• Proceedings of the Korean Society of Toxicology Conference
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• 2002.05b
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• pp.106.2-132
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• 2002

형질전환 (유전자 결핍; Knockout) Min 마우스를 이용하여 대장암 발생에서 배추, 양배추 주성분인 indole-3-carbinol (I3C)의 대장암 예방효과를 규명하고자 하였다. 실험동물로는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$(Min 마우스)계의 5내지 6주령의 수컷 이형접합체 형질전환 마우스 70마리와 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10kfl를 The Jackson Laboratory 사 (Bar harber, ME, USA)로부터 직접 구입하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 (Min)마우스 70마리를 각 군 20내지 25마리씩 세군으로 나누었다. Group 1에는 20마리, Group 2에는 25마리, Group 3에는 25마리를 배치하고, I3C 투여 실험군 (Group 1과 2)에는 실험시작시에 AIN-76A 분말사료에 I3C가 각각 100 및 300ppm이 함유되도록 조제하여 공급하였다. 그리고 실험군(Group 3)에는 실험시작부터 종료시까지 AIN-76A 정제고형사료(Teklad사, WI, USA)를 자유로이 급이하였다. 각군간의 체중, 사료 및 음수소비량을 매 2주마다 측정하였고, 10주간 (16주령)의 실험종료시에는 최종체중과 간장, 신장, 비장 등의 장기무게를 측정하여 상대장기 무게비를 산출하였다. 대조군으로서 C57BL/6J계의 동일 산자, 동일 주령의 수컷 wildtype 비형질전환 마우스 10마리는 같은 조건의 사육실에서 AIN-76A 정제고형사료를 33주간 자유로이 급이하였다. 실험동물은 부검전에 하룻밤 동안 절식하고 이산화탄소 흡입 마취하에서 흉대동맥을 절단하여 방혈하고 각 장기(심장, 폐, 위)를 적출하여 생리심염수에 넣어 장기무게를 측정하고 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장의 검사를 위하여 위의 식도부위와 직장을 실로 결찰하여 적출하고 생리심염수를 주입하여 팽창시켜, 십이지장, 공장, 및 회장, 그리고 대장으로 나누어 여과지에 펼친 후 포르말린에 고정하였다. 소장과 대장은 육안 및 자동 영상분석길ㄹ 이용한 분석이 끝난 후에 각 부위별로 4-6개의 절편을 작제하여 포르말린에 재고정하고, 통상적인 조직처리과정, 파리핀 포매 및 3-4$\mu$m 두께의 조직절편을 제작하여 H&E 염색을 실시하여 현미경으로 검경하였다. 약 1주일간의 포르말린 고정이 끝난 소장 및 대장을 부위별, 별 종양개수 및 분포를 자동영상분석기(Kontron Co. Ltd., Germany)로 분석하였다. 체의 변화, 장기무게, 사료소비량 및 마리당 종양의 개수에 대한 통계학적 유의성 검증을 위하여 Duncan's t-test로 통계처리 하였고, 종양 발생빈도에 대하여는 Likelihood ration Chi-square test로 유의성을 검증하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률은 84%(Group 3; 21/25례)로써 I3C 100ppm 및 300ppm을 투여한 경우에 있어서는 각군 모두 60%(Group 1; 12/20 례, Group 2; 15/25 례)로 감소하는 경향을 나타내었다. 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군은 1.40$\pm$0.24(100%)에 비하여 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1; 0.85$\pm$0.23; 61%, P<0.01), 그리고 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2 ; 1.32$\pm$0.29 ; 94%)의 순으로 감소하였다. 선종의 크기별 종양의 발생개수의 분포에 있어서 I3C 저농도 투여 실험군에 있어서는 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스에 AIN-76A 정제사료만을 투여한 대조군의 부위별 소장선종의 발생수는 십이지장부위를 제외하고 각 군에서 유의한 변화는 관찰되지 않았다. 십이지장 종양의 발생개수에서만 I3C 저농도 투여 실험군(Group 1 ; 3.11$\pm$0.85)이 대조군 (Group 3: 1.48$\pm$0.35) 및 I3C 고농도 투여 실험군(Group 2: 1.56$\pm$0.47)에 비하여 유의성 있게 증가하였다. (P<0.05). 따라서 I3C은 소장에서는 암예방 효과가 뚜렷하지 않으나, 대장에 대한 암에방 효과가 있을 것으로 생각된다. 소장 및 대장을 제외한 간장, 신장, 비장, 심장, 폐 그리고 위 등의 기타 장기에서의 조직병리학적 변화는 관찰되지 않았다. 소장 및 대장의 종양은 선종(polyps)으로 관찰되었다. 지난 10여년간 형질전환 및 유전자 결핍 실험동물의 종류가 기하 급수적으로 증가하여 이용되고 있다. 가족성 대장 선종성 용종증(FAP)의 대표적인 모델로 이용되고 있는 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스를 사용하여 배추나 양배추의 주요성분인 Indole-3-carbinol(I3C)의 대장암 예방효과가 있는지를 검색하여 본 결과 AIN-76A정제사료만을 투여한 대조군의 대장선종의 발생률 84%에 비하여 I3C 100 및 300ppm을 투여한 실험군에 있어서 각군 모두 60%로서 감소하는 경향을 나타내었으며, 대장선종의 마리당 발생개수에 있어서는 대조군의 1.40$\pm$1.041를 100%로 환산하였을 경우 I3C 저농도 및 고농도 투여 실험군에서는 각각 약 61%와 94%를 나타내여 감소하였다. 특히 대장선종의 크기별 분포에 있어서 선종의 크기가 3mm이하의 수가 현저하게 감소하였다. 따라서 저농도 I3C의 투여는 실험적 유전성 가족성 대장 선종성 용종증 모델에 있어서 어느정도 암 예방효과가 있는 것으로 생각된다. 그러나 소장 선종의 발생에는 별 영향이 없는 것으로 생각된다. 그러나 본 실험에 사용된 C57BL/6J-Apc$^{min/+}$계 수컷 이형접합체 형질전환 마우스는 실험개시 시점이 7내지 8주령이 경과하여 이미 태생기부터 소장 및 대장의 선종 발생이 진행되어 온 것을 감안하고 특히 비스테로이드계 항염증 소염제(NSAIDS)와 같은 강력한 COX-2억제제가 아님을 고려하면, 상당한 선종의 발생을 억제할 수 있는 가능성이 매우 높다고 생각한다. 또한 이제까지 배추나 양배추 성분의 복합성분들에 대한 실험적 대장암 모델에서의 촉진효과 등에 대한 보고들이 있어 온 점을 고려할 때 위암(Kim 등, 1994) 간암(Kim 등, 1994), 유방암(Grubbs, 등, 1995; Bradlow 등, 1995)에 대한 예방효과가 있을 것으로 생각된다. 앞으로 이러한 종양조직내에서의 COX-2 및 iNOS mRNA와 단백질의 발현정도를 분자병리학적으로 연구중에 있으며, 향후 십자화과식물 성분인 indole-3-carbinol이 마우스뿐 만 아니라 랫드의 화학발암물질에 의한 대장종양에 대한 억제효과 있는지 연구 필요가 있다. Min 마우스와 같은 형질 전환(유전자결핍;knockout) 실험동물을 이용한 새로운 중기 발암성 시험범의 확립을 통한 각종 환경 유해물질의 발암성 유무 및 COX-2 억제작용이 있는 식품인자의 암예방 후보물질을 체계적으로 검색하는데 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2017.05a
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• pp.165-165
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• 2017

지난 수 십 년 동안, 전 세계적으로 자원의 소비가 급격히 증가하게 되면서 최근 자원 고갈은 물론 환경오염이 커다란 이슈로 문제가 되고 있다. 이에 따라 재료 관련 분야에 있어서는 보다 효율적이고 친환경적인 방법으로 자원을 활용해야 된다는 필요성이 대두되었고 이와 같은 관점에서 목적하는 성분이 우수하고 환경 친화적인 표면처리 재료 개발연구가 활발하게 진행되고 있는 실정이다. 그 중 플라즈마 전해 산화(Plasma Electrolytic Oxidation, PEO)는 알루미늄, 마그네슘 등의 경금속의 경도를 향상시키고 높은 내마모성, 내식성을 갖게 하는 표면처리로써 그 관심이 증가하고 있다. 이 플라즈마 전해 산화는 일반적으로 공정비용 대비 효과적이고 환경 친화적이며 코팅 성능 면에서 우수하다고 알려져 있다. 이러한 고유한 특성으로 인해 플라즈마 전해 산화 코팅은 최근 몇 년 동안 기계, 자동차, 우주항공, 의학 및 전기 산업 등의 분야에서 그 적용이 점차 증가하고 있는 상황이다. 한편, 플라즈마 전해 산화 코팅을 하는 모재들의 경우 부동태 산화피막을 용이하게 형성할 수 있는 특성의 모재에 한정되고 있어서 그 응용확대에 한계가 있는 것이 사실이다. 따라서 본 연구에서는 플라즈마 전해 산화법을 사용하여 용융알루미늄도금 강판 상에 산화피막 형성을 시도하였다. 전원공급 장치의 양극은 전해질 속에 잠겨있는 작동전극에 연결하고 음극은 대전극 역할을 하는 스테인레스강 전해질 용기에 연결되었다. 전해질은 Sodium Aluminate 및 기타 첨가제를 함유한 것을 사용하였고 온도는 열교환기를 사용하여 $30^{\circ}C$ 이하로 유지되었다. 또한 여기서 전류밀도는 $5{\sim}10A/dm^2$, 실험 주파수는 700Hz, Duty cycle은 30 및 90%의 각 조건에서 공정처리 시간을 각각 30분 및 60분 동안 진행하였다. 이와 같은 조건에서 형성한 막들에 대해서는 주사형전자현미경(SEM)을 이용하여 코팅 막의 표면 및 단면의 모폴로지를 관찰하였음은 물론 EDS 및 XRD 측정을 통하여 원소조성분포 및 결정구조를 각각 분석하였다. 또한 이 코팅 막들에 대한 내식성은 5% 염수분무 환경 중 노출시험(Salt spray test), 3% NaCl 용액에서의 침지 시험 및 전기화학적 동전위 양극분극(Potentiodynamic Polarization) 시험을 진행하여 평가하였다. 이상의 실험결과에 의하면, 제작조건별 플라즈마 전해 산화 코팅 막의 모폴로지 및 결정구조가 상이하게 나타나는 것을 알 수 있었다. 코팅 막의 모폴로지 관찰 결과, 공정 시간에 비례하여 표면에 존재하는 원형 기공의 수는 감소하였으나 그 크기가 커지고 크레이터의 직경 또한 커진 것이 확인되었다. 이 기공은 마이크로 방전에 의해 형성된다고 알려져 있는데 공정 시간이 증가함에 따라 코팅 두께가 점차 증가하여 마이크로 방전의 빈도수가 줄어들고 그 강도는 증가하게 되어 기공 크기가 증가한 것으로 사료된다. 또한 공정시간이 긴 시편에서 표면에 크랙이 다수 존재하는 것으로 확인되었다. 이것은 방전에 의해 고온이 된 소재가 차가운 전해질과 만나게 되어 생긴 큰 온도구배로 인해 강한 열응력이 발생하여 균열을 초래한 것으로 보인다. 조성원소 분석 결과 원형 기공 주변의 크레이터 영역에는 알루미늄이 풍부하였으며 그 주변에 결절상을 갖는 구조에서는 전해질 성분의 원소가 포함되어 있는 것이 확인되었다. 이러한 코팅 막의 표면 특성은 내식성에 영향을 주게 된 원인으로 사료된다. 동전위 분극측정 결과에 의하면 플라즈마 전해 산화 공정 시간이 길어질수록 부식전류밀도가 증가하였다. 이것은 공정시간이 길어짐에 따라 강한 방전이 발생하여 기공의 크기가 증가하고 크랙이 발생하게 되면서 내식성이 저하된 것으로 판단된다. 종합적으로 재료특성 분석 및 내식성 평가를 분석한 결과, 플라즈마 전해 산화의 공정 시간이 너무 길게 되면 오히려 내식성은 저하되는 것이 확인되었다. 이상의 연구를 통하여 고내식 특성을 갖는 플라즈마 전해 산화 막의 유효성을 확인하였으며 용융알루미늄강판 상에 실시한 플라즈마 전해 산화 처리에 대한 기초적인 응용 지침을 제시할 수 있을 것으로 사료된다.

• Economic and Environmental Geology
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• v.40 no.5
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• pp.651-660
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• 2007

Acid drainage has been recognized as an environmental concern in abandoned mine sites for long time. Recently, the environmental and structural damage by acid drainage is a current issue in construction sites in Korea. Here, the author introduces the type of damages by acid drainage in construction sites and emphasizes the importance of geoscience discipline in solving the problem. Metasedimentary rock of Okcheon group, coal bed of Pyeongan group, Mesozoic volcanic rock. and Tertiary sedimentary and volcanic rocks are the major rock types with a high potential for acid drainage upon excavation in Korea. The acid drainage causes the acidification and heavy metal contamination of soil, surface water and groundwater, the reduction of slope stability, the corrosion of slope structure, the damage on plant growth, the damage on landscape and the deterioration of concrete and asphalt pavement. The countermeasure for acid drainage is the treatment of acid drainage and the prevention of acid drainage. The treatment of acid drainage can be classified into active and passive treatments depending on the degree of natural process in the treatment. Removal of oxidants, reduction of oxidant generation and encapsulation of sulfide are employed for the prevention of acid drainage generation.

• Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition
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• v.38 no.6
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• pp.780-786
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• 2009

To develop a novel application for roasted ground coffee residue, hot water extract of roasted ground coffee residue was used in manufacturing salted mackerels. First, DPPH radical scavenging effect of roasted ground coffee residue extract was measured. As a result, roasted ground coffee residue extract showed high activity of about 92% in the concentration of 0.4 to 4 mg/mL. Thereafter, the salted mackerel was treated with 5, 10 and 15% of roasted ground coffee residue extract and its shelf-life and quality was investigated. The salted mackerels treated with 15% roasted ground coffee residue extract showed significantly low TBARS and VBN as compared to the control. In sensory evaluation, the salted mackerels treated with 10 and 15% roasted ground coffee residue extracts scored higher as compared to the control. In conclusion, roasted ground coffee residue extract increased the shelf-life of salted mackerel and improved the sensual quality by inhibiting lipid oxidation.

• Economic and Environmental Geology
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• v.43 no.6
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• pp.589-601
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• 2010

Recently it has been frequently reported arsenic contamination of geologic origin in groundwater. The iron-impregnated ranular activated carbon (Fe-GAC) was developed for effective removal of arsenic from groundwater n the study. Fe-GACs were prepared by impregnating iron compounds into a supporting medium (GAC) with 0.05 M iron nitrate solution. The materials were used in arsenic adsorption isotherm tests to know the effect of iron impregnation time, batch kinetic tests to understand the influence of pH, and column tests to evaluate for the preliminary operation of water treatment system. The results showed that the minimum twelve hours of impregnation time were required for making the Fe-GAC with sufficient iron content for arsenic removal, confirmed by a high arsenic adsorption capacity evaluated in the isotherm tests. Most of the impregnated iron compounds were iron hydroxynitrate $Fe_4(OH)_{11}NO_3{\cdot}2H_2O$ but a mall quantity of hematite was also identified in X-ray diffraction(XRD) analysis. The batch isotherms of Fe-GAC for arsenic adsorption were well explained by Langmuir than Freundlich model and the iron contents of Fe-GAC have positive linear correlations on logarithmic plots with Freundlich distribution coefficients ($K_F$ and Langmuir maximum adsorption capacities ($Q_m$. The results of kinetic experiments suggested hat Fe-GAC had he excellent arsenic adsorption capacities regardless of all pH conditions except for pH 11 and could be used a promising adsorbents for groundwater arsenic removal considering the general groundwater pH range of 6-8. The pseudo-second order model, based on the assumption that the ate-limiting step might be chemisorption, provided the best correlation of the kinetic experimental data and explained the arsenic adsorption system f Fe-GAC. The column test was conducted to valuate the feasibility of Fe-GAC use and the operation parameters in arsenic groundwater treatment system. The parameters obtained from the column test were the retardation actor of 482.4 and the distribution coefficient of 581.1 L/mg which were similar values of 511.5-592.5 L/mg acquired from Freundlich batch isotherm model. The results of this study suggested that Fe-GAC could be used as promising adsorbent of arsenic removal in a small groundwater supply system with water treatment facility.

• Korean Chemical Engineering Research
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• v.61 no.2
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• pp.302-311
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• 2023

This study was conducted to evaluate the applicability of castor oil (CSO) as a natural wood preservative. CSO was treated into wood blocks prepared with domestic and imported wood species using a vacuum-pressure method, and then treatability, leachability and decay resistance of the CSO-treated wood blocks were examined. Although CSO was penetrated effectively into wood blocks of all wood species, the CSO-treatability was the highest in Western hemlock, followed by Japanese larch (LA), soft maple and Mongolian oak due to the difference of its anatomical structure. Except for LA, the more retained, the more leached during a saline water-immersing process for 48h. The use of ethanol added to reduce the viscosity of CSO affected negatively the treatability and leachability of wood blocks. Decay resistance, which was evaluated by the weight loss of wood blocks exposed against Fomitopsis palustris (FOP) and Trametes versicolor, of the CSO-treated/leached wood blocks was superior to that of control. Especially, most of wood blocks treated with preserving solution composed of only CSO (CSO-2) did not decayed and showed a very low weight loss against FOP. The decay resistance results from CSO retained in wood blocks after leaching. The retention of CSO could identify using the observation of X-ray microscope. Length of wood strips, which were treated with CSO-2 and then immersed in saline water for 2 weeks, hardly changed in all cutting directions. In addition, weight gain and length-swelling rate of the wood strips were extremely low compared to those of control. These results indicate that moisture resistance of the wood strips was improved by the CSO treatment. It is concluded that the treatment of CSO using a vacuum-pressure method provides the decay resistance and dimensional stability of wood, and thus CSO can be used as a natural wood preservative on various indoor and outdoor circumstances.

• The Journal of Engineering Geology
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• v.21 no.3
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• pp.231-237
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• 2011

An active apatite drainage system has been developed at the Goro abandoned mine, comprising a grit cell, a reaction cell, and a precipitation pond. Leachate from an abandoned adit and tailing ponds is collected in a pipeline and is transported to the apatite drainage system under the influence of the hydraulic gradient. The results of a laboratory experiment performed in 2004 indicate that the reaction cell requires 38.8 ton/year of apatite and that precipitate will have to be removed from the precipitation pond every 3 months. The purpose of this study is to evaluate a laboratory test on the efficiency of limestone and apatite in removing arsenic from ARD (acid rock drainage), and to evaluate the suitability of materials for use as a precipitant for the leachate treatment disposal system. The laboratory tests show that the arsenic removal ratios of limestone and apatite are 67.4%-98.3%, and the arsenic removal ratio of apatite is inversely proportional to its grain size. The arsenic compounds are assumed to be Johnbaumnite and Ca-arsenic hydrate. Therefore, apatite and phosphorous limestone can be used as a precipitant for the removal of arsenic, although it is difficult to remove arsenic from ARD when it occurs in low concentrations.

• Journal of Food Hygiene and Safety
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• v.32 no.3
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• pp.228-233
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• 2017

The aim of the current study was to examine genotoxicological safety of purified bee venom (Apis mellifera L.) The bacterial reverse mutation in Salmonella typhimurium (TA100, TA1535, TA98, and TA1537) and Escherichia coli (WP2 uvrA) were evaluated with purified bee venom at concentrations of 0, 1.5, 5, 15, 50, 150, and $500{\mu}g/plate$. Purified bee venom was negative in Ames test with both in the presence and absence of rat liver microsomal enzyme. According to these results, we concluded that purified bee venom did not cause bacterial reverse mutation. The safety of the purified bee venom at practical doses needs to be further evaluated in in vivo genotoxicity assays.

• Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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• v.30 no.8
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• pp.798-807
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• 2008

Due to economic impairment derived from metal corrosion of pumping station installed around coastal area, it was needed for related cause-effect to be investigated for understanding practical corrosion behavior and providing proper control. This research was thus carried out to determine whether the microbe can influence on metal corrosion along with its control in the laboratory. For this study, groundwater was sampled from the underground pump station(i.e. I Gas Station) where corrosion was observed. Microbial diversity on the samples were then obtained by 16S rDNA methods. From this, microbial populations showing corrosion behaviors against metals were reported as Leptothrix sp.(Iron oxidizing) and Desulfovibrio sp.(Sulfur reducing) Iron oxidizing bacteria were dominantly participating in the corrosion of iron, while sulfate reducing bacteria were more preferably producing precipitate of iron. In case of galvanized steel and stainless steel, iron oxidizing bacteria not only enhanced the corrosion, but also generated its scale of precipitate. Sulfate reducing bacteria had zinc steel corroded greater extent than that of iron oxidizing bacteria. In the inactivation test, chlorine or UV exposure could efficiently control bacterial growth. However as the inactivation intensity being increased beyond a threshold level, corrosion rate was unlikely escalated due to augmented chemical effect. It is decided that microbial corrosion could be differently taken place depending upon type of microbes or materials, although they were highly correlated. It could be efficiently retarded by given disinfection practices.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.10 no.1
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• pp.50-59
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• 2007

The advent of towed geo-electrical array surveying on water and land has resulted in datasets of magnitude approaching that of airborne electromagnetic surveying and most suited to 1D inversion. Robustness and complete automation is essential if processing and reliable interpretation of such data is to be viable. Sharp boundaries such as river beds and the top of saline aquifers must be resolved so use of smoothness constraints must be minimised. Suitable inversion algorithms must intelligently handle low signal-to-noise ratio data if conductive basement, that attenuates signal, is not to be misrepresented. A noise-level aware inversion algorithm that operates with one elastic thickness layer per electrode configuration has been coded. The noise-level aware inversion identifies if conductive basement has attenuated signal levels so that they are below noise level, and models conductive basement where appropriate. Layers in the initial models are distributed to span the effective depths of each of the geo-electric array quadrupoles. The algorithm works optimally on data collected using geo-electric arrays with an approximately exponential distribution of quadrupole effective depths. Inversion of data from arrays with linear electrodes, used to reduce contact resistance, and capacitive-line antennae is plausible. This paper demonstrates the effectiveness of the algorithm using theoretical examples and an example from a salt interception scheme on the Murray River, Australia.