• 한국광물학회지
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• 제25권4호
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• pp.263-270
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• 2012

산화/환원 반응에 매우 민감한 우라늄의 침철석 및 몬모릴로나이트에 대한 수착 특성을 알아보기 위해 산화우라늄(VI)과 환원우라늄(IV)를 준비하였다. 환원우라늄은 황산염환원박테리아에 의해 황산염이 환원되는 과정에서 같이 환원된 우라늄(IV)를 희석하여 사용하였다. 광물에 대한 우라늄의 수착량은 우라늄(IV)가 우라늄(VI)에 비해 상대적으로 낮았으며, 이러한 원인 중의 하나는 용액상의 우라늄(IV)가 미세한 콜로이드 형태로 존재하여 광물 표면에 대한 수착력이 약했기 때문이다. 투과전자현미경을 사용하여 우라늄(IV)가 나노 콜로이드의 특징을 가지고 있음을 확인하였고, 이러한 결과는 심부 자연계의 지하수를 따라 이동 가능한 우라늄종이 이온성 우라늄(VI)뿐만 아니라 콜로이드성 우라늄(IV)도 포함될 수 있음을 의미한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제8권2호
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• pp.210-224
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• 2003

황산염 환원은 혐기성 해양환경에서 황산염 환원 박테리아가 진행시키는 미생물 반응이다. 황산염 환원 반응은 저층으로 공급되는 유기물 분해의 상당 부분을 담당하며, 이때 발생되는 황화가스의 독성 및 주변 금속과의 높은 반응성, 그리고 유기물 분해시 유리되는 무기 영양염들의 수층 용출 등으로 인해 연안생태계 내의 생물 다양성 및 생지화학적 물질의 순환경로에서 중요한 역할을 한다 여러 해양환경의 퇴적토에서 보고 된 황산염 환원율과 이에 영향을 미치는 주요한 환경요인들에 대해 정리한 결과, 공급되는 유기물과 여러 전자수용체들(산소, 질산염, 산화 철, 망간 등)의 분포가 황산염 환원율 및 유기물 분해시 황산염 환원의 상대적 중요성에 직접 영향을 미치는 것으로 나타났다 아울러 전자수용체의 분포와 유기물의 양과 질을 조절하는 요인으로서 온도, 식생의 유무, 생물교란의 영향에 대해 토의하였다. 끝으로, 우리나라와 같이 갯벌이 발달되고, 유기물 부하가 높은 인공양식장의 가동, 부영양화 등으로 인해 혐기성 환경과 적조의 발생빈도가 점증하는 상황에서 유기(오염)물 분해과정과 영양염 순환 경로를 보다 잘 이해하기 위해서 황산염 환원을 중심으로 한 다양한 혐기성 미생물 생태연구가 중요함을 제안한다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제52권11호
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• pp.917-929
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• 2019

하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제33권1호
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• pp.66-71
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• 2004

선행연구에서 배의 과피에서 추출한 phenolic compound(PC)의 항당뇨 효능이 입증되었기에, 본 연구에서는 생지황 추출물과 배의 과피에서 추출한 PC가 streptozotocin(STZ)로 유발된 고혈당 생쥐에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 0.2 mL의 생지황 추출물을 사료에 혼합하여 공급한 실험군(S군), 0.2 mL 생지황과 PC(90 mg/kg/day)를 혼합하여 공급한 실험군(SPC군) 및 사료만 공급한 대조군으로 구분하여 6주 동안 실시하였다. 체중 계측은 매주 1회, 혈당검사는 꼬리정맥 혈을 취하여 매주 1회씩, 당내성 검사는 실험이 완료되기 24시간 전에 각각 실시하였다. 6주 후 BUN과 creatinine을 검사하기 위하여 심장채혈을 하였으며, 관류고정 후 췌장을 적출하여 $\beta$-세포에 대한 insulin-면역조직화학적 검사를 실시하였다. 체중은 S군이 가장 높았으며, 대조군에 비하여 약 2 g 정도 많았다. 혈당은 S군과 SPC군에서 대조군에 비하여 유의성있게 (p<0.05) 감소하였으며, BUN과 creatinine농도는 SPC군에서 대조군에 비하여 유의성있게 (p<0.05) 감소하였다. 당내성 검사결과 S군과 SPC군은 대조군에 비하여 개선된 결과를 보여주었다. 랑겔한스섬의 $\beta$-세포에 대한 insulin-면역조직 화학적 검사 결과 insulin 양성 반응을 보이는 랑겔한스섬들의 수가 S군(p< 0.01)과 SPC군(p<0.05)에서 대조군에 비하여 유의성있게 증가하였으며, 면역반응성은 SPC군에서 가장 높게 나타났다. 이상의 결과로 보아 생지황의 추출물과 배의 과피에서 추출한 PC가 STZ로 유발된 고혈당 생쥐에서 항당뇨 효능이 있다고 사료되며, SPC군이 S군에 비하여 신장의 기능이 보다 양호하게 나타나는 것으로 보아 배의 과피에서 추출한 PC가 당뇨병신증으로부터 보호하는 작용이 있는 것으로 사료되나 기전에 대해서 앞으로 연구가 필요하다고 생각된다.

• 환경생물
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• 제18권1호
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• pp.1-20
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• 2000

최근 극지 해양 생태계는 화석연료 사용의 증가로 인한 지구 온난화, 오존층 파괴에 의한 자외선 증가 등과 같은 전 지구 환경변화에 영향을 받고 있다. 지구 온난화와 오존층 파괴에 의한 수온 상승, 빙하 후퇴, 해수면 상승, 해빙 분포 변화, 자외선 증가 등으로 인해 극지 해양 생물들의 성장 환경이 변화하는 등 여러 가지 증후들이 극지 해양 생태계에 나타나고 있다. 특히 빛을 에너지원으로 하고, 온도에 민감하며, 빠르게 성장하는 일차생산자들인 식물풀랑크톤들이 극지 해양의 물리적, 생지화학적 환경 변화에 가장 민감하게 영향을 받고 있다. 전체 극지 해양 생태계를 유지하기 위한 주요 탄소 공급원인 식물플랑크톤의 변화는 전체 극지 해양 생태계의 변화를 의미한다. 식물플랑크톤들은 오랜 기간 극한 환경에 적응하여 왔기 때문에 미세한 환경변화를 쉽게 감지하고 감시하기 위한 생물학적 환경 변화 지표종으로 이용될 수 있다. 전 지구 환경변화에 따른 극지 해양 생태계의 변화 양상을 이해하기 위해서는 환경 변화에 민감하게 반응하는 극지 식물플랑크톤에 대한 연구가 선행되어야 하며 표준화되고 대표적인 식물플랑크톤 지표종의 선정이 필요하다. 이 총설에서는 극지 식물풀랑크톤의 일반적인 특징, 서식환경, 극지 해양의 환경 변화, 환경 변화에 따른 식물플랑크톤의 영향, 전 지구 환경변화를 이해하기 위한 극지 식물플랑크톤의 중요성에 대한 최근 연구 동향이 정리되어 있다.

• 생태와환경
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• 제39권4호통권118호
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• pp.435-444
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• 2006

세 종류의 이탄습지 (bog, fen, swamp)에서 탄수유기물 분해에 관여하는 일군의 체외 효소 활성도. 미량 기체 ($CO_2$와 $N_2O$), DOC 변화 등을 12개월에 걸쳐 측정하였다 ${\beta}-glucosidase$, cellobiohydrolase, ${\beta}-xylosidase$, N-acetylglucosaminidase 등이 각각 $0.008-0.066\;{\mu}mole\;g^{-1}\;min^{-1}$, $0.003-0.021\;{\mu}mole\;g^{-1}\;min^{-1}$, $0.003-0.016\;{\mu}mole\;g^{-1}\;min^{-1}$, $0.004-0.047\;{\mu}mole\;g^{-1}\;min^{-1}$ 범위의 활성도를 보였다. 전반적으로 swamp에서의 활성도가 가장 높았고, fen과 bog의 순서로 나타났다. 세 종류 습지의 자료를 모두 합쳤을 때, 효소의 활성도는 미량 기체의 발생량이나 가용한 탄소의 양과 유의한 양의 상관관계를 보였다. 또한, 4가지 효소 활성도의 평균값은 미량기체와 가용한 탄소량의 변화에 있어서 20-40% 정도의 변이를 설명할 수 있었다. 이 결과로 비추어, 유기탄소 무기화에 관여하는 효소는 북구 이탄습지에서 미량기체 발생과 DOC 동태에 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

• 한국수산과학회지
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• 제32권5호
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• pp.680-687
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• 1999

남해 대륙붕 퇴적물에서 인의 생지화학적 순환을 이해하기 위해 남해에서 채취한 14개 퇴적물 주상시료에 포함된 인의 형태와 공극수를 분석하였다. 건조시킨 퇴적물에서 순차추출을 통해 5 가지 상의 인을 정량화하였다: 1) 약하게 결합되었거나 교환 가능한 인, 2) 철 광물-인, 3) 자생광물-인, 4) 쇄설성 무기인 5) 잔류 유기인. 총 인의 함량은 공극수로 인을 용출시킨 결과로 퇴적물 깊이에 따라 감소하였다. 반응성 인은 총 인의 $20\~50\%$를 차지하며, 철광물-인이 반응성 인의 $70\~80\%$를 차지하여 가장 중요한 상으로 나타났다. 철 광물-인은 퇴적물의 깊이에 따라 감소하였다. 공극수에 용존된 인은 철 광물-인과 거울상으로 대비되어 철 광물이 해수로 되돌려지는 인의 양을 제한하는 인자로 드러났다. 자생광물-인은 총 인의 $5\%$ 미만으로 가장 적은 양을 차지하여 해수로 공급된 반응성 인을 퇴적물로 제거하는 데 크게 기여하지 못하였다. 이것은 대륙붕 퇴적물이 반응성 인을 잠시 보관하고 있지 영구히 제거하고 있지 못함을 의미한다. 분석결과는 해역간에 차이를 보였다. 낙동강 하구역 정점은 육지에서 공급이 많은 까닭에 총 인과 반응성 인을 가장 많이 함유하고 있었다. 이곳에서 퇴적물 표층에 있는 수산화철은 인이 해수로 공급되는 양을 조절하는 것으로 판단된다. 남해 연안역과 동중국해의 표층퇴적물에 포함된 총 인의 농도는 500$\~$600 ${\mu}g{\cdot}g^{-1}$ dry-sediment로 비슷한 수준이었다. 남해 연안역에서는 동중국해역에 비해 철 광물-인을 많이 함유한 대신 쇄설성 무기인의 함량이 적었다. 이러한 차이는 퇴적입자의 물리특성과 생물생산력이 다름에서 비롯될 것으로 예상되는데 이 두 요인은 육지에서 떨어진 거리에 지배될 것으로 예상된다.