• 제목/요약/키워드: temperature stable

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간장에서 분리한 Bacillus licheniformis가 생산하는 박테리오신의 특성 및 정제 (Characterization and Purification of the Bacteriocin Produced by Bacillus licheniformis Isolated from Soybean Sauce)

  • 정성엽;최정이;주우홍;서현효;나애실;조용권;문자영;하권철;백도현;강대욱
    • 생명과학회지
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    • 제19권7호
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    • pp.994-1002
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    • 2009
  • 수집한 간장시료에서 형태학적인 특성에 따라 상이한 30주의 미생물을 분리하고 MRS 액체배지에서 $37^{\circ}C$, 24시간 배양한 후 회수한 배양 상등액 중 paper disc법으로 항균활성이있는 것을 일차 선별하여 proteinase K 처리에 의해 항균활성이 사라지는 시료 하나를 최종적으로 선별하였다. 선별한 분리주를 생화학적 분류와 분자계통학적 분류를 통해 동정한 결과 B. lichenifirnus로 나타났다. 이 균주의 생장온도와 배지의 초기 pH 에 따른 세포생장 및 박테리오신 활성을 조사한 결과 배양온도는 $37^{\circ}C$, 배지의 초기 pH는 7.0에서 박테리오신의 활성이 가장 높게 나타났다. B. lichenifirnus가 생산하는 박테리오신은 Bacill sogaerucey, Lactobacillus bulgaricus, Lactobacillus plantaum, Micrococcus Iateus, Paenibacillus polymyxa 및 Pediococcus dextrinicus 등에 대해서 항균활성을 보였으며, pH 3.0${\sim}$11.0에 이르는 거의 전 pH 영 역에서 20시간 이상 처리하여도 그 항균활성을 완전히 잃지 않아 비교적 넓은 pH 범위 내에서 안정함을 알 수 있었다. Acetone, acetonitrile, chloroform, ethanol 처리 및 $20{\sim}100^{\circ}C$C에서 60분간 가열시에도 높은 항균활성을 유지하였다. 여러 가수분해효소에 대한 내성을 조사한 결과 trypsin, a-chymotrypsin, pepsin, a -amylase 및 carboxypeptidase A 등은 항균활성에 영향을 주지 않았으나 lipase는 항균활성을 약간 감소시켰으며 proteinase K는 항균활성을 완전히 사라지게 하였다. 75% 황산암모늄 침전, 양이온교환크로마토그래피, 역상 HPLC 등의 과정을 통해 정제된 박테리오신의 상대비활성(specific activity)은 배양상등액에서 보다 약 75배 증가하였고 회수율은 13.5%였다. 역상 HPLC를 통해서 정제된 박테리오신의 분자량을 tricine SDS-PAGE을 통해서 확인한 결과 약 2.5 kDa으로 나타났으며 염색 시 단일 band로 나타나 순수하게 정제되었음을 확인하였다.

비타민나무 잎 추출물의 항균 활성 및 크림의 안정성 (Antibacterial Activity of Hippophae rhamnoides Leaf Extract and the Stability of a Cream with the Extract)

  • 채교영;김정은;박수남
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.43-49
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    • 2012
  • 비타민나무 잎 추출물 에틸아세테이트 분획물의 항균활성(MIC)을 측정한 결과 피부염의 원인인 S. aureus에서 0.06%로 methyl paraben(MP)의 0.25% 및 quercetin의 0.15%와비교하여 큰 항균활성을 나타내었으며, 여드름균인 P. acnes는 0.25%로 MP의 0.25% 및 quercetin 0.30%와 비슷한 항여드름균 활성을 나타내었다. 0.25% 비타민나무 잎 추출물을 함유한 크림의 12주 동안온도별 저장($4^{\circ}C$, $25^{\circ}C$, $37^{\circ}C$, $45^{\circ}C$) 및 태양광선 노출에서pH 결과는 0.08, 0.23 0.52, 1.34, 0.70 감소하여 안정적인 순서는 $4^{\circ}C$ > $25^{\circ}C$ > $37^{\circ}C$ > 태양광선 > $45^{\circ}C$로 측정되었다. 온도별 저장 조건에서 비교크림의 점도는 초기 점도보다 2,096 cP 낮은 았지만 저장 기간동안 점도의 변화가 대조크림의 변화보다 적은 감소폭을 나타내었으며 태양광선에 노출시킨 크림의 영향을 제외하고는 모두 대조크림과 비슷한 경향성을 나타내었다. 태양광선에서 대조크림의 점도가 감소하는 것과 비교해서 비교크림 점도의 증가는 비타민나무 잎 추출물이 태양광선에 대항하는 보호제로 크림의 점도를 유지시켜 제품을 안정화시키는데 기여한 것으로 사료된다. 비타민나무 잎 추출물의 에틸아세테이트 분획물을 에탄올에 용해시켜 4주 동안 저장 하였을 때 비타민나무 잎 추출물의 최대 흡수파장인 270 nm에서 관찰시 초기 흡광도에 비해 약 43% 감소하였고, 비교크림을 온도별로 저장하였을 때는 $4^{\circ}C$, $25^{\circ}C$에서 흡광도 변화는 각각 6%, 5%로 거의 변화가 없었다고 보여지며 $37^{\circ}C$, $45^{\circ}C$, 태양광선에 저장한 비교크림은 22%, 27%, 37% 감소하였다. 크리밍이나 응집, 합일과 같은 분리 현상이나 산화에 의한 특이취도 관찰되지 않았다. 이러한 결과들로부터, 비타민나무 잎의 에틸아세테이트 분획물은 0.25%에서 P. ovale, P. acnes, S. aureus에 대한 항균활성 나타내며 이에 따른 결과를 참고하여 비타민나무 잎추출물을 0.25% 함유한 크림은 비교적 안정함을 확인하였다. 향후 제품에 응용 시 사전 연구에서[8] 나타난 항산화및 미백과 주름개선에 대한 효과를 발휘할 수 있도록 보완연구가 이루어 진다면 화장품의 제품화가 가능할 것으로 사료된다.

$p16^{INK4A}$ 단백질 활성부위(Asp 84-Leu 104)의 용액상 구조 (Solution Structure of 21-Residue Peptide (Asp 84-Leu 104), Functional Site derived from $p16^{INK4A}$)

  • 이호진;안인애;노성구;최영상;윤창노;이강봉
    • 분석과학
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    • 제13권4호
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    • pp.494-503
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    • 2000
  • 암 억제제인 $p16^{INK4A}$ 단백질의 활성부위 84-104번까지의 21개 아미노산으로 이루어진 펩타이드를 합성하여, 이것의 용액상 구조를 CD, $^1H$ NMR 분광법 그리고, 분자 모델링 방법으로 분석하였다. CDK4 그리고 CDK6와 함께 안정된 complex를 형성하는 p16의 활성 펩타이드(84-104 아미노산)는 in vitro에서 pRb를 인산화하는 CDK4/6의 능력을 차단하고, p16단백질의 기능에서 보여주듯이 G1/S상의 세포 Cycle을 차단한다. NOE를 포함하는 $^3J_{NH{\alpha}}$ 스핀결합 상수, $C_{\alpha}H$ 화학적 이동, 아마이드 화학적 이동의 평균 변화 폭 그리고 온도 계수 등은 p16 펩타이드의 이차구조가 helix-turn-helix의 구조를 구성하는 p16단백질과 유사한 2차 구조를 가지고 있음을 보여주었다. NOE에 근거한 거리 및 이면각을 이용한 3.D 기하구조는 p18이나 p19의 대응하는 부위에 대한 결정구조에서 보여준 바와 같이 아미노산 $Gly^{89}-Leu^{91}$(${\varphi}_{i+1}=-79.8^{\circ}$, ${\varphi}_{i+1}=60.2^{\circ}$)사이에는 ${\gamma}$-회전구조를 형성함을 보여주었다. 이렇게 비교적 단단한 구조를 형성하고 있는 ${\gamma}$-회전구조부위는 p16펩타이드 구조를 안정시키며, CDK를 인식하는 부위로 작용할 수 있다. 이러한 ${\gamma}$-회전구조는 항암제 선도물질을 개발하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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Rhizopus oryzae의 효소(酵素)에 관(關)한 연구(硏究) - 제(第)1보(報), 산성(酸性) Protease 생산(生産) 및 효소(酵素)의 특성(特性) - (Studies on the Enzyme of Rhizopus oryzae - Part I. Production of Acid Protease and Enzymatic Characteristics -)

  • 허원녕;정만재
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제22권3호
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    • pp.135-141
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    • 1979
  • 산성(酸性) protease를 생산(生産)하는 Rhiz. oryzae의 효소생산조건(酵素生産條件)과 조효소(粗酵素)의 특성(特性)을 검토(檢討)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1) 밀기울 배지(培地)에서의 최적(最適) 배양시간(培養時間)은 약(約) 48시간(時間), 최적(最適) 첨수량(添水量)은 $80{\sim}120%$이었다. 2) 밀기울 배지(培地)에 질소원(窒素源)으로서 $(NH_4)_6Mo_7O_{24},\;(NH_4)_2SO_4,\;NH_4NO_3$, casein, albumin의 첨가(添加)는 각각(各各) 효과적(效果的)이었으며 가장 우수(優秀)한 $(NH_4)_6Mo_7$. $O_{24}$와 casein의 최적첨가농도(最適添加濃度)는 각각(各各) 0.1%, 1.0%이었다. 3) 밀기울 배지(培地)에 탄소원(炭素源)으로서 glucose, galactose, maltose, lactose, soluble starch 의 첨가(添加)는 효과적(效果的)이었으며 가장 우수(優秀)한 glucose의 최적첨가농도(最適添加濃度)는 3%이었다. 4) 밀기울 배지(培地)에 인산염(燐酸鹽)으로서 $KH_2PO_4$의 첨가(添加)는 효과적(效果的)이었고 최적첨가농도(最適添加濃度)는 0.3%이었다. 5) 본효소(本酵素)의 작용최적(作用最適) pH는 2.4, 최적온도(最適溫度)는 $40^{\circ}C$부근(附近), 안정(安定) pH범위(範圍)는 $2.0{\sim}5.0$이고, $40^{\circ}C$이하(以下)에서 안정(安定)하였다. 6) 효소활성(酵素活性)은 10분(分)까지는 급격(急激)하게 증가(增加)하지만 그 이후(以後)에는 완만(緩慢)하게 증가(增加)하였다. 7) 효소액(酵素液) 2ml까지는 효소활성(酵素活性)이 급격(急激)하게 증가(增加)하였으나 그 이상(以上)에서는 거의 변화(變化)가 없었다.

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GPCR 냉동보관 세포의 활용을 위한 냉동조건의 최적화 연구 (Optimization of the cryopreserved condition for utilization of GPCR frozen cells)

  • 노효진;이승호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권2호
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    • pp.1200-1206
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    • 2015
  • 신약 개발의 주요 표적이 되는 G-protein coupled receptor (GPCR)은 대부분의 생리적 활동에 관여하며 다양한 질병과 질환들에 관련되어 있다. GPCR을 타겟으로 하는 의약개발 연구에서 필수적인 실험방법으로 많이 활용되고 있는 세포기반 스크리닝 기술들은 사용되는 세포의 상태에 따라 데이터의 질이 좌우되는데 최근, 실험에 사용할 세포를 매번 배양하면서 소모되는 비용과 데이터의 변동을 줄이기 위해 냉동보관 세포를 적용하는 추세이다. 이에 본 연구에서는 단일 세포를 많은 양으로 배양하고 냉동 보관한 다음 사용되는 세포의 반응을 최적화하기 위하여 칼슘 검출을 위한 광 단백질이 포함된 세포주에 calcium sensing receptor와 urotensin II receptor가 안정적으로 발현되는 안정화 세포를 제작하고 $-80^{\circ}C$에서 보관한 다음 7 일 간격으로 실험했을 때 효능제와 길항제 반응을 비교하였다. 실험결과 보관기간이 증가함에 따라 세포 신호 값이 감소하였지만 $EC_{50}$$IC_{50}$ 값의 변화는 나타나지 않았다($EC_{50}:3.46{\pm}1.36mM$, $IC_{50}:0.49{\pm}0.15{\mu}M$). 그러나 액체질소에서 보관한 세포의 경우에서는 비냉동 세포와 비교하여 세포 신호 값이 감소했지만 보존기간에 따른 변화가 나타나지 않았으며 기간에 따른 $IC_{50}:0.49{\pm}0.15{\mu}M$$IC_{50}$의 변화도 없었다. 보관기간이 경과 될수록 세포의 신호 값이 감소하는 것은 세포 손상도 증가가 원인인 것으로 판단되며, 이러한 결과들로부터 장기간 냉동 보관을 위해서는 액체질소를 이용하는 것이 가장 효과적이고 한 달 이내 단기간 사용의 목적으로는 $-80^{\circ}C$ 보관조건도 가능할 것으로 판단된다. 이와 같이 냉동세포의 적극적인 활용을 통하여 초기 스크리닝 과정에서 나타나는 실험 유동성을 감소시킬 수 있을 것으로 예상된다.

Pasteurella multocida에 대(對)한 간이적혈구(簡易赤血球) 응집반응(凝集反應)과 적혈구(赤血球)의 안정화(安定化)에 관(關)한 연구(硏究) (Studies on the Simplified Hemagglutination Reaction to Pasteurella multocida and the Stabilization of Erythrocytes)

  • 이학철;정영건;김교준
    • 대한수의학회지
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    • 제10권1호
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    • pp.11-23
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    • 1970
  • Recently Carter(1952) reported the capsule antigens of Pasteurella multocida could be divided into four serological types A,B,C and D by means of precipitation tests. Subsequently he showed that the most sensitive for identification of these types involved the use of capsule substance adsorbed by erythrocytes in hemagglutination test. It may be somewhat difficult to conduct the hemagglutination test in small laboratory, because relatively large amounts of antisera and erythrocytes of the human O type are required for the test. A simple method for serological typing of P. multocida was the slide agglutination test employed by Little et al. (1943) and Namioka et al. (1962), but this method is still in controversy. The author tried adapting Carter's hemagglutination method to the slide method so called "micromethod technique", and studied on the stabilization of erythrocytes for use of slide hemagglutination to P. multocida although many invesigators reported the stabilization of erythrocytes. The results obtained are summarized as follows: 1. A simplified method (slide method) for capsule typing of the organism was developed by adapting Carter's hemagglutination reaction(tube method). Antibody-containing serum can be diluted serially on Boerner's microtest slide with capillary or serological pipetts with a considerable accuracy. The slide reaction can be carried out with case on the slide by adding $0.05m{\ell}$ of antigen-sensitized erythrocytes suspension diluted to one percent on $0.05m{\ell}$ of serially diluted antibody-containing sera, and the final result can be read after 60 minutes at the room temperature ($15^{\circ}C$). 2. It is difficult to determine superiority of inferiority between the slide method and the tube method on the pattern of the reaction of hemagglutination. 3. The pH range of 6.6 to 8.3 is optimal for the slide hemagglutination reaction. 4. The antigen-sensitization against erythrocytes at $37^{\circ}C$ is optimal for the slide hemagglutination. 5. Both the doses and concentration of antigen do not influence the antigen-adsorbing capacity of erythrocytes. 6. The reduction of antigen-sensitizing hours does not influence the antigen-adsorbing capacity of erythrocytes even 30 minutes. 7. The tannic acid treatment against formalinized and non-formalinized erythrocytes showed no effect on the reaction of hemagglutination. 8. The erythrocytes preserved at $4^{\circ}C$ in the ACD solution do not decrease the reactivity on the reaction of hemagglutination for 60 days, while they begin slight hemolysis 30 days after preserving. 9. The stable preparation of erythrocytes can be obtained by treating the cells at $37^{\circ}C$ for 20 hours with from 4 to 8 percent of formalin in saline or buffer. These cells can be preserved at $4^{\circ}C$ for more than 8 months experimented without hemolysis. With low concentration of formalin, the cells were not sufficiently stabilized resulting in the hemolysis after short period of preservation at $4^{\circ}C$. 10. The erythrocytes treated with 16 percent of formalin remain constantly or increase the reactivity for the reaction of hemagglutination. On the contrary, the cells treated with I to 8 percent of formalin decrease the reactivity. 11. There is no difference between nontreated fresh erythrocytes and the erythrocytes preserved in the ACD solution on the reactivity against the hemagglutination, and the erythrocytes treated with 16 percent of formalin showed the reactivity of higher level than that of the above two kinds of erythrocytes. 12. There is no difference between the saline and the isotonic buffer solution on the reaction of hemagglutination.

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포도당을 이용하여 성장하는 Acinetobacter sp. Strain JC1 DSM 3809에 존재하는 Catalase (Catalases in Acinetobacter sp. Strain JC1 DSM 3803 Growing on Glucose)

  • 신경주;노영태;김영민
    • 미생물학회지
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    • 제32권2호
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    • pp.155-162
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    • 1994
  • 포도당을 이용하여 성장하고 있는 호기성 일산화탄소 산화 세균인 Acinetobacter sp. Strain JC1 DSM 3808애 존재하는 catalase의 활성은 지수성장기 중반에서 높게 나타났으나, 지수성장기 후반 및 정체기 초기에서 낮아졌다가 정체기 중기에서 급격히 증가한 후 다시 감소하였다. 이 세균에는 세종류(Cat1, Cat2, Cat3)의 catalase가 존재하였는데, Cat1과 Cat3의 활성은 성장시기에 따라 큰 차이를 보이지 않았으나 Cat2의 활성은 성장시기에 따라 큰 변화를 나타내었다. Cat3는 이 세균이 포도당을 이용하여 성장할 때만 생성되었고, 일산화탄소나 메탄올을 이용하여 성장할 때는 생성되지 않았다. 세포추출액을 ethanol과 chloroform으로 처리한 후 활성염색을 하였을 때 Cat1과 Cat3의 활성은 안정하였으나 Cat2는 활성을 상실하였다. 세포추출액을 20mM $H_2O_2$와 3-amino-1,2,4-triazole(AT)을 처리하였을 때 Cat1과 Cat3의 활성이 반감되었고, Cat2는 $H_2O_2$에 의해서는 불활성되었으나 AT의 영향은 받지 않았다. Cat1은 80$^{\circ}C$ 1분간 열처리후에도 활성을 나타내었으나, Cat2와 Cat3는 60$^{\circ}C$와 70$^{\circ}C$에서 1분간의 열처리 후 각각 활성을 상실하였다. Cat2는 catalase 활성외에 peroxidase의 활성도 나타내었다. 일곱단계의 과정을 거쳐 포도당에서 성장시에만 생성되는 Cat3를 정제하였다. 정제된 Cat3의 크기는 150,000이었고, 63,000의 크기를 가진 두개의 동일한 소단위로 구성되어 있었으며, $H_2O_2$에 대한 K_m값은 39mM과 58mM로 나타났다. 정제된 효소의 활성을 위한 최적 pH는 7.0이었으나 전반적으로 pH 6~9에서 비슷하게 높은 활성을 나타내었다. 정제된 효소의 최적온도는 40$^{\circ}C$이었으며 20~50$^{\circ}C$에서 비슷한 활성을 나타내었고, 30$^{\circ}C$에서는 60분동안 효소활성이 거의 상실되지 않았다. 정제된 효소는 ethanol과 chloroform 처리에는 안정하였으나 12mM AT 와 0.1mM $NaN_3$ 및 1mM KCN에 의해 90% 이상의 활성이 억제되었다.

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세탁세제 첨가용 효소 개발을 위한 남극 해양세균 유래 저온성 단백질분해효소의 특성 연구 (Characterization of an Antarctic alkaline protease, a cold-active enzyme for laundry detergents)

  • 박하주;한세종;임정한;김덕규
    • 미생물학회지
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    • 제54권1호
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    • pp.60-68
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    • 2018
  • 남극 해양세균 Pseudoalteromonas arctica PAMC 21717로부터 저온활성 alkaline protease (Pro21717)를 부분정제하였다. Pro21717 효소 추출액은 skim milk를 포함하는 zymogram gel 상에서 약 37 kDa (낮은 활성)과 74 kDa (높은 활성) 위치에서 두 개의 뚜렷한 투명밴드(clear zone)를 형성하였다. 단백질 분해활성을 나타내는 두 개의 효소단백질은 동일한 N-말단 아미노산 서열을 가지고 있었으며, 하나의 유전자에서 발현된 미성숙 단백질(precursor)이 37 kDa 크기의 단백질분해효소로 성숙화과정을 거친 후 74 kDa 크기로 이량체화됨으로써 좀 더 높은 활성을 가지는 것으로 판단된다. Pro21717은 $0-40^{\circ}C$ (최고활성 온도 $40^{\circ}C$) 온도 범위에서 단백질분해활성을 나타내었고 pH 5.0-10.0 (최적 pH 9.0) 범위에서 효소활성을 유지하였다. 주목할만한 특성으로써, Pro21717은 $40^{\circ}C$에서의 최고 효소활성(100%) 대비, $0^{\circ}C$$10^{\circ}C$에서 각각 30%와 45%의 높은 저온활성을 나타내었다. 또한 다양한 합성 펩타이드류에 대해 분해활성을 나타내는 Pro21717은 $Cu^{2+}$에 의해 활성이 증가하였으며, 시판용 세탁세제(commercial detergent formulation)에 포함되어 있는 다양한 종류의 계면활성제, 화학성분, 금속이온에 의해 활성이 감소되지 않았다. 전반적으로 저온활성 Pro21717은 글로벌 상업용효소 생산회사 Novozymes이 시판하고 있는 중온성 효소 Subtilisin Carlsberg (trademark Alcalase)에 버금가는 유용한 효소학적 특성이 있는 동시에 상대적으로 더 높은 저온활성을 보여주고 있다. 위의 실험결과들은, Pro21717은 $15^{\circ}C$ 이하의 차가운 수돗물에서도 세척력을 유지하는 새로운 세탁세제 효소첨가제로서의 개발 가능성을 보여주고 있다.

위천 상류에 건설 중인 화북댐 상 하류 어류군집에 관한 연구 (A Study of Fish Community on Up and Downstream of Hwabuk Dam Under Construction in the Upper Wie Stream.)

  • 서진원;김희성
    • 생태와환경
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    • 제42권2호
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    • pp.260-269
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    • 2009
  • 본 조사는 낙동강 유역의 홍수피해를 저감하고, 경북 중부지역의 안정적인 용수를 공급하기 위해 경북 군위군 고로면에 건설 중인 화북댐의 상 하류 어류조사를 통하여 댐 건설이 하천유역에 특히 수 생태계내의 어류군집에 미치는 영향유무를 파악하여 종 다양성을 보전하고 하천의 건강성을 유지하기 위한 기초자료로 활용하고자 하였다. 화북댐 상 하류에서 사후환경영향조사 기간(2004${\sim}$2008년) 중 측정된 수질항목 분석결과 현장에서 측정한 수온, 용존산소, 수소이온농도와 실내분석 항목인 부유물, 총대장균수의 경우 지점별로 다소 계절에 따른 변화를 나타냈지만 큰 차이를 보이지는 않았으나 유기물 및 영영염류 농도에 해당하는 생물학적 화학적 산소요구량, 엽록소, 질소, 인의 경우 지점별로 매우 큰 폭의 변화를 보였으며 상류에서 다소 높고 하류에서 낮은 경향을 보였다. 중금속 중 비소의 경우 2005년 6월 0.092 mg $L^{-1}$를 제외하고는 0.05 mg $L^{-1}$ 이하를 나타내어 하천수 수질환경기준 상 사람의 건강 보호 측면에서 규정한 0.05 mg $L^{-1}$ 이하의 범위 내에서 나타나는 것으로 확인되었다. 화북댐 상 하류에서 어류조사를 실시한 결과 총 7과 19종 10,263개체가 확인되었다. 조사된 어류 중 우점종은 하천 중 상류에 주로 서식하는 참갈겨니(62.5%)로 확인되었으며 아우점종은 버들치(10.6%)로 나타났다. 조사 구간인 위천 상류에서 확인된 19종 중 한국고유종은 긴몰개, 동사리, 쉬리 등 총 9종(47.4%)으로 나타났으며, 멸종위기야생동 식물 I급으로 지정된 얼룩새코미꾸리(Koreocobitis naktongensis)가 소수의 개체이지만 포획되었고, 외래도입종은 확인되지 않았다. 군집분석 결과 우점도 지수는 하류로 갈수록 감소한 반면에 다양도, 풍부도 지수는 하류로 갈수록 증가하였다. 우점종인 참갈겨니의 개체군 분석 결과, 길이-무게 상관관계식은 TW=0.000003$(TL)^{3.2603}$로서 매개변수 b값이 3.0보다 크게 나타나 개체군의 영양상태가 양호한 것으로 나타났다. 또한 유사시기에 다른 하천에서의 개체군들과 비교분석 결과 size별 평균 비대지수(CF)가 상대적으로 높은 값을 보여 화북댐 유역의 참갈겨니가 다른 지역보다 성장률이 높았다. 화북댐 상 하류에서 어류 조사 자료를 활용하여 하천건강성평가(IBI)를 적용한 결과, 대부분의 지점에서 양호(26${\sim}$35)에서 최적(36${\sim}$40)을 보였으며 지점 5에서 평균값이 가장 높게 나타냈다. 이러한 결과를 바탕으로 지속적인 모니터링을 실시하여 어류에 관한 환경영향평가와 하천건강성평가 등을 통한 화북댐 완공 후 상 하류 하천의 어류상 변화유무 및 환경영향을 파악하는데 도움이 될 것으로 사료된다.

에너지 저장장치용 슈퍼커패시터 이온 도핑 제어를 통한 에너지 밀도 향상 연구 (Improvement of Energy Density in Supercapacitor by Ion Doping Control for Energy Storage System)

  • 박병준;유선미;양성은;한상철;노태무;이영희;한영희
    • KEPCO Journal on Electric Power and Energy
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    • 제5권3호
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    • pp.209-213
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    • 2019
  • 최근 전력 계통에 사용되는 주파수 조정용(F/R) 에너지 저장장치에 대하여 높은 에너지 밀도와 장수명의 안정성에 대한 요구가 증대되고 있다. 이와 관련하여 슈퍼커패시터는 장수명과 급속 충방전 특성이 우수하므로 이러한 F/R 적용을 위한 에너지 저장장치로 적합하게 여겨지고 있다. 슈퍼커패시터는 단주기 F/R 영역의 보완 운전을 담당하고 전력계통에 설치된 ESS의 장주기 운영 수명을 연장함으로써 기존 용량을 담당하는 리튬 배터리의 설치 규모와 양을 획기적으로 줄일 수 있다. 하지만 낮은 에너지 밀도는 전력 계통과 같은 큰 시스템에서 적용에 한계가 있으며 여전히 배터리를 대체할 수 있는 높은 에너지 밀도 요구에 어려움을 겪고 있다. 그러나 최근에는 리튬이온 커패시터(Lithium ion capacitor; LIC) 구조가 3.8 V 이상의 전압 구간을 구현할 수 있기 때문에 전기이중층 커패시터(Electric double layer capacitor; EDLC) 구조보다 고에너지 밀도 구현을 위한 구조로 각광을 받고 있지만 여전히 상용화를 위해서는 여러가지 전기화학적 성능에 대한 구체적인 검증 및 개발이 필요한 실정이다. 본 연구에서는 LIC의 에너지 밀도와 관계되는 용량을 증대하기 위하여 새로운 전극사전-도핑 방법을 설계하였다. 양극 활물질은 0.1% 이하의 상대습도 분위기 드라이룸에서 기계적 강도와 음극 도핑을 안정되게 수행될 수 있도록 $100{\mu}m$의 두께로 제작되었다. 또한 접촉 저항을 최소화하기 위하여 제조된 전극은 상온에서 $65^{\circ}C$까지 열 압축공정을 실시하였다. 최종적으로 LIC 구조에 대한 다양한 사전-도핑법을 설계하고 그 메커니즘을 분석하여 용량과 전기화학적 안정성이 향상된 새로운 LIC 사전-도핑 방법을 제안하였다.