Purple non-sulfur (PNS) bacterium $Rhodobacter$$sphaeroides$ KD131 was studied with the aim of achieving maximum hydrogen production using various carbon and nitrogen sources at different pH conditions. Cells grew well and produced hydrogen using $(NH_4){_2}SO_4$ or glutamate as a nitrogen source in combination with a carbon substrate, succinate or malate. During 48h of photo-heterotrophic fermentation under 110$W/m^2$ illumination using a halogen lamp at $30^{\circ}C$, 67% of 30mM succinate added was degraded and the hydrogen yield was estimated as 3.29mol $H^2$/mol-succinate. However, less than 30% of formate was consumed and hydrogen was not produced due to a lack of genes coding for the formate-hydrogen lyase complex of strain KD131. Initial cell concentrations of more than 0.6g dry cell weight/L-culture broth were not favorable for hydrogen evolution by cell aggregation, thus leading to substrate and light unavailability. In a modified Sistrom's medium containing 30mM succinate with a carbon to nitrogen ratio of 12.85 (w/w), glutamate produced 1.40-fold more hydrogen compared to ammonium sulfate during the first 48h. However, ammonium sulfate was 1.78-fold more effective for extended cultivation of 96h. An initial pH range from 6.0 to 9.0 influenced cell growth and hydrogen production, and maintenance of pH 7.5 during photofermentation led to the increased hydrogen yield.
Light-emitting diodes (LEDs) based on III-nitrides compound semiconductors have achieved a high performance device available for display and illumination sector. However, the conventional c-plane oriented LED structures are still showing several problems given by the quantum confined Stark effect (QCSE) due to the effects of strong piezoelectric and spontaneous polarizations. The QCSE results in spatial separation of electron and hole wavefunctions in quantum wells, thereby decreasing the internal quantum efficiency and red-shifting the emission wavelength. Due to demands for improvement of device performance, nonpolar structure has been attracting attentions, since the quantum wells grown on nonpolar templates are free from the QCSE. However, current device performance for nonpolar LEDs is still lower than those for conventional LEDs. In this study, we discuss the potential possibilities of nonpolar LEDs for commercialization. In this study, we characterized current-light output power relation of the a-plane InGaN/GaN LEDs structures with the variation of quantum well structures. On-wafer electroluminescence measurements were performed with short pulse (10 us) and low duty factor (1 %) conditions applied for eliminating thermal effects. The well and barrier widths, and indium compositions in quantum well structures were changed to analyze the efficiency droop phenomenon.
Methylene blue (MB) was degraded by $TiO_2$ and ZnO deposited on an activated carbon fiber (ACF) surface under UV light. The ACF/$TiO_2$ and ACF/ZnO composites were characterized by BET, SEM, XRD, and EDX. The BET surface area was related to the adsorption capacity for composites. The SEM results showed that titanium dioxide and zinc oxide are distributed on the ACF surface. The XRD results showed that the ACF/$TiO_2$ and ACF/ZnO composites contained a unique anatase structure for $TiO_2$ and a typical hexagonal phase for ZnO respectively. These EDX spectra showed the presence of peaks of Ti element on ACF/$TiO_2$ composite and peaks of Zn element on the ACF/ZnO composite. The blank experiments for either illuminating the MB solution or the suspension containing ACF/$TiO_2$ or ACF/ZnO in the dark showed that both illumination and the catalyst were necessary for the mineralization of organic dye. Additionally, the ACF/$TiO_2$ composites proved to be efficient photocatalysts due to degradation of MB at higher reaction rates. The addition of an oxidant $([NH_4]_2S_2O_8)$ led to an increase of the degradation rate of MB for ACF/$TiO_2$ and ACF/ZnO composites.
BACKGROUND: Effect of various light wavelength and plant defense molecules were evaluated on the hardness and the contents of free amino acid including ${\gamma}$-aminobutyric acid (GABA) in soybean sprouts. METHODS AND RESULTS: Germinating soybean seeds were treated with various single wavelength of light (380, 440, 470, and 660 nm) or without light at $25^{\circ}C$ for six days. Soybean seeds were also treated with stress-signaling molecule ethephon or $H_2O_2$ at the same time. Soybean sprouts treated with 470 nm substantially raised the hardness almost two times than the control. The free amino acid contents were higher in 470 nm and $H_2O_2$ treated soybean seeds than the control. Nutritionally beneficial GABA contents were increased by the treatments of 470 nm, 440 nm, ethephon, and $H_2O_2$. CONCLUSION: These results suggest that the hardness and the contents of amino acids can be regulated by stimuli, which stimuli could be composed of various wavelength and plant defense molecules. Especially, single wavelength 470 nm illumination has the effect of increasing GABA contents with increased hardness.
International journal of advanced smart convergence
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제7권4호
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pp.50-56
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2018
The Internet of Things (IoT) and Visible Light Communication (VLC) is opening up new services in lighting industry by integrating sensory network features in addition to standard illumination functionality. In this progressive developments, the next generation lighting devices for smart homes are capable to sense the environmental conditions and transfer the captured data through lights to gateway controller to access remotely. The smart home environmental sensor information's are few kbps only so VLC systems need to built-in with low rate light connectivity to transfer data to the gateway. To provide error free communication, the quality of a received light signal is important to be considered when designing an VLC receiver. Therefore, this paper proposes the design of robust low rate IoL receiver design using NCP302 voltage detector for micro controller to adapt the IoT/IoL front end module for system integration. To evaluate the proposed system performance, the Arduino UNO based IoT/IoL controller designed with lighting, sensors and lights connectivity interfaces. The experimental result shows that the robust interference rejection is feasible on proposed VOL receiver and possible to have an error-free communication up to 10 kbps at a low SNR using OOK modulation.
Light-emitting-diodes (LEDs) are a lighting source useful for the precise evaluation of light quality effect on biological systems. Despite the importance of light spectra on the regeneration of land plant protoplasts ("naked cells"), this factor has not been tested yet on protoplasts from multicellular algae. This study reports on the effects of pure primary colors (red, blue, and green), dichromatic (red plus blue, RB, 1 : 2) and white LEDs on protoplast regeneration from male and female Undaria pinnatifida gametophytes. We also evaluated the effect of different light spectra on pigment composition (chlorophyll a, chlorophyll c, and fucoxanthine), and the light intensities under the best condition on the regeneration process. In the early stages, blue or RB LEDs increased the percentage of dividing female protoplasts, whereas red, blue, and RB LEDs enhanced that of dividing male protoplasts. In the later stages, RB LEDs showed a positive effect only on the percentage of multiple rhizoid-like protrusions (male gametophyte). They also increased the final area of both regenerated gametophytes. The LEDs did not affect pigment composition in female gametophytes. In male gametophytes, in contrast, they reduced chlorophyll c, while blue, RB, and green LEDs decreased fucoxanthin. Under RB LEDs, the optimal light intensity was 80 µmol photons m-2 s-1 for female gametophytes and 40 to 60 µmol photons m-2 s-1 for male gametophytes. Our results suggest that dichromatic LED illumination (red-blue) improves regeneration of U. pinnatifida gametophyte-isolated protoplasts. Thus, dichromatic LEDs might a suitable light source for enhancing protoplast regeneration in brown seaweeds.
치아 우식증의 발생과 관련된 분야에 대한 연구는 지난 20년간 활발히 진행되어 괄목할만한 발전을 이루었다. 그러나 치아 우식증의 원천적인 예방을 이루기 위해서는 보다 새로운 실험 장비와 기구를 이용한 다각적인 연구가 요구되며, 이러한 흐름에 부응하여 미국의 인디아나 치과대학을 중심으로 초기 법랑질 우식증에 관한 재조명이 집중적으로 이루어지고 있다. 또한 세계적으로 치과계의 지속적인 대민 교육과 홍보 및 불소화사업 등의 우식 예방에 대한 노력과 구강 보건에 대한 대중의 인식 향상을 통해 치아 우식증이 감소하는 추세에 있으며, 이로 인해 치아 우식증이 기존의 교합면보다 인접면에서 더 많이 발견되는 추세로 변화되고 있다. 치아 우식증의 조기 진단을 목적으로 새로운 진단 장비들이 속속 개발되고 있으며 이미 성능의 우수성이 실험실 연구를 통해 입증된 바 있다. 본 연구의 목적은 초기 인접면 우식증의 진단에 있어 새로 개발된 $DIFOTI^{TM}$ 시스템의 효능을 기존의 방법인 시진 및 교익방사선사진과 비교 평가하고, 임상 적용시의 문제점을 파악하여 차후 $DIFOTI^{TM}$ 시스템 개발에 필요한 개선안을 제시함과 아울러 치아 우식증의 예방 및 불소를 이용한 초기 우식증 재광화 방법에 대한 기초 연구 자료를 마련하고자하였다. 학동기 연령에 있는 유치 탈락 시기에 근접한 것으로 기대되는 23명의 아동을 대상으로 구강 검진 2회, 구치부 교익 방사선 필름 판독 2회 그리고 전치부 및 구치부 $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독 2회를 실시하고 각 방법에 대한 신뢰도 평가를 시행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 구강 검진시 검사자간 신뢰도는 교합면에서 평균 0.8470으로 가장 높았으며, 근심면 평균 0.6430, 원심면 평균 0.5727, 설면 평균 0.2807 그리고 협면 평균 0.2339순으로 나타났다. 구치부에 국한시킨 경우 교합면에서는 평균 0.8577이었으며, 원심면 평균 0.8211, 설면 평균 0.7728, 협면 평균 0.7152, 근심면 평균 0.6782 순으로 나타났다. 2. 구치부 교익 방사선 사진 판독 결과에 대한 검사자간 신뢰도는 교합면 평균 0.8346, 근심면 평균 0.8675, 원심면 평균 0.8482 순으로 나타났다. 3. $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독 결과에 대한 검사자간 신뢰도는 교합면 평균 0.8437, 협면 평균 8379, 근심면 평균 0.8223, 설면 평균 0.7766, 원심면 평균 0.6781 순으로 나타났다. 4. 치아 우식증 진단율을 비교한 결과 교합면, 협면, 설면에서는 $DIFOTI^{TM}$ 이미지 판독이 가장 우수한 것으로 나타났으며(p<0.05), 근심면과 원심면에서는 방사선 판독이 가장 우수한 것으로 나타났다(p<0.05).
초등학생들의 수학문제해결과정에서 나타나는 직관적 사고는 오류를 일으키기도 하지만 강력한 문제해결 방법으로 작용하기도 한다. 이에 초등학생의 문제 해결과정에서 나타나는 직관적 사고를 관찰하여 분석하여 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 첫째, 학생들은 문제해결 과정에서 문제의 계산 절차나 알고리즘을 알고 있는 경우, 직관적 사고에 의존하기보다는 알고리즘에 의한 풀이에 의존하려는 경향을 보였다. 둘째, 학생들은 직관적 사고를 통한 시각적 모델을 구안하여 문제를 해결하는 능력이 떨어지며, 시각적 모델을 사용하여 문제를 해결한다 하더라도 자신의 답에 대한 확신감이 떨어진다. 셋째, 문제해결 과정에서 직관적 사고와 논리적 사고 사이에 상호 보완관계가 나타났다. 넷째, 확률의 개념과 확률에 관한 문제해결 과정에서 학생들은 자신의 주관적 해석을 통한 인식론적 장애를 일으켰다.
본 연구에서는 레코드 컨티뉴엄 이론의 기원을 20세기 중반 이후 호주의 기록관리 상황 및 라이프사이클 모델과 결부하여 분석하였다. 레코드 컨티뉴엄 이론에 대한 심도 있는 이해를 위해서는 형성 배경 및 과정에 대한 고찰이 필요하며, 아울러 라이프사이클 모델에 대한 반향으로 구축된 이론체계란 점에서 라이프사이클 모델 자체에 대한 분석 역시 전제되어야 하기 때문이다. 이를 위해 우선 레코드 컨티뉴엄 이론형성의 역사적 배경 분석을 목표로, 1950년대 호주의 독립된 공공기록관리 체제의 모색 과정 속에서 미국의 라이프사이클 모델을 집중적으로 조명하게 된 배경 및 과정을 고찰하였다. 이어 라이프사이클 모델의 형성 배경과 함께 의미 및 한계를 고찰하였다. 라이프사이클 모델의 주요 내용 및 의의, 한계를 고찰하기 위해서는 어떠한 상황 속에서 형성되었는지에 대한 분석이 필요하며, 아울러 레코드 컨티뉴엄 이론이 라이프사이클 모델에 대한 비판을 통해 형성되었다면, 라이프사이클 모델이 지닌 의의 및 한계에 대한 고찰이 필요하기 때문이다. 이러한 분석을 토대로 마지막으로 호주의 새로운 기록생산 환경 속에 라이프사이클 모델의 적용에 따른 문제점과 더불어, 이를 기반으로 새롭게 태동된 레코드 컨티뉴엄 이론의 기원이 된 요소들을 고찰하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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