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키르히호프의 법칙 결과보고서

실험 5. 키르히호프의 법칙Ⅰ. 실험 결과실험 1저항 [Ω]측정한 전류[A]측정한 전압[V]R₁R₂R₃I₁I₂I₃V₁V₂V₃5115680.03250.06840.03212.0111.0292.013계산한 전류 [A]오차율[%]측정한 전체 전류[A]계산한 전체 전류[A]오차율[%]I₁I₂I₃I₁I₂I₃0.0390.0690.02916.70.8710.70.065840.067953.1계산한 전압 [V]오차율[%]측정한 전체 전압[V]계산한 전체 전압[V]오차율[%]V₁V₂V₃V₁V₂V₃1.9951.0051.9950.82.30.92.933.3실험 2R₁[Ω]R₂[Ω]측정한 R₃[Ω]R?[Ω]측정한 R?[Ω]오차율[%]516829.2100100.60.6Ⅱ. 결론1. 멀티미터로 저항을 측정할 때, 저항체를 회로에 연결한 상태에서 저항값을 측정하면 올바른 값을 측정하지 못하는 경우가 많다. 그 이유를 설명한다.저항체를 회로에 연결한 상태에서 저항값을 측정하면 측정하려는 저항에 외부 전압과 전류가 영향을 미치게 되면서 멀티미터에 공급되어지는 전압과 전류 이외에 다른 전압과 전류가 공급이 주어지게 된다. 따라서 측정하는 저항값에도 영향을 주게 되어 올바른 측정값을 얻지 못하는 경우가 많아지게 된다. 따라서 외부의 전원이 연결되지 않는 상탱메서 측정해야 정확한 저항값을 측정 할 수 있게된다.2. 3개의 고리에 대해 키르히호프 법칙이 성립하는지 확인한다.키르히호프 제 1법칙인 접합점에서 들어가는 전류와 나오는 전류가 동일하다는 것을 보여주기 위해 위의 실험값을 활용하여 살펴보면, 들어가는 전류는 I₂이며 나오는 전류는 I₁과 I₃이므로 I₂=0.0684이고 I₁+ I₃=0.0646이므로 오차율은 약 5.6%이므로 키르히호프 제 1법칙이 성립함을 알 수 있다. 또한 키르히호프 제 2법칙은 모든 전압의 합은 0이라는 것이며 이를 확인해보면 전지의 전압은 3V이며 V₁=2.011 V₂=1.029 V₃=2.013이므로 모든 전압의 합은 (2.011+2.013)-(3+1.029)=-0.005이므로 오차율은 0.5%이다. 따라서 키르히호프 제 2법칙도 성립함을 알 수 있다.3. 휘트스톤 브리지를 이용하여 측정한 R?의 오차율이 허용 범위인지, 사용한 저항의 오차를 고려하여 설명한다.휘트스톤 브리지를 이용하여 측정한 R?의 값은 100.6Ω으로 측정되었다. R?의 이론값은 100Ω이므로 이때의 오차율을 구해보면 0.6%로 다소 낮은 오차율이 계산된다. 이때의 휘트스톤 브리지의 오차 허용 범위는+- 2%이므로 휘트스톤 브리지의 오차 허용 범위에 포함된다고 할 수 있다.4. 미지의 저항의 비저항을 구하고 이론값과 비교한다.휘트스톤 브리지 실험을 통해 미지의 저항의 비저항을 구하기 위해 R₁R?=R₂R₃,식을 활용한다. 이론값을 먼저 구해보면 R₁=51Ω, R?=100Ω, R₂=68Ω이므로 51x100=68R₃, R₃=75Ω라는 이론값을 얻을 수 있다. 또한 위의 실험을 통해 측정한 R₃=29.2Ω라는 실험값을 얻을 수 있었다. 이를 통해 이론값과 측정값의 오차율을 구해보면 61%라는 비교적 높은 오차율이 나타났다.Ⅲ. 고찰이번 실험에서는 키르히호프 법칙을 활용하여 실험결과에서 얻은 이론값과 측정값을 비교하고 휘트스톤 브리지를 이용하여 미지의 저항을 측정하는 실험을 진행하였다. 키르히호프의 전기회로에 관한 법칙으로 들어오고 나가는 모든 전류의 합은 0이며, 회로 모든 전압의 합은 0이라는 법칙으로 정의된다. 이러한 키르히호프의 법칙은 RLC회로의 이계 선형 상 미분 방정식을 유도할 수 있다. 이때 RLC회로는 저항과 전자기장을 이용한 부품인 인덕터, 축전기 역할을 하는 캐피시터가 연결된 전기회로를 말한다. 또한 실생활의 예시 중 키르히호프 법칙을 활용한 차량 배터리 점프 예시가 존재한다. 자동차 시동이 걸리지 않으면 다른 차량의 배터리와 연결하여 시동을 거는 방법이 있다. 이때 점퍼선은 도선 역할을 하고, 자동차의 배터리는 전지 역할을 한다. 이때 회로에 흐르는 전류와 충전해 얻을 수 있는 전위차를 구할 때 키르히호프의 법칙이 이용된다. 휘트스톤 브리지는 미세하게 변하는 저항값을 측정하기 위해 별도의 회로를 구성하는 방법이다. 이러한 휘트스톤 브리지의 회로는 차동식 열감지기에 활용된다. 온도가 증가하면 저항이 감소하는 반도체로써 휘트스톤 브리지 회로의 전위차를 검출하는 방식이다. 또한 가스누설 감지기나 CO감지기 등에 휘트스톤 브리지가 활용된다.Ⅳ. 참고자료사이언스올 홈페이지, 옴의 법칙,https://www.sciencetimes.co.kr/news/1826%eb%85%84-%ec%98%b4%ec%9d%98-%eb%b2%95%ec%b9%99-%eb%b0%9c%ea%b2%ac/?cat=128

자연과학| 2024.01.22| 3페이지| 2,500원| 조회(247)

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직류회로 결과보고서

실험 4. 직류회로Ⅰ. 실험 결과실험 2R₁ [Ω]R₂ [Ω]Itot [A]Vtot [V]I₁ [A]I₂ [A]Req[Ω](측정값)Req[Ω](이론값)오차율[%]10100.34251.6130.15980.17014.88852.2410510.15891.6250.11030.09048.0978.43.60Ⅱ. 결론1. 직렬 회로에서 합성 저항 공식이 적용되는지 확인한다. 정확히 적용되지 않는다면 그 이유를 설명하라.직렬 회로에서의 합성 저항 공식은 1/Req=1/R₁+1/R₂+···+1/R? 이다. 이 공식을 활용하여 실험 2의 실험값이 적용되는지 확인해보면, 10Ω의 저항을 두 개 활용했을 때의 Req의 값은 4.888이고 10Ω의 저항 하나와 51Ω의 저항 하나를 활용했을 때는 Req의 값은 8.097로 측정값이 나왔다. 10Ω의 저항을 두 개 활용했을 때의 오차율은 2.24%로 매우 작은 오차값이 나왔으며 10Ω과 51Ω의 저항을 활용했을 때도 3.60%의 오차율로 오차가 매우 작게 나타났다. 이에 직렬 회로에서 병렬연결일 때의 합성 저항 공식은 어느 정도 정확하다고 볼 수 있다. 만약 정확히 적용되지 않는다면 그 이유는 전류센서와 전압센서를 교정하는 과정에서 제대로 교정이 되지 않았거나, 실험에 사용한 저항의 오차가 실험 결과에 영향을 주어 정확히 적용되지 않을 가능성이 존재할 것이다.2. 전압 센서와 전류 센서의 구조와 원리를 찾아본다. 전류계의 자체 저항은 매우 작고, 전압계의 자체 저항은 매우 커야 하는 이유를 설명한다.전류 센서는 회로의 전류량을 측정할 수 있으며 전류 센서는 여러 종류로 구분되어 있다. 전류 센서 중에 이번 실험에서 살펴본 AC를 측정하는 전류 센서를 살펴보면 우선 AC와 DC도 측정이 가능한 홀 소자 방식 원리가 있다. 또한 로고스키 코일 방식의 원리로 코일을 이용한 전류 센서는 큰 전류 측정이 가능하다. 권선을 이용한 센서는 AC를 측정하는데 가장 기본적인 방식으로 권선은 전기기기 내부에서 전선 코일이 집합되어 있는 구성 형태라고 볼 수 있다. 전압 센서는 회로의 특정 부분을 기준으로 특정 구간에 걸리는 전압을 측정할 수 센서이다. 전압 센서는 하단과 상단으로 부위가 나뉘며 하단에는 모듈의 접지 기능을 하는 +, 모듈의 입력 전원의 기능을 하는 -, 모듈의 신호를 출력하는 S로 존재한다. 또한 상단에서는 전압을 측정할 전기의 +극이 존재하는 VCC, 전압을 측정할 전기의 ?극이 있는 GND로 이루어져 있다.Ⅲ. 고찰이번 실험에서는 저항을 직렬 회로에 병렬연결로 연결하였을 때의 전류와 전압을 확인하는 실험으로 진행하였다. 실험을 통해서 합성 저항 공식인 1/Req=1/R₁+1/R₂+···+1/R?이 측정값과 이론값과 비교하였을 때 정확한 공식이라는 것을 확인할 수 있었다. 합성 저항은 여러 가지의 저항과 비교하였을 때 1개의 저항을 전류 조절 다이얼에 연결하였을 때 회로에 작용하는 전류가 같은 저항값을 말한다. 합성 저항은 저항을 병렬로 연결하면 할수록 값은 작아지게 된다. 이러한 병렬연결이 사용되는 회로는 실생활에서도 많이 찾아볼 수 있다. 특히 전자 제품에서 병렬연결이 활용되는 예시를 많이 찾아볼 수 있는데, 만약 직렬로 연결되어 있다면 각 전자 제품에 걸리는 전압이 낮아져 일정한 전압을 적용할 수 없으며 회로에 오류가 생겨 연결이 끊기면 전체적으로 전류가 흐르지 않는 단점 등이 있기 때문이다. 따라서 여러 가전제품이나 특수 멀티탭 등에서는 병렬연결이 작용한다.Ⅳ. 참고자료사이언스타임즈 홈페이지, 옴의 법칙,https://www.sciencetimes.co.kr/news/1826%eb%85%84-%ec%98%b4%ec%9d%98-%eb%b2%95%ec%b9%99-%eb%b0%9c%ea%b2%ac/?cat=128

자연과학| 2024.01.22| 2페이지| 2,500원| 조회(157)

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전자기기 측정 연습 결과보고서

실험 2. 전자 기기 측정 연습Ⅰ. 실험 결과아두이노CouplingMode주기 [s]진동수 [Hz]최대 전압 [V]최소전압 [V]평균 전압 [V]analogwrite(Pin, 50)DC2.040ms490.2Hz5.040V-160.0mV2.406VAC2.040ms490.2Hz2.560V-2.560V37.68mVanalogwrite(Pin, 128)DC2.040ms490.2Hz5.120V-160.0mV2.412VAC2.040ms490.2Hz2.720V-2.400V24.40mV5VDC??5.840V4.880V4.998VAC??80mV-80.00mV-1.080mV실험 1. 화면을 캡쳐하여 얻은 그래프를 붙인다.아두이노DCACanalogwrite(Pin, 50)analogwrite(Pin, 128)5V실험 2 디지털 멀티미터 사용‘GND’‘3.3V’‘GND’ ‘5V’Ⅱ. 결론1) 직류 모드에서 측정된 것과 교류 모드에서 측정한 결과가 다를 것이다. 실험한 결과를 이용하여 직류와 교류의 차이점과 공통점에 대해 설명한다.직류와 교류의 큰 차이점은 전류가 흐르는 방향이 어떻게 되냐는 것이다. 직류는 전하가 한쪽 방향으로 계속 흘러가지만 교류는 전하의 운동 방향이 일정한 시간 간격으로 바뀐다. 측정된 그래프의 모양을 확인해 보면 직류인 상황일땐 전류의 크기는 항상 일정하며 방향도 변하지 않으므로 직류모드의 전압 그래프는 일직선이 나올 것이다. 하지만 전압과 전류가 주기적으로 변화하는 교류모드의 전압 그래프는 물결 형태의 그래프로 나타난다. 즉 직류는 직선의 형태이지만 교류는 일정 시간마다 +와-가 반복되기 때문에 sin그래프 형태의 모양이 나타난다.2) 아두이노의 ‘~10’ 등에서 ‘~’ 표시는 PWM이라는 뜻이다. 이것이 하는 역할은 무엇이고, 이렇게 하는 이유는 무엇인지 조사한 후에 설명한다.PWM은 pulse width modulation라는 의미로 아날로그 파장과 파형을 디지털 신호의 네모 파장을 모듈화 해서 흉내낸다는 것을 포함하고 있다. 아날로그 값을 펄스 신호로 인코딩하는데 활용되는 변조 기술이다. 이 변조 기술은 전송을 위해 정보를 인코딩하는데 사용할 수 있다. 또한 전기 장치에 공급되는 전원을 제어하는 경우에도 일반적으로 사용할 수 있다. 전원과 부하 사이의 스위치를 빠른 속도로 켜고 끄면 부하에 공급되는 전압 또는 전류의 평균값을 제어 할 수 있다. 오프 기간에 비해 온 시간이 길수록 부하에 공급되는 전압 또는 전류가 높아진다. PWM은 마이크로컨트롤러의 디지털 출력 신호를 사용하여 전력용 반도체 소자를 쉽게 켜고 끌 수 있어 전력 증폭의 용도로 많이 활용된다. PWM의 주된 이점은 아날로그식 증폭회로에 비하여 스위칭 장치의 전력 손실이 매우 낮다는 것이다.Ⅲ. 고찰이번 실험에서는 오실로스코프, 프로브와 디지털 멀티미터를 활용해 전자 기기 측정 연습을 하는 것을 진행하였다. 오실로스코프는 전기 신호를 시간에 따라 그래프로 나타내는 기기로 전기 신호의 주기, 진폭, 주파수, 위상 등을 분석 할 수 있다. 프로브는 전압계나 오실로스코프 등 입력 단자에 접속해서 피측정점에 접촉시키기 위해 사용하는 것이며, 디지털 멀티미터는 전압 측정 외에 전류나 저항을 측정할 수 있다.이번 실험을 진행하면서 여러번 실험을 다시 진행해야 했었다. 그 이유는 컴퓨터와 오실로스코프의 연결이 제대로 되지 않거나 프로브와 오실로스코프의 연결이 제대로 되지 않아 여러 번 실험을 다시 진행해야 했었다. 또한 analogwrite(Pin, 50)일 때 DC 그래프와 analogwrite(Pin, 128)일 때 DC 그래프가 일직선이 아닌 증폭이 나타나는 그래프로 나타났다. 원래의 DC 그래프라면 일정한 직선의 그래프가 나와야 한다. 따라서 실험 1은 약간의 오차율이 발생한 것으로 결론이 나왔다. 실험2 에서는 디지털 멀티미터를 활용한 실험으로 GND와 3.3V를 각각 점프선에 연결 했을 때 오차율을 구해보면, ㅣ(2.9-3.3)/3.3ㅣx100%=12%이다. 또한 GND와 5V를 각각 점프선에 연결 했을 때 오차율을 구해보면, ㅣ(5.27-5)/5ㅣx100%=5.4%로 거희 낮은 오차율이 나타났다.이번 실험에서 활용한 오실로스코프는 전기 신호를 시각적으로 나타내는 장치로, 전자공학 및 신호 처리 분야에서 널리 활용된다. 신호 분석을 통해 시간에 따른 신호의 형태, 주파수, 진폭 등을 분석할 수 있다. 또한 시간 도메인 분석이 가능하므로 신호의 주기, 지연, 상승과 하강 등을 측정하고 문제를 해결할 수 있으며 주파수 도메인 분석도 가능하여 주파수의 성분, 응답 등을 확인 할 수 있다. 이러한 다양한 기능을 통해 통신, 컴퓨터 네트워크, 제어 시스템, 의료 분야 등에서 널리 사용되며, 다양한 신호 처리 및 분석 작업에 필수적인 도구로 활용된다. 디지털 멀티미터는 저항 측정, 전류 측정, 전압 측정 등이 가능하다. 이를 활용하여 커패시터 측정을 하거나 회로의 오픈, 쇼트 검사하고 다이오드 검사할 때 활용된다.

자연과학| 2024.01.22| 3페이지| 2,500원| 조회(303)

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유도 기전력 결과보고서

실험 8. 유도 기전력Ⅰ. 실험 결과실험 회로그림입니다.원본 그림의 이름: CLP000032fc0001.bmp원본 그림의 크기: 가로 960pixel, 세로 1280pixel실험 회로에서 오실로스코프는 전압계의 역할을 하며 이때 오실로스코프는 병렬로 연결하고, 전류를 측정하는 멀티미터는 직렬로 연결하여 실험 회로를 제작해야 한다. 이렇게 실험 회로를 제작하고 각각의 전류를 측정하고 2차의 코일의 유도 기전력을 구해야 한다. 하지만 위의 회로 사진을 봤을 때 오실로스코프와 1차와 2차의 코일이 병렬로 만들지 못하여 실험이 제대로 진행되지 않았을 것으로 예상된다. 실험 1과 실험 2의 실험 결과를 이론을 통해 예상해 볼 수 있다. 실험 1에서는 감긴 수와 유도 기전력의 관계로 2차 코일의 감긴 수가 증가할수록 2차 코일의 유도 기전력은 증가한다는 것을 얻을 수 있다. 또한 실험 2에서는 단면적과 유도 기전력 관계를 알아보는 것으로 단면적이 증가할수록 2차 코일의 유도 기전력이 증가한다는 것을 알 수 있다.Ⅱ. 결론1. 실험 결과를 이용하여 패러데이 법칙을 설명한다.고리 모양의 도선으로 만들어 코일을 통과하는 자기장이 시간에 따라 변하게 되면 코일에 전류가 유도되는 현상이 전자기 유도이다. 이때 코일을 통과하는 자기 선속의 시간에 따라 변화하는 코일에 유도 기전력을 발생시키기 때문이다. 이때 유도 기전력은 시간에 따른 자기 선속을 나타낸다. 패러데이의 전자기 유도 법칙에 의하면 코일이 통과하는 자기 선속이 시간에 따라 변할 때 코일이 유도 기전력이 생성된다. 또한 실험을 통해서 유도 기전력의 크기는 코일 속을 지나는 자기 선속의 시간에 따른 변화율과 코일의 감은 횟수와 비례한다는 것을 확인할 수 있을 것이다.Ⅲ. 고찰이번 실험은 자기장의 변화로 기전력이 유도되는 것을 관찰하고 1차 코일에 인가되는 전압과 2차 코일의 종류에 따라 기전력이 어떻게 유도되는지 정량적으로 이해하는 실험을 진행하였다. 이때 유도 기전력은 외부에 존재하는 자기장의 전자 유도 작용에 의해 발생하는 기전력을 말한다. 자기장이 강하고 빠르게 변할수록 유도 기전력도 강해진다는 것을 알 수 있다. 자기장의 변화가 없다면 유도 기전력은 0이 된다. 패러데이 법칙을 통한 전자기 유도의 활용을 살펴보면 첫 번째는 일렉 기타가 있다. 금속 기타 줄을 튕겨 진동시키면 이에 대한 운동이 발생하게 되고 자기 선속이 변하게 되며 코일에 생기는 유도 기전력에 의해 코일에는 유도 전류가 흐르게 된다. 이때 유도 전류는 금속 기타 줄의 진동수와 진폭에 따라 크기와 방향이 바뀌어 다양한 소리 신호로 출력된다. 또한 전자기 유도를 활용한 사례로는 패러데이의 법칙에 의해 유도 기전력을 만들어 회로에는 유도 전류를 흐르게 하는 발전기가 있으며 마이크, 금속 탐지기, 무선 충전 기술 등이 있다.Ⅳ. 참고자료사이언스올 홈페이지, 유도 기전력,0https://www.scienceall.com/%ec%9c%a0%eb%8f%84-%ea%b8%b0%ec%a0%84%eb%a0%a5induced-electromotive-force/?term_slug;1;0;0;https://www.scienceall.com/%ec%9c%a0%eb%8f%84-%ea%b8%b0%ec%a0%84%eb%a0%a5induced-electromotive-force/?term_slugHWPHYPERLINK_TYPE_URLHWPHYPERLINK_TARGET_BOOKMARKHWPHYPERLINK_JUMP_CURRENTTABhttps://www.scienceall.com/%ec%9c%a0%eb%8f%84-%ea%b8%b0%ec%a0%84%eb%a0%a5induced-electromotive-force/?term_slug=사이언스올 홈페이지, 오실로스코프,0https://www.scienceall.com/%ec%98%a4%ec%8b%a4%eb%a1%9c%ec%8a%a4%ec%bd%94%ed%94%84oscilloscope-2/?term_slug;1;0;0;https://www.scienceall.com/%ec%98%a4%ec%8b%a4%eb%a1%9c%ec%8a%a4%ec%bd%94%ed%94%84oscilloscope-2/?term_slugHWPHYPERLINK_TYPE_URLHWPHYPERLINK_TARGET_BOOKMARKHWPHYPERLINK_JUMP_CURRENTTABhttps://www.scienceall.com/%ec%98%a4%ec%8b%a4%eb%a1%9c%ec%8a%a4%ec%bd%94%ed%94%84oscilloscope-2/?term_slug=네이버 지식백과 홈페이지, 함수발생기,0https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5741364&cid=60217&categoryId=60217;1;0;0;https://terms.naver.com/entry.naver?docId=5741364&cid=60217&categoryId=60217HWPHYPERLINK_TYPE_URLHWPHYPERLINK_TARGET_BOOKMARKHWPHYPERLINK_JUMP_CURRENTTABhttps://terms.naver.com/entry.naver?docId=5741364&cid=60217&categoryId=60217실험 8. 유도 기전력Ⅰ. 실험 결과실험 회로실험 회로에서 오실로스코프는 전압계의 역할을 하며 이때 오실로스코프는 병렬로 연결하고, 전류를 측정하는 멀티미터는 직렬로 연결하여 실험 회로를 제작해야 한다. 이렇게 실험 회로를 제작하고 각각의 전류를 측정하고 2차의 코일의 유도 기전력을 구해야 한다. 하지만 위의 회로 사진을 봤을 때 오실로스코프와 1차와 2차의 코일이 병렬로 만들지 못하여 실험이 제대로 진행되지 않았을 것으로 예상된다. 실험 1과 실험 2의 실험 결과를 이론을 통해 예상해 볼 수 있다. 실험 1에서는 감긴 수와 유도 기전력의 관계로 2차 코일의 감긴 수가 증가할수록 2차 코일의 유도 기전력은 증가한다는 것을 얻을 수 있다. 또한 실험 2에서는 단면적과 유도 기전력 관계를 알아보는 것으로 단면적이 증가할수록 2차 코일의 유도 기전력이 증가한다는 것을 알 수 있다.

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박테리아의 동정(그램염색)

Ⅰ. 배경지식(Background knowledge)1. 미생물의 정의0.1mm 이하의 크기인 미세한 생물로 단일세포 또는 균사로써 몸을 이루며, 생물로서 최소 생활단위를 영위한다. 조류, 균류, 원생동물류, 사상균류, 효모류와 바이러스 등이 이에 속한다.2. 배지의 정의 및 분류2-1. 배지란?실험실에서 식물 및 동물세포, 미생물의 배양에 필요한 영양분을 섞어 인위적으로 만든 혼합물, 균종이나 세포종에 따라서 필요로 하는 영양성분이 다르므로 균종에 따라 적절한 배지를 만들어야 한다.2-2. 사용 목적에 따른 분류다수의 영양성분이 함유된 배지로서 대다수의 균종이 잘 자라는 증식용 배지, 수종의 세균이 혼재되어 있는 가운데서, 다른 균에 비해 한 특정균의 빠른 증식을 하고자 할 때 촉진제나 억제물을 포함시켜 만든 특수 배지인 선별증균배지가 있다. 다른 균의 증식을 억제하는 증식 저지물질을 첨가하여 목표하는 균을 선택적으로 골라내는 데 쓰는 배지인 감별배지가 있다.2-3. 사용형태에 따른 분류고체배지는 액체배지에 agar, 젤라틴, 실리카겔 등을 첨가하여 굳힌 것으로 고체배지는 미생물의 보존 배양, 순수 분리 등에 사용된다. 액체배지는 각 성분을 증류수에 녹인 액상의 배지로 broth 또는 bulion이라 하며 미생물의 증식, 생화학적 검사 목적 등에 대해 활용된다.3. 미생물의 배양 방법3-1. 배양인공조성배지에 미생물을 증식시키는 것을 배양이라고 한다. 두 종 이상의 균을 배양하는 것을 혼합 배양, 한 종의 균만 배양하는 것을 순수 배양이라고 한다.3-2. 분리미생물이 수종이 혼재하므로 원하는 특정균을 얻고자 할 때는 다른 균으로부터 필요한 균만을 따로 분리하여 순수 배양하여야 한다.3-3. 이식균체를 한 배지에서 다른 새 배지로 옮기는 것을 이식이라고 한다. 이식조작은 미생물 취급 조작 중 가장 기본이 되는 중요한 조작의 하나로 상당량의 미생물이 주위 환경에 존재하며 이런 것들이 오염원으로 작용할 수 있기 때문에 균 이식과정 중 무균조작은 필수적이다.3-4. 접종(도말)도말이란 plate에 굳힌 배지 위에 균액을 스며들게 접종하여 배양시키는 방법이다. 도말법은 선처럼 그어서 접종하는 방법으로 특정 colony 하나만 따서 배양 시킬 때 많이 쓰이는 streaking인 획선도말이 있다. 얇게 퍼발려서 접종하는 방법, 보통 병원성균의 정량실험을 하거나 배양 후 생성된 colony의 수를 정확히 계수하기 위해 많이 쓰이는 spreading인 평판도말이 있다.3-5. 멸균과 소독멸균은 대상물체에 존재하는 모든 미생물을 완전히 사멸시키거나 제거하는 조작을 말하며, 소독은 대상물체에 있는 병원체를 사멸하여 전파력 또는 감염력을 없애는 조작을 말한다.4. 식품위생검사식품위생검사는 식품, 식품첨가물, 식품용 기구, 포장 등에 대해서 실시하며, 그 검사방법은 관능검사, 생물학적 검사, 화학적 검사, 물리적 검사 및 독성검사로 나눌 수 있다. 여기서는 식품의 일반세균, 대장균군, 병원성 세균 등을 검사하는 생물학적 검사 중 식품과 관계가 깊은 몇 가지 항목에 대해서만 알아본다.5. 형태에 따른 균의 분류박테리아는 형태적으로 구형인 구균, 막대기 모양을 띠는 간균, 나선형을 띠는 나선균의 세가지로 나뉜다. 구균은 기본형이나 타원형이나 한쪽 끝이 뾰족한 것 등도 있다. 간균은 크기와 길이가 다양하고 양 끝의 모양도 일정하지 않다. 나선균은 약 10종이 알려져 있으며 길이는 1~50μm이다.6. 그람염색(Gram staining)6-1. 그람염색의 원리염색성질에 따라 세균을 크게 두 무리로 나누는 것으로 감염질환의 조기진단에 이용된다. 염기성 색소인 crystal violet으로 염색하면 그람양성균과 그람음성균 모두 자주색으로 염색된다. 1단계에서 염색된 세균에 요오드 용액을 처리하면 세포내의 불용성의 복합체인 crystal violet-요오드 복합체(CV-1)를 형성한다. 착색된 세균에 탈색제인 알코올 시약을 처리하면 착색된 CV-1 복합물이 용해된다. 염기성 색소인 사프라닌으로 대비 염색을 하면 백색으로 탈색되었던 그람음성균이 분홍색으로 염색된다.Ⅱ. 가설 설정(Setting up hypothesis)1. Escherichia coli는 그람음성균으로 그람염색에 의해 분홍색으로 관찰될 것이다.2. Bacillus megaterium는 그람양성균으로 그람염색에 의해 자주색으로 관찰될 것이다.Ⅲ. 실험(Experiment)1. 실험 재료(Materials)1-1. 균체의 접종▶ Escherichia coli▶ Bacillus megaterium▶ 생수▶ 알코올 램프▶ 백금이▶ 70% 알코올1-2. 박테리아의 관찰(그람염색)▶ Escherichia coli▶ Bacillus megaterium▶ crystal violet▶ gram’s iodine▶ safranin solution▶ 95% ethyl alcohol▶ 알코올램프▶ 이쑤시개▶ 광학현미경▶ 받침유리▶ 덮개유리▶ 여과지▶ 영구프레파라트2. 실험 방법(Methods)2-1. streaking 연습1. 연습장에 연필로 streaking 하는 방법을 미리 익힌다.2-2. 균체의 접종1. 배지가 완전히 굳으면 백금이를 환원염에서 산화염방향으로 움직이면서 백금선 전체 의 약 1/3 정도까지 천천히 통과하며 화염멸균하고 백금이가 붉은색을 띄면 공기 중 에서 식힌 후 배지표면 가장자리에 접촉시켜 완전히 식힌다.2. 식힌 백금이로 생수를 한 두차례 떠서 평판배지에 도말(streaking)한다.3. Escherichia coli와 Bacillus megaterium의 액체배양액을 각각 다른 멸균된 백금이로 떠 서 다른 평판배지에 도말한다.4. 사용한 백금이는 불꽃으로 살균한 후 제자리에 둔다.5. 접종한 페트리접시는 뒤집어서 배지로 페트리접시 뚜껑에 맺힌 물이 떨어지지 않게 하고, 페트리접시 가장자리에 접종한 시료, 날짜, 학과, 조를 기입한다(글씨를 크게 쓰 면 배양 후 콜로니 관찰이 어려우므로 최대한 작게 기입).6. 페트리접시는 뒤집어서 37℃incubator에서 1~2일 정도 배양한 후 꺼내서 냉장 보관한 다.2-3. 박테리아의 관찰(그람염색)1. 전 주에 배양한 배지를 준비한다(2종류: Bscherichia coli, Bacillus megaterium,).2. 이쑤시개를 이용하여 고체배지에 있는 균을 떠낸다.3. 이쑤시개를 떠낸 균을 슬라이드 글라스 위에 가능한 얇게 편다(도말과정).4. 도말된 표본을 공기 중에 30초간 전조시킨다(건조과정).5. 말린 도말 표본을 불꽃사이로 두 번에서 세 번 통과시켜 균을 슬라이드에 고정시킨다 (고정과정).6. 고정된 도말표본이 식은 후, crystal violet 용액을 1방울 가하고 1분간 방치한 뒤 여분 의 염색액 을 버리고 받침유리를 물로 씻어낸다.7. Gram's iodine 용액을 도말 부위에 1방울을 떨어뜨리고 1분 뒤에 물로 씻어낸다.8. 95% Ethyl alcohol 1방울로 30초 동안 탈색 후 물로 씻는다(탈색과정).※ 탈색과정이 매우 중요하므로 시간엄수와 수세시 주의 요함.9. Safranin solution 1방울로 30초간 대조 염색한 후 물로 씻어낸다.10. Filter paper로 물기를 제거한 후 실온에서 말리고 덮개유리를 덮는다.11. 1부터 반복하여 다음 표본을 준비한다.12. 400배에서 광학현미경으로 검경하여 그람양성, 음성균 및 간균, 나선균, 구군을 판별 한다.Ⅴ. 결과(Result)박테리아의 관찰(그람염식)그림 1. Escherichia coli 그림 2. Bacillus megateriumⅥ. 고찰(Discussion)이번 실험에서는 미생물 실험의 기초가 되는 멸균과 소독의 개념을 이해하고 배양배지를 만들어 식품위생검사를 위한 균의 접종 및 배양방법을 익혀보고 미생물을 그람염색하여 염색된 세균의 표본을 관찰한 후 동정된 균의 형태적, 생리적 특성을 파악하는 목적으로 진행하였다. 균체의 접종과정 실험 중 평판배지에 도말하는 과정에서 배지가 찢어지지 않도록 백금이로 균을 떠서 평평한 상태에서 도말해야 한다. 하지만 실험 과정에서 조에서 몇 번 배지가 찢어지는 과정이 있었고 이를 통해 더 세밀히 배지에 도말해야 된다는 것을 알게 되었다. 또한 Bacillus megaterium를 관찰하는 실험 중에서 균이 잘 관찰되지 않았다. 여러 이유가 존재할 수 있지만 95% Ethyl alcohol을 이용하여 탈색하는 과정에서 시간을 정확히 엄수 하지 않아 균이 다 날라간 것으로 예측이 된다. 가설을 통해 실험결과를 정리해보면 첫 번째 가설은 ‘Escherichia coli는 그람음성균으로 그람염색에 의해 분홍색으로 관찰될 것이다.’이다. Escherichia coli는 대장균으로 관찰을 통해 구균 즉, 그람음성균인 것을 확인할 수 있었으며 그람염색에 의해 분홍색으로 관찰 되었다. 이 결과를 통해 첫 번째 가설은 옳은 가설이다. 두 번째 가설은 ‘Bacillus megaterium는 그람양성균으로 그람염색에 의해 자주색으로 관찰될 것이다’이다. Bacillus megaterium는 관찰을 통해 크기와 길이가 다양한 간균이라는 것을 확인할 수 있었으며 그람염색에 의해 자주색으로 관찰되었다. 또한 여러 개가 양끝으로 이어져서 사슬처럼 보이므로 연쇄 간균이라고 할 수 있다. 따라서 두 번째 가설도 옳은 가설이라 할 수 있다.

자연과학| 2024.01.22| 7페이지| 2,500원| 조회(202)

보고서, 일반생물학, A+자료, 일반생물학및실험

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