• 한국식품영양학회지
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• 제13권6호
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• pp.558-562
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• 2000

Ubiquinone-10생성 광합성 세균을 선정하기 위하여 경상북도 대구 근교의 강, 논, 호수 등의 수계혐기층에서 토양시료를 채취하거나 유기 폐수 중에서 시료를 채취하였으며. 총 50점의 시료에서 130주의 광합성 세균을 분리하였으며 이 중에서 ubiquinone-10의 생성이 가장 많은 균주번호 N-2를 최종 선정하였다. 선정된 균주의 미생물학적 특성을 규명한 결과 Rhodobacter sp.와 거의 일치하였으며 이 균주는 이와 동일한 균주이거나 유사한 근연의 균으로 판단하여 본 분리균주 N-2를 Rhodobacter sp. N-2로 명명하였다. 본 균주는 anaerobic light로 배양할 때가 aerobic dark일 때보다 훨신 생육이 양호하였다. 분리균 N-2의 growth factor는 biotin, thiamin, niacin중 하나이며, 3가지를 동시에 첨가하였을 때 완전한 생육을 나타낸다. 유황화합물 H$_2$S를 첨가하였을 때 매우 적은 농도에서 본 균주의 성장이 저해되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.166-174
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• 2004

Purple non-sulfur bacteria, Rhodobacter sphaeroides KD131 grew to reach the maximum cell concentration in 45 hrs of incubation in the synthetic media containing (NH4)2SO4, L-aspartic acid and succinic acid as the carbon and nitrogen sources, respectively, at 30oC under 8 klux irradiance using halogen lamp. The strain produced hydrogen from the middle of the logarithmic growth phase and continued until the cell growth leveled out. The strain grew and produced hydrogen under the irradiance of 3-30 klux, but cell growth was inhibited over 100 klux. In addition, anaerobic/light culture condition was better than the aerobic/dark on the hydrogen production. Among various photo-bioreactors examined, the flat-vertical reactor manufactured using clear acrylic plastic material showed the best hydrogen production rate at the given culture condition.

• 한국생물환경조절학회:학술대회논문집
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• 한국생물환경조절학회 1997년도 봄 심포지움 및 학술논문발표요지
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• pp.17-22
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• 1997

본 연구에서는 고구마 조직배양묘의 $CO_2$ 교환량을 측정하기위해 개방형 광합성측정장치의 원리를 이용해 자체제작한 $CO_2$ 교환량 측정장치를 이용하여 공기 주입구와 배출구의 $CO_2$ 농도를 연속측정하고, 명기와 암기에 있어서의 $CO_2$ 교환량의 일변화를 분석했다. 내용적 1.48$\ell$의 배양기에 32개의 식물체를 이식했을 때 식물체당 일일 $CO_2$ 교환량은 19일째에 포화에 달했다. 식물체 생장에 있어서는 자연환기구보다 강제환기구의 생장이 촉진되었고, 강제환기구에서는 $CO_2$ 시용구가 무시용구보다 생장이 촉진되었다. 본 연구의 결과는 고구마 조직배양묘를 강제환기와 $CO_2$ 시용등 배양환경의 개선함으로써 순환과정을 거치지 않고 포장정식이 가능한 배양묘나 삽수의 생산이 가능함을 시사한다고 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 유기물자원화
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• 제5권1호
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• pp.25-32
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• 1997

토양에서 분리한 광합성 세균인 Rhodospirillum rubrum N-1 균주에 의한 ${\delta}$-aminolevulinic acid (ALA) 생산에 있어서 levulinic acid (LA) 및 ALA 생합성 경로의 첨가효과를 검토하였다. Glutamate를 제외한 Lascelles의 기본배지에 LA를 배양초기에 10mM, 이후 대수기 중기에 30 mM을 첨가한 결과 균체외의 ALA 생산성은 최고 45 mg/l 도달, LA 미첨가 대비 23배 증가하였다. ALA 생합성의 전구물질인 glycine-succinate ($C_4$) 및 glutamate ($C_5$)의 feeding 효과는 배양초기/대수기 중기에 LA 10/30 mM을, glutamate 30 mM/30 mM을 각각 첨가하는 한편, 대수기 중기에 10 mM 농도의 $C_4$ 전구물질을 별도로 첨가배양함으로써 미첨가 대비의 ALA 생산성이 약 40배 (75 mg/l) 증가하였다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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• pp.460-464
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• 2007

개구리밥, 생이가래, 은행이끼, 수련, 부들 등 5종의 식물을 대상으로 카드뮴 $(Cd^{2+})$의 농도를 달리하여 처리한 후 시간별로 식물의 광합성효율을 분석하였다. 그 결과, 개구리밥, 생이가래, 은행이끼, 부들 등 4종은 카드뮴에 민감한 것으로 조사되었고, 수련은 다른 식물종에 비해 덜 민감한 것으로 나타났다. O-J-I-P 곡선의 패턴을 살펴보면, 종에 따라 다소의 차이는 있으나 개구리밥, 생이가래, 은행이끼, 부들 등 4종의 식물은 카드뮴 농도가 증가할 수록 J, I, P값이 크게 감소하는 것을 볼 수 있었다. 특히 P-단계의 감소는 개구리밥에서 현저하게 나타나 다른 3종 보다 카드뮴에 민감한 것으로 보인다. 광계II의 광합성효율(Fv/Fm) 변화양상을 보면, 개구리밥과 생이가래는 카드뮴 농도가 50uM 이상에서는 배양 1일부터 Fv/Fm값이 급격하게 감소하였으며, 은행이끼와 부들은 3일 이후부터 50uM 이상의 카드뮴 농도하에서 Fv/Fm값이 감소하였다. 수련은 큰 변화를 보이지 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제26권3호
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• pp.227-234
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• 2017

본 연구는 딸기 '매향'의 양수분 흡수율을 고려하여 개발한 배양액을 검증하고자 이온 조성이 다른 5종 배양액으로 8개월 동안 수경재배하면서 생육과 수량에 미치는 영향을 조사하였다. 2015년 9월 22일 코이어 고설베드에 딸기 묘를 정식하고 1개월 후 다섯 종류의 배양액 농촌진흥청 딸기 배양액(RDA), 야마자키 딸기 배양액(Yamazaki), PBG 딸기 배양액(PBG), 서울시립대 딸기 배양액(UOS) 및 새로 개발된 서울시립대 딸기 배양액(NewUOS)을 사용하여 EC $1.0dS{\cdot}m^{-1}$, pH 6.0으로 1일 주당 150~300mL 공급하였다. 정식 60일 후 엽폭, 엽병장은 배양액 종류에 차이를 보였으며, 광합성은 RDA와 NewUOS 배양액 처리에서 높았고, PBG 배양액 처리에서 낮았다. 영양생장기 배액의 EC는 공급수준보다 낮은 EC $0.7{\sim}0.8dS{\cdot}m^{-1}$, 이후는 EC $1.0{\sim}1.2dS{\cdot}m^{-1}$로 안정되었다. 배액 pH는 Yamazaki 배양액 처리에서 6.2~6.8로 높은 반면, UOS 배양액은 5.1~5.2로 낮았다. 영양생장기 배액의 무기이온은 질산태 질소의 흡수가 가장 활발하였으며, 화방전개 이후 칼륨 흡수가 NewUOS, UOS 및 Yamazaki 배양액 처리에서 높았다. 정식 6개월 후 지상부와 지하부 생체중과 건물중은 UOS와 NewUOS 배양액에서 높았으며, 지상부 건물율은 Yamazaki 배양액에서 43.5%로 낮았으며, 지하부 건물율은 NewUOS배양액에서 30.6%로 낮았다. 12월부터 2월까지 수확된 딸기의 과장, 과폭, 과중, 당도는 배양액 차이에 의한 유의성은 없으나, NewUOS 배양액에서는 주당 과수와 평균 과중이 높아 수량이 높았다. 3월부터 5월까지 Yamazaki 배양액에서 수확된 딸기는 주당 과수와 수량이 높았다. 따라서 이온 조성 차이에 따른 배양액 5종으로 수경재배하였을 때 '매향'의 생육은 차이를 보이지 않았으나, 시기별 상품성 향상을 위해 정식 후 ~ 2월까지는 NewUOS 배양액을, 고온과 화방당 착과량이 많아지는 3월 이후에는 Yamazaki 배양액으로 재배하는 것이 적합하리라 본다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.127-127
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• 2003

Haptophyta(이하 하프토조로 표기)는 그 일부종이 toxin을 가지며, 더욱이 이들 종들이 원인 생물로 발생하는 bloom으로 인한 경제적 피해 발생 등으로 인해 최근 여러 나라에서 활발한 연구가 이루어지고 있다. 남해안 일대의 몇몇 어ㆍ패류 양식장에서 이용하고 있는 식물먹이생물 및 동물먹이생물의 배양수조 내에서 배양을 목적으로 하는 먹이생물 이외의 혼재 생물의 종류를 조사하던 중 Haptophyta의 Prymnesium속 생물이 혼재하고 있는 것을 발견하였으며, 혼재된 Prymnesium은 양식 패류의 인공 종묘 생산 과정에서 사육 치패의 먹이로 이용되는 식물먹이생물 Isochrysis galbana의 증식을 크게 억제하였고, 더욱이 Prymnesium이 혼재된 Isochrysis galbana를 인공 종묘생산 중이던 치패에 투이한 결과 치패 모두가 폐사에 이르는 것을 관찰하였다. 이에 Isochrysis galbana의 배양 수조내에 Prymnesium이 혼입 하였을 경우 Isochrysis galbana의 증식양상을 알아보기 위해, Isochrysis galbana의 세포밀도를 5,440,000cells/ml로 하고 Prymnesium의 세포밀도를 10,000cells/ml로 하여 혼합 배양한 결과 배양개시 1일 후의 각 세포밀도는 Isochrysis galbana가 1,040,000cells/ml로 급격히 저하하였으며, 이와는 달리 Prymnesium은 50,000cells/ml로 증가하였다. 이들 종 각각의 증가 및 감소추세는 계속되어 배양개시 5일 후에는 Isochrysis galbana가 530,000cells/ml로 처음 배양당시 세포수의 90% 이상 감소하였고, Prymnesium은 43,333cells/ml로 4배 이상 증가하였다. 이 실험에서 Isochrysis galana의 세포수가 감소하는 이유는 정확히 알 수는 없으나, 하프토조의 일부 종에서는 광합성을 통한 유기물합성 이외에도 외부로부터의 DOC(dissolved organic carbon)를 직접 배양수로부터 취하거나 또는 영양염 제한 조건에서는 food particle을 섭취하는 경우가 있는 것으로 보고되고 있다. 한편, 이들 Haptopyta가 양식장에서 이용되어지는 해수를 통해 유입되는지를 알아보기 위해 모래여과조를 통과한 해수를 플랑크톤 배양용 배지의 첨가 없이 배양한 결과, Haptophyta의 Prymnesium, Chrysochromulina 및 Phaeocystis 둥의 수 종이 출현하였으며, 일부 종의 경우는 일정기간 지속적으로 배양되어짐을 알 수 있었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권4호
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• pp.430-436
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• 1992

수소 생성능이 있는 Clostridium butyricum과 이 균주의 대사산물을 이용하여 수소를 생성할 수 있는 광합성 세균의 혼합 배양에 의하여 수소 생성을 할 수 있는 양 균주의 혼합 배양 동력학적 연구를 수행하였다. 혐기성 Clostridia의 발효에서 생성되는 아세트산염과 부티르산염은 Rhodopseudomonas sphaeroides에 의해 이용되어 수소를 생성하게 되었고, 이들 양 균주를 혼합 배양한 결과 수소 생성을 저해하는 아세트산염과 부티르산염의 배지내 농도는 점차 감소하였다. 이들 두 균주의 혼합 배양에서의 균체의 혼합 비율, 혼합시기, 접종량을 조사함으로써 단독 배양시와 비교하면서 최적 조건을 조사하였고, 혼합시 균체량의 비율 Clostridium 속 세균1부에 대하여 Rhodopseudomonas 속 세균 6부의 비율로 혼합할 수 있음을 확인하였다.

• KSBB Journal
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• 제10권4호
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• pp.401-405
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• 1995

S. platensis의 옥외연속 대량배양을 위해 125P 배양조를 설계, 제작하여 배양조건에 따른 생육 변수를 검토하였다. 0.30(1/day)의 비생육 속도와 1.69(g/$\ell$) 의 최대 세포농도가 회분배양에셔 얻어졌 으며 유가삭 배양에셔 비생육 속도와 최대 세포농도 는 각각 0.22(1/day)와 1.75(g/$\ell$) 였다. 연속 배양 에서 얻어진 상.하층 배양조의 최대 균처l생산생은 각각 0.44와 0.43(g/$\ell/day$) 였다. 따라서 인위적으로 온도, 광도 등의 생육조건을 고려하여 S. platensis를 연속 배양할 경우 경제성이 클 것으로 사려된다. 아울라 top-driven stirrer와 air sparging 장치를 이용하여 교반 효과를 비교한 결과 top­d driven stirrer를 이용한 배양조의 균채 생산성이 다소 높은 갯으로 냐타났다.