• 전기화학회지
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• 제12권2호
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• pp.181-188
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• 2009

carbon nanofiber (CNF)의 표면을 질산과 황산을 사용하여 산화시킨 후 백금 촉매를 modified polyol method로 담지시켰다. 산처리 시간이 길어질수록 탄소 표면에 산소 작용기의 양이 증가 했으며 그 결과 백금 담지량이 증가하고 분산도가 향상되었다. CNF의 산처리 시간이 전기화학적 부식특성에 미치는 영향을 평가하기 위해서 단위전지형태에서1.4 V의 정전압 조건을 30분간 인가하였으며 이 때 발생한 $CO_2$ 의 양을 on-line mass spectrometry로 측정하였다. 실험 결과 산처리한 CNF를 사용한 Pt/CNF 촉매가 산처리 하지 않은 CNF를 담체로 사용한 경우보다 $CO_2$ 발생량이 많았으며 산처리 시간이 증가할수록 $CO_2$ 발생량이 증가하였다. 부식실험 이후 성능감소의 폭은 카본부식이 증가할수록 증가하였다. 이는 CNF에 대한 산처리가 촉매 담지에는 유리할 수 있으나 전기화학적 카본 부식을 가속화 시키는 결과를 초래하여 결과적으로 연료전지 내구성을 저하시키는 요인이 될 수 있는 것으로 사료된다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제18권8호
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• pp.1199-1208
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• 2005

Abatement of greenhouse gas emitted from ruminants and promotion of biogas energy from animal effluent were comprehensively examined in each anaerobic fermentation reactor and animal experiments. Moreover, the energy conversion efficiency of biomass energy to power generation were evaluated with a gas engine generator or proton exchange membrane fuel cell (PEMFC). To mitigate safely rumen methanogenesis with nutritional manipulation the suppressing effects of some strains of lactic acid bacteria and yeast, bacteriocin, $\beta$1-4 galactooligosaccharide, plant extracts (Yucca schidigera and Quillaja saponarea), L-cysteine and/or nitrate on rumen methane emission were compared with antibiotics. For in vitro trials, cumulative methane production was evaluated using the continuous fermented gas qualification system inoculated with the strained rumen fluid from rumen fistulated Holstein cows. For in vivo, four sequential ventilated head cages equipped with a fully automated gas analyzing system were used to examine the manipulating effects of $\beta$1-4 galactooligosaccharide, lactic acid bacteria (Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides), yeast (Trichosporon serticeum), nisin and Yucca schidigera and/or nitrate on rumen methanogenesis. Furthermore, biogas energy recycled from animal effluent was evaluated with anaerobic bioreactors. Utilization of recycled energy as fuel for a co-generator and fuel cell was tested in the thermophilic biogas plant system. From the results of in vitro and in vivo trials, nitrate was shown to be a strong methane suppressor, although nitrate per se is hazardous. L-cysteine could remove this risk. $\beta$1-4 galactooligosaccharide, Candida kefyr, nisin, Yucca schidigera and Quillaja saponarea are thought to possibly control methanogenesis in the rumen. It is possible to simulate the available energy recycled through animal effluent from feed energy resources by making total energy balance sheets of the process from feed energy to recycled energy.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권2호
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• pp.302-311
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• 2004

Comamonas testosteroni (formerly Pseudomonas sp.) NCIMB 10643 can grow on biphenyl and alkylbenzenes $(C_2-C_7)$ via 3-substituted catechols. Thus, to identify the genes encoding the degradation, transposon-mutagenesis was carried out using pAG408, a promoter-probe mini-transposon with a green fluorescent protein (GFP), as a reporter. A mutant, NT-1, which was unable to grow on alkylbenzenes and biphenyl, accumulated catechols and exhibited an enhanced expression of GFP upon exposure to these substrates, indicating that the gfp had been inserted in a gene encoding a broad substrate range catechol 2,3-dioxygenase. The genes (2,826 bp) flanking the gfp cloned from an SphI-digested fragment contained three complete open reading frames that were designated bphCDorfl. The deduced amino acid sequences of bphCDorfl were identical to 2,3-dihydroxybiphenyl 1,2-dioxygenase (BphC), 2-hydroxy-6-oxo-6-phenylhexa-2,4-dienoate hydrolase (BphD), and OrfI, respectively, that are all involved in the degradation of biphenyl/4-chlorobiphenyl (bph) by Ralstonia oxalatica A5. The deduced amino acid sequence of the orfl revealed a similarity to those of outer membrane proteins belonging to the OmpW family. The introduction of the bphCDorfl genes enabled the NT-l mutant to grow on aromatic hydrocarbons. In addition, PCR analysis indicated that the DNA sequence and gene organization of the bph operon were closely related to those in the bph operon from Tn4371 identified in strain A5. Furthermore, strain A5 was also able to grow on a similar set of alkylbenzenes as strain NCIMB 10643, demonstrating that, among the identified aromatic hydrocarbon degradation pathways, the bph degradation pathway related to Tn4371 was the most versatile in catabolizing a variety of aromatic hydrocarbons of mono- and bicyclic benzenes.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권6호
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• pp.856-863
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• 2013

Application of rhizospheric fungi is an effective and environmentally friendly method of improving plant growth and controlling many plant diseases. The current study was aimed to identify phytohormone-producing fungi from soil, to understand their roles in sesame plant growth, and to control Fusarium disease. Three predominant fungi (PNF1, PNF2, and PNF3) isolated from the rhizospheric soil of peanut plants were screened for their growth-promoting efficiency on sesame seedlings. Among these isolates, PNF2 significantly increased the shoot length and fresh weight of seedlings compared with controls. Analysis of the fungal culture filtrate showed a higher concentration of indole acetic acid in PNF2 than in the other isolates. PNF2 was identified as Penicillium sp. on the basis of phylogenetic analysis of ITS sequence similarity. The in vitro biocontrol activity of Penicillium sp. against Fusarium sp. was exhibited by a 49% inhibition of mycelial growth in a dual culture bioassay and by hyphal injuries as observed by scanning electron microscopy. In addition, greenhouse experiments revealed that Fusarium inhibited growth in sesame plants by damaging lipid membranes and reducing protein content. Co-cultivation with Penicillium sp. mitigated Fusarium-induced oxidative stress in sesame plants by limiting membrane lipid peroxidation, and by increasing the protein concentration, levels of antioxidants such as total polyphenols, and peroxidase and polyphenoloxidase activities. Thus, our findings suggest that Penicillium sp. is a potent plant growth-promoting fungus that has the ability to ameliorate damage caused by Fusarium infection in sesame cultivation.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권7호
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• pp.1199-1208
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• 2018

Osteoarthritis is a disease that affects the articular cartilage and osseous tissue, and can be worsened by aging, overweight status, and post-traumatic arthritis. The present study aimed to evaluate the effect of ID-CBT5101 (tyndallized Clostridium butyricum) on bone metabolism and the inflammatory response in a monosodium iodoacetate-induced rat model of osteoarthritis. ID-CBT5101 was administered orally at doses of $10^8$ or $10^{10}CFU/day$ for 2 weeks before direct injection of monosodium iodoacetate ($3mg/50{\mu}l$ of 0.9% saline) into the intra-articular space of the rats' right knees. The rats subsequently received the same doses of oral ID-CBT5101 for another 4 weeks. We evaluated the treatment effects based on serum biomarkers, mRNA expression, morphological and histopathological analyses of the knee joints, and weight-bearing distribution analysis. Compared with those in control rats, the ID-CBT5101 treatments significantly reduced the serum concentration of inflammation and bone metabolism markers (i.e., COX-2, IL-6, $LTB_4$, and COMP), and significantly increased the concentration of $IFN-{\gamma}$ and glycosaminoglycans. In addition, the ID-CBT5101 treatments inhibited the mRNA expression of matrix metalloproteinases and tissue inhibitors of metalloproteinases (i.e., MMP-2, MMP-3, MMP-9, MMP-13, TIMP-1, and TIMP-2). Furthermore, the ID-CBT5101 treatments effectively preserved the knee cartilage and synovial membrane, and significantly decreased the amount of fibrous tissue. Moreover, compared with that of the negative control group, the ID-CBT5101 treatments increased the weight-bearing distribution by ${\geq}20%$. The results indicate that ID-CBT5101 prevented and alleviated osteoarthritis symptoms. Thus, ID-CBT5101 may be a novel therapeutic option for the management of osteoarthritis.

• 대한환경공학회지
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• 제37권12호
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• pp.657-667
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• 2015

녹조현상을 형성하는 유독남조류는 세계 각지의 부영양화 호수에서 장기간 관찰되고 있다. 남조에 의해 생산되는 독소는 크게 신경독(anatoxin-a, anatoxin-a(s), saxitoxin)과 간독(microcystin, nodularin, cylindrospermopsin)으로 나뉜다. Microcystin은 남조세포내에 존재하며, 세포막이 손상되면 외부로 방출된다고 사료되며, 용출된 microcystin은 생물에 악영향을 끼치며, 호수, 하천 및 해양의 수생생물에 microcystin이 축적된다고 알려져 있다. 자연계에서는 포식자에 의한 남조세포의 섭식 또는 남조세포로부터 용출된 microcystin의 미생물에 의한 분해에 의해 microcystin의 제거가 가능하지만, 정수처리 과정에서는 microcystin을 분해하는 미생물이 존재하지 않으므로, 세포제거를 위해 황산구리를 사용할 경우 대량의 microcystin이 용출되므로 주의가 필요하다. 지금까지의 보고에 의하면 세포 밖으로 용출된 micorcystin을 제거하는 기술은 물리, 화학 및 생물학적 방법이 있다. 녹조현상의 방지는 그 발생의 원인인 호수 외로부터 유입되는 영양염류인 질소와 인의 감소가 기본이지만, 부영양호의 경우 이미 유입된 영양염류를 축적하고 있으므로 투자에 비해 효과는 높지 않다. 호수가 본래의 상태일 때 부영양화 된다면, 호수의 연안부에 수생식물의 침입이 일어나고, 식물플랑크톤에 의한 조류 번무 현상은 보이지 않는 것이 보통이다. 이러한 관점으로 녹조현상 발생방지를 위해서는 일단 호수 연안을 정상적인 상태로 복원할 필요가 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.419-424
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• 2007

깨끗하고 안전한 수돗물에 대한 소비자들의 욕구가 커짐에 따라 막, 오존, 활성탄 등 다양한 고도처리공정이 정수장에 도입되고 있다. 본 연구에서는 고도처리공정의 도입으로 인한 관로 내 잔류염소 감소 및 THM 생성특성에 대하여 살펴보았다. 오존, 활성탄, 오존/GAC 공정별 DOC 제거특성과 bottle test를 이용한 잔류염소 감소 및 THM 생성특성을 평가하였다. 모든 처리공정에서 DOC 제거율보다 $UV_{254}$ 유발물질의 제거율이 우수한 것으로 나타났다. 특히, 오존공정에 의한 DOC 제거율은 기존 모래여과수 대비 약 4%에 불과하였으나, $UV_{254}$는 약 17%로 DOC 제거율보다 훨씬 더 큰 차이를 보였는데, 이는 오존에 의해 소수성 유기물이 친수성 유기물로 변환되었기 때문이다. 오존/GAC 공정이 유기물 제거에 가장 효과적이었으며, 모래여과, 오존, GAC, 그리고 오존/GAC공정을 거친 처리수의 잔류염소 감소계수는 각각 0.0230, 0.0307, 0.0117 그리고 0.0098 $hr^{-1}$ 나타났으며, 190시간 반응 이후 모래여과수는 THM이 81.8 ${\mu}g/L$ 생성된 반면, 오존, GAC, 그리고 오존/GAC의 처리수는 모래여과수에 비해 각각 6.0, 26.2, 30.3% 적게 생성되었다. 결론적으로 고도처리공정에 의해 관로 내 잔류염소의 지속성이 증대되었으며, THM 생성 또한 감소하는 것으로 나타났다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권6호
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• pp.467-475
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• 2002

가온 프로브를 사용하여 직장을 통한 온열치교법이 비침습적 전립선치료의 한 방법으로 사용되고 있으나 직장벽 내에서의 과도한 온도에 의한 가열은 장점막의 손상을 입힐 뿐만 아니라 전립선 전체를 적절한 온도까지 가열하기가 어렵다고 알려져 있다. 따라서 전립선과 온열치료 시스템 사이에서 일어나는 열전달 메카니즘에 관한 보다 정확한 이해가 요구된다. 본 연구에서는 전립선 표면에 가해진 냉.온 자극이 전립선 내부의 온도 분포에 미치는 영향을 수치해석을 이용하여 검토하였다. 유한체적 프로그램인 "FLUENT"를 사용하여 비정상상태의 열전도방정식을 해석하여 전립선 내의 시간에 따른 온도분포를 고찰하고, 가열 및 냉각시간, 가열 및 냉각온도 등이 전립선 내부의 온도분포와 온열효과가 전달되는 영역을 규명하였다. 온열 치료법(40~45$^{\circ}C$)에 의해 온열효과가 나타나는 전립선의 내부 영역을 가시화하고, 가열/냉각의 반복 자극이 전립선의 온도분포에 미치는 영향을 조사한 결과 통상적인 온열 치료법에 의한 온열효과는 전립선의 낮은 열전도도의 영향에 의해 전립선의 일부 영역에만 도달되는 한계를 보였다. 가열/냉각의 냉.온 자극을 반복하면서 열적 자극효과를 고려한 냉.온 치료시스템을 개발하기 위하여 냉.온 자극 온도와 시간이 전립선 내부에 미치는 열전달 메카니즘을 고찰하여 원하는 자극주기와 전립선 내부 온도자극 정도를 설정하기 위한 유효한 자극패턴을 제시할 수 있는 기초자료를 획득하였다. 또한, 전립선 조직내부를 통과하는 혈액의 유동이 조직의 온도분포 및 열전달에 미치는 영향을 검토한 결과 냉온 자극 강도에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 냉온자극에 의한 전립선치료기의 자극프로브의 형상 설계와 가열에 의한 온열 효과 및 가열/냉각의 반복에 의한 열자극 효과를 동시에 얻을 수 있는 자극시스템을 개발하는 데에 유용하게 사용할 수 있으리라 사료된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제23권1호
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• pp.13-18
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• 1999

정소내 성숙한 정자를 생산하는 전능성을 가진 정조세포는 체세포와 동일수준으로 외래 유전자를 삽입 가능한 것으로 알려져 있다. 그러나, 이들 세포가 반수체 이후의 단계로 분화한 경우에는 왜래 유전자를 삽입하기보다는 단순히 결합하는 능력이 있는 것으로 알려져 있다 . 따라서, 본 연구는 외래 유전자를 정소실질내 주입함으로써 형질전환 동물생산이 가능한지에 대하여 검토하기 위하여, 한쪽 정소를 거세한 한국 재래산 양을 사용하였다. Liposome /DNA 복합체를 1 : 2의 비율로 희석한 후 정소실실내에 주입하여 정자를 경유한 유전자 전이의 가능성을 확인하였다. 또한 동결보존한 정액을 인공수정하기 위하여 PGF$_2$$\alpha$(0.15mg/kg/BW)를 근육 주사함으로써 인위적으로 발정을 유도한 후, 인공수정을 이용하여 임신과 분만을 유도하였다. 이들 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. PCR에 의하여, 유전자 도입 후 채취한 정액에서 외래유전자는 80일 이상 존재하였으며, 가장 높은 전이율은 40 일째 얻어졌다. 이들 결과는 정조세포에 외래 유전자가 성공적으로 삽입되었음을 제안하였다. 2. 23 두 (평균 96 % 의 발정 유기율)의 재래산양에게 인공수정을 실시한 결과 이들 중 4두가 임신되어 7두의 자양이 생산되었다. 3. 생산된 7두의 산자중 genome DNA를 추출하여 PCR 및 Southern blotting을 실시 한 결과 2두가 형질전환으로 확인되었다. 이상의 결과로서 정자를 매개로 한 정소실질내 외래 유전자의 주입법은 형질전환의 생산을 위한 매우 유용한 수단으로 사용 가능함을 제안하였다.

• 한국가축번식학회지
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• 제23권1호
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• pp.53-61
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• 1999

본 연구는 생쥐 preantral follicle 의 체외성장 및 성숙에 있어서 gonadotrophins 인 FSH 와 LH 의 효과를 조사하기 위하여 실시하였으며, 그 결과는 다음과 같다. 1. FSH 첨가군들은 대조군에 비하여 유의하게 높은 생존율과 성숙율을 나타냈으며, 100$m\ell$D/$m\ell$ 의 FSH 농도가 preantral follicle 의 체외배양에 적정한 농도인 것으로 나타났다. 2. HMG 첨가군은 FSH 첨가군보다, 통계적 유의차는 인정되지 않았지만, 높은 생존율과 성숙율을 나타냈다. 3. FSH 와 LH 의 첨가비율이 100$m\ell$U/$m\ell$ 대 10$m\ell$D/$m\ell$(10:1) 에서 가장 높은 생존율과 성숙율을 나타냈다. 4. FSH 혹은 HMG 첨가시, 정상적인 oestradiol 과 progesterone 분비양상을 나타냈으며, HMG 첨가군에서 유의하게 높은 농도의 oestradiol 과 progesterone 을 분비하였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, gonadotrophins 은 preantral follicle 의 체외성장 및 성숙뿐만 아니라 steroidogenesis 에서 중요한 역할을 수행한다는 것을 확인할 수 있었다.