• 멤브레인
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• 제32권3호
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• pp.198-208
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• 2022

멤브레인은 분리 기술 및 다양한 사용처에 따라서 유기물, 액체, 용질, 증기, 기체, 이온 또는 전자 등 다양한 물질을 선택적으로 분리할 수 있다. 멤브레인은 크게 대칭막과 비대칭막으로 나누며, 기공의 유무에 따라 다공성과 비다공성으로 분류된다. 또한 멤브레인의 계면은 분자적으로 균일하거나, 또는 화학적으로 또는 물리적으로 불균일할 수 있다. 제조기술로는 용융 압출 제조법, 연신법, 템플레이트 침출법, 트랙-에치법, 용액 캐스팅법, 상전이법 및 용액 코팅법 등이 있다. 제조된 멤브레인은 정밀여과, 한외여과, 나노여과, 역삼투, 기체분리 및 에너지 분야와 같은 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다. 본 총설에서는 멤브레인의 분류 및 종류에 따른 제조 방법에 대한 튜토리얼을 제공한다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권11호
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• pp.1427-1434
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• 2022

Two novel, halotolerant strains of Martelella soudanensis, NC18^T and NC20, were isolated from deep subsurface sediment, deeply sequenced, and comparatively analyzed with related strains. Based on a phylogenetic analysis using 16S rRNA gene sequences, the two strains grouped with members of the genus Martelella. Here, we sequenced the complete genomes of NC18^T and NC20 to understand the mechanisms of their halotolerance. The genome sizes and G+C content of the strains were 6.1 Mb and 61.8 mol%, respectively. Moreover, NC18^T and NC20 were predicted to contain 5,849 and 5,830 genes, and 5,502 and 5,585 protein-coding genes, respectively. Both strains contain the identically predicted 6 rRNAs and 48 tRNAs. The harboring of halotolerant-associated genes revealed that strains NC18^T and NC20 might tolerate high salinity through the accumulation of potassium ions in a "salt-in" strategy induced by K⁺ uptake protein (kup) and the K⁺ transport system (trkAH and kdpFABC). These two strains also use the ectoine transport system (dctPQM), the glycine betaine transport system (proVWX), and glycine betaine uptake protein (opu) to accumulate "compatible solutes," such as ectoine and glycine betaine, to protect cells from salt stress. This study reveals the halotolerance mechanism of strains NC18^T and NC20 in high salt environments and suggests potential applications for these halotolerant and halophilic strains in environmental biotechnology.

• 한국초지조사료학회지
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• 제43권3호
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• pp.168-176
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• 2023

Silicon (Si) has the potential to improve plant growth and stress tolerance. The study aimed to explore Si-involving plant responses and molecular characterization of different Si-responsive genes in alfalfa. In this study, the exogenous supplementation of Si enhanced plant growth, and biomass yield. Si-acquisition in alfalfa root and shoot was higher in Si-supplemented compared to silicon deficient (-Si) plants, implying Si-acquisition has beneficial on alfalfa plants. As a consequence, the quantum efficiency of photosystem II (Fv/Fm) was significantly increased in silicon-sufficient (+Si) plants. The quantitative gene expression analysis exhibited a significant upregulation of the Lsi1, Lsi2, Lsi3, NIP5;1, and NIP6;1 genes in alfalfa roots, while BOR1, BOR4, NIP2, and NIP3 showed no significant variation in their expression. The MEME results further noticed the association of four motifs related to the major intrinsic protein (MIP). The interaction analysis revealed that NIP5;1 and Lsi1 showed a shared gene network with NIP2, BOR1, and BOR4, and Lsi2, Lsi3 and NIP3-1, respectively. These results suggest that members of the major intrinsic proteins (MIPs) family especially Lsi1, Lsi2, Lsi3, NIP5;1, and NIP6;1 genes helped to pass water and other neutral solutes through the cell membrane and those played significant roles in Si uptake and transport in plants. Together, these insights might be useful for alfalfa breeding and genome editing approaches for alfalfa improvement.

• 한국토양비료학회지
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• 제38권1호
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• pp.38-44
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• 2005

상추와 시금치를 포함한 엽채류의 질산염 축적은 여러 가지 환경요인의 영향을 받지만 품종별로 질산염 축적 정도가 다른 것으로 알려져 있다. 우리나라에서 많이 재배되고 있는 상추와 시금치 각각 10 품종을 perlite와 vermiculite 1:1 혼합 배지에서 양액을 공급하여 재배하고 품종별 생육 상황, 질산염 축적 정도, 유기 및 유기용질 함량을 조사 비교하였다. 질산염 축적이 많은 품종과 적은 품종 사이에 유의성 있는 질산염 함량 차이가 있었으며, 질산염 함량과 생체량 또는 건물량으로 측정된 식물 생장 사이에는 상추와 시금치 모두에서 유의성 있는 부의 상관관계가 있었다. 질산염 축적과 가용성 당, 아미노산 및 유기산을 포함한 유기용질 함량 사이에는 직접적인 상관관계를 찾을 수 없었다. 기존의 일부 연구 결과에서 광합성이 활발한 품종의 경우 유기물 합성량이 많고 따라서 건물량이 증가하며 유기용질이 축적되어 상대적으로 다른 품종에 비하여 질산염 축적이 낮아지는 것으로 알려져 있다. 그러나 본 연구의 결과로 보면 단순히 생육이 빠른 품종에서 질산염 함량이 낮고 반대로 생육이 느린 품종에서 질산염 함량이 높은 것으로 결론 내릴 수 있다. 식물체 중의 질산염 함량은 광합성, 질산염의 환원, 삼투압 조절 작용 등을 포함하여 품종별로 고유한 여러 특성에 따라서 결정되기도 하겠지만 특히 품종별 고유한 생육량에 따른 질소의 적정 공급 여부에 따라서 크게 영향을 받을 것으로 판단된다. 즉 생육에 필요한 수준 이상의 질산염이 공급되면 다른 생리적 작용의 결과와 관계없이 과잉의 질산염은 작물체내에 축적될 수밖에 없을 것이다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제23권5호
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• pp.397-406
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• 2000

건조지대 및 염의 영향을 받는 지역에 널리 분포하는 명아주과 식물의 생리생태학적 적응 특성을 규명하기 위하여 교란지, 염습지, 사구, 간척지 등 다양한 환경에 적응하여 살아가고 있는 10종 명아주과 식물의 무기 및 유기용질의 양상을 조사하였다. 조사된 명아주과 식물은 토양의 칼슘 함량과는 무관하게 체내에 매우 소량의 수용성 칼슘을 함유하였으며, 아주 높은 수용성 K/Ca 비를 보였다. Na/sup ＋/, K/sup ＋/와 같은 양이온 및 Cl/ sup －/, SO₄/sup 2－/와 같은 음이온을 많이 축적하는 경향을 보였으며, 염 환경에서는 K/ sup ＋/보다 Na/sup ＋/ 이온을 선호하는 경향을 보였다. 이들 식물의 체내 총 질소함량은 높았지만, 아미노산성 질소는 총 질소함량의 5% 이하로 매우 낮은 값을 보였다. 세포질성 삼투인자로 널리 알려진 proline을 거의 함유하지 않았지만, 가용성 질소의 함량이 높은 것으로 보아 proline 이외의 다른 질소화합물이 체내 삼투 조절에 관여할 것으로 여겨진다. 야외에서의 이러한 생리적 특징이 통제된 환경에서도 동일한 양상을 보이는지를 조사하기 위하여, 사구 및 염습지의 대표적인 명아주과 식물(퉁퉁마디, 칠면초, 호모초, 가는갯능쟁이, 나문재) 5종을 선택하여 염환경 하에서 생육시켰다 (200 mM Nacl). 조사된 명아주과 식물은 매우 낮은 체내 수용성 Ca/sup 2＋/ 함량, 알칼리 양이온의 축적 등 야외식 물과 유사한 생리양상을 보였다. 종합하면, 명아주과 식물은 알칼리 양이온 및 Cl/sup －/, NO₃/sup －/ 및 SO₄/sup 2－/와 같은 무기 음이온을 상당량 축적하고, 체내로 유입되는 Ca/sup 2＋/을 Ca-oxalate로 침전시켜 세포질 내 수용성 칼슘함량을 매우 낮은 수준으로 유지하며, 아미노산이외의 다른 가용성 질소화합물을 보편적으로 함유하는 미네랄 대사의 특성을 보여준다. 이에 부가하여 토양 환경의 변화에 따라 체내의 무기이온 및 유기용질의 양상을 적절히 조절하는 독특한 생리적 특성이 이들 명아주과 식물을 건조 및 고염과 같은 불리한 환경을 극복하여 적응케 하는 토대가 되는 것으로 여겨진다.

• 자원환경지질
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• 제55권6호
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• pp.727-736
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• 2022

얼음쐐기는 영구동토 지역의 토양층에서 관찰되는 얼음체로, 형성 당시의 강수 및 토양이 유입되어 형성되며, 높은 농도의 용질 및 고체함량을 가진다. 이러한 얼음쐐기는 그 형성 및 분포적 특성으로 인해 최근 고기후 및 고환경 복원을 위한 연구에 활용될 수 있는 가능성이 제시되고, 이에 대한 연구가 제한적으로 시작되고 있다. 하지만 얼음쐐기에 포함된 용질 및 고체 혹은 광물입자들을 고기후 및 고환경 복원 프록시로 사용하기 위해서는 이들의 물리화학적 특성 보존이 필수적이다. 만약 얼음쐐기 시료의 해동과정에 의한 물리화학적 특성 변화가 야기된다면, 이를 활용한 고기후 및 고환경 해석에 오류를 야기할 수 있다. 본 연구에서는 동시베리아 쑤야(Cyuie) 지역에서 채취된 얼음쐐기를 이용하여 해동조건이 얼음쐐기 내 용질 및 고체상에 미치는 영향을 조사하였다. 쑤야(Cyuie) 지역의 얼음쐐기 시료에 대해 해동온도와 산소유무를 고려하여 네 가지 해동조건(4℃-유산소, 4℃-무산소, 23℃-유산소 혹은 23℃-무산소)에서 회수된 용액 및 고체시료의 특성을 분석하였다. 온도와 산소의 영향이 가장 제한적일 것으로 예상되는 4℃-무산소 조건에서 측정된 결과를 기준으로 비교한 결과, 얼음쐐기 내 고체입자들에 대한 해동조건의 영향은 미미하였다. 반면, 용액의 화학적 특성(pH, 전기전도도, 알칼리도와 주양이온 및 미량원소의 농도)은 기준조건에 비해 4℃-유산소 조건에서 일관성 있게 유의미한 차이를 보였다. 본 연구결과, 얼음쐐기 시료의 해동조건에 따라 시료의 화학적 특성에 변화를 야기할 수 있으며, 이는 시료처리 방법 및 절차가 얼음쐐기를 이용한 고기후 및 고환경 복원 결과에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.

• Applied Microscopy
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• 제26권4호
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• pp.465-477
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• 1996

본 연구에서는 담즙산과 cholesterol 및 phospholipid가 흰쥐 간세포내 소기관에 미치는 영향을 조사하여 이들 담즙물의 수송기전을 알아 보고져 하였다. 정상군과 각 실험군에서 관찰된 Golgi장치는 거의가 cis side를 담세관으로 향하고 있었다. 각 실험군에서는 ER과 Golgi 장치 및 용해소체 등 소기관의 수적 증가, 소조의 팽대, budding 등이 관찰되었다. Dehydrocholic acid 투여군에서는 cis Golgi cistern의 선상 팽대을 많이 볼 수 있었는데 공포(vacuole)들은 담세관과 Golgi 장치사이에서 관찰되었으며 ER과 담세관 사이에서도 관찰할 수 있었다. Cholesterol 투여군과 Phosphotidylcholine 투여군에는 Golgi 장치의 모든 소조들이 팽대되어 있었으며 ER 유래의 공포와 용헤소체가 증가되어 있었는데 용해소체의 증가는 특히 cholesterol 투여군에서 현져하였다. 이상의 소견으로 미루어 담즙성분의 분비에 관여하는 주된 세포내 소기관은 ER과 Golgi 장치 및 용해소체로 추정된다. 그러나 dehydrocholic acid는 ER과 cis Golgi 소조 유래의 공포에 의해 분비되며 Cholesterol과 phosphatidylcholine은 ER에서 또는 trans Golgi 소조을 거친 후 용해소체를 통해서 배출될 것으로 추정되는데 특히 cholesterol은 용해소체를 통해서 빈번히 배출될 것으로 생각된다.

• 대한화학회지
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• 제39권8호
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• pp.666-671
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• 1995

수용액에서 폴리에틸렌 옥사이드(PEO)의 구조성질이 일련의 요소용질들의 물 구조 간섭 정도관점에서, 16$^{\circ}C$에서 점도계법으로 연구되어졌으며, 또한 16$^{\circ}C$와 25$^{\circ}C$의 두 온도에서 PEO에 대한 요소와 메틸요소의 양변화가 마찬가지로 행해졌다. 결과는 16$^{\circ}C$에서 분자량이 $1.0{\times}10^5$인 PEO의 요소들에 의한 사슬 펴짐은 25$^{\circ}C$에서 분자량이 $8.0{\times}10^3$인 PEO의 경우와 비슷한데, 이것을 요소들의 물 구조 간섭 정도가 두 경우에 비슷하기 때문이라 설명했다. 요소는 PEO사슬을 펴지게 한다. 분자량이 $1.0{\times}10^5$인 PEO는 그 자체내에 소수성 부분을 가지는데, 이것은 다음과 같이 대략 두 부분으로 분류할 수 있다. 하나는 16$^{\circ}C$에서 많이 나타나며, 분자내 소수성 상호인력을 할 수 있는 내부 소수성기와, 다른 하나는 25$^{\circ}C$에서 많이 나타나며, 외부에서 가해진 소수성 용질들과 분자간 소수성 상호인력을 할 수 있는 바깥쪽으로 노출된 소수성기이다.

• 대한화학회지
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• 제20권3호
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• pp.185-192
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• 1976

여러가지 조성의 메탄올-물 혼합용매와 물에 대한 몇가지 아민염의 당량전도도 (${\Lambda}$)를 $25^{\circ}C$에서 측정하였다. 즉 0.0${\sim}$0.6 몰분율(m.f.)까지의 메탄올-물 혼합용매와 물에 대하여 염화암모늄과 1급에서 4급 암모늄염에 이르는 4가지 메틸암모늄염화물의 당량전도도를 0.01 ${\sim}$ 0.04 M 농도범위에서 측정하고 Fuoss-Onsager의 반이론식으로서 극한당량전도도(${\Lambda}_0$)를 구하였다. 실험결과는 용매조성 및 염의 종류에 따른 극한당량전도도의 변화에 대하여 논의되었다. 즉 아민염의 종류에 관계없이 공통적인 현상으로 특이한 점은 메탄올의 농도가 커짐에 따라 ${\Lambda}_0$는 줄어드는데 그 줄어드는 크기가 물에 가까울 수록 크고 0.4 m. f.에서 극소값을 보였다. 또한 염의 크기가 커짐에 따라 ${\Lambda}_0$는 줄어들고 동일한 실험조건에서 대응하는 n-아민염에 대하여 측정된 ${\Lambda}_0$값보다 크다는 것을 알았다. 이러한 현상들은 용매와 용질의 구조와 밀접한 관계가 있으며 같은 용매계에서 관측된 분몰랄부피 현상과 극히 닮았다는 사실을 알았다.