부탄올의 구조이성질체(n-, iso-, sec-, tert-butanol) 와 n-부티르산에 대한 리파아제 효소.촉매 에스테르화 반응이 초임계 이산화탄소 조건 하에서 수행되었다. 본 실험은 교반속도 150 rpm, 반응 온도 323.15 K, 반응 압력 150 bar의 조건으로 고압반응기에서 5 h 동안 수행하였다. 실험에 사용된 리파아제는 Candida Antarctica lipase B (CALB)이다. 실험 결과는 HP-INNOWax 컬럼을 이용하여 FID (Flame Ionization detector)가 장착된 기체 크로마토그래피(Gas Chromatography, GC)를 이용하여 분석하였다. 반응 후 생성물의 전환률과 반응의 경향성을 분자동역학 시뮬레이션을 이용하여 예측된 결과와 정성적으로 비교하였다. 경쟁적인 저해반응이 포함된 Ping-Pong Bi-Bi 메커니즘을 기초로 하여, 반응의 각 단계를 적용하여 구조 최적화를 하였고 이를 이용해 전이상태의 에너지를 구하여 반응의 경향성을 예측하였다. 생성되는 에스테르 이성질체의 구조적 선호도는 분자동역학 시뮬레이션을 통하여 분석하였다. 이러한 방법의 개발은 앞으로 컴퓨터를 이용한 효소 반응의 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
Thermotoga neapolitana 유래 내열성 4-알파-글루칸전이효소(MgtA)가 산업적 응용성을 지닌 싸이클로아밀로스를 생산할 수 있는지를 검사하기 위하여 그 유전자를 클로닝하고 대장균에서 발현시켰다. MgtA는 HiTrap Q와 Sephacryl S-200 분배 크로마토그래피를 이용하여 순수한 형태로 정제되었으며, SDS-PAGE를 통하여 분자량이 약 52 kDa으로 아미노산서열로부터 계산된 분자량과 일치하였다. 효소활성의 최적 pH와 온도는 6.5와 $85^{\circ}C$였으며 알파1,4결합을 갖는 글루칸의 1,4결합을 효율적으로 가수분해함과 동시에 작은 크기의 올리고당을 말토덱스트린에 전이하는 전이활성을 가지고 있었다. 그러나 플루란, 글리코겐 및 1,4결합 이외의 다른 알파결합을 갖는 글루칸에는 활성을 나타내지 않았다. MgtA는 말토트리오스를 말토올리고당으로 전환할 수 있는 능력에서 그렇지 못한 Thermotoga maritima 의 효소와 구별할 수 있었으며, 반응 후 glucoamylase의 처리결과로부터 그 전이산물이 싸이클로아밀로스 대신에 긴 연쇄상의 말토올리고당을 생산하는 효소로 확인할 수 있었다.
온실가스의 주요성분인 이산화탄소를 포집 및 회수하기 위해 세라믹 종이로 만든 허니컴에 $K_2CO_3$를 담지 시켜 이산화탄소 흡수특성을 알아보았다. $70^{\circ}C$, 66% RH 항온항습 조건에서 $K_2CO_3$를 담지 시킨 허니컴 흡수제의 이산화탄소 흡수량은 13.8 wt%를 나타내었다. 이러한 결과는 $K_2CO_3$ 담지율 17.6 wt%와 거의 동일한 수준으로서 허니컴 흡수제에 담지된 $K_2CO_3$의 흡수 반응이 원활하게 진행되었음을 확인할 수 있었다. 또한, 허니컴 흡수제를 충진한 반응기에 4.51% 이산화탄소와 수분 동시공급 또는 수분 선 공급 후 이산화탄소를 공급하여 $50{\sim}80^{\circ}C$ 범위에서 이산화탄소 흡수 후 파과특성을 분석하였다. 그 결과 수분을 먼저 공급한 후 건조된 이산화탄소를 공급했을 때 더욱 늦게 파괴되어 흡수 반응이 좋아짐을 알 수 있었다. 흡수제와 이산화탄소의 흡수 반응에서의 생성물인 $KHCO_3$는 $128^{\circ}C$에서 이산화탄소를 탈착하여 재생된다는 것을 Temperature Programmed Desorption (TPD)분석 결과를 통해 확인할 수 있었다.
Kim, Seon-Ah;Son, Hong-Joo;Kim, Keun-Ki;Park, Hyun-Chul;Lee, Sang-Mong;Cho, Byung-Wook;Kim, Yong-Gyun
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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제22권2호
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pp.83-93
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2011
Biochemical and enzymatic characterization for extracellular protease isolated from Cordyceps militaris cultivated on rice bran medium was investigated. C militaris produced proteolytic enzymes from 10 days after inoculation, maximum enzyme production was found at 25 days. The optimum temperature and pH of proteases production was at $25^{\circ}C$ and pH 7.0, respectively. The protease activity was observed in the four peaks (Pro-I, Pro-II, Pro-III, and Pro-IV) separated through Sephadex G-100 column chromatography. The separated protease was optimally active at $25^{\circ}C$. Optimum pH of the protease was between 7 and 8. Enzyme was also stable over at $30-80^{\circ}C$. The enzyme was highly stable in a pH range of 4-9. Protease activity was found to be slightly decreased by the addition of $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Zn^{2+}$, $Fe^{2+}$ and $Cu^{2+}$, whereas inhibited by the addition of $Ca^{2+}$ and $Co^{2+}$ Protease activity was inhibited by protease inhibitor PMSF. On the other hand, the partially purified protease was investigated on proteolytic protease activity by zymogram gel electrophoresis using three substances (casein, gelatin and fibrin). Four active bands (F-I, FII, F-III, and F-IV) of fibrin degradation were revealed on fibrin zymogram gels. Both of F-II and FIII showed caseinolytic, fibrinolytic and gelatinolytic activities in three gels. Thermostability, pH stability, and pH-thermostability of the enzyme determined the residual fibrinolytic activity also displayed on fibrin zymogram gel. The only one enzyme (F-II) displayed over a broad range of temperature at $30-90^{\circ}C$. The FII displayed fibrinolytic activity in the pH range 3-5, but was inactivated in the range of pH 6-11. The F-I and F-III showed enzyme activity in the pH range of 6-11. In the pH-thermostability, the F-II only kept fibrinolytic activity after heating at $100^{\circ}C$ for 10, 20 and 30 min at pH 3 and pH 7, respectively. On the other hand, the F-II was retained activity until heating for 10 min under pH 11 condition. By using fibrin zymogram gel electrophoresis, extracellular fibrinolytic enzyme F-II from C. militaris showed unusual thermostable under acid and neutral conditions.
중국은 캐릭터산업의 중요성과 가치에 대한 국가적인 공감대에 형성이 약하고 국가 전략산업의 가치 인식의 미미로 인하여 캐릭터 산업의 발전에 큰 어려움을 겪고 있다. 본 연구의 목적은 중국 캐릭터 산업의 경제적 효과를 분석하여 향후 캐릭터 산업의 정책수립에 일조하는데 있다. 이를 위해 본 연구는 중국 2017년 산업연관표를 활용하였다. 분석결과는 다음가 같다. 중국 캐릭터산업의 생산유발효과는 열 합계 3.45514,행 합계 1.30015로 타 산업보다 낮은 생산유발효과를 보이고 있는 것은 중국 캐릭터 산업이 아직 자기자본비율이 낮은 중소기업에서 생산되고 있음을 알 수 있다. 둘째, 캐릭터 산업은 전방연쇄효과를 나타내는 감응도 계수가 0.01426, 영향력계수는 0.03790로 모두 1보다 작은 최종수요적 제조업형이라고 할 수 있다. 셋째, 중국 캐릭터 산업의 소득유발는 0.47690, 생산세 유발효과는 -0.04912로 이는 캐릭터 산업이 타 산업보다 전체 산업에서 최종수요가 한 단위 증가될 때마다 발생하는 소득유발과 세부담이 적음을 나타낸다. 중국의 캐릭터 산업은 양적이 성장에도 불구하고 타 산업에 미치는 영향은 낮고 소득창출산업으로서의 역할을 하지 못하고 있다. 중국의 캐릭터 산업의 질적 발전을 위해서는 구조적 개선이 필요하다.
독활 뿌리 추출물은 한국을 포함한 극동아시아 국가에 널리 분포하고 있다. 이 추출물은 한국에서 두통, 염증, 허리통증 및 치과질환 등 다양한 질환에 오랫동안 사용되어져 왔다. 활성물질은 에피-콘티넨탈산, 콘티넨탈산 그리고 카우레노산으로 동정되었다. 생체이용능을 향상시킨 디테르페노이드 유도체의 합성을 위해, Fusarium fujikuroi가 생물전환용 균주로 선발되었다. 생물전환을 통하여 16α-hydroxy-ent-kauran-2-on-19-oic acid 와 2β, 16α-dihydroxy-ent-kauran-19-oic acid의 두 가지 유도체가 얻어졌으며, 이들의 화학구조는 HPLC, MS 및 NMR 분석을 통해 확인되었다. 이러한 유도체들은 HPLC에서의 산물 유출시간과 구조적 특성을 통해 카우레노산에 비해 증가된 극성을 나타내었다. 인슐린 신호전달경로의 음성조절자인 PTP1B를 대상으로 한 항당뇨 활성을 평가한 결과, 4 ㎍/ml 농도에서 각각 30.8% 및 27.6%의 억제율을 나타냈으며, 두 유도체는 기존의 카우레노산 보다 18배 높은 IC50 값을 갖는 낮은 세포독성을 보여주었다. 따라서, F. fujikuroi에 의한 생물전환으로 인해 증가된 수용성과 감소된 독성을 갖는 두 카우레노산 유도체는 산업적 응용을 위한 유망한 후보물질로 평가된다.
본 연구에서는 조력발전소 가동 이후 퇴적물 내 공간적 중금속 오염변화 특성을 알아보기 위하여, 2015년 표층퇴적물, 퇴적물 코어, 입자성 침강물질 내 중금속 농도를 분석하고 가동 이전인 2009년과의 비교를 실시하였다. 2015년에 채취한 표층퇴적물 내 중금속의 평균 농도는 조력발전소 가동 이전인 2009년에 비해 8% (Cd)~31% (Zn, Hg) 감소하였다. 본 연구에서 분석된 8개 원소를 모두 포함한 오염부하지수(PLI)를 계산한 결과, 2015년 자료가 2009년에 비해 중금속 오염도가 18% 감소하였다. 하지만 2015년에도 산업단지에 인접한 상류지역에서는 여전히 Cu, Zn, Pb가 주의기준(TEL)을 초과하였다. 조력발전소 가동 이전에 비해 2015년 중금속에 오염된 퇴적 깊이는 S6 정점에서는 15 cm, S7 정점에서는 12 cm 증가하였으나 중금속의 평균농도는 감소하였다. 입자물질의 총 침강속의 평균은 2009년에 32.5 g/㎡/d에서 2015년 103.5 g/㎡/d로 입자의 침강량이 3.2배 높아졌다. 수층의 입자물질 증가는 조력발전소 가동에 따라 저층 퇴적물이 재부유된 것으로 판단된다. 코어 시료에서 오염 퇴적 깊이와 입자물질의 침강속 증가는 조력발전소 가동으로 인해 발생한 해류의 영향으로 저층 퇴적물이 재부유되어 다른 지역으로 이동/퇴적된 사실을 나타내고 있다. 표층퇴적물과 마찬가지로 상류지역 코어에서는 여전히 Cr, Cu, Zn, Pb, Cd이 주의기준을 초과하고 있었으며, 중금속 오염 퇴적물이 40 cm 이상 축적되어 있어 여전히 산업단지를 통한 중금속 오염이 심각한 것으로 나타났다. 조력발전소 가동에 의한 해수 유통량의 증가로 시화호 중금속 오염은 다소 감소하였으나, 산업활동을 통한 중금속의 오염은 여전히 존재하고 있으며 퇴적물 재이동을 통해 오염된 퇴적물이 시화호 외측으로 방류되어 환경 혹은 생태계에 악영향을 미칠 가능성이 있다. 따라서 금속 안정동위원소를 활용한 오염원 추적과 같은 과학적 조사와 오염원을 줄이기 위한 정책적인 결단이 필요한 것으로 판단된다.
본 연구는 국가지정문화재로 지정된 목조건축물 중 합각지붕 형식을 가지고 있는 사찰의 주불전 32동을 대상으로 규모에 따라 규모별 구성요소의 구체적 특성을 분석하고, 주요 부재 상호간 미치는 영향이나 비례관계 등을 분석하여 향후 문화재 복원 및 보수를 위한 객관적인 기초자료를 제공하는데 목적으로 하고 있다. 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 평면비례는 3칸 건축물에서 도리통(전면)과 양통(측면)의 평균비례는 1.31:1 정도이며, 5칸 건축물 평균비례는 1.70:1로 이루어져 있다. 둘째, 주칸비례 및 위치별 기둥 굵기를 분석한 결과, 3칸 및 5칸 건축물 모두 어칸이 퇴칸이나 협칸에 비해 주칸을 넓게 형성한 것으로 나타났다. 또한 3칸 건축물 평균 기둥 굵기는 귀기둥 491mm, 평주 433mm 정도이며, 5칸 건축물에서는 귀기둥 595mm, 평주 511mm 정도의 굵기로 분석되었다. 귀기둥 굵기가 평주보다 평균 60mm~80mm정도 굵게 이루어진 것은 구조적인 안정성과 착시현상을 고려한 것으로 판단된다. 셋째, 건물규모(면적)에 따른 기둥 굵기, 처마 내밀기, 차마높이에 미치는 영향을 분석한 결과, 3칸 건축물에서는 건물규모(면적)가 큰 건물일수록 크게 나타나는 상관관계를 갖고 있는 것으로 나타났으나, 5칸 건축물에서는 건물규모(면적)에 크게 영향을 받지 않는 것으로 분석되었다. 넷째, 기둥과 처마와의 관계 분석 결과, 3칸 건축물과 5칸 건축물에서 모두 기둥 길이가 긴 건물일수록 처마높이와 처마 내밀기를 크게 둔 것으로 나타났으며, 특히 처마높이는 기둥 길이와 아주 밀접한 상관관계를 가지고 있는 것으로 분석되었다. 또한 3칸 건축물과 5칸 건축물에서 모두 처마 내밀기가 큰 건물일수록 처마높이도 높게 형성된 것으로 분석되었다.
2008년 동아시아 대륙에서 발생기원이 다른 먼지(황사)와 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례를 NOAA위성 RGB 합성영상과 지상 입경별 분진(TSP, $PM_{10}$, $PM_{2.5}$)의 질량농도 관측으로 분석하였다. 또한 Terra/Aqua 위성 MODIS(Moderate resolution Imaging Spectroradiometer) 센서의 AOD(Aerosol Optical Depth)와 FW(Fine aerosol Weighting)를 통해 동아시아 지역에서 발생기원이 다른 대기 에어로졸의 분포와 입자 크기 특성을 분석하였다. 중국 북부와 몽골, 그리고 중국 황토고원에서 모래폭풍이 발생하여 광역적으로 이동하여 청원에 먼지입자(황사)로 영향을 주는 6 개의 사례분석을 실시하였다. 질량농도 TSP중 $PM_{10}$은 70%, $PM_{2.5}$는 16%로 조대입자(> $2.5\;{\mu}m$)의 비율이 큰 것은 사막과 반사막의 자연적 발생원에서 생성되었기 때문이다. 그러나, 모래 폭풍이 이동 과정에서 중국 동부의 산업 지역을 거쳐 유입하는 사례에서는 TSP 중 $PM_{2.5}$가 23%까지 증가하기도 했다. 중국 동부로부터 황해를 거쳐 한반도로 유입한 5개 다른 사례의 경우, TSP 중 $PM_{10}$, $PM_{2.5}$가 각각 82, 65%로 나타났다. 이와 같이 $PM_{2.5}$의 상대적 비율이 증가한 것은 인위적 오염입자의 영향 때문이다. 동아시아 지역에서 인위적 오염입자의 광역적 이동 사례에 대한 평균 AOD는 $0.42{\pm}0.17$로 황사에 의한 AOD($0.36{\pm}0.13$)와 비교하여 대기 에어로졸에 대한 비율이 높게 나타났다. 특히, 중국 동부에서 황해, 한반도, 동해에 이르는 광역적 지역에 AOD값이 높게 분포했다. 인위적 오염입자의 사례는 FW가 평균 $0.63{\pm}0.16$로 모래폭풍의 이동 사례의 $0.52{\pm}0.13$ 보다 높은 값을 보였다. 이는 대기 에어로졸에 대한 인위적 미세 오염 입자의 기여도가 클 수 있음을 제시하고 있다.
최근 도심지의 구조물 건설 시 다양한 라이프라인이 공간의 효율적인 활용 측면에서 지중에 매설되고 있으며, 이러한 라이프라인의 신설 및 유지보수 등을 위해 굴착이나 뒤채움 작업이 빈번하게 이루어지고 있다. 라이프라인 매설 시 지반을 굴착하며, 매설 후 채움재 모래를 사용하여 되메움을 하는 것이 일반적이다. 이러한 경우 통신관, 가스관, 상하수도 등의 관하부와 측면 좁은 공간의 뒤채움은 다짐작업이 어려우며, 다짐작업 시 토사의 특성상 추가적으로 침하가 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 방법으로 미국 및 일본 등과 같은 선진국에서 건설 발생토를 재활용하여 잔토처리 비용을 줄이고, 충분한 유동성을 확보한 유동성 채움재가 사용되고 있다. 또한 지중 매설관 건설 외에도 기초 하부 지반의 보강에도 유동성 채움재를 활용할 수 있을 것으로 판단되며, 특히 기계 기초 하부 지지층이 연약한 경우, 유동성 채움재를 적용하여 빠른 시간 안에 지반을 개량하는 목적에 적합할 것으로 판단된다. 특히 기계 기초 하부 지지층의 경우, 단순한 기계 하중에 의한 정적 지지력 산정뿐만 아니라 기계의 진동에 의한 동적 하중이 가해지므로 기초 하부 지지층의 동적거동특성이 평가되어야 한다. 따라서 본 연구에서는 유동성 채움재를 기계 기초 지지층으로 활용하는데 있어서의 적용성을 판별하기 위해 국내에서 일반적으로 볼 수 있는 점토와 황토를 현장발생토로 가정하여 세립분 함량을 달리한 유동성 채움재의 강도 및 동적 거동특성을 파악하였다. 또한 현장 발생토를 대신하여 산업 폐기물인 매립석탄회를 활용하여 유동성 채움재를 조성하여 그 성능을 비교하였다. 그 결과, 매립석탄회를 혼합하여 사용한 경우, 일반적인 건설발생토를 사용한 경우보다 높은 7일 재령 강도와 전단탄성계수를 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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