• 대한환경공학회지
• /
• 제28권2호
• /
• pp.128-136
• /
• 2006

본 연구에서는 분자생물학적인 방법을 이용하여 침출수 내의 미생물 군집 분석을 통한 매립지의 안정화 정도를 평가하는 기술을 개발하고자 하였다. 국내 사용종료매립지 중 정밀조사대상매립지 244개소를 대상으로 기초자료 조사 및 현장답사를 통해 천안 J 매립지와 원주 T 매립지를 연구대상 매립지로 선정하였다. 각 매립지의 침출수 시료에서 genomic DNA를 추출한 후 PCR을 이용한 16S rDNA 클로닝 과정을 거쳐 매립지 침출수 내에 분포하는 미생물 군집의 유전적 다양성을 확인하였다. 또한 탈질화 및 메탄생성 유전자를 대상으로 competitive PCR과 Real-Time PCR을 이용한 미생물 정량을 실시하여 오염인자와의 상관관계를 확인하였다. 분석된 DNA sequence를 BLAST search한 결과 97% 이상 유사성을 보이는 근연종은 J 매립지, T 매립지 각각 47.6%, 32.1%로 나타났으며 이 중 Proteobacteria phylum이 가장 많이 분포하는 것으로 나타났다. 탈질화 유전자 정량 결과 매립종료 후 경과기간이 13년인 T 매립지에 비해 7년인 J 매립지메서 nirS gene, cnorB gene이 각각 약 7배, 4배 정도 많이 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 또한 메탄생성 유전자 정량 결과 J 매립지 내부 침출수(J1)에서 가장 많이 분포하고 있는 것으로 나타났으며, 매립지에서 지하수 흐름 방향으로 멀어질수록 미생물 개체수가 급격히 감소함을 확인하였다. nirS gene, cnorB gene 및 MCR gene의 개체수와 TOC, $NH_3-N,\;NO_3-N,\;NO_2-N,\;Cl^-$, alkalinity에 대한 비교 분석결과 $NO_3-N$을 제외하고 최대 99% 이상의 높은 상관관계를 보였다. 불량매립지로부터 침출수의 유출에 의한 경계 영역 주변에 대한 분자생태학적 영향평가 결과 종래 대표적인 수질평가 분석 항목과의 상관관계가 매우 높게 관측되어 분자생물학적 기술을 영향역 설정 및 안정화 지표로서 충분히 활용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국식품영양과학회지
• /
• 제44권10호
• /
• pp.1504-1509
• /
• 2015

생물전환에 의한 고려엉겅퀴 pectolinarin의 pectolinarigenin 전환 시 지표성분의 함량 및 표준화를 위한 분석법 검증을 실시하였다. 분석법 검증 결과 HPLC를 이용한 분석방법에서 표준용액의 retention time과 발효 고려엉겅퀴 추출물의 retention time이 일치하였으며 동일한 spectrum을 나타내는 것으로 특이성을 확인하였다. Pectolinarin 및 pectolinarigenin의 검량선은 상관계수 값이 모두 1로 나타나 높은 직선성을 보여주어 분석에 적합함을 알 수 있었다. Pectolinarin 및 pectolinarigenin의 검출한계는 각각 $4.25{\mu}g/mL$, $2.46{\mu}g/mL$였고, 정량한계는 $12.88{\mu}g/mL$, $7.46{\mu}g/mL$로 나타났다. Pectolinarin 및 pectolinarigenin의 함량을 확인한 결과 고려엉겅퀴 0시간, 5시간 발효물에서는 pectolinarin만 관찰되었으며, 19시간 발효물에서 생물전환에 의해 pectolinarin이 pectolinarigenin으로 전환되는 것을 확인할 수 있었다. 그 이후 28시간부터 72시간까지의 고려엉겅퀴 발효물에서는 pectolinarigenin만 관찰할 수 있었다. 정밀도 측정 결과 pectolinarin 및 pectolinarigenin은 일간 정밀도에서 각각 0.9%, 0.5%의 정밀도를 보여주었으며 일내 정밀도에서는 각각 0.5%, 0.2%로 높은 정밀성을 나타내었다. 또한 pectolinarin은 99.7~104.0%, pectolinarigenin은 99.7~102.4% 범위의 회수율을 보여주어 실험방법에 대한 정확성을 검증하였다. 본 연구 결과 고려엉겅퀴의 지표성분인 pectolinarin 및 pectolinarigenin의 HPLC를 이용한 동시분석방법이 적합한 분석방법임이 검증되었다.

• 환경영향평가
• /
• 제23권5호
• /
• pp.379-392
• /
• 2014

이 연구는 국립생물자원에서 선정한 기후변화생물지표 중에서 남한의 설악산에 제한적으로 분포하는 눈잣나무의 기후변화에 의한 잠재 서식지 예측을 위해 시행되었다. 눈잣나무의 잠재서식지 예측을위해 IPCC(AR5)의 대표농도경로(RCP)를 기후변화 시나리오로 사용하였다. 종 분포 모형은 Maxent를 사용하였고, 환경변수는 고도, 연평균기온 등으로 총 8개이다. 남한이 눈잣나무 분포지역은 설악산이 유일한 지역으로 지리적 범위는 위도 $38^{\circ}7^{\prime}8^{{\prime}{\prime}}N{\sim}38^{\circ}7^{\prime}14^{{\prime}{\prime}}N$ 경도 $128^{\circ}28^{\prime}2^{{\prime}{\prime}}E{\sim}128^{\circ}27^{\prime}38^{{\prime}{\prime}}E$ 범위에 국지적으로 분포하며, 고도는 1,586m~1,688m 범위에 분포한다. 종 분포 모형의 모형 정확도는 0.978으로 매우 우수하였고 잠재서식지 예측에 기여도가 높은 환경변수는 고도로 나타났다. LPT를 기준으로 선정된 현재기후의 잠재 서식지는 $7,345km^2$이며 기후변화 시나리오를 적용한 미래의 잠재 서식지 면적은 감소하였고 감소폭은 RCP 4.5보다 RCP 8.5가 많았다. 설악산의 눈잣나무 개체군 분포 지역은 한반도의 남방 한계선으로 예상되며 기후변화에 의해 개체군의 축소 및 소실이 예상되므로 전략적인 유전자원 확보를 위한 대책이 필요하다.

• 한국조경학회지
• /
• 제44권6호
• /
• pp.73-83
• /
• 2016

본 연구는 도시생물다양성 지수(CBI) 중 생태네트워크(지표. 2)를 국내의 현실에 맞게 변형 적용한 연구로 도시생태 현황지도와 토지피복지도의 활용 가능성을 파악하고자 하였다. 계룡시 도시생태현황지도 생태네트워크를 산출한 결과는 13,713,703(33.8%)이었고, 토지피복지도로 산출한 결과는 17,686,966(37.9%)으로 토지피복지도의 결과치가 도시생태현황도 보다 높게 산출되었다. 고양시 도시생태현황지도 생태네트워크를 산출한 결과는 4,961,922(4.9%)이었고, 토지피복지도로 산출한 결과는 4,383,207(3.7%)로 토지피복지도의 결과치가 도시생태현황도 보다 낮게 산출되었다. 주요 연구결과로 생태네트워크 산출 시 군부대시설 유형은 도시생태현황지도에서는 특수지역, 토지피복지도에서는 시가화지역과 산림지역으로 구분되는 오류가 발견되었다. 또한 중분류 토지피복지도의 경우, 산림지역 주변은 토지이용이 세분되지 않았고, 개발지역이 산림녹지로 표현되는 오류가 발견되었다. 자연요소를 선정할 때에도 도시생태현황지도의 인공형하천, 인공연못, 인공초지 등의 유형은 제외가 필요하였고, 토지피복지도의 자연나지는 자연요소로 포함해서 산출할 필요가 있었다. 앞으로 전국 단위 생태네트워크는 토지피복지도를 활용하여 개략적으로 분석이 가능할 것으로 판단되었으며, 도시생태현황지도가 구축된 도시에서는 도시생태현황지도를 활용한 생태네트워크 산정이 더 정확한 현황 진단이 될 것으로 판단되었다.

• 대한수의학회지
• /
• 제41권2호
• /
• pp.203-210
• /
• 2001

방사선 피폭선량의 예측을 위한 방사선 민감 지표 모델 개발을 위하여 코발트-60 감마선과 의료용 싸이크로트론 50 MeV($p{\to}RBe^+$) fast neutron을 0.25 Gy에서 1 Gy의 선량을 랫드에 각각 전신 조사한 후 말초혈액내 임파구와 소장에 음와세포의 형태학적 변화를 apoptotic fragment assay법을 이용하여 관찰하였다. 모든 방사선조사군에서 음와세포와 말초 임파구에 아포토시스의 유도가 증가된 것이 관찰되었으며, 이것은 방사선이 방사선 민감세포의 아포토시스 유도를 자극한 것으로 보인다. 상기의 결과는 아포토시스가 손상된 세포를 제거하므로 손상된 방사선 민감 표적 장기의 항상성 유지에 중요한 역할을 하는 것으로 판단되었다. Apoptotic fragments의 발생빈도에 대한 선량-반응곡선에 있어서 음와세포는 중선자 조사군이 $y=0.3+(6.512{\pm}0.279)D(r^2=0.975)$으로, 반면에 감마선 조사군은 $y=0.3+(4.435{\pm}0.473)D+(-1.300{\pm}0.551)D^2(r^2=0.988)$의 식을 얻었다. 그리고 말초 임파구에서는 감마조사군이 $y=3.5+(118.410{\pm}10.325)D+(-33.548{\pm}12.023)D^2(r^2=0.992)$의 식으로 나타났다. 이와 같이 감마선조사군은 공히 linear quadratic model 이였으나 중성자조사군은 linear model 로 관찰되었다. 조사된 세포의 종류와 상관없이 apoptotic fragments의 발생빈도와 조사 선량간의 유의한 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이상의 결과에서 조사선량의 증가와 비례하여 방사선 민감 세포의 apoptotic fragments가 수적으로 증가하였으며, 고준위 방사선이 저준위 방사선보다 선량 반응 곡선과 시간 경과에 따른 영향이 보다 강한 것으로 인지되었으며, 음와세포의 apoptosis 유도에 대한 중성자선의 방사선 생물학적 효과비(RBE)는 1.919 였다. 그리고 모든 방사선조사군에서 방사선피폭 후 4시간과 6시간에 apoptosis 유도가 가장 많았으며, 음와세포의 형태학적 소견은 정상 대조군에서 관찰되지 않는 전형적인 apoptotic fragments가 나타났다. 따라서 음와 세포와 말초 임파구에서의 아포토시스 유도는 방사선 조사에 의한 세포 손상의 생물학적 영향 평가를 위한 검색 및 방사선 피폭선량 예측의 지표로 이용 가능할 것으로 사료됨.

• 한국산림과학회지
• /
• 제103권1호
• /
• pp.129-136
• /
• 2014

본 연구는 산림환경 이용 빈도에 따라 근로자의 스트레스 수준에 어떤 차이가 있는지를 알아보고자 했다. 이를 위해 정서적 스트레스와 소진 경험이 많은 것으로 알려진 감정노동 직업군 중에서 연구대상자를 선정했다. 수도권 소재 의료기관과 상담기관의 직원 370명을 대상으로 사전 설문조사를 실시하여 산림이용 빈도에 따라 이들을 분류했다. 이후 캠프와 대조군 검사에 서면으로 참여의사를 밝힌 인원을 모집한 결과, 최종적으로 산림환경 이용 빈도가 높은 집단이 27명, 산림환경 이용 빈도가 낮은 집단 42명의 총 69명이 연구에 참여하였다. 이들을 대상으로 Worker's Stress Response Inventory (WSRI), Recovery Experience Questionnaire (REQ), Maslach Burnout Inventory-General Survey (MBI-GS)와 같은 심리사회적 변인과 심박변이도(heart rate variability), 코티솔(cortisol), 자연살해세포(Natural Killer cell) 등의 생물학적 변인 검사를 실시한 결과, 산림환경 이용 빈도에 따라 스트레스 수준에 차이가 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 산림이용 빈도 "높음" 집단은 우울, 직무증상과 스트레스 반응 총점(WSRI)이 "낮음" 집단에 비해 유의미하게 적었으며, 스트레스에서의 회복경험 총점(REQ) 역시 통계적으로 유의하게 "낮음" 집단보다 높았다. MBI-GS의 정서적 고갈과 직업성취감 감소, 총점에서도 "높음" 집단이 유의하게 낮은 것을 확인할 수 있었다. 대부분의 다른 지표에서도 동일한 경향성이 관찰되었다. 생물학적 변인에서는 통계적으로 유의한 결과는 없었으나 "높음" 집단은 심박변이도의 SDNN 및 RMSSD, TP 지표와 자연살해세포 활성도에서 높은 수치를 나타내었고, 코티솔은 낮았다. 이 결과는 평소 산림환경을 자주 이용하는 사람들이 심리사회적인 스트레스가 낮고, 생물학적으로도 더 스트레스를 적게 받는 상태에 있음을 의미한다.

• 한국유기농업학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.71-84
• /
• 2017

두둑을 재활용한 무경운 재배 토양의 고추의 생육량은 관행경운 토양에 비하여 22% 정도 증가되었고, 무경운 3년차는 12% 정도 증가되었다. 무경운 재배 2년차 토양에서 생산된 풋고추 건물중은 $348.4kg10^{-1}$으로 관행 경운 토양에 비하여 16% 증가되었으나, 무경운 3년차는 감소되었다. 무경운 2년차 토양의 세균은 관행 경운 토양에 비하여 유의적인 증가를 보였으나, 무경운 3년차에서는 관행 경운 토양과 유의적인 차이가 없었다. 방선균도 경운 토양에 비하여 무경운 2년차 토양은 유의적인 증가를 보였으나 무경운 3년차는 감소되었다. 곰팡이는 경운토양에 비하여 무경운 2~3년차 토양에서 1.3~1.7배 정도 증가되었다. 무경운 재배 토양의 $CO_2$ 발생량은 경운재배 토양에 비하여 41% 수준으로 발생량이 현저하게 감소되었다. 고추 생육 초기 관행 경운 토양의 미소동물은 톡토기목과 응애목 2종 6개체가 포획되었으나, 무경운 1년차 토양에서는 지네강 등 5종 11개체가 포획되었고, 무경운 2년차는 딱정벌레와 지네강 등 3종 5개체가 포획되었다. 고추 정식 46일 후에 조사한 경운재배 토양은 보라톡토기 등 4종 40개체를 포함 큰집게벌레 등 8종 97개체가 포획되었다. 무경운 재배토양은 9~10종 101~107개체가 포획되었다. 지표생물로서 환경의 변화의 기준이 되는 자연도 점수는 관행경운양 19점에 비하여 무경운 토양의 자연도 점수는 33점으로 1.74배 정도 높았다. 따라서 두둑과 고랑을 재활용한 한국형 무경운 농업은 관행 경운토양에 비하여 작물의 생육과 토양 미생물, 토양 곤충을 포함한 토양생물 다양성, 온실가스 발생량 감소에 긍정적인 역할을 하는 것으로 판단되었다.

• 농업생명과학연구
• /
• 제44권6호
• /
• pp.121-132
• /
• 2010

콩 GAP 모델 확립을 위해 경남 창녕에 소재한 콩 재배농가 3 곳을 선정하여 각 재배환경에 대한 물리적, 화학적(중금속) 및 생물학적(위생지표세균, 병원성 미생물) 위해요소를 분석하였다. 재배환경에 대한 물리적 위해요소로는 토양과 농업용수에 혼입될 수 있는 이물 등으로 확인되었고, 화학적 위해요소 중 토양과 농업용수에서의 중금속 (Cd:0.01~0.103, Cu:0.001~6.036, As:0.006~3.045, Hg:ND~0.041, Pb:0.003~3.952, $Cr^{+6}$:0.007~0.496, Zn:0.001~66.500, Ni:0.003~18.010)이 모두 허용기준치 이하로 검출되었다. 생물학적 위해요소의 경우, 위생지표세균은 토양에서 일반세균과 대장균군이 $6.0{\pm}0.3$ 및 $3.6{\pm}1.6$ log CFU/g, 농업용수는 $3.5{\pm}0.7$ 및 $1.9{\pm}0.7$ log CFU/mL 수준으로 각각 검출되었고, E. coli는 모든 시료에서 불검출 되었다. 그러나 농업용수에서 대장균군이 허용기준치를 초과하였고, E. coli O157도 토양 중에서 약 22%가 검출됨에 따라 분변오염 방지를 위한 적절한 방안이 필요할 것으로 판단된다. 결론적으로 재배환경 중 물리적 및 화학적 위해요소 (중금속)의 오염수준은 허용기준에 적합했지만, 생물학적 위해요소의 경우 농업용수에서 대장균군이 기준치를 초과함에 따라 최종산물로의 교차오염을 방지하기 위한 체계적인 관리방안이 모색되어야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
• /
• 제56권4호
• /
• pp.320-329
• /
• 2023

환경에 존재하는 중금속인 Cd은 생물에게 유입되며 먹이사슬을 통해 생물에게 축적된다. 본 연구에서는 카드뮴 노출에 따른 오염지표생물인 실지렁이(Tubifex tubifex)의 체내 농축 반응 및 스트레스 유전자 발현 패턴을 분석하기 위해, 퇴적물 내 카드뮴 노출 후 생존율 변화, 체내 농축 농도 측정, 그리고 스트레스 반응 유전자인 열 충격 단백질(HSP60 and HSP70)과 항산화효소인 GST의 발현 패턴을 관찰하였다, Cd 노출 퇴적물에 노출된 T. tubifex의 생존율은 노출 10일에 0.4 mg kg^-1 Cd에서 93%, 1.87 mg kg^-1 Cd에서 96%, 6.09 mg kg^-1 Cd에서 93%로 관찰되었다. T. tubifex의 체내 Cd 농도는 퇴적물 내 Cd 농도에 비해 높게 나타났으며, 0.4 mg kg^-1 Cd에서는 실험 10일에 18.4 mg kg^-1 Cd, 1.87 mg kg^-1 Cd에서 실험 1일에 13.06 mg kg^-1 Cd, 6.09 mg kg^-1 Cd에서 실험 10일에 79.11 mg kg^-1 Cd로 가장 높게 나타났다. HSP60 유전자 발현은 6.09 mg kg^-1 Cd 노출 퇴적물에서 시간 의존적으로 발현이 대조군에 비해 증가였으며, HSP70은 모든 농도에서 대조군에 비해 시간 의존적인 발현의 증가를 보였다. 또한, GST는 모든 농도에서 실험 1일에 대조군에 비해 발현이 증가한 후, 실험 10일까지 발현이 감소하였다. 이러한 연구결과는 퇴적물 내에 존재하는 Cd에 대한 실지렁이의 생태독성학적 및 분자유전학적 독성영향을 확인한 결과로, 환경 내 오염지표종으로 실지렁이를 이용한 환경독성평가의 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 한국환경생태학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.508-519
• /
• 2017

광릉숲 생물권보전지역은 오랜 기간 보전 관리된 희귀 생태계로서 생물다양성 변화 모니터링 및 보전 연구가 활발하게 수행되고 있다. 그러나 하천 건강성 평가 지표로서 저서성 대형무척추동물의 다양성과 군집 특성에 대한 연구는 찾아보기 어렵다. 본 연구는 2016년 4월부터 9월까지 광릉숲을 관통하는 봉선사천 및 인근 계류에 대한 하천평가를 위해 저서성 대형무척추동물의 군집분석을 수행하였다. 조사 결과, 저서성 대형무척추동물은 총 5문 8강 17목 56과 114종이 출현하였으며, 유수 지역에서 서식하는 하루살이목과 날도래목이 각각 30종(32.3%), 16종(17.2%)으로 다양성이 높았고, 오염된 하천에서 일반적으로 정착하는 실지렁이류(Tubificidae sp.), 개똥하루살이(Baetis fuscatus), 명주각다귀 KUa (Antocha KUa), 꼬마줄날도래(Cheumatopsyche brevilineata)의 출현빈도가 높게 나타났다. 섭식기능군에서는 모아먹는무리와 잡아먹는무리가 비교적 높게 출현하였고, 계류지역에서는 썰어먹는무리와 긁어먹는무리가 높게 나타났다. 서식기능군에서는 붙는무리와 굴파는무리가 우세하게 출현하였으며, 여울지역의 미소서식처 다양성을 대변하였다. 군집분석 결과, 우점도지수는 평균 $0.48{\pm}0.10$으로 분석되었으며, 광릉숲 계류의 GS 8에서 0.33으로 가장 낮게 나타났으며, 봉선사천 BS 1에서 가장 높게 나타났다. 다양도와 풍부도지수는 우점도지수와 반비례하여 나타났으며, 우점도가 낮은 GS 8의 다양도와 풍부도지수는 각각 2.53, 4.22로 나타났다. 하천의 군집안정성 분석 결과, 봉선사천은 저항력과 회복력이 높은 I특성군, 광릉숲 수계는 저항력과 회복력이 낮은 III특성군이 높은 것으로 나타나 광릉숲의 수계가 교란에 민감한 종들이 많이 분포하고 있는 것으로 분석되었다. 생물학적 수질평가에서는 저서성 대형무척추동물생태점수 $50.88{\pm}17.69$, 한국오수생물지수 $1.11{\pm}0.57$, 저서동물지수 $78.55{\pm}11.05$로 평가되었으며, 광릉숲 계류 GS 8에서 ESB (63점), KSI (0.55), BMI (89.9)로 가장 좋은 수환경과 수질 I등급인 최우선보호수역으로 나타났다. 그에 반에 봉선사천 BS 1에서는 ESB (25점), KSI (2.13), BMI (62.7)로 수질등급이 가장 낮은 III등급인 최우선개선수역으로 평가되었다. 전체적으로 광릉숲 내의 수계보다는 주변에 위치한 봉선사천의 수계에서 수서곤충의 다양성은 증가하는 것으로 나타났으나 과거 연도별 종구성의 군집구조는 뚜렷한 차이가 있는 것으로 나타났다.