• 환경생물
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• 제22권3호
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• pp.351-368
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• 2004

기아시와 포식시 버들치, Rhynchocypris oxycephalus(Sauvage and Dabry)에 미치는 영향을 파악하기 위하여 조직학적 및 생화학적 변화, 체절단면 계측형질 변화 그리고 계측형질 변화에 대하여 조사하였다. 기아에 따른 버들치의 생화학적, 조직학적 변화를 파악하기 위해, 간의 간중량지수, 단백질함량, RNA량 및 DNA량 조사와 더불어 간세포 및 중장 상피세포의 조직학적 조사를 실시한 결과, 기아군은 포식군에 비해 간의 단백질함량, RNA량 및 DNA량에서 높은 값을 보였지만, 먹이 공급 중단은 버들치의 간중량지수, 간세포 핵 크기 및 중장 상피세포 핵 높이에 있어서 감소를 나타내었다. 본 실험에서 조사된 RNA-DNA비는 버들치의 영양상태 파악 지수로 유용하였으며 또한, 버들치 표본 시기에서의 높은 성장 단계인지 혹은 낮은 성장 단계인지의 성장 활성 파악을 가능케 하였다. 본 연구 결과의 자료를 구체적으로 해석 하였으며, 아울러 다수의 생물학적 중요 연관 사항들을 고찰하였다. 버들치 기아시의 영양상태 평가를 위하여 비만도, 내장괴지수, Dressing 비를 비롯한 체횡단 절단면에서의 형태적변화를 조사하였다. 9주간의 기아시 비만도, 내장괴지수 및 대부분의 체횡단 절단면 계측형질들에서의 감소를 보였다(P<0.05). 본 연구 결과, 실험에 적용된 영양성 Parameter는 본 종의 영양상태 파악에 유용한 지표임을 시사한다. 연구 결과를 자세히 해석하여, 버들치에서의 주요 체 절단 형질의 산업성을 논의하였다. 버들치에서의 75일간 기아가 Classical dimension과 Truss dimension에 미치는 영향을 파악하였다. Truss dimension인 경우 포식시와 기아시 복강을 비롯한 머리 부위와 몸통부위가 유의하게 증가하였다(P< 0.05). Truss dimension의 꼬리부위 특히, 몸통의 뒷부분이 포식과 기아시 일반적으로 감소하였다. Classical dimension인 경우 포식시 꼬리부위가 감소한 반면, 기아시 몸통부위와 꼬리부위에서의 체고 관련 형질에 연관시 머리부위에서의 형질들이 유의하게 감소하였다. 본 연구 결과 Truss dimension은 Classical dimension을 보완하여 어체의 수직방향 연관 형질 파악도 가능케 하였다. Truss dimension과 Classical dimension인 경우 포식시와 기아시 머리 아랫부위는 거의 영향이 없어, 본 형질은 버들치속 어류의 분류학적측면에서 유용하게 사용될 수 있을 것이다. 버들치에서 체고와 연관된 몸통부위 형질들은 상이한 서식지에 기인된, 다양한 먹이공급 차이의 파악에 유용하리라 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.461-470
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• 2019

본 연구는 육안판단이 아닌 엽록소형광 이미지 측정기법을 이용하여 비파괴적으로 수박접목묘 플러그트레이 단일 셀에 대해 건조스트레스를 정량화하고자 수행되었다. 접목 후 6일차 수박접목묘를 3일동안 균일한 관수관리 하에서 재배한 후 건조스트레스를 부여하였다. 이후 플러그트레이 단일 셀 형태의 수분함량센서를 이용하여 D1(53.0%, 충분한 수분상태)단계부터 D9(15.7%, 극심한 건조스트레스)단계까지 9개 그룹으로 분류하고 엽록소 형광을 측정하였다. 또한 건조스트레스에 영향을 받은 묘(D5-D9)에 재관수하여 육안판단으로 확인되지 않은 광합성 및 생육 회복 수준을 측정하였다. 3개의 건조스트레스 단계의 엽록소형광 곡선 형태는 건조스트레스 조기 탐지에 대해 다른 양상을 보였다. 총 16개의 엽록소 형광 지수는 건조스트레스에 노출되면서 지속적으로 감소하였으며, 육안으로 판단 가능한 D5(32.1%)단계에서 크게 감소하였다. 형광감소율(Rfd_Lss)는 초기 건조스트레스 수준(D5-D6)에서 명확하게 감소하기 시작하였으며, 최대 광화학효율(Fv/Fm)은 극심한 건조스트레스 수준(D7-D9)에서 크게 감소하였다. 따라서, Rfd_Lss 및 Fv/Fm 지수를 건조스트레스의 초기 및 이후 단계에서 생육 및 광합성 회복 평가를 위한 지표로 선정하였다. 개별 엽록소형광 지수의 수치값 차이와 엽록소형광 이미지를 통해 건조스트레스 수준이 직관적으로 확인되었다. 이러한 결과는 Rfd_Lss와 Fv/Fm은 각각 초기 및 극심한 건조스트레스를 탐지하지 위한 엽록소형광 지수로 활용될 수 있으며, Fv/Fm은 재관수시 회복 평가를 위한 최적의 엽록소형광 지수로 판단된다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.627-646
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• 2022

최근 지구 온난화로 인한 기후 변화와 관련된 문제의 심각성이 커지고 있으며 평균 기온 또한 상승하고 있다. 이로 인해 온도에 민감한 다양한 생물과 생물이 살아가는 환경에 영향을 미치고 있으며, 생태계의 변화 역시 감지되고 있다. 계절은 그 지역에 사는 생물의 종류, 분포, 생육 특성 등에 영향을 미치는 중요한 요인의 하나이다. 기후 변화 영향 평가의 지표 중 가장 대중적이고 쉽게 인식될 수 있는 식물 계절 중 개화일과 단풍나무 절정일의 모델링을 수행하였다. 모델링에 사용된 식물의 종류에는 봄을 대표하는 식물로 볼 수 있는 개나리와 벚나무, 가을을 대표하는 식물로 볼 수 있는 단풍 나무와 은행 나무를 사용하였다. 모델링을 수행할 때 사용된 기상 자료로는 기상청의 Automated Surface Observing System (ASOS) 관측소를 통해서 관측된 기온, 강수, 일사 자료를 사용하였으며, 개나리, 벚나무의 개화일과 약 -0.2, 은행나무, 단풍나무의 단풍 절정일과 약 0.3 정도의 상관 계수를 가지는 Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) 식생지수를 사용하여 모델링을 수행하였다. 사용된 모델로는 선형 모델인 다중 회귀 모형과, 비선형 모델인 Random Forest (RF)를 사용하여 모델을 수립하였다. 또한 각 모형으로 추정된 예측 값을 공간 내삽 기법을 이용하여 등치 선도로 2003~2020년의 식물 계절 변화 경향 성을 표현하였다. 향후에 높은 시공간 해상도를 가지는 식생지수를 사용한다면 더 높은 식물 계절 모델링의 정확도를 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.482-496
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• 2023

지난 수십 년간 국내 벼농사 시스템은 규모와 구조 측면에서 많은 변화가 있었으나, 이 시스템의 지속가능성에 대한 연구는 충분히 이뤄지지 않았다. 본 연구에서는 에머지 분석방법을 이용하여, 시스템 생태학의 관점에서 국내 벼농사 시스템의 지속가능성 변화를 분석하고자 했다. 이를 위해서, 2011년, 2016년, 2021년의 국내 벼농사 시스템에 대한 에머지 테이블을 작성하고 에머지 기반 지표 분석을 수행하였다. 에머지 분석 결과, 2011~2021년 동안의 논면적 감소에 따라 벼농사 시스템에 투입된 총 에머지는 10,744E+18 sej year^-1에서 8,342E+18 sej year^-1로 감소했고, 재생가능한 자원의 비율은 1.4% 감소한 것으로 나타났다. 면적당(ha) 투입된 에머지는 2011년 13.13E+15 sej ha^-1 year^-1에서 2021년 11.89E+15 sej ha^-1 year^-1로 감소한 것으로 분석되었고, 질소 비료 사용량 및 노동시간의 감소가 주된 원인이었다. 벼 1 g을 재배하는 데 투입되는 에머지는 2016년과 2021년 사이에 변화가 없었으나(specific emergy: 13.3E+09 sej g^-1), 벼농사 시스템의 지속가능성(emergy sustainability index, ESI)은 2011년부터 2021년까지 계속해서 낮아진 것으로 나타났다(2011년: 0.107, 2016년: 0.088, 2021년: 0.086). 본 연구는 국내 벼농사 시스템의 에머지 투입 구조 및 특징에 대한 정량적인 정보를 제공했다. 이 연구 결과는 국내 벼농사 시스템의 생태적 지속가능성 향상을 위한 방안을 구축하는 데 중요한 자료로 활용될 수 있을 것이다.

• 환경생물
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• 제41권4호
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• pp.400-412
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• 2023

본 연구에서는 과정기반 생지화학모형 중 하나인 BGC-MAN (Biogeochemistry Management) 모형을 남북한에 적용하여 산림생태계의 생산성을 나타내는 지표인 순일차생산성(Net Primary Productivity, NPP)을 평가하였다. 기상자료의 경우에는 우리나라 기상청 기후정보포털의 실측 및 동아시아 시나리오 자료를 병행하여 활용하였다. 식생정보로는 소나무(Pinus densiflora) 및 참나무(Quercus spp.) 임분을 대상으로 우리나라의 광릉 및 설마천 유역과 북한 내 양묘장이 있는 것으로 알려져 있는 사리원, 서흥, 해주, 정주, 원산을 대상지로 선정하였다. 생물리적 정보 중경위도, 고도, 사면 방향 등의 지형정보는 SRTM (Shuttle Radar Topography Mission)의 수치표고모델을 활용하였으며, 토양정보 등의 경우에는 HWSD (Harmonized World Soil Database)의 정보를 활용하였다. 관리 요인의 경우에는 1950년의 한국전쟁으로 인한 남북한 산림파괴와 이후 산림의 재조림 과정을 고려하였다. 1991년부터 2100년까지 모의된 NPP의 전체 평균 값은 5.17 Mg C ha^-1이었으며, 범위는 3.30~8.19Mg C ha^-1로 도출되었다. 또한 기후 시나리오의 변동성이 커짐에 따라서 산림 생산성의 교란이 커졌으며, 소나무 임분의 생장 둔화가 두드러지게 나타났다. 기후변화에 따라 생태계 과정기반 모형의 중요성이 커지는 시점에서 BGC-MAN 모형의 한반도 적용성이 검토되었다. 본 연구의 제한된 자료를 통해서 기후변화에 대한 교란이 산림생태계에 미치는 여러 요인들이 분석된 만큼, 향후 모델링 방법의 보완을 통해 보다 한반도 전역의 정밀한 생태계 변화를 과정기반 모형을 통해 모의할 수 있도록 해야 할 것이다.

• 한국양식학회지
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• 제6권1호
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• pp.13-27
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• 1993

조피볼락의 단백질 요구량을 구명하기 위해 북양어분을 단백질원으로 하여 에너지 함량이 동일하고 단백질 함량이 각각 20, 28, 36, 44, 52 및$62\%$ 되도록 6종의 실험사료를 제조하여 당년생 치어 (평균 체중 8g)와 일년어 (평균 체중 220 g)를 대상으로 사육 실험을 실시하였다. 성장지표인 어체 100g당 일간 증중량, 일간 단백질 축적량 및 일간 에너지 축적량과 사료효율은 어느 것이나 당년생 치어와 일년어 모두 단백질 $44\%$ 사료까지는 직선적으로 증가하였으나, 그 이후에는 사료의 단백질 함량 증가에도 불구하고 증가량이 적거나 오히려 감소하였다. 사료의 단백질 함량에 따른 일간 증중량의 변화로부터 이차 회귀곡선식을 도출하여 조피볼락의 생물학적 최대성장에 필요한 사료중의 단백질 함량을 추정한 결과 당년생 치어는 $56.7\%$, 일년 어는$50.6\%$로 나타났다. 반면, broken line model을 이용하여 구한 단백질 요구량 추정치는 당년생 치어, 일년어 모두 $40\%$였다. 그리고 단백질 및 에너지 축적효율을 최대로 하는 사료의 단백질 함량은 당년생 치어에서는 $36\~44\%$, 일년어에서는 $44\%$ 이하로 나타나 영양소 축적효율 면에서의 조피볼락의 단백질 요구량도 당년생 치어, 일년어 모두 $40\%$에 접근하였다. 따라서, 조피볼락의 적정성장을 유지하고 영양소 축적효율 및 경제적 효율성을 높이는데 필요한 사료중의 단백질 함량은 $40\%$가 적정할 것으로 판단된다. 한편, 일간 단백질 섭취량을 지표로 하여 어체 100g 당 일간 단백질 요구량을 추정한 결과, 이차 회귀곡선식으로부터 구한 단백질 요구량은 당년생 치어 1.34g, 일년어 0.43g이었고, broken line model을 이용하여 구한 단백질 요구량은 당년생 치어 0.99g, 일년어 0.35g이었다.

• KSBB Journal
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• 제25권3호
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• pp.271-276
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• 2010

황기는 국내에서 생산되는 3대 약재의 하나이며 인삼 다음으로 사용량이 많은 약재로서 황기의 성분 연구는 비교적 많이 이루어져 있는 실정이다. 그러나 황기의 주성분에 대한 표준화가 현재 정확히 마련되지 않은 현 실정을 감안하여 황기의 연근별 및 산지별 isoflavonoids의 함량 분석에 대한 연구를 진행하였다. 산지별 5종 황기 (제천, 정선, 영주, 태백, 중국)의 1년 근 및 3년 근 80% EtOH수용액 추출물을 가지고 calycosin 과 formononetin 함량을 측정하였으며, 또한 cellulase, $\beta$-glucanase 및 xylanase가 주성분인 Viscozyme L을 가하여 효소처리한 후, calycosin과 formononetin의 함량을 측정하고 아울러 이들의 배당체 함량도 예측하였다. 추출물의 전체 고형분의 양은 산지별로는 중국산 > 영주산 $\geq$ 정선산 $\geq$ 제천산 $\geq$ 태백산으로 상대적으로 중국산의 고형분의 양이 월등히 많았다. 또한 5종의 산지별 황기는 3년근보다는 1년 근의 고형분의 양이 많음을 알 수 있었다. Calycosin 함량은 효소처리 전에는 3년 근보다 1년 근에서 높았으며, 정선산 $\geq$ 중국산 > 제천산 > 태백산 > 영주산 순이었다. 효소처리 후에는 1년 근보다는 3년 근에서 높은 함량을 나타내었고, 제천산 > 정선산 $\geq$ 중국산 > 태백산 > 영주산으로, 이는 제천산의 경우 calycosin 배당체 성분이 많이 함유되어 있음을 짐작할 수 있었다. 정선산 및 중국산 1년 근의 경우는 효소처리 후에도 calycosin 함량 변화가 미미한 것으로 보아 calycosin 배당체 함량이 낮음을 알 수 있었다. Formononetin 함량은 효소처리 전 후 모두 전반적으로 calycosin에 비해 낮았으며, 정선산과 영주산은 효소처리 후에도 formononetin 함량 변화가 미미한 것으로 보아 formononetin 배당체 함량이 낮음을 알 수 있었다. 산지별로 isoflavonoids의 함량을 보면 제천산이 가장 높았으며, 고형분 함량을 고려한다면 중국산이 상대적으로 높음을 알 수 있었고, 연근별로 isoflavonoids의 함량을 보면 재배 연수가 오래됐다고 해서 이들의 함량이 월등히 높아 지지는 않았다. 지표성분의 결정에 따라 달라질 수 있으나, 본 연구의 지표성분인 isoflavonoids 함량은 산지별로 상당한 차이를 보임으로 황기를 건강기능식품이나 화장품 원료로 이용할 경우 산지 및 연근의 선택이 중요할 수 있음을 시사하였다.

• 식물병연구
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• 제16권3호
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• pp.238-246
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• 2010

2006년 9월 충청북도 농업기술원 내 백미속 약용작물, 큰조롱과 넓은잎 큰조롱 시험포장에서 바이러스병 조사를 수행하였다. 각 시험구별 바이러스 발병률은 20-80%의 범위였으며, 뿌리로 번식한 경우가 종자로 번식한 경우보다 발병률이 두 배 정도로 높았다. 두 약용식물에서는 모자이크, 얼룩, 괴저, 황화, 퇴록반점, 기형 등 매우다양한 바이러스 병징이 관찰되었다. 전자현미경 분석결과 대부분의 시료에서 390-730 nm 길이의 사상형 입자가 관찰되었으며, 바이러스 병징을 보인 시료 중 일부에서는 바이러스 입자가 관찰되지 않은 것도 있었다. 전형적인 모자이크 증상을 보이는 큰조롱 잎을 순화하여 약 430-845 nm 길이의 사상형 입자를 얻을 수 있었다. 순화한 바이러스로부터 분리된 RNA를 이용하여 염기서열 분석을 실시한 결과 포티바이러스속 P3과 외피단백질 유전자의염기서열을 얻을 수 있었으며, BLAST 분석결과 포티바이러스속 바이러스들과 각각 약 26-38%와 62-72% 상동성을 나타내었다. 순화한 바이러스의 SDS-PAGE 분석에서 염기서열 분석으로 예상되는 약 30kDa의 외피단백질을 확인하였다. 7과 21종의 지표식물을 사용한 생물검정에서 Chenopodium quinoa에서 접종엽의 국부병반과 함께 전신적 황화반점 증상을 나타냈으며, 나머지 지표식물에서는 감염되지 않았다. 채집된 큰조롱과 넓은잎 큰조롱시료를 특이 프라이머를 이용한 RT-PCR 방법으로 진단한 결과 병징을 보인 모든 시료에서 양성반응이 나타났으며, 병징을 보이지 않는 7점 중 5점의 시료에서 양성반응을 나타내었다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때 본 바이러스는 포티바이러스속의 새로운 종으로 확인되었으며, 우리나라가 원산지인 큰조롱에서 최초로 발견된 바이러스인 점에서 Keunjorong mosaic virus(KjMV)로 명명하고자 한다.

• 한국식품과학회지
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• 제43권2호
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• pp.243-248
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• 2011

본 연구는 국내 일일 평균 섭취량이 많은 들깻잎을 대상으로 미생물 안전성을 평가하고 미생물에 대한 오염도를 조사하였고, 검출빈도가 높은 S. aureus와 B. cereus의 오염원을 조사하였다. 들깻잎의 미생물 오염도 조사 결과 일반세균수 수준은 4.82 log CFU/g이었다. 대장균군의 오염수준은 0.83-5.33 log CFU/g으로 농가 간 차이가 크게 나타났으며 50% 농가의 들깻잎에서 4.00 log CFU/g 이상 검출되었다. 또한 병원성미생물 분석결과, E. coli는 3%(4/114)의 들깻잎에서 1.00 log CFU/g 이하로 검출되었으며 S. aureus의 경우 검출빈도는 7.9%(9/114)였고 1.6%(2/114)의 들깻잎에서 S. aureus가 2.00 log CFU/g 이상으로 다소 높게 검출되었다. B. cereus는 0-3.81 logCFU/g 수준이었고 검출빈도는 46.5%(53/114)였으며 2곳의 농가에서 3.00 log CFU/g 이상으로 높게 검출되었다. 한편 E. coli O157:H7, Salmonella spp, 그리고 L. monocytogenes는 모두 검출되지 않았다. 또한 들깻잎 생산환경(토양, 수질, 작업자 및 포장대 등)에서 위생지표세균과 S. aureus와 B. cereus를 조사한 결과 일반세균수와 대장균군이 대부분의 시료에서 3.00 log $CFU/100cm^2$ 이상 검출되었고 일부 손, 수확용기 및 포장대에서 대장균군이 4.00 log $CFU/100cm^2$, hand 이상으로 높게 검출되었다. S. aureus는 관개용수, 포장대, 포장비닐, 작업자의 손과 복장에서 검출되었고 검출 수준은 0.33-1.31 log $CFU/100cm^2$이었다. B. cereus의 경우는 다양한 시료에서 빈번하게 검출되었고 특히 앞서 위생지표세균결과에서 오염도가 높았던 수확용기와 포장대에서 최고 5.50 log $CFU/100cm^2$까지 검출되었으며 수확 전 들깻잎보다 수확 후 들깻잎에서 B. cereus 수준이 증가되는 경향을 보였다. 이상의 결과를 통하여 들깻잎의 유해미생물 오염은 생산단계부터 발생되고 있으므로 이러한 유해미생물의 오염을 사전에 관리하는 GAP제도를 도입해야 할 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권8호
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• pp.895-903
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• 2007

매립지를 직접 생태학적으로 모니터링하는 방법을 개발하고자, 매립지 내의 생화학적 반응에 관여하는 세균들과 효소의 양을 정량함과 동시에 지하수 수질인자와 상호 연관성을 조사하여 생태학적 인자와의 연계 이용 가능성을 평가하였다. 이를 위하여 4개의 매립 종료된 비위생 매립지(천안(C), 원주(W), 논산(N), 평택(P) 매립지)에서 계절별로 지하수 시료를 채취하였으며 동시에 16S rDNA 방법을 사용하여 미생물 다양성을 분석하였다. 이를 기반으로, 매립지에서 주로 발견되는 세균과 효소를 대표하는 유전자를 정량하기 위한 특이 프라이머 쌍을 제작하였으며 상관계수에 기초하여 수질인자와 유전자 지표 인자간의 정량적 관련성을 비교하였다. 그 결과 DSR(황환원 세균) gene과 BOD(생화학적 산소요구량)사이의 상관관계는 0.8 이상인데 반해 NSR(질산화 세균-Nitrospira sp.) gene과 질산성 질소는 0.9 이상이었다. 안정화지표(BOD/COD)와 MTOT(메탄 산화 세균), MCR(Methyl coenzyme M reductase), Dde(Dechloromonas denitrificans) gene들은 0.8 이상의 상관관계를 가졌으나 3가 철과 Fli(Ferribacterium limineticm) gene은 0.7로 낮았다. MTOT gene의 경우, BOD/COD과의 관련성이 100%에 가깝게 높았다. 또한, 혐기성 유전자들(nirS-아질산 환훤효소, MCR, Dde, DSR)과 DO 역시 0.8 이상으로 나타나 일반적인 매립지 혐기성 반응들이 DO에 크게 의존함을 보였다. 결론적으로 분자생물학적 조사와 수질인자가 높은 상호연관성이 있었으며 real-time PCR이 전통적인 모니터링 인자들과 동시에 상호 보완적으로 모니터링에 사용됨으로써 매립지안정화 및 주변 영향을 평가하는데 효율적으로 사용 될 수 있음을 알 수 있었다.