• 제목/요약/키워드: 물이용 효율

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토양 수분 함량에 따른 너도개미자리, 벼룩이울타리, 산괴불주머니의 노지 생육 (Growth of Minuartia laricina, Arenaria juncea, and Corydalis speciose in Field with Various Soil Water Contents)

  • 길민;권혁환;권영현;정미진;김상용;이용하
    • 생물환경조절학회지
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    • 제29권4호
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    • pp.344-353
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    • 2020
  • 국내 자생식물은 관상적가치 뿐만 아니라 환경 적응력도 뛰어나므로 정원 식물로 활용가능하다. 토양의 적절한 용적수분함량(volumetric water content, VWC)에 대한 연구가 이루어져 왔지만, 환경적 요인이 통제되는 온실 환경 조건에서 수행되는 경우가 많았다. 정원 식재를 고려할 때 빈번한 강우가 발생하는 실외 조건에서 자동 관수 시스템 연구가 진행될 필요가 있다. 본 연구는 노지 환경에서 너도개미자리, 벼룩이 울타리 및 산괴불주머니의 생장에 적합한 VWC를 조사하는 것을 목표로 하고 있다. 실험에 사용한 토양은 자연풍화 마사토를 이용했으며, FDR 방식의 토양 수분 센서 및 데이터로거를 사용하여 0.15, 0.20, 0.25, 0.30 ㎥·m-3 수준의 VWC를 유지시켰다. 벼룩이울타리는 VWC 처리간에 생장 및 항산화 효소 활성에 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 단지 토양 수분 함량이 가장 높았던VWC 0.30 ㎥·m-3 처리에서 생존율이 낮았다. 물 사용 효율을 고려하면 벼룩이울타리는 VWC 0.15-0.20 ㎥·m-3 수준이 재배에 적합하다고 판단된다. 너도개미자리는 VWC 조건이 낮을수록 생장량이 높았다. 실외의 빈번한 강우로 인해 관수가 거의 이루어지지 않았던VWC 0.15 ㎥·m-3 처리에서도 식물 부피 및 생존율이 높았다. 산괴불주머니는 초장, 줄기 수, 측지 수, 생물중 및 건물중이 VWC 0.25 ㎥·m-3 처리에서 가장 높았다. 종합하면, 너도개미자리는 VWC가 낮은 환경에서도 관리가 가능한 식물종이며 벼룩이울타리와 산괴불주머니는 너도개미자리보다 VWC를 높게 유지하되 과도한 수분 공급은 피해야할 것이다.

정어리잔사를 이용한 정어리간장의 제조 (Processing of Sardine Sauce from Sardine Scrap)

  • 이응호;조순영;하재호;오광수;김장양
    • 한국수산과학회지
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    • 제17권2호
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    • pp.117-124
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    • 1984
  • 수산부산물을 효율적으로 이용하기 위한 방안의 하나로 정어리를 가공할 때 생기는 잔사를 원료로 하여금 자체에 존재하는 자가소화효소나 단백질분해효소로써 정어리간장제조를 시도하였다. 마쇄한 정어리잔사에 동량의 물을 첨가하여 가수분해시킬 때의 최적가수분해조건을 검토하고 아울러 제품의 정미성분을 분석하였다. 자가소화에 의한 경우와 bromelain이나 complex enzyme첨가구 모두 $55^{\circ}C$에서 최대활성을 나타내었고, 분해시간은 4시간이 가장 적합하였으며, 효소농도는 bromelaine의 경우 $0.4\%$, complex enzyme은 $6.0\%$가 가장 좋았다. 정어리잔사로써 만든 어간장의 단백질가수분해율 및 아미노질소는 각각 자가소화법인 경우 $82.5\%,\;5.2\%$, bromelain 첨가구는 $84.3\%,\;5.8\%$, complex enzyme 첨가구는 $92.5\%,\;5.9\%$이었다. 자가소화나 bromelain에 의해 제조된 정어리잔사로써 만든 정어리간장의 핵산관련물질은 hypoxanthine이 건물양 기준으로 각각 $17.4 {\mu}mole/g,\;16.0{\mu}mole/g$로서 가장 많았고, 유리아미노산 중 함량이 많은 것은 leucine, glutamic acid, lysine, valine 및 alanine으로서 전 유리아미노산에 대해 각각 51.3, $48.3\%$를 차지하였다. 그리고 5'-IMP와 TMAO는 엑스분질소에 대해 건물양 기준으로 각각 $0.2\%,\;0.4\%$로서 비교적 소량이었으나 총 creatinine은 엑스분질소에 대해 $9.2{\sim}10.0\%$로써 다소 높은 함량이었다. 관능검사결과 자가소화시킨 정어리잔사로써 만든 정어리간장은 효소첨가한 것이나 재래식 간장에 비해서 품질에 손색이 없었다. 정어리잔사는 단백질분해효소를 첨가하지 않은 자가소화만으로도 재래식 간장에 비해 손색없는 어간장을 제조할수 있다는 결론을 얻었다.

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냉동고등어 조미육의 가공에 관한 연구 1. 냉동고등어 조미육의 가공 및 저장중 정미성분의 변화 (Studies on the Processing of Frozen Seasoned Mackerel Meat 1. Processing of Frozen Seasoned Mackerel Meat and Changes in Its Taste Compounds during Storage)

  • 이응호;김명찬;김진수;안창범;주동식;김세권
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.355-362
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    • 1989
  • 고등어를 효율적으로 이용하기 위하여 각종 조리재료 및 식품가공용중간소재(中間素材)로 이용할 수 있는 고등어냉동조미육의 가공조건을 검토하고 저장증의 정미성분의 연화에 대하여 조사하였다. 고등어냉동조미육를 가공하기 위하여 고등어육을 채육한 다음 육에 대하여 물 및 분리대두단백질로 만든 유화커어드 32.1%, 식염0.5%. 설탕 2.0%, sodium bicarbonate 0.4%, polyphosphate 0.2%, monosodium glutamate 0.2%를 양파가루 0.3%, 마늘가루 0.1%, 생강가루 0.1%, 대두단백질 3.0% 그리고 저장중의 지질산화를 방지할 목적으로 sodium erythorbate를 0.1%첨가하여 잘 혼합한 후 $-35^{\circ}C$에서 동결시켜 $-25^{\circ}C$에서 저장한 것이 좋았다. 고등어냉동조미육의 수분함량은 70.8-71.7%, 조단백질 13.8-14.7% 조지방 10.9-11.4%였다. 제품B의 총유리아미노산함량은 1625.0mg/100g으로 원료고등어와 큰 차이가 없었으며, 전제품에서 함량이 많은 유리아미노산으로는 histidine(939.3mg/100g), lysine(241.4mg/100g), glutamic acid(167.mg/100g), arginine(99.2mg/100g) 등이었다. 제조직후 모든 제품의 총핵산관련물질함량은 366.5-371.5mg/100g으로 거의 차이가 없었고 저장중 약간 감소하였으며, 감소폭은 제품(C)가 가장 컸다. 핵산관련물질은 또든 제품에서 IMP가 전체의 약 반을 차지하였다. TMAO, TMA, 총creatinine 및 betaine의 함량은 제조직후 세제품에서 함량이 거의 차이가 없었으며, 저장중의 감소폭은 세제품 모두거의 비슷하였다. 이상의 유리아미노산, 핵산관련물질, 기타 염기성분의 함량으로 미루어 볼 때 냉동고등어조미육의 맛에 주체적 역할을 하는 것은 유리아미노산이고, 핵산관련물질, 총creatinine, betaine, TMAO 및 TMA는 보조적 역할을 하리라 생각된다.

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해조소금의 제조에 관한 연구 (Characteristics of Seaweed Salts Prepared with Seaweeds)

  • 김동한;이상복;임종환
    • 한국식품과학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.937-942
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    • 2004
  • 미역과 다시마를 이용하여 회화와 건조조건을 달리하여 제조한 해조소금의 이화학적 특성과 무기성분을 비교하였다. 회화온도가 높아지면 소금의 수율과 물 불용해 성분은 감소하였으며, pH는 저하하여 알칼리도와 ORP는 감소하였다. 다시마로 제조한 해조소금이 미역소금에 비하여 pH가 높아 알칼리도가 높았다. 소금의 ORP는 $700^{\circ}C$ 이상의 회화 처리로 저하되었으며 다시마소금에서 낮았다. 소금의 무기물 조성은 회화온도가 증가함에 따라 K와 Ca 함량이 증가하였고 Mg는 감소하였다. 해조소금은 K와 Ca 함량이 현저히 증가하였으나 Mg는 감소하였고, K 함량은 미역보다 다시마로 제조한 소금에서 많았다. 회화시간이 증가함에 따라 해조소금의 수율은 감소하였고, pH는 중성에 가까워지며 ORP는 증가하였다. 다시마를 이용한 해조소금이 미역에 비하여 pH는 높고 ORP는 낮았다. 해조소금의 K 함량은 회화시간이 경과함에 따라 증가되었으나 Ca 함량은 8시간 이상, Na는 4시간 이상 회화시킨 경우 감소되었다. 건조법으로 제조한 해조소금의 수율은 바닷물의 첨가횟수가 증가함에 따라 증가되었고, 해조소금의 pH는 미역이 다시마에 비하여 높았다. 3회 건조로 제조된 해조소금의 ORP는 -128.8 mV로 회화소금에 비하여 현저히 낮았으나 그 이상의 건조에서는 증가되었다. 해조소금의 무기물 조성은 건조 횟수가 증가함에 따라 Mg 함량은 현저히 증가하였으나 Ca는 감소되었으며, 다시마로 제조한 소금에서 K 함량은 많았다. 건조법으로 해조소금을 제조하고 남은 잔사를 회화시킨 경우에는 바닷물의 첨가 횟수가 증가됨에 따라 pH는 증가되었고 ORP는 감소되었다.바탕으로 성인의 경우 일반 쌀 대신 칼슘을 600 mg/kg 정도, 어린이 및 청소년은 $700{\sim}900\;mg/kg$ 정도의 농도로 강화시킨 쌀 400 g을 하루에 섭취한다면 별도의 칼슘강화제 없이도 권장 섭취량 이상의 칼슘을 섭취할 수 있을 것으로 기대된다. 높게 나타났고 daidzein의 함량은 뿌리에서 가장 높았고 genistein의 함량은 자엽에서 가장 높았다.성분의 회수율은 95% 이상으로 높았으며, 재현율은 모두 5% 미만의 편차를 나타내어 분리효율이 우수하였다. 그리고 4가지 catechin 성분의 검출한계는 $1{\sim}5\;ppm$ 범위를 나타내었다. 고수량지(高收量地) 벼는 출수기(出穗期)에 옆면적(葉面積)이 최고(最高)에 달(達)하였다가 그 이후(以後) 완만(緩慢)하게 줄어지나 저수량지(低收量地) 벼는 출수이전(出穗以前)에 엽면적(葉面積)이 최고(最高)에 달(達)하였다가 출수이후(出穗以後)에 급격(急激)히 감소(減少)되며 그 원인(原因)은 하엽(下葉)의 조기고사(早期枯死)에 기인(起因)되었다. 8. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 생육초기(生育初期)에는 투과광율(透過光率)이 높고 생육후기(生育後期)에 낮았으나 투과광율대(透過光率對) 엽면적비(葉面積比)는 고수량지(高收量地) 벼에서 높았다. 9. 순동화량(純同化量)은 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 고수량지(高收量地)벼에서 많았으며 이는 또한 엽면적(葉面積)이 증가(增加)됨에 따라 감소(減少)되었다. .10. 고수량지(高收量地) 벼는 저수량지(低收量地) 벼에 비(比)하여 유수형성기(幼穗形成期) 이후(以後) 체내질소(體內窒素)

고온 및 침수에 의한 고추의 생육 및 생리적 반응에 미치는 영향 (The Effects of High Air Temperature and Waterlogging on the Growth and Physiological Responses of Hot Pepper)

  • 이희주;박성태;김성겸;최장선;이상규
    • 원예과학기술지
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    • 제35권1호
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    • pp.69-78
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    • 2017
  • 고온기 고추재배시 고온과 침수에 따른 피해를 구명하고자 시험을 실시하였다. 온도처리는 비가림하우스 1동은 적온구, 다른 1동은 고온구로 하여 적온구는 하우스내 온도가 $25^{\circ}C$가 되면 자동으로 환기팬 및 측장이 열려서 환기가 되도록 하였고, 고온구는 $35^{\circ}C$가 되면 자동으로 환기팬 및 측창이 열리도록 설정하였다. 침수처리는 정식후 54일(정식후 2화방 착과가 완료된 시점)에 하우스를 5등분하여 무침수(0시간) 처리구와 침수(12, 24, 48 및 72시간) 처리구를 두었고, 점적호스를 이용하여 계속적으로 관수를 하였다. 그 결과 생육특성은 $25^{\circ}C$ 무침수 처리구가 다른 처리구보다 좋은 경향을 보였다. 광합성속도는 $25^{\circ}C$ 무침수 처리구가 $19.6{\mu}mol\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 처리구중에서 가장 좋았으며 $25^{\circ}C$ 72시간 침수처리구가 $16.5{\mu}mol\;CO_2{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$로 가장 낮았다. 근활력은 $25^{\circ}C$ 24시간 침수처리구와 $35^{\circ}C$ 72시간 침수처리구가 0.042로 처리구중에서 가장 높았으며 $25^{\circ}C$ 12시간 침수처리구가 0.02로, $25^{\circ}C$ 무침수처리구의 0.032에 비해서 63% 수준으로 가장 낮았다. 주당 적과의 수확과수 및 수량 역시 고온구인 $35^{\circ}C$ 무침수 처리구가 162개/주, 1,662g/주로 처리구중에서 가장 많았고, 적온구인 $25^{\circ}C$의 12, 24 및 48시간 침수처리구가 적었다. 수량은 고온인 $35^{\circ}C$ 무침수 처리구가 수확과수가 많아서 3,697kg/10a 로 처리구중에서 가장 높았으며 적온구인 $25^{\circ}C$ 12시간, 24시간 및 48시간 처리구가 $25^{\circ}C$ 무침수처리구 대비 수량지수가 75‚70% 수준으로 낮았다. 따라서 고추는 침수시간이 길어질수록 생육, 광합성률, 근활력 및 수량을 감소시키며, 72시간 침수된 고추포장은 물을 빼주고 정상적인 환경관리를 9일정도 해주면 광합성과 기공전도도가 정상으로 회복되는 것으로 나타났다.

반탄화 목분과 폐활성탄 혼합물의 복합연료활용을 위한 연료적 특성에 관한 연구 (A Study on Fuel Characteristics of Mixtures Using Torrefied Wood Powder and Waste Activated Carbon)

  • 이창구;강석구
    • Journal of the Korean Wood Science and Technology
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    • 제43권1호
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    • pp.135-143
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    • 2015
  • 본 연구는 반탄화 목분과 정수기 필터용 폐활성탄 분쇄물을 혼합한 혼합물을 연료로 사용하였을 경우의 그 연료적 특성을 평가하고자 하였다. 반탄화 목분은 국산 범용수종인 졸참나무와 소나무를 이용하여 급속으로 목재칩 열가공처리가 가능한 wood roaster를 이용하여 처리하였으며 처리조건은 $200^{\circ}C$에서 각 300 s, 450 s, 600 s를 적용하였다. 이때 폐활성탄과 반탄화 목분의 혼합비율은 중량대비(wt%) 5 : 95, 10 : 90, 15 : 85, 20 : 80, 40 : 60, 60 : 40, 80 : 20으로 하였으며, 이에 대한 연료적 특성에 평가를 위해 발열량, 원소분석, 회분함량 등을 측정하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1. 동일시간, 온도 등의 wood roasting 처리조건에서 소나무가 졸참나무에 비해 탄소함량이 더 높았으며, 이는 낮은 온도와 짧은 시간에 최적 탄화도를 나타냄으로 소나무가 효율적인 반탄화 작업이 가능함을 알 수 있다. 2. 반탄화 목분 및 무처리 목분의 폐활성탄 첨가율이 증가할수록 총발열량 값은 급격히 증가하였고 회분함량 또한 증가하였다. 3. 반탄화 목분과 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합한 경우에는 두 조건 모두 첨가율에 따라 총발열량은 증가하지만 무처리 보다는 반탄화 목분 그리고 졸참나무보다는 소나무가 더 높은 총발열량을 나타냈다. 4. 폐활성탄을 목분과 함께 혼합물의 원료로 사용하기 위해서는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건 이상의 고온 연소조건이 필요하다고 판단된다. 이는 $800^{\circ}C$, 4시간 연소조건에서도 완전연소가 되지 않고 회분상태로 잔류하는 함량이 매우 높기 때문이다. 5. 또한 무처리 목분과 반탄화 목분에 폐활성탄을 혼합한 조건 중 무처리 목분에 폐활성탄을 혼합하는 조건이 총발열량의 증가율이 더 높게 나타났으며, 이러한 현상은 소나무보다는 졸참나무가 더 명확하게 나타났다. 최적 회분함량의 폐활성탄 첨가비율은 소나무 무처리 목분에 총 중량대비 5% 이상, 10% 미만의 조건이며 이는 1급 펠릿에 해당되는 0.7% 미만의 기준을 만족하는 것으로 나타났다.

토끼 항 ${\beta}-Lactoglobulin$ 항혈청에 대한 유청단백질 가수분해물의 항원성 (Antigenicity of Whey Protein Hydrolysates against Rabbit Anti ${\beta}-Lactoglobulin$ Antiserum)

  • 이수원;하월규;전석락;김정완;손동화;이재영
    • 한국식품과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.532-538
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    • 1994
  • Chymotrypsin, trypsin, pancreatin, 그리고 Aspergillus oryzae 유래 단백질분해효소의 in vitro 처리에 의하여 유청단백질(WPI)의 가수분해물(WPH)중 ${\beta}-LG$유래의 항원성변화를 조사하기 위하여 토끼 항${\beta}-LG$항혈청을 이용한 competitive inhibition ELISA(cELISA)와 heterologous PCA를 실시하였다. cELISA에 의하여 WPH의 monovalent항원성을 분석한 결과, 전체적으로 ${\beta}-LG$유래의 monovalent항원성은 효소처리에 의하여 $10^{-1.7}{\sim}10^{-4.1}$배 또는 그 이하로 저하되었으며, 특히 pepsin전처리후 Asp. oryzae유래의 효소로 가수분해한 경우(OUP)의 항원성은 거의 상실되었다. Guinea pig를 이용한 PCA test에 의하여 ${\beta}-LG$유래의 polyvalent항원성을 분석한 결과, WPH의 항원성은 $1/2{\sim}1/128$ 또는 그 이하로 저하되었다. 특히, WPH중에서 열변성이나 pepsin의 전처리없이 Asp. oryzae유래의 효소로 가수분해한 경우(OUN), 가수분해도(DH)가 그다지 높지 않고 monovalent항원성도 여전히 잔존하였음에도 불구하고($10^{-3.2}$배로 저하) 알레르기의 발증과 밀접한 관련이 있는 polyvalent항원성은 거의 상실되었다. 이는 OUN의 분해효율이 아주 높지는 않으나 ${\beta}-LG$상의 항원결정기가 효과적으로 파괴되어, polyvalent항원성이 제거되었기 때문으로 추측된다. 이 결과는, Asp. oryzae유래의 효소를 WPI에 처리하면 우유 알레르기의 주요 원인물질인 ${\beta}-LG$의 polyvalent항원성이 제거됨으로써 저알레르기성 infant formula용 WPH가 제조될 수 있음을 시사하고 있다.

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저장온도(貯藏溫度) 및 습도(濕度)가 알루미늄박(箔) 적층지(積層紙)의 수분투과율(水分透過率)에 미치는 영향(影響) (Effect of Storage Temperature and Humidity on Water Vapor Permeability of Al-foil Laminate Paper)

  • 박길동;최진호;성현순;홍순근
    • 한국식품과학회지
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    • 제13권4호
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    • pp.314-318
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    • 1981
  • 인삼(人蔘)추출물의 분무건조제품(噴霧乾燥製品)과 냉동건조제품(冷凍乾燥製品)의 품질(品質)을 안전(安全)하게 유지(維持)하기 위하여 저장온도(貯藏溫度) 및 습도(濕度)에 따른 병구밀전내지용(甁口密全內紙用) 알루미늄박적층지(箔積層紙)의 물리적(物理的) 특성(特性) 및 투습도(透濕度)와 제품(製品)의 흡습율(吸濕率) 및 품질보증기간 등을 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 알루미늄박적층지(箔積層紙)(두께 $93{\pm}3\;{\mu}m$)의 파열강도(破裂强度)는 $28{\pm}0.2 Kg/cm^{2}$이었고 신장율(伸張率) 및 인장강도(引張强度)는 ASTM(B373-66) 및 Alco사(社)의 시험(試驗)값과 거의 일치(一致)하였다. 2. 알루미늄박적층지(箔積層紙)의 투습도(透濕度)는 냉동건조제품(冷凍乾燥製品)인 경우 분무건조제품(噴霧乾燥製品)보다 $37^{\circ}C$에서는 $1.2{\sim}67$배(倍), $50^{\circ}C$에서는 $1.2{\sim}1.5$배 높았고 상대습도(相對濕度)가 높을수록 저장온도(貯藏溫度)의 영향(影響)이 적었다. 3. 제품(製品)의 품질보존기간은 저장(貯藏)습도(濕度) 및 온도(溫度)가 높아질수록 현저히 감소(減少)되었으며 분무건조제품(噴霧乾燥製品)이 냉동건조(冷凍乾燥)제품(製品)보다 $2{\sim}6$배(倍) 정도 길었다. 4. 현재(現在) 사용하고 있는 알루미늄박적층지(箔積層紙)는 분무건조제품(噴霧乾燥製品)의 병구내전용(甁內全用)으로 별문제(別問題)가 없지만 냉동건조(冷凍乾燥)제품(製品)에서는 충분한 방습효과(防濕效果)를 기대(期待)하기 어려웠다.증가하였으며 100 units/$m\ell$ 첨가시 유의적(P<0.05)으로 높은 접착정자 수를 나타냈다 본 연구의 결과로부터 SOD는 돼지 동결-융해정자에 있어서 난자의 투명대 접착능력의 증가와 함께 체외수정능력 향상에 영향을 미치는 것으로 나타났다.적인 영향을 미칠 수 있는 배양조건을 명확히 판별할 수 있음을 시사하였다. Met. II(mature)와 Met. I(intermediate mature) 난자를 단백원 무첨가, 15% FBS, 0.4% BSA 및 10% AF(양수)가 첨가된 Ham's F-10 배양액에서 OSBA를 실시한 결과, 난자의 성숙도에 상관없이 정자의 결합능력은 비슷한 양상을 보였으며, BSA첨가군, 양수첨가군, 무첨가군, FBS첨가군 순으로 높게 나타났다. 이러한 결과는 OSBA에서 Met. II 난자 대신에 Met. I난자를 이용해도 비슷한 결과를 얻을 수 있음을 시사한다. 생쥐 1세포기배에서 배반포까지의 배발달율을 기준으로 Ham's F-10배양액을 평가하여 일련번호 151은 불량(poor), 152는 양호(good)로 판정한 다음, 동일한 배양액에 OSBA를 실시한 결과 생쥐 1세포기배의 결과와 마찬가지로 일련번호 152 배양액이 151 배양액보다 유의하게 높게 나타났다. 따라서 OSBA는 기존의 정도관리 방법과 동일한 효과를 기대할 수 있을 것이다. 결론적으로, OSBA는 배양액 조건에 따라 정자의 결합능력이 다르다는 것을 보여주었으며, 정토관리 방법으로서의 유용성을 확인시켜 주었다. 또한 쉽게 준비할 수 있는 생쥐의 난자와 정자를 이용하였으며, 배양시간이 3시간으로 짧고, 평가방법이 간편해 시간적, 경제적으로도 효율성이 높다고 사료된다.$ LH 의 첨가가 생쥐 preantral

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토양 종류별 보릿짚 및 가축분 바이오차 투입이 토양 탄소 무기화에 미치는 영향 (Carbon Mineralization in different Soils Cooperated with Barley Straw and Livestock Manure Compost Biochars)

  • 박도균;이종문;최은정;권효숙;이형석;박혜란;오택근;이선일
    • 유기물자원화
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    • 제30권4호
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    • pp.67-83
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    • 2022
  • 바이오차는 바이오매스를 산소가 제한된 환경에서 고온(300~700℃)으로 열분해하여 얻어지는 탄소 함량이 높은 생성물이다. 최근 바이오차는 농업 부산물을 최소화하고 순환 경제의 효율성을 높이는 효과적인 도구로 농업 및 환경 분야에서 다양한 용도로 널리 사용되고 있다. 바이오차를 만드는 재료로 왕겨, 가축분, 보릿짚 등 여러종류의 유기성 부산물이 사용되고 있으며, 약 10% 바이오차 적용(wt/wt)은 작물의 수확량, 토양 탄소 격리량을 높여준다는 연구 결과가 있다. 우리나라 농경지의 경우 논에서 밭으로 토지 이용이 전환되거나 간척으로 인한 갯벌이 논으로 개간되고, 산림에서 밭이나 시설재배지로 개간되는 경우가 발생한다. 그러므로 농경지 전환으로 인한 농경지별 바이오차 적용 효과가 상이할 것으로 판단된다. 그러나 국내에서 농경지 유형별 바이오차 종류와 투입 수준에 따른 토양 탄소저장 연구는 여전히 미흡한 상황이다. 이에 본 연구는 농경지 토양별 바이오차 종류와 투입 수준에 따른 토양 탄소저장과 무기화되어 배출되는 이산화탄소(CO2) 배출량을 정량적으로 평가하였다. 본 연구에 사용한 재료는 보릿짚, 가축분을 수거, 건조 등 전처리 과정을 거친 후 충남 예산에 있는 바이오차 제조공장 탄화로를 이용하여 TLUD (Top Lit Up Draft) 상향 통풍형 열분해 방식으로 약 500℃에서 제조하였다. Kinetic 모델 적용 결과 토양에 투입된 탄소 무기화는 바이오차를 투입하지 않으면 토양 종류별 8.2~16.5% 비율로 탄소원이 무기화 되어 이산화탄소로 배출되었다. 노지 밭 토양에서 15.5~16.5%로 가장 높았고, 간척지 토양에서 8.2~8.7%로 가장 낮았다. 이는 토양 내 탄소 함량이 높은 토양에서 유기물의 분해가 상대적으로 높아 배출되는 이산화탄소(CO2)는 탄소 함량에 비례하여 증가하는 것으로 판단된다. 바이오차를 투입한 토양에서 탄소 함량이 증가함에도 상대적으로 무기화되는 비율은 낮아졌다. 국제 바이오차협 회에서는 H:C 비율이 0.7 이하면 100년 이상 토양 내 탄소 격리효과가 있는 것으로 인정되고 있다. 본 연구를 통해 바이오차의 원료물질이 상이한 보릿짚, 가축분 바이오차 간 탄소 무기화에 미치는 영향이 상이할 것으로 판단했지만, 각각의 바이오차 H:C 비율이 0.30~0.39로 0.7 이하임으로 토양에 혼합하였을 때 탄소 무기화의 비율이 낮고 탄소 격리의 효과가 나타났다.

국내외 흰개미 방제 기술의 발달 과정과 목조건축문화재의 흰개미 피해 저감을 위한 방안 (A History of Termite Control and Improvements to Prevent Termites in Wooden Architectural Heritage)

  • 이상빈;임익균;김시현
    • 헤리티지:역사와 과학
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    • 제54권2호
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    • pp.194-215
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    • 2021
  • 이 논문에서는 흰개미 방제의 발달 과정과 최근 연구 동향, 국내 목조건축문화재의 흰개미 피해 현황과 조사 및 방제 등을 살펴보고 목조건축문화재의 흰개미 피해 예방을 위한 방안을 제시하고자 하였다. 목재는 건축 재료로 다양한 장점이 있어 우리나라에서도 다수의 목조건축문화재가 남아 있다. 목조건축문화재의 다양한 손상 요인 중 흰개미에 의한 피해가 다수 확인되고 있으며, 우리나라에서 확인된 3종의 흰개미 중 Reticulitermes speratus kyushuensis가 전국적으로 서식하며 목조건축문화재를 가해한다. 흰개미 방제의 발달 과정을 1900년대 초반부터 살펴보면 이 시기에는 비소 등 무기살충제가 주로 사용되다가 1940년대 유기염소계 살충제가 개발되어 흰개미 방제에도 사용되었다. 이후 이 약제들의 인축과 환경에 대한 독성이 알려짐에 따라 1960년대 유기인계 살충제, 1970년대 카바메이트계 살충제, 1980년대 피레스로이드계 살충제와 곤충 생장 조절제, 1990년대 페닐피라졸계 살충제, 네오니코티네이드계 살충제 등이 개발되어 흰개미 방제에 사용되었다. 이와 별도로 흰개미의 생태적 특징을 이용한 흰개미 군체 제거제가 1990년대 개발되어 상용화되었으며, 특히 키틴 합성 저해제가 널리 사용되고 있다. 2000년대 이후에는 살충제를 이용한 토양 처리와 군체 제거제의 특성을 규명하고 효율성을 향상시키거나, 새로운 제형의 약제를 개발하거나, 종합적 유해 생물 관리(IPM) 개념을 차용한 통합적 흰개미 관리(ITM)을 적용하거나, 개별 건물이 아닌 목조건축물군을 보호하는 방향으로 흰개미 방제 연구가 수행되고 있다. 국내 목조건축문화재의 흰개미 피해는 1980년대부터 발견되기 시작하였으며 1990년대 후반 유네스코 세계유산인 종묘 정전, 해인사 장경판전 주변에서 흰개미 피해가 확인되어 관심을 받게 되었다. 이후 지정문화재를 중심으로 흰개미 피해 현황이 조사되었으며 2010년대에는 국립문화재연구소와 문화재돌봄사업단이 지정문화재를 중심으로 정기적인 흰개미 피해 조사를 수행하고 있다. 목조건축문화재의 흰개미 피해를 줄이기 위한 방안으로 피해 건물의 긴급 방제 실시, 다양한 토양 처리법의 선택적 적용, 건물 기단 상면의 토양 처리 실시, 고내구성 흰개미 군체 제거제의 개발과 적용, 다수의 목조건축물을 포괄하는 방제 계획의 수립과 시행, 통합적 흰개미 관리(ITM)의 문화재 적용, 문화재 소유자와 관리자에 대한 교육 등을 제안하였다.