• 제목/요약/키워드: calcium sulfate

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이온선택성 멤브레인을 이용한 양액 내 질산태 질소 및 칼륨 측정 (Sensing NO3-N and K Ions in Hydroponic Solution Using Ion-Selective Membranes)

  • 김원경;박두산;김영주;노미영;조성인;김학진
    • Journal of Biosystems Engineering
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    • 제35권5호
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    • pp.343-349
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    • 2010
  • Rapid on-site sensing of nitrate-nitrogen and potassium ions in hydroponic solution would increase the efficiency of nutrient use for greenhouse crops cultivated in closed hydroponic systems while reducing the potential for environmental pollution in water and soil. Ion-selective electrodes (ISEs) are a promising approach because of their small size, rapid response, and the ability to directly measure the analyte. The capabilities of the ISEs for sensing nitrate and potassium in hydroponic solution can be affected by the presence of other ions such as calcium, magnesium, sulfate, sodium, and chloride in the solution itself. This study was conducted to investigate the applicability of two ISEs consisting of TDDA-NPOE and valinomycin-DOS PVC membranes for quantitative determinations of $NO_3$-N and K in hydroponic solution. Nine hydroponic solutions were prepared by diluting highly concentrated paprika hydroponic solution to provide a concentration range of 3 to 400 mg/L for $NO_3$-N and K. Two of the calibration curves relating membrane response and nutrient concentration provided coefficients of determination ($R^2$) > 0.98 and standard errors of calibration (SEC) of < 3.79 mV. The use of the direct potentiometry method, in conjunction with an one-point EMF compensation technique, was feasible for measuring $NO_3$-N and K in paprika hydroponic solution due to almost 1:1 relationships and high coefficients of determination ($R^2$ > 0.97) between the levels of $NO_3$-N and K obtained with the ion-selective electrodes and standard instruments. However, even though there were strong linear relationships ($R^2$ > 0.94) between the $NO_3$-N and K concentrations determined by the Gran's plot-based multiple standard addition method and by standard instruments, hydroponic $NO_3$-N concentrations measured with the ISEs, on average, were about 10% higher than those obtained with the automated analyzer whereas the K ISE predicted about 59% lower K than did the ICP spectrometer, probably due to no compensation for a difference between actual and expected concentrations of standard solutions directly prepared.

Bacillus licheniformis로부터 분리된 phospholipase D 유전자의 발현 및 생화학 특성 (Expression and Biochemical Characteristics of a Phospholipase D from Bacillus licheniformis)

  • 강한철;윤상홍;이창묵;구본성
    • Journal of Applied Biological Chemistry
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    • 제54권2호
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    • pp.94-100
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    • 2011
  • Bacillus licheniformis로 부터 phospholipase D (PLD)로 추정되는 유전자를 PCR 기술을 이용하여 분리하여 pGEM-T easy 운반체에 cloning 하였다. 분리된 유전자는 His6가 붙은 pET-21 운반체를 이용하여 E. coli BL21 (DE3)에서 발현시켰다. 재 조합된 PLD는 nikel-nitrilotriacetic acid (Ni-NTA) resin을 갖는 column을 이용하여 affinity chromatography로 분리하였다. SDS-PAGE 분석 결과 PLD로 추정되는 단백질은 약 44 kDa의 주요 단일밴드를 나타내었다. 분리된 효소의 최적 활성도는 pH 7.0에서 나타났으며 이 조건에서 또한 효소가 제일 안정되었다. 효소활성에 미치는 최적 온도는 $40-45^{\circ}C$의 온도에서 형성되어 비교적 높은 온도를 나타내었으며 비교적 넓은 범위의 온도에서 상당히 높은 효소 활성도를 나타내었다. 여러 가지 detergent 중에서 Triton X-100을 0.6 mM까지 첨가할 경우 PLD의 효소활성도는 점진적으로 증가하여 대조구 대비 최대 181%의 효소 활성도를 나타내었다.

계면활성제를 첨가한 미셀 형성 세라믹 정밀여과에 의한 용존 철 이온 제거 (Removal of Aqueous Iron Ion by Micellar Enhanced Ceramic Microfiltration Adding Surfactant)

  • 박진용;유병권
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제47권2호
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    • pp.190-194
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    • 2009
  • 본 연구에서는 공업용수 중에 미량 함유될 수 있는 철 이온을 제거하기 위해 음이온 계면활성제 SDS를 주입하여 미셀을 형성한 후, 미셀과 철 이온이 결합된 응집체를 관형 세라믹 정밀여과막으로 배제하였다. 철 모사용액을 대상으로 SDS 농도가 철과 SDS 제거율에 미치는 영향을 알아본 결과, 철의 제거율은 SDS의 임계미셀농도(CMC)인 8.00 mM에서 가장 높은 92.26%를 나타내었고, SDS 제거율은 칼슘 이온 제거 결과보다 다소 높은 61.10%를 보였다. SDS의 농도가 증가함에 따라 최종 막오염에 의한 저항 $R_f$가 증가하여 4 mM일 때 가장 높은 값을 보이다가 10 mM에서 가장 낮은 값을 나타내었다. SDS 10 mM인 조건에서 최종 투과선속 $J_{180}$가 가장 큰 값을 나타냈었고, 결국 가장 높은 총여과부피를 얻을 수 있었다. CMC 8 mM의 경우 운전시간 80분까지는 10 mM과 동일하게 낮은 $R_f$ 값을 보이다가, 120분까지 급격하게 증가하다가 다시 180분까지 서서히 증가하는 경향을 보였다.

Hydrogeochemical study of a watershed in Pocheon area: controls of water chemistry

  • Kim, Kyoung-Ho;Yun, Seong-Taek;Chae, Soo-Ho;Jean, Jong-Wook;Lee, Jeong-Ho;Kweon, Hae-Woo
    • 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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    • 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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    • pp.121-121
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    • 2004
  • The groundwater in the Pocheon area occurs from both a fractured bedrock aquifer in igneous and metamorphic rocks and an alluvial aquifer with a thickness of <50 m, and forms a major source of domestic and agricultural water supply. In this study, we performed a hydrogeochemical study in order to identify the control of geochemical processes on groundwater quality. For this study, groundwater level and physicochemical parameters (EC, Eh, pH, alkalinity) were monitored once a month from a total of 150 groundwater wells between June 2003 to August 2004. A total of 153 water samples (13 surface water, 66 alluvial groundwater, 74 bedrock groundwater) were also collected and analyzed in February 2004. Groundwater chemistry in the study area is very complex, depending on a number of major factors such as geology, degree of chemical weathering, and quality of recharge water. Hydrochemical reactions such as the leaching of surficial and near-solace soil salts, dissolution of calcite, cation exchange, and weathering of silicate minerals are proposed to explain the chemistry of natural groundwater. Alluvial groundwaters locally have very high TDS concentrations, which are characterized by their chloride(nitrate)-sulfate-bicabonate facies and low Na/Cl ratio. Their grondwater levels are highly fluctuated according to rainfall event. We suggest that high nitrate content and salinity in such alluvial groundwaters originates from the local recharge of sewage effluents and/or fertilizers. Likewise, high concentrations of nitrate were also locally observed in some bedrock groundwaters, suggesting their effect of anthropogenic contamination. This is possibly due to the bypass flow taking place through macropores. Tile degree of the weathering of silicate minerals seems to be a major control of the distribution of major cations (sodium, calcium, magnesium, potassium) in bedrock groundwaters, which show a general increase with increasing depth of wells. Thermodynamic interpretation of groundwater chemistry shows that the groundwater in the study area is in chemical equilibrium with kaolinite and Na-montmorillonite, which indicates that weathering of plagioclase to those minerals is a major control of hydrochemistry of bedrock groundwater. The interpretation of the molar ratios among major ions, as well as the mass balance calculation, also indicates the role of both dissolution/precipitation of calcite and Ca-Na cationic exchange as bedrock groundwaters evolves progressively.

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트리폴리인산염을 이용한 산성광산배수 내 칼슘 및 철이온 제거 (Removal of Ca2+ and Fe3+ in Acid Mine Drainage by Tripolyphosphates)

  • 현재혁;전형중;김지훈
    • 한국지반환경공학회 논문집
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    • 제10권5호
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    • pp.27-32
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    • 2009
  • 이 연구는 산성광산배수(AMD, Acid Mine Drainage)를 대상으로 트리폴리인산나트륨의 적용을 평가한다. 경북에 위치한 문경 석탄탄광으로부터 발생한 AMD와 트리폴리인산나트륨의 회분식 반응실험에서 얻어진 결과에 근거하면, AMD를 처리하기 위한 트리폴리인산나트륨의 최적주입량은 $4.7{\times}10^{-3}mole$이었다. $Ca^{2+}$의 경우 농도가 $16.4mg/{\ell}$에서 처리 후 $5.6mg/{\ell}$로 감소하여 제거율은 65.9%이고, $Fe^{3+}$의 경우 농도가 $3.7mg/{\ell}$에서 처리 후 $0.02mg/{\ell}$로 감소하여 제거율은 99.5%이다. 그러나 $SO{_4}^{2-}$의 경우 농도가 $526.8mg/{\ell}$에서 $566.5mg/{\ell}$ 범위로 증가나 감소경향이 나타나지 않았다. 트리폴리인산나트륨을 사용한 결과, AMD 내 $Na^+$의 농도는 $549.8mg/{\ell}{\sim}599.3mg/{\ell}$이고 정인산염은 $6.82mg/{\ell}{\sim}7.60mg/{\ell}$였다. 트리폴리인산나트륨과 AMD의 반응에서 발생한 침전물을 SEM, XRF, XRD로 분석한 결과 침전물의 형태는 인회석${\gg}{\beta}$-인산삼칼슘>산화철$(Fe(OH)_3)$인 것으로 판단된다. 결과적으로 트리폴리인산염의 사용은 AMD에서 $Fe^{3+}$, $Ca^{2+}$ 제거와 pH 완충에 있어서 우수한 것으로 나타났다.

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산성화(酸性化)된 산림토양(山林土壤)에 석회(石灰), 황산고토(黃酸苦土) 및 복합비료(複合肥料) 시비(施肥)가 토양(土壤)의 화학적(化學的) 성질(性質)에 미치는 영향(影響) (Effects of Lime, Magnesium Sulfate, and Compound Fertilizers on Soil Chemical Properties of Acidified Forest Soils)

  • 유정환;변재경;김춘식;이충화;김영걸;이원규
    • 한국산림과학회지
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    • 제87권3호
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    • pp.341-346
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    • 1998
  • 산성화원 산림토양에 Ca, Ca+Mg, Ca+Mg+C.F. 등의 시비가 토양의 화학적 성질변화에 어떠한 영향을 미치는지를 알아보기 위해 도시지역인 남산과 수락산, 산림지역인 광릉의 참나무류 임분과 리기다소나무 임분을 대상으로 1991년 11월부터 1995년 4월까지 매년 시비한 후 시비 5년차인 1995년 11월에 토양의 화학적 성질을 조사하였다. 시비는 산림토양의 화학적 성질에 변화를 초래하였다. 토양 pH는 비료의 종류에 관계없이 상승하였으나 지역이나 임분에 따라 다른 경향을 보였다. 유기물, 전질소함량 등은 비료 종류간에 뚜렷한 차이가 나타나지 않았으나, 칼슘, 마그네슘, 염기총량은 시비 후 증가하였다. 치환성 양이온 함량은 리기다소나무 임분이 참나무류 임분에 비해 낮은 값을 보이고 있으며, 또한 도시지역이 산림지역에 비해 낮게 나타나 도시지역 산림에서 이들 양분의 용탈이 더 심한 것으로 나타났다.

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청각 산추출물에서 정제한 함황다당류의 항응고활성 (Anticoagulant Activity of Sulfated Polysaccharides Isolated from Codium fragile)

  • 박미경;권미향;조홍연;양한철
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제42권2호
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    • pp.140-146
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    • 1999
  • 청각(1.2 kg)을 0.8% 염산 수용액(24 l)으로 추출한 추출물을 메탄올 환류, 에탄올 침전 및 투석하여 활성이 약 2배 증가된 조다당(CF-1)으로부터 2종의 항응고활성 다당류를 정제하였다. 정제는 CF-1의 DEAE-Toyopearl이온교환 크로마토그래피와 Sephadex G-75, Sephadex G-100, Sepharose CL-6B 겔여과 크로마토그래피, HPLC 등을 이용하였다. 최종 정제 다당류획분인 CF-1-VIa-1과 CF-1-VIIa-1는 분자량이 각각 80,000과 40,000 Da 이었으며, 주구성당으로서 arabinose와 galactose가 약 2:1의 몰비율로 풍부하게 함유되어 있었고, 구성당 잔기에 $12{\sim}13%$의 유황을 함유하는 함황성 다당류들이었다. CF-1-VIa-1와 CF-1-VIIa-1의 항응고활성을 $2.5\;{\mu}g/mL$의 농도에서 비교하였을 때 APTT활성은 대조군에 비하여 각각 262초, 250초이었고 TT활성은 각각 130초, 70초이었으며, 분자량이 큰 CF-1-VIa-1이 다소 높은 항응고활성을 보였다. CF-1-VIa-1와 CF-1-VIIa-1의 desulfation과 sulfation을 통한 항응고활성을 비교한 결과 desulfation시 항응고활성이 각각 약 80%와 50%로 감소하였으나 sulfation시에는 약 30%와 20%로 그 활성이 증가하였다. 두 다당류는 헤파린과 달리 농도 의존적으로 불용성 피브린의 형성을 억제하므로써 antithrombin III 비의존적 트롬빈 저해활성을 나타내었으며, 칼슘이온의 킬레이트에 의한 혈액응고 저해효과는 나타내지 않았다.

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철 보충제 섭취가 빈혈 여고생의 철 영양상태에 미치는 영향 (Effects of Iron Supplementation on Iron Status of Anomic High School Girls)

  • 홍순명;황혜진
    • 대한지역사회영양학회지
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    • 제6권5호
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    • pp.726-733
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    • 2001
  • This study was designed to investigate the effect of iron supplementation on the iron nutritional status and anemia of high school girls in Korea. One hundred thirty-five female students residing in Ulian metropolitan city in Korea diagnosed as having anemia or iron deficiency participated in this study. One or two tablets of iron medicine(80-160 mg Fe as ferrous sulfate/day) were administered to all participants for 3 months. Subjects were evaluated with a questionaire, measurement of hematological indices before and after iron supplementation. The average height and weight of respondents were 161.62 $\pm$ 4.68 cm and 53.87 $\pm$ 6.10 kg, respectively. Daily intakes of energy were 1597.8 $\pm$ 302.35 kcal(76.0% RDA). Iron intakes were 13.72 $\pm$ 4.17 mg (76.3% of RDA) and calcium intakes were 580.74 $\pm$ 177.21(72.5% of RDA) before iron supp]ementation. At baseline, 63% of all participants had depleted store(serum ferritin 12 ug/ml and/or transferrin saturation(TS) < 14%). After iron supplementation, this proportion declined to 19.3%. 55.6% of subjects had 12 ug/m1 of basal ferritin concentration before iron supplementation, and this proportion declined to 16.3% after iron supplementation. The basal hemoglobin(Hb) concentrations were 12.13 $\pm$ 1.01 g/dl and they increased to 12.79 $\pm$ 0.81 g/dl, which showed significant difference artier iron supplementation(p < 0.001). The basal ferritin and TS(%) were 13.24 $\pm$ 11.66 ng/ml, 18.42 $\pm$ 10.12% and they significantly increased to 32.95 $\pm$ 21.14 ng/ml, 33.53 $\pm$ 16.64%, respectively(p < 0.001). The basal total iron binding protein(TIBC) were 467.81 $\pm$ 97.24 ug/dl and they significantly decreased to 325.05 $\pm$ 48.89 ug/dl(p < 0.001) after iron supplementation. The number of tablets administered was positively correlated with serum iron(t = 0.553, p < 0.01), serum ferritin(t = 0.557, p < 0.01), TS(%)(t = 0.588, p < 0.01) and negatively correlated with TIBC(t= -0.409, p <0.01). The anemia symptoms such as ‘Shortening of breath when going upstairs(p < 0.01)’, ‘Tired out easily(p < 0.01)’, ‘Feeling blue(p < 0.001)’, ‘Decreased ability to concentrate(p < 0.01)’, and ‘Poor memory(p < 0.001)’improved significantly after iron supplementation. In this study, daily iron supplementations were efficacious in improving the iron status and anemic symptoms of female high school students. Regular check-ups and nutrition education for adolescents are necessary because of their vulnerability to iron deficiency. Further studies are needed to determine the minimum effective dose of iron and to examine the adverse effect of long-term iron supplementation.

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근·현대 시대 오지호와 구본웅 유화작품에 사용된 백색계 안료의 특성 연구 (Characteristics of White Pigments Used in Jiho Oh and Bonung Gu's Paintings Produced in Modern and Contemporary Period)

  • 김정흠;김환주;박혜선;임성진
    • 보존과학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.371-380
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    • 2017
  • 근 현대 유화작품에 사용된 안료 연구를 위해 오지호와 구본웅 작품 32점을 분석대상으로 선정하여, 바탕칠층과 물감층에 사용된 백색안료 특성을 확인하였다. 분석 결과 대상작품에 사용된 백색 안료는 lead white(염기성탄산납), zinc white(산화아연), titanium white(아나타제 또는 루틸형의 이산화티탄), calcite(탄산칼슘), barite(황산바륨)로 확인되었으며, 작품에 사용된 안료의 종류는 작가 및 제작시기에 따라 차이가 있는 것으로 나타났다. 하지만 zinc white가 모든 작품에 사용되고 lead white가 titanium white, barite 및 calcite로 대체되는 점은 두 작가 모두 동일한 것으로 확인되었다. 또한 문헌자료로 알려진 국외 안료 및 유화물감 연구와 비교했을 때 안료의 변화 양상은 동일하게 나타났으나, 부분적으로 사용시기가 다른 것으로 확인되었다. 이는 유화의 도입기부터 서구권과의 직접적인 교류가 이루어지지 못하고 일본을 거쳐 재료와 기법이 유입되었던 시대적 배경과 연관이 있는 것으로 보인다. 이에 따라 국내 유화에 사용된 백색안료의 종류는 세계적인 변화 양상과 시기적인 차이를 지니는 것으로 해석된다. 본 연구 결과를 통해 다양한 작품분석이 진행된다면 시기에 따른 유화물감의 재료적 특성과 작가의 표현기법 및 편년 연구 등 향후 보존과학과 미술사 연구에 중요한 근거자료가 될 수 있을 것으로 기대된다.

극한환경에서 분리한 고온성 Bacillus sp. TR-25에 위한 내열성 $\alpha$-amylase의 생산 (Thermostable $\alpha$-Amylase Production by Thermophilic Bacillus sp. TR-25 lsolated from Extreme Enviroment)

  • 노석범;손홍주;이종근
    • 생명과학회지
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    • 제7권1호
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    • pp.30-38
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    • 1997
  • 내열성 {\alpha}$-amulase를 생산하는 미생물을 분리하기 위하여 각종 분리원으로 시료를 채취하여 55$^{\circ}C$ 이상에서 생육하고 가장 내열성 {\alpha}$-amulase 생산능이 우수한 균주를 분리, 동정한 결과 thermophilic Bacilus 속으로 추정되었다. 균체생육과 효소생산의 최적온도는 60~$65^{\circ}C$였고, 초발 pH8.0에서 가장 높은 효소생산능을 보였다. {\alpha}$-amulase 생산에 가장 양호한 탄소원은 soluble starch, dextrin, prtato starch, corn starch 등의 다당류이었으며 glucose, fructose 등의 단당류에서는 효소생산이 미약하거나 억제를 받았다. {\alpha}$-amulase 생산에 가장 중요한 질소원은 yeast extract이었따. 0.1% $CaCl_2{\cdot}2H_2O$, 0.001%의 Tween-80의 첨가는 {\alpha}$-amulase 생산성을 증가시켰다. 본 공사균이 생산한 조효소액의 특성을 검토해 본 결과, 8$0^{\circ}C$에서 최적 효소활성을 보였으며, 10$0^{\circ}C$에서도 23%의 잔존활성을 나타내었다. 최적 pH는 5.0이었다. $Ca^{2+}$은 효소활성 증진에는 영향을 미치지 않았다. 공시균으로부터 분리한 genomic DNA를 중온성 BAcillus subtilis KCTC 1024에 형질전환시킨 결과, transformant는 wild type에 비하여 약 2배의 효소활성이 증가되었다.

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