• 한국신재생에너지학회:학술대회논문집
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• 한국신재생에너지학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.782-786
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• 2009

Thiocapsa roseopersicina NCIB 8347은 purple sulfur bacteria이며 광합성종속영양 조건에서는 nitrogenase 효소계가 유도되어 질소를 고정하며, 수소를 발생한다. 또한 광합성독립영양 조건에서는 hydrogenase 효소계가 유도되어 3~4개 종류의 특성이 다른 hydrogenase가 membrane에 결합되어 있거나, cytoplasma에 존재하며, 이 중의 일부는 산소농도와 온도의 상승에도 비교적 안정하다. 본 연구에서는 T. roseopersicina NCIB 8347이 광합성종속영양 조건에서 수소를 생산할 수 있는 제반 배양조건을 최적화하고, nitrogenase와 일부 hydrogenase역가를 측정하여 purple non-sulfur bacteria, Rhodobacter sphaeroides KD131의 nitrogenase와 비교하여 수소생산을 최적화하였다. 할로겐램프를 8-9 $Klux/m^2$로 조사할 때와 배양온도 $26{\sim}30^{\circ}C$, 배양시간 72시간에서 균체 성장과 수소생산이 가장 높았다. T. roseopersicina NCIB 8347는 광합성 독립영양, 종속영양 조건에서 모두 성장 할 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제38권3호
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• pp.245-252
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• 1993

광합성 전자전달 억제물질에 대한 빠른 검색 방법을 모색하기 위하여 녹색배양 세포인 광학적 자가 영양세포(PA)를 이용하여 실용화된 제초제 및 4종의 잡초 추출액으로 부터 PA세포의 반응을 조사하였다. 녹색배양 세포인 담배 및 우산이끼 PA세포는 타가 영양세포에 비하여 광합성 전자전달 저해형 제초제들은 700배 이상 높은 감수성을 나타내었으며 호르몬 작용형 제초제인 2, 4-D는 감수성의 차가 8배로 낮게 나타났다. 우산이끼 PA세포는 약제 농도간의 범위(0.01～0.9${\mu}$M)가 좁아 약제선발시 타 배양 세포에 비하여 좋은 재료임을 암시하였으며, 광합성 전자전달 저해약제에 대해서 힐(hill)반응과 동일하게 광합성 산소발생 억제정도인 PI$_{50}$에서 강한 활성을 나타내었다. 잡초 중 여뀌 추출액 10% 처리시 PA배양 세포의 엽록소 함량이 가장 낮았고, 광합성 산소발생 억제율이 가장 높았다. 수용 및 MeOH액으로 추출한 10% 여뀌 추출액을 반응용액 3ml에 300${\mu}$l 반응시 우산이끼 PA배양세포에 대해 각각 60%, 100% 광합성 산소발생 억제효과가 있었다. 이상의 결과에서 PA세포들은 광합성 전자전달 저해형 약제에 대하여 빠르고 민감한 검색수단으로서 좋은 재료가 될 수 있다고 생각한다.다.

• 한국해양바이오학회지
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• 제1권4호
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• pp.292-297
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• 2006

오염된 양식 해수의 수질정화능력이 뛰어난 광합성세균의 고순도 대량배양을 위한 실험을 실험실 단위 및 파이롯트 단위에서 수행했다. Gas pack 반응기, flask 반응기 및 N-source로서 질소 가스를 사용한 실험 결과, 광합성세균은 현미경상 약 90%이상의 순도를 나타내었고, CFU 측정 결과에서도 붉은색을 띄는 광합성세균 colony만을 관찰 할 수 있었다. 배지의 교차에 의한 배양실험에서 기초배지를 이용한 배양이 광합성세균의 성장에 가장 효과적임을 알 수 있었다. 이러한 배양조건하에서의 5L bioreactor 배양에서 비증식속도가 $0.18h^{-1}$로 나타났고, 실험실 단위의 결과를 이용한 pilot 단위에서의 배양결과, 실험실 단위의 비증식속도와 동일한 값을 얻을 수 있었다.

• 한국양식학회지
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• 제7권1호
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• pp.1-7
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• 1994

긴잎돌김 (Porphyra pscudolineris Ueda)의 엽상체와 배양 사상체에 미치는 온도와 광도의 영향을 구명하였다. 엽상체와 사상체의 총 광합성의 적정 온도는 각각 $25\~30^{\circ}C$, $20^{\circ}C$로 나타났다. 엽상체와 사상체에서 광도에 따른 광합성율은 공히 10,000 lux 이상에서 광합성율이 일정한 값에 도달하는 광포화 곡선을 나타내었다. 엽상체의 광 보상점은 2,100 lux, 사상체의 광 보강점은 900 lux였으며, 사상체의 광합성능은 엽상체의 5-10배에 해당하였다. 이로써 사상체는 낮은 광도하에서도 광합성을 수행할 수 있음을 알 수 있다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.52-64
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• 2002

유기성 폐기물을 이용하여 생물학적 수소생산 통합화 시스템 연구를 수행하였다. 통합화 시스템은 유기성폐기물의 전처리, 2단계 혐기발효 및 광합성 배양으로 구성된 생물학적 수소생산 공정, 초임계수 가스화 공정, 생산된 가스의 저장, 분리 및 연료전지를 이용한 전력 생산으로 구성되었다. 실험에 사용된 유기성 폐자원은 식품공장 폐수, 과일폐기물, 하수슬러지이며, 전처리는 폐기물에 따라 열처리 및 물리적 처리를 하였으며, 전처리된 시료는 생물학적 수소생산 공정에 직접 적용되었다. Clostridium butyricum 및 메탄 생성조에서 발생하는 하수슬러지중의 미생물 복합체는 수소생산 혐기 발효공정에 사용되었으며, 광합성 수소생산 미생물인 홍색 비유황 세균은 광합성 배양에 사용되었다. 생물학적 공정에서 발생하는 미생물 슬러지는 초임계수 가스화 공정으로 수소를 발생하였으며, 슬러지 중의 COD를 저하시켰다. 생물학적 공정 및 초임계수 가스화 공정에서 발생하는 수소는 가스탱크에 가입상태로 저장한 후, 95%순도로 분리하였으며, 정제된 수소는 연료전지에 연결하여 전력 생산을 하였다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1986년도 추계학술대회
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• pp.518.1-518
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• 1986

광합성 세균의 수소생성 기작에 대한 연구의 일환으로 광합성 세균에서 생성되는 색소의 성분을 조사하였다. 분리한 광합성 세균 K-7은 수소생성능이 뛰어난 균주로 조사된 홍색 비유황세균으로서 생리, 형태 및 배양학적 조사에 의하여 Rhodopseudomonas spheroides로 분류하였다. Type culture인 Rhodopseudomonas spheroides NCIB 8253과 비교 연구하였으며, SEM(Scanning Electron Microscope)하에서 기존균주와 분리균주의 형태학적인 특징을 확인하였다. 군 동정의 주요열쇠가 되는 색소성분을 조사한 결과, 균주 K-7에서 추출된 carotenoids로는 spheroidene의 산화형태인 OH-spheroidenone이 주성분이었고, Neurosporene, Lycopene, Anhydro- rhodovibrin, Rhodovibrin등이 동정되었다.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1998년도 임시총회 및 학술논문발표요지
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• pp.126-128
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• 1998

토양의 완충능이 없는 양액재배에서 Ca 흡수는 양이온과의 길항작용, 온도, 습도 및 염류농도 등에 의해 변화된다. 배양액내 무기 양이온 중 Ca 과 K, Mg의 복합비율 조성에 따른 상추의 광합성, 기공저항, 수분이용효율 및 증산량을 측정하여 상추 tipburn에 관여하는 Ca 흡수를 알아보고자 본 실험을 수행하였다. (중략)

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 2003년도 춘계 학술대회 논문집
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• pp.140-145
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• 2003

폐쇄형 묘생산 시스템을에서 기내 배양된 감자 소식물체를 이용하여 플러그묘의 생산이 시도(Kim 등, 2002)된 이래 묘소질이 우수한 감자 플러그묘를 생산하기 위한 연구가 지속되고 있다(이 등, 2002, 2003). 묘소질은 정식 후 활착의 용이, 수량 증대 및 품질의 우수성을 제공하는 잠재력으로서, 초장, 절간장, 엽형, 엽색 등과 같은 외적 소질과 광합성속도, 엽록소함량, 근활력 등 내적 소질로 구분된다(Kim, 2002). (중략)

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권2호
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• pp.89-95
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• 1998

R. sphaereides K7 및 E15-1은 혐기적 광합성조건에서 glucose를 탄소원으로 하여 배양초기 24시간 동안은 수소가스를 계속 생산하였으나, 그 이후에는 배양액에 축적된 acetic acid및 formic acid가 배양액의 pH를 4.2-4.8로 저하시켜 수소를 거의 생산하지 못하였다. 또한 배양 6일 후에도 R. sphaeroides K7 및 E15-1의 glucose의 이용율은 각각 43% 및 74%에 불과하였다. 그러나 배양액의 pH를 6.8-7.0으로 유지하면서 배양한 결과 R. sphaeroides K7및 E15-1 두 균주 모두의 수소생산율과 glucose의 이용율이 증가되어, 수소생산은 배양 10일까지도 계속 증가되었으며, glucose도 두 균주 각각 배양후 2.5일 및 4.5일 후에 완전 소비하였다. 뿐만 아니라 균체 배양액의 pH를 중성으로 유지하면서 R. sphaeroides K7 및 E15-1을 배양할 경우 균체의 표백현상이 제거되어 배양 7일 후에는 각각 균체의 bacteriochlorophyll 함량이 약 44배 및 9배 증가되었으며, 이때 균체의 농도는 각각 약 10배 및 2.4배 증가되었다. R. sphaeroides K7 및 E15-1은 혐기적 광합성조건에서 acetic, lactic, butyric 및 malic acid로 부터도, 비록 그 양이 glucose로 부터보다는 적으나, 수소를 생산하였다. 본 실험 결과로 미루어 혐기적 광합성 조건에서 R. sphaeroides K7 및 E15-1은 glucose로부터 수소를 생성할 때 NADH 산화 및 hydrogenase가 관여한 대사가 우선적으로 일어나고, 2차적으로는 이때 생성된 유기산을 전자 공여체로 광합성 작용에 의해 질소원이 존재하지 않을 때 nirogenase에 의해서 양성자(H$^{+}$)가 환원되어 수소(H$_2$)가 생성되는 것으로 생각된다.

• KSBB Journal
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• 제14권4호
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• pp.414-421
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• 1999

본 연구에서는 미세조류의 배양액을 통한 빛의 전달특성을 수식적으로 표현하고 이를 바탕으로 광합성 활성을 예측할 수 있는 수학적 모델을 구축하였다. 먼저 미세조류의 배양액에서의 빛의 거동은 Beer-Lambert 식으로서 개략적으로 표현할 수 있었다. 미세조류의 광합성을 산소생산속도로서 나타낸 결과 미세조류의 농도가 높은 경우 낮은 농도에 비하면 단위 부피당 활성은 크게 나타난 반면 단위 건조중량당 활성은 오히려 낮게 나타났다. 이렇게 운전조건에 의존적인 광반응곡선을 예측하기 위하여 국부적인 광합성 활성을 가정하고 이를 전체부피에 대하여 평균하는 방버으로 수학적인 모델을 구축하였다. 또한 실험결과를 이용하여 고유 매개변수를 추정하였으며 예측치와 실험치를 비교한 결과 우수한 일치성을 확인하였다. 모델을 이용하여 광합성 활성에 크게 영향을 미치는 빛의 세기, 세포농도 및 빛의 투과특성과 같은 주요 운전조건에 대하여 그 영향을 살펴보았다. 그 결과 빛의 세기가 강할수록 광합성 활성은 증가하지만 광합성효율은 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 미세조류의 세포농도의 경우 단위 부피당 산소생산속도를 위한 최적의 농도가 존재함을 알 수 있었으며 이는 조사되는 빛의 세기에 따라 변화하였다. 빛의 투과거리가 짧을수록 광합성 효율은 증가하지만 충분히 강한 빛이 공급될 경우에는 일정한 투과거리까지는 최고치를 유지하였다. 결론적으로 광생물반응기의 성능을 예측하고 최적조건을 결정하는데 제시된 모델이 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다