변위 발생 경향과는 달리 지반 강성이 약할수록 현저히 증가하는 경향을 나타내었으며 오히려 변위 억제 효과에 따른 부재력 증가가 뚜렷하게 관찰되는 특성을 확인하였다.