온실효과에 주요한 기여를 하는 이산화탄소를 줄이기 위하여 새로운 형태의 고분자인 폴리(알킬렌 카보네이트)가 합성되어졌다. 이산화탄소와 여러 가지 에폭시드로부터 칼복시산의 아연염을 촉매로 하여 교대 공중합체가 만들어졌다. 중합체의 수 평균 분자량은 50,000 정도이면 중합 분산도는 5~10 정도로 비교적 넓은 분포를 갖는다. 이 중합체는 비 결정성이고, 투명한 물질로써 열분해가 쉽게 일어난다. 높은 온도와 불활성 분위기 하에서도 완벽한 분해가 일어나 탄소 잔류물을 남기지 않는 것으로 알려졌다. 간단한 에폭시드와의 공중합체의 물리적인 성질을 개선하기 위하여 입체 장애가 큰 에폭시드와의 삼원 공중합체도 만들 수 있다. 이러한 분해성을 이용하여 세라믹, 금속, 전자 산업용 바인더나 lost-foam casting에 활용이 검토되었다. 또한 포장용 필름이나 가소제로의 활용도 연구될 수 있을 것으로 기대된다.
Ulva pertusa, a common bloom-forming green alga, was used as a model system to examine the effects of elevated carbon dioxide (CO2) and temperature on growth and photosynthetic performance. To do this, U. pertusa was grown under four temperature and CO2 conditions; ambient CO2 (400 μatm) and temperature (16℃) (i.e., present), elevated temperature only (19℃) (ET; i.e., warming), elevated CO2 only (1,000 μatm) (EC; i.e., acidification), and elevated temperature and CO2 (ET and EC; i.e., greenhouse), and its steady state photosynthetic performance evaluated. Maximum gross photosynthetic rates (GPmax) were highest under EC conditions and lowest under ET conditions. Further, ET conditions resulted in decreased rate of dark respiration (Rd), but growth of U. pertusa was higher under ET conditions than under ambient temperature conditions. In order to evaluate external carbonic anhydrase (eCA) activity, photosynthesis was measured at 70 μmol photons m−2 s−1 in the presence or absence of the eCA inhibitor acetazolamide (AZ), which inhibited photosynthetic rates in all treatments, indicating eCA activity. However, while AZ reduced U. pertusa photosynthesis in all treatments, this reduction was lower under ambient CO2 conditions (both present and warming) compared to EC conditions (both acidification and greenhouse). Moreover, Chlorophyll a and glucose contents in U. pertusa tissues declined under ET conditions (both warming and greenhouse) in conjunction with reduced GPmax and Rd. Overall, our results indicate that the interaction of EC and ET would offset each other’s impacts on photosynthesis and biochemical composition as related to carbon balance of U. pertusa.
본 실험은 온도와 이산화탄소 농도 상승이 3년생 '캠벨얼리' 포도의 수체 생육 및 과실특성에 미치는 영향을 구명하기 위해 수행하였다. 처리구는 대조구(대기온도, $390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$), 온도 상승구(대기온도 + $4.0^{\circ}C$, $390{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$), 이산화탄소상승구(대기온도, $700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$), 이산화탄소 + 온도 상승구(대기온도 + $4.0^{\circ}C$, $700{\mu}L{\cdot}L^{-1}\;CO_2$)로 구성되었다. 평균 신초 길이는 이산화탄소 + 온도 상승구가 312.6cm로 처리구 중 가장 높았고, 대조구는 206.2cm, 온도 상승구와 이산화탄소 상승구는 각각 255.6, 224.8cm이었다. 하지만 신초 직경은 온도 상승구와 이산화탄소 + 온도 상승구에서 감소하는 경향을 보였다. 과립 횡경은 이산화탄소 농도가 높을 수록 증가하였고, 당함량은 이산화탄소 상승구가 $14.6^{\circ}Brix$로 처리구 중 가장 높았으며 온도 상승구에서 $13.9^{\circ}Brix$로 가장 낮았다. 수확기를 조사한 결과, 이산화탄소 + 온도 상승구에서는 약 11일 정도 단축되었고, 이산화탄소 상승구와 온도 상승구는 4일과 2일이 단축되었다. 생육기 광합성과 증산량을 조사한 결과, 광합성률은 이산화탄소 상승구와 이산화탄소 + 온도 상승구의 생육초기에 높았으나, 하계에 접어들면서 급격히 감소하여 증산량과 상반되었다.
We studied the effects of elevated ozone ([$O_3$]) and $CO_2$ concentrations ([$CO_2$]) on the growth and photosynthesis of the hybrid larch $F_1(F_1)$ and on its parents (the Dahurian larch and Japanese larch). $F_1$ is a promising species for timber production in northeast Asia. Seedlings of the three species were grown in 16 open top chambers and were exposed to two levels of $O_3$ (<10 ppb and 60 ppb for 7 h per day) in combination with two levels of $CO_2$ (ambient and 600 ppm for daytime) over an entire growing season. Ozone reduced the growth as measured by height and diameter, and reduced the needle dry mass and net photosynthetic rate of $F_1$, but had almost no effect on the Dahurian larch or Japanese larch. There was a significant increase in whole-plant dry mass induced by elevated [$CO_2$] in $F_1$ but not in the other two species. Photosynthetic acclimation to elevated [$CO_2$] was observed in all species. The net photosynthetic rate measured at the growing [$CO_2$] (i.e. 380 ppm for ambient treatment and 600 ppm for elevated $CO_2$ treatment) was nevertheless greater in the seedlings of all species grown at elevated [$CO_2$]. The high [$CO_2$] partly compensated for the reduction of stem diameter growth of $F_1$ at high [$O_3$]; no similar trend was found in the other growth and photosynthetic parameters, or in the other species.
보리 생육모형인 DSSAT의 CERES-Barley를 적용하여, 한반도 A1B 기후변화시나리오에 따른 겉보리의 잠재생산량을 평가하였다. 생육 모의 지역은 30년 평년의 기상자료가 구축되어 있는 56개 지역으로 하였고, 생육 모의 연도는 기준연도(1971~2000년)와 3가지 미래 30년 평년(2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년)으로 하였다. 그리고 온도효과 분석(온도 변화, $CO_2$ 농도 고정), $CO_2$효과 분석(온도 고정, $CO_2$ 농도 변화), 온난화효과 분석(온도 및 $CO_2$ 농도 변화) 등 3가지 생육모의 환경으로 구분하여 기후변화에 따른 겉보리의 잠재생산성 영향을 평가하였다. CERES-Barly 모형은 국내 겉보리의 발육단계뿐 아니라 수량을 실제 관측값과 아주 유사하게 모의하여($R^2=0.84$), 기후변화에 따른 겉보리의 잠재생산성 변화 예측에 활용하는데 무리가 없다고 판단되었다. 생육 모의 조건별 결과를 나타내면, (1) 온도효과 분석에서, 미래의 온도상승이 상대적으로 낮은 2011~ 2040년 생육 모의 연도의 잠재수량은 기준년도와 비슷한 반면에, 온도상승 정도가 큰 2041~2070, 2071~2100년의 미래 기후조건에서는 잠재수량이 기준년도에 비해 각각 6, 20%씩 감소하였다. 다음으로, (2) $CO_2$ 효과 분석에서, 3가지 미래 기후조건(2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년)에서 겉보리의 평균 잠재수량이 기준년도에 비해 각각 12, 28, 43%씩 증가하였다. 마지막으로 (3) 온난화효과 분석에서, 미래 생육 모의 연도별(2011~2040년, 2041~2070년, 2071~2100년) 잠재수량은 기준년도에 비해 각각 13, 21, 19%씩 증가하였다.
본 연구는 옥외환경조절 시설인 SPAR챔버에서 향후 기후변화가 지속 될 경우 상승된 이산화탄소와 온도 그리고 한발에 따른 감자의 군락 형태와 무기영양 변화에 대한 결과는 다음과 같다. 1. AT+2.8C700는 상승된 $CO_2$와 고온에 의하여 초장과 엽면적 그리고 건물중이 상당히 증가 하였고, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 상당히 감소하였다. 2. 수확기에서 잎은 AT+2.8C700은 ATC450에 비하여 질소와 인산이 감소한 반면 칼륨, 칼슘 그리고 마그네슘 농도가 증가하였다. 괴경은 질소, 인산 그리고 칼륨이 감소하였으며, 칼슘과 마그네슘은 변화가 없었다. 반면, AT+2.8C700DS는 한발의 영향으로 무기영양 농도가 상대적으로 다른 처리비하여 낮았지만, 마그네슘 농도만 증가하였다. 3. $CO_2$와 온도 상승을 보면 AT+2.8C700는 ATC450에 비하여 질소 농도의 감소로 26% 단백질 함량이 감소를 하였다. 한발을 받은 AT+2.8C700DS보다 AT+2.8C700는 단백질 함량이 20%가 감소 하였다. 4. 따라서 상승된 $CO_2$ 농도와 한발은 무기영양의 변화뿐만 아니라 광합성 관련된 당과 아미노산 같은 2차 대사물질도 변화와 인간의 단백질 섭취에도 영향을 줄 것이다.
이산화탄소 상승에 따른 지구온난화 환경이 토마토의 생육반응에 미치는 효과를 검토하기 위하여 대기 중 이산화탄소농도(370과 $650{\mu}mol\;mol^{-1}$)와 온도수준(대기온도와 대기온도+$5^{\circ}C$)을 달리하면서 질소 처리수준(68과 $204\;kg\;N\;ha^{-1}$)별 토마토의 생육,수량 및 과실크기 분포 등을 조사하였다. 대기 중 이산화탄소 농도와 온도 증가는 토마토의 초장과 경경을 증가시켰으나, 질소처리에 따른 초장과 경경 변화는 뚜렷한 경향이 없었다. 토마토의 지상부 중량은 상승 이산화탄소와 상승 온도 조건하에서, 그리고 높은 농도의 질소처리로 증가하였다. 토마토의 과실 수량은 높은 질소농도 조건하에서 그리고 상승 이산화탄소 환경 하에서 증가하였으나, 상승온도 환경 하에서는 감소하였다. 토마토 과실의 크기분포는 대기온도 증가로 인해 소형과의 비율이 증가하고 대형과는 감소하였으며, 이산화탄소 증가로 인해 소형과는 감소하고 초대형과는 증가한 반면, 질소처리는 대형과와 초대형과의 비율을 크게 하였다. 과실의 당도와 산도는 상승 이산화탄소와 상승 온도 처리로 현저한 차이가 없었으나, 질소처리 농도증가로 인해 당도는 증가하고 과실즙액의 pH는 감소하였다. 결과적으로 온도 상승은 과실 수량과 과실 크기를 감소시키나, 상승 이산화탄소는 과실 수량과 과실의 크기를 증대시키므로 온난화 환경 하에서 안정적인 토마토 생산을 위해서는 고온 적응성 품종을 육성하거나 새로운 재배기술 개발이 필요함을 의미한다.
Choi, Manki;Park, Youngsoo;Kim, Yong-Ha;Chung, Kyu Jin
대한두개안면성형외과학회지
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제20권4호
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pp.239-245
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2019
Background: Lidocaine spray is a local anesthetic that improves random-pattern skin flap survival. The fractional ablative carbon dioxide laser (FxCL) produces vertical microchannels that delivers topically applied drugs to the skin. In this study, we hypothesized that FxCL therapy would enhance the lidocaine effect to improve random-pattern skin flap survival in rats. Methods: McFarlane random-pattern skin flaps were elevated in 48 rats, which were divided into four groups according to treatment: FxCL+lidocaine, FxCL, lidocaine, and nontreatment (control). On postoperative day 7, necrotic flap areas, the number of capillary vessels, and neutrophil count were evaluated. Anti-rat vascular endothelial growth factor (VEGF) and CD31 antibody activity were also evaluated by immunohistochemical staining. Results: Flap survival rate was $53.41%{\pm}5.43%$, $58.16%{\pm}4.80%$, $57.08%{\pm}5.91%$, and $69.08%{\pm}3.20%$ in the control, lidocaine, FxCL, and FxCL+lidocaine groups, respectively. Mean neutrophil count in the intermediate zone excluding the necrotic tissue was $41.70{\pm}8.40$, $35.43{\pm}6.41$, $37.23{\pm}7.15$, and $27.20{\pm}4.24cells/field$ in the control, lidocaine, FxCL, and FxCL+lidocaine groups, respectively. Anti-rat VEGF and CD31 antibody activity were the highest in the FxCL+lidocaine group. Conclusion: FxCL with lidocaine had a positive effect on random-pattern skin flap survival in rats. Thus, FxCL with lidocaine spray should be considered as a new treatment option to improve flap viability.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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