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- 저자 : 김상용(Sang Yang Kim) (검색결과 19 건)
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염화칼슘(CaCl₂) 농도에 따른 매미꽃의 생장 반응 및 항산화 효소 분석
양승혁(Seung Hyuk Yang),권영현(Young Hyun Kwon),이용하(Yong Ha Rhie),조원우(Won Woo Cho),김상용(Sang Yong Kim) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10
매미꽃(Coreanomecon hylomeconoides Nakai)은 양귀비과(Papaveraceae)로 지리산에 분포하고 있으며, 꽃은 6~7월에 1개에서 10개의 황색꽃으로 개화한다. 꽃의 관상가치가 높고 개화기간이 길어 관상식물로써 활용 가능성이 높은 식물이다. 본 연구의 목적은 관상가치가 높은 매미꽃의 CaCl₂의 내염성을 확인하고 CaCl₂ 농도별(0, 1.0, 2.0, 3.0%) 생육정도차이와 항산화 효소분석을 통하여 내염성에 대한 메커니즘을 알아보는 것이다. 처리는 12cm POT(12cm × 11cm × 8.5cm)로 사용하였으며, 일주일 간격으로 98% 농도의 염화칼슘(Calcium chloride dihydrate)을 농도에 맞게 희석하여 200mL씩 관주하였다. 월동개체인 4년생 매미꽃을 실험에 사용하였다. 실험은 총 8주간 진행하였으며 초장, 초폭, 뿌리길이, 생체중, 건물중을 조사하였다. 또한 SOD, MDA, Proline 함량을 확인하기 위하여 농도가 가장 높은 CaCl₂ 3.0%의 농도로 1주, 2주의 간격을 기준으로 하였다. 매미꽃의 잎을 분석 시료로 채취하여 진행하였다. 농도처리 8주 후의 매미꽃의 생존률은 0, 1.0, 2.0, 3.0% 처리구 각각 100, 83, 17, 0%로 농도의 증가에 따른 염 피해가 발생하여 고사하는 개체가 많이 나타났다. 처리 4주 후에서의 초장은 0, 1.0, 2.0% 처리구별 7.1, 5.6, 1.6cm이였으며, 초폭은 18.8, 14.2, 2.5cm이였다. 엽수는 21.0, 16.5, 1.8개로 농도가 높아질수록 생장 양상의 저하를 나타내었다. 뿌리길이는 처리구별로 14.2, 8.9, 0.17cm이였으며, 생체중은 15.8, 7.8, 0.76g, 건물중은 1.6, 0.8, 0.08g으로 염화칼슘의 농도의 증가에 따라 생장이 저하되었다. 염 농도에 따른 매미꽃의 생리 활성으로 SOD는 초기, 1주, 2주 각각 20.8, 33.7, 37.0 U·g<SUP>-1</SUP> 이였으며, MDA는 1.24, 1.89, 2.61 μmol·g<SUP>-1</SUP> 이였다. Proline은 267.6, 321.5, 738,9 μg·g<SUP>-1</SUP> 로 모든 효소분석에서 처리기간이 길어질수록 수치가 높아졌으며, 염에 대한 스트레스가 증가하여 이와 같은 반응을 보였을 것이라 판단된다. 위의 결과로 생장과 항산화 효소분석의 결과에서 매미꽃은 CaCl₂ 1.0% 농도까지의 내염성을 가지고 있으며, 1.0% 이상의 농도조건에서는 심각한 염 스트레스로 인해 급격한 생장저하 및 고사 가능성이 있어 정원 식재시 농도조건에 주의해야 한다고 판단된다.
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복합 막분리 공정에 의한 섬유가공 공정에서의 가성소다 회수
양정목(Jeong Mok Yang),박철환(Chul Hwan Park),조진구(Jin Ku Cho),김상용(Sang Yong Kim) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.12
본 연구에서는 섬유가공공정 중 머서화공정으로부터 가성소다액를 회수하기 위한 최적의 운전조건을 확립하고자 하였다. 주요 인자들로는 NF/RO막의 적용을 위해 세라믹 막을 이용하여 파울링 지수를 평가, 고분자 막의 적용을 위해 가성소다액의 회수율을 측정, 막의 재생율 향상, 화학세정 조건, 유기물부하, 탁도 및 색도의 최적 제거조건, 그리고 세라믹 막과 고분자막의 복합공정에서의 투과플럭스를 조사하였다. 결과에 따르면, 1단계 공정의 세라믹 한외여과막과 2단계 공정의 나노여과막은 총부유고형물, 잔류유기물, 색도를 포함한 탁도의 제거 그리고 가성소다 용액의 회수에 적합한 공정구성임을 확인하였다. 한외여과막만을 단독으로 사용했을 경우, 총 부유물질과 탁도를 99.0%이상 제거하였고, 색도와 TOC는 각각 74.7%와 49.2%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 반면에 세라믹 UF+NF 복합막 공정에서는 총 부유물질과 탁도를 99.9%이상 제거할 수 있었고, 색도는 87.7%, TOC는 78.2%의 제거효율을 얻을 수 있었다. 특히, 복합막 공정에서는 83.7%의 부피회수율일 때 91.3% 가성소다를 성공적으로 회수 할 수 있었다. 이러한 측면에서 복합공정을 통해 가성소다 폐수로부터 순도 높은 가성소다액을 회수할 수 있었으며, 회수된 가성소다액은 공정 내에 재사용이 가능하여 경제적인 이득을 기대할 수 있다. This study sought to establish the optimum operating condition for the recovery of caustic (NaOH) solution from mercerization in textile process. As main factors, the silt density index (SDI) evaluation of ceramic membrane for the application of nanofiltration/reverse osmosis (NF/RO) membrane, the recovery yield measurement of caustic solution for the application of polymeric membrane, the optimum condition of chemical cleaning for the membrane regeneration, the optimum removal condition of total organic carbon (TOC), turbidity, color, and the permeate flux of ceramic membrane/polymeric membrane combined process were investigated. As results, ceramic ultrafiltration (UF) in the first step and nanofiltration (NF) in the second step were found to be suitable for the removal of total suspended solid (TSS), residual organics, turbidity including color, and the recovery of caustic solution from caustic wastewater stream in mercerization process. When only the ceramic UF membrane was used, the rejection efficiency of both of TSS and turbidity was more than 99.0%, and the color and TOC were rejected about 74.7% and 49.2%, respectively. Meanwhile, the combined membrane precess of UF and NF membranes showed even more efficient removal abilities and thus more than 99.9% of TSS and turbidity, 87.7% of color, and 78.2% of TOC were removed. In particular, 91.3% of NaOH was successfully recovered with 83.7% of total volume in the combined membrane process. With this regard, a clean caustic solution was obtained in a high purity, which can be reused for mercerization process, expecting to offer economical benefits.
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머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides)와 왕초피(Z. coreanum) 종자의 휴면유형 및 발아 특성
양승혁(Seung Hyuk Yang),권영현(Young Hyun Kwon),이용하(Yong Ha Rhie),정지영(Ji Young Jung),김상용(Sang Yong Kim) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10
머귀나무(Zanthoxylum ailanthoides Siebold & Zucc.)는 운향과(Rutaceae), 초피나무속(Zanthoxylum)에 속하는 낙엽교목으로, 국내에는 제주도, 경상남도, 전라남도, 울릉도와 남쪽 섬에 주로 분포한다. 머귀나무는 밀원용식물로서 긍정적인 영향을 주는 것으로 보고되어 있으며, 황백색의 꽃이 7~8월경 개화하고 관상적 가치가 높아 해안가의 풍치수로 활용도가 높다. 같은 운향과의 초피나무속에 속하는 낙엽관목인 왕초피(Z. coreanum Nakai)는 중국, 대만, 국내에는 제주도 저지대의 계곡이나 해변에서 주로 분포한다. 왕초피는 내한성과 내건성, 내음성이 강한 식물로 열매, 잎 뿌리 등 약용으로 활용하는 유용식물로 보고되고 있다. 본 연구는 같은 속의 머귀나무와 왕초피나무의 종자 휴면유형을 분류하고 비교연구하기 위하여 수행되었다. 머귀나무 종자는 넓은 타원의 형태이며, 왕초피나무 종자는 긴 직선형(linear type) 형태로 관찰되었다. 종자수분 흡수 실험을 진행한 결과 머귀나무는 황산(H₂SO₄) 2시간처리에서 48시간에 37%의 무게 증가율을 보였으며, 왕초피나무는 황산(H₂SO₄) 10분 처리에서 48시간에 32.6%의 무게 증가율을 나타내었다. 또한 머귀나무 종자의 배는 종자가 종피로부터 탈리되는 시점에 배의 길이의 약 13% 정도 크기였으며, 왕초피나무 종자의 배는 종자가 종피로부터 탈리되는 시점의 배의 길이는 약 9.3%정도 크기였다. 자세한 휴면유형을 알아보기 위하여 머귀나무는 종피파상 후 변온 조건별(25/15, 20/10, 15/6, 5°C) 발아실험을 수행한 결과 머귀나무는 25/15°C 고온에서 2주차부터 빠르게 발아율이 증가하여 6주차에 85%로 최대발아율이 나타났다. 20주차 온도별 실험결과 15/6, 5°C에서 4주차부터 발아가 나타났지만 각각 3.3, 0.0%로 상당히 낮은 발아율을 보였고, 20주차에 각각 41.7, 31.7%로 발아율을 기록 후 큰 변화가 없었다. 왕초피나무는 25/15°C 고온에서 2주차부터 발아가 나타났지만 20주차 48.3%로 낮은 발아율을 보였고 종자의 오염으로 인한 고사 외 큰 변화는 나타나지 않았다. 20주차 온도별 실험결과 5°C 저온에서는 10주차 이후부터 발아가 나타났으며, 20주차까지 서서히 발아율이 증가하여 8.3%로 오염 외 발아가 거의 나타나지 않았다. 저온층적의 경우 두 종 모두 발아는 일어났으나 무처리보다 낮은 발아율을 나타내어 효과가 없다고 판단된다. GA₃의 휴면타파효과를 알아보기 위하여 0, 10, 100, 1000mg·L<SUP>-1</SUP> 농도의 GA₃에 침지처리한 결과 머귀나무는 2주차 모든 농도에서 발아가 나타나기 시작했으며, GA₃ 무처리에서 10주차 96.7%로 가장 빠르게 최종발아율을 기록하였다. 왕초피나무의 경우 무처리구를 제외한 나머지 처리구에서 2주 이내에 발아가 시작되었으며, GA₃ 1,000mg·L<SUP>-1</SUP> 농도에서는 20주차 최종 발아율 98.3%로 상당히 높은 발아율을 나타내었다. 위 실험결과를 보아 머귀나무와 왕초피나무는 황산처리를 하였을 때 수분흡수가 일어났으며, 25/15°C의 고온에서 발아율이 가장 높은 것으로 보아 물리적휴면(physical dormancy, PY)이라고 판된되고 황산처리시간이 각각 2시간과 10분으로 차이가 있어 머귀나무가 왕초피나무보다 더 깊은 물리적휴면을 가졌다고 판단된다.
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개다래(Actinidia polygama)와 다래(A. arguta) 종자의 휴면유형 및 발아 특성
권영현(Young Hyun Kwon),양승혁(Seung Hyuk Yang),정지영(Ji young Jung),김상용(Sang Yong Kim),이용하(Yong Ha Rhie) 한국원예학회 2021 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2021 No.10
현재 국민소득이 증가함에 따라 유용식물자원의 소비가 확대되고 있으며, 국내의 산림생명자원은 약 4,200여 종이지만 활용성을 높이기 위해서 종자휴면의 생리적, 생태적 특성에 기반한 정확한 휴면유형의 분류가 요구되는 실정이다. 다래나무과(Actinidiaceae)의 개다래(A. polygama)는 중국, 일본, 극동러시아와 대한민국 전국에 분포하는 식물로 열매와 뿌리는 약용으로 사용할 수 있으며, 개화는 6~7월로 열매는 타원형의 길이 2~3cm 정도로서 끝이 뾰족하고 9월 말에서 10월 초에 노란색으로 익는다. 다래(A. arguta)는 전국 표고 1,600m 이하에서 자라며 개화는 5월로 잎과 열매를 약용하는 유용식물이다. 본 연구의 목적은 약용으로 활용될 수 있는 개다래와 다래의 종자 휴면유형 및 발아 특성을 구명하기 위함이다. 실험은 종자수분흡수율, 발아적온구명, 저온층적처리, 생장조절제 효과, Move-along test를 진행하였다. 종자의 수분 공급시간(0, 10, 30분, 1, 2, 3, 6, 9, 12, 24, 48시간)에 따른 종자무게를 측정하였으며, 개다래는 약 34.1% 증가하였으며, 다래는 43%증가하였다. 발아적온을 확인하기 위하여 25/15, 20/10, 15/6, 5°C(주/야)에 종자를 치상하고 발아 양상을 주간 조사한 결과 20주차에서 개다래는 모든 처리구에서 발아가 나타나지 않았으며, 다래는 25/15, 20/10, 15/6, 5°C 처리구 각각 1.7, 6.7, 31.7, 58.3%의 발아율을 나타내었다. 저온층적기간에 따른 발아양상을 알아보고자 각각 0, 4, 8, 12주 저온처리(5°C)를 한 이후 25/15°C에 배양시킨 결과 개다래는 저온 8주 처리에서 6주부터 발아가 나타났으며 20주에서 발아율 98.3%로 가장 높았으며, 그 다음으로 저온 12주가 90%로 높았다. 나머지 처리구에서는 발아가 나타나지 않았다. 다래는 저온 0, 4, 8, 12주 처리구 각각 1.7, 53.3, 98.3, 76.7%로 저온 8주에서 가장 높은 발아율을 나타내었다. 생장조절제에 따른 반응을 보기위하여 GA₃(gibberellic acid)를 0, 10, 100, 1000 mg·L<SUP>-1</SUP>의 농도로 처리하였으며, 개다래는 100, 1000 mg·L<SUP>-1</SUP> 처리구에서 71.6, 86.7%로 높은 발아율을 보였다. 다래는 0, 10, 100, 1000 mg·L<SUP>-1</SUP> 처리구 각각 0, 23.3, 48.3, 86.7%로 농도가 높을수록 발아율 또한 높았다. 계절성을 보는 Move-along test에서 개다래는 5°C → 15/6°C →20/10°C의 저온에서 시작한 처리구가 20주차에 발아율 91.7%였으며, 25°C 고온에서 시작한 처리구에서는 발아가 나타나지 않았으며, 다래는 5°C → 15/6°C → 20/10°C 처리에서 80%, 25/15°C → 20/10°C → 15/6°C 처리에서 18.3%의 낮은 발아율이 나타났다. 개다래와 다래 2종 모두 저온층적 및 높은 농도의 GA₃ 조건에서 발아율의 증가가 관찰되었으며, 고온에서는 반응이 나타나지 않은 것으로 보아 종자 내・외부의 발아저해물질로 인해 발아가 억제되는 생리적 휴면(physiological dormancy, PD)을 가졌다고 판단된다.
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