• 청정기술
• /
• 제27권4호
• /
• pp.332-340
• /
• 2021

최근 사업장 질소산화물(NOx) 배출허용기준 강화(2019년 1월 적용)에 따라 다량 배출사업장에서 배출되는 질소산화물을 배출허용기준 이하로 만족하기 위한 노력이 필요하다. 대표적인 질소산화물 저감 방법으로 선택적 촉매 환원법(selective catalytic reduction, SCR)을 주로 사용하고 있으며, 일반적으로 세라믹 허니컴(ceramic honeycomb) 촉매를 사용하고 있다. 본 연구에서는 높은 열적 안정성과 기계적 강도를 가지는 금속지지체 탈질 코팅촉매를 적용하여 제철소에서 배출되는 질소산화물를 저감하기 위한 연구를 수행하였다. 금속지지체 코팅촉매는 최적화된 촉매슬러리(catalyst slurry) 코팅방법을 통해 제조하였고, 내마모 시험과 굽힙 시험을 통해 코팅된 촉매가 균일하고 강건하게 부착되어 있음을 확인하였다. 금속지지체가 가지는 우수한 열전도 특성으로 인해 저온영역(200 ~ 250 ℃)에서 세라믹 허니컴 촉매보다도 우수한 탈질효율을 보였다. 또한 경제적인 촉매 설계를 위해 금속지지체 표면 상에 코팅되는 촉매의 최적 코팅량을 확인하였다. 이러한 연구결과를 바탕으로 제철소 배기가스 모사환경에서 상용급 금속지지체 코팅촉매에 대한 준파일럿 탈질 성능평가를 수행하였고, 저온영역(220 ℃)에서도 배출허용기준치(60 ppm 이하)을 만족하는 우수한 성능을 나타내었다. 따라서 물리화학적 특성이 우수한 금속지지체 코팅촉매가 최소량의 촉매 사용으로도 우수한 탈질 성능을 나타내었으며, 넓은 비표면적을 가지는 고밀도 금속지지체 적용을 통해 배연 탈질 촉매 반응기의 콤팩트화 및 소형화가 가능하였다. 이러한 결과를 바탕으로, 본 연구에서 사용된 금속지지체 코팅촉매는 제철소뿐만 아니라 화력발전, 소각장, 선박, 건설기계 등 다양한 산업 분야에 적용할 수 있는 새로운 형태의 촉매가 될 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제33권5호
• /
• pp.578-586
• /
• 2019

한라산국립공원 내 소나무림의 공간분포 변화를 알아보기 위해 2006년과 2015년의 분포면적과 수관밀도를 조사하고 해발고도, 경사, 방위 및 지역별 특성을 분석하였다. 2015년 소나무림의 전체 면적은 1,259.9ha로 조사되었는데, 2006년 1,208.5ha에 비해 10년 동안 4.1%에 해당되는 51.4ha가 증가한 것으로 나타났다. 소나무의 수관 밀도가 11~40%에 해당되는 소밀도의 면적은 10년 동안 59.8ha가 증가하였고 41~70%에 해당되는 중밀도의 면적도 59.0ha가 증가하였으며, 71% 이상의 조밀한 소나무림은 67.3ha가 감소된 것으로 나타났다. 해발고도에 따라서는 2015년에 1,010~1,400m 구간에서 전체 면적의 79.6%인 1,003.0ha로 가장 넓었으며, 1,100~1,300m 구간의 면적은 증가하였지만 수관밀도 등급변화는 고밀도 등급면적이 대폭 감소하고 중밀도와 소밀도급 면적은 증가하였다. 지표경사에 따라서는 특징적으로 증감이 나타나지 않고 2006년보다 경사와 관계없이 증가하였다. 방위별로는 남사면을 중심으로 남서, 남동방향에 56.4%가 분포하여 10년 동안 27.8ha가 증가한 반면 북사면을 중심으로 북동, 북서 면적은 7.6ha가 줄어든 것으로 나타났다. 지역별 소나무림의 분포 변화는 영실지역 일대가 2006년에 비해 전체 증가면적 중 49.6%인 25.5ha 증가하였으며, 산벌음 계곡 우측을 포함하는 입석오름지역은 20.4ha, 족은드레를 포함하는 개미등지역은 7.4ha가 증가한 반면 성판악등산로 속밭지역은 1.9ha가 감소한 것으로 분석되었다. 이들 한라산국립공원 내 소나무림의 면적 및 밀도변화는 해발고도, 경사, 방위 및 지역별 변화 상황을 고려할 때 소나무림 분포의 확대는 초지나 관목이 우점 하는 식생구조를 갖고 있거나 교란으로 인한 숲 틈이 발생한 지역으로 한정된 반면 소나무림이 낙엽활엽수림대에 둘러싸이거나 혼효된 식생구조를 지닌 분포지역은 낙엽활엽수 등과 경쟁으로 인해 면적보다는 수관밀도 변화가 주로 발생된 것으로 판단된다.

• 광물과 암석
• /
• 제35권1호
• /
• pp.65-73
• /
• 2022

지구/행성 내부의 다양한 지질학적 과정을 이해하기 위해서는 고온-고압 환경에서 지구 내부 구성물질의 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 이러한 고압환경을 생성하기 위하여 사용되는 멀티 앤빌 프레스(multi-anvil press)는 주로 상부맨틀조건의 극한 상황을 재현하는데 사용된다. 멀티 엔빌프레스의 지질학적 사용을 위한 필수 보정 과정 중 하나는 압력을 생성하기 위한 프레스의 유압과 실제로 시료에 가해지는 압력 사이의 관계인 압력-부하 보정(pressure-load calibration)이다. 압력-부하 보정은 일반적으로 고온-고압 조건에서는 결정질 물질의 상전이를 이용해서 이루어지는데, 고온에서의 경우와 달리 저온(상온)의 경우 상전이 과정이 상대적으로 비효율적이므로 압력-부하 보정의 다른 방법론이 요구된다. 본 연구에서는 파이로프 조성(Mg₃Al₂Si₃O₁₂)의 비정질(비정질 파이로프)의 상온에서의 압축(cold compression)에 따라 발생하는 영구적인 고밀도화 현상(permanent densification)과 그 기원이 되는 알루미늄 배위 환경의 변화를 고해상도의 ²⁷Al MAS 및 3QMAS NMR 분광분석을 통해 정량화하고, 이로부터 압력에 따른 알루미늄의 배위수 변화를 이용해 14/8 HT 조립세트(assembly set)와 1,100톤 멀티 앤빌 프레스에 대한 상온에서의 압력-부하 보정을 수행하였다. 본 연구는 NMR분광분석을 이용하여 압력보정을 수행한 최초의 연구결과이며, 비정질 파이로프의 압축-감압에 따른 원자 단위에서의 비가역적 구조 변화는 섭입대 환경과 같은 저온 고압 환경에서 비정질 물질이 겪는 변화와 그에 따른 지질학적 현상의 이해고양에 실마리를 제공한다.

• 한국가금학회지
• /
• 제49권4호
• /
• pp.211-220
• /
• 2022

최근 닭은 고도화된 육종개량과 함께고밀도사육, 열스트레스, 환경 및 사료 오염 등과 같은내외적스트레스요인에 의해 체 조직에서 과도한 활성산소(ROS) 발생으로 산화적 스트레스가 매우 높다. 산화적 스트레스는 지질과 산화작용으로 DNA 손상, 세포사 등을 유발하여 닭의 건강과 복지에 심각한 문제를 유발한다. 닭은 이러한 내외적 산화적 스트레스에 따라 항산화 효소와 비효소적 항산화 물질에 의해 활성산소를 제거하는 방어 작용을 한다. 최근 영양학적 방법으로서 산화적 스트레스를 억제하는 식물성 flavonoids 사료첨가제 개발에 주목하고 있다. Favonoid를 닭에게 급여 시 소화기관 및 근육에서 지질과산화도 감소, 항산화력 및 항산화 효소 활성도가 증가하는 것으로 항산화제로서 가치가 높다. Flavonoids는 구조화합물이 활성산소와 결합하여 안정화할 수 있는 구조로서 ROS를 소거 또는 항산화 효소의 발현을 통해 ROS를 제거한다. 또한 금속 이온과 결합하 는 킬레이트화 작용, 산화효소 및 NO 생성 억제 등 다양한 항산화 작용이 있다. 그러나 문제점으로 flavonoid 화합물은 용해도가 낮아 소장 흡수세포에서 흡수율이 저하됨으로 이를 극복할 수 있는 체내 운반 기술의 개발이 필요하다. 또한 사료 섭취 시 flavonoid 농도가 가장 높은 곳이 위장관으로 이곳에서 명확한 항산화 효과를 나타내는 용량을 구명하여 첨가 수준을 결정하여야 한다. 항산화 작용기전은 스트레스에 따라 다양한 전사인자들(transcrptional factors)을 통해 스트레스 반응 유전자(vitagenes)의 발현을 유도한다. Flavonoid의 항산화 작용기전으로 Nrf-2와 Nf-kB 등과 같은 전사인사의 발현 과정과 vitagenes을 통해 효율적 항산화 효과를 나타내는 방법에 관한 연구도 중요하다. 닭에서 육종 및 사육 환경 요인에 따라 발생하는 산화 스트레스는 경제성과 더불어 동물복지 측면에서도 심각한 문제를 유발한다. Flavonoid 함유 천연 항산화제 개발과 적용은 가금 산업에서 향후 중요한 분야가 될 것으로 전망된다.

• 해양환경안전학회지
• /
• 제28권7호
• /
• pp.1209-1215
• /
• 2022

선택적 촉매 환원법(SCR)은 질소산화물(NO_x)을 저감하는 매우 효율적인 방법으로 알려져 있으며 발생된 질소산화물(NO_x)을 질소(N₂)와 수증기(H₂O)로 환원시키는데 촉매 작용을 한다. 질소산화물(NO_x) 저감 성능을 결정하는 요소 중 하나인 촉매는 셀 밀도가 증가하면 촉매효율이 증가하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 실습선 세계로호에 설치되어 있는 발전 기관의 배기가스 조건을 모사한 실험장치를 통하여 100CPSI(60Cell)촉매의 부하에 따른 질소산화물(NO_x) 저감 성능을 확인하고 세계로호에 설치되어 있는 25.8CPSI(30Cell) 촉매의 기존 연구 자료와의 비교를 통해, 셀 밀도가 질소산화물(NO_x)의 저감에 미치는 영향에 대하여 고찰하였다. 실험용 촉매는 셀 밀도만 변화를 주었고 형태는 벌집형(honeycomb), 조성물질은 V₂O₅-WO₃-TiO₂를 동일하게 사용하여 제작하였다. 실험결과 100CPSI(60Cell) 촉매의 질소산화물(NO_x) 농도 저감율은 평균적으로 88.5%이며 IMO specific NOx 배출량은 0.99g/kwh로 IMO Tier III NOx 배출기준을 만족하였다. 25.8CPSI(30Cell) 촉매의 경우, 질소산화물(NO_x) 농도 저감율은 78%, IMO specific NOx 배출량은 2.00g/kwh 이었다 두 촉매의 NOx 농도 저감율과 IMO specific NOx 배출량을 비교하였을 때, 100CPSI(60Cell)촉매가 25.8CPSI(30Cell) 촉매보다, NOx 농도 저감율은 10.5% 높고 IMO specific NOx 배출량은 약 2배 적은 것을 확인하였다. 따라서 촉매의 셀 밀도를 높임으로써 효율적인 탈질효과를 기대할 수 있으며 향후 실선 테스트를 통하여 검증한다면 촉매의 부피 저감을 통한 제작 비용을 줄이고 협소한 선박 기관실을 효율적으로 사용하기 위한 실용적인 자료로서 기대된다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제112권1호
• /
• pp.40-56
• /
• 2023

사시나무속 수종은 생장이 빠르고 우수한 탄소흡수 능력을 보여주며, 환경정화 효과가 큰 수종으로 이상기후 및 환경오염 문제에 대응하는 기후적응성 품종개발 및 육종집단 조성에 적합하다. 따라서 유전연관지도 작성 및 양적형질 유전자좌 탐색을 통하여 포플러 육종을 신속하게 진행할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 차세대 염기서열 분석기술 방법인 genotyping-by-sequencing 기법을 이용해 인공교배 차대에 대한 고밀도 유전연관 지도를 작성하였다. 또한 사시나무의 수고와 근원경 생장 그리고 해충피해에 대한 회복력 형질을 조사하여 유전연관지도에 위치한 양적형질 유전자좌를 탐색하였다. 서울대학교 학술림에 조성된 사시나무 4년생 육종집단(오대19 × 봉현4 인공교배 차대집단)에서 수고 및 근원경 생장을 조사하였으며, 식엽성 해충인 꼬마버들재주나방 유충의 피해를 받은 후 이에 대해 회복 능력을 조사하였다. 잎 시료의 DNA 추출 후 5개 microsatellite 마커를 이용하여 유전자형을 확인하였으며 친자로 확인된 개체만을 연구재료로 사용하였다. 친자 확인이 완료된 시료의 DNA는 제한효소를 이용해 절단하였으며, 이렇게 얻은 DNA 조각들은 GBS 라이브러리로 제작하여 염기서열을 분석하였다. 분석된 결과는 Populus trichocarpa를 참조유전체로 하여 정렬하였다. 정렬된 SNP 마커는 총 58,040개였으며, 그 가운데 17,755개의 SNP 마커를 유전연관지도 작성에 사용하였다. 유전연관지도는 19개의 연관군으로 나누어졌으며, 전체 길이는 2,129.54 cM으로 나타났다. 조사된 세 가지 형질에 대한 양적형질 유전자좌 분석을 실시한 결과, 수고와 근원경 생장과 연관된 양적형질 유전자좌는 찾을 수 없었으나 전장유전체연관연구(GWAS)를 통하여 4번 연관군(염색체)에 해충피해 회복력과 관련이 있을 것으로 추정되는 유전자를 확인하였다.

• 한국식생활문화학회지
• /
• 제23권1호
• /
• pp.90-96
• /
• 2008

본 연구에서는 한식의 해외 현지화를 목표로 take-out형 franchise system 개발을 위한 기초자료를 얻기 위하여 한국적인 특성을 나타내면서 미국인들에게 선호도가 높았던 4 개의 품목을 선정하여 한국식단의 영양적인 우수성을 확인 하고자 실시하였다. 실험기간은 총 9주로서 전반기 5주(실험 1期)는 모두 고지방식을 급여하였고, 후반기 4주(실험 2 期)는 동결건조된 한식(제육볶음, 김치볶음, 두부조림, 나물 무침)을 첨가한 실험식이를 급여하였다. 대조군은 실험 전 기간 동안 고지방식만 급여하였다. 실험종료시 체중은 실험 군간에 유의적인 차이가 없었고, 실험기간 동안 일당 증체 량과 식이효율도 차이가 없었다. 장기무게는 대조군(A)이 한식식이군(B~E)에 비해 낮은 경향이었다. 체지방의 축적 지표로서 내장지방량(RFP, EFP)은 대조군(A)보다 김치볶음군(C)과 두부조림군(D)이 20% 감소하였다. 고지방식을 급여한 후 한식첨가식이를 4주 동안 급여후 혈청 지질 중 TC농도는 나물무침군이 94.13 mg/dL로 실험군중 통계적 으로 유의하게 낮았다(p<0.05). TG농도는 실험군간에 통계 적인 차이가 없었다. 고밀도지단백-콜레스테롤(HDLC) 농 도는 제육볶음군(20.38 mg/dL)이 두부조림군(17.25 mg/ dL) 보다 유의하게 높았고(p<0.05), 김치볶음군과 나물무침군은 차이가 없었다. 저밀도지단백-콜레스테롤(LDLC) 농도는 두부조림군이 가장 높았던 반면 나물무침군이 통계적으로 가장 낮았다(p<0.05). 이상의 결과에서 김치볶음과 두부조림 및 나물무침은 한국적인 특성과 건강기능성을 갖는 한식품목으로서 향후 이들 품목과 제육볶음을 적정하게 응용하여 미국인의 입맛에 맞는 take-out형 음식이 개발된다면 미국인들에게 한식의 영양적인 우수성과 인지도를 높여 널리 보급할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국노년학
• /
• 제29권3호
• /
• pp.837-850
• /
• 2009

많은 선행연구는 대규모 역학조사를 통하여 노화와 함께 근육의 감소가 나타나는 현상을 규명하였고, 이를 근감소증(sarcopenia)으로 명명하였다. 근감소증이 사망률과 유병률에 직접적인 관련성을 나타내지 않는 것 같으나 근육의 감소는 근력의 저하, 체력의 약화, 활동성의 감소로 이어져 결국에는 독립적인 생활이 불가능해지며 신체장애를 가져오게 된다. 본 연구는 근감소증 예방을 위한 미용덤벨 운동의 효과를 살펴보는데 있다. 본 연구의 피검자는 S시 J구에 소재한 J노인복지관 운동프로그램에 참가하는 60-70대의 노인으로 통제군 19명, 운동군 8명으로 분류하였다. 미용덤벨 운동은 12주 동안 주2회의 빈도로 실시하여, 운동 전·후로 신체조성, 체력, 혈중지질 변인을 측정하였다. 12주간의 미용덤벨 전·후 체지방률(F=0.388, p=0.539)은 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 체중(F=4.312, p=0.048), 체질량지수(F=4.532, p=0.043), 근육량(F=4.743, p=0.039)은 유의한 차이가 나타났다. 체력의 덤벨들기(F=1.103, p=0.304), 등 뒤에서 손잡기(F=0.214, p=0.648)는 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 2분 제자리 걷기(F=33.638, p<0.001), 의자에서 일어섰다 앉기(F=14.575, p=0.001), 의자앉아 앞으로 굽히기(F=7.198, p=0.013), 244cm 왕복 걷기(F=14.890, p=0.001)는 유의한 차이가 나타났다. 혈중지질 변인의 총 콜레스테롤(F=0.030, p=0.864), 중성지방(F=0.142, p=0.710), 고밀도지단백(F=2.066, p=0.163), 혈당(F=0.125, p=0.727), 당화혈색소(F=0.945, p=0.340)는 유의한 차이가 나타나지 않았다. 노인에게 있어서 미용덤벨 운동은 신체조성 및 체력에 긍정적인 영향을 미치나 혈중지질 변인에는 그렇지 못한 것을 확인할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
• /
• 제39권5_1호
• /
• pp.481-493
• /
• 2023

고밀도 도심지의 열섬현상이 도시 기온을 더 높이고 있으며 이로부터 대기오염 악화, 냉방 에너지 소비 증가 및 온실가스 배출 증대와 같은 부정적 영향들이 발생한다. 녹지의 추가 확보가 어려운 도시 환경에서 옥상녹화는 효율적인 온실가스 감축 전략이다. 본 연구에서는 열섬현상 현황 분석에서 더 나아가 고해상도 위성자료 및 공간정보를 활용하여 연구 지역 내 옥상녹화 가용면적 산정 후 옥상녹화가 가져오는 온도 분포 예측을 통한 열섬현상 완화도 및 이산화탄소 흡수량 평가를 수행하였다. 이를 위해 WorldView-2 위성자료를 활용하여 부산시 도시열섬 지역의 기존 토지피복을 분류하고 머신러닝 기법을 적용하여 옥상녹화 전 후 온도 분포 예측 모델을 개발하였다. 옥상녹화 면적 변화에 따른 열섬현상 완화도를 평가하기 위해 랜덤포레스트 기법을 통해 온도가 종속변수인 온도 분포 예측모델을 구축하였고, 이 과정에서 랜덤포레스트 모델의 훈련자료로 사용될 고해상도 지표 온도 도출을 위해 Google Earth Engine을 활용하여 Landsat-8과 Sentinel-2 위성자료를 융합하는 다중회귀모델을 적용하였다. 또한, 옥상녹화용 초본식생별 이산화탄소 흡수량을 기반으로 녹화 면적에 따른 이산화탄소 흡수량을 평가하였다. 연구 결과를 통해 개발된 위성자료 활용 도시 열섬현상 평가 및 랜덤포레스트 모델 기반 온도 분포 예측 기술은 도시열섬 취약 지역에 확대 적용이 가능할 것으로 기대된다.

• 한국작물학회지
• /
• 제68권3호
• /
• pp.134-146
• /
• 2023

콩 역병(Phytophthora root rot, PRR)은 난균(oomycete)인 Phytophthora sojae에 의해 발생하는 콩의 주요 병 중 하나로, 배수가 잘 안 되는 밭이나 습한 토양에서 심하게 발생한다. 역병의 피해를 효과적으로 줄일 수 있는 방법은 주로 역병 저항성 품종을 재배하는 것으로, 이는 저항성 유전자 Rps (resistance to P. sojae)에 대한 연구를 중심으로 이루어진다. 본 연구는 대풍 과 천알(계통명 SS0404-T5-76)을 교배하여 구축한 RIL (recombinant inbred line) 집단을 이용하여 콩 역병 균주40468과 연관된 저항성 유전자좌를 탐색하기 위해 수행되었다. 역병 균주40468에 대한 저항성 평가는 하배축 접종(hypocotyl inoculation) 방법으로 이루어졌다. 저항성 검정 결과, 천알은 저항성,대풍은 감수성을 보였고 집단 내에서는 계통들의 표현형이 분리되는 양상을 보였다. 집단 내에서 표현형 분포는 1:1 (R:S) (χ2 = 0.57, p = 0.75) 분리비와 일치하였으며, 이는 저항성 반응이 단일 유전자에 의해 조절됨을 나타낸다. 대풍, 천알과 각 RIL 계통들은 고밀도 SNP 유전자형 분석을 통해 데이터를 얻었고, 이를 바탕으로 유전자 지도를 작성하였다. 일원분산 분석(Single-marker ANOVA) 및 linkage analysis 결과, 18번 염색체의 55.9~56.4 Mbp에서 높은 통계적 유의성을 보였으며, 이 지역의 표현형 분산은 ~98%로 나타났다. 탐색된 영역은 다수의 선행연구에서 Rps의 위치로 보고된 지역과 겹치며, 콩 표준 유전체 정보를 기반으로 0.5 Mbp 범위 내에서 leucine-rich repeat (LRR) 또는 serine/threonine kinase(STK)을 합성하는 유전자 9개를 포함하고 있다. 천알은 역병 균주40468에 대한 저항성 유전자좌가 밝혀진 첫 국내 콩 품종으로, 본 연구에서 밝힌 천알의 저항성 유전자좌는 향후 역병 저항성 육종 및 연구에서 유용한 재료가 될 것이다.