Single-walled carbon nanotube (SWNT) has gained significant interest as a transducer in various electrochemical sensing devices due to their unique structure, compatibility with biomolecules, and excellent electronic properties. As-prepared SWNTs are usually a mixture of semiconducting and metallic ones. Despite of the higher content of semiconducting components in mixed SWNTs, metallic properties are predominantly expressed due to the bundling issue of the SWNT during the fabrication process, limiting the applicability to bio-transistor application. Here, we present a multi-scale semiconducting electronic film of SWNTs as a transducing platform for electrochemical field-effect-transistor (eFET) suitable for the sensitive detection of subtle biological modulation. A genetically engineered filamentous M13 phage showing strong binding affinity toward SWNTs on its body surface was used as a biological material, allowing us to fabricate a large-scale transparent semiconducting nanocomposite. As the relative ratio of SWNT to M13 phage decreases, the on–off ratio of SWNT electronic film increases by 1200%. To show broad applicability, the multi-scale SWNT nanomesh-based eFET is applied for monitoring a variety of biological reactions in association with enzymes, aptamers, and even cyanobacteria. The biomimetic electronic material system with the capability of transducing biological responses at a large scale over a broad dynamic range holds excellent promise for biosensors, biofuel cells, and environment monitoring.
수도권매립지 내 간척지에서 단벌기 목재에너지림 조성에 적합한 우수수종 및 클론을 선발하기 위하 여 이태리포플러, 미류나무, 현사시나무의 각 3개 클론을 1년, 2년 및 3년 수확구별로 목재에너지림을 조성하였다. 바이오매스 생산량을 추정하였고, 염분 흡수력, 활착율, 조기낙엽, 천공충 및 병·해충에 의한 피해율을 조사하였다. 클론별 연평균 바이오매스 생산량은 1년 수확구에서는 미류나무 97-18클론 이 5.97ton ha-1 year-1의 수확량을 나타내어 우수한 것으로 추정되었고 2년 및 3년 수확구에서는 미류 나무 97-19클론이 각각 9.33ton ha-1 year-1과 13.73ton ha-1 year-1으로 나타나 우수한 것으로 추정 되었다. 클론별 염분 흡수량은 미류나무 클론(Ay48, 97-18, 97-19)의 체내 Na+ 함량이 타 수종과 비교하여 높은 것으로 나타났다. 3개 수종 및 클론간의 평균 활착율뿐만 아니라 조기낙엽, 식엽충 및 천 공충의 피해도는 유의한 차이를 나타나지 않았다. 바이오매스 생산능력과 활착율 등을 토대로 적응능력 을 추정하였을 때, 미류나무 클론 97-18과 97-19의 적응능력이 높은 것으로 나타났다. 본 연구에서 간 척지에 적응능력이 우수한 수종은 미류나무, 이태리포플러 및 현사시나무 순으로 나타났고 모든 수종 및 클론에서 3년 수확구가 바이오매스 생산에 유리할 것으로 추정되었다.
As the short rotation coppices(SRC), Salix spp., poplar and yellow poplar, they demonstratefast growth and asexual propagation ability. Despite the rapid growth characteristics, for use astree biomass materials, calorific value has not been extensively studied. In this study, itinvestigated the calorific values belonging to Salix spp., poplar and yellow poplar with particularemphasis on S. gracilistyla., S. gracilistyla and S. caprea showed greater calorific values thanthose measured with other species(4,546.6 cal g-1 and 4,539.6 cal g-1 respectively). Calorificvalues were demonstrated to the higher content of xylem tissue. S. gracilistyla from Wonju,YW1-1 and WJ2-9 showed the higher calorific values than other groups and clones. The presentresults demonstrate higher calorific value and low ash content, and these will be selectedasappropriate species and clones for biomass production purpose.
토천궁(L. chuanxiong Hort.)은 산형과(Umbelliferae) 기름 당귀속(Ligusticum)에 속하는 다년생 식물로, 뿌리를 이용하는 효능 및 약리작용으로 인하여 약용 목적으로 재배된다. 입지환경과 생육 특성 및 지표성분과의 상관관계를 파악한다면 보다 명확한 토천궁의 임간 재배환경 조건을 확립할 수 있을 것이며, 사회・경제적으로 관심이 증가하고 있는 고품질의 단기소득임 산물 생산을 위한 기초자료를 확보할 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 본 연구의 목적은 기후변화에 대응하여 토천궁의 기후 대별 입지환경과 생육 특성 및 성분 함량과의 상관관계를 구명하여 최적의 재배환경에 대한 정보를 제공하는데 있다. 기후대 별 입지환경 차이에 따른 토천궁의 특성을 비교하기 위해 온대 남부의 경상남도 함양군 삼봉산, 온대중부의 경상북도 봉화군 미림산, 온대북부의 강원도 정선군 가리왕산에 각 시험지를 선정하였고, 토천궁을 이식해 생육 특성, 토양 이화학성 분석, 기후 측정, 지표성분 분석을 실시하였다. 그 결과, 정선의 토천궁 생중량 및 건중량이 49.08 g 및 20.89 g으로 가장 높았으며, 근장 및 근직경도 각각 22.79 ㎝ 및 52.46 ㎜로 함양과 봉화보다 높았다. 유효성분 함량은 정선에서 senkynolid A, z-ligustilide, chlorogenic acid, trans-ferulic acid 총 함량이 21.59 ㎎/g으로 높게 나타났다. 토천궁의 수량과 성분특성은 생육 환경에 영향을 받으며, 해발고가 높고 기온이 낮으며 토양 수분함량이 적은 지역에서 재배하는 것이 유효성분 함량과 생산량 증가에 유리하다고 사료된다. 본 연구는 환경조건과 생육 특성 및 지표성분 함량과의 상관관계에 대한 자료로써 산림 내 재배환경의 확 립 및 연구의 기초가 될 것으로 판단된다.