• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제59권4호
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• pp.299-304
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• 2016

PCR 산물을 이용한 시퀀싱방법 중 Illumina 플랫폼으로 시퀀싱을 수행하면 100개 이상의 인위적인 시퀀스가 생겨나며, 그러한 인위적으로 형성되는 시퀀스에 의해 Operational taxonomic units를 기반으로 한 미생물생태 변화 및 네트워크 분석에 영향을 미친다. 이러한 문제점이 있음에도 불구하고 분변미생물생태를 분석하는데 Illumina에서 제공하고 있는 시퀀싱을 주된 방법으로 사용하고 있으며, 또한 그러한 시퀀스 기반의 분변미생물 생태분석 결과는 분변샘플상태(i.e., 분변 보관 기간, 분변양, 분변의 신선도)에 따라 상이하게 나타난다. 본 연구에서는 분변샘플의 동결건조가 시퀀스 데이터의 퀄리티를 향상시키는지 관해 조사하였으며, 이를 통해 분변샘플에 동결건조처리는 전체적인 미생물생태구조를 변화시키지는 않지만 인위적으로 형성되었을 가능성이 있는 시퀀스의 수를 감소시키는 것으로 확인되었다. 따라서, 분변으로부터 DNA를 추출하기 이전에 동결건조처리하는 방법을 Illumina 기반의 분변미생물생태분석에 사용하는 것을 권장한다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.124-124
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• 2016

하천에서의 분변성대장균은 분변성 오염 정도를 나타내는 지표로서, 이 농도가 높을수록 오염된 하천수와의 접촉을 통한 호흡기, 소화기 및 피부 관련 질병의 발발 확률이 높다고 알려져 있다. 따라서 하천에서의 수영, 수상스키 등과 같은 입수형 친수활동을 할 때, 분변성대장균 농도가 농도 기준 이하인지를 확인하고 이러한 정보를 친수활동에 이용할 필요가 있다. 그러나 분변성대장균의 경우, 현재 자동수질측정망에서 측정되고 있는 다른 수질인자들과는 달리 실시간 측정이 불가능하다고 알려져 있다. 분변성대장균을 측정하는데 있어 최소 18시간 이상이 필요하며, 이러한 분변성대장균 측정 방식은 하천 이용자들이 안전한 친수활동을 영위하는데 있어 적절한 수질 정보를 제공하지 못한다. 그러므로 분변성대장균을 예측하는 모델을 개발하고, 이를 이용하여 실시간 분변성대장균 정보를 생성하여 하천 이용자들에게 제공할 필요가 있다. 본 연구에서는 친수활동이 활발하게 이루어지는 곳 중 하나인 북한강의 대성리 지점에 대해 데이터 기반 모델을 이용하여 분변성대장균을 예측하였다. 데이터 기반 모델은 물리 기반 모델에서 필요한 지형데이터나 비점오염원 등의 초기 오염물의 양에 대한 데이터를 필요로 하지 않고, 대신 독립변수로 사용되는 기상 및 수질데이터를 필요로 한다. 이러한 기상 및 수질데이터는 기존 기상관측소, 수질관측소에서 매일 자동으로 측정되기 때문에 데이터 기반 모델은 물리 기반 모델에 비해 입력데이터를 구성하기가 쉽다는 장점을 지닌다. 이러한 데이터 기반 모델 중 분류 모델은 회귀 모델과 달리 분변성대장균 농도가 일정 수질기준 이상을 넘는지를 바로 예측할 수 있다. 본 연구에서는 분류 모델 중 높은 예측력을 가진다고 알려진 랜덤포레스트(random forest) 기법을 이용하여 분변성대장균 예측 모델을 개발하였다. 분변성대장균 예측 모델은 주어진 기상 및 수질 조건에 대해 분변성대장균이 200 CFU/100ml가 넘는지를 예측하였다. 예측된 분변성대장균이 기준을 넘는 경우를 2등급, 넘지 않는 경우를 1등급으로 명명하였다. 모델을 개발하기 위하여 북한강 대성리 인근 측정소에서 2010년부터 2015년까지 측정된 기상 및 수질데이터를 수집하였다. 수집한 데이터를 훈련 및 검증데이터로 샘플링하였으며, 이 때 샘플링한 데이터가 기존 데이터가 가지고 있던 등급별 비율을 유지하기 위하여 층화샘플링을 하였다. 본 연구에서는 샘플링에 의한 불확실성을 줄이기 위하여 랜덤하게 50번 샘플링된 각각의 훈련데이터에 대해 모델을 개발하였다. 50개의 모델의 검증 결과를 종합한 결과, 전체 예측률은 0.139로 나타났다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제4권3호
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• pp.40-52
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• 2001

분변성 생화차적 지표인 coprostanol(5-cholestan-3-ol)을 이용하여 1997년 여름에서 1998년 겨울에 걸쳐 낙동강 하구와 진해만에서 분변오염의 정도를 조사·연구하였다. Coprostanol은 사람을 포함한 포유동물의 분변에서만 발견되므로 분변오염에 대한 유용한 추적자로 사용된다. 조사결과 coprostanol은 기존의 분변오염의 지표로 사용되는 분변계 대장균이나 암모니아보다 주변환경의 변화를 덜 받았으며 좋은 지표로 나타났다. 따라서 coprostanol과 그 계열의 성분들을 장기적으로 관찰하면 분변유입으로 인한 해양환경 및 해양생태계에 미치는 영향에 대한 지표로 유용하게 사용학 수 있는 것을 국내연안에 적용해 보았다.

• 한국임상수의학회지
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• 제19권3호
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• pp.295-298
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• 2002

본 연구에서는 개의 Helicobacter 균속 감염을 비침습적 방법으로 진단하기 위해 분변을 시료로한 PCR 검사법을 확립하고 그 효능을 검정하고자 하였다. 분변 PCR 분석은 분변에서 채취된 DNA에서 Helicobacter 균속의 16S RNA의 특이적인 영역에 반응하는 primer를 이용해 수행하였다. 분변 PCR분석법에 의한 결과와 위조직 검사 법 결과를 비교해 본 결과 분변 PCR분석법은 높은 특이도 (100%)와 민감도(96%)를 나타내었다. 도한 확립된 분볍 PCR분석법을 이용해 국내 애완결들의 위내 Helicobacter 균속 감염율을 조사한 결과 감염율이 72.1%로 나타났다. 이상의 결과 본 연구에서 확립한 분변 PCR 분석법은 개의 Helicobacter 균 감염을 진단할 수 있는 새로운 비침습적 진단방법으로 이용될 수 있으리라 사료된다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제32권1호
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• pp.7-12
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• 1994

Cryptosporidium의 오오시스트를 분변에서 분리해 내는 방법은 많이 알려져 있으나 그러한 방법은 주로 설사변에 함유된 원충을 분리하는 데 적용되었다. 이 실험에서는 송아지와 마우스를 C. parvum으로 감염시키고, 그 분변으로부터 원충을 순수 분리하기 위해 ether extraction(EE)법과 discontinuous sucrose gradients(DSG)법을 병용하여 실시하였다. 먼저 EE법으로 분변 내의 지질이나 지방성분과 함께 큰 이물질을 제거한 후 돈망체를 사용하여 분변내의 이물질을 다시 한번 제거하였다. 동망체에 걸러진 분변 부유액을 2.5% potassium dichromate 현탄액으로 만들어 DSG법으로 원심한 결과 비중 1.103과 1.064의 sucrose gradient 경계부위에 횐 밴드가 관찰되었다. 흰 밴드 부위에서 이물질이 제거된 오오시스트를 회수할 수 있었는데 송아지와 마우스 분변을 트르롭으로 전처리한 부유액에 ml 당 오오시스트의 수가 많을수록 원충의 회수율은 높았다 송아지 분변에서 회수된 원충의 회수율은 EE법으로 처리된 부유액 내에 $3.8{\;}\times{\;}10^7/ml$개의 오오시스트가 함유되었을 때 81.6%였으며, 마우스 분변에서 회수된 원충의 회수율은 EE법으로 처리된 부유액내에 $3.2{\;} \times{\;}10^6/ml$개의 오오시스트가 함유되었을 때 51.6%이었다. 따라서 50% 정도의 원충을 회수하기 위해서는 EE법으로 전처리한 분변 부유액의 ml당 오오시스트의 수가 $2{\;}\times{\;}10^6$개 이상 되어야 할 것으로 나타났다. 또한 이 방법은 송아지의 설사분변은 물론 정상적인 분변이나 마우스 분변에 함유된, 오오시스트를 순수 분리하는데 효과적이었다.

• 유기물자원화
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• 제1권2호
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• pp.237-258
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• 1993

본연구는 분뇨처리장과 제지폐수 처리장에서 발생된 유기성 슬러지를 지렁이 먹이로 활용하고 지렁이가 배설한 분변토(Cast)를 유기질비료, 토양개량제로 재활용하여 폐기처분되어야 하는 유기성 슬러지를 자원화하는 기술을 개발하는 것으로 폐기물 재활용의 일익을 담당할 수 있을 것으로 사료된다. 분변토의 비효성조사를 위해 오이, 토마토, 배추 3가지 작물의 발아율을 조사한 결과 분변토를 배합하지 않은 대조구에서는 40.7~61,7%로 발아율이 낮았으나, 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물의 발아율이 90% 이상으로 높게 나타났다. 분뇨처리장 슬러지를 지렁이 먹이로 하여 발생된 분변토로 식재한 오이, 토마토, 배추의 성장후 초장, 경경, 엽면적, 엽수, 생체중, 건물중, 뿌리의 생체중, 및 건물중 등 8가지 생육상황을 조사한 결과 15%, 60%의 분변토를 배합한 처리구에 비해 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물의 성장이 양호한 것으로 나타났다. 제지폐수 처리장 슬러지를 지렁이 먹이로 하여 발생된 분변토로 식재한 오이, 토마토, 배추의 생육상황을 조사한 결과 30~45%의 분변토를 배합한 처리구에서 3가지 작물 모두 성장이 양호한 것으로 나타났으며, 분뇨분변토와는 달리 60%의 분변토를 배합한 처리구에서도 생육장애가 발생되지 않고 성장이 양호하였다.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.443-452
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• 2014

동물로부터 발생하는 분변은 질소, 인산, 칼리 등의 영양분을 함유하고 있으며, 동물의 분변이 환경에 미치는 영향에 대한 연구는 매우 다양하다. 그러나 육상 생태계의 주요 구성원인 포유류를 대상으로 한 연구는 전무한 실정이다. 그러므로 전 세계적으로 한국과 중국의 토착종이고 우리나라 고유종이며 우리나라 전역에 서식하는 고라니의 분변을 이용하여 각각의 토지 유형별로 고라니의 분변량의 차이가 생육하는 식물의 생장에 미치는 영향에 대한 연구를 수행하였다. 고라니의 분변량과 토양의 차이에 따른 옥수수 개체의 생장량, 생물량, 탄질비를 분석한 결과 고라니의 분변량과 토양의 차이는 식물체의 생장량과 탄질비에 영향을 주는 것으로 나타났으며, 토양의 차이보다 분변량의 차이가 식물체의 생장에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 또한 고라니의 분변은 다른 동물의 분변에 비하여 낮은 탄질비를 가지고 있어 퇴비화의 과정을 거친다면 작물 생육에 적합한 비료의 역할을 할 수 있음을 확인할 수 있었다. 본 연구는 동물의 분변이 육상생태계에 미치는 영향을 알아보고자 하였으며, 동물 분변의 효율적인 자원화 방안을 마련하도록 기초자료를 제공을 함과 동시에 동물 생태계와 토양 그리고 식물체 간의 물질 순환을 정량화 하고 서로의 관계를 파악할 수 있다는 점에서 의의가 있는 연구이다.

• 유기물자원화
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• 제4권2호
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• pp.55-62
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• 1996

본 연구에서는 중금속에 대한 지렁이 분변토의 흡착특성을 활성탄과 비교함으로서 중금속 함유폐수처리를 위한 경제적인 흡착제로서 활용가능성을 평가하기 위한 연구를 수행하였다. 지렁이를 이용한 퇴비화에 사용된 슬러지는 피혁슬러지와 우분슬러지를 7:3으로 혼합하여 부숙시킨 것을 사용하였다. 분변토의 물리화학적 특성을 평가하기 위한 용출실험으로부터 분변토는 약간의 pH의 완충능력과 55.1me/100g의 양이온교환능력을 가지는 것으로 평가되었다. 분변토의 중금속에 대한 흡착평형시간은 90분 이내로서 활성탄과 큰 차이가 없었으며, Pb, Cu, Cd, Cr, Zn의 제거효율은 활성탄이 각각 98%, 93%, 94%, 89%, 82%, 분변토는 95%, 90%, 88%, 80%, 66%로 평가되었다. 흡착제 양의 변화에 따른 흡착특성을 Freundlich 등온 흡착식으로 해석한 결과 1/n값은 분변토의 경우 0.28~0.74로서 활성탄의 0.29~0.56에 근접하는 결과를 얻을 수 있었으며, 이 결과로부터 분변토를 경제적인 중금속흡착제로 사용 가능한 것으로 평가되었다. 또한, 분변토의 중금속 성분별 흡착선호성향을 활성탄과 비교 분석한 결과 분변토는 Pb>Cu>Cd>Cr>Zn의 순이었으며, 활성탄은 Pb>Cd>Cu>Cr>Zn의 순이었다.

• 환경생물
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• 제26권3호
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• pp.264-269
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• 2008

본 연구는 비침습적 분변 샘플을 이용하여 기러기류의 유전분석이 가능한지 알아보고자 수행되었다. 또한 본 연구에서는 분변을 이용한 연구의 실험적 효율성을 높이는 방법이 요구되었다. 따라서 2007년 한국에서 월동하는 겨울 기러기류의 분변을 서로 다른 두 집단에서 채집하였고, 최종적으로 총 32개 분변 샘플이 분자유전학적 기법으로 분석되었다. 그 결과 총 14개의 haplotype이 나타났으며, 이는 쇠기러기 (Anser albifrons)와 큰기러기(Anser fabalis)그룹으로 분류되었다. 분변을 이용한 연구는 야생에 서식하고 있는 종에게 직접적인 위해를 가하지 않는 방법으로 큰 의미가 있다. 본 연구를 통하여 분변 샘플을 이용한 분자유전학적 실험의 효율성을 높일 수 있는 연구방법이 찾아졌으며, 또한 이 결과는 비침습적 분변 샘플을 이용한 우리나라 월동 기러기류의 첫 번째 연구로서 그 의의가 있다.

• 한국습지학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-10
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• 2015

배설 후 시간 경과에 의해 나타나는 수달(Lutra lutra) 분변의 표백현상은 신선한 분변(Fresh spraints)과 오래된 분변(Old spraints)을 알려주는 척도로 이용되고 있다. 기존의 연구들은 분변 표백현상에 대해 외적 특징만을 언급해왔을 뿐, 분변 간 발생하는 표백률의 차이를 설명할 수 없었다. 본 연구는 공극률, 연경도 같은 배설지 특성에 의해 발생하는 미기상(Micrometeorology) 차이가 분변 간 표백률에 차이를 유발할 것이라 가정했다. 배설지 조건은 점토, 모래, 바위, 콘크리트의 네 가지 유형으로, 일사량의 영향을 보기 위해 다시 양지와 음지로 나누었다. 배설지 미기상은 지표면의 기온과 습도 측정을 통해 도출했고, 계절적 변화를 고려하기 위해 전 계절에 걸친 측정이 이루어졌다. 배설지 기상요소의 상관관계 분석을 통해 양지에서 배설지 유형에 따라 미기상에 차이가 발생하는 것을 알 수 있었다. 배설지 미기상 차이가 분변 표백현상에 미치는 영향을 분석한 결과 양지의 바위와 콘크리트 배설지에서 높은 분변 표백률이 나타났으며, 특히 여름에는 양지의 점토 배설지에서 분변 표백률이 가장 높게 나타나는 특징을 보였다($63.4{\pm}7.6%$). 전 계절에 걸쳐 표백률이 가장 낮은 배설지는 모래인 것으로 나타났다. 각 배설지의 분변 표백률은 계절과 햇빛의 유무에 따라 차이가 발생했고, 배설지 특성에 의한 열전도도 차이가 배설지 기온 차이를 유발함으로써, 분변 표백률에 차이가 발생함을 알 수 있었다. 따라서 본 연구는 분변을 간접흔적(Indirect sign)으로 이용하는 수달 생태조사에 있어서, 분변 표백현상에 대한 기존의 외적 평가는 계절, 배설지 특성 및 햇빛의 유무를 함께 고려해야 한다는 것을 보여준다.