• 제목/요약/키워드: 생물부착단계

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국내입항 국제운항선의 선체부착생물 관리에 대한 연구 (Study on the Biofouling Management of International Ships Entering South Korea)

  • 박정경;허철회;김한필;조유경
    • 해양환경안전학회지
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    • 제28권1호
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    • pp.10-18
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    • 2022
  • 선박을 통한 세계교역 증가에 따라 침입외래종(Invasive Alien Species, IAS)로 인한 해양생태계파괴 및 사회경제적 피해가 지속적으로 증가하고 있다. 특히 선체표면과 틈새구역(Niche Area)에 부착된 해양생물의 이동은 외래종침입 문제뿐만 아니라 선박의 마찰저항을 증가시켜 운항효율감소 및 온실가스배출 증가를 유발한다. 국제해사기구(IMO)는 최근 선체부착생물 통제 및 관리에 대한 지침 개정작업에 착수하였고 뉴질랜드와 미국 캘리포니아는 이미 자국법으로 선체부착생물 관리를 규제하고 있다. 본 논문에서는 국내에 입항하는 국제운항선 5척을 대상으로 선체부착생물 관리현황과 생물부착현황을 조사하였고, 생물부착종과 피도(Coverage)를 분석하여 생물부착단계 등급(Level of Fouling, LoF rank)을 평가하였다. 모든 선박에서 대형부착생물(Macrofouling)이 관찰되었고 특히 선수 스러스터(Bow thruster), 빌지킬(Bilge keels) 및 해수 흡입구 격자(Sea-chest gratings)와 같은 틈새구역의 대형개체(Macro organisms) 부착이 심각한 수준으로 나타났다. 본 연구에서는 국내 선체부착생물 관리방안을 제시하고, 실선대상 생물부착단계등급 적용 및 검사(Inspection) 방법 개선방안을 제안하고자 하였다.

부착규조지수와 영양단계 평가를 이용한 남대천, 연곡천과 사천천의 수질 평가 (Assessment of Water Quality in Namdae-Stream, Yeongok-Stream and Sacheon-Stream Using Trophic Status and Epilithic Diatom Indices)

  • 김용진;이옥민
    • 생태와환경
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    • 제43권1호
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    • pp.117-128
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    • 2010
  • 본 연구는 2008년 5월부터 2009년 2월까지 양양의 남대천, 강릉의 연곡천과 사천천의 이화학적 수질, 영양단계 및 부착규조를 이용한 생물학적 수질평가를 실시하였다. 남대천, 사천천 및 연곡천의 이화학적 수질은 일부 공사구간 및 하류 정점을 제외하고, BOD가 $2mg\;L^{-1}$ 이하의 농도로 대체적으로 양호한 것으로 나타났으며, 하류정점의 경우 남대천과 사천천이 해수에 의한 염도의 영향과 폐쇄하구의 특성상 영양염의 농축 등 오염이 진행되고 있는 것으로 나타났다. 영양단계 판정결과 남대천은 전지점이 대체적으로 중영양단계를 나타내며, 연곡천은 상류에서 하류로 갈수록 부영양화가 진행되고, 사천천은 전체적으로 부영양단계로 나타났다. 영양단계의 판정은 각 정점간의 결과와 영양염의 유엽 정점을 잘 반영하고 있으나, 강우 및 유량의 변화로 계절별 영양단계는 큰 차이를 나타냈다. 생물학적 수질평가 결과, 남대천은 하류 정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-빈부수성 이고, TDI는 50 이하로 생물학적 수질이 대체로 양호한 것으로 나타났으며, 일부 공사구간과 하류정점은 $\beta$-중부수성이며, TDI는 70 이상으후 생물학적 수질이 다소 오염된 것으로 나타났다. 연곡천은 $\beta\sim\alpha$-빈부수성이며, TDI는 40 이하로 대체적으로 생물학적 수질이 양호한 것으로 나타났으며, 사천천은 2008년 5월과 2009년 2월의 상류정점을 제외하고 $\beta\sim\alpha$-중부수성 이며, TDI는 70 이상으로 오염된 것으로 나타났다. 상관분석 결과, 생물학적 수질평가 지수인 DAIpo와 TDI 간에 높은 상관성을 나타냈다. 또한 규조지수인 DAIpo와 TDI는 BOD보다 수질 영 양단계(TSI)와 상관성이 높은 것으로 나타났다.

찰가자미(Microstomu sachne)의 알과 난황 자어의 생존율에 미치는 유기주석화합물의 독성

  • 전미정;이미희;임한규;이종관;이수형;전중균
    • 한국어업기술학회:학술대회논문집
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    • 한국어업기술학회 2000년도 추계수산관련학회 공동학술대회발표요지집
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    • pp.154-155
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    • 2000
  • 해양생물들의 부착방지를 위해 선박 또는 어망에 사용되는 유기주석화합물(organotin compounds: OTC)의 하나인 TBT (tributyltin)는 환경적으로 영향을 주는 농도에서 여러 수중 생물의 발생단계와 자어기와 같은 어류의 초기생활사에 영향을 끼치기 쉽다 (Bryan and Gibbs, 1991). 또한, TBT와 함께 사용되는 TPT (triphenlyti)는 수중에서 수산생물의 체내에 빠르게 축적되는 반면에 배출은 천천히 일어난다(Jarvinen et al., 1988). (중략)

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생태독성 검정을 위 한 고랑따개비 (Balanus albicostatus) 초기유생의 중금속에 대한 민감도 분석 (Effect of Heavy Metals on Larvae of Barnacle, Balanus albicostatus)

  • 성찬경;최미선;전호환;이인원;박현;이창훈
    • Environmental Analysis Health and Toxicology
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    • 제23권4호
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    • pp.337-343
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    • 2008
  • 따개비류는 암반기질에 무리를 이루어 비교적 단단히 부착생활을 하며 전 세계적으로 분포하는 생물이다. 본 생물은 형태가 다른 두 단계의 플랑크톤 유생시기를 거쳐 기질에 부착하여 생활한다. 따개비류에 관한 국내연구는 순수 분류학적으로 몇 편의 연구가 이루어졌을 뿐이며 실험실 내 사육조건 및 유생의 민감도 등에 관한 연구는 제대로 수행되어 있지 않은 실정이다. 본 연구에서는 첫 번째 단계 유생을 대상으로 몇몇 중금속(Cd, Cr, Cu 그리고 Zn)에 대한 민감도를 조사하였고 타 연구결과와의 비교로 생태 독성학적 적용을 시도하였다. 네 가지 금속물질, 카드뮴, 크롬, 구리 그리고 아연에 대한 따개비 유생의 반수사망농도는 각각 0.43, 24.4, 0.22 그리고 1.74mg/L로 산정되었다. 외국의 생물검정용 따개비와 본 연구에 사용된 고랑따개비의 민감도는 아주 유사하게 나타났다. 따라서 국내산 고랑따개비의 유생은 해양 환경 평가에 일반적으로 이용되는 해양생물과 동반 검정의 수행에 자격을 갖추었다고 할 수 있다. 본 연구의 결과는 해양환경의 평가는 물론 방오물질개발 등에의 기초자료를 제공할 수 있을 것으로 사료된다.

박테리아 부착억제 고분자 기반 고체 표면의 항균 코팅 연구 동향 (Recent Progress of Antibacterial Coatings on Solid Substrates Through Antifouling Polymers)

  • 고상원;이재영;박덕신
    • 공업화학
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    • 제32권4호
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    • pp.371-378
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    • 2021
  • 고체 표면의 박테리아 부착억제를 목적으로 고분자를 이용한 친수성 표면 개질 연구가 주목을 받고 있다. 부착억제기능은 세포독성이 아닌 작용으로 바이오필름 형성의 초기단계 방지를 목적으로 하며 친수성 또는 이온성 고분자가 도입된 고체 표면은 단백질, 박테리아 등 생물 개체의 부착방지에 효과적이다. 이는 표면에서의 친수층 형성으로 인한 표면 장벽 형성, 고분자 사슬에 의한 반발력과 삼투압성 응력 작용, 그리고 이온성 고분자와 세포 표면의 정전기적 상호작용에 기인한다. 부착억제를 위한 고분자의 표면 도입은 주로 표면 기능기와의 결합을 이용한 접합 방식과 자연모방 접착 기능기를 활용한 침적 방식으로 이루어지고 있다. 본 총설에서는 표면 도입 시 부착억제 기능을 보이는 대표적인 고분자의 종류, 코팅방법, 및 항균 특성을 소개하고 향후 공공시설, 산업 등으로의 대면적 응용을 위한 고려사항들을 다루고자 한다.

DGGE 기법을 이용한 생물활성탄 공정의 부착 박테리아 군집분석 (Analysis of Attached Bacterial Communities of Biological Activated Carbon Process Using DGGE Method)

  • 손희종;최진택;손형식;이상준
    • 대한환경공학회지
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    • 제34권8호
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    • pp.533-540
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    • 2012
  • BAC 공정 운전초기부터 부착 박테리아들의 생체량이 정상상태(steady-state)에 도달한 이후까지 $BDOC_{total/rapid/slow}$ 제거율의 변화와 DGGE와 ATP 분석을 통하여 부착 박테리아들의 군집과 생체량을 평가하였다. 용존 유기물질 제거율 평가에 따른 BAC 공정의 정상상태 도달 여부 평가결과를 보면 DOC의 경우 운전 bed volume 27,500 부근에서 BAC 공정이 정상상태에 도달하였고, $BDOC_{rapid}$$BDOC_{total/slow}$의 경우는 각각 운전 bed volume 15,000 부근과 32,000 부근에서 정상상태에 도달하였다. BAC 공정의 운전기간 증가에 따른 HPC 및 ATP 농도 분석을 통한 부착 박테리아들의 생체량 평가결과 bed volume 22,500 이후로 거의 일정한 생체량을 유지하였으며, 이 때 HPC와 ATP 농도는 각각 $3.3{\times}10^8$ cells/g 및 $2.14{\mu}g/g$ 정도로 나타났다. DGGE를 이용하여 운전기간 증가에 따른 BAC 부착 박테리아들의 군집분석 결과 운전초기(bed volume 8,916)의 경우 분석가능한 DGGE band 개수가 5개였으나 운전기간 증가에 따라 분석가능한 DGGE band 개수는 최대 11개로 증가하였다. 또한, DGGE를 이용한 박테리아 군집분석 결과 BAC 운전기간의 증가에 따라 다양한 박테리아 그룹들이 존재하였고, Pseudomonas fluorescens, Acinetobacteria와 유사한 uncultured bacterium, uncultured Novosphingobium sp. 및 Flavobacterium frigidarium은 운전초기 단계부터 지속적으로 부착 박테리아 군집을 형성하였고, 전체적으로 Proteobacteria 그룹이 비교적 높은 비율로 우점하였다.

자극방법별 바윗굴, Crassostrea nippona 의산란효과와 난발생 및 유생사육에 미치는 수온의 영향 (Spawning induction accrding to Stimulating Treatment and Influence of Water Temperature on Egg Development and Larvae Rearing of Oyster , Crassostrea nippona)

  • 유성규;강경호
    • 한국패류학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.91-97
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    • 1996
  • 바윗굴의 산란유발 및 종묘생산을 위한 생물학적 기초자료를 얻고자 자극방법별 효과와 난발생 및 유생사육에 미치는 수온의 영향에 관하여 실험한 결과, 자극방법별 산란유발은 정자현탁액 첨가구에서 가장 많은 산란량과 높은 수정률을 나타냈고, 난발생 및 유생사육의 각 단계에 이르기까지의 수온(T, $^{\circ}C$)에 따른 발생속도(h, 시간)는 수온이 높을 수록 빨랐으며, 그 관계식은 다음과 같다. 담륜자기 :1/h= 0.0069T - 0.0950(r=0.9447)D형 유생 :1/h= 0.0006T - 0.0045(r=0.9288)초기 각정기 유생:1/h= 0.0002T - 0.0019(r=0.9358)후기 각정기 유생:1/h= 0.0002T - 0.0022(r=0.9868)부착기 유생:1/h= 0.0001T - 0.0013(r=0.9897)또한 바윗굴의 수온과 난발생 속도와의 관계에서 추정된 난발생의 생물학적 영도는 평균 10.96$^{\circ}C$였으며, 수온별 유생사육시 바윗굴의 생존율은 24$^{\circ}C$에서 6.8%로 가장 좋았다.

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Quorum sensing 결핍 세균에서 생물막 형성의 시간적 추이 분석 (Time-course Analysis of Biofilm Formation in Quorum Sensing-deficient Bacteria)

  • 김수경;이미난;이준희
    • 미생물학회지
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    • 제50권2호
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    • pp.108-113
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    • 2014
  • 녹농균(Pseudomonas aeruginosa)과 비브리오 불니피쿠스균(Vibrio vulnificus)은 그람 음성의 병원균들로써, quorum sensing(QS) 기전을 통해 병원성을 발현하는 세균들이다. 이들 병원균의 감염은 많은 경우 생물막 형성에 의해 매개된다고 알려져 있는데, 이에 본 연구에서는 P. aeruginosa와 V. vulnificus를 대상으로 QS 기전의 유무에 따른 생물막 형성의 시간적 추이를 분석해 보았다. 그 결과 P. aeruginosa의 경우 QS 기전이 결핍된 균주가 야생형에 비해 초기 부착은 더 잘 하였으나, 이후 생물막 구조의 성숙 능력은 야생형에 비해 현저히 떨어짐을 알 수 있었다. 이러한 특성 때문에 야생형과 QS 결핍 균주의 생물막 형성을 시간의 추이에 따라 정량적으로 비교해 보면 초기 10시간 정도 까지는 QS 결핍 균주가 더 많은 생물막을 형성하다가, 이후 야생형이 더 많이 생물막을 형성하는 역전 현상이 관찰되었다. V. vulnificus는 P. aeruginosa와는 달리 QS 결핍 균주가 야생형보다 더 많은 생물막을 형성한다고 보고된 균주이다. 이 균주에서 같은 방식으로 생물막 형성을 조사해 본 결과, 108시간의 장시간 동안에도 항상 QS 결핍 균주가 야생형 보다 더 많은 생물막을 형성하여, 역전 현상은 관찰되지 않았다. 이 결과는 P. aeruginosa의 경우에는 QS 기전이 초기 부착은 저해하는 방향으로, 성숙과정은 촉진시키는 방향으로 작용하며, V. vulnificus에서는 일관되게 생물막 형성을 저해하는 방향으로 작용함을 보여주는 것이다. 따라서 생물막 제어를 위한 타겟으로 QS기전을 이용할 때에는 제어하고자 하는 생물막 형성 단계와 세균 종을 함께 고려하여야 한다고 제안한다.

해만가리비, Argopecten irradians의 인공산란과 유생 및 치패의 발생 (Artificial Spawning, Larval and Spat Developments of the Bay Scallop, Argopecten irradians)

  • 오봉세;정춘구;김숙양
    • 한국패류학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.19-24
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    • 2003
  • 중국에서 이식하여 어미패로 양성한 해만가리비를 수온 17.1-23.2$^{\circ}C$로 44 일간 Isochrysis galbana 등 5종의 먹이생물을 혼합시켜 공급하면서 성숙을 유도하여, 1997 년 1월 29일 및 31일 2회에 걸쳐 간출과 수온 자극을 가하여 총 4,532만개의 수정란 (평균 52 ${\mu}m$) 을 채란하였다. 난 발생 단계를 조사한 결과, D형 유생의 크기는 평균 77.5 × 63.8 ${\mu}m$이었고, 부착기 유생은 191.8 × 181.2 ${\mu}m$의 크기였으며, 부착기 유생은 이 크기에서 파판에 부착하여 치패로 발달하였다. 이 치패는 2월 14일부터 5월 7일까지 수온 22.8-26.3$^{\circ}C$, 염분 31.0-34.4에서 실내 사육한 결과, 평균 각장 3.04 mm로 성장하였다. 비단가리비의 경우는, 부착기의 부착유생들은 채묘기(collector) 에서 떨어지면 폐사하게 되는데, 이것은 Argopecten balloti에서 나타나는 바와 같이, 족사에 의한 부착기간이 짧아서가 아니라 부착유생들이 각기 소수의 족사를 가지기 때문에 채묘기에 대한 부착력이 약하여 부착유생의 생존율이 비교적 낮았던 것으로 사료된다.

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난황항체 및 첨가제를 이용한 헬리코박터 파이로리의 부착 억제 (Studies on Adherance Inhibition and Detachment of Helicobacter pylori Using Egg Yolk IgY and Additives)

  • 구재경;최태부
    • KSBB Journal
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    • 제16권1호
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    • pp.41-47
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    • 2001
  • H. pylori 유래의 위장 질환에 대한 예방 및 치료에 대체할 수 있는 방법으로 감염 원인균의 부착 억제와 탈착이 가능한 물질의 사용이 타당성 조사 및 그 기초연구를 목적으로 조사하였다. 우선, 닭에 면역접종을 하여 면역접종 횟수에 따른 IgG 항체의 증가를 확인하여 면역접종을 하지 않은 군에 비해 10배 이상 H. pylori에 대한 항체가 생산되는 것을 확인하였다. H. pylori가 위 상피세포에 결합하는 현상이 H. pylori의 감염에 중요한 첫 단계라는 점에 착안하여 H. pylori의 위벽세포에 대한 결합의 특성을 조사하는 한편, 여러가지 부착 억제 후보물질을 이용하여 단독 또는 H. pylori에 대한 난황 항체와 함께 H. pylori의 부착 억제 정도를 실험하였다. 부착 억제 실험의 결과, 난황 항체를 이용하여 H. pylori(NCTC11637, ATCC43526)가 AGS에 부착하는 것을 저해가 가능하였으며 NCTC11637와 ATCC43526 모두 균체 및 외막단백으로 면역접종하여 생산된 항체의 경우 0.5 mg/mL의 농도로 NCTC11637은 80%, ATCC43526은 60% 정도의 부착 억제를 하는 것으로 나타났다. 탈착 실험의 결과도 면역접종을 실시한 난황 항체가 40-60% 정도의 탈착 효과를 보였으며 균체 자체와 외막 단백을 항원으로 사용한 군 사이의 탈착력 차이는 크지 않았다. 그러나 이러한 결과들이 사용 균주에 따라, 특히 분리 균주를 이용한 경우에는 상이한 결과들이 나타나므로 항체를 이용한 경우에는 더 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다. 그러나 난황 항체는 식품성분의 하나로서 안정성의 면에서 매우 유리하고 대량 생산이 가능하므로 특이적 항체를 많이 생산할 수 있는 항원의 개발과 함께 정제도를 높인다면 더욱 좋은 효과를 기대할 수 있을 것이다. 그러나 외국의 다른 연구에서 보고된 경우와 같이 in vitro에서 유효한 물질이 in vivo에서 효과가 없는 경우도 종종 보고되고 있어 지금까지 탐색한 물질의 in vivo에서의 부착 억제 효과에 대한 진단도 함께 이루어져야 할 것으로 사료되며 또한 앞서 기술한 바와 같이 H. pylori의 결합에 관계하는 receptors 및 ligands가 어떤 특정한 한가지가 아니라 여러 가지의 복합적인 물질이 관여하는 것이기 때문에 여기에 대해서는 더 많은 연구가 뒷받침되어야 할 것이다.

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