• 제목/요약/키워드: biomass characteristic

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초임계유체를 이용한 바이오디젤연료의 제조기술 (Synthesis of Biodiesel Using Supercritical Fluid)

  • 이윤우;송은석;김화용
    • 청정기술
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    • 제11권4호
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    • pp.171-179
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    • 2005
  • 바이오디젤은 동물성 또는 식물성 유지를 알코올과 반응시켜 생성된 물질로서 경유와 유사한 특성을 가지고 있어 기존 제품에 혼합하여 연료로 사용하고 있으며 대기오염을 감소시키는 효과와 재생 가능한 바이오매스로부터 생산된다는 장점을 가지고 있다. 기존의 알칼리 또는 산성 촉매를 사용하는 공정에 비하여 초임계 상태의 메탄올을 사용하여 바이오디젤을 제조하는 공정은 반응시간이 짧고 촉매를 사용하지 않아 분리/정제 공정이 단순하여 경제적이기 때문에 최근 많은 연구가 진행되고 있다. 특히, 국내의 경우 연간 20만톤의 폐식용유가 발생하고 있기 때문에 이의 재활용 방안으로 국내 고유의 초임계 공정이 상업화 될 경우 막대한 에너지 회수와 이산화탄소 저감 그리고 환경 개선 효과를 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

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Symbiotic Microorganisms in Aphids (Homoptera, Insecta): A Secret of One Thriving Insect Group

  • Ishikawa, Hajime
    • Animal cells and systems
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    • 제5권3호
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    • pp.163-177
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    • 2001
  • Most, if not all, aphids harbor intracellular bacterial symbionts, called Buchnera, in their bacteriocytes, huge cells differentiated for this purpose. The association between Buchnera and aphids is so intimate, mutualistic and obligate that neither of them can any longer reproduce independently. Buchnera are vertically transmitted through generations of the host insects. Evidence suggests that Buchnera were acquired by a common ancestor of aphids 160-280 million years ago, and have been diversified, since then, in parallel with their aphid hosts. Molecular phylogenetic analyses indicate that Buchnera belong to the g subdivision of the Proteobacteria. Although Buchnera are close relatives of Escherichia coli, they contain move than 100 genomic copies per cell, and their genome size is only one seventh that of E. coli. The complete genome sequence of Buchnera revealed that their gene repertoire is quite different from those of parasitic bacteria such as Mycoplasma, Rickettsia and Chlamydia, though their genome sizes have been reduced to a similar extent. Whereas these parasitic bacteria have lost most genes for the biosynthesis of amino acids, Buchnera retain many of them. In particular, Buchnera's gene repertoire is characteristic in the richness of the genes for the biosynthesis of essential amino acids that the eukaryotic hosts are not able to synthesize, reflecting a nutritional role played by these symbionts. Buchnera, when housed in the bacteriocyte, selectively synthesize a large amount of symbionin, which is a homolog of GroEL, the major stress protein of E. coli. Symbionin not only functions as molecular chaperone, like GroEL, but also has evolutionarily acquired the phosphotransferase activity through amino acid substitutions. Aphids usually profit from Buchnera's fuction as a nutritional supplier and, when faced with an emergency, consume the biomass of Buchnera cells as nutrient reserves.

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산림부문의 국가온실가스 배출·흡수계수 개발 필요 우선순위 및 정량평가 방법론 (Priority for Developing Emission Factors and Quantitative Assessment in the Forestry Sector)

  • 한승현;이선정;장한나;김성준;김래현;전의찬;손요환
    • 한국기후변화학회지
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    • 제8권3호
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    • pp.239-245
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    • 2017
  • This study aimed to suggest priority for developing emission factor (EF) and to develop the methodology of quantitative assessment of EF in the forestry sector. Based on the stock-difference method, 17 kinds of EFs (27 EFs based on forest types) were required to calculate the carbon emission in the forestry sector. Priority for developing EFs followed the standards, which is a development plan by the government agency, importance of carbon stock for greenhouse gas, and EFs by the species. Currently, the most urgent development of EFs was carbon fraction in biomass and carbon stock in dead wood. Meanwhile, the quantitative assessment of EF consisted of 7 categories (5 categories of compulsory and 2 categories of quality evaluation) and 12 verification factors. Category in compulsory verification consisted of administrative document, determination methodology of emission factors, emission characteristic, accuracy of measurement and analysis, and data representative. Category in quality evaluation consisted of data management and uncertainty estimates. Based on the importance of factors in the verification process, each factor was scored separately, however, the score needs to be coordinated by the government agency. These results would help build a reliable and accurate greenhouse gas inventory report of Korea.

Pretreatments of Broussonetia papyrifera: in vitro assessment on gas and methane production, fermentation characteristic, and methanogenic archaea profile

  • Dong, Lifeng;Gao, Yanhua;Jing, Xuelan;Guo, Huiping;Zhang, Hongsen;Lai, Qi;Diao, Qiyu
    • Animal Bioscience
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    • 제35권9호
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    • pp.1367-1378
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    • 2022
  • Objective: The present study was conducted to examine the gas production, fermentation characteristics, nutrient degradation, and methanogenic community composition of a rumen fluid culture with Broussonetia papyrifera (B. papyrifera) subjected to ensiling or steam explosion (SE) pretreatment. Methods: Fresh B. papyrifera was collected and pretreated by ensiling or SE, which was then fermented with ruminal fluids as ensiled B. papyrifera group, steam-exploded B. papyrifera group, and untreated B. papyrifera group. The gas and methane production, fermentation characteristics, nutrient degradation, and methanogenic community were determined during the fermentation. Results: Cumulative methane production was significantly improved with SE pretreatment compared with ensiled or untreated biomass accompanied with more volatile fatty acids production. After 72 h incubation, SE and ensiling pretreatments decreased the acid detergent fiber contents by 39.4% and 22.9%, and neutral detergent fiber contents by 10.6% and 47.2%, respectively. Changes of methanogenic diversity and abundance of methanogenic archaea corresponded to the variations in fermentation pattern and methane production. Conclusion: Compared with ensiling pretreatment, SE can be a promising technique for the efficient utilization of B. papyrifera, which would contribute to sustainable livestock production systems.

HGM 적용을 통한 하도습지의 기능평가 제고 방안 연구 (Improvement of Functional Assessment for Riverine Wetlands using HGM Approach)

  • 염정헌;김태성
    • 한국습지학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.378-385
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    • 2016
  • 본 연구는 유수역에 적용 시 효율성을 높일 수 있는 HGM(Hydrogeomorphic) 기능 평가 틀을 제안 하였고, 이와 더불어 유수역에 적합한 기준습지를 습지보호지역 중 유수역에 해당되는 곳에 적용함으로써 기준습지의 활용성 제고를 목적으로 하였다. 기능평가는 기존의 HGM 평가 틀을 기반으로 하였으나, 유수역의 특성을 반영하여 수문학적, 생지화학적, 식물서식처, 동물서식처 기능에 따른 총 10개 항목의 기능지수(Functional Capacity Index, FCI)를 산정하였다. 유수역에 적합한 기능평가 틀의 각 항목별 지수를 하도 습지보호지역인 2개소의 습지에 적용해 본 결과 인공호안 하도습지인 담양하천습지는 제외지내 식생 분포 면적비율, 단위면적당 식물종수, 버드나무 분포 면적비율 등의 값이 높게 분석되었고, 이들 변수 값이 반영된 양분 순환(947,668.00), 식물종풍부도 및 특징적인 식생 군집 유지(6.39), 서식처의 공간구조적 유지(11.00) 등의 기능지수 값이 상대적으로 높게 분석되었다. 자연호안 하도습지인 한반도습지는 담양하천습지에 비해 하천 규모가 크고, 생물종다양성과 관련된 변수값이 높았으며, 이와 관련된 에너지 감쇄(17,805.16), 지표하 저류(0.54), 이입된 원소와 화합물 제거(103,052.73), 잔재생체량 유지(2.31), 산포 및 연결성 유지(6.50), 저서성무척추동물의 종다양성(1.60), 척추동물의 종다양성 및 종수(2.52/ 151.50) 등에서 기능지수 값이 상대적으로 높게 분석되었다.

한발 기간에 따른 콩의 생육 특성과 수량 분배 양상 (Duration of Drought Stress Effects on Soybean Growth Characteristic and Seed Yield Distribution Patterns)

  • 이윤호;상완규;조정일;서명철
    • 한국농림기상학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.269-276
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    • 2019
  • 본 연구는 지구온난화로 인한 콩 생육기간 중 한발기간에 따른 생육 특성과 수량 구성요소 변화에 대한 연구 결과로서 대조구에 비하여 VS와 FS는 수량에 직접적인 영향을 주었다. 한발은 잎의 노화를 가속하여 LAI, 잎 질소 농도 및 잎 건물중이 감소하였다. 이러한 결과 품종과 한발 기간이 LAI, 잎 질소 농도 및 잎 건물중이 고도로 유의하였다. 최종 수확에서 전체 협수는 대조구에 비하여 VS와 FS가 각각 33.6%와 40.5%가 감소였고, 100립 중은 대조구에 비하여 VS와 FS가 각각 16.1%와 10.1%가 감소하였다. 이러한 결과 종실 수량은 대조구에 비하여 VS와 FS가 각각 39.8%와 45.1%가 감소하였다. 한발 기간에 따라 대원콩과 해원콩이 수량 감소 폭이 큰 반면에 소연콩은 크지 않았다. 본 연구 결과 한발 기간은 VS에 비하여 FS가 좀 더 민감하게 반응을 하였으며, 품종과 한발기간은 고도의 유의성을 보였다. 본 연구에서 주목할 것은 개화기 10일전부터 착협기까지 수분 공급이 제대로 이루어 진다면 주경에서의 협수와 100립 중이 확보가 되어 수량 감소를 방지할 것으로 기대된다.

제주도 남부 가파도 연안 어류군집의 계절별 특성 (A seasonal characteristic of fish assemblage in the coastal waters Gapa-do, southern part of Jeju Island)

  • 고준철;한송헌;김보연;최정화;황강석
    • 수산해양기술연구
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    • 제57권1호
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    • pp.10-24
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    • 2021
  • A seasonal characteristic of fish assemblages in the coastal waters of Gapa-do was determined using samples collected by a trammel net from 2015 to 2019. Annual mean temperature and salinity were 18.9℃, 33.6 psu (2015), 19.5℃, 33.6 psu (2016), 18.9℃, 33.8 psu (2017), 18.8℃, 34.5 psu (2018) and 19.5℃, 33.7 psu (2019), which show a stable water mass. During the survey period, a total of 50 species (30 families and 8 orders) of fishes were identified, including Scorpaeniformes (3 families and 9 species) and Perciformes (18 families and 29 species) that accounted for 68% of the total number. The number of species was higher in summer than in winter, showing the peak in the summer by 35 species and the low in the winter by 20 species. The number of individuals and the biomass peaked in the summer by 690 individuals and 151.4 kg, and were the lowest in the autumn by 336 individuals and 76.6 kg. The annual diversity index, evenness index and richness index were appeared to be 2.54-2.75, 0.68-0.76 and 5.32-6.65 at each stations. The dominance index was appeared to be the highest in 2018 and the lowest in 2015. Marbled rockfish (Sebastiscus marmoratus), rock fish (Sebastes inermis), filefish (Stephanolepis cirrhifer), rabbit fish (Siganus fuscescens), porcupine fish (Diodon holocanthus) and smallscale blackfish (Girella melanichthys) were dominant species, which occurred abundantly during the entire survey period. Subtropical fishes were identified as a total of 24 species (48.0%) and the number of species was higher in 2019 by 20 (60.6%) species and lower in 2015 by 13 (44.8%) species. The dominant species of the subtropical fishes were appeared to be rabbit fish, porcupine fish, smallscale blackfish, flag fish (Goniistius zonatus), stripey (Microcanthus strigatus), grunter (Parapristipoma trilineatum), and bluestriped angelfish (Chaetodontoplus septentrionalis) at the study sites.

제주남부해역 사질대 유용생물 분포특성 (Distribution Characteristic of Exploitable Macrobenthic Invertebrates of Beach Sediments in the Southern Coastal Water of Jeju Island)

  • 고준철;고혁준;김보연;차형기;장대수
    • 한국패류학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.197-213
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    • 2012
  • 제주도 남부연안 사질대 해역에서 2011년 7월부터 11월까지 16개 정점에 대해 해양환경특성 및 저서 무척추동물의 군집구조를 파악하기 위해 조사하였으며 그 결과는 다음과 같다. 평균 수온과 염분은 각각 $20.2-22.7^{\circ}C$, 33.7-34.9 psu로써 비교적 안정된 수괴를 형성하고 있었다. 식물플랑크톤의 Chlorophyll a 분포는 0.71-1.71 mg/L (평균 1.11 mg/L)의 범위로써 9월과 11월에 비해 7월에 높게 나타났다. 조사기간 중 총 37종의 저서동물이 채집되었으며, 연체동물이 29종 (78.4%) 이였으며, 이 중 이매패류가 17종 (45.9%)로 가장 우점 하였고, 극피동물 5종 (13.5%), 절지동물 3종(8.1%) 의 순으로 나타났다. 조사해역의 개체밀도와 생물량은 각각 550 개체/$m^2$, 20,951.8 gwwt/$m^2$로 연체동물 중 이매패류 (481 ind./$m^2$, 16,647.6 gwwt/$m^2$) 가 개체수와 생체량에서 우점 하였다. 주요 우점종은 소쿠리조개, 흰바탕무늬조개, 흰점분홍무늬조개, 갈색점줄떡조개, 밭고랑행달조개, 해가리비, 속갈색조개, 구멍연잎성게로 주로 이매패류에서 높은 우점율을 나타냈다. 정점별 종다양도 (H'), 균등도 (E') 및 풍부도 (R) 지수의 범위는 각각 1.56-2.50, 0.49-0.80, 4.12-4.67 로 9월에 가장 낮고, 11월에 높게 나타났다.

전년도 생육 억새의 늦은 수확이 당년 생육특성과 수량에 미치는 영향 (Effects of Delayed Harvesting of Miscanthus spp. Risen in the Previous Year on its Current Year'S Yield and Growth Characteristics)

  • 문윤호;이지은;유경단;차영록;안기홍;안종웅;송연상;이경보
    • 한국작물학회지
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    • 제61권3호
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    • pp.215-221
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    • 2016
  • 바이오에너지용 억새의 트랙터 부착 수확기 등 중장비 동원 늦은 수확에 따른 부작용을 구명하기 위해 전년도 생육 줄기의 늦은 수확 시기별 당년 생육특성과 마른줄기 수량을 구명한 결과는 다음과 같다. 1. 시험포장의 지하 10 cm 토양 경도는 맹아시, 맹아기, 맹아종 수확에서 각각 650, 793, 735 kPa로 일정한 경향이 없었으나 지하 20 cm에서는 각각 741, 915, 1,045 kPa로 늦게 수확할수록 단단해 졌다. 2. 이질 3배체에 비해 거대1호가 생육시기별 경수의 변이폭이 컸다. 거대 1호는 수확 시기별로 가장 늦은 맹아종에서 생육중기(5월 22일)에 169개/$m^2$로 가장 많았으나 생육 최성기(7월 22일)에 70개/$m^2$로 급격히 감소하였다. 3. 수확시기가 늦을수록 당년 생성된 지하경이 전년의 것에 비해 가늘어져 맹아종 수확에서 전년, 당년생성 지하경태가 거대 1호는 각각 9.2 mm, 6.7 mm 이질 3배체는 각각 8.5 mm, 8.0 mm였다. 4. 수확시기가 늦을수록 경장이 작아지고 아울러 줄기수량도 감소하였다. 거대1호와 이질3배체의 경장은 맹아시 수확에서 각각 308 cm, 374 cm였으나 맹아종 수확에서는 각각 268 cm, 341 cm로 작아졌다. 줄기 수량 또한 맹아시 수확에서는 각각 1,440 kg/10a, 1,777 kg/10a였으나 맹아종 수확에서는 각각 847 kg/10a, 963 kg/10a로 크게 감소하였다. 5. 출수율은 거대 1호의 경우 맹아시 수확에서 3.9%로 극히 낮았고, 맹아기 및 맹아종 수확에서는 거의 출수되지 않았다. 이질3배체는 맹아시 수확에서 49.6%였고, 맹아기, 맹아종에서도 각각 40.6%, 21.8% 수준을 유지하였다.

한국 동해 남부해역 대륙붕에 서식하는 대형저서동물군집 공간분포를 결정하는 환경요인 (Environmentally Associated Spatial Distribution of a Macrozoobenthic Community in the Continental Shelf off the Southern Area of the East Sea, Korea)

  • 이정호;이정석;박영규;강성길;최태섭;김병모;류종성
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제19권1호
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    • pp.66-75
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    • 2014
  • 본 연구는 동해 남부 이산화탄소 해저지중저장 후보지 주변 수심 100-500 m 해역에서 저서생태계의 공간분포와 이를 결정하는 환경요인을 이해하기 위해 수행되었다. 2012년 8월-9월 총 16개 정점에서 대형저서동물군집과 환경요인을 조사하였다. 총 158종의 저서동물이 채집되었으며, 평균 서식밀도는 $843indiv/m^2$, 평균 생물량(습중량)은 $26.2g\;WW/m^2$로 나타났으며, 생물다양성이 높은 지역에서 주로 서식밀도가 높았다. 측정된 33개 환경변수를 대상으로 주성분분석을 실시한 결과 조사해역의 저서환경은 크게 퇴적물환경, 저층해수환경, 수심에 의해 지배된다. 저서동물의 분포는 세 가지 주성분과 밀접한 관련을 보였는데, 특히 사질함량이 많은 정점일수록 출현종수가 많아지고 생물량은 적어지는 경향이 관찰되었다. 조개 2종을 포함한 우점종 6종은 ${\Omega}$ aragonite, ${\Omega}$ calcite 농도가 높은 곳을 선호하였는데, 이 종들은 이산화탄소 유입으로 인해 해양산성화가 진행되면 가장 먼저 피해를 입을 수 있는 생물로 판단된다. 저서동물 상위 1% 우점종의 종조성을 바탕으로 집괴분석한 결과 지리적으로 뚜렷하게 구분되는 4개의 정점군이 분류되었다. 각 정점군은 고유의 저층해수 및 퇴적물 환경을 보이고 있으며, 대표적인 특성종으로는 A) Ampelisca miharaensis, (B) Edwardsioides japonica, (C) Maldane cristata, (D) Spiophanes kroeyeri을 들 수 있다. 측정이 용이한 5개의 환경요인(수심, 사질함량, 수온, 염분, pH)을 이용하여 4개의 정점군을 정확도 100%로 예측할 수 있는 판별함수모델을 제시하였다. 조사지역의 저서동물군집은 환경요인과 밀접한 관계를 보이고 있으며, 이는 환경변수에 기반하여 저서동물 분포를 예측할 수 있는 통계적모델 개발 가능성을 시사한다.