• 제목/요약/키워드: 계절번식

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음식물쓰레기 탈리액의 삼상분리 (A Study on the Separation of Food-Waste Leachate into 3 Phases)

  • 김상국;정민지;권효리
    • 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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    • 한국신재생에너지학회 2010년도 추계학술대회 초록집
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    • pp.197-197
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    • 2010
  • 음식물쓰레기의 삼성분은 수분, 휘발분, 회분이며 이들이 차지하는 비율은 계절, 지역별로 다소 상이하지만 수분 약 80%, 회분3%, 휘발분 17%이다. 음식물쓰레기 전처리과정으로 이물질제거, 탈수공정이 있으며 탈수공정에서 다량의 탈리액이 발생한다. 본 연구에서는 탈리액을 데칸타를 이용하여 1차로 원심분리하여 고.액 분리한 액을 실험대상으로 하였다. 실험대상 탈리액의 물성은 BOD 78,800[mg/l], COD 41,000[mg/l], 부유물질 25,900[mg/l], 총질소 928[mg/l]이었다. 탈리액에는 기름성분(육류, 식용유등), 입자상물질등이 포함되어 있으며 이들은 난분해성 유기물질로, 이를 제거하는데 기존의 처리방법으로 많은 어려움이 있어 주요한 수질오염 발생원이 되고 있다. 예를들면 하수처리장 폭기조 수면에 유막을 형성하여 산소공급을 방해함으로 미생물번식을 방해하는 요인이 된다. 본 연구는 음식물쓰레기 탈리액의 수분, 고형분, 유분으로의 삼상분리에 관한 것이다. 유분은 에멀젼형태로 안정되게 수층에 분산되어 존재한다. 미세기포를 이용한 부상법의 경우 미세기포 표면과 유분의 화학적친화력이 낮아 기포표면에 유분이 잘 부착되지 않으며, 원심분리 방법만으로는 유분 분리효율이 낮고, 추출에 의한 분리시 추출액이 다량 소요되고 처리시간이 길며 추출액 비용이 많이 소요된다. 탈리액을 유분, 슬러지, 수분으로 분리하면 환경오염을 일으키는 주요성분을 신재생에너지 원료로 활용할 수 있다. 유분의 주성분이 동식물성 유지이므로 전처리시 산촉매를 이용 수분과 유리지방산을 제거하고 염기성촉매를 이용하여 전이에스테르화 반응을 거치면 바이오디젤인 FAME과 글리세롤으로 변환하므로 글리세롤을 분리하면 바이오디젤을 얻을 수 있다. 슬러지는 입자상 물질로 착화가 잘 되고 건조하면 발열량이 높으며 중금속등에 오염되지 않아 청정연료로 활용이 가능하다. 실험실에서의 탈리액 삼상분리방법은 다음과 같다. 탈리액 30ml당 추출액으로 노말헥산을 1ml를 가한 다음 플라스크에서 $80^{\circ}C$로 가열 후 방냉한다. 가열중 노말헥산의 손실을 방지하기 위하여 증발가스를 콘덴서에서 응축하여 플라스크로 재순환한다. 탈리액을 플라스크에서 꺼내어 원심분리기 rack에 300-400g씩 병에 각각 넣고 4,000rpm으로 30분간 운전한다. 탈리액은 상부로부터 유분층, 미세입자층, 수층, 슬러지층으로 분리된다. 각 층의 계면에서 2종의 성분이 약간 섞일 수 있다. 유분을 분리한 후 유분층 잔존물과 미세입자층, 수층 상층부의 혼합물을 취하여 50g씩 병에 넣고 3,500rpm으로 10분간 운전한 후 유분을 분리한다. 마지막으로 미세입자층만을 3,500rpm으로 10분간 원심분리한 후 유분을 따로 분리한다. 얻어진 유분은 rotary evaporator에서 $120^{\circ}C$로 가열하여 유분과 노말헥산을 분리하며 분리효율을 제고하기 위하여 감압하에서 운전한다. 분리된 유분의 고위발열량이 9,450[Kcal/kg]이었으며 원소분석 결과 탄소 74.7%, 수소 12.55%, 질소 0.08%, 유황분 0.0003%이었다. 분리된 유분의 양은 계절별로 시료별로 다르며 가을철에는 1.6-1.9%, 여름철은 1.0-1.3%이었다. 분리된 슬러지로부터 Hg, As, Cr, Cd, Pb 중금속 성분이 검출되지 않았으며 수분 2.8%, 휘발분 76.85%, 회분 7.52%, 고정탄소 12.83%이었고 원소분석결과 탄소 45.25%, 수소 7.46%, 질소 5.05%, 산소 34.39%, 유황분 0.33%이었으며 저위발열량은 4,480[Kcal/kg]이었다. 분리된 슬러지 양은 11-19% 이었다.

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둥근성게(Strongylocentrotus nudus)의 Smad3와 Estrogen Receptor-related $Receptor\;{\beta}$ like 1 유전자 발현 (Gene Expression of Smad3 and Estrogen Receptor-related $Receptor\;{\beta}$ like 1 in Sea Urchin, Strongylocentrotus nudus)

  • 정유정;손영창
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제11권1호
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    • pp.43-47
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    • 2007
  • Transforming growth $factor-{\beta}(TGF-{\beta})$ 신호의 매개자 역할을 하는 Smad 계열 단백질은 발생과정에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. Estrogen receptor(ER)와 구조적으로 유사한 estrogen receptor-related receptor(ERR)은 포유동물에서 후기 배발생기에 외배엽 형성과 관련이 되어 있는 고아핵수용체이다. 본 연구에서는 해양무척추동물의 초기발생과정과 계절번식기 동안에 Smad3와 ERR의 유전자 발현이 발생과정과 성숙에 어떠한 연관성을 갖고 있는지 알아보기 위하여, 동해안 연안에 주로 서식하는 극피동물문 둥근성게과 둥근성게(Strongylocentrotus nudus)를 재료로 하여 계절별 및 배발생 과정중에 Smad3와 $ERR{\beta}$ like 1의 mRNA 농도를 real-time PCR 방법으로 조사하였다. Smad3 mRNA는 샘플링을 시작한 2004년 2월의 생식소와 비교하면 4월부터 그 농도가 증가하기 시작하여 6월까지 증가하였으며, 산란기인 8월에 감소하였다가 10월부터 12월까지 높은 수준을 유지하였다. $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 6월까지 낮은 수준이었으나, 산란기인 8월에 급증한 후 다시 감소하였다. 수정란부터 초기 유생기까지 발생과정을 분석한 결과, Smad3 mRNA는 8세포기 및 16세포기에 높은 발현이 관측되었다. 한편, $ERR{\beta}$ like 1 mRNA는 포배기, 낭배기, 초기 유생기에 현저하게 높은 발현패턴을 보였다. 이상의 결과로부터 둥근성게의 산란기 및 발생배의 발생후기에 $ERR{\beta}$ like 1이 중요한 역할을 담당할 것으로 추정되며, 초기 난할시기에는 Smad3의 관련성이 시사되었다.

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$CO_2$농도와 온도 상승에 따른 백태와 서목태(Glycine max (L.) Merrill)의 식물계절학 및 번식생태학적 반응 (Effects of elevated-$CO_2$ concentration and -temperature on the phenological and reproductive responses of Baktae and Seomoktae, Glycine max (L.) Merrill)

  • 박재훈;조규태;김상범;장래하;유영한
    • 한국환경생태학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.634-641
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    • 2014
  • 본 연구에서는 지구온난화 조건에서 한국의 주요 작물인 백태와 서목태의 식물계절, 잎 수, 원줄기의 마디 수, 가지 수, 식물개체당 총 종자 수와 총 꼬투리 수, 식물개체당 총 종자 무게, 꼬투리당 종자 수 그리고 종자 하나의 무게에 대한 반응을 알아보았다. 이를 위해 $CO_2$농도가 일반 대기조건과 같은 대조구와, $CO_2$농도와 온도를 상승시킨 처리구에서 두 종의 콩을 생육시켜 관찰하였다. $CO_2$농도는 540 ppm으로, 온도는 처리구가 대조구보다 $2.2^{\circ}C$ 상승하도록 설계하였다. 그 결과 백태의 최초 개엽시기, 서목태의 최초 개화시기와 열매성숙시기는 대조구보다 처리구에서 늦어졌다. 백태와 서목태의 잎, 가지 그리고 원줄기의 마디의 수는 대조구와 처리구간에 차이가 없었으나 서목태의 가지 수는 처리구에서 6월에만 적었다. 백태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수와 식물개체당 총 종자 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 그러나 식물개체당 총 종자무게는 대조구와 처리구 간에 차이가 없었다. 서목태의 종자 하나당 무게와 꼬투리당 종자 수는 대조구와 처리구 간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 꼬투리 수는 대조구보다 처리구에서 적었다. 또, 식물개체당 총 종자 수는 대조구와 처리구간 차이가 없었으나, 식물개체당 총 종자 무게는 대조구보다 처리구에서 더 가벼웠다. 이상으로 볼 때, 지구온난화로 백태는 종자 수가 감소하고 서목태는 최초 개엽, 개화, 성숙시기, 그리고 가지 형성시기가 늦어지며, 그 결과 꼬투리 수와 종자 무게가 감소되어 생산량이 줄어들 것이다. 이러한 개체군의 생장을 연구하는 것은 지구온난화에 대한 육상식물의 생태적 반응 연구에 중요한 자료로 활용될 것이다.

한국에서 방울새(Grey-capped Greenfinch, Chloris sinica)의 지리적 변이에 대한 연구 (Geographic variation of Grey-capped Greenfinch (Chloris sinica) in Korea)

  • 박종길;김주은;진경순;박춘구;남동하
    • 한국조류학회지
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    • 제25권2호
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    • pp.117-125
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    • 2018
  • 방울새는 지리적 분포와 형태형질에 따라 전 세계적으로 5 또는 6아종으로 분류하지만, 분류학적 위치와 유전적 분기 정도에 대한 연구가 미흡한 실정이다. 본 연구에서는 국내에 서식하는 방울새 집단의 형태 및 유전적 형질을 바탕으로 방울새 아종의 지리계통학적 분류를 시도하였다. 방울새 집단의 형태형질 조사 결과, 울릉도 서식 개체군은 내륙 개체군보다 부리 높이와 부리 길이가 유의하게 큰 것으로 나타났다. 이와 더불어 mtDNA의 COX1 염기변이와 분자계통분류 결과에서도 두 집단 간에 뚜렷한 유전적 분기가 나타났다. 제주도 개체군은 내륙 개체군과 형태적으로 비슷함에도 불구하고 유전적으로 울릉도 개체군과 유연관계가 높은 것으로 나타났다. 부산, 거제도 일대에서 비번식기에 채집한 일부개체의 외부 측정값은 울릉도 개체군과 비슷하였고, 이러한 특징은 계절에 따른 일부 개체군의 이동을 반증한다. 또한, 상대적으로 낮은 유전적 거리 및 염기다양성은 국내의 방울새 집단이 최근에 섬 집단과 내륙 집단으로 양분되어 분기된 것으로 판단된다. 향후, 본 종에 대한 지리적 분포, 계절별 이동성, 형태형질과 유전적 흐름, mtDNA 유전체를 통한 분자계통분류에 대한 추가적인 조사가 요구된다.

Polecat Creek 유역의 분변성 대장균 배출 부하 특성 (Fecal Coliform Bacteria Loading from the Polecat Creek Watershed in Virginia, USA)

  • ;임상준
    • 생태와환경
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    • 제37권1호통권106호
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    • pp.106-111
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    • 2004
  • 분변성 대장균(Fecal coliform bacteria)은 미국 버지니아주의 수체에 있어서 주요 오염원 중의 하나이다. 1995년부터 2000년까지의 Polecat creek유역의 4개 측정지점에 대하여 하천수의 분변성대장균 농도를 조사하였다. 조사기간 동안에 측정된 분변성 대장균 농도의 중앙값은 80 cfu/100mL부터 170 cfu/100mL까지 변화하였으며, 기하평균은 81cfu/100mL부터 141 cfu/100mL의 범위를 보였다. Caroline호의 수체에 의한 희석과 침전 등의 영향으로 측정지점 QPB의 분변성 대장균 농도가 주변의 측정지점인 QPD보다 낮게 나타났다. 계절별로는 여름철(6${\sim}$8월)에 비교적 높은 농도를 보인 반면에 겨울철(12${\sim}$82월)에는 상대적으로 분변성 대장균의 농도가 낮게 조사되었다. 이는 여름철 기간동안에 가축과 야생동물들이 하천에서 보내는 시간이 많기 때문에 이들 동물의 분비물이 직접 하천으로 유입되며, 낮은 온도보다는 높은 온도에서 대장균의 생장과 번식이 활발하기 때문이다. 본 연구의 결과로부터 분변성 대장균과 같은 미생물의 조사는 조사목적에 따라 측정시기를 결정하는 것이 측정에 의한 오차를 배제할 수 있을 것으로 판단되었다.

구조해석을 통한 축산 사료용 부산물 발효 저장탱크 스위프오거의 안전성 평가 (Safety evaluation of livestock feed by-product fermentation storage tank sweep auger through structural analysis)

  • 김준희;우승민;두윰우예다니엘;이동현;하유신
    • 한국농업기계학회:학술대회논문집
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    • 한국농업기계학회 2017년도 춘계공동학술대회
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    • pp.73-73
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    • 2017
  • 가축의 영양소 요구량 유지, 비육, 증체, 생산, 번식, 계절환경에 따라 달라지는 변동요인을 감안하여 하루 동안에 필요로 하는 영양소 요구량을 충족하도록 여러 종류의 사료를 혼합한 TMR(Total Mixed Ration)사료의 중요성이 커지고 있다. 이에 가축의 생산성 향상(등급 향상)과 축산농가의 영농비용 절감, 생력화를 위해 범용적으로 사용가능한 TMR플랜트의 개발이 반드시 필요하다. 본 연구에서는 사료비절감을 위한 식품부산물 발효탱크의 개발을 통해 발효탱크 밑 부분을 구성하고 있는 스위프오거와 이를 고정하면서 Z축으로 회전하는 고정부를 대상으로 하여 시각화 할 수 있는 FEM 시뮬레이션 기법을 이용하여 작업 중 적용되는 하중에 대해 충분한 구조 안전성을 가지고 있는지 해석하였다. 스위프오거의 재질은 SM45C, 작용하는 하중은 감속기의 출력량, RPM을 이용하여 토크 값을 구하고 조사료와 부산물사료가 포함된 TMR사료의 무게와 스위프오거의 단면적을 이용하여 압력 값을 도출하였다. 하지만 부산물사료가 발효되면서 저장탱크를 통해 배출되기 때문에 전체 사료 무게가 줄어 스위프오거에 작용하는 압력 또한 작아지는 것을 확인하였다. 이에 본 연구에서는 저장탱크에서 TMR사료가 배출되기 직전의 가장 높은 압력 상태를 가정하였다. 이 가정을 통해 토크 값은 $1.4N{\cdot}m$, 압력 값은 43 Mpa으로 나타났고 이를 바탕으로 구조해석을 진행하였다. 그 결과 스위프오거는 고정단 부근에서 최대 폰 미세스 응력 310 Mpa이 발생하여 구조적으로 가장 취약한 것으로 나타났다. 하지만 이는 SM45C의 항복강도인 343 Mpa 보다 낮아 안전한 것으로 분석된다. 또한 사료가 배출되면서 스위프오거에 작용하는 압력이 작아져 폰 미세스 응력도 작아지는 것으로 나타났다.

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외인성 성선자극호르몬 분비호르몬이 수컷 골든 햄스터의 생식능력에 미치는 영향: 개체 분석 (Effects of Foreign GnRH cDNA on Reproductive Activity in Male Golden Hamsters: Analysis of Individuals)

  • 최돈찬;조병남
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제7권1호
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    • pp.35-40
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    • 2003
  • 성선자극호르몬 분비호르몬은 시상하부에서 분비되며, 포유동물의 생식에 중추적인 역할을 담당한다. 골든 햄스터는 계절적으로 번식하는 포유동물이며, 생식 활동은 광주기(하루 중 낮의 길이)에 의해 결정된다. 장주기(12.5 시간 이상의 빛)는 생식 능력을 유지시키지만, 단주기(12시간 이하의 빛)는 생식 기능을 억제한다. 성선자극호르몬 분비호르몬과 광주기의 상호 관계를 자세히 조사하기 위하여 랫트 성선자극호르몬 분비호르몬 cDNA를 포함하는 벡터를 여러 농도로 골든 햄스터의 수컷에 주입하고 단주기에 유지하여 생식 활동을 개별적으로 조사하였다. 벡터를 고농도로 처리한 그룹의 골든 햄스터는 기타 실험 그룹에 비해 정소 퇴화가 의미있게(P<0.05) 가속되었다. GnRH의 맥동적 분비가 생식 능력을 유지하는 관점에서 보면, GnRH-cDNA를 포함하는 벡터는 GnRH를 일정하게 고농도로 분비했다고 사료된다. 이 결과는 GnRH를 포함하는 벡터가 뇌하수체 전엽을 desensitization시켜 정소 퇴화를 가속시켰음을 암시한다.

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한국재래산양(韓國在來山羊)의 성성숙일령(性成熟日齡) 및 계절번식성(季節繁殖性) (Theage at puberty and the breeding season in Korean native goats)

  • 강병규;최한선;박영준;박범준;손창호
    • 대한수의학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.275-280
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    • 1992
  • To investigate the age at puberty and the seasonal breeding in Korean native goats, progesterone concentrations were measured in blood. Blood samples were collected from 8 goats at 10 day intervals from 2 months of age until the first estrus after birth, and then every 5 days for a further estrous cycle and the seasonal breeding. The mean age and weight at puberty were $195{\pm}57$ days($mean{\pm}S.D.$, range : 107~260 days) and $11.1{\pm}0.9kg$(range : 9.8~12.0kg), respectively. The mean age at first pregnancy after birth was $241{\pm}109$ days(range : 107~273 days). The estrus was observed 47.6% from October to December, and was highest in fall(38.1%) and lowest in spring and summer(14.3%). However, the estrus was observed every season. About 67% of total conception occurred form October to January. The parturition occurred 41.7% in spring, 25.0% in summer and winter, and 8.3% in fall, respectively. These results suggest that Korean native goats do not have a breeding season, but the reproductive activity is influenced by the season.

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동결정액을 이용한 싸움소 생산

  • 정연길;송해범;김종열
    • 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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    • 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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    • pp.93-93
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    • 2002
  • 싸움소(투우)는 1999년 문화관광부지정‘한국의 10대 지역문화 관광축제’로 선정되어, 청도군 투우대회가 한국을 대표하는 축제가 되었고, 상설투우장의 건설로 새로운 레져 산업으로 부상하고 있다. 그러나 싸움소 생산에 소요되는 유전인자 보존 및 생산기반은 전무한 실증이며, 본 연구는 청도군내 우수 종모우을 선별하여 정액채취 및 동결정액을 생산하여 군내 한우번식 농가에서 인공수정을 실시하고 계절별 수태율과 송아지의 성비를 조사하였다. 종모우 번개(나이6세, 체중850kg, 97, 98년 우승)와 사자(나이6세, 체중870kg 98, 99년 준우승) 2두로부터 일반적인 방법으로 인공질을 이용하여 1999년 10월에 정액을 채취하였다. 채취된 정액은 35$^{\circ}C$에서 3~5배정도로 희석하여 정자농도와 활력을 평가하였다. 희석정액은 90분간에 걸처 5$^{\circ}C$ 까지 냉각하면서 글리세롤을 첨가한 난황구염산나트륨액으로 여러번 나누어 희석하여 정자의 충격을 피하였다. 글리세롤평형 2시간 후 0.5$m\ell$스트로에 정자수가 3500만/스트로의 분주.봉인하여, 정액의 동결은 액체질소상에서 4~5cm 위에 스트로를 평행으로 놓아 액체질소 가스로 10~15분간 예비동결한 다음, -8$0^{\circ}C$의 초저온 냉장고에서 케니스터에 넣어 -196$^{\circ}C$ 액체질소에 보관하였다. 인공수정을 실시하고 40일 전후에 직장검사를 통해 임신율과 수태율을 조사하고 분만한 송아지의 성비를 기록하였다. 채취한 싸움소의 정액량은 번개와 사자가 각각 평균 4.6$m\ell$와 3.8$m\ell$이고, 동결전의 정자의 활력은 번개와 사자의 정액이 각각 70.3 vs 75.3%, 동결후의 활력은 37.3 vs 40.3%로 유의한 차이는 없었다. 번개와 사자의 동결정액으로 각각 44두와 127두를 인공 수정하였고, 40일 전후의 임신율은 26두 vs 80두(59.1 vs 63.0% )였으며, 수태율은 26두 vs 66두(59.1 vs 52.0% )로 이들간의 유의한 차이는 없었다. 번개와 사자의 수송아지의 성비는 각각 65.3 vs 42.4%로 유의한 차이가 있었다. 싸움소 정액 동결보존과 인공수정으로 싸움소 혈통을 가진 송아지가 생산되었다. 그러나 생산된 송아지가 싸움소의 능력을 가진 것을 선별하여 혈통을 고정시키고, 훈련으로 싸움소의 제질을 발굴하는 것이 앞으로의 연구과제이다.

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골든 햄스터에서 광주기에 따른 멜라토닌 수용체 유전자 발현과 생식 지수들에 관한 연구 (A Study for the Expression of Melatonin Receptor Gene and Reproductive Indices in Golden Hamsters Exposed to Photoperiods)

  • 최돈찬;최형재;임시내;박창은
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제6권1호
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    • pp.45-54
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    • 2002
  • 골든 햄스터의 생식활동은 광주기에 의해 조절된다. 그들의 생식능력은 여름에 왕성하고 겨울에는 퇴화한다. 송과선에서 분비되는 멜라토닌은 계절적 번식동물에서 생식활동을 중재한다. 멜라토닌 수용체가 최근에 사람을 포함하는 몇몇 동물에서 확인되었지만 골든 햄스터의 생식능력과 관련하여 알려진 바가 많지 않다. 역전사 PCR 방법을 사용하여 멜라토닌 수용체의 일부 유전자를 동정하였다(309 염기). 멜라토닌 수용체의 핵산 서열과 추론된 아미노산 서열을 보고된 다른 동물들과 비교하였다. 멜라토닌 수용체는 시상하부, 뇌하수체, 혈액, 지라에서 명백히 탐지되었다. 광주기가 정소 무게 및 생식 호르몬에 현저한 영향을 주었지만 멜라토닌 수용체의 발현에는 영향을 뚜렷하게 보이지 않았다. 이러한 결과는 생식을 조절하는 멜라토닌은 그 수용체의 수보다 수용체에 결합하는 친화도가 더 중요함을 시사한다.

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