• 제목/요약/키워드: Sequential extraction methods

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국내 휴/폐광 금속황산 주변의 중금속 환경오염 평가 (Environmental Assessment of Heavy Metals Anna Abandoned Metalliferous Mine in Korea)

  • 정명채;정문영;최연왕
    • 자원환경지질
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    • 제37권1호
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    • pp.21-33
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    • 2004
  • 이 연구의 목적은 국내의 휴폐광 금속광산의 중금속 오염을 종합적으로 평가하는 것이다. 그 동안 정부와 지방자치단체 및 개별 연구자에 의해 이루어진 휴폐광 금속광산의 중금속 오염도를 종합적으로 조사한 결과, 주요 오염물질은 광미를 포함한 광산폐기물이었다. 이들로부터 다양한 유독성 물질, 특히 As, Cd, Cu, Pb 및 Zn 등이 바람과 물에 의해 하부 수계로 이동되어 환경문제를 일으키고 있다. 그 결과 많은 광산들 주변에서 다량의 As 및 중금속이 검출되었으며, 일부는 토양환경보전법의 우려기준 및 대책기준을 초과하고 있다. 초과 항목 중에서는 비소의 초과 빈도가 가장 높았으며 그 다음으로 Cd, Cu, Pb, Zn 등의 오염 빈도도 높은 편이었다. 국가에서 지속적인 광해방지사업을 시행함에도 불구하고 아직도 많은 광산에서 오염물질이 배출되고 있는 실정이다. 특히, 다양한 추출법을 적용하여 오염물질의 추출량을 조사한 결과, 광미 및 토양은 지구화학적 특성을 잘 반영하고 있다. 종합적으로 볼 때, 정부주도로 휴폐광산의 관리를 위한 전담기구의 설치가 필요하다.

비소 오염기간이 토양 내 비소의 존재형태와 식물독성에 미치는 영향 (Effect of Aging on the Chemical Forms and Phytotoxicity of Arsenic in Soil)

  • 양우진;조은혜;임진우;정슬기;남경필
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제21권3호
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    • pp.82-87
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    • 2016
  • This study investigates effects of an aging period on arsenic (As) chemical forms in soils and phytotoxicity using artificially As-contaminated soils with a range of As concentrations (0-300 mg/kg) and aging periods (0 and 3 months). A sequential extraction procedure showed that the increasing As concentration in soils increased the ratio of non-specifically and specifically bound As, which are known to be bioavailable. This resulted in increasing As uptake by tomatoes with increasing As concentration (R2=0.87 for exponential fitting); however, the seed germination was not sensitive to the As concentrations of the soil samples. The seed germination was also statistically similar in the soils with 75 and 150 mg-As/kg regardless of the aging period. The time taken until the seed germination (i.e., lag phase), on the other hand, decreased from 10 d to 3 d with aging for 3 months. This can be attributed to the decreased amount of bioavailable As with aging. Overall, this study shows that when the toxic effects of the As-contaminated soils are assessed using tomato plants, it is better to use more sensitive methods than seed germination such as the As accumulation or the lag phase for seed germination.

가축분 퇴비의 중금속 함량 및 화학적 형태별 특성 (Heavy Metals Contents and Chemical Characteristics in Compost from Animal Manures)

  • 고한종;김기연
    • 한국산업보건학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.170-177
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    • 2016
  • Objectives: This study was conducted to evaluate the total heavy metals contents and chemical forms in the animal manure compost. Materials and methods: A total of 109 compost samples were collected throughout the country and classified into three groups in accordance with the raw materials; pig manure, poultry manure and mixed(pig+poultry+cattle) manure. The compost samples were analyzed for total metal content and sequential chemical extraction to estimate the quantities of metals. Results: Concentrations of Zn and Cu in several compost samples were higher than the maximum acceptable limits by the Korea Compost Quality Standards. Concentrations of Zn, Cu, and Cd in compost samples were 257~5,102, 68~1,243, and 0.02~2.54 mg/kg respectively, while Cr, Ni, As, and Pb were < 20 mg/kg. The concentrations of heavy metals in pig manure compost were higher than those of both the poultry and the mixed manure compost. The predominant forms for extracted metals were Cr, Ni, Zn, As, and Pb, residual; Cu, organic; and Cd, carbonate. Conclusions: Results indicate that the Zn and Cu contents in compost were higher than other heavy metals and the heavy metal contents were greater in pig manure compost followed by mixed and poultry manure compost. To prevent the accumulation of heavy metals in soil where animal manure compost is applied, strategy for reducing heavy metal concentrations in animal manure and compost must be considered.

음악 정보검색 시스템을 위한 효율적인 특징 벡터 추출에 관한 연구 (A Study on the Efficient Feature Vector Extraction for Music Information Retrieval System)

  • 윤원중;이강규;박규식
    • 한국음향학회지
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    • 제23권7호
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    • pp.532-539
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    • 2004
  • 본 논문에서는 Classic, Hiphop, Jazz, Rock 4개의 장르로 곡을 구분하여 각 장르별 60곡씩 총 240곡의 음악 DB를 대상으로 예제 질의 (QBE) 방식의 음악 정보 검색 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 입력 질의로부터 spectral centroid, rolloff, flux등 STFT기반의 특징들과 MFCC, LPC, Beat 정보 등의 총 60차의 특징 벡터들을 추출한후 Euclidean 유사도를 측정해서 DB내의 해당 음악을 검색한다. 실제 검색에 사용되는 특징 벡터는 SFS (Sequential Forward Selection) 기법을 사용하여 10차 특징 벡터로 최적화 되며 검색 실험결과 평균 84% Hit Rate 와 0.63 MRR의 성공률을 보이고 있어 기존의 연구 결과보다 약 10%이상의 성능 향상을 보였다. 한편 본 논문에서는 실제 시스템 사용 환경을 고려하여 임의 질의 구간과 임의 질의 길이에 대한 시스템 성능 평가를 수행하였으며 실험 결과 이러한 임의성에 기인한 검색 성능의 불안정성을 지적하였다.

Cations of Soil Minerals and Carbon Stabilization of Three Land Use Types in Gambari Forest Reserve, Nigeria

  • Falade, Oladele Fisayo;Rufai, Samsideen Olabiyi
    • Journal of Forest and Environmental Science
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    • 제37권2호
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    • pp.116-127
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    • 2021
  • Predicting carbon distribution of soil aggregates is difficult due to complexity in organo-mineral formation. This limits global warming mitigation through soil carbon sequestration. Therefore, knowledge of land use effect on carbon stabilization requires quantification of soil mineral cations. The study was conducted to quantify carbon and base cations on soil mineral fractions in Natural Forest, Plantation Forest and Farm Land. Five 0.09 ha were demarcated alternately along 500 m long transect with an interval of 50 m in Natural Forest (NF), Plantation Forest (PF) and Farm Land (FL). Soil samples were collected with soil cores at 0-15, 15-30 and 30-45 cm depths in each plot. Soil core samples were oven-dried at 105℃ and soil bulk densities were computed. Sample (100 g) of each soil core was separated into >2.0, 2.0-1.0, 1.0-0.5, 0.5-0.05 and <0.05 mm aggregates using dry sieve procedure and proportion determined. Carbon concentration of soil aggregates was determined using Loss-on-ignition method. Mineral fractions of soil depths were obtained using dispersion, sequential extraction and sedimentation methods of composite soil samples and sieved into <0.05 and >0.05 mm fractions. Cation exchange capacity of two mineral fractions was measured using spectrophotometry method. Data collected were analysed using descriptive and ANOVA at α0.05. Silt and sand particle size decreased while clay increased with increase in soil depth in NF and PF. Subsoil depth contained highest carbon stock in the PF. Carbon concentration increased with decrease in aggregate size in soil depths of NF and FL. Micro- (1-0.5, 0.5-0.05 and <0.05 mm) and macro-aggregates (>2.0 and 2-1.0 mm) were saturated with soil carbon in NF and FL, respectively. Cation exchange capacity of <0.05 mm was higher than >0.05 mm in soil depths of PF and FL. Fine silt (<0.05 mm) determine the cation exchange capacity in soil depths. Land use and mineral size influence the carbon and cation exchange capacity of Gambari Forest Reserve.

달성광산지역 토양의 중금속함량 분석결과의 평가 (Evaluation of Analytical Results of Heavy Metal Concentrations in Soils from the Dalsung Mine Area, Korea)

  • 김경웅
    • 대한지하수환경학회지
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    • 제4권1호
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    • pp.20-26
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    • 1997
  • 광산활동이 주변지역 토양중의 중금속함량에 미치는 영향을 조사하기 위하여 국내 달성 동-중석 광산지역을 중심으로 지화학적 조사를 수행하여 표토와 심토시료를 채취하였다. 토양의 오염정도를 조사하는 것외에도 여러 토양분석방법의 비교와 국내토양환경기준의 문제점을 알아보기 위하여 0.1 N 염산, 질산-과염소산과 왕수를 이용하여 토양분석을 위한 용액을 준비한 후 원자흡광분석법으로 Cd, Cu, Pb와 Zn을 분석하였다. 또한 토양내 중금속의 존재형태를 파악하기 위하여 연속추출법을 수행하였다. 질산-과염소산을 이용한 분석법에 의하면 달성광산 주변지역의 토양에 최고 28 $\mu\textrm{g}$/g Cd, 5000 $\mu\textrm{g}$/g Cu, 2390 $\mu\textrm{g}$/g Pb와 930 $\mu\textrm{g}$/g Zn이 존재하였으며, 허용한계치로부터 계산되어진 표토와 심토의 오염지수가 환경문제를 야기할수 있을 정도로 높게 나타났다. 그러나 국내 환경오염 공정시험법상의 0.1 N 염산을 이용한 결과는 토양환경보전법령상의 토양오염우려기준보다 낮게 나타나 국내 토양관련 법규 및 분석법에 대한 재고가 필요한 실정이다. 연속추출법 결과 토양내 총 Cu, Pb와 Zn함량은 질산-과염소산 및 왕수를 이용한 분석결과에 의해 설명되어지며, 이온교환형태로 존재하는 양은 0.1 N 염산을 이용한 결과로 나타낼 수 있다.

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Practical and Effective Method for the Solubilization and Characterization of Mammalian ${\beta}$-adrenergic receptor

  • Shin, Chan-Young;Kim, Hee-Jin;Lee, Sang-Bong;Ko, Kwang-Ho
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제1권2호
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    • pp.188-195
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    • 1993
  • In order to understand the machanism of action and regulation of ${\beta}$-adrenergic receptor in terms of molecular level, the purification of receptor protein has a fundamental importance. Moreover, species differences among avian, amphibian and mammalian ${\beta}$-adrenergic receptors make it more important to purify mammalian ${\beta}$-adrenergic receptor. Because ${\beta}$-adrenergic receptor is an integral membrane protein, it must be solubilized from the membrane for the purification. The purpose of the present study was to solubilize and characterize the mammalian $\beta$-adrenergic receptor from guinea pig lung in quantities by more efficient and practical method eventually to purify receptor. Guinea pig lung membrane preparation was solubilized by sequential treatment of buffers containing low and high concentration of digitonin which are 0.2 and 1.2% respectively. About 50% of the total receptor pool was released by this double extraction procedure. The $\beta$-adrenoceptors in the digitonin extract were identified using the ${\beta}$-adrenergic antagonist, (-)-[$^3H$]-dihydroalprenolol ([$^3H$]DHA). The solubilized receptor retained all of the essential characteristics of membrane-bound receptor, namely saturability; stereoselectivity; high affinity to ${\beta}$-adrenergic drugs. For the measurement of soluble receptor activity, Sephadex G-50 chromatography method has been widely used. Inspite of its accuracy and wide acceptance, this technique employed troublesome column work which required long time to assay the activity of receptor. We employed another methods to measure receptor activity. When using 0.5% polyethylenimine pretreated GF/B glass fiber filter, filtration technique could be used to measure soluble receptor activity. This technique enabled us to reduce the total amount of time to assay by a factor of 4 as well as to detect soluble receptor. In the present study, we could establish more efficient and practical solubilization method of mammalian $\beta$-adrenergic receptor. The rapidity and high yield of this solubilization scheme, together with the favorable recovery of the receptor activity, are significant steps toward the ultimate purification of the mammalian $\beta$-adrenergic receptor. The result of this study together with more convenient purification method could provide large amount of purified receptor with ease for various research purposes.

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Proteomic Analysis to Identify Tightly-Bound Cell Wall Protein in Rice Calli

  • Cho, Won Kyong;Hyun, Tae Kyung;Kumar, Dhinesh;Rim, Yeonggil;Chen, Xiong Yan;Jo, Yeonhwa;Kim, Suwha;Lee, Keun Woo;Park, Zee-Yong;Lucas, William J.;Kim, Jae-Yean
    • Molecules and Cells
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    • 제38권8호
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    • pp.685-696
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    • 2015
  • Rice is a model plant widely used for basic and applied research programs. Plant cell wall proteins play key roles in a broad range of biological processes. However, presently, knowledge on the rice cell wall proteome is rudimentary in nature. In the present study, the tightly-bound cell wall proteome of rice callus cultured cells using sequential extraction protocols was developed using mass spectrometry and bioinformatics methods, leading to the identification of 1568 candidate proteins. Based on bioinformatics analyses, 389 classical rice cell wall proteins, possessing a signal peptide, and 334 putative non-classical cell wall proteins, lacking a signal peptide, were identified. By combining previously established rice cell wall protein databases with current data for the classical rice cell wall proteins, a comprehensive rice cell wall proteome, comprised of 496 proteins, was constructed. A comparative analysis of the rice and Arabidopsis cell wall proteomes revealed a high level of homology, suggesting a predominant conservation between monocot and eudicot cell wall proteins. This study importantly increased information on cell wall proteins, which serves for future functional analyses of these identified rice cell wall proteins.

시각적 특징을 기반한 샷 클러스터링을 통한 비디오 씬 탐지 기법 (Video Scene Detection using Shot Clustering based on Visual Features)

  • 신동욱;김태환;최중민
    • 지능정보연구
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    • 제18권2호
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    • pp.47-60
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    • 2012
  • 비디오 데이터는 구조화되지 않은 복합 데이터의 형태를 지닌다. 이러한 비디오 데이터의 효율적인 관리 및 검색을 위한 비디오 데이터 구조화의 중요성이 대두되면서 콘텐츠 내 시각적 특징을 기반으로 비디오 씬(scene)을 탐지하고자 하는 연구가 활발히 진행되었다. 기존의 연구들은 주로 색상 정보만을 이용하여 샷(shot) 간의 유사도 평가를 기반한 클러스터링(clustering)을 통해 비디오 씬을 탐지하고자 하였다. 하지만 비디오 데이터의 색상 정보는 노이즈(noise)를 포함하고, 특정 사물의 개입 등으로 인해 급격하게 변화하기 때문에 색상만을 특징으로 고려할 경우, 비디오 샷 혹은 씬에 대한 올바른 식별과 디졸브(dissolve), 페이드(fade), 와이프(wipe)와 같은 화면의 점진적인 전환(gradual transitions) 탐지는 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 논문에서는 프레임(frame)의 컬러 히스토그램과 코너 에지, 그리고 객체 컬러 히스토그램에 해당하는 시각적 특징을 기반으로 동일한 이벤트를 구성하는 의미적으로 유사한 샷의 클러스터링을 통해 비디오 씬을 탐지하는 방법(Scene Detector by using Color histogram, corner Edge and Object color histogram, SDCEO)을 제안한다. SDCEO는 샷 바운더리 식별을 위해 컬러 히스토그램 분석 단계에서 각 프레임의 컬러 히스토그램 정보를 이용하여 1차적으로 연관성 있는 연속된 프레임을 샷 바운더리로 병합한 후, 코너 에지 분석 단계에서 병합된 샷 내 처음과 마지막 프레임의 코너 에지 특징 비교를 통하여 샷 바운더리를 정제하여 최종 샷을 식별한다. 키프레임 추출 단계에서는 샷 내 프레임간 유사도 비교를 통해 모든 프레임과 가장 유사한 프레임을 각 샷을 대표하는 키프레임으로 추출한다. 그 후, 비디오 씬 탐지를 위해, 컬러 히스토그램과 객체 컬러 히스토 그램에 해당하는 프레임의 시각적 특징을 기반으로 상향식 계층 클러스터링 방법을 이용하여 의미적인 연관성을 지니는 샷의 군집화를 통해 비디오 씬을 탐지하는 방법이다. 본 논문에서는 SDCEO의 프로토 타입을 구축하고 3개의 비디오 데이터를 이용한 실험을 통하여 SDCEO의 효율성을 평가하였고 샷 바운더리 식별의 성능의 정확도는 평균 93.3%, 비디오 씬 탐지 성능의 정확도는 평균 83.3%로 만족할만한 성능을 보였다.

생용출과 전기동력학을 연계한 통합기술을 이용한 비소 오염 토양의 정화 (Remediation of Arsenic Contaminated soils Using a Hybrid Technology Integrating Bioleaching and Electrokinetics)

  • 이근영;김경웅;김순오
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제14권2호
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    • pp.33-44
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    • 2009
  • 본 연구의 목적은 국내 폐광산 지역 광미 등과 같은 비소 오염토양을 효과적으로 정화할 수 있는 생물학적 기술과 물리화학적 기술을 연계한 통합 기술을 개발하는 것이다. 이를 위해 폐광산이 송천 광산에서 비소를 다량 함유하고 있는 광미를 채취하여 비소와 중금속 함량을 정량적으로 분석하고 광미의 다양한 물리화학적 특성과 광물조성 등를 파악하였다. 그리고 광미 내 존재하는 비소와 중금속 종들의 존재형태별 상대함량을 분석하여 각 원소들의 용출성과 이동도를 예측하기 위하여 연속 추출법을 이용하였다. 이러한 광미와 광미내 존재하는 비소 및 중금속 오염물질의 기본적인 지구화학적 분석 자료를 바탕으로 비소의 생용출 (bioleaching)에 대한 컬럼실험을 수행하였다. 그리고 생용출과 전기동력학적 공정을 연계한 통합공정으로 비소를 제거한 실험을 실시하여 전기동력학 단일공정만 적용했을때와의 비소의 제거효율을 비교하여 통합공정의 적용 가능성을 평가하였다. 연구결과, 동일한 조건에서44일간 운전하였을 때 전기동력학 공정만을 개별적으로 적용했을 ��와 생용출(28일)과 전기동력학 (16일) 기술을 연계한 통합공정을 적용했을 ��의 비소 제거효율은 각각 57.8%와 64.5%로 나타났다. 그리고 생용출 (28일)에 의한 비소 제거효율은 11.8%정도로 상대적으로 매우 낮게 나타나서, 생용출은 비소를 제거하기 위한 공정이라기보다는 비소의 이동도를 증가시키는 공정으로, 이후 연계하여 적용되는 전기동력학적 공정에 의한 비소의 제거효율을 향상시키는 것으로 판단된다. 특히 전기동력학 공정을 단독으로 적용했을 때보다 생용출 공정을 연계했을 때 비소의 제거 속도가 두 배 이상으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과는 비교적 경제적인 생용출 공정을 충분히 적용한 후 전기동력학적 공정을 적용하게 된다면, 비소의 제거효율 분만 아니라 제거속도 또한 향상된다는 것을 뒷받침해 줌으로써 두 기술을 연계한 통합공적의 적용 가능성과 향상성을 입증한다고 하겠다.