The specially orthotropic plate theory is used for analysis of panels made of girders and cross-beams. The cross-sections of both girders and cross-beams are H-types. The results of application of this method to rolled beam bridge by using specially orthotropic plate theory is presented. The result is compared with that of the beam theory. Finite difference method is used for this purpose. The influence of the 􀀥 􀀓􀀓 stiffness on the natural frequency is rigorously investigated. According to numerical examination given in this paper, the result by the plate theory is 2.43 times stiffer than that of beam theory.

느타리는 늦은 봄에서 초겨울까지 활엽수에서 다발로 발생하고 국내외적으로 잘 알려진 버섯으로 옛날부터 미루나무버섯 등으로 불리워졌다. 느타리버섯 재배에 필요한 톱밥은 주로 포플러, 버드나무 등 활엽수 톱밥이 가장 이상적이나 농산부산물, 폐면, 사과나무 부산물 등을 첨가하여 톱밥 대체 가능성 및 생산비 절감을 위한 연구가 수행되고 있으며, 최근 국제 원자재 가격이 상승함에 따라 버섯 배지 가격이 급증하여 톱밥 대체 배지 개발이 절실한 실정이다. 우리 주변에서 흔히 볼 수 있는 농산부산물을 이용한 톱밥 대체 배지의 개발을 위하 여 본 시험을 수행하였으며, 결과는 다음과 같다. (1) 배지재료별 생육 전·후의 무기성분은 처리간에 일정한 경향이 없었고, 무기성분중 T-N, K2O, CaO, MgO 등은 생육 전에 비하여 생육 후에 약간 높아졌으며, P2O5는 다소 낮아지는 경향이었다. (2) 자실체의 무기성분 함량은 톱밥+쌀겨 처리에 비하여 톱밥+농산부산물+쌀겨 처리에서 약간 높은 경향이었 으며, Na2O는 검출되지 않았다. (3) 자실체의 생육은 톱밥+쌀겨 처리에 비하여 톱밥+농산부산물+쌀겨 처리에서 양호하였으며, 갓 직경은 29.9 ∼36.8mm, 대 직경은 9.8∼10.5mm, 대 길이는 29.2∼31.3mm의 범위였다. (4) 균 배양일수 및 생육 일수는 톱밥+쌀겨 처리에 비하여 톱밥+농산부산물+쌀겨 처리에서 1일 정도 빨랐다. 수량은 관행인 포플러+쌀겨(8:2) 배지에 비하여 농산부산물을 첨가한 배지에서 유효경수가 많고 개체중이 무 거워 7∼16% 증수되었으며, 이중 포플러톱밥+들깨대+쌀겨(5:3:2) 배지에서 99.9g/병으로 가장 많았다.

Laccase는 균류와 식물에서 광범위하게 알려진 효소로 서 다양한 기질에 대하여 촉매반응을 나타낸다. 오래 전부 터 펄프산업에서 리그닌의 제거와 섬유소의 표백작업, 그 리고 오염된 물과 토양의 복원 등의 여러 응용성에서 잠재 적인 산업적 효소로서 주목을 받고 있다. 현재는 버섯의 자 실체로부터 세포내 효소의 작용에 대한 연구가 시작되었 으며, 최근에는 표고버섯의 자실체에서 laccase가 melanin의 생합성에 중요한 역할을 하고 있음이 보고된 바 있다. 이에 우리는 일정한 조건에서 특정한 색의 갓을 보이 는 느타리버섯에서 흑색 및 갈색을 나타내는 색소인 melanin과의 연관성을 laccase의 효소활성으로 확인고자 하였다. 시료는 느타리버섯에서 분리한 흑색 및 백색의 갓 색 변이체를 사용하였으며, 생활 주기와 자실체의 부위별 로 나누어 각각 효소활성을 측정하여 비교하였다. 버섯시 료를 sodium phosphate 완충액에서 homogenizing한 후 원심분리하여, 그 상등액을 조효소액으로 사용하였다. Laccase 활성은 McIlvaine 완충액상에서 2,2'-azinobis(3-ethylbenthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS)를 기질로 사용하여 효소와 반 응시켰으며, ABTS의 산화에 의해 생성된 산화물을 ELISA를 통해서 측정하였다. 그 결과, laccase 효소활성 은 갓 색 변이체(흑, 백색)의 자실체 중에서 흑색 자실체가 가장 높았으며, 생활주기별(균사체, 원기, 자실체, 포자)에 서는 균사체가 가장 높았다. 또한, 느타리버섯의 자실체 부 위별(갓, 갓껍질, 갓주름, 줄기)에서는 갓 껍질이 가장 높 은 것으로 확인되었다.

버섯유전체 완전해독연구는 세계적으로 식용버섯(느타리, 송이), 약용버섯(영지, 치마버섯), 독버섯(광대버섯)등에 대하여 시작단계에 있다. 국내에서는 식물세균병인 벼 흰잎마름병원균의 유전체염기서열을 완전해독(생공원)함으로써 미생물 유전체 연구기반 기술을 확보하고 있으나 진균은 종에 따라 다양한 유전체 크기를 가지고 있고 반복배열 DNA가 다수 존재하며 다양한 chromosome형이 분포하는 등으로 염기서열 분석에 어려움이 예상되어 새로운 원천기술의 정립이 필요하다. 농업과학기술원에서는 국내토종 식용버섯 유전체 연구 대상을 팽이로 선정(2007.01.30)하고 농업생명공학연구원, (주)마크로젠 연구팀에 의한 유전체 완전염기서열 해독 연구와 건국대학교, 한경대학교 연구팀과 버섯유전체의 기능분석을 위한 연구기반을 확보하기 위하여 바이오그린21사업의 유전체 개발이용연구단 과제를 4년간 수행하게 되었다. 과제의 구성은 팽이버섯 유전체 완전해독연구를 위하여 농업생명공학연구원에서 국내에서 수집된 팽이균주(KACC42777)를 대상으로 염색체분리 및 핵형분석을 수행하고 physical map 작성 및 유전자은행(BAC library)을 제작하고, (주)마크로젠에서 팽이버섯 유전체의 염기서열 해독 및 생물정보 분석을 수행하게 된다. 기능유전체연구로 농업과학기술원에서 형질전환을 이용한 변이체 pool을 작성하고, 건국대학교에서 팽이버섯의 발생단계에 따른 전사산물 구조 및 발현에 대한 연구, 한경대학교에서 팽이버섯 유전체 기능분석을 위한 Target 유전자 파괴 및 과발현 시스템을 구축하는 연구체계를 갖추었다. 이와 같은 과제를 통하여 우리나라 고유의 팽이버섯에 대한 유전체 완전해독과 우리고유의 원천기술을 확보할 수 있을 것이다. 또한 유전체 해독정보를 이용하여 신기능성 유용유전자를 다량 발굴하고, 유전자 기능분석으로 지적소유권을 조기에 확보할 수 있을 것으로 기대된다. 팽이버섯의 대량 유전자 분리 및 기능분석 기술 확립으로 유용유전자 발굴 시스템을 구축함으로써 새로운 분자육종 소재를 발굴하여 제공하고, 팽이버섯 형질전환기술의 확립으로 Post-genome 연구 tool로 활용할 수 있을 뿐 아니라 팽이버섯 유전체 해독정보를 기반으로 한 약리작용 및 발현·대사관련 유전자 기능분석으로 고부가성 생물소재를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.

Laccase는 균류와 식물에서 광범위하게 알려진 효소로서 다양한 기질에 대하여 촉매반응을 나타낸다. 오래 전부터 펄프산업에서 리그닌의 제거와 섬유소의 표백작업, 그리고 오염 된 물과 토양의 복원 등의 여러 응용성에서 잠재적인 산업적 효소로서 주목을 받고 있다. 현재는 버섯의 자실체로부터 세포내 효소의 작용에 대한 연구가 시작되었으며, 최근에는 표고버섯의 자실체에서 laccase가 melanin의 생합성에 중요한 역할을 하고 있음이 보고된 바 있다. 이에 우리는 일정한 조건에서 특정한 색의 갓을 보이는 느타리버섯에서 흑색 및 갈색을 나타내는 색소인 melanin과의 연관성을 laccase의 효소활성으로 확인고자 하였다. 시료는 느타리버섯에서 분리한 흑색 및 백색의 갓 색 변이체를 사용하였으며, 생활 주기와 자실체의 부위별로 나누어 각각 효소활성을 측정하여 비교하였다. 버섯시료를 sodium phosphate 완충액에서 homogenizing한 후 원심분리하여, 그 상등액을 조효소액으로 사용하였다. Laccase 활성은 McIlvaine 완충액상에서 2,2'-azino-bis(3-ethylbenthiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt (ABTS)를 기질로 사용하여 효소와 반응시켰으며, ABTS의 산화에 의해 생성된 산화물을 ELISA를 통해서 측정하였다. 그 결과, laccase 효소활성은 갓 색 변이체(흑, 백색)의 자실체 중에서 흑색 자실체가 가장 높았으며, 생활주기별(균사체, 원기, 자실체, 포자)에서는 균사체가 가장 높았다. 또한, 느타리버섯의 자실체 부위별(갓, 갓껍질, 갓주름, 줄기)에서는 갓 껍질이 가장 높은 것으로 확인되었다.

버섯은 재배작물로 취급되고 있는 유일한 미생물이다. 느타리버섯은 식용버섯 중에서 가장 널리 애용되는 버섯중의 하나이다. 최근 버섯의 약용기능과 물질 분해능력은많은 주목을 받고 있다. 이러한 버섯 자실체의 형성은 유전학적으로, 생리학적으로 매우 독특한, 순차적이거나 반복되는 발생과정에 의해 이루어진다. 지금까지 느타리버섯의 발생에 관한 분자유전학적 연구는 상대적으로 많지 않았으나, 새로운 분자분석기법들의 도입으로 버섯 발생과정에 대한 분자기작 연구가 활발히 진행되리라 기대된다. 본 연구는 버섯의 분자 유전학적 연구의 기초적인 정보를 마련하고, 이를 통한 느타리버섯의 자실체 형성에 관한 분자기작의 이해를 목적으로 실시하였다. 우선 버섯으로부터 EST 유전자의 염기서열을 분리/분석하여 버섯유전자들을 동정하였고, 이들 유전자 database를 구축하여 그 정보를 공개하였다. 이들 유전자들의 버섯발생의 시기별 발현양상은 여러 분석법(sequence redundancy, macroarry, PCR)으로 조사되었다. 이들 중에는 버섯 성장조절과 관련 있는 시기특이적 발현 유전자도 동정되었다. 한편 버섯에 발현되는 모든단백질들의 발현동태를 종합적으로 파악하기 위하여, 균사체 및 자실체에서 발현되는 모든 단백질을 proteomics 분석법으로 비교 분석하였으며, 시기특이적인 단백질에 대한 동정도 실시되고 있다. 위와 같이 버섯 생물체의 유전체와 단백체의 발현양상에 대해 종합적인 분석이 실시됨으로써, 앞으로 버섯 유전체와 단백체의 발현조절의 실태는 물론 서로간의 상호 네트워크에 대한 정보도 그 이해도가 깊어지리라 기대된다.

고추, 인삼 또는 녹차는 흔히 접할 수 있는 특용작물로서 공통적으로 항균작용이 있는 것으로 알려지고 있다. 본 연구에서 는 고추, 인삼, 녹차를 배지에 영양원으로 첨가하여 느타리버섯의 원기 발생기간과 자실체 형성기간에 미치는 영향을 알아 보고자 하였다. 일반적으로 느타리버섯 배지의 조성은 톱밥 배지에 미강을 혼합하여 재배하고 있다. 배지는 참나무 톱밥과 미강을 일정한 조성으로 제작하고 고추, 인삼, 녹차를 5~20%로 첨가하였다. 그 결과 고추의 경우에는 원기 발생기간 및 자실체 형성기간이 단축되었으며, 인삼에서는 원기 발생기간과 자실체 형성기간에 유의적 차이가 없었다. 반면에 영양원 으로 녹차를 첨할수록 원기 발생기간이 지연되었고 자실체 형성기간은 억제되었다.

국내에서 많이 재배되는 버섯 중의 하나인 느타리 P. ostreatus는 먹물버섯이나 치마버섯과는 달리 실험실 수 준에서의 자실체 발생이 힘든 것으로 알려져 있다. 본 연구 에서는 실험실에서 느타리버섯을 샤레를 이용하여 전 발 생과정을 유도하기 위한 방법을 검토하였다. 샤레상의 배 양조건은 프라스틱 샤레 (60×15 mm)의 감자배지에서 균사를 접종한 후 빛이 없는 상태에서 배양한 뒤에, 균사의 환기상태, 균사표면의 상처, 빛 그리고 저온충격 등의 여러 환경요인들이 원기 및 자실체 형성에 미치는 영향을 검토 하였다. 느타리의 최초 자실체 형성은 접종 이후 3주 내에 얻을 수도 있었으며, 균사접종 이후 10주 동안에 자실체의 형성은 균주에 따라서 76%에서 97%의 높은 빈도로 유도 될 수 있었다. 위와 같이 샤레상에서 자실체를 형성 할 수 있었으며, 정상적인 자실체의 성장을 위해서 빛은 필수적 이며, 환기도 필요하였다. 또한 균사의 상처 처리가 원기, 자실체 및 포자의 형성에 미치는 영향이 균주에 따라서 크 게 차이가 났으며, 같은 균주라 하더라도 발생단계별 그 반 응의 차이도 크다는 사실을 확인하였다. 이들 자실체에서 수집된 담자포자는 발아가 가능하였다. 샤레상의 완전한 자실체 형성 방법은 느타리버섯의 생육주기를 단축시킬 수 있을 뿐만 아니라, 다양한 재배조건의 시료 획득과 한 개의 배양 용기 내에서 버섯 발생의 전 단계를 관찰하고 분 석하는데 유용할 수 있다.

본 연구에서는 영지버섯 균사 배양 시 헛개나무 추출물의 첨가가 영지버섯의 가나도마난디올의 생합성에 미치는 영향을 분석하기 위하여 수행하였다. 가나도마난디올은 트리터페노이드 계열의 물질이며 영지버섯의 주 요한 생리효능을 가지는 물질 중의 하나이다. 이와 관련하여, 본 연구자들은 선행연구를 통하여 가나도마난디올 이 B16F10 멜라노마 세포의 티로시나제 저해 활성 및 멜라닌 생합성 저해능에 우수한 효과가 있는 것을 확인하 였다. 본 연구에서 영지버섯 균사 배양 시 15% (v/v)의 헛개나무 추출물 첨가하면 영지버섯의 가나도마난디올 생합성이 첨가하지 않은 대조군에 비해 유의적으로 증가함을 HPLC분석을 통하여 확인하였다. 또한, 15% (v/v)의 헛개나무 추출물을 첨가한 영지균사 배양추출물의 B16F10 멜라노마 세포에 대한 멜라닌 생합성 억제 능이 첨가하지 않은 대조군에 비해 유의적으로 증가함을 확인하였다. 또한, 영지버섯 균사 배양 시 헛개나무 추출물 첨가가 미백활성을 가지는 가나도마난디올 생합성 증가뿐 아니라, 액체 및 고체 배양시 균사의 생장도 촉진하는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 헛개나무가 영지버섯균사의 미백활성 물질인 가나도마난디올 생 합성의 증가를 유도하고 이로 인한 영지버섯 균사의 미백 활성이 증가하는 유용한 소재로 사용될 수 있다는 것을 시사한다.

현재 국내에서 발생하는 유기성폐기물은 에너지화 정책에 따라 육상처리의 일환으로 혐기소화를 통한 바이오가스화 시설에서 처리 및 에너지원으로 전환되고 있다. 이러한 유기성폐기물 중 음식물쓰레기는 처리 단가가 높고, 바이오가스 회수 잠재력 또한 높아 바이오가스화 시설의 경제성을 높여줄 유용한 폐자원으로 여겨지고 있다. 하지만 국내에서 발생하는 음식물쓰레기의 평균 고형물함량(TS)은 18~20% 수준으로 혐기소화를 통한 바이오가스화를 위해서는 전처리가 필수적이다. 또한, 음식물쓰레기는 구성성분이 다양할 뿐만아니라 섬유질도 다량 포함하고 있어 혐기소화를 통해 바이오가스로 전환하기 위해서는 보통 30일 전후의 소화기간을 필요로 하고 있고, 특히 파쇄/선별의 단순 물리적 전처리만 거친 음식물쓰레기의 경우에는 30일 이상의 혐기소화 기간이 필요한 것으로 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 사전 연구를 통해 도출된 음식물쓰레기 열가수분해 운전조건을 적용해 습식 혐기소화 반응조에 적합하도록 U원 구내 식당에서 발생한 음식물쓰레기를 전처리하였고, 이렇게 얻어진 음식물쓰레기 가용화물을 실험실 규모의 중온 단상 혐기소화 반응조에 투입해 일반적인 중온 이상습식 혐기소화 체류시간(35일)의 절반 수준인 18일의 체류시간으로 운전하는 조건에서 바이오가스 수율 및 반응조 안정성 등을 평가하고자 하였다.

현재 국내에서 발생하는 음폐수의 해양투기 금지 및 음식물류 폐기물의 에너지화 정책에 따른 유기성 폐기물 육상처리의 일환으로 혐기소화를 통한 바이오가스화 시설이 지속적으로 설치 및 운영되고 있다. 그중에서도 음식물쓰레기는 처리 단가가 높고, 바이오가스 회수 잠재력 또한 높아 바이오가스화 시설의 경제성을 높여줄 유용한 폐자원으로 여겨지고 있다. 하지만 국내 발생 음식물쓰레기의 평균 고형물함량(TS)이 18~20% 수준으로 혐기소화를 통한 바이오가스화 이전에 전처리가 필수적이며, 단순 파쇄/선별을 통한 물리적 전처리만으로는 충분한 가용화가 어려운 부분이 있다. 이러한 유기성폐자원의 가용화를 위한 전처리 방법에는 가수분해/산발효를 통한 생물학적 처리, 산, 알칼리, 오존 등을 통한 화학적 처리, 초음파, 열, 압축 등에 의한 물리적 처리 등이 있는데 본 연구에서는 물리적 처리방법 중 하나인 열가수분해를 통한 음식물쓰레기의 가용화효율을 분석하였다. 이를 위해 1차로 물리적 파쇄/선별 처리한 음식물쓰레기에 대해 다양한 운전 조건(온도, 압력 변화)으로 열가수분해를 실시하여 각 운전조건별 음식물쓰레기 성상변화를 분석함으로써 음식물쓰레기 열가수분해를 위한 최적 운전조건을 도출하고자 하였다.

After analyzing of heating value of four kinds of RDF, the RDF-D has the highest heating value, was chosen to be mixed with carbonized sludge by different ratio. The 85%：15% ratio, which has the highest efficiency, was analyzed with thermogravimetric and pyrolysis kinetics. Applying of Kissinger method, activation energy was obtained from slope which is calculated from relation of ln(β/T2 m) and 1/Tm. The kinetic parameters obtained from Kissinger method were 46.06 kJ/mol of RDF, 55.99 kJ/mol of carbonized sludge and 40.68 kJ/mol of mixture of RDF and carbonized sludge. The mixture of RDF and carbonized sludge has the lowest activation energy and frequency factor, during thermal decomposition reaction it has the slowest reaction rate and needs the lowest energy. Although activation energy with pyrolysis of RDF was irregularly scattered, it showed that activation energy was stabilized by co-pyrolysis of RDF and additives(Carbonized Sludge).

기존의 젖산발효 공정은 순수배양을 통한 회분식 발효를 주로 이용하고 있다. 하지만 멸균과정의 필요와 생산성이 낮은 한계을 가지고 있는 등, 문제점들을 가지고 있어 혼합배양을 통한 연속식 발효가 대안이 될 수 있다. 혼합배양 환경에서는 젖산의 순도와 생산 효율을 높이기 위하여, 젖산균이 우세한 환경을 조성하는 것이 중요하다. 본 연구에서는 젖산균이 강산성 조건에서 뛰어난 저항력이 있다는 기존 연구결과를 바탕으로, 혼합배양 환경에서의 강산성 조건의 초기 운전 조건(pH 3.0)이 연속식 젖산발효에 미치는 영향에 대하여 실험하였다. 초기 운전 조건을 pH 3.0으로 고정시킨 반응기에서 초기 운전 조건을 젖산발효의 최적 pH 조건(pH 5.5)으로 유지한 반응기보다 높은 최대 젖산 농도(6.12 g COD/L), 젖산생성속도(0.51 g COD/L/hr), 수율(0.65 g COD/g CODremoved), 그리고 함량(94.8% LA/tSOA)을 보였다. 미생물군집구조 분석 결과, 세균군집구조의 변화는 HRT가 짧아질수록 초기 pH조건보다 HRT에 의한 선택압력에 더 큰 영향을 받는 것으로 나타났다.