유기비소계(有機砒素系) 살균제(殺菌劑)인 네오아소진의 미곡중 잔류량(殘留量)을 방사화 분석법 및 비색법으로 측정하였다. 수도재배중 개화전(開花前) 2회 사포는 현미(玄米)중 잔류수준을 증가시키지 않았으나 4회 살포는 $0.54{\sim}0.75{\;}mg{\;}As_2O_3/kg$의 잔류수준까지 $4{\sim}5$배로 크게 증가시켰다. 현미 도정(搗精)중 백미(白米) 및 쌀겨로의 잔류분 분배비(分配比)는 73 : 27이었고 쌀겨중 잔류분의 대부분은 용매에 의한 ncnf과정중 유박(油粕)에 이동하여 $2.9{\;}mg{\;}As_2O_3/kg$ 수준까지 도달하였다. 방사화분(放射化分) 석법(析法)은 비색법(比色法)에 비하여 감도(感度)가 높고 분석시료(分析試料)가 소량(小量) 요구된다는 장점(長點)을 가지고 있었다.
폐암과 담배와 밀접한 인과관계가 있음을 알게된 후, 독성원소(As, Se, Hg, Br)는 발암성 물질로서 문제화되고 있다. 특히 Se은 담배와 그 종이에도 함유되고 있음이 분석결과 나타났으며 이 무기화합물은 극히 유독하여 폐암의 원인이 되고 있지 않은가 생각된다. 그러나 이 독성원소(As, Se, Hg, Br)는 극미량이 있음으로 방사화분석으로 정량하는 것이 효과적일 줄 믿고 실험하였다. 본 실험은 한국산 및 외국제(미국산, 일본산)의 담배를 시료로 수집하여 건조한 것을 vial에 넣고 열중성자속 $3.8{\times}10^{12}n/cm\;sec$에 15시간 조사하였다. 이 시료를 Bethge 장치로 분해시켜, 수은, 비소, Br을 증류하여 TMC 100 channel pulse height analyzer로 측정 하였다. Se 분석은 $^{77m}Se\;18$초의 핵종을 이용하여 비 파괴분석하였다. 국산담배에서는 Br $5.9{\sim}8.4\;ppm$, As $0.49{\sim}0.79\;ppm,\;Hg\;0.53{\sim}0.95\;ppm,Se\;0.92{\sim}1.45\;ppm$ 함유하고 있으며, 이것을 외산담배와 Br, As, Hg, Se 함량을 비교한 결과를 발표한다.
'다목이'는 일반 곰취를 모본으로 한대리곰취를 부본으로 교배하여 병에 강하고 수량성이 뛰어난 특성을 가진 곰취 신품종으로 고령지농업연구소에서 육성하였다. 경관농업은 청정 농산물의 생산, 가공과 서비스가 연계된 농업의 6차산업화를 대표하는 농업형태이다. 곰취를 이용한 산채류 경관농업을 구현하기 위해 '다목이'와 자생식물의 혼식을 통한 친환경 생산기술을 개발코자 하였다. 인공상토로 채운 화분에 곤달비와 삼백초, 백리향, 라벤더 등 국내 외 자생식물을 혼식하여 각 식물의 지상부와 지하부 생육을 조사하였다. 삼백초, 라벤더, 이질풀, 웜우드, 어성초는 '다목이'와 혼식하여 지상부 생체중 214.1~362.4g, 지하부 생체중 171.0~258.5g으로 생육이 대등하거나 양호한 결과를 보였다. 반면에 생강과 박하는 '다목이'의 생육량을 지상부 생체중 90.9~123.6g, 지하부 생체중 54.0~110.3g으로 현저히 감소시켰다. 백리향과 좀씀바귀, 제충국, 옥잠화는 '다목이'에 의해 생육이 극도로 저하되거나 고사하였다. 배초향은 '다목이'와 서로의 생육이 감소된 것으로 나타났다. 따라서 '다목이'와의 혼식은 경관농업의 목적에 따라 삼백초, 라벤더, 이질풀, 웜우드, 어성초가 적합한 것으로 생각되었다.
화분분석이나 연륜분석 같은 전통적인 고기후 연구 방법론이 이용되기 어려운 육상 환경하에서. 토양내 자성 특성은 제4기 기후 연구의 수단중 가장 좋은 수단 중 하나가 되었다. 본 연구에서는 미국 중부 평원지역에서 제4기말 위스컨신 빙하기와 흘로세에 퇴적된 고토양/뢰스 층에서 자성변수들의 층서에 따른 대자율과 잔류자기의 특성을 연구하였다. 고토양에는 자성물질 집적이 많고. 잔류자기의 특성도 토양화의 영향으로 크기가 작은 2차 자성광물의 존재를 보이는데 비하여, 빙하기의 풍화정도가 약한 뢰스에서는 집적량이 적고 입자가 큰 1차 광물이 많은 것으로 나타났다. 자성변수들은 기후에 민감한 것으로 알려진 다른 생물학적 지표들과의 높은 상관관계를 통해 기후변화를 잘 반영하는 것으로 나타났다.
생성물의 분리 및 효소의 회수를 위하여 수평흐름 한외여과장치를 부착한 기포탑에서 섬유소의 연속적인 효소 가수분해 반응을 연구하였다. 기포탑을 효소 가수분해 반응 공정에 이용할 경우 기체유속의 범위는 1-3cm / sec로 기포의 합체현상이 발생하지 않는 dispersed bubble flow 영역이 적합하며 혼합도 거의 완전하게 이루어짐을 확인하였다. 효소 회수장치에 한계분자량이 $10^4$인 여과막을 사용하였을 경우 효소의 활성이 저하되지 않은 채 대부분이 회수되었고 glucose 및 cellobiose의 배제율은 0이었다. 따라서 수평흐름 한외 여과장치는 효소의 연속회수장치로 작합하였으며 반응생성물이 연속적인 분리로 섬유소의 당화율을 증가시켰다. 화분식 반응의 경우 반응시간이 8시간이내에서 실험치는 성능식에 잘 부합되었으나 반연속식 및 연속식 반응의 경우에는 이론값과 차이가 있었다. 이는 반응기 내에서의 효소의 변성에 기인된다. 반연속식 및 연속식 반응의 경우 희석율을 증가시킴에 따라 전환율은 증가하나 반응액중의 환원당의 농도는 낮아진다. 따라서 적정한 기질 공급속도 및 희석율은 효소의 회수비용, 생성물의 농축비용 및 기질의 공급비용등의 경제적 요소를 고려하여 판단하여야 한다. 이상의 결과로부터 수평흐름 한외여과장치를 효소 회수장치로 기포탑에 응용할 경우, 효소의 재사용이 가능할 뿐 아니라 당화율을 증가시킴으로서 연속반응기로 효과적이라고 판단되었다.
호알카리성 Alcaligenes속의 한 균종응 이용하여 peptide계 생분해성 고분자인 ${\gamma}$-PGA( p이yglutarnic a acid}의 회분 맺 연속배양어l 의한 대량 생산성을 조사하였다. 화분배양시 ${\gamma}$-PGA의 생생량 벚 생산생은 포도당 농도 50g/P 까지 포도당의 농도증가에 따라 증가하였으나 최대 생산수율은 10gjP 의 포도당 농도 에서 얻어졌으며, 이때의 수율은 63% 이였다. 또, 비 증식속도는 포도당 농도 50g/l 에셔 약 $0.25hr^{-1}$로 최대값을 나타냈으나, 이 이상의 농도에서는 고농도 기섣에 의한 균체생육의 저해륜 나타내였다. 온도, pH 및 교반속도(rpm)를 독랩변수로 한 반응표면 분 석에 의한 ${\gamma}$-PGA 생산의 최적 희분배양 조건은 배 양온도 $31^{\circ}C$, pH 10 및 회전속도 87rpm의 정상점에 서 얻어졌으며, 이 조건에서 ${\gamma}$-PGA의 생산량은 약 11g/l 로 추정되었다. 연속배양의 경우 wash out은 희석률 0.5hr-1에서 일어났으며, 희석률 $0.40hr^{-1}$일 때 최대 생산성을 나타내였고, 최대 생산생은 2.80g/l/h로 회분배양보다 약 9배 높았다.
본 연구는 포플러 4개 수종의 체내 부위별 Cd과 Pb 축적 특성을 이해하고, 균근 형성이 중금속 흡수에 미치는 영향을 밝히고자 수행하였다. 외생균근균인 모래밭버섯균(Pisolithus tinctorius)을 현사시나무(Populus alba${\times}$glandulosa), 수원포플러(P. koreana${\times}$nigra var. italica), 양황철(P. nigra${\times}$maximowiczii), 이태리포플러(P. euramericana)의 삽수에 접종하여 화분에서 생장시켰다. 화분은 균근균 접종구와 비접종구로 구분하였으며, Cd은 토양에 0, 30, 80ppm으로, 그리고 Pb은 0, 50, 300ppm으로 처리하였다. 가을까지 야외에서 생육시킨 다음, 수확 후 총 생체량, Shoot/Root율, Cd과 Pb의 농도를 부위별로 측정하였다. 모래밭버섯균을 접종한 이태리포플러는 Cd과 Pb 처리 모두에서 비접종구보다 총 생체량이 증가하였으나, 나머지 세 수종에서는 접종 효과가 없었다. 균근균 접종으로 수원포플러와 이태리포플러의 S/R율은 증가하였다. 현사시나무는 포플러 4개 수종 중 Cd을 가장 높은 농도로 축적하였으며, 균근균 접종은 Cd 축적 농도를 4배정도 증가시켰다. 현사시나무는 잎, 줄기, 뿌리 중에서 잎에 가장 높은 농도로 Cd을 축적한 반면 다른 세 수종은 뿌리에 가장 높은 농도로 축적하였다. 그러나 Pb 축적 농도는 4개 수종 중에서 현사시나무가 가장 낮았다. Pb의 축적은 포플러 4개 수종모두뿌리에서 가장 높았으나 수원포플러는 잎에도 뿌리만큼 축적하였다. 균근균을 접종하지 않은 경우 Pb의 축적은 이태리포플러에서 가장 높았으나, 균근균을 접종할 경우 수원포플러에서 Pb 축적이 2배 이상 증가하였다. 결론적으로 현사시나무는 토양으로부터 Cd을 흡수하는데 효과적인 수종이며 이태리포플러는 Pb을 효과적으로 흡수한다. 균근균을 접종하면 현사시나무의 경우 Cd을 4배, 수원포플러의 경우 Pb을 2배 이상 더 흡수할 수 있고, 이 두 수종은 잎에 중금속을 축적하므로, 낙엽을 수거한다면 중금속 오염 토양의 생물 정화용으로 이용이 가능하다고 결론 짓는다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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