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[상수도공학] 과제3 만점 솔루션+교수님 기말고사 안내필기

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학교| 2024.05.31| 4페이지| 5,000원| 조회(97)

솔루션, 환경공학, 상수도, 이화여대, 상수도공학

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[환경공학실험] PCR 및 전기영동법 평가A+최고예요

PCR이란 Polymerase Chain Reaction, 즉 중합효소 연쇄반응의 약자이다[1]. 다시 말해 PCR은 유전자를 증폭하는 방법으로, 이미 알고 있는 일부의 염기서열 중 특정 DNA 부위를 반복 합성하여 원하는 DNA 분자를 증폭시키는 방법이다[1]. PCR은 보통 25 ~ 35 cycle로 실시하는데, 20 cycle의 경우 220만큼 DNA가 증폭하게 되며 30 cycle의 경우 2 5 30 만큼 DNA가 증폭하게 된다[1]. 이에 따라 PCR을 통해 특정 부위의 DNA를 수시간 내에 어마어마하게 증폭할 수 있는 것이다[1]. 이렇게 증폭된 DNA는 다양한 실험에 이용될 수 있고, 이 실험 결과를 토대로 여러 의학연구에 응용할 수 있다[1]. 이어서 전기영동법은 주로 생체 고분자들의 성질을 연구하고, 그것들을 분석, 분리, 정제하는 중요한 방법 중 하나이다[1]. 또한 전기영동법은 DNA, RNA나 단백질 등의 물질들이 고유한 전하를 띠고 있고, 이들이 어떤 전기장에 놓이게 되면 이동할 수 있다는 것을 전제로 하고 있다[1]. DNA, RNA, 그리고 단백질의 이동 정도는 각 물질의 크기나 모양 그리고 전하에 따라 달라진다[1]. 즉, 크기가 큰 물질은 크기가 작은 물질보다 더 천천히 겔을 통과하기 때문에 이 원리에 의해 크기에 따라 물질들이 분리된다[1]. 이러한 PCR과 전기영동법은 다양한 연구 목적으로 환경 분야에서 널리 사용되고 있다[1]. 첫 번째로, 미생물 다양성 연구에 활용될 수 있다[2]. PCR은 sample로부터 16S rRNA 유전자와 같은 미생물 DNA의 특정 영역을 증폭시키는 데 사용될 수 있다[2]. 즉 토양, 물 등에 존재하는 미생물의 다양성과 풍부함을 연구할 수 있게 해주는 것이다[2]. 구체적으로, PCR을 이용해 증폭된 DNA 조각(파편)에 전기영동법을 적용해 분석하여, 미생물 군집 구성을 결정하고 환경적 요인에 따른 평가할 수 있다[2].

공학/기술| 2024.04.18| 7페이지| 3,000원| 조회(279)

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[환경공학실험] 토양 시료 채취 및 전처리 평가D별로예요

환경부 금강유역환경청에 따르면, 토양이란 지표면 근처의 암석이 깨진 혼합물, 점토광물과 탄산칼슘과 같은 화학반응 생성물, 그리고 유기물로 구성되어 있다. 이에 침투 · 분포되어 있는 식물의 뿌리가 양분과 수분을 흡수하여 생장하기 때문에 토양은 생명현상의 근원이 된다고 할 수 있다[3]. [근권 토양과 비근권 토양의 특성 차이] 근권(rhizosphere)이란 국소적 의미로 뿌리둘레에 2~3 mm 범위의 토양을, 더 큰 범위로는 식물의 근계 전체가 포함하는 토양을 의미한다. 근권 토양과 비근권 토양의 특성에 대한 주요 차이점은 영양소 함량과 생물학적 활동이다. 근권 토양은 영양분(유기물, 질소, 인, 그리고 칼륨)이 풍부하고 생물학적 활성도가 높은 경향이 있는 반면 비근권 토양은 영양소가 덜 풍부하고 생물학적 활성도가 낮다[4].

공학/기술| 2024.04.18| 5페이지| 3,000원| 조회(159)

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[환경공학실험] 토양 특성 및 입경 분포 분석

[체 분석과 비중계 분석의 정의] 국가기술표준원의 흙의 입도 시험 방법에 따르면, 체 분석은 0.075 mm 체에 잔류한 흙 입자를 적용하여 시험용 체에 의한 입도 시험으로 정의할 수 있다. 비중계 분석은 0.075 mm 체를 통과한 흙 입자에 대해 적용하도록 한다. 흙 입자 현탁액의 밀도 측정에 의한 입도 시험으로써 2 mm 체 통과분을 대상으로 시험을 실시한다. 체 분석 결과에 따라 입도를 계산할 수 있고, 비중계 분석 결과에 따라 입도를 계산할 수 있다[2]. [토양 입도 분류] 토양의 입도를 입경(mm)에 따라 분류할 수 있다. 첫 번째로, 미 농무성법(USDA)에 따른 분류이다. 입경이 0.10 ~ 0.05 mm인 극세사에서 입경이 2.00 mm보다 큰 자갈까지는 체분석으로 분리 정량하고, 입경이 0.05~0.002 mm인 미사에서 입경이 0.002 mm보다 작은 점토는 체분석으로 분석이 불가능하기 때문에 침강법 혹은 비중계법을 이용한다. 입경이 큰 순서대로 2.00 mm보다 큰 것은 Gravel(자갈), 2.00~1.00 mm는 Very coarse sand(매우 굵은 모래, 극조사), 그리고 1.00~0.50 mm는 Coarse sand(굵은 모래, 조사)이다. 또한 0.50~0.25 mm는 Medium sand(중간모래, 중사), 0.25~0.10 mm는 Fine sand(가는 모래, 세사), 그리고 0.10~0.05 mm는 Very fine sand(매우 가는 모래, 극세사)라고 한다. 마지막으로 0.05~0.002 mm는 Silt(미사), 0.002 mm보다 작으면 Clay(점토)이다[1]. 두 번째로, 국가기술표준원에 따른 분류는 다음과 같다. 입경이 0.075~0.25 mm인 고운 모래부터 입경이 19~75 mm인 굵은 자갈까지는 체분석으로 분리 정량을 진행하고, 입경이 0.005~0.075 mm인 미사부터 입경이 0.005 mm보다 작은 점토는 체분석으로 분석할 수 없기 때문에 침강법 혹은 비중계법을 이용한다.

공학/기술| 2024.04.18| 7페이지| 3,000원| 조회(183)

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[환경공학실험] 토양의 물리화학적 특성 평가A+최고예요

토양의 질을 평가하기 위한 유기물 함량 측정법에는 습식산화방법과 건식연소법이 있다. 습식산화방법은 토양 내 유기탄소를 측정하기 위해 주로 사용되어진 방법이다. 습식산화방법에는 Tyurin법과 Walkley-Black법이 있으며, 산화제 중 강력한 산화력을 가지는 중크롬산을 이용한다[1]. 이 산화제를 이용해 유기탄소를 산화시켜, 발생한 이산화탄소량을 정량하는 방법을 습식산화방법이라고 한다[2]. 건식연소법은 고온(800-1000°C)에서 진행되는 방법이다. 토양 내 산소를 고온에서 연소시키고, 이에 따라 발생하는 이산화탄소를 정량하여 토양 내 유기탄소 양을 측정하는 원리이다. 이때 발생한 이산화탄소의 경우 가스 크로마토그래피(GC) 또는 적외선 가스분석기를 이용해 정량한다[2]. 두 가지 유기물 함량 측정법의 특징과 장단점을 비교해볼 수 있다. 먼저 첫 번째로, 실험의 위험성에 관련된 부분이다. 건식연소법에 비해 습식산화방법은 유독성 화합물인 중크롬산칼륨 그리고 진한 황산을 사용한다. 따라서, 시험을 진행할 때 위험할 수 있기 때문에 안전에 각별히 유의해야 한다는 특징이 있다. 실험 이후에도 다량의 폐액이 발생한다[1]. 두 번째로, 건식연소법인 원소분석기 측정법의 경우 토양 그리고 액상에서도 유기탄소 함량을 측정할 수 있다는 특징이 있다[1]. 세 번째로, 측정의 편리함이다. 건식연소법은 가스 크로마토그래피(GC) 등과 같은 측정 기계가 발달함에 따라, 편리하고 빠르게 측정이 가능하다. 즉 습식산화방법에 비해 분석시간에 적게 소요된다[2]. 하지만 그만큼 분석 장비가 비싸다는 특징이 있다[2]. 또한 건식연소법은 부산물 발생이 적다는 장점을 지니고 있다. 네 번째로, 실험 결과에 영향을 미치는 요인들을 비교해보면 습식산화방법의 경우 Cl, Fe2+ 18 , MnO 등이 토양에 존재할 경우에, 토양 유기탄소가 과다측정 된다는 점이 있다.

공학/기술| 2024.04.18| 7페이지| 3,000원| 조회(403)

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