• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.362-367
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• 2009

대청호의 한 지류인 소옥천으로부터 고효율 조류억제 세균을 분리하기 위하여 176균주를 분리 스크린하였으며, 이 중 AJ1이 가장 높은 조류성장억제능을 나타내었다(지름 50.0 mm 성장억제환). 조류성장억제능이 높았던 AJ1 균주 동정을 위하여 형태학적, 생리 생화학적, 16S rRNA gene sequence 분석, 지방산 분석을 수행하였으며 그 결과, Pseudomonas aeruginosa 로 판별되었다. AJ1 배양액을 원심분리한 후 상등액을 조류배양액에 첨가 시, 상등액에 의한 조류성장억제능이 나타남에 따라 세포 외 물질 분비에 의한 것을 확인할 수 있었다. 가장 높은 조류성장억 제능[60.2(${\pm}$1.3)%]은 탄소원으로 mannitol을 사용하고, 온도 $30^{\circ}C$, pH 8에서 배양할 때 보였다. 또한, AJ1 균주의 배양기간 및 투여시기에 따른 조류성장억제능 평가 결과, 조류 성장 초기 단계에 조류성장억제균을 투여하였을 때 조류성장억제능이 높게 나타났고, 균주의 배양기간에 따른 조류성장억제능은 연관성이 나타나지 않았다. 상등액 접종량에 따른 조류성장억제능은 상등액의 접종량이 높아질수록 M. aeruginosa의 제거량은 증가하였으며, 고농도(40ml/L)로 적용하였을 때 80.3(${\pm}$8.6)%의 가장 높은 M. aeruginosa 제거효율을 보여주었다. 제거 속도의 경우 상등액 접종량이 낮아질수록 M. aeruginosa 제거율이 높아지는 경향을 확인하였으며, 저농도(10 ml/L)로 적용시 $8.2{\mu}g$ chl-a/supernatant ml/day로 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과, AJ1 균주의 현장 적용 시 M. aeruginosa의 제어에 효율적일 것으로 사료된다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제9권3호
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• pp.183-193
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• 2022

초음파 (ultrasonic) 조사시간 (irradiation time)에 따른 Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)의 성장억제 (growth inhibition) 효과를 대용량 (10 L) 조류 시료를 활용해 다양한 초음파 조사시간 동안 (0.5, 1, 1.5, 2, 2.5, 3 hr) 실험실 규모 (lab-scale) 실험을 진행하였다. Chl-a와 M. aeruginosa 개체수 (cell number) 분석 결과, 초음파 조사 종료 이후 모든 실험군에서 Chl-a와 개체수가 감소되어 조류 성장억제가 관찰되었으며, 초음파 조사시간이 2시간 미만인 실험군 (T_B, T_C, T_D)은 저감 이후 조류의 급격한 재성장 (regrowth)이 관측되었으나, 조사시간이 2시간 이상인 실험군 (T_E, T_F, T_G)은 2시간 미만 조사한 실험군 대비 조류성장억제가 1 - 2일 더 지속되는 것을 확인하였다. 또한, 조류의 개체수가 초기 개체수까지 회복 시간 (recovery time)을 검토한 결과 조사시간 2시간을 기준으로 실험군 T_B (0.5 hr)는 7일, T_C (1 hr)와 T_D (1.5 hr)는 약 20일, T_E, T_F, T_G (≥ 2 hr)는 약 30일이 소요되어 초음파 조사 종료 후 초기 개체수까지의 회복 시간의 차이를 확인하였다. 비성장속도 (𝜇)와 일차분해속도(𝜅)를 도출한 결과, 실험군은 성장억제 기간 동안 초음파 조사시간과 비례하여 높은 일차분해율이 도출되었으며, 조사시간이 2시간 이상인 실험군의 재성장 시 비성장속도 (𝜇)는 2시간 미만인 실험군 대비 비성장속도 (𝜇)가 상대적으로 낮은 것으로 확인되었다. 따라서 정체수역 내 장기적인 (30일) 조류 성장억제를 위해서는 최소한 2시간 이상의 초음파 조사가 필요한 것으로 판단되나, 조류 성장억제를 위한 적정 초음파 조사시간은 정체수역의 규모, 수심, 흐름속도, 조류 농도 등의 다양한 현장조건에 따라 결정돼야 하며, 실제 적용 가능성을 높이기 위한 추가 연구가 필요한 것으로 판단된다. 초음파의 영향으로 인한 M. aeruginosa의 세포 표면 및 내부형질 변화를 관찰한 결과, 조류 세포 표면 및 세포막의 손상이 명확히 관측되었으며, 대조군 대비 실험군의 M. aeruginosa의 기낭 파괴 및 교란이 확인되었다.

• 생태와환경
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• 제38권3호통권113호
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• pp.304-312
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• 2005

내분비계 장애물질이 식물플랑크톤의 개체군 성장에 미치는 영향을 이해하고자 부영양 호수 및 하천에서 우점하는 남조 M. aeruginosa와 규조 S. hantzschii를 성장시기에 따라 자연수 농도의 10 ${\sim}$ l,000배까지 다양한 농도로 투여하고 현존량 및 형태적 변화를 조사하였다. Nonylphenol (NP)을 조류세포 배양초기나 대수성장기에 처리하였을 경우 농도 0.01 ppm이상에서 곧바로 성장억제 현상을 보였으며, 남조 M. aeruginosa가 규조 S. hantzschii보다 더 심한 억제현상을 보였다. 이에 반해 diethyhexyl phthalate(DEHP)의 경우에는 조류세포 성장시기나 처리농도에 상관없이 성장 억제 현상은 관찰되지 않았고, 실험 중 가장 높은 처리농도인 3.00 ppm 처리군에서는 오히려 대조군보다 10% 이상의 높은 성장을 나타냈다. 조류세포의 형태적 변화는 NP를 처리한 모든 실험군에서 조류세포의 색소체 변화가 뚜렷하였으며, M. aeruginosa 세포의 경우, 크기가 점차 작아지는 특징을 보였다. 결국 DEHP의 자연계로의 유출은 식물플랑크톤을 섭식하는 섬모충이나 동물플랑크톤의 성장을 억제하거나 M. aeruginosa 및 S. hantzschii와 같은 유해조류의 성장을 촉진함으로써 부영양수역 조류대발생의 중요한 요인으로 작용될 수 있음을 시사해주고 있다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제8권3호
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• pp.143-153
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• 2021

초음파의 고주파 (1.6 MHz), 저주파 (23 kHz) 조사를 통해 Microcystis aeruginosa (M. aeruginosa)의 성장 억제 효과 (growth inhibition effect)를 대용량 (7.2 L) 조류 시료를 활용해 실험실 규모 (lab-scale) 실험을 통해 검증하였다. 6시간 고주파 조사 후 chl-a 농도와 M. aeruginosa 개체수는 점진적인 감소 경향이 관측된 반면, 6시간 저주파 조사 후 chl-a 농도 및 M. aeruginosa 개체수가 고주파 대비 급격하게 감소하는 것을 확인하였다. 또한, 초음파 조사기간 보다 조사종료 이후의 일차분해상수(k)가 큰 것으로 확인되었으며, 이러한 결과는 기존 연구에 비해 비교적 낮은 단위부피당 초음파 에너지가 조류 세포막과 내부 기관에 미치는 영향이 지연되어 일정 시간 이후 점진적인 조류 성장 억제 효과가 관측되는 것으로 사료된다. 초음파 조사 후 chl-a 농도와 M. aeruginosa 개체수 변화, 성장률과 일차분해율을 종합적으로 비교한 결과, 저주파에서 조류 성장 억제 효과가 우수한 것으로 확인되었으며, 저주파에서 M. aeruginosa 세포막으로 에너지 투과 효율이 우수해 기낭 등 내부기관에 더 큰 손상을 유도하기 때문인 것으로 사료된다. SEM과 TEM image 관측을 통해서도 고주파 보다 저주파에서의 M. aeruginosa의 세포 표면 및 세포막의 손상이 명확하게 관측되었다. 마지막으로 초음파에 의한 M. aeruginosa의 기낭 파괴 및 세포막의 기능 손상을 통해 용출되는 독성물질인 microcystin-LR의 수중 유출은 검출한계 (0.1 ㎍ L^-1) 미만으로 용출되어 수생태계에 미치는 유해성은 미미한 것으로 판단된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제35권4호
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• pp.791-799
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• 2015

본 연구는 수중 구조물의 수명과 조류의 성장이 관계가 있다는 연구결과에 근거하여 조류의 이상증식 억제가 구조물에 영향을 미칠 수 있다는 것에 초점을 맞추었다. 따라서 본 연구는 조류의 활용을 극대화시키면서 조류로 인한 문제점을 억제할 수 있도록 조류의 생장을 억제할 수 있는 기능성 모르타르 개발을 목적으로 하였다. 조류의 생장을 억제하기 위한 방법으로 금속 ion(Hg+, Ag+, Cu2+, Au+ 등)은 조류의 생장을 억제하는 물질로 오래전부터 사용되어져왔다. 이에 착안하여 수중에 용출되었을 때 유효한 금속 ion의 상태로 장시간에 걸쳐 안정한 수용성 유리를 사용하여 조류의 생장을 억제할 수 있는 기능성 모르타르 시편을 제작하였다. 제작된 모르타르 시편은 시편의 억제 기능성을 평가하기 위해 해수와 담수에 생장하는 일반적인 조류를 배양시킬 수 있는 배지를 각각 제작한 다음 개발된 모르타르 시편을 투입한 후 일정기간이 지난 뒤 배지에 잔류하는 조류의 양을 측정함으로써 개발된 모르타르 기능성을 판단하였다. 조류의 양을 측정하기 위하여 사용된 분석은 용존 유기탄소(dissolved organic carbon)의 양과 엽록소(chlorophyll)의 양을 측정하는 두 가지 분석 결과를 이용하였으며 분석을 통해 나온 결과는 개발된 시편의 조류 억제 기능성에 대하여 정성적인 평가를 하였다. 즉, 용존 유기탄소의 양이 증가하고 엽록소의 양이 감소하면 조류에 대한 생장 억제성이 있는 것으로 판단하였다. 두 가지 분석 결과, 해수와 담수 모두 조류 생장 억제용 모르타르는 억제 기능성이 나타나고 있었다.

• 생태와환경
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• 제33권2호통권90호
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• pp.136-144
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• 2000

팔당호 주변에서 자생하는 식물체를 이용하여 실험실 내에서 배양된 남조류에 투여하여 조류증식 억제 효율을 조사하였다. 조류 성장 억제 효과에 있어 육상식물을 이용하는 경우 조류 밀도가 10$^{4}$ cells/ml 범위에서의 0.5g/l 투여량은 전혀 효과를 나타내지 못했던 반면, 2.5 g/l 투여량에서는 95% 이상의 효과를 보였다. 조류 밀도가 10$^{6}$ cells/ml 범위에서의 육상식물 투여량은 2.5 g/l 이상이 필요했다. 조류성장 억제에 육상식물은 잣잎, 수생식물은 애기마름이 큰 효과를 보였다. 애기마름 투여조는 조류 밀도가 10$^{6}$ cells/ml 범위에서도 2.5 g/l 투여량으로 50%의 억제 효율이 나타났다. 식물을 이용한 조류 증식 억제 효과는 식물 투여 후 7일째 후 가장 효과가 좋은 것으로 나타났다. 습체, 건체, 추출물 비교시 추출물이 가장 효과가 좋은 것으로 육상식물 투여조의 경우 1.25 g/l 투여량에 비해 2.5 g/l 투여량에서 현저한 효과를 보였고, 애기마름은 1.25 g/l 투여량에서도 99%의 효과를 보였다. 건체식물은 습체식물에 비해 초기에도 높은 효과를 보였다. 조류의 비증식속도로 보았을 때도 식물체 추출물을 투여했을 때 가장 효과가 좋았고 다음으로 건체, 습체식물 투여순으로 조류 증식억제 효과를 나타내었다.

• 환경생물
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• 제34권2호
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• pp.91-96
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• 2016

본 연구에서는 동물플랑크톤인 Daphnia magna를 이용하여 유해조류인 Microcystis aeruginosa, Anabaena variabilis, Limnothrix planctonica에 대한 제어 가능성을 평가하였다. D. magna와 유해조류를 공생배양 시킨 경우, M. aeruginosa ($80.2{\pm}4.2%$), A. variabilis ($39.7{\pm}4.0%$) 그리고 L. planctonica ($25.9{\pm}10.9%$)의 순으로 조류 발생 억제효율을 보였다. 동물플랑크톤의 섭생에 의한 조류 제어 효과 이외에 D. magna의 대사/분비물질의 조류 제어 가능성을 확인할 수 있었다. D. magna를 배양한 배지를 유해조류 제어에 이용했을 때, M. aeruginosa와 A. variabilis에 대하여 각각 $24.9{\pm}9.9%$와 $8.9{\pm}4.0%$의 성장 억제효과를 확인할 수 있었다. 하지만, L. planctonica에 대한 성장 억제효과는 나타나지 않았다. 본 연구의 결과를 통하여 동물플랑크톤인 D. magna를 활용한 친환경적 유해조류 제어기술 개발이 가능할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.221-231
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• 2010

국내에서 널리 분포하여 쉽게 구할 수 있는 천연재료인 상수리나무, 밤나무, 녹차, 황토, 맥반석, 제올라이트와 혼합물 등 7가지 물질의 남조와 녹조류 성장 억제능을 파악하기 위하여, 단순 추출법을 이용하여 얻은 각 물질을 농도별(1, 5, 10 mg $L^{-1}$)로 배양조류에 처리하고 각 조류의 성장 특성을 조사하였다. 분리형 남조 Microcystis aeruginosa, 군체형 M. aeruginosa 등은 저농도의 상수리나무, 밤나무, 제오라이트에 의해서 60% 이상의 높은 조류억제능을 보였으며, 녹조 Scenedesmus quadricauda는 녹차, 상수리나무에서 50% 이하의 억제능을 보였으며, 제오라이트에서는 65% 이상 성장이 억제되었다. 녹차를 포함한 대부분의 물질에서 낮은 농도인 1 mg $L^{-1}$에서 녹조 Chlorella vulgaris의 성장을 촉진하였으며, 황토는 S. quadricauda 성장을 촉진하였다. 따라서 부영양호수에서 흔히 발생되는 남조발생 억제에는 상수리나무, 밤나무, 제올라이트가 적합할 것으로 판단되었으며, 녹차, 황토나 맥반석 등은 녹조류 대량배양이나 배지로서 이용 가능성이 높다고 사료되었다.

• 청정기술
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• 제21권4호
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• pp.257-264
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• 2015

본 연구에서는 일반적인 물리·화학적 조류 증식 억제 방법의 문제점이 보완되어진 자연친화적인 생물학적 억제방법을 이용하고자 하였다. 섬유상 담체들의 생물막 형성 두께와 물리적 특성을 비교한 결과, 폴리에스터 담체가 가장 적절하였다. 이를 이용하여 부영양화 호소에서의 영양염류 제거와 조류증식 억제 효율을 분석하였다. 질소, 인 제거율은 14.59%, 6.36%, 그리고 조류증식 억제효율 비교를 위한 식물플랑크톤 성장 억제률은 77%로 영양염류와 식물플랑크톤 수치가 증가한 대조군에 비해서 높은 효율을 나타냈다. 따라서 본 연구에서는 폴리에스터 섬유상 담체를 적용하여 호소에서 자연친화적인 생물학적 처리가 가능할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제21권2호
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• pp.216-221
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• 2003

본 연구는 $_L-lysine \; (_{-2}$, 6-Diaminohexanoic acid)의 영향을 받는 남조류와 남조류에 영향을 주는 $_L-lysine $의 농도를 파악 하고자 20종의 Microcystis.를 실험에 사용하였다. 남조류의 생장 억제 능력은 double-layered agar method와 microplate method를 이용하여 측정하였다. L-lysine의 농도를 100-${\mu}g\; ml-1~300 ${\mu}g\; ml^{-1}$이상에서 처리한 경우 Microcystis ichthyoblabe NIER-10021외 7종의 Microcystis sp.에서 투명대가 형성되었다. Microplate method서는10~500${\mu}g\; ml^{-1}$의 농도에서 생장억제 및 lysis를 나타내어TEk. 그리고 Microcystis viridis NIER-10020 외 3종은 10${\mu}g\; ml^{-1}$이하의 낮은 농도에서도 생장억제 및 분해를 나타내는 높은 활성을 보였다.