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Saxitoxin 검출을 위한 Neuro-2a 시험법 조건 확립 및 실험실 간 변동성 비교 연구 (Establishment of Test Conditions and Interlaboratory Comparison Study of Neuro-2a Assay for Saxitoxin Detection)

  • 김영진;서주리;김준;박정인;김종희;박현;한영석;김연정
    • 한국해양생명과학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.9-21
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    • 2024
  • 마비성 패류 독소(Paralytic shellfish poisoning, PSP)는 유해 조류에 의해 생성되며, 독소에 노출된 수산물을 섭취하였을 때 중독이 발생한다. 수산물 중 PSP를 검출하는 표준 시험법인 Mouse bioassay (MBA)는 낮은 검출한계와 동물 윤리 문제로 대체 시험법의 개발 필요성이 대두되고 있다. 이러한 대체 시험법 중, PSP가 신경 세포막의 Na+ 채널을 차단하는 기전을 이용한 마우스 뇌신경 모세포종 세포 기반 시험법(Neuro-2a assay)의 표준화를 위한 노력이 대두되고 있다. Neuro-2a assay의 원리는 Neuro-2a 세포주에 Na+/K+ ATPase 억제제인 Ouabain(O)과 Na+ 채널 활성화제인 Veratridine (V)을 처리하여 과도한 Na+ 유입으로 인한 세포사멸을 유도한 상태에서, Na+ 채널 억제제인 PSP를 처리하게 되면 Na+ 유입이 차단되어 세포가 생존하는 것을 측정하는 것이다. 본 연구에서는 PSP 검출을 위한 Neuro-2a assay를 국내 연구 환경에 맞게 다양한 매개변수를 개선하여 최적 시험법을 확립하고자 하였다. 고려한 매개변수들은 세포밀도, 배양 조건 및 PSP 처리 조건 등으로, 그 결과는 아래와 같다. 초기 세포밀도는 40,000 cells/well로, 세포 배양시간 및 처리시간은 각각 24시간으로 설정하였다. 또한 최적 O/V 농도는 500/50 μM로 설정하였다. 본 연구에서 PSP 중 Saxitoxin (STX)에 대해서 O/V 처리가 된 상태에서 S자형 용량-반응 그래프가 도출되는 8가지 농도(368~47,056 fg/μl)를 확인하였고, Neuro-2a assay의 실험실 간 변동성 비교를 통해, 실험의 적정성 확인을 위한 5가지 Quality Control Criteria와 실험 데이터의 신뢰가능 범위(Data Criteria) 6가지를 설정하였다. 확 립된 조건으로 Neuro-2a assay를 진행한 결과 반수영향농도(EC50) 값은 약 1,800~3,500 fg/μl로 나타났다. 실험실 간 변동성 비교 결과, Quality Control Criteria 값 및 Data criteria 값의 변동계수(coefficients of variation (CVs))가 1.98~29.15% 범위로 산출되어 실험의 적정성 및 재현성이 확인되었다. 본 연구를 통해 우리나라에서 활용할 수 있는 PSP 검출용 Neuro-2a assay 시험법의 최적 조건 및 5가지 Quality control 기준을 제시하였고, PSP 중 대표적인 독소인 STX을 대상으로 Neuro-2a assay를 실시한 결과 유의한 EC50 값을 산출할 수 있었으며, 향후 국내 수산물을 대상으로 MBA를 대체할 수 있는 PSP 검출법으로 활용될 것으로 기대된다.

제주산 감귤류의 품종 및 수확시기별 품질특성 (Quality Characteristics of Citrus Fruits According to the Harvest Date and Variety)

  • 송은영;최영훈;강경희;고정삼
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제40권5호
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    • pp.416-421
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    • 1997
  • 제주산 감귤류 6개 품종에 대한 수확시기별 성분분석 및 품질특성을 검토하였다. 궁천조생, 하귤, 스타치의 경우 과형지수가 $1.14{\sim}1.38$으로 타원형 형태였고 당유자, 지각, 병귤은 과형지수가 $0.89{\sim}1.03$로 거의 구형이였다. 과중은 당유자가 가장 컸고, 그 다음이 하귤, 지각, 궁천조생, 병귤, 스타치 순이었다. 과육율은 궁천조생이 가장 높았으며 그 다음 병귤, 하귤, 스타치, 당유자, 지각 순이었다. 과육율은 궁천조생이 가장 많았고 스타치, 병귤, 하귤, 당유자, 지각 순이었다. 과실이 성숙함에 따라 가용성고형물의 함량은 증가되는 경향이었다. 또한, 당산비도 증가되는 양상이었고, 특히 궁천조생, 병귤은 완숙기 때 다른 품종에 비해 각각 10.39, 7.67로 높게 나타내었다. 산 함량은 하귤, 지각, 당유자, 스타치 품종의 경우 9월 하순에서 1월 중순까지 $3{\sim}5%$ 이상 높게 유지되어 감귤식초와 같은 향미식품으로 이용이 가능하다고 본다. Vitamin C는 스타치에서 77.48 mg/100g으로 가장 많이 검출되었고, 시기별 유의성은 없었다. 품종별 과피의 색도를 측정한 결과 L, a, b값은 성숙함에 따라 증가되는 경향을 보였으며, 11월 하순까지 하귤, 당유자의 과피에서 a값이 음의 값을 나타내어 이 시기까지 착색이 이루어지지 않았고 궁천조생, 스타치, 병귤인 경우 완전 착색이 이루어졌음을 알 수 있었다.

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이식 초기 이식신 기능 평가에서 $^{99m}Tc$-MAG3 신관류 지표의 유용성 (Utility of $^{99m}Tc$-MAG3 Perfusion Indices in the Evaluation of Renal Transplant Function During Early Post-transplantation Period)

  • 김성훈;정수교
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.497-507
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    • 2000
  • 목적: 저자들은 이식 초기 이식신의 기능을 평가하기 위하여 시행한 $^{99m}Tc$-MAG3 신신티그라피에서 측정한 관류기 지표의 특성과 소견을 알아보고 신장 기능 이상을 초래하는 합병증의 진단에 이들 지표들이 얼마나 유용하게 이용될 수 있는 지를 규명하고자 하였다. 대상 및 방법: 신장 이식을 받은 환자 80명(남자: 48명, 여자: 32명, 평균 나이: 40.3세)을 대상으로 하였고, 조직검사, 검사실시험 소견 및 임상 경과 등을 종합하여 진단하였다. 신신티그라피는$^{99m}Tc$-MAG3, 100 MBq을 사용하여 이식 후 11일-23일 사이에 얻었다. 신전체 및 신피질 레노그람에서 측정한 신관류 지포는 Hilson관류지표(PI), 이식신 관류지표(TP)와 이식신 기능지표(TF)였고, 신기능 지표는 최대방사능 도달시간(Tmax)과 3분과 20분 방사능 비(K20/3)였다. 결과: 신신티그라피 시행 당시의 진단은 정상 신기능을 보인 경우가 44예, 급성거부가 14예, 급성 세뇨관괴사가 10예이었고 싸이클로스포린 A 신독성은 12예이었다. TP와 TF는 정상 신기능 군에 비해 합병증 군에서 통계적으로 유의하게 높았지만 PI는 유의한 차이가 없었다. 또한 정상 신기능 군에 비해 K20/3은 급성 거부와 급성세뇨관괴사에서, 신전체 Tmax은 급성거부에서 각각 유의하게 높았다. 합병증 군들 사이에서 유의한 차이를 보인 관류기 지표는 없었고 신기능 지표 중 K20/3은 싸이클로스포린 A 신독성에 비해 급성거부에서, 신피질 K20/3은 급성세뇨관괴사에서 각각 유의하게 증가하였다. 결론: $^{99m}Tc$-MAG3 신신티그라피를 이용한 이식 초기 이식신의 기능 평가에는 최초 동맥기 이후의 미세 관류와 초기 세뇨관 섭취를 나타내는 지표들인 TP와 TF가 중요한 역할을 하며, 신신티그라피 일 회 검사로 신장 기능의 이상을 초래하는 합병증의 감별은 쉽지 않지만 신 관류와 기능 지표를 연관시키고 검사 당시 질병의 진행 과정과 정도를 고려하면 진단에 도움이 되리라 생각한다.

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열풍건조 및 오븐구이 닭발로부터 추출한 삼계탕 육수 제조 (Development of Samgyetang Broth from Air-dried and Oven-roasted Chicken Feet)

  • 김준태;;정해성;;장애라;박재인;김영종;이성기
    • 한국가금학회지
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    • 제46권3호
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    • pp.137-154
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    • 2019
  • 본 연구는 닭발의 사전가열 전처리를 통해 만든 추출액과 이를 이용하여 제조한 최종 삼계탕 육수의 이화학적 및 풍미특성을 비교구명하기 위해 실시되었다. 사전 전처리 방법으로 생닭발, $70^{\circ}C$에서 12시간 건조가열시킨 닭발, $180^{\circ}C$ 오븐에서 1시간 가열시킨 닭발을 각각 $121^{\circ}C$에서 1, 2시간동안 추출하였다. 추출액을 통닭($470{\pm}10g$)과 함께 파우치(pouch)에 넣고 산업적 방법($121.0^{\circ}C$, $1.5kgf/cm^2$에서 20분과 $122.0^{\circ}C$, $1.7kgf/cm^2$에서 95분간 가열)으로 레토르트 삼계탕을 제조하였다. 전처리 방법에 따른 추출액의 pH는 닭발을 사전가열한 추출액이 생닭발 추출액에 비해 낮았고, 육수의 pH는 닭발로 추출한 육수구가 닭발없이 제조된 육수구(대조구)보다 낮게 나타났다(P<0.05). 닭발을 사전가열한 추출액의 TBARS값은 생닭발 추출액보다 유의적으로 높았으며(P<0.05), 육수에서는 또한 건조가열 처리구와 오븐가열 1시간 추출 처리구의 육수에서 높은 값을 보였다. 추출시간이 1시간에서 2시간으로 길어질수록 추출액의 pH와 TBARS는 감소하였으나 반면 육수에서는 증가하였다(P<0.05). 추출액의 관능검사 점수를 보면 건조가열후 1시간 추출액이 다른 처리구에 비해 겉모습, 향기, 종합기호도에서 유의적으로 높았다(P<0.05). 정량적 묘사분석에서 건조가열 후 1시간 추출액이 견과류향, 구운냄새, 닭고기향이 가장 강했고(P<0.05), GC-MS 결과 고기향 및 견과류향을 낸다고 알려진 benzaldehyde와 benzothiazole, 그리고 total volatile compound가 많이 검출되었다(P<0.05). 추출물을 이용하여 제조한 삼계탕 육수의 관능검사 결과를 보면 역시 건조가열 후 1시간 추출액이 종합기호도에서 유의적으로 높았다. 육수의 정량적 묘사분석에 의하면 닭발로 추출한 육수들은 닭발없이 제조된 육수(대조구)보다 강한 구운냄새를 나타냈으며, 특히 건조가열후 추출한 육수에서 높은 강도를 보였다. 이와 같은 결과를 종합해보면 산업체에서 육수의 풍미와 기호도 증진을 위해 열풍 건조 닭발 1시간 추출액 이용시 풍미가 증진된 삼계탕 제조가 가능하다.

우라늄 함량이 높은 국내 토양에 대한 토양학적 특성 규명 및 토양세척법의 적용성 평가 (Characterization and Feasibility Study of the Soil Washing Process Applying to the Soil Having High Uranium Concentration in Korea)

  • 장세은;이민희
    • 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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    • 제13권5호
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    • pp.8-19
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    • 2008
  • 우라늄 함량이 높은 흑색 셰일 및 점판암이 주요 기반암인 괴산군 청천면 덕평리 일대 토양의 물리/화학적 특성을 규명하였고, 토양으로부터 우라늄을 제거하기위한 다양한 세척용액 및 세척조건을 적용한 실내 세척 실험을 실시하여, 토양 세척법이 우라늄 함량이 높은 토양으로부터 우라늄을 제거하는데 효과적인 방법임을 입증하였다. 총 8지점 토양 시료의 우라늄 농도를 분석하여 인공강우 용출실험(SPLP), 독성물질 용출실험(TCLP)을 실시한 결과 가장 우라늄함량이 높은 S2 토양의 경우 SPLP 용출 농도가 USEPA 음용수 기준치(30 ${\mu}g$/L)를 초과하여 토양으로부터 주변수계로의 지속적인 오염 가능성이 있는 것으로 나타났으며, 연속추출실험(SEP) 결과 약산 강우에 의해 토양으로부터 우라늄 용출이 발생할 수 있는 것으로 판단되었다. 토양으로부터 우라늄을 제거하기위하여 다양한 세척액과 세척조건을 적용하여 토양 세척 실험을 실시한 결과, pH 1인 산성용액, 염산 0.1 M 용액, 황산 0.05 M 용액, 구연산 0.5M 용액을 세척액으로 사용하는 경우 우라늄 제거 효율이 80% 이상이었으며, 아세트산과 EDTA 용액의 경우 30%이하의 낮은 제거율을 나타내었다. 토양/세척액 비율은 1 : 3, 세척 시간을 30분, 토양 당 반복 세척 회수를 2회로 설정하여 위의 세척용액들을 이용하는 경우, 실제 우라늄 함량이 매우 높은 S2 토양 주변 현장에서 토양 세척법이 우라늄 제거에 효과적으로 적용될 수 있을 것으로 판단되었다. 세척 전/후 토양의 총유기탄소함량(TOC), 양이온 교환 능력(CEC)을 측정하였고, X-선형광분석(XRF)과 X-선회절분석(XRD)을 실시하여 비교함으로써 세척 후 토양 특성 변화를 규명하였다. 세척 후 토양의 TOC와 CEC가 각각 55%, 66%까지 감소하여 세척한 토양을 작물재배용으로 재사용할 경우 적절한 개량제를 첨가하는 것이 바람직할 것으로 나타났다. 세척 전/후 토양의 XRF 및 XRD 분석 결과, 산세척에 의한 토양의 주요 성분과 광물 구조 변화는 심각하지 않은 것으로 나타나 pH 회복을 위한 추가 물 세척 후 세척 토양을 재활용 할 수 있을 것으로 판단되었다.

파프리카의 색이 열풍 건조한 파프리카 분말을 첨가한 돈육 분쇄육의 이화학적 특성과 항산화 활성 평가 (Antioxidant Activity of the Oven-dried Paprika Powders with Various Colors and Phycochemical Properties and Antioxidant Activity of Pork Patty Containing Various Paprika Powder)

  • 심용우;진구복
    • 한국축산식품학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.626-632
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    • 2013
  • 본 연구는 색깔별로 열풍 건조한 파프리카 분말의 항산화 활성을 알아보고, 열풍 건조한 파프리카 분말을 돈육분쇄육에 첨가하여 이화학적인 특성과 항산화 효과를 알아보기 위하여 수행하였다. 파프리카의 총 페놀성화합물 함량은 파프리카의 색과 추출용매에 따라서 유의적으로 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 파프리카 분말의 DPPH에 대한 전자공여능은 파프리카 색깔에 따라 차이를 보이지 않았고, 파프리카의 색깔과 관계없이 물 추출물보다 메탄올 추출물이 더 높은 전자공여능을 보였고, 특히 0.5% 이상에서 메탄올 추출물이 대조구인 ascorbic acid와 유의적으로 차이를 나타내지 않음으로써 높은 항산화 활성을 보였다. 철이온 흡착력은 파프리카의 색깔이나 용매에 상관없이 모든 처리구들에서 농도가 높아짐에 따라 철 흡착 활성이 높아지는 경향을 보였고, 특히 1.0%에서는 메탄올 오렌지 추출물(MOP)과 물로 추출한 붉은 파프리카(WRP) 처리구가 EDTA와 유의적인 차이를 보이지 않았고, EDTA를 제외한 모든 처리구에서도 유의적인 차이를 보이지 않았다(p>0.05). 환원력은 모든 농도에서 처리구간에 유의적으로 차이를 나타내지 않았고(p>0.05), 농도가 증가함에 따라 환원력도 증가함을 보였다. 열풍 건조한 파프리카 분말이 첨가된 돈육 분쇄육에 냉장저장 중 이화학적인 특성에서는 적색도는 붉은색 파프리카 분말을 첨가한 처리구가 높게 나타났고, 반대로 황색도는 주황색 파프리카 분말을 첨가한 처리구에서 높게 나타났다. TBARS값은 파프리카 색에 관계 없이 분말의 함량이 증가할수록 낮게 나타났고, 특히 1% 첨가한 처리구의 경우에는 참조구인 REF와 유의적인 차이를 보이지 않음으로써 우수한 항산화력을 나타내었다. 미생물 실험 결과 파프리카 분말 첨가가 미생물을 억제하는데 기여하지 않았다. 이와 같은 결과로 볼 때 색에 관계없이 파프리카 분말은 천연 항산화 물질로서의 우수한 항산화 효과를 나타내어 육가공품 가공에 천연 항산화제로서의 이용이 가능할 것으로 판단된다.

고속액체크로마토그래피 텐덤질량분석기법을 이용한 사람 혈장 내 소라페닙 농도분석법의 개발 및 검정 (Development and Validation of the Determination of Sorafenib in Human Plasma using Tandem Mass Spectrometry Coupled with Liquid Chromatography)

  • 박대진;이성곤;김우미
    • 생명과학회지
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    • 제22권11호
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    • pp.1456-1462
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    • 2012
  • 소라페닙은 멀티카이네즈 억제제로서 신세포암, 전이성 간세포암 환자의 치료에 효과가 입증된 경구용 항암제이다. 이 연구의 목적은 고속액체크로마토그래피 텐덤질량분석기법(LC/MS/MS)을 이용하여 사람 혈장 내 소라페닙의 농도를 측정하는 효율적인 방법을 개발하고 한국식품의약품안전청(KFDA) 기준에 따라 분석법을 검정하는 것이다. 혈장시료($100{\mu}l$)에 내부표준물질인 chlorantraniliprole을 첨가한 후 이소프로필알콜과 에틸아세테이트로 구성(1:4, v/v)된 0.1% 포름산 함유 추출용액을 혼합하였다. 원심분리 후 상층액을 취하여 원심감압농축하였다. 잔사를 이동상에 재용해하고 Waters사의 역상 XTerra$^{TM}$ C18 칼럼(입자크기 $3.5{\mu}m$)을 장착한 고속액체크로마토그래피 장치에 주입하였다. 액체크로마토그래피는 0.1% 포름산과 10 mM 암모늄 포메이트를 함유한 버퍼용액과 메탄올, 아세토나이트릴을 각각 1:6:3으로 혼합한 용액을 이동상으로 사용하였으며 5분 내에 측정을 완료하였다. 분석대상 물질들은 텐덤질량분석기에서 electrospray 양이온 이온화($ES^+$) 검출방식으로 확인하였으며 소라페닙은 'm/z 465.2 ${\rightarrow}$ 252.5', chlorantraniliprole은 'm/z 484.4 ${\rightarrow}$ 286.2'으로 구성한 multiple reaction monitoring 방법을 사용하였다. 검정 결과, 2-5,000 ng/ml의 농도 구간에서 양호한 직선성($r^2$ > 0.99)과 정확도(90.7-103.9%), 정밀도(10% 이하)를 나타내었다. 새롭게 개발된 LC/MS/MS을 이용한 사람 혈장 내 소라페닙의 농도 측정법은 KFDA 기준을 만족하였으며, 기존의 방법에 비해 민감도가 높은 방법이었다.

한국산 왕대, 솜대, 맹종죽, 조릿대 및 오죽의 항산화 효과 (Antioxidative Effects of Korean Bamboo Trees, Wang-dae, Som-dae, Maengjong-juk, Jolit-dae and O-juk)

  • 이민자;문갑순
    • 한국식품과학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.1226-1232
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    • 2003
  • 국내산 대나무 다섯 종의 줄기와 잎을 열수 및 70% 에탄올로 추출하여 이들의 항산화 효과를 TEAC법을 이용하여 측정한 결과 다섯 종의 대나무 모두 높은 항산화 효과를 보였으나 왕대>조릿대>솜대>맹종죽>오죽의 순으로 TE 값이 높게 나타났다. 줄기와 잎을 비교하였을 때 잎 보다 줄기의 항산화 효과가 높았으며 열수 추출물에서의 항산화능이 70% 에탄올 추출물에서 보다 큰 것으로 나타났다. 한편, 왕대 70% 에탄올 추출물을 용매 극성별로 분획하여 항산화 효과를 측정한 결과 디클로로메탄>에틸아세테이트>부탄올>물>핵산의 순으로 TE 값이 높았는데 특히, 디클로로메탄층의 TE 값은 1.713으로서 다른 식물성 추출물 보다 월등히 높은 것으로 나타났다. DPPH를 이용하여 유리기 소거 효과를 측정한 결과와 nitrite 소거 활성을 측정한 결과도 항산화 효과와 같은 경향을 나타내어서 줄기가 잎보다 높은 소거 활성을 나타내었으며 왕대 용매별 분획물의 활성은 디클로로메탄층에서 가장 높았다. 대나무 열수 추출물의 높은 항산화 효과, 유리기소거 효과 및 nitrite 소거 효과는 메일라드 반응 생성물과 관련이 있을 것으로 여겨져 환원당 함량을 측정한 결과 70% 에탄올 추출물보다는 열수 추출물에서 높게 나타났으며 특히, 왕대 열수 추출물의 환원당 함량이 가장 높았고 조릿대>맹종죽>오죽>솜대의 순이었으며 420nm에서의 갈색도도 이와 같은 경향을 나타내었으며 높은 상관관계를 나타내었다. 따라서, 당 함량이 높은 식물 추출물의 항산화 효과, 유리기 및 nitrite 소거 활성 검정에는 메일라드 반응에 의한 효과가 부가되는 것으로 나타났다.cetone 추출물 200ppm에서 98.19%의 강한 저해효과를 나타내었다.9mg$의 함량으로 S3(279.29mg), S1(188.23mg), S2(180.52mg), S6(179,60mg)의 순으로서 S3(한국하), S1(한국상), S2(한국중)의 순으로 높게 나타났고 한국 말차가 Ca 함량이 더 높았다. Mg의 경우는 시료 100g당 $346.63{\sim}590.03mg$로 S3(590.03mg), S4(530.00mg), S2는 346.63 mg으로 매우 낮은 수치를 나타내었다. P의 함량은 S4 (398.47mg), S5(373.90mg), S6(371.55mg), S2(355.40mg), S1(346.66mg), S3(237.38mg)의 순으로서 $237.38{\sim}398.47mg$의 분포를 보여 S4(일본 상), S5(일본 중)의 순서로 높게 나타났다. Na은 $141.78{\sim}231.54mg/100g$로서 S2(231.54mg), S1(292.95mg), S5(191.31mg)로 의 순으로 한국산 말차에 함량이 높았고, K은 $1,357.70{\sim}2,716.12mg/100g$으로 S4(2,716.12mg), S5(2,254.20mg), S6(2,221.45mg), S1(2,148.16mg), S2(1,842.36mg), S3(1,357.70mg)의 순으로 일본산이 훨씬 높은 함량을 나타내었으며, Fe함량은 $17.60{\sim}24.34\;mg/100g$으로서 S6 (24.34mg), S5(21.

탄소원을 공급한 폐금은광산 주변 논토양 내 중금속의 지구미생물학적 거동 연구 (Geomicrobiological Behavior of Heavy Metals in Paddy Soil Near Abandoned Au-Ag Mine Supplied with Carbon Sources)

  • 고명수;이종운;박현성;신중수;방기문;전효택;이진수;김주용
    • 자원환경지질
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    • 제42권5호
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    • pp.413-426
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    • 2009
  • 중금속으로 오염된 폐금은광산 주변 논토양에 탄소원을 주입하였을 경우 토착미생물에 의한 중금속의 거동 변화를 실험적으로 확인하고, 미생물학적 황산염환원을 촉진하기 위하여 황산염을 주입하였을 경우의 지구화학적 변화를 관찰하였다. 혐기적 조건에서 오염 토양에 유산염과 포도당 둥의 탄소원을 공급하고 토착미생물을 접종한 후 약 100일 동안 반응시켰으며 반응 시작 후 60일이 경과하였을 때 황산염 250 mg/L를 인위적으로 주입하였다. 유산염을 공급하였을 때 실험 기간 중 pH는 7~8 내외를 유지하였으나 포도당을 공급한 경우에는 초기 24일까지 평균 4.8의 pH를 보이다 이후 7.6까지 증가하였다. 이러한 pH 차이는 포도당을 공급하였을 때 Fe와 대부분의 중금속이 유산염에 비하여 높은 함량으로 용출된 원인으로 판단된다. 실험 초기에 용출된 Fe는 미생물 접종 시료에서 시간에 따라 점진적으로 감소하였다. 용존 Zn, Pb, Ni, Cu의 경우 유산염을 공급하였을 때 미생물을 주입한 시료와 주입하지 않은 비교시료 간에 뚜렷한 함량 차이를 보이지 않았으나, 포도당을 공급하였을 때 약 20일 경과 시부터 Zn, Pb, Ni의 함량이 미생물접종 시료에서 급격하게 감소하였고 Cu는 비교시료보다 높은 용출량을 나타냈다. Cr과 As는 두 탄소원을 공급하였을 때 모두 미생물접종 시료와 비교시료에서 용출이 지속되었으나, 황산염을 주입하자 미생물 시료에서 용존 Cr은 급격히 감소하였고 As는 용출이 중단되었다. 황산염 주입 후 반응 용기에서 검은색 침전물이 형성되었다. 이를 X-선회절분석한 결과 미생물을 주입하였을 때 침전된 물질은 violarite($Fe^{+2}{Ni^{+3}}_2S_4$)로 추정되며 이는 철환원 및 미생물학적 황산염환원에 의하여 침전물이 형성될 때 중금속이 공침전한 것으로 여겨진다. 이상의 결과를 통해 볼 때 논토양에서 용출되기 쉬운 중금속이 미생물학적 황산염환원에 의해 고정화되는 효과를 기대할 수 있다.

초소형 SAR 위성을 활용한 수체면적 추출: 대청댐 유역 대상 (Extraction of Water Body Area using Micro Satellite SAR: A Case Study of the Daecheng Dam of South korea)

  • 박종수;강기묵;황의호
    • 한국지리정보학회지
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    • 제24권4호
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    • pp.41-54
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    • 2021
  • 수자원 관리와 수재해 피해 분석 및 예측 등을 위해 원격탐사를 활용한 수체면적을 추정하는 것은 매우 필수적이다. 위성을 활용한 수체탐지는 주로 광학 및 영상레이더(Synthetic Aperture Radar, SAR) 센서를 탑재한 대형(무게 1,000kg 이상) 위성을 중심으로 수행되어왔다. 그러나 긴 재방문주기(repeat cycle)로 인해 재난/재해 시 적시 활용이 불가능한 한계가 존재한다. 최근 초소형위성(무게 100kg 미만) 개발이 활발히 이루어짐에 따라 기존 대형위성 중심의 시간해상도 한계를 극복할 수 있는 계기가 되었다. 현재 활발히 운용중인 초소형 SAR 위성은 핀란드의 ICEYE와 미국의 Capella 위성으로, 지구관측을 목적으로 군집(constellation) 형태로 운용되고 있다. 군집화 운용으로 인해 짧은 재방문주기(현재 0.8회/1일) 및 고해상도(Spot(0.5m))를 가지며, SAR센서 탑재로 기상 및 주야 무관하게 관측이 가능한 장점이 있다. 본 연구에서는 초소형위성의 운영 현황 및 특징에 대해서 기술하였으며, 초소형 SAR 위성 영상에 최적화된 수체면적 추정기술을 한반도 대청댐 유역에 적용해 보았다. 또한 광학 위성인 Sentinel-2 위성으로부터 생성된 수체를 참조값(reference)으로 하여 초소형위성 2기와 대형위성인 Sentinel-1위성과의 면적, 상관성 분석을 수행하였다. Capella 위성의 경우 가장 적은 면적의 차를 보였으며, 세 영상 모두 높은 상관관계를 나타냄을 확인하였다. 본 연구의 결과를 통해 초소형 SAR 위성의 낮은 NESZ(Noise Equivalent Sigma Zero)에도 불구하고 수체면적 추정이 가능함을 확인하였으며, 기존 대형 SAR 위성을 활용한 수자원/수재해 감시 활용의 한계를 극복할 수 있을 것으로 사료된다.