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사구식물 연관 세균 군집의 분자계통학적 연구 (Molecular Systematic Study of Bacterial Community Associated with Sand Dune Plants)

  • 도진옥;박성주;김승범
    • 환경생물
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    • 제25권4호
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    • pp.356-362
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    • 2007
  • 충남 태안군 일대 4곳의 해안사구 지역에서 자생하는 9종의 사구식물 연관 근권세균 다양성을 2003년 10월부터 2004년 3월까지의 기간 동안 3차례에 걸쳐 denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) 기법을 이용하여 조사하였다. 그 결과 한 밴드가 계속 모든 시료에서 우점하는 것으로 나타났으며, DNA 염기서열 분석에 의하여 Lysobacter enzymogenes와 가장 유사한 것으로 나타났다. 기타 주요 밴드들은 Pseudomonas와 Bacillus 속의 균주들로 동정되었다. L. enzymogenes가 9종의 식물 모두에서 지역이나 조사시기에 관계없이 우점적으로 나타난 것은 이전의 클론 분석을 통한 결과와 일치한다 (Lee et al. 2006a). Bacillus에 속한 밴드들이 모든 조사에서 출현하였으며, Pseudomonas 속 밴드들은 2003년 12월 조사에서 두드러졌다. DGGE 분석만으로는 Lysobacter가 사구식물에 가지는 중요성을 파악할 수는 없으나 건강한 개체에 지속적으로 발견되는 것으로 보아 Lysobacter의 존재는 식물에 긍정적인 영향을 가지는 것으로 사료된다.

그라우팅공법의 최적 주입비와 강도에 관한 연구 (A Study on the Injection Efficiency and Strength for Grouting Method)

  • 김상환;김태균;최제인;임기운
    • 한국지반공학회논문집
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    • 제26권9호
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    • pp.47-58
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    • 2010
  • 본 논문에서는 2.0 Shot 방식의 최적 주입비를 산정하고 이에 대한 주입시간과 강도에 대한 검증을 실시하였다. 따라서 본 연구를 수행하기 위하여 유제거동 지배방정식을 이용하여 최적 주입비를 산정하고 이에 대한 실내실험과 현장실험을 실시하였다. 실내실험은 주입비의 변화에 따른 주입시간의 비교, 재령과 공극비의 변화에 따른 강도 특성을 예측하기 위한 호모겔과 샌드겔의 강도실험으로 구분하여 실시하였다. 연구결과 2.0 Shot 방식의 최적 주입비는 1:2 일 경우 침투가 가장 효율적으로 나타났다. 강도 실험에서도 다른 주입비에 비해 최적 주입비가 큰 강도를 발현하는 것으로 나타났다. 또한 현장실험을 통하여 현장에서도 높은 강도가 발현될 것으로 판단된다.

Geotechnical shear behavior of Xanthan Gum biopolymer treated sand from direct shear testing

  • Lee, Sojeong;Chang, Ilhan;Chung, Moon-Kyung;Kim, Yunyoung;Kee, Jong
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권5호
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    • pp.831-847
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    • 2017
  • Conventional geotechnical engineering soil binders such as ordinary cement or lime have environmental issues in terms of sustainable development. Thus, environmentally friendly materials have attracted considerable interest in modern geotechnical engineering. Microbial biopolymers are being actively developed in order to improve geotechnical engineering properties such as aggregate stability, strength, and hydraulic conductivity of various soil types. This study evaluates the geotechnical engineering shear behavior of sand treated with xanthan gum biopolymer through laboratory direct shear testing. Xanthan gum-sand mixtures with various xanthan gum content (percent to the mass of sand) and gel phases (initial, dried, and re-submerged) were considered. Xanthan gum content of 1.0% sufficiently improves the inter-particle cohesion of cohesionless sands 3.8 times and more (up to 14 times for dried state) than in the untreated (natural) condition, regardless of the xanthan gum gel condition. In general, the strength of xanthan gum-treated sand shows dependency with the rheology and phase of xanthan gum gels in inter-granular pores, which decreases in order as dried (biofilm state), initial (uniform hydrogel), and re-submerged (swollen hydrogel after drying) states. As xanthan gum hydrogels are pseudo-plastic, both inter-particle friction angle and cohesion of xanthan gum-treated sand decrease with water adsorbed swelling at large strain levels. However, for 2% xanthan gum-treated sands, the re-submerged state shows a higher strength than the initial state due to the gradual and non-uniform swelling behavior of highly concentrated biofilms.

Investigation of the Properties of Sand Tubules, a Biomineralization Product, and their Microbial Community

  • Hu, Weilian;Dai, Dehui
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제26권2호
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    • pp.364-372
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    • 2016
  • Sand tubules, made up of sand grains cemented by microbe-induced calcium carbonate precipitation, have been found in China's Ningxia Province. Sand tubules grow like a tree's roots about 40-60 cm below the surface. The properties of sand tubules and their bacterial community were examined. X-Ray diffraction analysis revealed that the sand tubules were associated with crystalline calcite. Scanning electron microscopy showed that the crystalline solid had a lamellar structure and lacked the presence of cells, suggesting that no bacteria acted as nucleation sites, nor that the crystalline solid was formed by the aggregation of bacteria. Denaturing gradient gel electrophoresis analysis showed 11 of the 12 detectable bands were uncultured bacteria by BLAST analysis in the GenBank database, and the rest were closely related to Paenibacillus sp. (100% identity). By cultivation techniques, the only strain isolated from the sand tubule was suggested to be related to Paenibacillus sp.; no archaea were found. Furthermore, Paenibacillus sp. was demonstrated to induce calcium carbonate precipitation in vitro.

Dynamic properties of gel-type biopolymer-treated sands evaluated by Resonant Column (RC) Tests

  • Im, Jooyoung;Tran, An T.P.;Chang, Ilhan;Cho, Gye-Chun
    • Geomechanics and Engineering
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    • 제12권5호
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    • pp.815-830
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    • 2017
  • Due to numerous environmental concerns in recent years, the search for and the development of sustainable technologies have been pursued. In particular, environmentally friendly methods of soil improvement, such as the potential use of biopolymers, have been researched. Previous studies on the use of biopolymers in soil improvement have shown that they can provide substantial strengthening efficiencies. However, in order to fully understand the applicability of biopolymer treated soils, various properties of these soils such as their dynamic properties must be considered. In this study, the dynamic properties of gel-type biopolymer treated soils were observed through the use of resonant column tests. Gellan gum and Xanthan gums were the target gel-type biopolymers used in this study, and the target soil for this study was jumunjin sand, the standard sand of Korea. Through this study it was demonstrated that biopolymers can be used to enhance the dynamic properties of the soil, and that they offer possibilities of reuse to reduce earthquake related soil failures.

지반보강용 실리카졸 약액의 강도특성에 대한 연구 (Characteristics Strength of Silicasol-cement Grout Material for Ground Reinforcement)

  • 김현기;김영훈;천병식
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제11권9호
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    • pp.47-53
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    • 2010
  • 본 연구는 최근 개발된 실리카졸 그라우트재의 압축강도 특성을 규명한 것으로써 연구에 사용된 그라우트재는 3차원 겔형성재인 실리카졸 그라우트재와 규산나트륨 그라우트재에 대한 공학적 특성을 비교하기 위하여 일축압축강도시험(호모겔, 샌드겔), 투수시험, 휨강도시험등을 통해 강도 특성과 친환경성을 규명하고자 하였다. 실리카졸 그라우트재가 규산나트륨 그라우트재보다 초기(72시간 이내)에 일축압축강도가 3~5배 이상의 고강도로 증진되고 있음을 확인하였다. 샌드겔과 호모겔의 재령 28일의 일축압축강도로 비교 시 실리카졸 그라우팅제의 경우 샌드겔이 호모겔에 비해 약 1.3배 정도 강도가 높게 측정되었고, 이는 실리카졸의 경우 실제로 지반에 주입되어 사용되었을 경우 고강도를 발휘하는 특성이 있기 때문으로 추정된다. 투수시험 결과 실리카졸이 차수성면에서 현장에 적용하는데 무리가 없다고 판단되어 차수성을 요구하는 현장에 적용이 가능하다고 판단된다. 휨강도시험결과 그라우팅제용 실리카졸은 최종 28일 강도의 경우 규산나트륨 그라우팅제에 비해 3배 이상의 차이를 보이고 있다.

화약발파에서 폴리머 겔의 전색효과에 관한 실험적 및 수치해석적 연구 (An Experimental and Numerical Study on the Stemming Effect of a Polymer Gel in Explosive Blasting)

  • ;김정규;고영훈;김승준;정승원;양형식;김용기;김종관
    • 화약ㆍ발파
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    • 제36권4호
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    • pp.35-47
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    • 2018
  • 본 연구에서는 콘크리트 블록발파 실험과 AUTODYN 수치해석을 통해 몇 가지 전색제 및 충전재가 폭발결과에 미치는 효과를 분석하였다. 전색제와 충전재는 공기, 모래, 폴리머 겔을 이용하였다. 이들 재료들의 전색효과 및 충전효과는 밀장전 조건의 경우와 비교하였다. 매립된 콘크리트 블록을 사용하여 현장 누두공 시험을 실시하였다. 콘크리트 블록 실험 및 수치해석 결과 폴리머 겔을 사용한 경우가 모래 및 디커플링의 경우에 비해 누두공의 크기와 발파공 주위의 최대압력이 더 크게 나타나는 것을 확인하였다. 또한, 수치해석 결과는 현장시험 결과와 잘 일치하는 경향을 보여주었다. 주변암반 중에서 계산된 최대압력은 폴리머 겔, 모래, 무전색 및 디커플링 조건일 때 각각 37, 30, 16 MPa로 나타났다. 수치해석 모델 내 밀장전 시 최대 압력은 52 MPa로 가장 높게 나타났다. 그러나 손상영역의 크기는 폴리머 겔을 사용한 경우보다 작게 나타났다. 또한, 밀장전은 기준 실험으로 사용되었다.

Purification and Characterization of a Chitinase from Cytophaga sp. HJ Isolated from Sea Sand

  • Lee, Dong-Mi;Noh, Hee-Jung;Lee, Kang-Man
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제9권6호
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    • pp.839-846
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    • 1999
  • An extracellular chitinase-producing bacterial strain induced by colloidal chitin was isolated from sea sand and was identified to be a member of the genus Cytophaga. The chitinase was purified successively by 30-60% ammonium sulfate fractionation, and DEAE-Bio gel A column, Octyl-Sepharose CL-4B column, and DEAE-Bio gel A column chromatographies. The enzyme had a molecular mass of 59.75 kDa, and the amino terminal amino acid sequence was ATPNAPVISW MPTDXXLQNXS. The enzyme acted better on colloidal chitin as a substrate than on chitosan. For colloidal chitin and chitosan (Degree of Acetylation, 15-25%), $K_{cat}$ values were 0.60U/mg and 0.08U/mg, respectively. HPLC analysis of the enzymatic reaction products showed that the chitinase produced mostly N-acetyl-D-glucosarnine and di-N-acetylchitobiose. The optimum temperature and pH for the enzyme were $50^{\circ}C$ and 4.0, respectively. N-Bromosuccinimide and $Hg^{2+}$ inhibited the chitinase activity as much as 90%, and $Sb^{3+}$, diethylpyrocarbonate, and $Ag^{+}$ inhibited it by 50-70%.

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트라우즐 연주시험과 수치해석에 의한 전색 매질별 발파효과 영향에 관한 연구 (Study on Blast Effects of Stemming Materials by Trauzl Lead Block Test and Numerical Analysis)

  • 고영훈;김승준;;양형식
    • 화약ㆍ발파
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    • 제35권4호
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    • pp.19-26
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    • 2017
  • 트라우즐 연주시험은 폭발물의 영향을 측정하기 위한 방법 중 하나이다. 일정크기 연주기둥 중앙의 발파공 내부에서 폭발에 의한 용적 확대량을 측정하여 폭발력을 측정하는데 이용된다. 본 연구에서는 발파공 내부 폭약주변의 채움재에 따른 폭발영향을 비교분석하기 위하여 트라우즐 연주시험 및 AUTODYN 수치해석을 하였다. 사용폭약은 일반 에멀젼 폭약을 적용하였고, 디커플링 조건과 모래, 물, 젤라틴의 충전재를 선정하였다. 시험 및 수치해석 결과 연주블록 발파공의 확대 정도는 물과 젤라틴이 유사하였고, 모래, 디커플링 조건 순으로 확대치를 나타냈다. 또한 연주기둥 외곽에서 측정한 동적 변형률 및 수치해석 전달압력의 경우 시험결과와 상응하였고, 같은 양상을 확인할 수 있었다.

폐유리와 모래를 활용한 Wollastonite 합성 예비 실험 (Feasibility Study on the Synthesis of Wollastonite Using Waste Glass and Sand)

  • 배준일;권민경;문주혁
    • 시멘트 심포지엄
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    • 통권49호
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    • pp.23-24
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    • 2022
  • Wollastonite는 대표적인 이산화탄소 반응경화 물질로서 이산화탄소와 직접적으로 반응하여 탄산칼슘과 실리카겔을 형성한다. 따라서 이는 의심의 여지 없이 이산화탄소 저장 및 활용에 사용될 수 있는 핵심적인 기술이다. 본 연구에서는 실리카 원료로서 고가의 실리카퓸을 대체하기 위해 모래와 폐유리를 사용하여 실험해 보았다.

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