• 제목/요약/키워드: Two step growth

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Biological soil crusts impress vegetation patches and fertile islands over an arid pediment, Iran

  • Sepehr, Adel;Hosseini, Asma;Naseri, Kamal;Gholamhosseinian, Atoosa
    • Journal of Ecology and Environment
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    • 제46권1호
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    • pp.31-40
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    • 2022
  • Background: Plant vegetation appears in heterogeneous and patchy forms in arid and semi-arid regions. In these regions, underneath the plant patches and the empty spaces between them are covered by biological soil crusts (moss, lichen, cyanobacteria, and fungi). Biological soil crusts lead to the formation and development of fertile islands in between vegetation patches via nitrogen and carbon fixation and the permeation of runoff water and nutrients in the soil. Results: The present study has investigated the association of biological soil crusts, the development of fertile islands, and the formation of plant patches in part of the Takht-e Soltan protected area, located in Khorasan Razavi Province, Iran. Three sites were randomly selected as the working units and differentiated based on their geomorphological characteristics to the alluvial fan, hillslope, and fluvial terrace landforms. Two-step systematic random sampling was conducted along a 100-meter transect using a 5 m2 plot at a 0-5 cm depth in three repetitions. Fifteen samplings were carried out at each site with a total of 45 samples taken. The results showed that the difference in altitude has a significant relationship with species diversity and decreases with decreasing altitude. Results have revealed that the moisture content of the site, with biocrust has had a considerable increase compared to the other sites, helping to form vegetation patterns and fertile islands. Conclusions: The findings indicated that biological crusts had impacted the allocation of soil parameters. They affect the formation of plant patches by increasing the soil's organic carbon, nitrogen, moisture and nutrient content provide a suitable space for plant growth by increasing the soil fertility in the inter-patch space.

반응성 화학기상증착법에 의해 다결정실리콘 위에 직접성장된 $CoSi_2$ 층의 열적안정성의 개선 (Improvement of Thermal Stability of In-situ Grown CoSi$_2$ Layer on Poly-Si Using Reactive Chemical Vapor Deposition)

  • 이희승;이화성;안병태
    • 한국재료학회지
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    • 제11권8호
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    • pp.641-646
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    • 2001
  • $650^{\circ}C$에서 Co(η$^{5}$ $V_{5}$ $H_{5}$ ) (CO)$_2$의 반웅성.화학기상증착법에 의해 도핑되지 않은 다결정실리콘 위에 $CoSi_2$충이 직접 (in-situ) 성장되었고 이 $CoSi_2$층들의 열적안정성을 $800~1000^{\circ}C$의 온도구간에서 조사하였다. 직접 성장 방법에 의해 성장된 $CoSi_2$충은 표면에 평행한 (111) 면의 면적이 큰 결정립들을 가지는 반면에, $CoSi_2$가 먼저 형성되고 $CoSi_2$로 상변태되는 기존의 두단계 성장 방법에 의해 성장된 CoSi$_2$충은 표면에 평행한 (111) 면을 가지는 결정립들이 거의 없었다. 직접 성장 방법에 의해 성장된 $CoSi_2$층의 열적 안정성은 기존의 두 단계 성장 방법에 의해 성장된 $CoSi_2$층의 열적안정성보다 개선되어 열화 온도가 $100^{\circ}C$정도 더 높았다. 큰 결정립의 다결정실리론 기판 위에서 직접 성장된 $CoSi_2$충은 $950^{\circ}C$에서 열처리한 후에도 안정했다. 직접 성장에 의한 열적 안정성의 개선 효과는 다결정실리콘 기판의 결정립의 크기가 작을 때 두드러졌다. 직접 성장된 $CoSi_2$층의 열적 안정성 개선의 주된 원인은 다결정실리콘의 각 결정립들 위에 유사에피 성장을 하면서 자라난 $CoSi_2$ 결정립들이 균일한 $CoSi_2$층을 형성하여 이것이 계의 계면에너지를 낮추기 때문이라고 사료된다.

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Insulin-like Growth Factor Systems의 생식기능에서의 역할;자궁편 (Roles of the Insulin-like Growth Factor System in the Reproductive Function;Uterine Connection)

  • 이철영
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제23권3호
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    • pp.247-268
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    • 1996
  • 여포와 난포의 성숙, 배란과 착상, 임신의 유지와 태아의 성장 발달, 분만 및 유선발육과 비유 등 일련의 생식현상에서 있어서 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용이 중추적인 역할을 한다는 사실은 오래 전부터 알려져왔다. 그러나 이러한 일련의 현상에 고전적인 호르몬 외에도 다수의 성장인자가 관여되고 있음이 최근의 연구 결과 밝혀지고 있다. 생식기관에서 성장인자들은 대부분 autocrine/paracrine mode로 작용하여, 성선자극호르몬과 스테로이드 호르몬의 작용을 매개하거나 이들 호르몬 등과 교호적인 작용(synergy)을 한다. 생식기관 내 insulin-like growth factor(IGF) system은 최근 가장 활발히 연구된 분야 중의 하나로 생식현상의 전반에 걸쳐 중요한 역할을 하고 있음이 밝혀졌다. 본 지면에서는 IGF system에 관한 개괄적인 정보를 소개하고 현재까지 보고된 intrauterine IGF system에 관한 연구를 요약하고자 한다. IGF family는 IGF-I과 IGF-II ligands, 두종류의 IGF receptors(수용체), 그리고 지금까지 발견된 6종류의 IGF-binding proteins(IGFBPs)로 이루어져 있다. IGF-I과 IGF-II는 proinsulin과 상동한 구조를 가진 peptide로서 포도당과 아미노산 운반을 자극하는 등 insulin과 유사한 작용을 한다. 이 외에도 IGFs는 세포분열촉진제(mitogens)로서 여러 형태의 세포에 걸쳐 세포증식을 자극하고, 세포의 분화(differentiation)과 세포기능의 발현에 관여한다. IGFs는 간과 주로 messenchymal cells에서 발현되어 endocrine mode는 물론 autocrine/paracrine mode로 거의 모든 조직에 작용한다. IGF 수용체는 두종류가 알려져 있는데 type I IGF receptor는 tyrosine kinase로서 IGF-I과 IGF-II에 공히 high-affinity를 나타내고, 상기한 대부분의 IGFs의 작용을 매개한다. Type II IGF receptor 혹은 IGF-II/mannose-6-phosphate receptor는 두개의 서로 다른 binding sites를 가지고 있는데 IGF-II binding site는 IGF-II에만 high-affinity를 나타낸다. Type II IGF receptor의 주요 역할은 IGF-II를 lysosomal targeting하여 ligand를 파괴하는데 있다. 체액 속의 IGFs는 대부분 IGFBP에 결합되어 있다. IGFBPs는 IGF의 저장/운반체 혹은 IGF 작용을 조절하는 역할을 하는 것으로 알려져 있으나 개개 IGFBP의 역할에 대해서는 지극히 제한된 정보만이 알려져 있다. IGFBPs의 IGF ligands에의 affinity는 IGF receptors의 IGFs에의 affinity보다 크기 때문에 대부분의 in vitro 상황 하에서 IGFBPs는 IGF 작용을 억제한다. IGFBP에 결합되어 있는 IGF가 어떤 기작에 의해 IGFBP로부터 분리되어 IGF receptor에 도달하는지는 알려지지 않고 있으나, 혈액과 조직액에 들어있는 불특정 IGFBP protease activity는 IGF의 방출과정에서 일역을 하는 것으로 믿어지고 있다. 최근 연구보고에 의하면 특정 in vitro 상황 하에서 IGFBP-1, -3, -5 등은 IGF와 무관한 작용도 있다는 증빙이 있어 IGF system의 또 다른 차원을 예고하고 있다. IGF family members의 mRNAs & proteins는 영장류, 설치류 및 가축의 자궁조직과 수태물(conceptus)에서 발현되어 자궁과 태아의 성장 발달에 중요한 역할을 한다. 자궁조직의 IGF system의 발현은 성선호르몬, 국소 생리조절인자 등에 의해 발현시기와 장소의 특이성이 결정되며, 발현된 IGFs와 IGFBPs는 autocrine/paracrine mode로 자궁조직에 작용하기도 하고, 자궁강에 분비되어 수태물의 성장 발달에 관여한다. 착상을 전후하여 수태물에서도 IGF system이 발현되는데 개개 IGF family member의 발현 시기는 모체로부터 유래된 mRNA의 유무, 수태물 자체의 genetic programming, 모체와의 상호작용 등에 의해 결정되고, IGFs의 작용 부위 역시 시간(생리적 상태)과 장소의 특이성이 있다. 이와같이 conceptus IGF system의 발현이 시간적, 공간적으로 조절되고있다는 사실은 IGFs가 수태물의 성장 발달에 일역을 한다는 가설을 간접적으로 지지해 준다. 자궁조직과 수태물에서 발현된 IGFs는 세포의 증식과 분화, 포도당과 아미노산의 운반과 단백질합성, placental lactogen과 prolactin 등과 같은 유선자극호르몬의 생성을 자극하고 스테로이드 호르몬의 합성에도 관여한다. 태아의 성장 발달에 있어서 IGFs의 역할은 embryo의 IGF-I, IGF-II, 혹은 IGF receptor gene을 homologous recombination technique에 의해 파괴(gene targeting)하여을 때의 결과로써 입증되었다. 생쥐의 IGF and/or IGF-II gene 혹은 IGF receptor gene을 파괴했을 때 출생 전후 모두 성장 발달이 지연되며 출생시 무게는 정상치의 30-60% 수준에 머물고, 특히 type I IGF receptor gene 혹은 IGF-I과 IGF-II genes를 모두 파괴했을 경우에는 출생 후 곧 치사한다. 자궁 내의 IGFBPs는 IGF ligands를 자궁 내에 제한시키거나 IGFs의 receptor binding을 억제하는 negative regulators 역할을 하는 것으로 믿어지고 있다. 그러나 영장류의 자궁에서 IGFBP-I과 같은 특정 IGFBP는 IGFs보다 월등히 많은 양이 발현 분비되고 있는 것으로 추산되고 있으며, 또한 이 단백질은 모체탈락막세포에서 분비되는 주요 단백질 중의 하나라는 점을 감안할 때 IGFBP-I이 IGF과 무관한 작용이 있을 가능성도 배제할 수 없다. 따라서 IGFBPs의 역할 규명은 IGF system을 이해하는데 중요한 부분을 차지하고 있어 향후 이 분야의 연구에 많은 기대와 촛점이 모여지고 있다.

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2차원 Bravais Lattice를 가지는 나노 패턴 제조 및 광결정 효과를 가지는 ZnO 나노 기둥 성장 (Fabrication of 2D Bravais Nano Pattern and Growth of ZnO Nano Rods with Photonic Crystal Effect)

  • 김태언;문종하;김선훈;김두근;김진혁
    • 한국재료학회지
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    • 제21권12호
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    • pp.697-702
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    • 2011
  • Two-dimensional (2D) nano patterns including a two-dimensional Bravais lattice were fabricated by laser interference lithography using a two step exposure process. After the first exposure, the substrate itself was rotated by a certain angle, $90^{\circ}$ for a square or rectangular lattice, $75^{\circ}$ for an oblique lattice, and $60^{\circ}$ for a hexagonal lattice, and the $90^{\circ}$ and laser incident angle changed for rectangular and the $45^{\circ}$ and laser incident angle changed for a centered rectangular; we then carried out a second exposure process to form 2D bravais lattices. The band structure of five different 2D nano patterns was simulated by a beam propagation program. The presence of the band-gap effect was shown in an oblique and hexagonal structure. The oblique latticed ZnO nano-photonic crystal array had a pseudo-bandgap at a frequency of 0.337-0.375, 0.575-0.596 and 0.858-0.870. The hexagonal latticed ZnO nano-crystallite array had a pseudo-bandgap at a frequency of 0.335-0.384 and 0.585-0.645. The ZnO nano structure with an oblique and hexagonal structure was grown through the patterned opening window area by a hydrothermal method. The morphology of 2D nano patterns and ZnO nano structures were investigated by atomic force microscopy and scanning electron microscopy. The diameter of the opening window was approximately 250 nm. The height and width of ZnO nano-photonic crystals were 380 nm and 250 nm, respectively.

High quality topological insulator Bi2Se3 grown on h-BN using molecular beam epitaxy

  • Park, Joon Young;Lee, Gil-Ho;Jo, Janghyun;Cheng, Austin K.;Yoon, Hosang;Watanabe, Kenji;Taniguchi, Takashi;Kim, Miyoung;Kim, Philip;Yi, Gyu-Chul
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2016년도 제50회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.284-284
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    • 2016
  • Topological insulator (TI) is a bulk-insulating material with topologically protected Dirac surface states in the band gap. In particular, $Bi_2Se_3$ attracted great attention as a model three-dimensional TI due to its simple electronic structure of the surface states in a relatively large band gap (~0.3 eV). However, experimental efforts using $Bi_2Se_3$ have been difficult due to the abundance of structural defects, which frequently results in the bulk conduction being dominant over the surface conduction in transport due to the bulk doping effects of the defect sites. One promising approach in avoiding this problem is to reduce the structural defects by heteroepitaxially grow $Bi_2Se_3$ on a substrate with a compatible lattice structure, while also preventing surface degradation by encapsulating the pristine interface between $Bi_2Se_3$ and the substrate in a clean growth environment. A particularly promising choice of substrate for the heteroepitaxial growth is hexagonal boron nitride (h-BN), which has the same two-dimensional (2D) van der Waals (vdW) layered structure and hexagonal lattice symmetry as $Bi_2Se_3$. Moreover, since h-BN is a dielectric insulator with a large bandgap energy of 5.97 eV and chemically inert surfaces, it is well suited as a substrate for high mobility electronic transport studies of vdW material systems. Here we report the heteroepitaxial growth and characterization of high quality topological insulator $Bi_2Se_3$ thin films prepared on h-BN layers. Especially, we used molecular beam epitaxy to achieve high quality TI thin films with extremely low defect concentrations and an ideal interface between the films and substrates. To optimize the morphology and microstructural quality of the films, a two-step growth was performed on h-BN layers transferred on transmission electron microscopy (TEM) compatible substrates. The resulting $Bi_2Se_3$ thin films were highly crystalline with atomically smooth terraces over a large area, and the $Bi_2Se_3$ and h-BN exhibited a clear heteroepitaxial relationship with an atomically abrupt and clean interface, as examined by high-resolution TEM. Magnetotransport characterizations revealed that this interface supports a high quality topological surface state devoid of bulk contribution, as evidenced by Hall, Shubnikov-de Haas, and weak anti-localization measurements. We believe that the experimental scheme demonstrated in this talk can serve as a promising method for the preparation of high quality TI thin films as well as many other heterostructures based on 2D vdW layered materials.

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국내 승인 LM면화의 자연환경 모니터링을 위한 multiplex PCR 개발 (Multiplex PCR method for environmental monitoring of approved LM cotton events in Korea)

  • 조범호;설민아;신수영;김일룡;최원균;엄순재;송해룡;이중로
    • Journal of Plant Biotechnology
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    • 제43권1호
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    • pp.91-98
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    • 2016
  • 면화(cotton)는 섬유를 수확하고, 면실유는 식용으로 가공 후 남은 것은 다시 사료로 이용되어 다방면으로 다양하게 활용되는 작물이다. LM 면화는 옥수수, 대두, 캐놀라와 달리 아시아권(중국, 인도 등)에서 가장 많이 재배되고 있으며, 우리나라는 2013년까지 세계 1위의 LM 면실(사료용) 수입국이며, 세계 4위의 면실박 수입국으로 해마다 증가하는 LM 면화의 수입량과 맞물려 유통 및 소비과정에서의 비의도적으로 유출 가능성이 증가함에 따라 LM 면화의 자연생태계 위해성 평가 및 안전관리가 요구된다. 본 연구에서는 국내 수입 승인 LM 면화 6개 이벤트(MON15985, MON531, GHB614, LLCOTTON25, MON88913, MON1445)의 동시증폭 검출법(multiplex PCR)을 개발하여 보다 신속하고 명확한 검출기법을 확립하고자 하였다. 최적 multiplex PCR 반응 조건은 2개 LM 면화 이벤트 MON15985 (214 bp), MON531 (270 bp)와 4개 LM 면화 이벤트 GHB614 (119 bp), LLCOTTON25 (164 bp), MON88913 (276 bp), MON1445 (389 bp)가 한번의 반응에 명확하게 검출되는 최적 반응 조건 및 primer 반응 농도의 조절을 통해 서로 다른 생성물 크기로 명확히 구분되도록 하였고, 최적 primer 농도는 반응액 최종농도 0.2~0.66 pmol로 primer 쌍 마다 각각 다른 최적 농도 조합의 cocktail을 만들어 활용하였다. Duplex PCR 반응 조건은 초기 $95^{\circ}C$ 5분 반응 후, $95^{\circ}C$ 15초, $55^{\circ}C$ 20초 15회 반응하고, 다시 $95^{\circ}C$ 15초, $60^{\circ}C$ 20초 25회 반응하였을 때 최적 검출이 이루어졌고, tetraplex PCR 반응 조건은 $95^{\circ}C$ 5분 반응 후, $95^{\circ}C$ 15초, $60^{\circ}C$ 20초 50회 반응하였을 때 최적 검출이 이루어졌다. 본 연구에서 개발된 multiplex PCR 검출법은 국내 수입 유통 LM 면화의 자연환경 모니터링에 활용함에 있어 요구되는 연구인력, 시간 및 비용을 보다 효율적으로 개선하는데 적용될 수 있을 것으로 사료된다.

로티퍼 Brachionus rotundiformis와 코페포다 Apocyclops sp.의 혼합 배양 (Combination Culture of Rotifer Brachionus rotundiformis and Copepod Apocylops sp.)

  • 정민민;노섬
    • 한국양식학회지
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    • 제11권4호
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    • pp.449-455
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    • 1998
  • 능성어와 같은 고급해산어의 양식에 대한 연구가 활발히 진행되고 있지만, 부화후 섭이 개시 직후의 자어의 구경이 작은 이유 때문에 현재 배양하고 있는 로티퍼 보다 소형의 먹이 생물이 요구되고 있다. 이 실험에서는 이와 같은 현실적인 요구사항에 부응하여 다양한 사이즈의 먹이 생물을 이용 가능하도록 하는 것을 목적으로 S형 로티퍼B. rotundiformis와 자유 유영형의 사이 크로포이다의 코페포다 Apocyclops sp.에게 T. suecica를 먹이로 급이하면서 두종을 혼합 배양하였다. 실험조건은 수온 25${\circ}C$, 염분 22ppt, 배양수량은 50ml의 비이커에 사육수 40ml, 실험기간 16일간, 2일마다 전 개체수를 계수하면서 암흑조건하에서 배양했다. 단독 배양구의 코페포다 Apocyclops는 실험기간 동안에 계속 대수증식을 하여 평균 최고 밀도는 12개체/ml에 달하였다. 더욱이 코페포다 Apocyclops의 증식은 코페포다 Apocyclops 단독 배양의 경우보다도 로티퍼 b. rotundiformis 와 혼합 배양했을때가 탁월한 증식을 보였다(최고 밀도는 20.15${\pm}$4.45개체/ml). 특히 로티퍼와 Apocyclops의 혼합 배양구에서 노플리우스의 개체수는 9.88${\pm}$1.38개체/ml로서 코페포다 Apocyclops 단독배양의 경우와 비교하면 약 2배 이상의 증식을 보였다. 그러나, 로티퍼 B. rotundiformis의 증식은 단독 배양에 비하여 코페포다 Apocyclops와 혼합 배양함으로서 그 증식이 크게 억제되었다. 먹이로서 급이한 T. suecica는 로티퍼 B. rotundiformis 단독 배양구와 코페포다 Apocyclops와의 혼합 배양구에서는 실험 개시 후 10일째부터 잔존량을 거의 관찰할 수 없었다. 그러나, 코페포다 Apocyclops는 적극적으로 T. suecica을 섭이하지는 않았다. 즉, 로티퍼와 코페포다간의 먹이 경쟁관계는 관찰할 수 없었다. 이 연구에서는 소구경 어종의 종묘 생산 초기과정에서 자어의 기아현상으로 인한 초기 대량 폐사와 같은 문제점을 해결하기 위하여 일반적으로 배양중인 로티퍼(사이즈180${\mu}$m 전후) 보다 더 적은 사이즈의 먹이 생물을 검색하기 위한 한 방법으로서 소구경 어종들이 요구하고 있는 먹이생물의 사이즈, 즉 150${\mu}$m 전후의 노플리우스가 생산 가능한 코페포다 Apocyclops를 로티퍼와 혼합 배양하였다. 이와 같이 다양한 사이즈의 먹이생물을 혼합배양하여 사육 대상 자치어에게 먹이로서 급이 가능하다면, 소구경 어종이 요구하는 사이즈의 문제는 극복 가능할 것이다. 뿐만 아니라, 사이즈 280${\mu}$m 전후의 대형 로티퍼(B. plicatilis)와 부화직후의 알테미아 유생(사이즈 950${\mu}$m)을 사용하고 있는 현재의 먹이 생물 급이 계열에서 요구되는 중간 사이즈 (사이즈300-500${\mu}$m 전후) 먹이생물의 공급도 해결 가능할 것으로 생각된다.

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캄보디아의 물류 기반시설에 관한 탐색적 연구 : 그 쟁점과 해결방안 (An Exploratory Study on Logistics Infrastructures in Cambodia : Current Issues and Future Solutions)

  • ;김종칠
    • 통상정보연구
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    • 제16권4호
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    • pp.333-362
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    • 2014
  • 본 연구는 현재 한국기업들의 캄보디아에 진출이 증가하고 있는 시점에서 캄보디아의 물류발전의 제한적인 문제점을 발견하고 해결책을 제시하고자 탐색적 연구를 시도하였다. 현재까지 국내연구논문에서 캄보디아에 대한 물류연구는 전무하다시피 열악한 실정이며 동남아시아의 시장정보차원에서 물류상황에 대한 문제점과 그 해결방안을 소개하는 것도 매우 의미가 있을 것으로 판단된다. 본 연구는 첫 번째로 문헌연구는 물류 및 수송, 사회기반시설과 경제성장 그리고 경제성장에서 물류의 중요성과 빈곤감소 사이의 관계를 포함되도록 제한하여 실시하였다. 다음 단계에서는 물류영역의 촉진 원인으로 수송 기반시설과 관련된 사항을 확인하였으며 비용과 시간(time-cost analysis)에 관한 사례연구를 통하여 캄보디아 내의 물류비용과 관련된 몇 가지 주제를 주변국(태국과 베트남)과 비교하였다. 시간과 비용 분석 결과, 캄보디아의 물류비용은 태국과 베트남에 비하여 상당히 높은 것으로 파악되었으며 수출과 무역절차 간소화와 관련한 두 가지 사례연구를 통하여 몇 가지 물류 문제점을 발견 할 수 있었다. 참가자들은 원산지 증명서의 발급, 계약서에 관련된 정보의 유용성, 법률, 규칙과 규정 국경 검문소에서 절차, 물류서비스 제공자의 영업시간 그리고 더딘 진행과 관련된 몇 가지 문제점을 제기 하였다. 본 연구는 캄보디아의 수송기반 시설과 물류영역과 관련된 현재의 문제점에 답하기 위한 몇 가지 적절한 해결책을 탐색적 연구결과로 제안하고 한국기업들에게 정책적 시사점을 제공하고자 하였다.

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버퍼 층을 이용한 RF 마그네트론 스퍼터 방법에 의한 Al:ZnO 박막의 성장 (Characterization of Al-Doped ZnO Thin Film Grown on Buffer Layer with RF Magnetron Sputtering Method)

  • 노영수;박동희;김태환;최지원;최원국
    • 한국진공학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.213-220
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    • 2009
  • Al이 도핑된 투명 전도성 Al:ZnO (AZO) 박막에 대한 RF magnetron sputtering 증착 법을 이용한 저온 최적공정조건을 연구하였다. 투명전극 재료로써의 AZO 박막의 전기적, 결정학적 물성을 최대한 향상시키기 위해서, in-situ상태에서 유리기판상에 최적화된 증착 조건의 AZO 버퍼 층을 삽입하는 이중박막 구조를 제작하였다. RF 인가 전력 $50{\sim}60\;W$에서 증착된 버퍼층 위에 120 W의 RF 전력에서 성장한 AZO 박막의 경우, 비저항 $3.9{\times}10^{-4}{\Omega}cm$, 전하 캐리어농도 $1.22{\times}10^{21}/cm^3$, 홀 이동도 $9.9\;cm^2/Vs$의 전기적 특성을 보였다. 이러한 결과는 버퍼 층이 없는 기존의 단일 구조와 비슷하나, 전기적 비저항 특성을 약 30% 정도 향상시킬 수 있었으며, 전기적 특성의 향상 원인을 $Ar^+$ 이온의 입사 에너지의 변화에 따른 버퍼 층의 압축응력과 결정화 정도와의 의존성으로 설명하였다.

Evaluation of Macroporous and Microporous Carriers for CHO-K1 Cell Growth and Monoclonal Antibody Production

  • Rodrigues, Maria Elisa;Costa, Ana Rita;Fernandes, Pedro;Henriques, Mariana;Cunnah, Philip;Melton, David W.;Azeredo, Joana;Oliveira, Rosario
    • Journal of Microbiology and Biotechnology
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    • 제23권9호
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    • pp.1308-1321
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    • 2013
  • The emergence of microcarrier technology has brought a renewed interest in anchorage-dependent cell culture for high-yield processes. Well-known in vaccine production, microcarrier culture also has potential for application in other fields. In this work, two types of microcarriers were evaluated for small-scale monoclonal antibody (mAb) production by CHO-K1 cells. Cultures (5 ml) of microporous Cytodex 3 and macroporous CultiSpher-S carriers were performed in vented conical tubes and subsequently scaled-up (20 ml) to shake-flasks, testing combinations of different culture conditions (cell concentration, microcarrier concentration, rocking methodology, rocking speed, and initial culture volume). Culture performance was evaluated by considering the mAb production and cell growth at the phases of initial adhesion and proliferation. The best culture performances were obtained with Cytodex 3, regarding cell proliferation (average $1.85{\pm}0.11{\times}10^6$ cells/ml against $0.60{\pm}0.08{\times}10^6$ cells/ml for CultiSpher-S), mAb production ($2.04{\pm}0.41{\mu}g/ml$ against $0.99{\pm}0.35{\mu}g/ml$ for CultiSpher-S), and culture longevity (30 days against 10-15 days for CultiSpher-S), probably due to the collagen-coated dextran matrix that potentiates adhesion and prevents detachment. The culture conditions of greater influence were rocking mechanism (Cytodex 3, pulse followed by continuous) and initial cell concentration (CultiSpher-S, $4{\times}10^5$ cells/ml). Microcarriers proved to be a viable and favorable alternative to standard adherent and suspended cultures for mAb production by CHO-K1 cells, with simple operation, easy scale-up, and significantly higher levels of mAb production. However, variations of microcarrier culture performance in different vessels reiterate the need for optimization at each step of the scale-up process.