• 제목/요약/키워드: 한천

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제주하천 특성 고려 GIS 기반 홍수범람위험도 자동화 알로리즘 (An Automated Flood Risk Mapping Algorithm using GIS-based Techniques considering Characteristics of Jeju streams)

  • 김동수;김태은;손근수;유호준
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2015년도 학술발표회
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    • pp.634-634
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    • 2015

  • 최근 국지성 호우와 잦은 태풍으로 인한 돌발홍수가 빈번하게 발생하여 도심지에서의 호안유실과 범람으로 많은 외수침수의 피해가 발생하고 있다. 또한 기후변화에 따른 강우량의 증가와 집중호우로 인한 홍수 피해는 지속적으로 증가할 것으로 예상됨에 따라 대하천 유역을 중심으로 홍수범람예측 연구가 활발히 진행되고 있지만 대하천을 제외한 지방 중소하천의 연구가 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 지방 중소하천 중 태풍과 집중호우의 영향이 많은 제주지역의 주요 하천 중의 하나인 한천 유역을 테스트베드로 선정하여 연구를 진행하였다. 한천은 강우 시에만 유출이 발생하는 건천으로, 집중호우 시 암반하상 조건, 복개, 교각 등으로 수위가 국부적으로 급격히 상승하는 경우가 있었다. 그리고 한천 하류부에는 도심이 위치하고 있어 돌발홍수 발생 시 막대한 피해가 발생한다. 이에 따라 홍수 피해를 줄이기 위한 제도화, 정책결정 등의 구조적 해결방안과 홍수 피해의 규모와 원인을 분석하는 비구조적 해결방안에 대한 연구가 시급하다. 따라서 본 연구에서는 홍수범람 등으로 인한 홍수 피해규모를 산정하여 각 정부부처 및 유관기관, 지자체에서 빠른 정책결정을 내릴 수 있는 자료를 제공하는 목적으로 제주도의 특성을 고려한 홍수범람위험도 산정 알고리즘을 개발하고자 한다. 본 연구에서는 제주 한천유역의 단면 자료와 빈도별 홍수량 자료를 이용하여 HEC-RAS 모형으로 수리학적 흐름특성 모의를 실사하였다. 모의된 결과를 바탕으로 ArcGIS 소프트웨어인 ESRI사의 ArcMap을 이용하여 빈도별 홍수위 자료와 제주지역 수치표고모형 자료를 활용한 빈도별 홍수범람지도를 산정하고, 좌안과 우안의 제방고로부터 위험도를 산정하여 홍수범람위험도를 각각 구축하였다. 구축된 결과를 이용하여 분석하고자하는 해당 빈도의 홍수위와 홍수량이 발생할 때의 피해지역을 예측하였으며, 예측된 지역과 제주시의 공시지가 자료를 중첩하여 피해지역에 대한 피해액을 산정하였다. 본 연구의 알고리즘을 적용한 2007년 태풍 '나리' 사상의 경우와 비교한 결과, '나리' 사상의 침수 흔적도와 유사한 홍수범람지도를 획득 할 수 있었으며, 모의된 유역의 하천 복개구간을 중심으로 홍수범람이 발생한다는 점과 우안보다 좌안에서의 홍수범람위험도와 피해액이 더 크게 나타난 점 등의 홍수범람 특성을 파악할 수 있었다. 본 연구에서 제시된 기법을 이용할 경우, 홍수에 의한 취약지에 대한 제방 설계 강화, 하천의 보수 정비 등 정책적 결정에 사용될 수 있을 것이며, 실시간 자료제공, 재해정보시스템 등에 적용하여 홍수범람 피해를 줄일 수 있는 기반기술이 될 것으로 사료된다.

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Agarase를 생산하는 Pseudoalteromonas sp. JH-1의 분리·동정 및 agarase의 특성 연구 (Isolation of a Pseudoalteromonas sp. JH-1 Producing Agarase and Characterization of its Agarase)

  • 이동근;김주희;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.496-501
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    • 2021

  • 본 연구에서는 해양 한천 분해 세균인 Pseudoalteromonas sp. JH-1을 분리하여 그 성장과 agarase 특성을 조사하였다. 부산 기장군 용궁사 앞바다에서 해수를 채취하여 Marine agar media로 한천 분해 세균을 분리하여 배양하였다. 순수하게 분리된 박테리아는 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통해 Pseudoalteromonas sp. JH-1로 명명하였다. 세포외 분비 효소를 Pseudoalteromonas sp. JH-1의 배양 배지에서 얻었으며 agarase의 특성 파악에 사용하였다. Agarase는 50℃와 pH 6.0의 20 mM Tris-HCl 완충액에서 116.6 U/l의 최대 활성을 보였다. 20, 30, 40, 50, 60, 70℃에서 상대활성은 각각 31, 60, 94, 100, 45 및 31%였다. pH 4, 5, 6, 7, 8, 9에서 상대활성은 각각 49, 85, 100, 87, 81 및 67%였다. Agarase는 20, 30, 40℃에서 2시간 동안 열처리 후 85% 이상의 잔류 활성을 보였고, 50℃에서 2시간 동안 노출 후에도 82% 이상의 잔류 활성을 보였다. Zymogram 분석으로 Pseudoalteromonas sp. JH-1이 55 및 97 kDa의 agarase를 생성하는 것을 확인하였다. Agarase는 두 가지 종류가 있고 한천을 기질로 α-agarase 또는 β-agarase가 작용하여 만들어지는 한천올리고당과 네오한천올리고당은 항산화, 항종양, 피부 미백, 대식세포 활성화 및 prebiotics 효과가 있으므로 Pseudoalteromonas sp. JH-1와 그의 agarase에 대한 연구는 의미가 있을 것이다.

  • https://doi.org/10.5352/JLS.2021.31.5.496 인용 PDF KSCI HTML

해양세균 Agarivorans sp. BK-1의 분리 및 β-아가라제의 특성 규명 (Characterization of Agarase from a Marine Bacterium Agarivorans sp. BK-1)

  • 안병기;민경철;이동근;김안드레;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제29권11호
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    • pp.1173-1178
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    • 2019

  • 본 연구에서는 agarose를 분해하는 세균을 분리하고 한천분해효소의 특성을 조사하였다. 한천분해세균인 BK-1은 부산광역시 수영구 광안리해수욕장에서 채취한 바닷물-시료에서 Marine agar 2216 평판배지를 이용하여 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통해 Agarivorans sp. BK-1으로 명명하였다. 세포 외 agarase는 Agarivorans sp. BK-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 효소의 특성을 조사하였다. Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 40, 50, 60 및 $70^{\circ}C$에서 각각 67, 93, 97, 100, 58, 52%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 59, 100, 95, 91%의 활성을 나타내었다. 세포 외 agarase는 $50^{\circ}C$에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대의 활성을 보였다. 이 agarase는 20, 30, $40^{\circ}C$에서 2시간 동안 열처리하여도 90% 이상의 잔존활성을 보였다. 또한, $50^{\circ}C$에서 2시간 동안 노출된 후에도 56%의 잔존활성을 보였다. 60과 $70^{\circ}C$에서 30분 동안 노출된 후에는 효소활성 대부분이 사라졌다. Zymogram 분석을 통하여 Agarivorans sp. BK-1 균주가 약 110, 90, 55 kDa 크기의 한천분해효소들을 생산하는 것을 확인할 수 있었다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. BK-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarobiose (46.8%), neoagarotetraose (39.7%) 및 neoagarohexaose (13.5%)를 생성하는 것으로 보아 ${\beta}$-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. BK-1가 생산하는 ${\beta}$-agarase는 보습효과, 세균성장 억제, 미백효과, 식품, 화장품 및 전분노화 방지 등의 기능을 가지는 네오한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

  • https://doi.org/10.5352/JLS.2019.29.11.1173 인용 PDF KSCI HTML

한천분해세균 Agarivorans sp. JS-1의 분리 및 β-아가라제의 특성 규명 (Isolation of Agarivorans sp. JS-1 and Characterization of Its β-Agarase)

  • 김진선;이동근;여고운;박민주;이상현
    • 생명과학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.357-362
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    • 2023

  • 본 연구에서는 해양 한천분해세균 Agarivorans sp. JS-1과 해당균주의 agarase 특성을 조사하였다. 한천분해세균인 Agarivorans sp. JS-1은 경상남도 창원시 소죽도에서 채취한 해수를 이용하여 Marine agar 2216배지에서 분리하였다. 분리된 균은 16S rRNA 유전자 염기서열분석을 통하여 Agarivorans 속 세균과 99% 일치하여 Agarivorans sp. JS-1으로 명명하였다. 세포외로 분비되는 agarase는 Agarivorans sp. JS-1 균주 배양액에서 획득하였으며, 이를 이용하여 특성 조사를 하였다. Agarivorans sp. JS-1 균주의 한천분해효소는 20, 30, 35, 40, 45, 50, 55 및 60℃에서 각각 70, 74, 78, 83, 87, 100, 74, 66%의 상대활성을 나타냈으며, pH 5, 6, 7, 8에서는 91, 100, 90, 89%의 활성을 나타내었다. 세포외 agarase는 50℃에서 pH 6.0인 20 mM Tris-HCl 완충용액을 사용하였을 때 최대(207 U/l)의 활성을 보였다. 20, 30, 50℃에서 30분간 열처리하면 잔존활성이 각각 90%, 70%, 50% 이상이었다. 55℃ 이상에서는 30분 동안 열처리하면 잔존활성이 50% 미만이었다. 20, 30, 35, 40 및 45℃에서 2시간 열처리 후의 잔존활성은 각각 80, 68, 65, 63 및 57%였다. TLC 분석 결과, Agarivorans sp. JS-1 균주의 한천분해효소는 네오한천올리고당인 neoagarohexaose (20.6%), neoagarotetraose (58.5%)및 neoagarobiose (20.9%)를 생성하는 것으로 보아 β-agarase로 확인되었다. 따라서 Agarivorans sp. JS-1 가 생산하는 β-agarase는 전분노화 방지, 미백효과, 보습효과 및 세균생장 억제 등의 기능을 가지는 한천올리고당의 생산에 유용할 것으로 판단된다.

  • https://doi.org/10.5352/JLS.2023.33.4.357 인용 PDF HTML