• 제목/요약/키워드: 총 질소

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우사의 깔짚과 퇴비에 있는 질소와 인의 형태적 변화와 저감 방안에 관한 연구 (Study on the Morphological Change and Reduction Plan of Nitrogen and Phosphorous in Litter and Manure of Cow House)

  • 김연정;유건상
    • 대한화학회지
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    • 제65권4호
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    • pp.249-253
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    • 2021
  • 안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚과 퇴비를 채취하였다. 이들 시료로부터 질소(N)와 인(P)의 성상의 변화를 조사하고 이들을 유용하고 현실적으로 제거할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 시료의 조성 및 그 함량은 X-선 형광 분석기(XRF)로 확인하였다. 시료에서 용출되어 나오는 아질산성질소(NO2-), 질산성 질소(NO3-), 인산이온(PO43-)들은 이온 크로마토그래프로, 암모니아성 질소(NH4+), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 자외선/가시광선 분광기를 이용하여 분석하였다. 연구의 결과로서, 소의 배설물 초기 상태에 있는 암모니아성 질소는 pH를 상승시켜 바로 휘발시킬 수 있는 암모니아 가스 상태로 만들 필요성이 있다. 녹조류 증식의 주요 영양원인 질소와 인은 퇴비의 발효를 촉진시킨 후 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)을 첨가하여 인은 인산칼슘(CaHPO4·3H2O), 질소는 스투루바이트(NH4MgPO4·6H2O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.

물질수지를 이용한 A2O 고정생물막법에서의 호기탈질평가 (Evaluation of Oxic Denitrification in A2O Fixed Biofilm System through Mass Balance)

  • 윤조희;박승환;이상훈;김승현
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.231-239
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    • 2000
  • 본 연구는 $A_2O$ 공정을 적용한 고정생물막법을 이용하여 고농도의 총무기성질소(TIN) 유입으로 인해 C/N비가 낮은 폐수를 처리하기 위하여 최적의 운전조건 탐색과 생물학적 호기탈질을 평가하였다. 혐기조와 무산소조에 세라믹 여재를 그리고 호기조에 PVC 여재를 충전한 실험장치는 C/N(TOC/TIN)비를 0.5로 일정하게 유지하고 알칼리도를 변화시켜 실험을 실시하였으며 그 결과는 다음과 같다. 유기물제거는 운전조건에 관계없이 96.0% 이상의 높은 제거효율을 얻었다. 유입수의 알칼리도를 약 1210mg/L(Run 5)로 운전하였을 때, $NH_4{^+}-N$와 총 질소 평균 제거효율은 각각 93.5%, 81.8%이었으며, 제거된 총 질소 중 64.9%가 호기조에서 생물학적 탈질에 의해서 제거되었다. 호기조에서 물질수지를 이용하여 질소와 알칼리도를 분석한 결과, 1mg의 $NO_2{^-}-N$가 탈질에 의해 제거될 때 2.49~3.46mg의 알칼리도가 생성되었다. 호기조에서의 생물학적 탈질은 ${\Delta}TOC/{\Delta}DEN$의 이론적인 비 1.22보다 낮은 0.84(Run 5)에서 일어났다.

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순환여과식 양식 시스템의 개시 운전 (Start-up Operation of Recirculating Aquaculture System)

  • 서근학;김병진;조재윤
    • 한국수산과학회지
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    • 제35권1호
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    • pp.21-26
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    • 2002
  • Package 형태로 설계하고 제작된 pilot scale 순환여과식 양식시스템에 틸라피아를 $2\%$의 사육밀도로 수용하여 사육조의 각종 수질인자의 변화를 측정하고 회전원판 반응기, floating bead filter, 포말분리기 등의 순환수 처리효율을 검토하여 순환여과식 양식시스템의 개시운전시 발생하는 현상을 고찰하고 순환수 처리장치의 안정화에 소요되는 시간을 측정하고자 하였다. 평균 어체중 392.8g의 나일 틸라피아 173마리를 수용하여 일간 보충수를 사육조 용적의 $10\%$를 사용하여 14일간 어류사육을 실시하여 생물학적 순환수 처리장치인 회전 원판 반응기의 효율 변화를 검토하였다. 암모니아성 질소는 사료 투입 직후부터 증가하여 7일 후 부터는 $0.3gm^3$ 정도의 농도를 보였다. 사료 투입 후 3일이 경과하면서부터 아질산성 질소, 7일 이후부터 질산성 질소가 증가하였으며 12일이 경과하면서 시스템의 아질산성 질소의 농도가 감소하여 회전원판 반응기가 숙성되었다 총 무기질소는 사료 투입 후 10일이 경과하면서 $30g/m^3$ 정도의 일정한 농도를 유지하였다. 사육조 내의 용존 산소농도는 $4{\~}5g/m^3$의 안정된 농도를 유지하였으며 pH와 총알칼리도는 질산화 반응기의 숙성에 따라 어류생장에 영향을 미치지 않는 범위에서 감소하였다 총 부유 고형물과 화학적 산소 요구량은 보충수와 거의 동일한 수질을 유지할 수 있었다. 회전원판 반응기는 암모니아 제거와 동시에 용존산소 폭기 효율도 나타내었고 floating bead filter는 고형물 제거뿐 아니라 질산화에도 뛰어난 효율을 보였으며 회전 원판 반응기는 사료 투입 후 2일, floating bead filter는 4일째부터 암모니아 제거가 시작되었다.

지방 함량에 따르는 흰쥐의 체내 대사 연구 (A study of metabolic effect in high and low fat diet on Albino Rat)

  • 김숙희;조명죽
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제5권4호
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    • pp.169-176
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    • 1972
  • male female 80 마리의 흰쥐를 저지방식, 고지방식, 무지방식, 표준식이를 주어 16주간 동안 사육한 결과는 다음과 같다. 동물의 체중증가율 질소의 이용율, 간과 serum 내의 성분의 변화를 분석 시험한 결과를 요약하연 다음과 같다 지방의 식이내 함량에 따라서 체내 질소 대사에 미치는 영향으로 총 질소 보유율과 serum 내의 총단백질 albumin, globulin 의 함량, 각 장기 내의 질소 함유량들을 보았으나 대체적으로 현저한 변화를 가져오지 않는 것으로 본다. 그러나 각 장기에 있어서 총 질소 함유량을 보면 liver 와 spleen 이 식이 성분에 대해서 예민한 반응을 보였으며, brain 이 가장 적은 변화를 나타내었다. 한편 serum 내 glucose함량에는 식이 함유된 지방 함량에 따라서 큰 변화를 나타내지는 않았다. 각 군간의 유의적인 차이는 산발적으로 나타났지만 저지방군과 표준군을 male female에서 비교해 보면 다 같이 유의적인 차이를 나타내지는 않았다 . 이로 미루어 보면 2% 저지방군이 serum 내의 glucsoe 양에는 영향을 크게 미치지는 않는다고 볼 수 있다. serum 내 lipid 와 cholesterol 의 함량은 식이내 함유된 지방량에 따라서 현저한 차이를 나타냈다. 고지방군인 30% 지방 첨가로 serum 내의 lipid 와 cholesterol 의 함량이 증가되었으며 저지방군인 2% 의 식이내 지방 첨가는 표준군과 큰 차이를 나타내지 않는 것으로 보아 2%의 저지방군이 지방질 체내 축척에 있어서는 유리하다고 볼 수 있다 . 한국 영양 섭취 실정으로 미루어 보면 지방의 섭취량을 우선 일정량으로 올리는 것이 중요한 일이라고 보는데 본 실험의 결과에 따르면 식사내 2% 지방 첨가가 표준군과 모든 면에서 유사하였다. 반면 대부분의 구미 각국에서는 총열량에 대한 지방량의 비율이 $30{\sim}40%^{7)}$로서 상당히 많은 량의 지방을 섭취하고 있으나, 이들 각국은 지방 섭취량을 저하시키는 경향이므로 지방 섭취량의 대한 권장을 고려해야 할 필요가 있는 것으로 본다.

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해양심층수에 의한 해역 비옥화 효과에 관한 기초 연구 (A Fundamental Study on the Effect of Ocean Fertilization by Deep Sea Water)

  • 시오카리 메구미;다베타 시게루;가토 타카요시
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.198-207
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    • 2012
  • 본 연구에서 식물플랑크톤 뿐 아니라 동물플랑크톤을 포함하는 생태계 모델을 이용하여 해양 심층수의 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 모델은 2종의 식물플랑크톤, 3종의 동물플랑크톤, 질산염, 암모늄염, 규산염, 입자성 유기질소, 용존 유기질소, 입자성 규소 총 11개 요소로 구성된 NEMURO에 기초하고 있다. NEMURO의 11개 요소 외에도 두 종의 식물플랑크톤내 질소 셀 쿼터와 대형 식물플랑크톤내 규산염 셀 쿼터를 추가하였다. 해역 비옥화 효과를 조사하기 위해서 이즈 오시마 섬에서 실험을 실시하였지만, 본 실험에서 심층수의 유무에 의한 명확한 차이를 확인할 수 없었다. 이 실험 결과의 원인들을 모델 시뮬레이션에 의해 조사하였으며, 그 원인의 하나는 실험에 사용된 표층수의 높은 영양염 농도이다. 다른 원인은 무기질소 섭취율이 $NH_4$에 대한 $NO_3$의 비율에 관련되어 있으므로 무기질소의 총 농도의 증가가 광합성 속도를 반드시 증진시키지 않는다는 것이다. 이 모델로 실험 결과들을 재현할 수 있었기 때문에 우리는 이 모델을 이용하여 해양 심층수에 의한 해역 비옥화의 효과를 검증하였다. 해양 심층수의 공급 간격이 너무 짧거나 해양 심층수의 양이 너무 많을 때 해역 비옥화 효과는 나타나기 어려운 것으로 밝혀졌다. 해양 심층수의 첨가가 너무 비번하거나 너무 많이 첨가하면 플랑크톤 농도의 희석이 식물플랑크톤의 광합성 증진 효과를 초과해 버린 것으로 추측된다.

Eschscholtzia californica의 현탁 세포배양에서 질소원 조절에 의한 세포 성장 및 Benzo[c]phenanthridine Alkaloids 생산량 향상 (Improvement of Growth and Benzo[c]phenanthridine Alkaloids Production by Modifying Nitrogen Source in Suspension Cell Culture of Eschscholtzia californica)

  • 이송은;이홍순;손석영;박종문
    • KSBB Journal
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    • 제24권2호
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    • pp.195-200
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    • 2009
  • 본 연구에서는 Eschscholtzia californica의 이차 대사산물인 benzo[c]phenanthridine alkaloids의 생산량을 향상시키기 위해 주요 영양성분인 질소원 농도를 조절하여 배지의 조성을 최적화하였다. 그 결과, 질산과 암모늄 이온의 초기 농도 비율은 세포 성장과 alkaloids 생산량 증대에 중요한 영향을 미치는 인자로서 작용함을 볼 수 있었다. 총 질소 농도를 standard MS배지의 총 질소원 농도와 동일하게 유지하고 (60 mM), 농도 비율 다양하게 조절했을 때, 세포 성장과 alkaloids 생산량은 질산과 암모늄 이온을 각각 단독으로 이용할 때 보다 효율적으로 증대함을 볼 수 있었다. 최대 성장 (9.84 g DCW/L)과 alkaloids 생산량 (60.72 mg/L)은 50 : 10의 비율에서 나타났으며, 농도 비율의 감소는 세포 성장을 억제하고 alkaloids 생산량을 감소시켰다. 또한, 질산과 암모늄 이온이 세포 성장과 alkaloids 생산량에 미치는 영향력을 보다 명확히 확인하기 위해 질산 이온과 암모늄 이온 농도를 각각 조절한 결과, 암모늄 이온이 증가할수록 alkaloids 생산량은 비슷하나, 세포 성장은 감소하였으며, 또한, 질산 이온의 농도를 증가시킬수록 세포 성장은 비슷한 값을 나타내었지만, alkaloids 생산량은 다양한 차이를 나타내었다. 본 실험에서 세포성장과 alkaloids 생산량에 적합한 농도는 50 : 25 (mol/mol) 비율에서 나타났으며, 본 실험을 통해 Eschscholtzia californica의 현탁 세포배양에서 질소원 농도의 조절을 통한 외부 환경조절은 세포 성장과 alkaloids 향상에 매우 효과적이며, 소량의 암모늄 이온의 첨가 시 질산 이온 농도조절은 세포 성장을 억제하지 않으면서 alkaloids 생산량을 유도하는데 적합한 이온임을 확인하였다.

한국 근해산 주요 게 종류의 함질소엑스분에 관한 연구 (Nitrogenous Constituents in the Extract of Crabs caught in the Korean adjacent Sea)

  • 한영실;이동수;김순임;변재형
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제12권4호
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    • pp.469-480
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    • 1996
  • 한국 연근해산 대표적 인 3종 게(대게, 털게, 꽃게)의 육과 장기가 함유하는 함질소 엑스분의 분포를 성별, 부위조직별(몸통살, 다리살, 내장)과 생시료 및 열수추 출시료로 구분하여 분석하고,그 조성에 대하여 검토하였다. 3종의 게는 모두 육중에 함질소 엑스분을 약 3%이 상으로 함유하였다. 유리아미노산의 분포를 보면, 대게의 육에는 arginine, proline, glycine을, 털게와 꽃게 의 육에는 공통적으로 arginine, taurine, glycine을 많이 함유하였으며, 종류에 따라 그 조성에 상당한 차이가 있었다. 그리고 3종 게의 내장에는 arginine과 taurine을 많은 비율로 함유하였다. 유리아미노산과 유기 염기류의 양은 자숙하므로써 많은 증가를 보였으나, nucleotides는 그 양이 감소하였다. 유기 염기류 중 slycine betaine과trimethylaminoxide의 양은 조직별로 총 함질소 엑스분에 대하여 평균 30%이상의 많은 양을 함유하는 것이 특기할 점이었다. 본 연구에서 다룬 3종 게의 맛에 영향을 미치는 주 요 함질소 엑스성분은 육과 내장에 많은 양으로 분포하는 arginine, proline, glycine, taurine 등의 유리아미 노산과 glycine betaine과 trimethylaminoxide 등의 유기 염기류일 것으로 판단되었다.

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풍납토성 출토 동물뼈의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 통해 본 백제시대의 가축사육 양상 (Inferring Animal Husbandry Practice in the Baekje Period using Stable Isotope Analysis of Animal Bones from the Pungnaptoseong Fortress)

  • 최현구;신지영;한지선
    • 보존과학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.179-188
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    • 2016
  • 본 연구에서는 풍납토성 197번지 가-2호 수혈에서 출토된 소, 말, 돼지, 사슴 등 총 17개체에서 추출된 동물뼈 콜라겐의 탄소와 질소 안정동위원소 분석을 통해 백제시대 가축사육 양상을 밝히고자 한다. 탄소 안정동위원소 분석 결과 백제시대에 가축으로 이용되었을 가능성이 높은 소와 말은 사람이 잡곡류 경작의 부산물로 가축 사육을 하여 $C_4$ 작물의 섭취가 높았고, 야생 동물인 사슴과 돼지의 경우 $C_3$ 식물을 주로 섭취하였다는 의미 있는 결과를 확인하였다. 질소 안정동위원소 분석 결과 동물을 직접 사냥하지 않는 야생 멧돼지의 경우 초식동물과 비슷한 값을 보이는 반면, 질소 안정동위원소 값이 높은 그룹의 경우 사육으로 사람과 비슷한 식성을 갖는 집돼지라고 추정할 수 있다.

MUN 수준이 번식에 미치는 영향에 관한 연구

  • 정영채;김창근;이호준;윤종택
    • 한국동물번식학회:학술대회논문집
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    • 한국동물번식학회 2001년도 춘계학술발표대회
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    • pp.81-81
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    • 2001
  • 최근 적절한 사양관리를 위해서 유중 요소태질소 수준(MUN)과 유단백을 이용하여 사료 내 에너지와 단백질의 균형을 평가하는 지표로 활용하고 있으며 요소태질소 수준이 정상보다 크게 높거나 낮았을 때 번식능력이 저하되기 때문에 번식효율의 지표로서 활용되고 있다. 따라서 본 연구에서는 우유내 요소태질소 수준이 번식장애에 미치는 영향을 조사하여 요소태질소 수준을 번식장애의 진단지표로 활용하고자 실시하였다. 본 실험에 공시된 우유시료는 경기도 안성시와 이천시에 소재한 낙농목장에서 사육중인 조사두수를 대상으로 개체당 약 30~50$m\ell$의 우유를 채유하고 냉장보관하여 실험실로 운반하였다. 우유의 분석은 유성분분석기(Fosscomb : 4000, Fossmatic 5000, Denmark)를 이용하여 우유의 일반성분인 유지방, 유당, 유단백, 무지고형분, 총고형분, 빙점, 유중요소태질소, 구연산과 체세포를 동시에 분석하였다. 번식장애우의 진단은 낙농가가 번식장애우로 분류한 개체를 대상으로 직장검사 및 초음파 진단기를 이용하여 진단하였다. MUN준에 따른 공태일수의 조사 결과 MUN수준이 7이하 군의 공태일수가 88.98$\pm$120.68로 7-16의 92.20$\pm$105.39와 16이상의 94.42$\pm$87.51보다 다소 낮은 결과를 나타냈다. 또한 번식장애우의 발생빈도와 유성분 분석결과를 살펴보면 낙농가가 번식장애우로 분류한 68두를 진단한 결과 발정발견을 하지 못하여 번식장애우로 분류된 두수가 30두(44.1%)와 비정상두수 38두(55.9%)로 나타났으며 비정상 두수 중 난포난종이 19두(27.9%)로 영구항체6두(8.8%), 자궁내막염(10.3%), 자궁축농증 6두(8.8%)보다 많은 것으로 나타났다. 번식장애우의 유성분 분석결과 자궁축농증이 있는 개체의 유단백 평균이 3.43$\pm$0.35로 다른군에 비해 높았으며 영구항체가 있는 개체군의 MUN수준이 7.73$\pm$8.58로 다른군의 10.84$\pm$4.92, 10.89$\pm$7.38와 10.61$\pm$5.52에 비해 낮게 나타났다.

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고온고압처리에 따른 천연갈색다이아몬드의 광학특성분석

  • 서진교;안용길;박종완
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2010년도 제39회 하계학술대회 초록집
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    • pp.52-52
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    • 2010
  • 본 연구에서 우리는 HPHT 처리 전 FT-IR spectrometer를 이용한 사전분석을 통해 type Ia brown 다이아몬드를 IaA, IaB, IaAB (A>B), IaAB (A=B), IaAB (A$1700-1800^{\circ}C$, 5 GPa에서 다이아몬드가 흑연화 되지 않는 범위 하에 HPHT처리를 시행하였다. 자외선-가시광선 분광분석기(UV-Vis Spectrometer, Shimadzu UV 3101PC)를 사용하여 350~800 nm에서의 가시광선 범위를 0.1nm의 분해능으로 투과(Transmittance) 모드로 측정하였고, 퓨리에 변환 적외선 분광분석기(FT-IR spectrometer, Jasco-4100)을 사용하여 $400{\sim}6000cm^{-1}$의 범위에서 $4cm^{-1}$ 의 분해능으로 흡수(Absorption) 모드로 측정한 후 HPHT 처리 전후를 비교 분석하였다. 또한 광루미네선스(Photoluminescence) 분석은 325 nm He-Cd laser를 광원으로 한(PL, Spectra-pro 2150i, Spectra-pro 2300i micro-spectrometer) 및 532 nm green laser를 광원으로 한(PL, SAS 2000)를 사용하여 각각 350~600 nm, 550~1100 nm의 범위에서 0.1nm step으로 측정하여 HPHT 처리전과 후를 비교 분석하였다. HPHT처리 후 모든 시료는 N3 center (415.4 nm), H4 center (496.4nm) 및 platelet와 연관된 ($1363\;cm^{-1}$)의 peak가 감소하였고, H3 center (503.2 nm)와 G-band가 증가하는 경향을 나타내었다. 또한 HPHT 처리 시 질소의 B집합보다 A집합이 더 감소하는 경향을 나타내었으며, A 또는 B집합의 파괴에서 발생된 질소 원자에 의해 질소의 interstitial center (594 nm)가 증가함을 알 수 있었다. HPHT 처리 후 모든 시료는 (N-V)- center가 생성됨을 확인 할 수 있었다. 결론적으로 본 연구를 통해 HPHT 처리를 통해 다이아몬드 내에 존재하는 질소결합관련 상태의 변화를 확인할 수 있었다.

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