• 제목/요약/키워드: Decay rate

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몬테카를로 시뮬레이션을 통한 중하전입자의 콘크리트 방사화 비교평가 (Comparative Evaluation of Radioactive Isotope in Concrete by Heavy Ion Particle using Monte Carlo Simulation)

  • 배상일;조용인;김정훈
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제44권4호
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    • pp.359-365
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    • 2021
  • A heavy particle accelerator is a device that accelerates particles using high energy and is used in various fields such as medical and industrial fields as well as research. However, secondary neutrons and particle fragments are generated by the high-energy particle beam, and among them, the neutrons do not have an electric charge and directly interact with the nucleus to cause radiation of the material. Quantitative evaluation of the radioactive material produced in this way is necessary, but there are many difficulties in actual measurement during or after operation. Therefore, this study compared and evaluated the generated radioactive material in the concrete shield for protons and carbon ions of specific energy by using the simulation code FLUKA. For the evaluation of each energy of proton beam and carbon ion, the reliability of the source term was secured within 2% of the relative error with the data of the NASA Space Radiation Laboratory(NSRL), which is an internationally standardized data. In the evaluation, carbon ions exhibited higher neutron flux than protons. Afterwards, in the evaluation of radioactive materials under actual operating conditions for disposal, a large amount of short-lived beta-decay nuclides occurred immediately after the operation was terminated, and in the case of protons with a high beam speed, more radioactive products were generated than carbon ions. At this time, radionuclides of 44Sc, 3H and 22Na were observed at a high rate. In addition, as the cooling time elapsed, the ratio of long-lived nuclides increased. For nonparticulate radionuclides, 3H, 22Na, and for particulate radionuclides, 44Ti, 55Fe, 60Co, 152Eu, and 154Eu nuclides showed a high ratio. In this study, it is judged that it is possible to use the particle accelerator as basic data for facility maintenance, repair and dismantling through the prediction of radioactive materials in concrete according to the cooling time after operation and termination of operation.

Preparation and characterization of Mn doped copper nitride films with high photocurrent response

  • Yu, Aiai;Hu, Ruiyuan;Liu, Wei;Zhang, Rui;Zhang, Jian;Pu, Yong;Chu, Liang;Yang, Jianping;Li, Xing'ao
    • Current Applied Physics
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    • 제18권11호
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    • pp.1306-1312
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    • 2018
  • The Mn-doped copper nitride ($Cu_3N$) films with Mn concentration of 2.0 at. % have high crystallinity and uniform surface morphology. We found that the as-synthesized Mn-doped $Cu_3N$ films show suitable optical absorption in the visible region and the band gap is ~1.48 eV. A simple photodetector based on Mn doped $Cu_3N$ films was firstly fabricated via magnetron sputtering method. The fabricated device with doping of Mn demonstrated high photocurrent response and fast response shorter than 0.1 s both for rise and decay time superior to the pure $Cu_3N$. Furthermore, the energy levels of Mn-doped Cu3N matched well with ITO and Ag electrode. The excellent photoelectric properties reflect a good balance between sensitivities and response rate. Our investigation reveals the excellent potential of Mn-doped $Cu_3N$ films for application of photodetectors.

지상라이다를 활용한 소나무 산불피해지의 임목 피해특성 분석 (Characteristics Analysis of Burned tree by Terrestrial LiDAR in Forest Fired Area of Pinus densiflora)

  • 강진택;고치웅;임종수;이선정;문가현;이승현
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제36권6_1호
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    • pp.1291-1302
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    • 2020
  • 지상라이다의 활용성 검증을 위하여 지상라이다를 이용하여 산불피해지의 임목 피해특성 조사 결과를 전문가에 의해 조사한 결과와 비교하였다. 조사구는 산록에서 산정으로 30 m×50 m(0.15 ha) 규모로 4 plots를 설정하였으며, 조사구내 피해임목의 흉고직경, 수고, 지하고, 지하고, 연소높이 및 수관길이를 조사하였다. 동시에 지상 레이저 스캐너를 이용하여 조사구내 피해임목의 피해특성 정보를 조사하여 전문가 조사결과와 비교분석 하였다. 전문가 조사와 라이다 조사의 비교 결과, 흉고직경은 30.8 cm, 29.7 cm, 수고 15.8 m, 17.5 m, 지하고 8.4 m, 8.4 m, 연소높이 4.0 m, 3.5 m, 수관길이 7.4 cm, 9.1 cm로 나타났다. 두 조사 방법 간에는 수고와 수관길이를 제외한 나머지 조사항목에서는 유의적인 차이를 보이지 않았다. 또한 개체목의 안정성과 고사율에 영향을 미치는 H/D율과 CL/H율, BH/CL율을 분석한 결과, 전문가 조사 51.3%, 47.1%, 53.6%, 라이다 조사 58.8%, 52.0%, 38.7%로 나타났다.

풋콩 재배지에 따른 파종시기가 종자생육에 미치는 영향 (Effect of Planting Time on Seed Production of Vegetable Soybean at Different Locations)

  • 백인열;신두철;박창기;이진모;서형수
    • 한국작물학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.44-51
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    • 1995
  • 도입에 의존하고 있는 풋콩 종자 생산체계를 확립하고자 조숙성 품종인 큰올콩과 풋콩 도입풍종인 Fukura 피두를 평야지(영남농업시험장) 및 고랭지(경남 밀양군, 사자평 :해발 850m)에 파종시기(5월 15일, 6월 15일, 7월 15일)를 달리하여 생육 및 수량과 병해립 및 저장후 발아력을 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 파종시기가 빠를수록 협수가 많고 100립종은 무거웠으며 수량도 높았다. 재배지별로는 평야지가 고랭지보다 증수되었고, 큰올콩이 Fukura보다 수량성이 높았다. 2. 남부지방의 산간 고랭지는 평야지에 비해 생육 및 100립종이 저하하고 수량성이 크게 떨어져 평야지보다 불리하였다. 3. 안전립 수량은 파종시기가 빠를수록 높고, 평야지 및 큰올콩품종에서 증수되었으며, 전체 립종에 대한 안전립 비율은 고랭지에서 높게 나타났다. 4. 파종시기에 따른 병해정도는 큰올콩은 뚜렷한 차이가 없었으나 Fukura는 파종기가 빠를수록 나병립율이 높았고, 미이라병은 파종기가 빠를수록 심하게 발생하였으며 자정병은 파종기가 늦을수록 많이 발생하는 경향이었다. 5. 종자의 발아율은 파종기가 늦은 것이 높았으며, 5월 15일에 파종하여 수확ㆍ저장한 종자의 발아율은 매우 낮아 문제시 되었다. 따라서 풋콩 종자생육을 위한 적정파종시기는 수파기의 고온ㆍ다습한 환경을 고려하여 6월 중순경이 좋을것으로 생각되었다.

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용융 Fe 중 천연방사성핵종 Pb의 금속/슬래그/가스상으로의 분배거동 (Distribution Behavior of Natural Radionuclide Pb in Molten Fe to Metal/Slag/Gas Phase)

  • 이소영;김현수;이종현;손호상
    • 자원리싸이클링
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    • 제33권2호
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    • pp.54-61
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    • 2024
  • 천연방사성핵종의 붕괴에 의해 생성된 Pb에 의해 오염된 철강을 재용해하면 Pb는 금속, 슬래그, 기상으로 분배된다. 본 연구에서는 Fe 중에 5 wt%의 안정한 Pb를 첨가하고 CaO-SiO2-Al2O3-MgO계 슬래그와 함께 용융시켜 Pb의 금속/슬래그/가스상으로의 분배 거동을 조사하였다. 슬래그 염기도((wt%CaO)/(wt%SiO2))가 증가함에 따라 Fe 중 Pb 용해도는 약간 증가하는 경향을 나타내었으며, 슬래그 중 Pb는 감소하는 경향을 나타내었다. 따라서 염기도 증가에 따라 Pb의 슬래그/금속 사이의 분배비는 감소하는 경향을 나타내었다. 열역학적 계산 결과 슬래그 중 PbO의 활동도계수와 무관하게 Pb의 슬래그/Fe상 중 분배비는 매우 낮은 값으로 실험 결과와 유사한 수준을 나타내었다. Fe-Pb 중 Pb의 계산 증발속도가 Fe의 약 22배에 달하여 Pb의 대부분이 기상으로 증발되었다.

수산물 가공폐수내 염분이 황 탈질 반응속도 상수에 미치는 영향 (Effect of Decay Rate Coefficients with Sulfur Denitrification due to Salt in Seafood Wastewater)

  • 조유나;최용범;한동준;권재혁
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제18권8호
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    • pp.367-377
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    • 2017
  • 본 연구는 수산물가공폐수 내 포함된 염분이 황 탈질조에 미치는 영향을 파악하고자 수행되었다. 황 탈질조의 탈질효율 검토결과, 유입 T-N 농도 20mg/L 이하에서는 EBCT 1hr, 30mg/L에서는 EBCT 2~3hr가 최적 EBCT로 조사되었다. 또한 그 이상의 T-N이 유입될 경우 생물학적 처리공정으로 반송을 통하여, 유입 T-N 농도를 30mg/L 이하로 유지해야 한다. 질소 부하에 따른 탈질효율 검토결과, 유입부하를 $0.496kg/m^3{\cdot}day $ 이내로 유지하였을 때 방류수질 기준을 만족하였지만, 현장 적용시 반응조 용적이 증가되는 문제점이 발생하기 때문에 탈질효율과 경제성을 고려하였을 때 유입부하를 $0.372kg/m^3{\cdot}day$이내로 운전해야 한다. 황 탈질 반응속도 상수를 산정한 결과, 유입부하 $0.248{\sim}0.628kg/m^3{\cdot}day$에서 k은 $0.0890{\sim}0.5032hr^{-1}$로 유기물 생분해도의 반응속도 상수보다 높게 조사되었다. $Cl^-$ 농도에 따른 회분식 실험 결과, 유입 질소농도 30.0mg/L 에서 염분농도 $7,000mgCl^-/L$ 이하에서는 탈질효율의 영향은 크지 않으나, $9,000mgCl^-/L$ 이상에서는 저해가 발생하는 것으로 조사되었다. 연속식 반응실험에서 $Cl^-$농도에 따른 반응속도 상수 산정결과, raw wastewater${\sim}5,000mgCl^-/L$에서의 반응속도 상수는 $0.1049{\sim}0.2324hr^{-1}$로 조사되었다. 그러나 $7,000mgCl^-/L$의 경우 k은 $0.1588hr^{-1}$로, $9,000mgCl^-/L$는 k은 $0.1049hr^{-1}$로 염분 농도가 증가할수록 반응속도 상수는 감소되었다.

유역 유출과정과 지하수위 변동을 고려한 분포형 지하수 함양량 산정방안 (Estimation of Groundwater Recharge by Considering Runoff Process and Groundwater Level Variation in Watershed)

  • 정일문;김남원;이정우
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제12권5호
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    • pp.19-32
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    • 2007
  • 우리나라에서 대표적으로 사용되어 온 지하수 함양량 산정방법은 지하수 감수곡선에 의한 기저유출분리법, 유역내의 집중형 개념모형에 의한 물수지 분석, 그리고 지하수위 변동곡선법으로 대별된다. 지하수 함양량은 기후조건, 토지이용 그리고 수문지질학적 불균질성에 따르는 시공간적인 변동성을 나타내므로 전술한 방법들은 이같은 특성을 다루기에는 많은 제약을 가진다. 이 같은 단점을 극복하기 위해 본 연구에서는 통합 지표수-지하수 모형인 SWAT-MODFLOW로부터 얻어진 물수지 성분을 기초로 한 새로운 함양량 추정방법을 제시하고자 한다. 하천변에 위치한 지하수위는 하천흐름과 유사한 동적변화를 나타내는 반면 보다 상류부에 위치한 지하수위는 강수에 대하여 일정한 지체현상을 나타낸다. 이와 같은 지하수위 변동의 특징은 함양의 물리적 특성과 관련되므로 이 같은 현상을 설명하기 위해서는 토양층을 통과한 물이 대수층 함양에 도달하는데 걸리는 시간적 지체를 설명하는 것이 필요하다. SWAT 모형에서는 주어진 날에 대해 물이 토양층을 통과하여 대수층으로 함양되는 과정을 설명하기 위해 지수형태의 감쇠가중함수를 가진 단일 저수지 저류 모듈을 사용한다. 그런데 이 모듈은 지체시간이 긴 경우나 추정된 함양의 시계열이 지하수위 시계열과 잘 맞지 않는 제한 사항을 가지므로, 본 연구에서는 비포화대를 통과하는 시간 지체를 보다 현실적으로 반영할 수 있는 다단 저수지 저류 추적 모듈을 개발하여 SWAT모형에 탑재하였으며, 이 모듈내의 시간지체와 관련된 매개변수는 관측지하수위와 모의 함양량의 상관관계를 검토함으로써 최적화가 이루어지도록 하였다. 본 연구방법의 최종 단계는 모의 지하수위와 관측 지하수위, 그리고 관측 유역유출량과 모의 유출량을 검증함으로써 종결된다. 새롭게 제안된 방법을 우리나라 미호천 유역에 적용하여 지하수 함양량의 시공간적 분포를 추정하였는데 제시된 방법이 유역 모형의 효율성과 지하수위 변동법의 정확성이라는 장점을 모두 가진 방법이어서 추정된 일 함양량은 수리지질학적 불균질성, 기후조건, 토지이용과 토양층과 대수층의 거동까지 반영한 매우 개선된 값으로 판단된다.

유통중 온도관리가 방울토마토의 품질과 저장성에 미치는 영향 (Effect of Temperature on the Quality and Storability of Cherry Tomato during Commercial Handling Condition)

  • 이스람 모하메드 조히를;김영식;강호민
    • 생물환경조절학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.88-94
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    • 2012
  • 본 연구는 방울토마토 장거리 수출을 위한 적정 유통저장 조건을 확립하기 위하여, 온도관리가 방울토마토의 품질과 저장성에 미치는 영향에 따른 외관상 품질변화와 저장성에 미치는 영향에 대해 알아보고자 연구를 진행하였다. 소과종인 '유니콘' 품종을 대상으로, 저장 전 3일간 각각 5, 11, $25^{\circ}C$에서 저장한 후, 각각 $5^{\circ}C$$11^{\circ}C$에서 25일간 저장하였다. 저장온도는 봄, 여름, 겨울철 외부 평균온도에 준하여 설정하였다. 저장 최종일에 $25^{\circ}C/11^{\circ}C$(저장 전 온도/저장온도) 처리구에서 높은 호흡률과 에틸렌 발생량을 나타냈고, $5^{\circ}C/5^{\circ}C$ 처리구에서 가장 낮은 호흡률과 에틸렌 발생량을 나타냈다. $5^{\circ}C/5^{\circ}C$ 처리구가 가장 높은 시장성을 나타냈고, 저장 23일간 외관상 품질의 부패 현상은 나타나지 않았다. 생체중 감소율은 저장 전 $5^{\circ}C$$11^{\circ}C$에서 저장된 처리구에서 대체적으로 느리게 증가하였다. 저장 최종일에 $5^{\circ}C/5^{\circ}C$ 처리구와 $5^{\circ}C/11^{\circ}C$ 처리구가 다른 처리구보다 높은 경도와 당도를 나타냈으며, 또한 $5^{\circ}C/5^{\circ}C$ 처리구는 다른 처리구에 비해 높은 비타민 C 농도를 나타냈다. 저장 중 과숙 되어짐에 모든 처리구에서 titratable acidity가 대체적으로 증가하였으나, 과숙이 어느 정도 진행된 후에는 오히려 감소하는 경향이 보였다. 이상의 결과로, $5^{\circ}C$ 3일 저장 후, $5^{\circ}C$로 25일 저장하는 것이 바람직하며, 담적색기의 과실을 저장 유통하는 것이 저장성과 시장성에 적합한 것으로 판단된다. 또한 여름철 $25^{\circ}C$ 이상의 고온에서 저장 하였음에도 $11^{\circ}C$에서 저장하여 2주간의 저장이 가능하여, 여름철 일본 수출조건으로 적용 가능하다. 이와 같은 조건 조건의 유통조건이 이뤄진다면, 안정적인 시장경제와 소비자들에게 보다 신선한 품질의 방울토마토를 공급하는 데에 효과적일 것으로 생각된다.

호박과실파리 발생생태 및 계절초기 성충우화시기 예찰 모형 (Population Phenology and an Early Season Adult Emergence model of Pumpkin Fruit Fly, Bactrocera depressa (Diptera: Tephritidae))

  • 강택준;전흥용;김형환;양창열;김동순
    • 한국농림기상학회지
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    • 제10권4호
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    • pp.158-166
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    • 2008
  • 호박과실파리(Bactrocera depressus)는 파리목 과실 파리과에 속한 곤충으로 박과류 작물의 중요한 해충이다. 이 연구는 호박과실파리의 호박 피해관련 기초생태를 구명하고 성충우화시기 예찰모형을 개발하고자 수행하였다. 애호박 생산농가에서 호박과실파리 산란 흔적은 7월 중하순부터 발생되기 시작하여 8월 하순 최성기를 보였으며 9월 하순부터는 발견되지 않았으며, 이 기간이 호박과실파리 산란활동 시기로 판단되었다. 숙과호박 농가에서는 7월 하순 어린 과실에 산란 흔적이 발견되었고 8월 이후 유충에 의한 호박의 부패가 시작, 10월까지 피해과가 급격히 증가하였다. 호박과실파리 산란흔적은 호박 과실 당 평균 2.2개가 발견되었으며, 과실 당 $28.8{\sim}29.8$개의 산란수를 보였다. 우화트랩으로 조사한 호박과실파리 월동번데기의 우화시기는 초발일이 5월 중순에서 하순 사이로 나타났고, 최성기는 5월 하순 내지 6월 상순이었다. 호박과실파리 월동번데기의 우화까지 발육기간은 $15^{\circ}C$에서 59.0일, $20^{\circ}C$ 39.3일, $25^{\circ}C$ 25.8일, $30^{\circ}C$ 21.4일이었고 $35^{\circ}C$에서는 발육하지 못하였다. 온도와 월동번데기 발육기간 관계에 대한 선형모형 추정결과는 발육영점온도는 $6.8^{\circ}C$로 추정되었고 발육완료에 필요한 적산온도는 482.3 DD 이었다. 또한 월동번데기 발육률과 온도와 비선형적 관계는 Gaussian 모형으로 잘 설명되었다. 적산온도 모형으로 50% 성충우화일을 예측한 결과 실측치와 편차가 1일로 적중률이 높았다. 또한 발육모형과 발육완료시기 분포모형(Weibull 함수)을 이용한 발율률 적산모형의 예측치는 실측치의 우화양상과 유사하였다. 본 연구결과는 향후 호박과실파리의 관리전략 수립에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.

초음파 조사시간에 따른 Microcystis aeruginosa의 성장억제 평가 (Evaluation of Growth Inhibition for Microcystis aeruginosa with Ultrasonic Irradiation Time)

  • 강은별;주진철;장소예;고현우;박정수;정무일;이동호
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제9권3호
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    • pp.183-193
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    • 2022
  • 초음파 (ultrasonic) 조사시간 (irradiation time)에 따른 Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)의 성장억제 (growth inhibition) 효과를 대용량 (10 L) 조류 시료를 활용해 다양한 초음파 조사시간 동안 (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 hr) 실험실 규모 (lab-scale) 실험을 진행하였다. Chl-a와 M. aeruginosa 개체수 (cell number) 분석 결과, 초음파 조사 종료 이후 모든 실험군에서 Chl-a와 개체수가 감소되어 조류 성장억제가 관찰되었으며, 초음파 조사시간이 2시간 미만인 실험군 (T_B, T_C, T_D)은 저감 이후 조류의 급격한 재성장 (regrowth)이 관측되었으나, 조사시간이 2시간 이상인 실험군 (T_E, T_F, T_G)은 2시간 미만 조사한 실험군 대비 조류성장억제가 1 - 2일 더 지속되는 것을 확인하였다. 또한, 조류의 개체수가 초기 개체수까지 회복 시간 (recovery time)을 검토한 결과 조사시간 2시간을 기준으로 실험군 T_B (0.5 hr)는 7일, T_C (1 hr)와 T_D (1.5 hr)는 약 20일, T_E, T_F, T_G (≥ 2 hr)는 약 30일이 소요되어 초음파 조사 종료 후 초기 개체수까지의 회복 시간의 차이를 확인하였다. 비성장속도 (𝜇)와 일차분해속도(𝜅)를 도출한 결과, 실험군은 성장억제 기간 동안 초음파 조사시간과 비례하여 높은 일차분해율이 도출되었으며, 조사시간이 2시간 이상인 실험군의 재성장 시 비성장속도 (𝜇)는 2시간 미만인 실험군 대비 비성장속도 (𝜇)가 상대적으로 낮은 것으로 확인되었다. 따라서 정체수역 내 장기적인 (30일) 조류 성장억제를 위해서는 최소한 2시간 이상의 초음파 조사가 필요한 것으로 판단되나, 조류 성장억제를 위한 적정 초음파 조사시간은 정체수역의 규모, 수심, 흐름속도, 조류 농도 등의 다양한 현장조건에 따라 결정돼야 하며, 실제 적용 가능성을 높이기 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다. 초음파의 영향으로 인한 M. aeruginosa의 세포 표면 및 내부형질 변화를 관찰한 결과, 조류 세포 표면 및 세포막의 손상이 명확히 관측되었으며, 대조군 대비 실험군의 M. aeruginosa의 기낭 파괴 및 교란이 확인되었다.