• 제목/요약/키워드: Jong-Hwa AN

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인체 구강암 세포주에서 Docosahexaenoic acid에 의한 세포독성 기전 (Cytotoxic Mechanism of Docosahexaenoic Acid in Human Oral Cancer Cells)

  • 홍태화;김훈;신소연;;정소연;임현;윤동혁;정기은;이명렬;박종일;권기량;박승길;황병두;임규
    • 생명과학회지
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    • 제23권5호
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    • pp.689-697
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    • 2013
  • 오메가-3 지방산은 많은 암에서 세포독성을 나타낸다고 보고 되어 왔으나 구강암에 대한 연구는 전혀 없다. 이에 본 연구에서는 구강암세포에서 오메가-3 지방산 중 DHA의 세포독성 기전을 규명하여 다음과 같은 결과를 얻었다. DHA는 구강암 세포주 SCC-4 및 SCC-9의 증식을 농도 의존적으로 억제하였으며, FACS 분석, TUNEL assay 및 PARP cleavage 등에 의해 자가사멸을 유도함이 확인 되었다. 또한 DHA는 LC-3II 단백증가, GFP-LC-3 dot 형성 및 autophagic flux assay 등에 의해 자가포식도 유도됨이 규명되었다. SCC-9 세포에서 AMPK의 인산화는 DHA 에 의해 증가 하였으나, p-$AKT^{Thr308}$, p-$AKT^{Ser473}$ 및 mTOR단백양은 감소하였다. 이상의 결과로 DHA는 구강암세포에서 AMPK 활성증가 및 AKT 억제에 통한 mTOR 신호경로 차단에 따른 자가사멸 및 자가포식에 의해 세포독성을 나타낼 수 있음을 시사하며, 따라서 DHA는 구강암의 예방 및 치료에 유용하게 사용될 수 있으리라 생각된다.

선량 중첩 방식을 이용한 동적 배기 조사면의 특성 연구 (Commissionning of Dynamic Wedge Field Using Conventional Dosimetric Tools)

  • 이병용;나상균;최은경;김종훈;장혜숙;김미화
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제15권1호
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    • pp.71-78
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    • 1997
  • 목적 :동적 쐐기 조사면 측정을 다중 검출기 시스템과 같은 특수한 장치없이 보편적인 방사선 측정 방법을 사용하여 시행할 수 있는 방법을 고안, 수행하였다. 대상 및 방법 : $15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$의 동적 쐐기각(dynamic wedge angle)과 6MV와 15MV인 광자선을 발생시키는 선형 가속기(CL 2100 C/D)를 이용하여 wedge transmission factor 및 percentage depth dose(PDD, 선량 프로파일을 측정하였다. Wedge transmission factor는 6MV, 15MV인 광자선과 $15^{\circ},\;30^{\circ},\;45^{\circ},\;60^{\circ}$의 4개의 동적 쐐기각에 대해서 $4\times4cm^2-20\times20cm^2$까지 1-2cm간격의 정사각형 조사면과 Y-field가 4cm, 20cm일 때 여러개의 X-field에 대한 각각의 직사각형 조사면에서 측정하였다. 또한 동적 쐐기의 구간별 치료표(Segmented Treatment Table, STT)값을 이용하여 wedge factor를 계산해 내었다. PDD는 필름 dosimetry로 구하였는데 개방 조사면에 대해 전리함과 필름으로 PDD를 구한 후 필름의 환산값을 알아내어 쐐기 조사면에 대한 필름 dosimetry로 PDD를 구하여 필름 환산값으로 전리함을 통해 얻을 수 있는 실제 PDD를 구하였다. 선량 프로파일은 비대칭 정지 조사면을 선택적으로 전리함을 이용하여 측정하고 이때 얻은 측정치인 소구간 프로파일과 STT를 이용하는 선량 분포 중칩 방식으로 구하였다. 결과 : wedge transmission factor의 측정치와 STT를 이용하여 구한 계산치를 비교한 결과 실험 오차 범위내에서 거의 일치하였다. 또한 직사각형 조사면에서의 wedge transmission factor 변화를 측정한 결과 동일한 Y-field에 대해서 직사각형 조사면은 정사각형 조사면에서의 wedge factor와 같았다. PDD는 필름 방사선 측정값의 보정으로 개방 조사면에서 PDD와 동적 쐐기 조사면에서 PDD 사이의 차이는 무시될 수 있다. 그리고 전리함의 측정으로부터 중칩 방식으로 얻어진 동적 쫴기의 선량 프로파일은 필름 dosimetry로 얻은 동적 쐐기의 선량 프로파일과 비교한 결과 최대 2% 이내 정확도의 허용 오차 영역에 들어옴을 볼 수 있었다. 결론 :동적 조사면의 특성으로 동적 쐐기 측정에서의 정보 수집을 위하여 모든 조사면에서의 방대한 측정과 그로인한 장시간의 소비, 또한 동적 쐐기 측정을 위한 특수한 장치가 필요하지만 보편적으로 사용하는 측정 장치, 즉 단일 검출기와 필름 방사선 측정 방법으로 충분히 용이하게 행할 수 있었다.

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조선왕조실록과 해괴제등록 분석을 통한 황충(蝗蟲)의 실체와 방제 역사 (Biological Identity of Hwangchung and History on the Control of Hwangchung Outbreaks in Joseon Dynasty Analyzed through the Database Program on the Annals of the Joseon Dynasty and the Enrollment of Haegoeje)

  • 박해철;한만종;이영보;이관석;강태화;한태만;;김태우
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제49권4호
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    • pp.375-384
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    • 2010
  • 조선시대의 기록인 조선왕조설록DB와 국역 해괴제등록(國譯 解怪祭謄錄)을 통해 역사적인 해충인 황(蝗) 또는 비황(飛蝗)으로도 불리는 황충(蝗蟲)의 발생상을 분석하여 그 실체를 밝히고 황충의 방제사를 정립하고자 하였다. 황충발생기사 건수는 조선왕조실록 총 261건, 해괴제등록 65건이 있었다. 조선시대 전체를 통해서 황충의 발생기사 건수는 4차례의 피크가 있었는데, 조선초기인 태조-세종대에 가장 발생 빈도가 높았다. 조선왕조실록과 해괴제등록의 황충 기록을 비교한 결과, 해괴제등록 65건으로 조선왕조실록 37건에 비해 월등히 많았지만, 사건기록의 일치성은 낮았다. 조선시대 황충의 개념은 곡식해충뿐 아니라 소나무 등 산림해충까지 포함하는 것이었으며, 해괴제등록의 경우, 충재 중 80%가 황충으로 언급되어 있었다. 따라서 황의 개념은 Saigo (1916, 1937)의 주장이 합당한 것으로 판단되었다. 전체 황해(蝗害) 기사 261건 중 9.5%인 25건에서 황충의 분류학적 실체를 추적할 수 있었는데, 멸강나방 11건, 나방류 9건, 이화명나방 2건, 풀무치 2건, 벼멸구 1건, 벼물바구미 1건으로 Paik (1977)의 주장과 상당부분 일치하였으며, 황충=풀무치 또는 메뚜기류란 주장은 타당성이 낮았다. 조선왕조실록에서 황충 기사 중 출현보고는 173건으로 전체의 66%이고, 출현보고의 47%가 단순보고로서 황충발생의 보고 자체가 매우 중요했음을 의미했다. 황충의 방제대책은 발생보고건수의 20%(34건)로 낮았고, 주로 포획법이나 포제를 올렸으며, 단지 1건의 예방법이 세종대에 기사화 되었다. 황해로 인한 정책수행이나 계획의 변경 논의가 37건 있었는데, 주로 백성의 구휼이나 세금 감면이었고 군사훈련 중지, 축성 중지 등 백성 동원으로 인한 피해를 방지하고자 하였다. 또한 황충피해는 백성뿐 아니라 국왕에게 영향을 미쳐 성종의 경우 10건의 기사에서 황충방제의 스트레스를 언급하였으며, 정종 대에는 선위에 간접적 영향이 있음도 기록을 통해 확인할 수 있었다.

추출온도 및 시간에 따른 유백피 추출물의 항산화 활성과 음료의 관능적 특성 (Effect of extract temperature and duration on antioxidant activity and sensory characteristics of Ulmus pumila bark extract)

  • 조명래;오유나;마진경;이수진;최영희;손동화;장은희;김종예
    • 한국식품저장유통학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.995-1003
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    • 2016
  • 본 연구는 유백피를 기능성 음료로 사용하고자 유백피를 다양한 온도(4, RT, $80^{\circ}C$)및 시간(1, 5분)으로 수용성 추출물을 제조하였으며, 추출된 유백피 수용성 추출물의 항산화 활성 및 total phenolic 및 tannin 함량을 분석하고, 유백피 음료의 관능평가를 실시하였다. 그 결과, 유백피 수용성 추출물의 pH는 추출온도 및 추출시간에 따라 크게 변하지 않았으나, 황색도를 나타내는 b 값의 경우 $80^{\circ}C$ 5분 추출물에서 가장 높게 나타났다. 한편, 다양한 유백피 추출물의 항산화 활성에서 DPPH 라디칼 소거능은 온도가 높아질수록 항산화 활성이 증가하였으나, $H_2O_2$ 라디칼 소거능 및 환원력은 $4^{\circ}C$ 1분 추출물에서 가장 높게 나타났다. 이들 유백피 추출물에 함유된 total phenolic의 함량은 유백피 $80^{\circ}C$ 수용성 추출물에서 가장 높았으며, total tannin content는 $4^{\circ}C$ 1분 추출물에서 가장 높게 나타났다. 또한, 각 온도에서 5분간 추출한 유백피 음료를 관능평가한 결과 $80^{\circ}C$ 열수 추출물의 기호도가 가장 높게 나타났다. 따라서, 본연구의 결과에 의하면 유백피 추출물은 phenolic 및 tannin compound 등을 다량 함유하고 있으며, 높은 항산화 능력을 나타내기 때문에 기능성 음료로의 개발 가능성이 충분할 것으로 생각된다.

농산물우수관리제도(GAP system) 적용을 위한 깻잎의 수확 후 관리시설(APC)에 대한 미생물학적 안전성 평가 (Microbiological Safety Assessment of a Perilla Leaf Postharvest Facility for Application of a Good Agricultural Practices (GAP) System)

  • 김경열;남민지;이효원;심원보;윤요한;김세리;김두호;류재기;홍무기;유오종;정덕화
    • 한국식품과학회지
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    • 제41권4호
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    • pp.392-398
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    • 2009
  • 깻잎을 생산하는 APC 시설을 대상으로 GAP system을 도입하기 위해서 각 공정별 용수 및 세척수, 작업자 및 작업장 환경, 각 공정별 깻잎 그리고 공중낙하균을 대상으로 미생물학적 위해 분석을 실시하였다. E. coli, E. coli O157 그리고 L. monocytogenes를 제외한 위생지표세균(일반세균과 대장균군)과 병원성 미생물(B. cereus와 S. aureus)이 세척수, 작업자 장갑 및 작업복 그리고 포장대 등 대부분의 항목에서 비교적 높은 수준으로 검출되었다. 특히 직접적인 교차오염의 위험이 있는 세척수와 작업자 장갑의 경우, 일반세균수는 각각 0.91-3.36과 3.31-4.29 log CFU/ (mL, 100 $cm^2$), 대장균군은 0.00-1.86과 1.16-2.06 log CFU/(mL, 100 $cm^2$)의 비교적 높은 수준으로 검출되었다. 또한 입고된 원재료에서 포장공정에 이르기까지 깻잎에서 일반세균과 대장균군이 각각 4.82-5.93과 2.82-3.49 log CFU/leaf 수준으로 분리되어 유의적인 세척효과는 없는 것으로 나타나(p${\geq}$0.05) 식중독 사고를 방지하기 위해 더욱 향상된 세척공정이 절실히 요구된다. 이와 같이 현재 APC 시설은 미생물학적 안전성을 확보하기보다는 선별 및 저장의 기능에만 초점을 맞춰 운영되기 때문에 위생적인 개념이 포함된 새로운 개념의 관리체계가 필요한 실정이다. 따라서 신선하고 안전성이 확보된 깻잎을 생산 공급하기 위해 사전예방적 안전체제인 HACCP system을 기초로 한 GAP system을 제 시함으로써 미생물학적 위해요소 관리가 도입된 새로운 개념의 농식품의 안전관리제도를 제시하였다.

생팥과 증자팥의 성분 및 생리활성 비교 (A Comparison of the Components and Biological Activities in Raw and Boiled Red Beans (Phaseolus radiatus L.))

  • 이륜경;김미선;이예슬;이만효;이종화;손호용
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제42권2호
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    • pp.162-169
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    • 2014
  • 본 연구에서는 팥의 유용기능을 이용한 고부가가치 식품개발을 목표로 무처리한 생팥 분말과 1차 자숙 후 고온 증자하고 동결건조하여 제조된 식용 팥 분말을 대상으로 에탄올 추출물을 조제하고, 각각의 유용성분 및 항산화, 항균, 항당뇨, 및 항혈전 활성을 평가하였다. 추출효율의 경우 생팥보다 증자팥이 약 1.2배 증가되었으며, 추출물의 총폴리페놀 함량도 증자팥이 1.2배 증가되었다. 그러나, 증자팥의 총플라보노이드 함량은 생팥 대비 30% 수준으로 감소하였으며, 총당 및 환원당 함량 역시 생팥 대비 27.9% 및 30.8% 수준으로 감소하였다. 항산화 활성은 생팥 및 증자팥에서 모두 우수한 음이온 및 양이온 소거능을 나타내었으나, 생팥이 증자팥보다 강력하였으며, 환원력 및 nitrite 소거능에서도 생팥 추출물이 우수하였다. 한편 ${\alpha}$-amylase 저해활성은 생팥에서 우수하였으며, ${\alpha}$-glucosidase 저해활성은 증자팥에서 상대적으로 우수하였다. 가장 특이한 활성은 항혈전 활성 평가에서 확인되었으며, 생팥 추출물은 매우 강력한 프로트롬빈 및 혈액응고인자 저해를 나타낸 반면 증자팥 추출물에서는 거의 활성이 나타나지 않았다. 상기 결과는 생팥의 증자과정 중 유용성분의 소실 및 유용활성의 손실이 나타남을 의미하며, 향후 생팥의 적합한 삶기 공정, 열처리 및 건조공정의 개발이 필요하며, 특히 현재까지 대부분 폐기되고 있는 증자팥 제조단계의 팥 자숙액의 효율적인 이용에 대한 연구가 필요함을 제시하고 있다. 본 연구결과는 기능성 팥 음료 및 양갱 제조 등을 위한 팥 고부가가치 식품 개발 기본자료로 활용될 것이다.

국내의 소아에서 분리된 폐구균의 항생제 감수성 양상 및 약력동학 모델을 이용한 적절한 항생제의 선택 (Antibiotics Susceptability of Streptococcus pneumoniae Isolated from Pharynx in Healthy Korean Children and Choice of Proper Empirical Oral Antibiotics Using Pharmacokinetics/Pharmacodynamics Model)

  • 백지연;최재홍;조은영;오지은;이진아;최은화;이환종
    • Pediatric Infection and Vaccine
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    • 제18권2호
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    • pp.109-116
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    • 2011
  • 목 적 : 폐구균은 소아의 비인두에 상재하면서 다양한 국소 및 침습성 감염을 일으키며, 특히 2세 이하의 소아에서 발병 빈도가 높다. 2008년 미국 CLSI의 기준이 개정되면서 국내 폐구균의 페니실린 감수성률이 증가하였고 이에 따라 국내 경증 폐구균 감염증의 경험적 치료로서 경구 페니실린 및 amoxicillin의 사용이 가능하다. 최근 약력동학적 모델을 이용하여 항생제의 치료 효과를 평가하는 연구들이 보고되고 있으며, 본 연구는 이러한 모델 분석을 통해 국내 소아에서의 폐구균 감염증 치료시, 경험적 항생제로서 amoxicillin의 적절한 용량 결정에 도움이 되는 기초 자료를 얻고자 한다. 방 법: 2008년 9월부터 10월까지 서울에 위치한 어린이집을 방문하여 건강한 무증상 소아로부터 분리한 폐구균 23균주를 대상으로, 베타락탐 및 마크로라이드 항생제에 대한 MIC 값을 측정하였다. 베타락탐 항생제의 경우 각 균주의 MIC 값에서 fT>MIC가 50% 이상 되는것을 목표치로 정하고 목표치 획득 확률(PTA)이 90% 이상일 경우 적절한 항생제 요법으로 간주하였다. 소아의 상기도내에 보균된 폐구균 균주가 중이염 등의 폐구균 감염증의 원인 균주가 될 가능성이 높다는 전제하에, 이러한 Monte Carlo simulation 모델에서 구해진 PTA값에 본 연구에 포함된 폐구균 균주의 MIC 값을 적용하여 분석하였다. 결 과:건강한 소아의 인후에서 분리된 23개 폐구균균주중 베타락탐 항생제인 정주용 penicillin, amoxicillin 및 cefotaxime에 대한 감수성 균주의 분율은 각각 78.3%, 82.6% 및 82.6%였고, 마크로라이드 항생제인 erythromycin에 대한 감수성 균주는 단 한 개였다. Fallon등19)이 제시한 Monte Carlo simulation 모델에서 약10 kg의 소아에게 amoxicillin을 40 mg/kg/일의 용량으로 투여 시 $MIC{\leq}1.0{\mu}g$/mL인 폐구균의 경우 PTA 값이 90%였으나, MIC 값이 2 ${\mu}g$/mL로 증가되면 PTA 값이 52%로 감소하였다. 그러나 amoxicillin을 90 mg/kg/일의 용량으로 투여 시 MIC 값이 2 ${\mu}g$/mL인 폐구균의 경우에도 PTA가 97%로 좋은 치료 반응이 예상된다. 이 모델에 국내의 건강한 소아의 인두에서 분리된 폐구균 균주의 MIC 값을 적용하여 약력동학적인 면을 고려한 적절한 항생제 용법을 판단하였다. 본 연구에서 분리된 23개의 폐구균 균주 중 amoxicillin에 대한 MIC 값이${\leq}1.0 {\mu}g$/mL인 경우는 7 균주(30.4%), ${\leq}2 {\mu}g$/mL인 경우는 19 균주(82.6%)로, 국내 소아의 급성 중이염과 같은 폐구균 감염증에서 경구용 amoxicillin을 90 mg/kg/일의 용량으로 투여시 80% 이상에서 좋은 치료 성적을 기대할 수 있었다. 결 론 : 국내 소아의 폐구균 감염증에서 경험적 항생제로 amoxicillin을 투여할 경우, 약력동학적 모델을 이용하면 90 mg/kg/day의 고용량이 더욱 효과적일 것으로 생각되며, 저용량의 amoxicillin 또는 마크로라이드 처방은 치료 실패의 확률이 높을 것으로 추정된다.

습지-연못 연계시스템에 의한 수질개선과 농업적 재이용 타당성 분석 (Feasibility Study of Wetland-pond Systems for Water Quality Improvement and Agricultural Reuse)

  • 장재호;정광욱;함종화;윤춘경
    • 생태와환경
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    • 제37권3호통권108호
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    • pp.344-354
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    • 2004
  • 본 연구에서는 용수재이용을 위해 생활하수를 지하흐름형 인공습지로 처리한 후 연못시스템에 연결시켜 미생물과 각 수질인자들의 처리효과를 분석하였으며, 그 결과를 요약하면 다음과 같다. SS의 농도는 얼음이 녹은 3월 초순에서 4월 초순까지는 10 mg $L^{-1}$ 이하의 매우 낮은 농도로 우리 나라 방류수 수질기준보다 낮은 농도를 유지할 수 있었으나 겨울이나 여름 특정기간에 농도가 높아서, 용수 재이용시 보건 ${\cdot}$ 위생적인 측면과 더불어 이용자에게 심미적인 불편함이 없어야 하므로 유출부에 여과시설 등 관리대책을 검토할 필요가 있을 것으로 생각된다. $BOD_5$는 식물의 생장과 미생물의 성장이 저조한 동절기의 농도 증가현상과 이들의 활동이 활발한 성장기의 감소현상을 뚜렷히 나타내었으나, 전체적으로는 국제적인 농업용수 재이용 수질기준보다 낮은 수준으로서 우려할 사항이 아닐 것으로 판단된다. 영양물질의 경우 DO가 상승한 호기성상태에서 T-N, T-P 농도가 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 수질개선을 목적으로 연못시스템을 이용할 경우 3월중에 상층부를 유출시키고 3월 이후에는 수심을 낮게 유지하여 심수층까지 호기성상태를 유지하는 것이 수질관리에 유리할 것으로 판단된다. 지하흐름형 인공습지에서의 미생물 처리효율은 TC, FC, E. coli 모두 평균 92 ${\sim}$ 96% 이상 높은 처리 효율을 보였으며, 인공습지 유출수가 연못시스템을 거치면서 추가로 평글 83 ${\sim}$ 90% 이상 제거되어 평균 대장균농도가 1,200MPN 100 $mL^{-1}$ 로써 인공습지와 연못시스템을 연계 ${\cdot}$ 적용한 후 농업용수로 재이용하거나 수계로 방류할경우 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 판단된다. 미생물의 소독은 대부분 태양광에 의해서 이루어지기 때문에 본 연구와 같이 연못 상층부에서 유출시킬 경우 높은 처리효율을 기대할 수 있을 것으로 생각하며, 대장균과 연못 내에 존재하는 생물들 사이의 상호작용을 정확히 이해하여 적절한 관리대책을 마련 할 경우 안정적인 방류수 농도를 확보할 수 있을 것으로 판단된다. 자연정화로서 하수처리수를 고도 처리할 수 있는 인공습지와 연못시스템을 연계처리 하면 높은 미생물 소독효율을 나타내어 보건 ${\cdot}$ 위생상의 문제를 크게 줄일 수 있을 것으로 기대된다. 인공습지와 연계한 연못시스템의 하수처리방식은 간단한 구조, 큰 완충능력, 적은 슬러지 발생, 간소한 유지 ${\cdot}$ 관리의 장점을 가지고 있어서, 소규모하수처리와 농업용수 재이용 기술로서 적용가능성이 클것으로 판단된다.

Mesocosm을 이용한 습지에서의 인 거동 분석 (Analysis of the Phosphate Movement Using the Mesocosm in the Wetland)

  • 손장원;윤춘경;김형철;함종화
    • 생태와환경
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    • 제42권1호
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    • pp.1-8
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    • 2009
  • 본 연구에서는 mesocosm을 이용하여, 습지내 인의 거동을 살펴보기 위한 현장실험 자료를 고찰하였으며, 결과를 요약하면 다음과 같다. Mesocosm내 수체의 TP농도는 대조구인 M1에서는 $0.48\;mg\;L^{-1}$에서 $0.6\;mg\;L^{-1}$으로 증가한 반면, 처리구인 M2, M3, M4에서는 12.4, 20.4, $23.6\;mg\;L^{-1}$에서 1.92, 6.97, $6.94\;mg\;L^{-1}$로 감소되었고 TP 감소율은 M2, M3, M4에서 각각 84.5, 65.8, 70.6%로 평균 73.7%의 감소율을 보였다. 처리구 중 부착조류가 사멸하지 않은 M2와 대조구인 M1의 전체적인 물질 수지를 비교해 보면, M1의 경우는 부착조류에서의 인의 양이 소량 증가하였고, 갈대와 퇴적물에서의 인의 양은 소량 감소하였다. M1에서 부착조류의 인의 양이 늘어난 것은 대형수생식물이 고사기에 접어들어 습지내의 광조건이 충분해지면서 조류의 증가가 일어난 것이라 판단된다. M2의 경우엔 퇴적물내의 인의 총양은 5, 443 mg에서 8, 086 mg으로 증가하였고, 부착조류와 갈대 역시 각각 1, 147 mg, 1, 740 mg에서 2, 452 mg, 2.160 mg으로 증가하였다. 이로써 습지내 인의 거동에 있어 부착조류와 거대조류에 의한 인의 흡수와 침전 및 식물체에 의한 흡수가 주된 역할을 한다고 판단되며, 부착조류의 흡수가 활발했던 M2의 경우 TP 감소율이 85%에 이르고 부착조류의 흡수가 없었던 M3, M4에서 70% 이하의 TP 감소율을 나타낸 것을 볼 때, 침전과 식물체에 의한 흡수가 병행되는 것이 고농도의 TP처리에 상당히 효과적이라 생각된다. Mesocosm을 이용한 인의 이동경로 추정은 영향인자가 많은 습지내 오염물질 거동을 규명하는 매우 유용한 방법이라 판단되며, 그 결과는 인공습지를 조성하여 활용하는 데 필요한 기초자료로서 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

NFT 수경재배 방식의 식물공장에서 생육단계별 실시간 작물 생체중 정밀 측정 방법 (Precise, Real-time Measurement of the Fresh Weight of Lettuce with Growth Stage in a Plant Factory using a Nutrient Film Technique)

  • 김지수;강우현;안태인;신종화;손정익
    • 원예과학기술지
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    • 제34권1호
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    • pp.77-83
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    • 2016
  • 생체중은 작물 생육의 중요한 지표이기 때문에 계획 생산을 위해서는 반드시 측정이 필요하다. 비파괴적으로 생체중을 측정하기 위하여 이미지 기반의 방법 들이 개발되어 왔으나 한계점을 가지고 있다. 또한 수경재배에서는 양액의 중량 때문에 작물 생체중을 직접 측정하기에 어려움이 있다. 본 연구의 목적은 NFT 방식의 식물공장에서 생육시기에 따른 생체중을 실시간으로 정확하게 측정할 수 있는 방법을 개발하는 것이다. 식물공장 모듈에서 로메인 상추를 재배하며 실험을 진행하였다. 정식 후 7일 간격으로 28일 까지 전체 채널의 중량, 채널 내에 남아 있던 양액의 양, 로메인 상추의 지상부와 지하부의 생체중을 측정하였다. 특히, 양액이 공급 중일 때 채널의 초기 무게(Wi)와 양액 공급을 중단한 후에 채널의 중량 변화를 매초 간격으로 측정하였다. 채널을 통해 더 이상의 배액이 발생하지 않을 때, 채널의 최종 중량(Ws)와 채널에 잔류하고 있는 양액의 양을 측정하였다. 시상수(${\tau}$)는 Wi와 Ws의 변화 추세를 고려하여 계산되었다. Wi, Ws, ${\tau}$와 실제 생체중과의 관계를 정량적으로 분석하였다. 양액 공급을 멈춘 뒤 채널의 중량은 지수적으로 감소하였다. 채널 내 지하부의 중량이 증가하면서 양액이 채널을 빠져나가는 속도는 감소하였다. 실제 작물의 생체중과 채널의 중량을 통하여 예측된 생체중 사이에는 큰 차이가 있었고, 이는 채널 내에 잔류된 양액 때문이다. 이러한 차이는 생육시기에 따라 예측하기에는 어려웠으나 시상수를 이용한 모델식은 높은 예측성을 보였다. Wi, Ws, ${\tau}$를 사용한 모델을 이용하면 작물의 실제 생체중을 추정할 수 있으리라 기대된다.