• 제목/요약/키워드: temperature stable characteristics

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유전자 재조합 기술에 의하여 제조된 인간 ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase의 반응특성 (Characterization of Human ${\beta}-Carotene$ 15,15-dioxygenase Isolated from Recombinant Escherichia coli)

  • 신원필;장판식
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.440-447
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    • 2004
  • 본 연구에서는 유전자 재조합 기술에 의해 제조된 ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase의 반응특성 및 효소 kinetics를 규명하였다. ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase 효소반응을 위한 최적 온도 및 pH를 측정한 결과, 최적 온도는 $40^{\circ}C$로 판명되었으며 최적 pH 는 9.0이었다. 저장 pH 6.0-9.0 범위에서 안정하였으며, pH 11에서도 80% 이상의 활성을 보이는 호알칼리성 효소임을 확인하였다. 온도 저장성을 확인한 결과, $35^{\circ}C$에서의 효소활성 반감기가 40분으로서 열에 민감한 것으로 판단되었다. 한편, ferrous ion-chelating agent와 sulfhydryl-binding agent를 사용하여 ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase에 미치는 영향을 살펴 보았다. Ferrousion-chelating agent인 ${\alpha},{\alpha}'-dipyridyl$과 1,10-phenanthroline은 $1{\times}10^{-4}$ M에서 최소 저해농도를 형성하였으며, sulfhydryl-binding agent인 iodoacetamide와 PCMB는 $1{\times}10^{-3}$ M에서 N-ethylmaleimide은 $1{\times}10^{-4}$} M에서 최소저해농도를 형성함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서의 효소반응은 Michaelis-Menten 곡선을 따름을 확인하였으며, Hanes-Woolf 작도법에 따른 결과, ${\beta}-carotene$ 15,15'-dioxygenase 효소의 $K_{m}$$V_{max}$ 값은 각각 $3.39{\times}10^{-6}$ 및 1.2 pmol/mg protein/min인 것으로 산출되었다.

용융에 의한 알루미늄 폐기물의 제염 특성 (Characteristics of the Decontamination by the Melting of Aluminum Waste)

  • 송평섭;최왕규;민병연;김학이;정종헌;오원진
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.95-104
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    • 2005
  • TRIGA 연구로의 해체 시 발생하는 금속성 폐기물의 용융기술을 확립하기 위한 기초연구로 전기로 내에서 방사성 핵종(Co, Cs, Sr)을 포함한 알루미늄의 용융 시 용융온도, 용융시간 및 플럭스(flux)의 종류가 핵종의 분배 거동에 미치는 영향을 조사하였다. 플럭스의 종류에 따라 다소 차이는 있으나, 플럭스의 첨가로 알루미늄 용융체의 유동성이 증가됨을 확인할 수 있었다 용융 후주괴(ingot) 및 슬래그(slag) 시료의 XRD분석을 통해 핵종이 주괴에서 슬래그 상으로 이동하고 슬래그를 구성하고 있는 산화알루미늄과 결합하여 안정한 화합물을 형성함을 알 수 있었다. 슬래그의 발생량은 용융온도와 용융시간이 증가할수록 증가하는 경향을 보였으며, 증가속도는 플럭스의 종류에 따라 차이를 보였다. 핵종 중 Co는 용융온도가 증가함에 따라 주괴 내 에서는 감소하였으나 슬래그 상에서는 증가하는 경향을 보였으며, 실험조건에 따라 최대 90$\%$까지 주괴에서 슬래그로 이동하였다. 휘발성이 강한 Cs과 Sr은 대부분이 슬래그와 분진으로 이동하여 매우 높은 제염계수를 얻을 수 있었다.

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Pleurotus eryngii Mycelium으로 발효한 더덕 차의 품질 및 항산화 특성 (Quality Characteristics and Antioxidant Activities of Fermented Deodeok Tea with Pleurotus eryngii Mycelium)

  • 이지연;김병극;박홍제
    • 동아시아식생활학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.637-644
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    • 2013
  • 새송이 버섯균사체를 이용한 발효 더덕의 가공제품 개발가능성과 발효차에 대한 기초자료 제시를 위하여 기초연구를 실시하였다. 이에 발효 더덕을 볶음온도 및 볶음시간을 달리하여 발효차를 제조하여 이화학특성 및 항산화력을 측정하였다. 이화학적 특성 결과, 갈색도, 탁도, 환원당, 총 폴리페놀 및 총 플라보노이드 함량은 볶음온도 및 볶음시간이 증가함에 따라 증가였으나, pH는 감소하였다. 발효차의 항산화 활성의 경우, DPPH radical 소거능, FRAP 및 환원력은 볶음온도 및 볶음시간이 증가함에 따라 증가하는 경향을 보였다. 관능검사 결과, $180^{\circ}C$에서 30분 볶음 처리한 차의 기호도가 가장 높았는데, 이는 다른 시료에 비해 진한 색, 향, 맛이었으나, 버섯 고유의 취와 탄 향이 나지 않았기 때문이었다. $180^{\circ}C$ 30분간 볶음 처리시료는 대조구와 비교 시 기능성 함량 수준도 높고, 무엇보다 기호도가 높아 소비자의 요구에 가장 부합되는 차를 제조할 수 있을 것으로 판단된다. 본 실험의 결과, 발효 더덕은 항산화력이 높고, 고온노출에서도 물성이 비교적 안정하여 차 이외의 다양한 가공품 개발이 가능할 것으로 사료된다.

산소-공융염 기포탑에서 희토류염화물의 산화반응 특성 (Characteristic of Oxidation Reaction of Lanthanide Chlorides in Oxygen-Eutectic Salt Bubble Column)

  • 조용준;양희철;이한수;김인태
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권4호
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    • pp.465-469
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    • 2009
  • 산소-공융염(LiCl-KCl) 기포탑에서 4종의 희토류염화물($Ce/Nd/Pr/EuCl_3$)의 산화반응 특성에 대한 연구를 수행하였다. HSC Chemistry software를 이용한 모델링 결과 산소 및 희토류염화물이 존재하는 계에서 가장 안정된 화합물은 옥시염화물(EuOCl, NdOCl, PrOCl)과 산화물($CeO_2$, $PrO_2$)이었으며, 이러한 결과는 옥시염화물 및 산화물이 형성되는 반응의 Gibbs 자유에너지 경향성과도 일치하였다. 실험결과 공융염 내에서 산소와 희토류염화물과의 반응으로 산소분산 시간 및 공융염 온도와 상관없이 Eu, Nd, Pr은 옥시염화물로, Ce, Pr은 산화물형태의 침전물로 형성되었으며, 이러한 결과는 열역학적 데이터를 이용한 모델링 결과와 일치하였다. 4종의 복합희토류 침전물은 등방형태와 정방형태의 침전물로 구분되었는데 주사전자현미경(SEM-EDS) 분석결과 등방구조(cubic structure) 형태의 침전물은 산화물이었고, 정방형 구조(tetragonal structure)의 침전물은 옥시염화물이었다. 실험에 사용된 4종의 희토류염화물의 공융염에 불용성인 침전물로의 전환효율은 온도 및 분산시간이 증가하면 증가하였으며, Ce가 가장 빠른 반응특성을 나타내었다. $650^{\circ}C$의 공융염 온도 및 420분의 산소분산시간 조건에서 4종의 희토류염화물의 산화효율은 모두 99% 이상이었다.

합성가스 연소 매체순환식 가스연소기 적용을 위한 최적 산소공여입자 선정 (Selection of the Best Oxygen Carrier Particle for Syngas Fueled Chemical-Looping Combustor)

  • 류호정;김지웅;조완근;박문희
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제45권5호
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    • pp.506-514
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    • 2007
  • 합성가스 연소 매체순환식 가스연소기 적용을 위한 최적 산소공여입자를 선정하기 위해 네 가지 산소공여입자(NiO/bentonite, $NiO/LaAl_{11}O_{18}$, $Co_xO_y/CoAl_2O_4$, $NiO/NiAl_2O_4$)에 대해 환원반응기체로 모사 합성가스($H_2,\;CO2$, CO 각각 30, 10, 60%)를 사용하여 열중량 분석기(TGA)에서 환원반응특성 및 탄소침적특성을 측정 및 해석하였다. 환원반응온도가 증가함에 따라 최대전환율, 산소전달능력이 증가하였고 산소전달속도 측면에서 $900^{\circ}C$가 합성가스 연소반응에 적합한 조건으로 나타났으며 높은 환원반응온도(${\geq}800^{\circ}C$)에서는 네 가지 입자 모두에 대해 탄소침적현상이 나타나지 않았다. 네 가지 산소공여입자 중 NiO 계 산소공여입자가 CoO 계 산소공여입자에 비해 반응성이 높게 나타났으며 NiO/bentonite 입자가 산소전달속도, 탄소침적도 면에서 가장 좋은 반응성을 나타내었다. NiO/bentonite 입자에 포함된 금속산화물의 함량이 증가함에 따라 산소전달능력과 산소전달속도가 증가하는 것으로 나타나 금속산화물의 함량이 높은 산소공여입자가 매체순환식 가스연소기의 안정적인 조업에 유리한 것으로 나타났다.

Development and Evaluation of Natural Hydroxyapatite Ceramics Produced by the Heat Treatment of Pig Bones

  • Lim, Ki-Taek;Kim, Jin-Woo;Kim, Jangho;Chung, Jong Hoon
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제39권3호
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    • pp.227-234
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    • 2014
  • Purpose: The aim of this research was to develop and evaluate natural hydroxyapatite (HA) ceramics produced from the heat treatment of pig bones. Methods: The properties of natural HA ceramics produced from pig bones were assessed in two parts. Firstly, the raw materials were characterized. A temperature of $1,200^{\circ}C$ was chosen as the calcination temperature. Fine bone powders (BPs) were produced via calcinations and a milling process. Sintered BPs were then characterized using field emission scanning electron microscopy (FE-SEM), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence spectroscopy (XRF), energy dispersive X-ray spectroscopy (EDX), Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy, and a 2-year in vitro degradability test. Secondly, an indirect cytotoxicity test was conducted on human osteoblast-like cells, MG63, treated with the BPs. Results: The average particle size of the BPs was $20{\pm}5{\mu}m$. FE-SEM showed a non-uniform distribution of the particle size. The phase obtained from XRD analysis confirmed the structure of HA. Elemental analysis using XRF detected phosphorus (P) and calcium (Ca) with the Ca/P ratio of 1.6. Functional groups examined by FTIR detected phosphate ($PO{_4}^{3-}$), hydroxyl ($OH^-$), and carbonate ($CO{_3}^{2-}$). The EDX, XRF, and FTIR analysis of BPs indicated the absence of organic compounds, which were completely removed after annealing at $1,200^{\circ}C$. The BPs were mostly stable in a simulated body fluid (SBF) solution for 2 years. An indirect cytotoxicity test on natural HA ceramics showed no threat to the cells. Conclusions: In conclusion, the sintering temperature of $1,200^{\circ}C$ affected the microstructure, phase, and biological characteristics of natural HA ceramics consisting of calcium phosphate. The Ca-P-based natural ceramics are bioactive materials with good biocompatibility; our results indicate that the prepared HA ceramics have great potential for agricultural and biological applications.

연료전지 자동차용 스택 시스템의 열적 성능 특성에 관한 수치적 연구 (Numerical study on the thermal performance characteristics of the stack system for FCEV)

  • 이호성;이무연;원종필
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.3708-3713
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    • 2015
  • 본 연구의 목적은 연료전지 자동차의 스택 시스템의 열적 특성을 파악하기 위하여 상용 수치 해석 프로그램을 이용하여 열전달 성능을 해석적으로 고찰하였다. 이를 위하여 연료전지 자동차가 일반도로 및 등판도로 등 주행 특성에 따른 스택 열관리 시스템의 냉각 특성과 에어컨의 작동 여부 등 운전 특성에 따른 스택 열관리 시스템의 냉각 특성을 고찰하였다. 스택 라디에이터로 유입되는 공기 유속이 증가함에 따라 모든 냉각수 유량조건에서 열전달 성능은 향상되었다. 공기 유속이 2 m/s에서 10 m/s로 증가함에 따라 스택 라디에이터의 열전달 성능은 냉각수 유량 20 l/min에서 105.3% 증가하였고, 냉각수 유량 120 l/min에서 221.3% 증가하였다. 스택 라디에이터는 가혹조건인 등판 각도 8% 및 속도 50 km/h에서 냉각수 입구 온도차 $9.45^{\circ}C$로 일반조건인 등판 각도 0% 및 속도 120 km/h에서 냉각수 입구 온도차인 $5.1^{\circ}C$보다 85.3% 증가했다. 또한, 연료전지 자동차가 가혹조건인 등판 주행시 에어컨 시스템을 작동할 경우 스택의 안정적 작동을 허용하는 한계 온도인 $70^{\circ}C$를 초과할 수 있다.

새로운 해양 방사선 자동 감시 시스템의 개발 (Development of New Ocean Radiation Automatic Monitoring System)

  • 김재형;이주현;이승호
    • 전기전자학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.743-746
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    • 2019
  • 본 논문에서는 새로운 해양 방사선 자동 감시 시스템을 제안한다. 제안하는 시스템은 다음과 같은 특징들을 가진다. 첫 번째로 NaI + PVT 혼합형 검출기를 사용함으로 반응속도가 빠르고 정밀분석이 가능하다. 두 번째로 섬광체형 센서에 온도보상 알고리즘을 적용함으로서 추가적인 냉각장치가 필요 없으며 시시각각 변화하는 해양환경에 안정적인 운영이 가능하다. 세 번째로 냉각장치가 필요 없으므로 전력소비량이 적어 태양열을 활용하여 전력의 안정적인 공급이 가능하므로 해양환경 관측부이에 설치 가능하다. 네 번째로 GPS 및 무선통신을 사용하여 측정지역에 대한 정확한 위치정보와 실시간 데이터 전송기능으로 주변국 등의 원전사고 등 발생 시 즉각적인 경보대응이 가능하다. 제안된 시스템의 성능을 평가하기 위하여 공인시험기관에서 실험한 결과는 방사선 측정범위는 세계 최고 수준인 $5{\mu}Sv/h{\sim}15mSv/h$의 범위에서 측정이 되었고, 정확도는 ${\pm}8.1%$의 측정 불확도가 측정되어 국제 표준인 ${\pm}15%$ 이하에서 정상동작 됨이 확인되었다. 내환경등급(방수)은 IP67을 달성하였고, $-20{\sim}50^{\circ}C$ 동작온도에서 5% 이내로 변동률이 측정되어서 안정성이 확인되었다. 진동시험 후 측정값 변화율이 10% 이내로 측정되어서, 파도에 의한 해양환경에서 진동으로 인한 측정값의 변화가 없을 것으로 확인되었다.

Stress analysis of high-temperature superconducting wire under electrical/magnetic/bending loads

  • Dongjin Seo;Yunjo Jung;Hong-Gun Kim;Hyung-Seop Shin;Young-Soon Kim
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제25권4호
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    • pp.19-23
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    • 2023
  • The Second-generation high-temperature superconducting (HTS) Rare-Earth Barium Copper Oxide (REBCO) wire is a composite laminate having a multi-layer structure (8 or more layers). HTS wires will undergo multiple loads including the bending-tension loads during winding, high current density, and high magnetic fields. In particular, the wires are subjected to bending stress and magnetic field stress because HTS wires are wound around a circular bobbin when making a high-field magnetic. Each of the different laminated wires inevitably exhibits damage and fracture behavior of wire due to stress deformation, mismatches in thermal, physical, electrical, and magnetic properties. Therefore, when manufacturing high-field magnets and other applications, it is necessary to calculate the stress-strain experienced by high-temperature superconducting wire to present stable operating conditions in the product's use environment. In this study, the finite element model (FEM) was used to simulate the strain-stress characteristics of the HTS wire under high current density and magnetic field, and bending loads. In addition, the result of obtaining the neutral axis of the wire and the simulation result was compared with the theoretical calculation value and reviewed. As a result of the simulation using COMSOL Multiphysics, when a current of 100 A was applied to the wire, the current value showed the difference of 10-9. The stress received by the wire was 501.9 MPa, which showed a theoretically calculated value of 500 MPa and difference of 0.38% between simulation and theoretical method. In addition, the displacement resulted is 30.0012 ㎛, which is very similar to the theoretically calculated value of 30 ㎛. Later, the amount of bending stress by the circular mandrel was received for each layer and the difference with the theoretically obtained the neutral axis result was compared and reviewed. This result will be used as basic data for manufacturing high-field magnets because it can be expanded and analyzed even in the case of wire with magnetic flux pinning.

일본 어류 양식업의 발전과정과 산지교체에 관한 연구 : 참돔양식업을 사례로 (A study on Development Process of Fish Aquaculture in Japan - Case by Seabream Aquaculture -)

  • 송정헌
    • 수산경영론집
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    • 제34권2호
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    • pp.75-90
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    • 2003
  • When we think of fundamental problems of the aquaculture industry, there are several strict conditions, and consequently the aquaculture industry is forced to change. Fish aquaculture has a structural supply surplus in production, aggravation of fishing grounds, stagnant low price due to recent recession, and drastic change of distribution circumstances. It is requested for us to initiate discussion on such issue as “how fish aquaculture establishes its status in the coastal fishery\ulcorner, will fish aquaculture grow in the future\ulcorner, and if so “how it will be restructured\ulcorner” The above issues can be observed in the mariculture of yellow tail, sea scallop and eel. But there have not been studied concerning seabream even though the production is over 30% of the total production of fish aquaculture in resent and it occupied an important status in the fish aquaculture. The objectives of this study is to forecast the future movement of sea bream aquaculture. The first goal of the study is to contribute to managerial and economic studies on the aquaculture industry. The second goal is to identify the factors influencing the competition between production areas and to identify the mechanisms involved. This study will examine the competitive power in individual producing area, its behavior, and its compulsory factors based on case study. Producing areas will be categorized according to following parameters : distance to market and availability of transportation, natural environment, the time of formation of producing areas (leaderㆍfollower), major production items, scale of business and producing areas, degree of organization in production and sales. As a factor in shaping the production area of sea bream aquaculture, natural conditions especially the water temperature is very important. Sea bream shows more active feeding and faster growth in areas located where the water temperature does not go below 13∼14$^{\circ}C$ during the winter. Also fish aquaculture is constrained by the transporting distance. Aquacultured yellowtail is a mass-produced and a mass-distributed item. It is sold a unit of cage and transported by ship. On the other hand, sea bream is sold in small amount in markets and transported by truck; so, the transportation cost is higher than yellow tail. Aquacultured sea bream has different product characteristics due to transport distance. We need to study live fish and fresh fish markets separately. Live fish was the original product form of aquacultured sea bream. Transportation of live fish has more constraints than the transportation of fresh fish. Death rate and distance are highly correlated. In addition, loading capacity of live fish is less than fresh fish. In the case of a 10 ton truck, live fish can only be loaded up to 1.5 tons. But, fresh fish which can be placed in a box can be loaded up to 5 to 6 tons. Because of this characteristics, live fish requires closer location to consumption area than fresh fish. In the consumption markets, the size of fresh fish is mainly 0.8 to 2kg.Live fish usually goes through auction, and quality is graded. Main purchaser comes from many small-sized restaurants, so a relatively small farmer and distributer can sell it. Aquacultured sea bream has been transacted as a fresh fish in GMS ,since 1993 when the price plummeted. Economies of scale works in case of fresh fish. The characteristics of fresh fish is as follows : As a large scale demander, General Merchandise Stores are the main purchasers of sea bream and the size of the fish is around 1.3kg. It mainly goes through negotiation. Aquacultured sea bream has been established as a representative food in General Merchandise Stores. GMS require stable and mass supply, consistent size, and low price. And Distribution of fresh fish is undertook by the large scale distributers, which can satisfy requirements of GMS. The market share in Tokyo Central Wholesale Market shows Mie Pref. is dominating in live fish. And Ehime Pref. is dominating in fresh fish. Ehime Pref. showed remarkable growth in 1990s. At present, the dealings of live fish is decreasing. However, the dealings of fresh fish is increasing in Tokyo Central Wholesale Market. The price of live fish is decreasing more than one of fresh fish. Even though Ehime Pref. has an ideal natural environment for sea bream aquaculture, its entry into sea bream aquaculture was late, because it was located at a further distance to consumers than the competing producing areas. However, Ehime Pref. became the number one producing areas through the sales of fresh fish in the 1990s. The production volume is almost 3 times the production volume of Mie Pref. which is the number two production area. More conversion from yellow tail aquaculture to sea bream aquaculture is taking place in Ehime Pref., because Kagosima Pref. has a better natural environment for yellow tail aquaculture. Transportation is worse than Mie Pref., but this region as a far-flung producing area makes up by increasing the business scale. Ehime Pref. increases the market share for fresh fish by creating demand from GMS. Ehime Pref. has developed market strategies such as a quick return at a small profit, a stable and mass supply and standardization in size. Ehime Pref. increases the market power by the capital of a large scale commission agent. Secondly Mie Pref. is close to markets and composed of small scale farmers. Mie Pref. switched to sea bream aquaculture early, because of the price decrease in aquacultured yellou tail and natural environmental problems. Mie Pref. had not changed until 1993 when the price of the sea bream plummeted. Because it had better natural environment and transportation. Mie Pref. has a suitable water temperature range required for sea bream aquaculture. However, the price of live sea bream continued to decline due to excessive production and economic recession. As a consequence, small scale farmers are faced with a market price below the average production cost in 1993. In such kind of situation, the small-sized and inefficient manager in Mie Pref. was obliged to withdraw from sea bream aquaculture. Kumamoto Pref. is located further from market sites and has an unsuitable nature environmental condition required for sea bream aquaculture. Although Kumamoto Pref. is trying to convert to the puffer fish aquaculture which requires different rearing techniques, aquaculture technique for puffer fish is not established yet.

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