• Title/Summary/Keyword: 환원반응

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$750^{\circ}C$ 에서 탈수한 $Cd_6-A$의 결정구조와 이 결정을 세슘 증기로 반응시킨 결정구조 (Crystal Structures of $Cd_6-A$ Dehydrated at $750^{\circ}C$ and Dehydrated $Cd_6-A$ Reacted with Cs Vapor)

  • 장세복;김양
    • 대한화학회지
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    • 제37권2호
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    • pp.191-198
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    • 1993
  • $Cd^{2+}$ 이온으로 이온 교환된 제올라이트 A를 $750^{\circ}C$에서 $2{\times}10^{-6}$ torr의 진공하에서 탈수한 구조(a = 12.204(1) $\AA$)와 이 결정에 $250^{\circ}C$에서 12시간도안 약 0.1 torr의 Cs 증기로 반응시킨 구조 (12.279(1) $\AA$)를 $21^{\circ}C$에서 입방공간군 Pm3m를 사용하여 단결정 X-선 회절법으로 해석하고 정밀화하였다. 탈수한 $Cd_{6-}A$의 구조는 Full-matrix 최소자승법 정밀화 계산에서 I > $3{\sigma}(I)$인 151개의 독립반사를 사용하여 최종 오차인자를 $R_1=$ 0.081, $R_2=$ 0.091까지 정밀화 계산하였고, 이 결정을 세슘 증기로 반응시킨 구조는 82개의 독립반사를 사용하여 $R_1=$ 0.095 and $R_2=$ 0.089까지 각각 정밀화시켰다. 탈수한 $Cd_{6-}A$의 구조에서는 단위세포당 6개의 $Cd^{2+}$ 이온은 O(3)의 (111) 평면에서 소다라이트 동공쪽으로 약 $0.460\AA$ 들어간 자리에 위치하였다(Cd-O(3) = 2.18(2) $\AA$ and O(3)-Cd-O(3) = $115.7(4)^{\circ}$ 또 약 0.1 torr의 Cs 증기를 써서 $250^{\circ}C$에서 반응시킨 결정에서는 탈수한 $Cd_{6-}A$의 6개의 $Cd^{2+}$ 이온은 모두 Cs 증기에 의해 환원되고 세슘은 4개의 다른 결정학적 자리에 위치하였다. 3개의 $Cs^+$ 이온은 $D_{4h}$의 대칭을 가지고 8-링의 중심에 위치하였다. 단위세포당 약 9개의 $Cs^+$ 이온은 3회 회전축상에 위치하였다. 그 중 약 7개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내의 3회 회전축상의 6-링에 위치하고 2개의 $Cs^+$ 이온은 소다라이트 동공내에 존재한다. 0.5개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공의 4-링과 마주보는 위치에 위치한다. 이 구조에서 제올라이트 골조의 음하전을 상쇄시키는데 필요한 단위세포당 12개의 $Cs^+$ 이온보다 많은 약 12.5개의 Cs 종이 존재한다. 즉 $Cs^0$가 흡착되었음을 알 수 있다. 또 관측한 점유수에서 두 종류의 단위 세포 배열 즉 $Cs_{12}-A$$Cs_{13}-A$가 존재함을 알 수 있다. 단위세포의 약 50%는 2개의 $Cs^+$ 이온이 소다라이트 동공내에서 6-링 가까이에 존재하고 6개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내에서 6-링 가까이에 위치한다. 1개의 $Cs^+$ 이온은 큰 동공내에서 4-링과 마주보는 위치에 있다. 단위세포의 나머지 50%는 소다라이트 동공내에 2개의 Cs종이 위치하고 큰 동공내에 있는 8개의 $Cs^+$ 이온 중 2개의 $Cs^+$ 이온과 결합하여 선형의 $(Cs_4)^{3+}$ 클라스터를 형성하고 있다. 이 클라스터는 3회 회전축상에 놓여있고 소다라이트 동공 중심을 지나가고 있다. 모든 단위세포는 3개의 $Cs^+$ 이온이 D4h의 대칭을 가지고 8-링 중심에 위치하고 있다.

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흑토란의 식품재료화를 위한 숙성 조건에 따른 토란의 특성 및 관능 최적화 (Characteristics and Sensory Optimization of Taro (Colocasia esculenta) under Different Aging Conditions for Food Application of Black Taro)

  • 전유호;이지원;손양주;황인경
    • 한국식품과학회지
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    • 제48권2호
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    • pp.133-141
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    • 2016
  • 토란은 풍부한 영양 성분과 다양한 효능을 가지고 있으나 활용도가 높지 않고, 옥살산 등의 독성 성분과 높은 수분 함량을 가지며 갈변 현상이 쉽게 일어나기 때문에 상품화를 위해서는 새로운 가공 방법에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 토란을 증자, 숙성, 건조하는 과정을 통해 차로 음용할 뿐만 아니라 다양한 식품 재료로 활용할 수 있는 새로운 가공 방법을 개발하고자 하였으며, 이를 흑토란이라 명명하였다. 흑토란을 제조하기 위하여 증자($95{\pm}3^{\circ}C-1\;h$) 후 다양한 조건(85, 90, $95^{\circ}C-20$, 40, 60 h)에서 숙성시켰으며, 이를 건조($60^{\circ}C-24h$)하여 분말화하였다. 그 후, 이화학적 특성, 산화방지 활성을 분석하였으며, 반응표면분석을 이용하여 관능적 최적점을 탐색하였다. 토란의 일반성분 분석 결과, 생토란은 87.69%의 수분 함량을 보였고 증자 시 90.70%으로 증가하였다가 흑토란에서 4.87-8.56%로 감소하였다. 흑토란은 생토란과 증자 토란에 비해 탄수화물, 조단백, 조지방, 조회분 함량이 모두 증가하였으며, 조섬유는 생토란에서 0.45%, 흑토란에서 5.23-7.86%의 함량을 나타내었다. 무기질 성분 분석 결과, 모든 시료에서 포타슘 함량이 가장 높았다. 토란의 총당과 함량 결과, 생토란은 112.53 mg/g, 증자 토란은 70.51 mg/g을 나타냈으며, 흑토란은 숙성 시간에 따라 유의적으로 증가하였고 54.94-120.03 mg/g의 함량을 보였다. 환원당은 42.48 mg/g에서 증자 후 12.29 mg/g로 감소하였으며, 흑토란에서 12.73-24.14 mg/g의 함량을 나타내었다. 분말색도는 생토란을 열처리함에 따라 L값이 84.57에서 증자 토란의 71.05, 그리고 흑토란에서 47.91-55.28으로 감소하였으며, a값은 증가하고 b값은 감소하는 경향을 나타내었다. 갈색도는 생토란에서 0.08의 값을 나타냈고, 증자 후 0.02로 감소하였다가 흑토란에서 급격하게 증가하였으며 $90^{\circ}C$에서 40시간 숙성한 토란에서 0.88의 가장 높은 값을 보였다. 옥살산칼슘 함량 측정 결과, 생토란에서 59.07 mg/100 g의 함량을 보였으며, 증자 후 37.20 mg/100 g으로 감소하였고, 숙성 과정을 거치며 시간에 따라 유의적으로 감소하여 $90^{\circ}C$에서 60시간 숙성시킨 토란에서 11.46mg/100 g의 가장 낮은 값을 보였다. 흑토란의 총 폴리페놀 함량을 측정한 결과, 20.61-28.30 mg GAE/g의 값을 나타냈으며, 숙성 온도에 따라서 폴리페놀 함량이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 흑토란의 산화방지 활성을 DPPH, ABTS 자유라디칼 소거능 및 FRAP 활성으로 측정하였다. DPPH와 ABTS 라디칼 소거능 모두 숙성 온도가 높아짐에 따라 증가하는 경향을 보였다. DPPH 라디칼 소거능은 3.67-7.52 mg VCE/g의 값을, ABTS 라디칼 소거능은 9.63-20.32 VCE/g의 값을 나타냈으며, 두 소거능 모두 $95^{\circ}C$에서 60시간 숙성시킨 시료에서 가장 높았다. FRAP 활성 또한 유사한 경향을 보였고, 3.43-6.79 mg VCE/g의 값을 나타내었다. 흑토란의 관능 최적 숙성 조건을 탐색하기 위하여 색, 맛, 향, 전체적인 기호도에 대하여 반응표면분석을 실시하였다. 색($R^2=0.8471$), 맛($R^2=0.8244$), 전반적인 기호도($R^2=0.7480$)에 대하여 유의한 반응 표면을 이끌어낼 수 있었으며, 맛과 전반적인 기호도 항목에서 실험 범위 내의 최적점을 이끌어낼 수 있었다(맛: $88.73^{\circ}C$, 39.50시간, 전반적인 기호도: $88.82^{\circ}C$, 42.60시간). 관능 특성간의 상관 분석 결과, 전반적인 기호도에는 색, 맛, 향 모두 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 맛(r=0.884)의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 본 연구를 통해 토란의 숙성 조건에 따른 이화학적 특성 및 산화방지 활성의 차이를 확인하였으며, 관능적으로 최적이 되는 토란의 숙성 조건을 확인하였다. 실험 결과를 종합해 보았을 때, 생토란에 비해 흑토란에서 섬유소 함량의 증가, 옥살산칼슘의 유의적인 감소, 그리고 갈변 반응으로 인한 생리활성 성분의 증가 효과를 기대할 수 있다. 높은 산화방지 효과를 위해서는 높은 온도에서 오랜 시간 숙성이 필요하며, $88.73-88.82^{\circ}C$의 온도에서 39.50-42.60시간 동안 숙성시켰을 시 관능적으로 우수한 흑토란을 생산할 수 있을 것으로 사료된다. 본 연구는 토란의 이용성을 증대시키며 흑토란 분말의 다양한 식품재료로서의 활용 가능성을 탐색하기 위한 기초 자료가 될 것으로 기대된다.

환경개선(環境改善)을 위한 녹화수목재배(綠化樹木裁培)의 현황(現況) 및 경영분석(經營分析)과 전망(展望) (A Study on the Present Situation, Management Analysis, and Future Prospect of the Ornamental Tree Cultivation with respect to Environmental Improvement)

  • 박태식;김태욱
    • 한국산림과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.31-46
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    • 1977
  • 관상수재배(觀賞樹栽培)의 현황(現況), 생산(生產), 유통과정(流通過程), 문제점(問題點), 전망(展望)과 개선방안(改善方案)을 조사(調査)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 관상수재배(觀賞樹栽培)의 일반현황(一般現況) (1) 전국(全國)(서울제외(除外))의 관상수재배면적(觀賞樹栽培面積)과 재배자수(栽培者數)는 각각 1,872.02ha, 2,717명(名)으로서 농수산부(農水產部) 집계(集計)와 많은 차이(差異)가 있는데, 이것은 재배업자(栽培業者)들이 조세부담등(租稅負擔等)의 이유(理由)때문에 정확(正確)한 답(答)을 하지 않은 것으로 보여진다. (2) 직업(職業)은 원예(園藝)(관상수포함(觀賞樹包含)), 농업(農業)을 비롯한 일차산업분야(一次產業分野)의 종사자(從事者)들이 대부분이었으며, 공무원(公務員), 회사원(會社員)도 약간 있었다. (3) 관상수재배자(觀賞樹栽培者)는 학력(學歷)이 높을수록 그 수(數)가 많은 경향(傾向)을 보였으며, 연령(年齡)은 청년층(青年層)보다 장년(壯年)에서 노년층(老年層)이 많은 분포(分布)를 보였다. (4) 관상수재배동기(觀賞樹栽培動機)는 취미(趣味)로 시작, 수익(收益)이 높아서 자산저축적(資產貯蓄的)인 취지(趣旨)에서 공한지활용등(空閑地活用等)의 순(順)으로 나타났으며 재배경력(栽培經歷)은 5~10년(年)이 가장 많고, 대체로 5~15년(年)까지의 재배경력(栽培經歷)을 가진 자가 전체(全體)의 약 $\frac{2}{3}$정도를 차지하고 있었다. (5) 관상수재배장소(觀賞樹栽培場所)는 전(田)이 반이상(半以上)이었으며 그밖에 임야(林野), 답(畓), 하천부지등(河川敷地等)의 순(順)으로 전(田)과 답(畓)을 합(合)하면 66.1%로서 전체(全體) 재배장소(栽培場所)의 2/3나 되었다. (6) 관상수(觀賞樹)의 재배면적(栽培面積)은 1,000~3,000평(坪)의 재배자수(栽培者數)가 가장 많고 그 다음이 3,000~10,000평(坪), 10,000평(坪) 이상(以上), 300~1,000평(坪), 300평미만(坪未滿)의 순(順)으로 1정보(町步)(3,000평(坪))이상(以上)의 재배자(栽培者)가 44.3%로 나타났다. 2. 관상수(觀賞樹)의 생산(生產) (1) 관상수원(觀賞樹園)의 경영형태(經營形態)는 부업(副業), 주업(主業), 겸업순(兼業順)이었으며, 경영방식(經營方式)은 기업경영(企業經營), 반자영(半自營), 자영순(自營順)으로서 관상수재배(觀賞樹栽培)에는 고용노동(雇傭勞動)을 많이 사용(使用)하는 것으로 나타났다. (2) 관상수(觀賞樹)의 재배수종(栽培樹種)은 다양한데 30종(種) 미만(未滿)의 재배자(栽培者)가 전체(全體)의 약 3/4, 30종(種) 이상(以上)의 재배자(栽培者)가 전체(全體)의 약 l/4로 나타났다. (3) 1977년(年) 3월말(月末) 현재(現在) 관상수재배자(觀賞樹栽培者)들이 재배(栽培)하고 있는, 10가지 주요관상수종(主要觀賞樹種)은 (1) 향나무류, (2) 철죽류, (3) 회양목, (4) 은행나무, (5) 단풍나무, (6)목련류, (7) 잣나무류, (8) 주목, (9) 사철나무류, (10) 히말라야시다로 나타났다. (4) 출하(出荷)가 곧 가능(可能)한 수종(樹種)은 (1) 향나무류, (2) 회양목, (3) 철죽류, (4) 단풍나무류, (5) 목련류등이었다. 3. 관상수(觀賞樹)의 유통(流通) (1) 관상수(觀賞樹)의 처분(處分)은 주(主)로 중간상인(中間商人)에게 판매(販賣)하고 있었으며, 관상수유통과정(觀賞樹流通過程)은 5가지로 나누어 볼 수 있는데 대부분 중간상인(中間商人)과 하청자(下請者)를 거치며 심지어는 3~4단계의 중간단계(中間段階)를 거치는 유통경로(流通經路)도 실재(實在)하고 있음이 밝혀졌다. 그러므로 관상수(觀賞樹) 거래가격(去來價格)이 마구 조작되고 있어 피해(被害)와 손해(損害)를 입는 것은 생산자(生產者)와 실수요자(實需要者)들이다. 따라서 생산자(生產者)를 보호육성(保護育成)하고 실수요자(實需要者)들에게 보다 싼 적정가격(適正價格)으로 관상수(觀賞樹)를 공급(供給)할 수 있는 단일유통체제(單一流通體制)의 수립(樹立)이 시급히 강구(講究)되어야 할 것이다. (2) 관상수생산자(觀賞樹生產者)들의 관상수판매가격(觀賞樹販賣價格)은 조사결과(調査結果) 입찰가격(入札價格)의 1/2~1/3, 심지어는 수종(樹種)에 따라 1/41~1/5에 불과한 예(例)도 있음이 나타났다. (3) 중간상인(中間商人)들이 얻는 중간이익(中間利益)은 20~50%정도(程度)를 얻는 사람이 대부분인 것으로 본조사결과(本調査結果) 밝혀졌다. 그러므로 관상수유통(觀賞樹流通)의 합리화(合理化)를 기(期)하기 위해서는 중간상인(中間商人)과 하청자(下請者)를 배제(排除)한 생사자(生產者)가 실수요자(實需要者)에게 직매(直賣)할 수 있는 유통경로(流通經路)의 모색(摸索)이 절실히 요청(要請)되며, 생산자(生產者)의 권리(權利)를 보장할 수 있는 방안(方案)도 아울러 검토(檢討)되어야 할 것이다. 4. 관상수(觀賞樹)에 대한 제반(諸般) 문제점(問題點) (1) 최근(最近) 대기업(大企業)에서 관상수재배(觀賞樹栽培) 진출(進出)을 하고 있는데 대해서 관상수재배자(觀賞樹栽培者)들은 (1) 과잉생산(過剩生產)의 초래(招來), (2) 농가(農家)의 부업적(副業的)인 재배(栽培)에 압박(壓迫)을 주기때문 등등의 이유(理由)로 반대의견(反對意見)이 지배적(支配的)이었는데 관계기관(關係機關)에서는 이에 대한 적절(適切)한 대응책(對應策)을 강구(講究)하지 않으면 안될 것이다. (2) 관상수(觀賞樹)의 평탄지(平坦地) 재배금지(栽培禁止)에 대한 반응(反應)은 반대(反對)한다가 지배적(支配的)인 견해(見解)로서 그 이유(理由)를 (1) 신규(新規) 재배자(栽培者)만 규제(規制)해도 법(法)의 목적(目的)이 달성(達成)된다는 것과, (2) 과거(過去)에 합법적(合法的)으로 식재(植栽)한 관상수(觀賞樹)를 무보상(無補賞)으로 옮겨 심게 하는 것은 위법(違法)이 라는 점(點)을 들고 있다. 한편 "농지(農地)의 보전(保全) 및 이용(利用)에 관한 법률(法律)"에 의하여 농수산부(農水產部)가 집계(集計)한 농지환원대상면적(農地還元對象面積)은 전(田)과 답(畓)을 합(合)하여 1,176.39ha로서 이 법(法) 시행(施行)에 앞서 관상수재배자(觀賞樹栽培者)들에 대한 대책(對策)을 강구(講究)한 후(後) 실시(實施)함이 당연(當然)한 처사(處事)요 정당(正堂)한 절차(節次)라고 생각된다. (3) 관상수(觀賞樹)의 대외수출(對外輸出)은 1970년(年) 최초로 편백, 산수유, 오동나무를 수출하기 시작하여 2~3년간 호조(好調)를 보여오다가 최근 부진(不振)현상을 겪고 있는데, 재배업자(栽培業者)들은 그 이유(理由)를 (1) 정보(情報)가 빈약(貧弱)하고 장려책(裝勵策)이 없기 때문, (2) 수입국(輸入國)의 경제불황(經濟不況), (3) 기호(嗜好)에 맞는 신수종(新樹種)의 개발(開發)이 없기 때문 등등으로 보고 있다. 그러나 관상수수출(觀賞樹輸出)은 이제 대일의존(對日依存)에서 구미제국(歐美諸國)쪽으로 돌려야 할 것이며 관상수(觀賞樹)도 새로운 양묘기술(養苗技術)과 번식기술(繁殖技術)을 요(要)하는 특이수종(特異樹種)을 개발(開發)하는 것이 관상수(觀相樹) 수출진흥방안책(輸出振興方案策)이라 생각된다. (4) 관상수(觀賞樹)를 식재(植栽)하여 수입(收入)이 있기 전(前) 을류농지세(乙類農地稅) 납부여부(納付與否)에 대한 관상수(觀賞樹) 재배업자(栽培業者)들의 반응(反應)은 납부(納付)하지 않았다가 납부(納付)하였다는 반응(反應)보다 많았다. 한편 전반적(全般的)인 관상수재배지(觀賞樹栽培地에) 대한 을류농지세액(乙類農地稅額)은 대체로 적당하다는 반응(反應)보다는 세액(稅額)이 너무 많다고 응답(應答)한 사람이 많이 있는 것으로 보아 관계기관(關係機關)에서는 을류농지세(乙類農地稅)의 과세기준(課稅基準)에 대한 재검토(再檢討)를 하여 적정과세(適正課脫)를 하여야 할 것으로 사료(思料)된다. 5. 관상수재배(觀賞樹栽培)에 대한 전망(展望) 및 개선방안(改善方案) (1) 관상수(觀賞樹)의 경기(景氣)는 짧으면 앞으로 2~3년(年), 길면 5~10년내(年內)에 좋아질 것으로 비교적 낙관적(樂觀的) 반응(反應)을 보이고 있는 반면, 앞으로 회복될 가능성이 없다고 비관적 반응(反應)을 보인 예도 약간 있었다. (2) 관상수생산전환(觀賞樹生產轉換)에 대한 반응은 현상유지, 현보유량처분후(現保有量處分後) 전환(轉換), 염가라도 정리(定理)하겠다는 순(順)이었으며, 장기적(長期的)인 안목(眼目)으로 계속 확장(擴張)하고자 한다는 반응(反應)은 그리 많지 않았다. (3) 관상수(觀賞樹)의 규격표준화(規格標準化)에 대한 반응(反應)은 찬성(贊成)한다는 반응(反應)이 지배적(支配的)이나 반대(反對)한다는 사람들도 약간 있었다. 그들은 그 이유(理由)를 (1) 동일규격(同一規格)이라도 재배기술(栽培技術)에 의한 수형상황(樹形狀況)에 따라 가격차(價格差)가 크기 때문, (2) 조림묘목(造林苗木)과 달라 규격통일(規格統一)이 어렵기 때문이라고 하였다. (4) 관상수유통과정(觀賞樹流通過程)의 정비책(整備策)으로 유통기관(流通機關)에서 계통적(系統的)으로 관상수(觀賞樹)를 판매(販賣), 처분(處分)하는데 대해서 찬성(贊成)한다는 반응(反應)이 훨씬 많았으며, 반대자들은 (1) 유통전담기관(流通專擔機關)이 독점(獨占)할 경우의 횡포와, (2) 유통전담기관(流通專擔機關)이 영리화(營利化) 되기 쉽다는 것을 우려하고 있었다. (5) 관상수(觀賞樹)의 과잉생산(過剩生產)을 방지(防止)하고 우량관상수(優良觀賞樹)를 생산(生產)하기 위한 방편으로 관상수재배(觀賞樹栽培)의 허가제(許可制) 또는 인가제(認可制)가 대두(擡頭)되고 있는데 대해서 반대(反對)한다가 찬성(贊成)한다는 반응(反應)보다 약간 높게 나타났으며, 반대이유(反對理由)로는 (1) 부업적(副業的) 관상수재배(觀賞樹栽培)가 불가능(不可能)하다는 것과, (2) 권력(權力)과 결탁한 부조리(不條理)를 초래(招來)하기 쉽다는 것을 들고 있었다.

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TDLAS를 이용한 LPG/공기 화염 연소가스의 실시간 CO 농도 측정에 관한 연구 (An Experimental Study on Real Time CO Concentration Measurement of Combustion Gas in LPG/Air Flame Using TDLAS)

  • 소성현;박대근;박지연;송아란;정낙원;유미연;황정호;이창엽
    • 청정기술
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    • 제25권4호
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    • pp.316-323
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    • 2019
  • 대기 오염 물질 저감과 연소 효율 증가를 위해서 연소 환경 내 일산화탄소를 정밀하게 측정하는 것은 필수적인 요소이다. 일산화탄소(carbon monoxide, CO)는 불완전 연소 때 급격히 증가하며 질소산화물(nitrogen oxide, NOx)과 Trade-off 관계로 오염 물질 배출량과 불완전 연소 반응에 기여하는 중요한 가스종이다. 특히, 대형 연소 시스템 중 열처리로의 경우, 강판 표면위 산화층 형성을 억제하기 위해 과잉 연료 조건에서 환원 분위기로 운전이 진행된다. 이는 많은 양의 미연분 일산화탄소가 배출되는 원인이기도 하다. 하지만 연소 환경 내에서 일산화탄소 농도는 불균일한 연소 반응과 열악한 측정 환경으로 인하여 실시간 측정이 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서 광학적 측정 방식인 파장 가변형 다이오드 레이저 흡수 분광법(tunable diode laser absorption spectroscopy, TDLAS)이 각광을 받고 있다. TDLAS 기법은 열악한 현장 측정, 빠른 응답성, 비접촉식 방식으로 연소 환경 내 특정 가스종 농도 측정에 적합하다. 본 연구는 과잉 연료 조건에서 당량비 제어를 위한 연소시스템을 제작하였으며 연소 배기가스 생성을 위해 LPG/공기 화염을 이용하였다. 당량비 변화에 따른 CO 농도 측정은 TDLAS와 Voigt 함수 기반 시뮬레이션으로 분석하였다. 또한 연소 생성물로부터 간섭이 없는 CO 광 흡수 영역 확보를 위해 근적외선 영역의 4300.6 cm-1을 선택하여 실험을 진행하였다.

벼 ascobate peroxidase 단백질의 병원균 및 식물호르몬에 대한 발현 분석 (Expression Analysis of Oryza sativa Ascorbate Peroxidase 1 (OsAPx1) in Response to Different Phytohormones and Pathogens)

  • 왕이밍;우징니;최영환;전태환;권순욱;최인수;김용철;라비굽타;김선태
    • 생명과학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.1091-1097
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    • 2015
  • 본 논문에서 벼 ascorbate peroxidase (OsAPx1) 유전자의 발현 분석을 Northern과 Western 분석을 통하여 유묘 에서는 뿌리, 정단분열조직(shoot apical meristem, SAM), 잎 보다는 잎집에서 더 많이 발현되는 것을 확인하였다. 성숙된 조직에서는 OsAPx1 유전자가 잎을 제외하고는 뿌리, 줄기, 꽃에서 강하게 발현되었다. 또한 이 OsAPx1 유전자는 벼 곰팡이 병원균인 벼 도열병 및 세균성 병원균인 흰빛잎마름병에도 반응하였고 특히 흥미있게도 OsAPx1 유전자는 식물호르몬에 대해서 서로 다르게 발현 양상을 보였다. 이 유전자는 자스몬산(JA)에 대해서는 강한 발현 을 보였지만 반대로 살리실산(SA) 및 ABA와 같이 처리된 세포에서는 강한 발현 억제를 보였다. 이는 이 유전자가 JA에는 반응하지만 SA와 ABA하고는 서로 길항작용을 하는 것으로 보인다. 근연관계분석을 통하여 OsAPx1유전 자가 애기장대의 AtAPx1 와 거의 유사하여 AtAPx1 결손 라인을 가지고 표현형 조사를 실시하였다. 그 결과, 외부에서 H2O2를 처리하였을 때에 O2- 와 H2O2의 축적이 wild type과 비교하여 AtAPx1 결손 라인에서는 현저히 높았다. 따라서 본 연구를, 통하여 OsAPx1 유전자는 벼에서 산화 환원 균형 유지를 통하여 다양한 세포 분화발달 및 병원균 방어에도 관여하며 이 유전자의 발현은 JA의 신호전달에 의해서 매개되는 것으로 예상이 된다.

인대광산 지역 광산배수에 영향을 받은 하천에서 미량원소의 계절적인 수질변화와 자연저감 (Seasonal Variation and Natural Attenuation of Trace Elements in the Stream Water Affected by Mine Drainage from the Abandoned Indae Mine Areas)

  • 강민주;이평구;최상훈
    • 자원환경지질
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    • 제40권3호
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    • pp.277-293
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    • 2007
  • 비소와 납 함유량이 높은 인대광산 지역에 분포하는 여러 폐광석 적치장으로부터 유출된 침출수와 광산배수에 영향을 받은 수계에서 미량원소, pH 및 산화환원전위차의 계절적 및 공간적인 변화가 관찰되었다. 채광활동이 약 40년전이었고 폐광석 적치장이 유실되었기 때문에 이 수계는 심각하게 오염된 상태이었다. 침출수와 광산배수의 유입으로 인하여 수계 상류구간의 지표수는 비교적 약 산성 및 강한 산화환경 특성이 있으며, 아연(최대 $5.830mg/{\ell}$), 구리(최대 $1.333mp/{\ell}$), 카드뮴(최대 $0.031mg/{\ell}$) 및 황산염(최대 $173mg/{\ell}$) 함량의 계절적 및 공간적인 변화가 큰 특징이 있었다. 침출수에서 가장 함량이 높은 원소의 순서로 나열하면 아연($0.045-13.909mg/{\ell}$), 철($0.017-8.730mg/{\ell}$), 구리($0.010-4.154mg/{\ell}$) 및 카드뮴($n.d.-0.077mg/{\ell}$)이며, pH는 낮으며 황산염 함량(최대 $310mp/{\ell}$)은 높았다. 광산배수도 아연, 구리, 카드뮴 및 황산염 함량이 높았으며, pH는 연중 중성으로 일정하게 유지되었다. 침출수와 광산배수가 단기적인 수계 유량의 변동에 영향을 줄 수 없을 지라도 수계의 화학원소 함량에 강한 영향을 주었다. 수계 내 철(수)산화광물이 풍부하다는 것과 화학적 특성은 철(수)산화광물의 침전이 이 수계의 지표수로부터 미량원소를 제거하는 데 중요한 역할을 하고 있음을 지시하였다. 이 수계의 하류 구간에서의 공간적 및 계절적인 변화는 오염되지 않은 지류로부터 유입되는 지표수에 의해 크게 기인하였다. 또한, 이 구간에서의 미량원소의 함량은 어떠한 인위적인 처리 없이도 광산배수와 침출수가 배출되는 지점으로부터 가까운 거리에서 지류와 수리학적으로 혼합되어진 후 배경값과 거의 유사한 함량으로 낮아졌다. 비보존성 반응(즉 침전, 흡착, 산화, 용해 등)과 보존성 반응(예: 수리학적 혼합)은 미량원소가 강으로 이동되는 것을 크게 감소시키는 효과적인 자연저감 기작이었다.

환경정화 미생물에 의한 갯벌의 생물학적 정화에 대한 파일럿 규모의 연구 (A Study Bioremediation of Tidal Flat by Microorganism in Pilot Scale Test)

  • 최혜진;한영선;박두현;오보영;허명제;조남규;김용희;김종국
    • 생명과학회지
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    • 제24권10호
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    • pp.1110-1117
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    • 2014
  • 갯벌은 영양염 순환과 오염물질 제거 등 환경적으로 가지는 의미가 크다. 이에 갯벌에서 아밀라아제, 셀룰라아제, 프로테아제, 리파아제를 생성하여 유기물을 분해하는 190균주를 순수분리하고 효소 활성 실험을 통해 그 중 활성이 좋은 균주를 선택하였으며 16S rRNA유전자 분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. IC35 (KE804087)로 동정하였다. 또 무기황(S0)을 에너지원으로 하여 최소배지에서 생존 가능한 황산화 세균을 31균주를 순수 분리하고 sulfate ion을 측정하여 황산화능력이 뛰어난 세균을 16S rRNA 분석하여 Halothiobacillus neapolitanus IC_S22 (KE804088)로 동정하였다. 이렇게 분리한 균주들이 환경에서 활성을 가지는 지를 측정하기 위해 유기물 분해에 대해(대조군 M1, 접종군 M2)와 황산화능력에 대해(대조군 M3, 접종군 M4)의 microcosam 반응기를 각각 구축하였다. Pseudoalteromonas sp. IC35를 접종한 M1에서 비접종군인 M2에 비해 유기물 분해 효율이 증가되었으며 microcosm 반응기 내의 생물량도 증가됨을 확인하였다. H. neapolitanus IC_S22을 접종한 M3에서 비접종군인 M4에 비해 환원성 황($S_0$)을 산화하는 능력이 상승되었으며 real time PCR을 이용하여 pilot 내에서 세균의 생물량이 증가함에 따라 초기 sulfate ion의 양도 증가함을 확인하였다. 이번 연구를 통해 대사활성이 우수한 균주를 부가적으로 환경에 접종함으로써 기존 세균 군집에 의한 환경정화 능력을 증가 시키는 것으로 사료된다.

정량 PCR을 이용한 비위생 매립지의 특정 세균 및 효소 유전자와 수질인자와의 상관관계 평가 (Comparative Assessment of Specific Genes of Bacteria and Enzyme over Water Quality Parameters by Quantitative PCR in Uncontrolled Landfill)

  • 한지선;성은혜;박헌주;김창균
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.895-903
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    • 2007
  • 매립지를 직접 생태학적으로 모니터링하는 방법을 개발하고자, 매립지 내의 생화학적 반응에 관여하는 세균들과 효소의 양을 정량함과 동시에 지하수 수질인자와 상호 연관성을 조사하여 생태학적 인자와의 연계 이용 가능성을 평가하였다. 이를 위하여 4개의 매립 종료된 비위생 매립지(천안(C), 원주(W), 논산(N), 평택(P) 매립지)에서 계절별로 지하수 시료를 채취하였으며 동시에 16S rDNA 방법을 사용하여 미생물 다양성을 분석하였다. 이를 기반으로, 매립지에서 주로 발견되는 세균과 효소를 대표하는 유전자를 정량하기 위한 특이 프라이머 쌍을 제작하였으며 상관계수에 기초하여 수질인자와 유전자 지표 인자간의 정량적 관련성을 비교하였다. 그 결과 DSR(황환원 세균) gene과 BOD(생화학적 산소요구량)사이의 상관관계는 0.8 이상인데 반해 NSR(질산화 세균-Nitrospira sp.) gene과 질산성 질소는 0.9 이상이었다. 안정화지표(BOD/COD)와 MTOT(메탄 산화 세균), MCR(Methyl coenzyme M reductase), Dde(Dechloromonas denitrificans) gene들은 0.8 이상의 상관관계를 가졌으나 3가 철과 Fli(Ferribacterium limineticm) gene은 0.7로 낮았다. MTOT gene의 경우, BOD/COD과의 관련성이 100%에 가깝게 높았다. 또한, 혐기성 유전자들(nirS-아질산 환훤효소, MCR, Dde, DSR)과 DO 역시 0.8 이상으로 나타나 일반적인 매립지 혐기성 반응들이 DO에 크게 의존함을 보였다. 결론적으로 분자생물학적 조사와 수질인자가 높은 상호연관성이 있었으며 real-time PCR이 전통적인 모니터링 인자들과 동시에 상호 보완적으로 모니터링에 사용됨으로써 매립지안정화 및 주변 영향을 평가하는데 효율적으로 사용 될 수 있음을 알 수 있었다.

물 암석 반응을 고려한 KURT 지하수의 지구화학적 특성 (Geochemical Characterization of Rock-Water Interaction in Groundwater at the KURT Site)

  • 류지훈;권장순;김건영;고용권
    • 방사성폐기물학회지
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    • 제10권3호
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    • pp.189-197
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    • 2012
  • KURT 지하수의 지구화학적 특성을 조사하기 위하여 단열충전광물과 지하수의 지구화학적 성분이 조사되었다. KURT내의 시추공들로부터 얻어진 시추코아로부터 방해석(calcite), 일라이트(illite), 로먼타이트(laumonite), 녹니석(chlorite), 녹염석(epidote), 몬모릴로나이트(montmorillonite), 카올리나이트(kaolinite) 및 일라이트와 스멕타이트(smectite)의 혼합층상광물 등이 감정되었다. 시추공 DB-1, YS-1, YS-4에서 채취한 대부분의 지하수는 pH 8이상의 알칼리 환경을 보여주었으며 YS-1을 제외한 두 관측공의 전기전도도는 약 2$200{\mu}S/cm$를 나타냈으며 이들 시추공에서 천부지하수는 $Ca-HCO_3$$Ca-Na-HCO_3$ 유형 이였으며 심부 250m이하에서는 $Na-HCO_3$ 유형을 나타냈다. DB-1 공의 심부지하수에서 낮은 용존산소량(DO)와 Eh값의 감소를 측정하였으며 이는 환원환경을 지시한다. KURT의 지하수 시료의 $Cl^-$ 이온의 농도는 5 mg/L 이하이며 전 샘플링구간에서 커다란 변화 없이 일정하게 나타났다. 이러한 현상은 KURT 지역의 천부와 심부지하수가 혼합(mixing)되어 $Cl^-$의 농도가 깊이에 따라 큰 변화가 없는 것으로 해석된다. 지하수 시료의 ${\delta}^{18}O$${\delta}D$ 분석 값은 각각 -10.4~-8.2‰과 -71.3~-55.0‰의 범위로 지하수가 순환수 기원임을 보여준다. 긴 순환경로를 거친 심부지하수의 수소, 산소 동위원소 값은 천부지하수에 비해 감소하며 이러한 값은 일반적으로 높은 불소농도를 동반하였다. 이는 불소함량이 높은 지하수가 물-암석 반응에 의해 생성되었음을 보여준다. KURT 지역에서 채취한 지하수의 $^{14}C$를 이용한 연대측정분석에서 지하수의 체류시간(residence time)이 약 2,000~6,000년으로 측정되었다. 이러한 체류시간은 KURT 지역의 화강암에 존재하는 지하수가 다른 유럽의 화강암지역(예, 스트리파 지역, 스웨덴)보다 상대적으로 지하수의 연령이 오래되지 않은 것으로 측정되었다.

균주(菌株)를 달리한 청국장의 제조(製造)에 관(關)한 연구(硏究) 제1보(第1報)-청국장메주 발효과정중(醱酵過程中)의 성분(成分)과 효소력(酵素力)- (Effect of Bacillus Strains on the Chungkook-jang Processing (1) Changes of the Components and Enzyme Activities During Chungkookjang-koji Preparation)

  • 이현자;서정숙
    • Journal of Nutrition and Health
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    • 제14권2호
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    • pp.97-104
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    • 1981
  • Bacillus natto 및 Bacillus subtilis균(菌)을 이용(利用)한 청국장메주 제조(製造)와 재래식방법(在來式方法)에 의(依)한 청국장메주 발효과정중(醱酵過程中)의 성분(成分)과 효소력(酵素力)을 비교검토(比較檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1) 발효초기(醱酵初期)의 품온(品溫)이 $50{\sim}55^{\circ}C$였으나 12시간후(時間後)에 B. natto와 B. subtilis구(區)는 $48{\sim}52^{\circ}C$였고 재래식구(在來式區)는 $40^{\circ}C$였다. 72시간경(時間頃)에는 $41{\sim}48^{\circ}C$로 시험구(試驗區)에 따라서 품온(品溫)의 저하(低下)가 심하였다. 2) ethyl alcohol과 환원당(還元糖)은 12시간경(時間頃)에 최대치(最大値)을 나타핀후에 감소(減少)하는 경향이었으며 시험구간(試驗區間)외 차이(差異)는 거이 없었다. 3) pH는 시험구(試驗區) 모두 발효(醱酵) 12시간(時間)까지는 6.0이던 것이 72시간경(時間頃)에는 8.2이상(以上)으로 나타났고 적정산도(滴定酸度)는 발효초기(醱酵初期)에 최대치(最大値)를 나타였다. 4) 아미노실소(室素)와 수용성실소함량(水溶性室素含量)은 결시적(經時的)으로 증가(增加)하는 경향(傾向)으로서 B. natto구(區), 재래식구(在來式區), B. subtilis구(區)의 순(順)으로 높았다. 5) Amylase와 protease의 활성(活性)은 경시적(經時的)으로 불규칙적(不規則的)인 변화(變化)를 보였고 시험구간(試驗區間)의 차이(差異)가 없었으나 효소활성(酵素活性)은 대체(大體)로 미약(微弱)하였다. 본(本) 실험(實驗)에저 B.natto구(區)가 청국장매주 제조(製造) 균주(菌株)로서 성분(成分)과 관능면(官能面)에서 우수(優秀)하였다.0일이었다.환경적응성이 낮은 경향이었다.은 모두 경운 유 ㆍ무에 관계없이 시비수준이 높을수록 높은 경향을 보였고, 10일에 최고수준을 보인 후 완만한 감소를 나타냈으며, $K^{+}$, $Ca^{2+}$에 비해 $Mg^{2+}$이 보다 낮은 함량을 보였다.989년산 일반계를 10분도와 12분도로 도정하였을 때 도정도에 따른 밥맛의 차이는 없었다.X>$CoO_x$는 $Co_3O_4$로 존재하고, 반응 전의 경우에는 이와는 다른 chemical state를 보여주었다. XRD 및 XPS 결과를 바탕으로, 촉매표면에 존재하는 $Co_3O_4$의 외부표면이 $Co_2TiO_4$$CoTiO_3$ 같은 $CoTiO_x$로 encapsulation되어 있는 모델구조를 제안할 수 있고, 이는 반응시간의 함수로 나타나는 촉매활성에 있어서 전이영역의 존재를 잘 설명할 수 있을 뿐만 아니라, XRD와 XPS에서 얻어진 촉매의 물리화학적인 특성을 잘 반영할 수 있다. 나타냈고, 골격근과 눈 조직에서 피루브산에 대한 LDH의 친화력이 상당히 크므로 LDH가 혐기적 조건에서 효율적으로 기능을 하는 것으로 사료된다.5) and "Cleanliness of clothes & features" (p <0.05) of VIP ward were significantly higher than those of a general ward.tive to apply.아울러 고려(考慮)해야 한다. 이것은 고무기술자(技術者)가 당면(當面)해야할 과제(課題)에 속(屬)하며 바람직 한것은 본장(本章)의 내용(內容)이 여러 상황하(狀況下)에서 당면(當面)한 문제(問題)에 대(對)해 어떻게 대처(對處)해 야 할지를 모르는 여러 기술자(技術者)들에게

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