• 제목/요약/키워드: $NH_3-NH_4^+$

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초경합금 슬러지 재활용 공정 산물을 활용한 텅스텐 탄화물 제조 및 특성 평가 (Preparation and Characterization of Tungsten Carbide Using Products of Hard Metal Sludge Recycling Process)

  • 권한중;신정민
    • 자원리싸이클링
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    • 제31권4호
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    • pp.19-25
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    • 2022
  • 본 연구에서는 텅스텐산암모늄(APT, Ammonium Paratungstate, (NH4)10[W12O46H10])이 사용되지 않는 친환경 초경합금 슬러지 재활용 공정을 통해 초경합금 주원료인 텅스텐 탄화물 분말을 합성하고자 하였다. 초경합금 슬러지에 대한 산 처리를 통해 텅스텐산(H2WO4) 추출 및 결정화를 수행하고 결정화된 텅스텐산을 텅스텐 탄화물의 원료로 사용하였다. H2WO4에 대한 탄화환원을 통해 텅스텐탄화물 (WC) 분말이 합성되었고 합성된 WC 분말은 200~700nm 수준의 결정립으로 구성되어 있음이 확인되었다. 이는 현재 절삭공구로 가장 널리 사용되는 1~3㎛ 입도의 상용 WC 분말에 비해 미세한 것으로 텅스텐 금속 분말에 대한 고온(1,700℃ 이상) 고상 탄화법을 통해 제조되는 상용 WC 분말과 달리 H2WO4 나노 결정립에 대한 탄화환원을 통해 WC 분말이 합성되었기 때문으로 사료된다. H2WO4로 부터 합성된 WC 분말의 경우 탄화환원에 의해 탄소의 제거가 수월하여 상용 WC 분말에 비해 잔류 탄소가 적은 것으로 확인되었으며 작은 결정립 크기로 인해 초경합금 원료로 사용되었을 때 WC-Co 복합체 내 WC 입자의 성장이 활발하게 일어나 H2WO4로부터 합성된 WC 분말이 적용된 WC-Co 복합체의 경우 WC 입자가 조대하고 파괴인성이 우수한 것으로 확인되었다.

Effects of Dolomite and Oyster Shell on Nitrogen Processes in an Acidic Mine Soil Applied with Livestock Manure Compost

  • Yun, Seok-In;Seo, Dong-Hyuk;Kang, Ho Sang;Cheng, Hyocheng;Lee, Gunteak;Choi, Woo-Jung;Lee, Chang-Kyu;Jung, Mun Ho
    • 한국토양비료학회지
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    • 제49권5호
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    • pp.614-620
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    • 2016
  • Mine soils are usually unfavorable for plant growth due to their acidic condition and low contents of organic matter and nutrients. To investigate the effect of organic material and lime on nitrogen processes in an acidic metal mine soil, we conducted an incubation experiment with treating livestock manure compost, dolomite, and oyster shell and measured soil pH, dehydrogenase activity, and concentration of soil inorganic N ($NH_4{^+}$ and $NO_3{^-}$). Compost increased not only soil inorganic N concentration, but also soil pH from 4.4 to 4.8 and dehydrogenase activity from 2.4 to $3.9{\mu}g\;TPF\;g^{-1}day^{-1}$. Applying lime with compost significantly (P<0.05) increased soil pH (5.9-6.4) and dehydrogenase activity ($4.3-7.0{\mu}g\;TPF\;g^{-1}day^{-1}$) compared with applying only compost. Here, the variation in dehydrogenase activity was significantly (P<0.05) correlated with that in soil pH. Soil inorganic N decreased with time by 14 days after treatment (DAT) due to N immobilization, but increased with time after 14 DAT. At 28 DAT, soil inorganic N was significantly (P<0.05) higher in the lime treatments than the only compost treatment. Especially the enhanced dehydrogenase activity in the lime treatments would increase soil inorganic N due to the favored mineralization of organic matter. Although compost and lime increased soil microbial biomass and enzyme activity, ammonia oxidation still proceeded slowly. We concluded that compost and lime in acidic mine soils could increase soil microbial activity and inorganic N concentration, but considerable ammonium could remain for a relatively long time.

Y2O3안정화제 첨가량에 따라 수열합성법으로 제조된 ZrO2-Xmol% Y2O3분말의 합성 및 기계적 특성 (Hydrothermal Synthesis and Mechanical Characterization of ZrO2 by Y2O3 Stabilizer Contents)

  • 이학주;김택남;배성철;고명원;류재경
    • 한국재료학회지
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    • 제20권10호
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    • pp.518-523
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    • 2010
  • In this study, partially stabilized zirconia was synthesized using a chemical $Y_2O_3$ stabilizer and hydrothermal method. First, $YCl_3-6H_2O$ and $ZrCl_2O-8H_2O$ was dissolved in distilled water. Y-TZP (a $Y_2O_3$-doped toughened zirconia polycrystalline precursor) was also prepared by conventional co-precipitates in the presence of an excess amount of $NH_4OH$ solution under a fixed pH of 12. The Y-TZP precursors were filtered and repeatedly washed with distilled water to remove $Cl^-$ ions. $ZrO_2$-Xmol%$Y_2O_3$ powder was synthesized by a hydrothermal method using Teflon Vessels at $180^{\circ}C$ for 6 h of optimized condition. The powder added with the Xmol%- $Y_2O_3$ (X = 0,1,3,5 mol%) stabilizer of the $ZrO_2$ was synthesized. The crystal phase, particle size, and morphologies were analyzed. Rectangular specimens of $33mm{\times}8mm{\times}3$ mm for three-point bend tests were used in the mechanical properties evaluation. A teragonal phase was observed in the samples, which contains more than 3 mol% $Y_2O_3$. The $3Y-ZrO_2$ agglomerated particle size was measured at $7.01{\mu}m$. The agglomerated particle was clearly observed in the sample of 5 mol % $Y_2O_3-ZrO_2$, and and the agglomerated particle size was measured at 16.4 um. However, a 20 nm particle was specifically observed by FE-SEM in the sample of 3 mol% $Y_2O_3-ZrO_2$. The highest bending fracture strength was measured as 321.3 MPa in sample of 3 mol% $Y_2O_3-ZrO_2$.

낙동강(洛東江) 하류수계(下流水系) 관개수질(灌漑水質)이 벼 생육(生育)에 미치는 영향(影響) (Effects of Irrigation Water Quality on the Growth of Paddy Rice along the Downstream of Nakdong River)

  • 이춘희;하호성;이한생;전성건;장순덕
    • 한국토양비료학회지
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    • 제18권1호
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    • pp.72-77
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    • 1985
  • 낙동강(洛東江) 하류수계(下流水系)의 관개수질(灌漑水質)이 벼 생육(生育)에 미치는 영향(影響)을 알기 위하여 경남지방(慶南地方)의 주요(主要) 관개수원(灌漑水源)인 6개 양수장(揚水場)을 대상(對象)으로 각(各) 지점별 수질(水質), 토양(土壤) 및 벼의 근활력(根活力)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. (1) COD는 지류(支流)<본류(本流)<하류(下流)의 순(順)으로 낙동강(洛東江) 하류(下流)인 김해(金海)에서 오염도(汚染度)가 가장 높았다. (2) 수질(水質)의 화학성분(化學成分) 중(中) electric conductivity, SAR, Cl, $NH_4-N$는 낙동강(洛東江) 하류(下流)인 김해(金海), $PO_4{^{-3}}$는 본류(本流)인 창녕(昌寧), $SiO_2$는 지류(支流)인 산청(山淸)에서 각각(各各) 가장 높았다. (3) 관개수중(灌漑水中)의 electric Conductivity 및 SAR는 논토양(土壤)의 electric Conductivity 및 SAR의 농도(濃度)와 정(正)의 상관(相關)을 보였다. ($r=0.98^{**}$, $r=0.91^*$) (4) 근활력(根活力)은 하류(下流)<본류(本流)<지류(支流)의 순(順)으로 높았으며 건물중(乾物重)($r=0.62^{**}$)과는 정상관(正相關), 토양(土壤)의 SAR($r=-0.67^{**}$) 및 electric conductivity($r=-0.62^{**}$)와는 부상관(負相關) 관계(關係)였다.

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금강하구 갯벌내 질소화합물질의 연직적인 플럭스 평가 (Estimation of verticle fluxes of nitrogen compounds in tidal flats of the Keum river estuary)

  • 김도희;양재삼
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제3권2호
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    • pp.3-10
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    • 2000
  • 1999년 4월, 8월과 11월에 금강 하구역 갯벌 세 지점에서 채니된 퇴적물 표층 5 cm을 입도 조성 분석한 결과 모래와 자갈 성분이 1.18 %, 모래 성분이 29.34 %, 점토 성분이 69.49 %였다. 퇴적물의 IL은 6.7 %, ORP는 -12 mV으로 약간의 환원상태를 보이고 있었다. 퇴적물 중 H₂S 농도는 평균 0.25 mg/gㆍdry으로 측정되었다 금강 하구 갯벌 퇴적물에서의 탈질산화는 4월에 0.186 m mole N₂/m²ㆍday, 8월에 0.192 m mole N₂/m²ㆍday, 11월에 91.3 m mol N₂/m²ㆍday으로 3회 평균 30.6 m mole N²/m²ㆍday였다. 퇴적물과 수층간의 NH₄/sup +/-N의 플럭스는 4월에 -0.37 m mole N/m²ㆍday, 8월에 34.0 m mole N/m²ㆍday, 11월에 0.10 m mole N/m²ㆍday으로 평가되어 평균적으로 11.2 m mole N/m²ㆍday였다. 한편, 퇴적물과 수층간의 NO²/sup -/-N+ NO₃/sup -/-N의 플럭스는 4월에 0.314 m mole N/m²ㆍday, 8월에 0.524 m mole N/m²ㆍday, 11월에 -4.12 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어 평균 -1.09 m mole N/m²ㆍday으로 측정되어졌다. 암모니아질소와 아질산질소 및 질산질소의 플럭스로부터 계산한 용존무기질소 (DIN)의 플럭스는 10.2 m mole N/m²ㆍday으로 평가되었다. 이와 같은 금강하구역 갯벌에서의 용존성무기질소의 플럭스와 탈질산화는 이 해역의 질소수지와 1차 생산에 중요한 영향을 끼칠 것으로 추정되었다.

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Production of Rapamycin in Streptomyces hygroscopicus from Glycerol-Based Media Optimized by Systemic Methodology

  • Kim, Yong Hyun;Park, Bu Soo;Bhatia, Shashi Kant;Seo, Hyung-Min;Jeon, Jong-Min;Kim, Hyun-Joong;Yi, Da-Hye;Lee, Ju-Hee;Choi, Kwon-Young;Park, Hyung-Yeon;Kim, Yun-Gon;Yang, Yung-Hun
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제24권10호
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    • pp.1319-1326
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    • 2014
  • Rapamycin, produced by the soil bacterium Streptomyces hygroscopicus, has the ability to suppress the immune system and is used as an antifungal, anti-inflammatory, antitumor, and immunosuppressive agent. In an attempt to increase the productivity of rapamycin, mutagenesis of wild-type Streptomyces hygroscopicus was performed using ultraviolet radiation, and the medium composition was optimized using glycerol (which is one of the cheapest starting substrates) by applying Plackett-Burman design and response surface methodology. Plackett-Burman design was used to analyze 14 medium constituents: M100 (maltodextrin), glycerol, soybean meal, soytone, yeast extract, $(NH_4)_2SO_4$, $\small{L}$-lysine, $KH_2PO_4$, $K_2HPO_4$, NaCl, $FeSO_4{cdot}7H_2O$, $CaCO_3$, 2-(N-morpholino) ethanesulfonic acid, and the initial pH level. Glycerol, soytone, yeast extract, and $CaCO_3$ were analyzed to evaluate their effect on rapamycin production. The individual and interaction effects of the four selected variables were determined by Box-Behnken design, suggesting $CaCO_3$, soytone, and yeast extract have negative effects, but glycerol was a positive factor to determine rapamycin productivity. Medium optimization using statistical design resulted in a 45% ($220.7{\pm}5.7mg/l$) increase in rapamycin production for the Streptomyces hygroscopicus mutant, compared with the unoptimized production medium ($151.9{\pm}22.6mg/l$), and nearly 588% compared with wild-type Streptomyces hygroscopicus ($37.5{\pm}2.8mg/l$). The change in pH showed that $CaCO_3$ is a critical and negative factor for rapamycin production.

염류수준별 고추 생육과 수량에 미치는 식물생육보진미생물(植物生育保進微生物) 접종효과 (Effect of Plant-Growth-Promoting-Bacterial Inoculation on the Growth and Yield of Red Pepper(Capsicum annuum L.) with Different Soil Electrical Conductivity Level)

  • 이영한;양민석;윤한대
    • 한국토양비료학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.396-402
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    • 1996
  • 식물생육촉진 유용미생물을 지리산 일대의 침엽수와 활엽수 밑의 부엽토(腐葉土)에서 선발하고, 고추에 접종하였을때 고추 묘소질과 생육 및 수량에 미치는 영향에 대한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 혼합배양결과 Pseudomonas P배지는 $25^{\circ}C$에 Micrococcus sp., Enterobacter agglomerans, Pseudomonas putida, Pseudomonas fluorescens등 4균주, Sabouraud dextrose배지에서는 $35^{\circ}C$에서 Bacillus subtilis, Cellulomonas sp., Bacillus megaterium, Staphylococcus xylosus등 4균주의 생육이 양호하였다. 2. 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 초장, 분지수등은 증가하였고, EC 수준이 높아질수록 초장은 작아진 반면, 분지수는 혼합균주 처리 58일(日) 이후 EC 2.9ds/m에 비해 EC 8.6 dS/m에서 많아지는 경향이었다. 수량은 혼합균주 처리구가 무처리구에 비해 13% 증수되었고, EC 수준이 높아질수록 감소하는 경향이었다. 3. 시험후 토양의 EC, $P_2O_5$, K, Ca, Mg, $NO_3-N$은 EC 수준이 높아질수록 현저하게 증가하는 경향이었으며, 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 OM 및 $NH_4{^+}-N$은 낮은 반면, EC, $P_2O_5$, K, Ca, Mg, $NO_3-N$은 높은 경향이었다. 4. 시험후 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 수분율이 높은 경향이었으며, EC 수준이 높아 질수록 가밀도 수분율, 공극율 등은 증가하는 경향이었다. 5. 혼합균주 처리구는 무처리구에 비해 과실과 엽에서 T-N, $P_2O_5$, $K_2O$, CaO, MgO함량이 높았으며, EC 수준이 높아질수록 $P_2O_5$, $K_2O$, MgO 함량은 증가한 반면, CaO 함량은 낮아지는 경향이었다.

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Two Anhydrous Zeolite X Crystal Structures, $Pd_{18}Ti_{56}Si_{100}Al_{92}O_{384} and Pd_{21}Tl_{50}Si_{100}Al_{92}O_{384}$

  • 윤보영;송미경;이석희;김양
    • Bulletin of the Korean Chemical Society
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    • 제22권1호
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    • pp.30-36
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    • 2001
  • The crystal structures of fully dehydrated $Pd^{2+}$ - and $TI^{+}$ -exchanged zeolite X, $Pd_{18}TI_{56}Si_{100}Al_{92}O_{384}(Pd_{18}TI_{50-}X$, a = $24.935(4)\AA$ and $Pd_{21}TI_{50}Si_{100}Al_{92}O_{384}(Pd_{21}TI_{50-}X$ a = $24.914(4)\AA)$, have been determined by single-crystal X-ray diffraction methods in the cubic space group Fd3 at $21(1)^{\circ}C.$ The crystals were prepared using an exchange solution that had a $Pd(NH_3)_4Cl_2\;:TINO_3$ mole ratio of 50 : 1 and 200 : 1, respectively, with a total concentration of 0.05M for 4 days. After dehydration at $360^{\circ}C$ and 2 ${\times}$$10^{-6}$ Torr in flowing oxygen for 2 days, the crystals were evacuated at $21(1)^{\circ}C$ for 2 hours. They were refined to the final error indices $R_1$ = 0.045 and $R_2$ = 0.038 with 344 reflections for $Pd_{18}Tl_{56-}X$, and $R_1$ = 0.043 and $R_2$ = 0.045 with 280 reflections for $Pd_{21}Tl_{50-}X$; I > $3\sigma(I).$ In the structure of dehydrated $Pd_{18}Tl_{56-}X$, eighteen $Pd^{2+}$ ions and fourteen $TI^{+}$ ions are located at site I'. About twenty-seven $TI^{+}$ ions occupy site II recessed $1.74\AA$ into a supercage from the plane of three oxygens. The remaining fifteen $TI^{+}$ ions are distributed over two non-equivalent III' sites, with occupancies of 11 and 4, respectively. In the structure of $Pd_{21}Tl_{50-}X$, twenty $Pd^{2+}$ and ten $TI^{+}$ ions occupy site I', and one $Pd^{2+}$ ion is at site I. About twenty-three $TI^{+}$ ions occupy site II, and the remaining seventeen $TI^{+}$ ions are distributed over two different III' sites. $Pd^{2+}$ ions show a limit of exchange (ca. 39% and 46%), though their concentration of exchange was much higher than that of $TI^{+}$ ions. $Pd^{2+}$ ions tend to occupy site I', where they fit the double six-ring plane as nearly ideal trigonal planar. $TI^{+}$ ions fill the remaining I' sites, then occupy site II and two different III' sites. The two crystal structures show that approximately two and one-half I' sites per sodalite cage may be occupied by $Pd^{2+}$ ions. The remaining I' sites are occupied by $TI^{+}$ ions with Tl-O bond distance that is shorter than the sum of their ionic radii. The electrostatic repulsion between two large $TI^{+}$ ions and between $TI^{+}$ and $Pd^{2+}$ ions in the same $\beta-cage$ pushes each other to the charged six-ring planes. It causes the Tl-O bond to have some covalent character. However, $TI^{+}$ ions at site II form ionic bonds with three oxygens because the super-cage has the available space to obtain the reliable ionic bonds.

항온 배양 논토양 조건에서 비산재 처리에 따른 CH4와 CO2 방출 특성 (Fly Ash Application Effects on CH4 and CO2 Emission in an Incubation Experiment with a Paddy Soil)

  • 임상선;최우정;김한용;정재운;윤광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.853-860
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    • 2012
  • 비산재 혼합에 의한 $CH_4$$CO_2$ 방출 저감 가능성을 조사하기 위해 질소 ($(NH_4)_2SO_4$) 무처리구와 처리구를 두고 비산재를 0, 5, 10% 수준으로 혼합한 후 토양 수분 변동조건 (습윤기간, 전이기간, 건조기간)에서 60일간 실험실내 항온배양실험을 통해 $CH_4$$CO_2$ flux를 분석하였다. 전체 항온배양기간 중 평균 $CH_4$ flux는 $0.59{\sim}1.68mg\;CH_4\;m^{-2}day^{-1}$의 범위였으며, 질소 무처리구에 비해 처리구에서 flux가 낮았는데, 이는 질소 처리시 함께 시용된 $SO_4^{2-}$의 전자수용체 기능에 의해 $CH_4$ 생성이 억제되었기 때문으로 판단되었다. 질소 무처리구와 처리구에서 비산재 10% 처리에 의해 $CH_4$ flux가 각각 37.5%와 33.0% 감소하였는데, 이는 물리적인 측면에서 미립질 (실트 함량 75.4%)인 비산재 시용에 의해 통기성 대공극량이 감소되어 $CH_4$ 확산 속도가 저감되었기 때문으로 판단되었다. 또한, 생화학적 측면에서는 비산재의 $CO_2$ 흡착능에 의해 $CH_4$ 생성의 주요 기작 중 하나인 이산화탄소 환원에 필요한 $CO_2$ 공급이 억제된 것도 원인 일 수 있다. 한편, 전체 항온 배양 기간의 평균 $CO_2$ flux ($0.64{\sim}0.90g\;CO_2\;m^{-2}day^{-1}$) 역시 질소 무처리구가 질소 처리구보다 높았다. 이는 일반적으로 질소 시비에 의해 토양 호흡량이 증가한다는 기존의 연구결과와는 상이한데, 본 연구에서 질소 처리에 의해 활성화된 미생물에 의해 $CO_2$ flux 최초 측정 시점 (처리 후 2일째) 이전에 이미 상당한 양의 $CO_2$가 이미 방출되어 실측 flux에 반영되지 못했기 때문으로 설명이 가능했다. $CH_4$과 유사하게 $CO_2$ flux도 비산재무처리구에 비해 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였는데, 이는 비산재의 원소 구성 중 Ca과 Mg과 토양수내 탄산이온의 탄산염 ($CaCO_3$$MgCO_3$)화 반응에 의한 $CO_2$ 침전 때문이다. 이상과 같은 비산재 처리에 의한 $CH_4$$CO_2$ flux 감소에 의해 지구온난화지수 역시 비산재 10% 처리구에서 약 20% 감소하였다. 따라서, 비산재는 논 토양에서 $CH_4$$CO_2$ 방출 저감에 효과가 있는 것으로 나타났으며, 실재 벼 재배 포장에서의 실험을 통한 추가적인 검증이 필요하다.

홍경천(Rhodiola sachalinensis A. Bor)의 캘러스 배양에서 Salidroside생산 (Production of Salidroside from Callus Culture of Rhodiola sachalinensis A. Bor)

  • 김수정;황백;황성진;안준철
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제31권1호
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    • pp.89-94
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    • 2004
  • 본 실험은 기내 배양된 홍경천으로부터 캘러스를 유도하고 가장 잘 자라는 생장조건을 찾기 위해 수행되었다. 실험 결과를 종합해 보면 캘러스의 증식을 위한 배양조건은 최적배지를 조사한 결과,2B$_{5}$배지에서 생장율이 가장 좋았으며, 탄소원으로는 sucrose를 3%로 첨가했을 때 생장율이 가장 높았다. 질소원으로써는 49.6mM KNO$_3$와 2.0mM (NH$_4$)$_2$SO$_4$를 첨가했을 때 생장율이 가장 좋았으며, 인산의 농도는 2.16mM에서 높은 생장율을 보였다. 암배양과 광배양을 비교했을 때 암배양의 경우가 생장율이 높았으며,pH6에서 세포의 생장율이 가장 좋은 조건임을 확인되었다. 기내에서 배양된 캘러스와 자연산 뿌리는 TLC로 분석하여 salidroside를 확인하였으며, HPLC로 salidroside를 정량한 결과, 자연상태 홍경천의 뿌리는 건중량 당 0.17%으로 나타났으며 5% sucrose처리구에서 0.41%의 생산성을 보여, 자연산 홍경천의 뿌리에 비하여 캘러스에서 salidroside의 함량이 높은 것으로 나타났다.