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청량음료용 고강도 감미료의 혼용 비율에 따른 관능적 특성 및 저장기간 산정 (The Sensory Characteristics and Estimation of Shelf-life by $Q_10$ Values with Mixtures of High-Intensity Sweeteners for Beverage during Storage)

  • 최선영;장은경;황인경
    • 한국식품조리과학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.235-242
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    • 2005
  • 본 실험에서는 설탕과 유사한 단맛 특성을 보이는 고강도 감미료의 혼합 비율을 결정하기 위해 기준 되는 설탕 용액과 동일 단맛 강도를 주는 아스파탐의 농도를 설정하여 이를 기준으로 아스파탐과 아세설팜칼륨, 아스파탐과 수크랄로스, 아세설팜칼륨과 스테비오사이드의 비율을 각각 5:5, 7:3, 9:1, 10:0으로 달리하여, 증류수와 pH 3.2인 구연산 완충액에 용해시킨 여러 감미료 용액을 제조하여 혼합 고강도 감미료의 단맛 및 기타 여러 관능적 특성을 조사하였다. 고강도 감미료를 혼용 사용함으로써 단맛과 삼킨 후 단맛은 유의적으로 강하게 평가되었으며, 깨끗한 맛, 떫은맛, 쓴맛, 금속맛, 뒷맛(단맛이외의 맛)은 기준용액과 유의적인 차이를 보이지 않았으며, 아스파탐에 아세설팜칼륨을 5:5로 혼용 사용하는 것이 가장 바람직한 관능적 특성을 나타내었다. 저장 기간 동안 온도에 따른 구연산 완충액상에서 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용 비율에 따른 저장 기간 및 단맛 강도의 변화를 조사해보았다. 구연산 완충액(pH 3.5)에 감미료의 혼용 비율을 달리하여, $40^{\circ}C$$50^{\circ}C$에 저장하면서, HPLC로 감미료의 $20\%$ 가 분해된 시점에 이른 시간을 계산하였으며, 이 결과로부터 $Q_10$ 값을 산출하였다. 이를 토대로 20, $30^{\circ}C$에서의 저장기간을 예측하였다. $Q_10$ 값은 2.01-2.25 이었으며, 이 값들을 토대로 저장기간을 계산하면, 아세설팜칼륨의 혼용 비율이 높아질수록 저장기간이 길어져서, $50\%$로 혼용하였을 때 가장 긴 저장기간이 산정되어 $20^{\circ}C$에서는 178일, $30^{\circ}C$에서는 88일이 예측되었다. 아스파탐과 아세설팜칼륨의 혼용비율을 5:5, 7:3, 9:1로 달리하여 구연산 완충액 상에 녹인 후, 20, 40, $60^{\circ}C$에서 저장하였다 크기 추정법을 이용하여 단맛을 측정한 결과 20일간의 저장 기간 동안 $20^{\circ}C$$40^{\circ}C$에서는 단맛이 유지되는 것으로 나타났다.

×Populus albaglandulosa의 엽령별(葉齡別) 광합성(光合成) (Photosynthesis of ×Populus albaglandulosa in Relation to Leaf Age)

  • 김정석;이석구;선순화
    • 한국산림과학회지
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    • 제34권1호
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    • pp.63-71
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    • 1977
  • ${\times}$Populus albaglandulosa의 용도별(用途別), 입지별(立地別) 단위면적당(單位積面當) 적정(適正) 식재본수(植栽本數)를 임내수광량(林內受光量)으로 예측(豫測)하기 위(爲)하여 포지(圃地)에 인위조절(人爲調節)한 식재밀도하(植栽密度下)에서 우선(于先) 엽령별(葉齡別) 광합성(光合成)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 성숙엽(成熟葉)은 유엽(幼葉)보다 저온(低溫)에서 광합성(光合成)이 시작(始作)되고 $8^{\circ}C$부터는 절대광합성량(絶大光合成量)이 유엽(幼葉)보다 증대(增大)한다. 2. 유엽(幼葉)의 최대광합성(最大光合成) 온도(溫度)는 $30^{\circ}C$정도이고 성숙엽(成熟葉)은 $25^{\circ}C$정도이다. 또한 일반적(一般的)으로 적정(適正) 온도(溫度)($25^{\circ}C$)에서의 절대(絶對) 광합성량(光合成量)은 성숙엽(成熟葉)이 높다. 3. 엽령별(葉齡別) 광포화점(光飽和點)은 다소간(多少間) 차이(差異)는 있으나 대체적(大體的)으로 28~35Klux이다. 4. 포화광(飽和光)에서 광합성(光合成) 속도(速度)는 엽령(葉齡)에 따라 큰 차이(差異)가 있었다. 즉(即) 70일(日) 이상(以上)의 노엽(老葉)은 가장 저하(低下)하여 $1.6\;CO_2\;mg/dm^2/hr$이고 5일(日)과 15일(日), 25일(日)의 유엽(幼葉)은 $1.7{\sim}2.2\;CO_2\;mg/dm^2/hr$이다. 그러나 성숙엽(成熟葉)은 높아서 $2.9{\sim}3.1\;CO_2\;mg/dm^2/hr$이었다. 5. $CO_2$ 보상점(補償點)은 엽령(葉齡) 5일(日)인 유엽(幼葉)이 가장 높고 그리고 엽령(葉齡) 35일(日)의 엽(葉)이 가장 낮았다. 6. 유엽(幼葉)과 노엽(老葉)의 암호흡(暗呼吸) 속도(速度)는 성숙엽(成熟葉)에 비(比)하여 높다. 7. 식재밀도(植栽密度)가 $80cm{\times}80cm$인곳의 임목(林木)은 묘고(苗高)의 $\frac{1}{3}$이상(以上)이고 상대조도(相對照度) 35%이상(以上)인 부위(部位)의 착생엽(着生葉)이 축적성생산엽(畜積性生產葉)이다.

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에너지 저장장치용 슈퍼커패시터 이온 도핑 제어를 통한 에너지 밀도 향상 연구 (Improvement of Energy Density in Supercapacitor by Ion Doping Control for Energy Storage System)

  • 박병준;유선미;양성은;한상철;노태무;이영희;한영희
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권3호
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    • pp.209-213
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    • 2019
  • 최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.

관상식물 삽목발근에 있어서 NAA, IBA 및 Ethychlozate의 발근촉진효과와 그 생리학적연구 (The Promotive Effect of NAA, IBA and Ethychlozate on Rooting Cuttings of Certain Ornamental Plants and Some Physiological Studies.)

  • 정해준;곽병화
    • 자연과학논문집
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    • 제1권
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    • pp.115-198
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    • 1987
  • The present studies were undertaken to elucidate the influence of auxins, auxin-like substance-ethychlozate ("Figaron"),and pH and sort of rooting media on rooted propagation of certainornamental woody plant cuttings, and to see possible changes in internal compositions characterizing after root-promoting treatment as the cutting stage proceeded. The experimental check-up srevealed and summarized as seen in the following;I. Effect of three different auxin treatments on rooting cuttings: 1) Promotive influence of auxin varied according to different concentration levels, hours of dipping treatment of the auxins, and kind of plants. The greatest effect was obtained for Forsythia ksreana with NAA and IBA, for Ligustrurn obtusifolium var. variegatum with NAA and ethychlozate, for Hydrangea macrophylla, Magnolia kobus, and Magnolia liliflora with NAA, lBA and ethychlozate also. The most effective level of the promotive agents was found 200mg/l for NAA, 1000mg/l for IBA, and 200mg/l for ethychlozate. For Weigela florida and Gardenia jasminoides, range of the most effective level was shown relatively wide spread. 2) NAA was more effective at its optimal level of the rooting agent than ethychiozate for Weigela florida, Viburnum awabuki, Forsythia koreana, Acer palmatum 'Nomura', Bouga invillea glabra, Elaeagnus umbellata, Prunus tomentosa, Ligustrum obtusifolium, Pyracantha coccinea, Cestrum noctu rnum, Hydrangea macrophylla, Codiaeum variegatum, Rhododen dron lateritium, and Ilex crenata var. macrophylla, and yet ethychlozate was found either as equally as effective or more so than NAA for Zebrina pendula, Hibiscus syriacus, Fatshedera lizei, Schefflera arboricola, Campsis grandiflo ra, Ixora chinensis, Euonymus japonica, and Magnolia liliflora. On the contrary, no the auxin effect was noted with Lagerstroemia indica, Trachelospermum asiaticum, and Syringa vulgaris. This probably indicates that these species are genetically different for the auxin response.II. Effect of different pH and sorts of cutting media on rooting cuttings: 1) Bougainvillea showed best in rooting for the number and dry weight at pH 6.5, more with ethychlozate than NAA, while Ligustrum did at pH 5.0 more with NAA than ethychlozate. pH 4.0 medium resulted in the best rooting for Rhododendron with NAA, more than ethychlozate. 2) Use of cutting medium with peat: perlite: vermiculite = 1:1:1 showed to give the greatest rooting percent and dry weight, apart from considering the number of roots. This apparently meant the fact that cutting medium has more to do with root growth than root differentiation. Rhododendron yet showed results with cutting media that use of peat: perlite = 2:1 mixed is more effective on rooting than using peat alone.III. Effect of auxinic treatments on rooting cuttings and change in some cutting compositions: 1) Under the climatic conditions of July having temperature $26.3\pm$$2.4^{\circ}C$for cutting bed, new roots of Magnolia started to show up generally 20 days after the cutting was made, whereas Cestrum did much earlier than that, namely 14 days after. 2) Although total carbohydrate content of Magnolia cuttings showed no marked change without auxin treatment, it did so with the treatment, especially 30 days after the start of cutting. Cestrum cuttings demonstrated a gradual in crease in total carbohydrate content as rooting took place, and the content became reduced more with auxin than with out, just about when rooting proceeded to 14 days after the start of cutting. 3) Magnolia generally showed an increase in total nitrogen content as rooting proceeded more, and Cestrum showed a decrease in total nitrogen of cuttings. The auxin treatment exhibited no pertinent relation with change in plant nitro gen when rooting is promoted with auxin treatment. 4) An abrupt drop of total sugar and reducing sugar was noticed as Magnolia rooting started, and this reduction was parti cularly outstanding with auxin treatment. Starch content also was decreased in the later stage of cutting with auxin treatment, and was rather increased without auxin. Although sugar content soon increased as cutting started with auxin treatment in the case of Cestrum, it became reduced after rooting took place. 5) Total phenol content increased with rooting, and this was especially true when rooting started. This increase was reversed somehow regardless of auxin treatment. A decrease in phenol of Magnolia was found more striking with auxin than without in the later stage of the cutting period. 6)Avena coleoptile test for auxin-like substances presented the physiologically active factor is more in easy-to-root Magnolia liliflora than hard-to-root Magnolia kobus, and the activity of auxin-like substances was much increased with auxin treatment. The increase in the growth promoting substances was markedly pronounced when rooting just started. The active growth substances decreased in the later stage of cutting, and certain inhibitory substances started appearing. Cestrum also showed physiologically similar growth promoting substances accompanying auxin-like active substances if auxin is treated, and some strong inhibitory substances seemed to appear in the later stage of cutting. 7) Mung-bean-rooting test indicated biologically that endogenous growth substances in Magnolia all promoted mung-bean rooting, and activity of the growth substances apparently stimulated mung-bean rooting with auxin more than without. Here auxin treatment seemed to give a rise to an increased activity of endogenous growth substances in cuttings. This activity was found much greater with either NAA or IBA than ethychlozate, and showed its peak of the activity when rooting first started taking place. Certain inhibitory substances for Avena coleoptile growth strongly promoted mung-bean rooting, and it was also much like in the case of Cestrum.

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개선된 효소소화법에 의한 고미로부터 쌀전분의 생산 및 특성 (Production and characterization of rice starch from stale rice using improved enzymatic digestion method)

  • 김이재;임송이;김현석
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.749-755
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    • 2021
  • 정미와 쇄미로부터 상업적 기준에 부합하는 쌀전분을 생산하는 효소소화법을 오래 묵은 쌀(고미)에 적용 가능한지를 조사하였다. 선행된 연구에서 다층 여과법을 채택한 효소소화법은 고미로부터 높은 조단백질 함량(3.6-4.1%)의 쌀전분이 배출되어 상업적으로 활용이 가능한 쌀전분을 생산할 수 없었다. 그래서 기존 효소소화법의 다층 여과법 대신에 효소반응 고미 침전물 상층부의 부드러운 층(쌀단백 잔류물, tailed 전분과 섬유소 등)을 흡입하여 제거하는 방식을 채택하여 개선된 효소소화법(iENZ, improved enzymatic digestion method)을 구축하였다. iENZ에 따른 고미전분의 조단백질 함량은 0.5-0.7%로, 알칼리침지법(AKL, akaline steeping method)에 따른 고미전분의 것과 유사하였으며 상업적인 생전분의 조단백질 함량 기준(<1%)을 충족하였다. 한편 iENZ에 따른 고미전분을 상업적인 쌀전분으로 활용할 수 있는지를 조사하기 위해 AKL과 iENZ에 따른 고미전분의 물리화학적 특성을 조사하였다. 고미전분들의 아밀로스 함량은 본 연구에 사용된 고미가 멥쌀로부터 유래되었다는 것을 가리킨다. AKL보다 iENZ에 따른 고미전분의 아밀로스 함량이 전반적으로 낮았는데, 이는 쌀이 오래 저장되면서 형성된 유리아미노산과 쌀전분의 아밀로스사이의 아밀로스-지질 복합체의 형성 때문이다. AKL과 iENZ에 의한 고미전분들은 전형적인 A형 결정 패턴을 보였으며, 추출정제법에 따른 X선 회절 패턴과 상대결정도의 차이는 관찰되지 않았다. iENZ에 따른 고미전분은 AKL에 의한 것보다 좁은 호화온도범위를 보이면서 높은 호화온도와 낮은 호화엔탈피를 나타내었다. 이것은 iENZ에 따라 고미로부터 쌀전분을 추출·정제하는 동안 고미전분 내에서 annealing이 일어났기 때문이다. iENZ에 의해 발생한 annealing은 고미전분의 팽윤력과 용해도를 낮췄으며, 페이스팅 점도 발달을 지연시키면서도 높은 수준의 페이스팅 점도를 형성하였다. 전반적으로 iENZ는 고미뿐만 아니라 정미와 쇄미에서도 고순도의 쌀전분을 생산할 수 있는 방법이었으며, 고미는 쌀전분 원료로 사용 가능하였다. iENZ는 쌀전분의 추출과 동시에 쌀전분을 물리적으로 변형하는 방법으로 생각되며, 이 방법에 따라 제조된 쌀전분은 쌀전분의 물리화학적 특성의 다양성을 확대할 수 있을 것으로 생각된다.

쇄미로부터 알칼리침지법과 효소소화법을 이용한 쌀전분의 생산 및 특성 (Production and characterization of rice starch from broken rice using alkaline steeping and enzymatic digestion methods)

  • 김이재;임송이;김현석
    • 한국식품과학회지
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    • 제53권6호
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    • pp.731-738
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    • 2021
  • 쌀전분 생산 원료로서 쇄미의 활용 가능성을 조사하기 위해 예산, 김포, 평택 지역의 미곡종합처리장들에서 얻은 대쇄미를 알칼리침지법과 효소소화법을 이용하여 쌀전분을 제조하고, 이들의 물리화학적 특성을 조사하였다. 쇄미의 조단백질 함량은 김포>평택>예산의 순서로 증가하였지만, 국내 주요 11품종 쌀의 조단백질 함량 범위를 초과하거나 미달하였다. 쇄미가루의 총 전분함량은 지역별 차이는 크지 않았으며, 정미의 총 전분 함량 범위내에 있어 쌀전분 생산 원료로 사용할 수 있다. 지역별 쇄미가루로부터 알칼리침지법과 효소소화법에 따라 제조된 쇄미전분의 조단백질 함량은 1% 내외로 상업적 생전분으로 활용이 가능 수준이었다. 아밀로스 함량은 지역별로 소폭 차이가 존재하였지만, 제조방법에 따른 유의적 차이는 관찰되지 않았다. 쇄미전분들의 형태학적 특성은 일반적인 쌀전분과 다르지 않았으며, 제조방법에 따른 구조적 변형은 관찰되지 않았다. X선 회절패턴은 모든 쇄미전분들에서 전형적인 A형 결정 배열을 나타내었으며, 제조방법에 따른 결정구조의 변형은 관찰되지 않았지만 상대결정도에 있어 차이가 존재하였다. 호화특성에 있어 알칼리침지법보다 효소소화법에 의한 쇄미전분들이 높은 호화개시온도 및 호화최고 온도와 좁은 호화온도범위를 나타내었다. 관찰된 상대결정도와 호화온도의 차이는 annealing이 효소소화법에 따른 쇄미전분에서 발생하였다는 것을 가리킨다. 팽윤력과 용해도는 알칼리침지법보다 효소소화법에 따른 쇄미전분에서 일반적으로 낮은 수준을 나타내었다. 페이스팅 점도 특성에 있어 알칼리침지법보다 효소소화법에 의한 쇄미전분은 페이스팅 점도의 발달이 지연되었으며, 높은 최고점도와 최저점도를, 낮은 붕괴점도, 최종점도와 치반점도를 나타내었다. 이와 같은 팽윤력, 용해도 및 페이스팅 점도의 차이는 효소소화법에 의한 쇄미전분들의 annealing 때문이다. 전체적인 결과를 종합하면, 쇄미는 쌀전분의 원료로 사용할 수 있으며, 효소소화법은 알칼리침지법에 따른 쌀전분의 팽윤력, 용해도, 호화특성 및 페이스팅 점도 특성과는 다른 쌀전분을 제조할 수 있을 것이다. 게다가 쌀전분의 높은 가격이 비싼 원료쌀과 높은 생산비용 때문임을 고려할 때, 쌀전분 원료로 쇄미의 사용에 따른 쌀전분 생산원가의 절감은 판매가격을 낮춰 쌀전분의 식품 및 비식품 산업적 활용도를 높일 수 있을 것이다.

2020년 3월 18일-20일 영동지역 강풍 사례 연구 (A Case Study of Strong Wind Event over Yeongdong Region on March 18-20, 2020)

  • 안보영;김유준;김백조;이용희
    • 한국지구과학회지
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    • 제42권5호
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    • pp.479-495
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    • 2021
  • 본 연구는 2020년 3월 18일부터 20일까지 영동지역에 강풍이 발생했던 사례(남고북저형, 대류권계면 접힘에 의해 급격하게 발달하는 저기압)의 종관 및 열역학적/운동학적특성을 조사하기 위해 AWS 관측 자료, 종관 일기도, ECMWF 재분석 자료, 레윈존데, 윈드프로파일러 자료를 이용하였다. 분석결과, 사례 기간 영동지역 5개소에서 관측된 최대 순간 풍속은 20 m s-1 이상으로 나타났으며 대관령(27.7 m s-1)에서 가장 강하게 나타났다. 종관분석에서는 남고북저형의 기압배치와 함께 영동지역으로 등압선의 모양이 사인(sin)파 형태를 보이며 강한 기압경도력에 의해 강풍이 발달하다가 3월 19일부터는 한반도 북부지역에서 하루 내에 19 hPa 이상의 기압 하강과 함께 발달하는 저기압에 의해 지속적인 강풍이 발달했다. 북강릉 단열선도에서 역전층의 고도는 하층 강풍대와 함께 산 정상의 약 1-3 km 고도에 위치하였고, 레윈존데 및 수직 측풍 장비(윈드프로파일러)의 연직 바람장 분석 결과와 일치함을 확인할 수 있었다. 특히 열역학적 및 운동학적 연직 분석에서, 하층에서 온위의 연직 경도에 의한 강한 바람과 대류권계면 접힘에 의한 위치 소용돌이도의 발달이 영동지역 강풍 발생에 큰 역할을 한 것으로 사료된다.

Size-exclusion Chromatography를 활용한 가공식품 중 폴리아크릴산나트륨 분석법 확립 (Analytical Method for Sodium Polyacrylate in Processed Food Products by Using Size-exclusion Chromatography)

  • 정은정;최유정;이근영;윤상순;임호수;김미경;김용석
    • 한국식품위생안전성학회지
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    • 제33권6호
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    • pp.466-473
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    • 2018
  • 가공식품에서 폴리아크릴산나트륨에 대한 분석 방법을 size-exclusion chromatography를 사용하여 개발하고 유통 중인 가공식품에 대해 모니터링 하였다. 분석조건에 대하여 GF-7M HQ column과 UV / VIS 검출기를 피크 모양과 선형성을 기준으로 선택하였으며, 유속, column oven 온도 및 이동상은 각각 0.6 mL/min, $45^{\circ}C$ 및 50 mM sodium phosphate buffer (pH 9.0)으로 선정되었다. 시료의 전처리를 위하여 pH 7.0의 50 mM sodium phosphate buffer로 $20^{\circ}C$, 150 rpm에서 3 시간 동안 추출하였다. 확립된 분석법을 검증한 결과 적절한 선택성을 나타내었으며, 검량선은 50~500 mg/L의 범위에서 선정되었고, 이때 검량선의 상관계수($R^2$)는 0.9985로 나타났다. 폴리아크릴산나트륨의 검출한계(LOD)는 10.95 mg/kg으로 정량한계(LOQ)는 33.19 mg/kg의 값을 얻었으며, 정밀도는 intra-day의 경우 3.0~8.3%를, inter day의 경우 1.3~2.6%로 확인되었다. 정확도는 intra-day의 경우 99.6~127.6%를 나타내었으며, interday의 경우 94.3~121.9%로 확인되었다. 유통 중인 가공식품 125품목을 대상으로 폴리아크릴산나트륨의 함유량을 분석한 결과 40품목에서 검출되었으며, 검출량은 식품첨가물공전의 규격인 0.2% 미만으로 검출되었다. 본 연구결과는 size-exclusion chromatography에 의한 분석방법이 가공식품에서 폴리아크릴산나트륨을 분석하는데 적용할 수 있는 적합한 방법이라는 것을 나타내었다.

Effect of micro-environment in ridge and southern slope on soil respiration in Quercus mongolica forest

  • Lee, Jae-Seok
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제42권4호
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    • pp.210-218
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    • 2018
  • Background: Soil respiration (Rs) is a major factor of the absorption and accumulation of carbon through photosynthesis in the ecosystem carbon cycle. This directly affects the amount of net ecosystem productivity, which affects the stability and sustainability of the ecosystem. Understanding the characteristics of Rs is indispensable to scientifically understand the carbon cycle of ecosystems. It is very important to study Rs characteristics through analysis of environmental factors closely related to Rs. Rs is affected by various environmental factors, such as temperature, precipitation, soil moisture, litter supply, organic matter content, dominant plant species, and soil disturbance. This study was conducted to analyze the effects of micro-topographical differences on Rs in forest vegetation by measuring the Rs on the ridge and southern slope sites of the broadly established Quercus mongolica forest in the central Korean area. Method: Rs, Ts, and soil moisture data were collected at the southern slope and ridge of the Q. mongolica forest in the Mt. Jeombong area in order to investigate the effects of topographical differences on Rs. Rs was collected by the closed chamber method, and data collection was performed from May 2011 to October 2013, except Winter seasons from November to April or May. For collecting the raw data of Rs in the field, acrylic collars were placed at the ridge and southern slope of the forest. The accumulated surface litter and the soil organic matter content (SOMC) were measured to a 5 cm depth. Based on these data, the Rs characteristics of the slope and ridge were analyzed. Results: Rs showed a distinct seasonal variation pattern in both the ridge and southern slope sites. In addition, Rs showed a distinct seasonal variation with high and low Ts changes. The average Rs measurements for the two sites, except for the Winter periods that were not measured, were $550.1\;mg\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ at the ridge site and $289.4\;mg\;CO_2m^{-2}h^{-1}$ at the southern slope, a difference of 52.6%. There was no significant difference in the Rs difference between slopes except for the first half of 2013, and both sites showed a tendency to increase exponentially as Ts increased. In addition, although the correlation is low, the difference in Rs between sites tended to increase as Ts increased. SMC showed a large fluctuation at the southern slope site relative to the ridge site, as while it was very low in 2013, it was high in 2011 and 2012. The accumulated litter of the soil surface and the SOMC at the depth range of 0~5 cm were $874g\;m^{-2}$ and 23.3% at the ridge site, and $396g\;m^{-2}$ and 19.9% at the southern slope site. Conclusions: In this study, Rs was measured for the ridge and southern slope sites, which have two different results where the surface litter layer is disturbed by strong winds. The southern slope site shows that the litter layer formed in autumn due to strong winds almost disappeared, and while in the ridge site, it became thick due to the transfer of litter from the southern slope site. The mean Rs was about two times higher in the ridge site compared to that in the southern slope site. The Rs difference seems to be due to the difference in the amount of litter accumulated on the soil surface. As a result, the litter layer supplied to the soil surface is disturbed due to the micro-topographical difference, as the slope and the change of the community structure due to the plant season cause heterogeneity of the litter layer development, which in turn affects SMC and Rs. Therefore, it is necessary to introduce and understand these micro-topographical features and mechanisms when quantifying and analyzing the Rs of an ecosystem.

고에너지 전자선을 조사한 피부의 세포막모델에서 공기 중의 O2-N2 혼합기체의 분리투과 특성 (Separation Permeation Characteristics of N2-O2 Gas in Air at Cell Membrane Model of Skin which Irradiated by High Energy Electron)

  • 고인호;여진동
    • 한국방사선학회논문지
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    • 제13권2호
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    • pp.261-270
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    • 2019
  • 본 논문에서는 고에너지 전자선(6MeV)을 조사한 피부의 세포막 모델에서 공기의 주요 구성성분인 $N_2-O_2$ 혼합기체가 압력차에 따른 투과도차의 변화를 나타내고 결국 $N_2-O_2$ 분리투과성의 변화로 나타내어 기체분자가 분리 전달되는 특성을 연구하였다. 이 실험에 사용한 재료로 피부의 세포막 모델은 polydimethyl siloxane (PDMS)분말을 polysulfone과 결합시킨 비다공성 복합막, 압축공기와 순도 99.9%인 산소, 질소기체통, 산소분석기(LC-700H, Japan), soap-bubble flow meter, wet-test meter, pressure regulator, back-pressure regulator, permeation cell, Linac 전자선 조사기 등을 사용하였다. 실험방법으로는 $N_2-O_2$ 기체투과 장치를 이용하여 피부세포막모델의 온도는 $36.5^{\circ}C$로 고정한 후에 기체의 온도도 $15^{\circ}C$로 고정하고 조작압력법위를 $1{\sim}6kg_f/cm^2$로 하며 각각 $1kg_f/cm^2$ 단위로 측정하였다. 방사선을 조사한 피부의 고분자막(세포막모델)에서 공기를 구성한 $N_2-O_2$ 혼합기체의 분자가 압력차에 따른 투과도차가 발생하여 피부세포에 비정상적으로 전달되는 과정을 실험을 한 결과 아래와 같은 결론을 추론하게 되었다. 피부의 고분자 막(세포막모델)에서 $N_2-O_2$ 혼합기체의 투과분리특성의 변화에 대하여 알아본 결과 방사선을 조사하지 않은 때 질소와 산소의 투과도 변화는 각각 $1.19{\times}10-4{\sim}2.43{\times}10^{-4}$$1.72{\times}10^{-4}{\sim}2.6{\times}10^{-4}[cm^3(STP)/cm^2{\cdot}sec{\cdot}cmHg]$이며 방사선조사로 질소와 산소의 투과도 변화는 각각 $0.19{\times}10^{-4}{\sim}0.56{\times}10^{-4}$$0.41{\times}10-4{\sim}0.76{\times}10^{-4}[cm^3(STP)/cm^2{\cdot}sec{\cdot}cmHg]$이며 4~10배 정도 낮아짐을 알 수가 있었고 방사선을 조사하지 않은 때 질소에 대한 산소의 이상분리인자 ${\alpha}^*$의 값은 1.32~0.42로 나타내었으며 방사선조사로 질소에 대한 산소의 이상분리인자 ${\alpha}^*$의 값은 0.237~0.125이며 4~5배 정도 낮아짐을 나타내었다. 또한, 압력차가 $1{\sim}6kg_f/cm^2$로 증가함에 따라서 작업변수인 cut가 0에 접근할수록 투과도상의 산소부화도는 증가하지만 반면에 압력비 Pr이 0에 가까워질수록 투과도상의 산소부화도는 방사선조사로 4~19배 정도 감소하였다. 방사선의 조사 유 무에 관계없이 압력차가 $1{\sim}6kg_f/cm^2$ 로 증가함에 따라서 질소, 산소 및 공기의 투과도는 증가하였지만 질소에 대한 산소의 선택성은 감소하였다.