• 미생물학회지
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• 제50권4호
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• pp.313-318
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• 2014

최근 지구온난화문제와 화석연료 자원의 부족문제로 인해 지속적이고 친환경적인 미세조류 기반 바이오디젤이 주목받고 있다. 본 연구에서는 돈분 액체비료와 농업용 복합비료가 바이오 디젤 생산을 위한 미세조류 영양원으로 활용될 가능성을 확인해 보았다. 혼합 미세조류 CSS (Chlorella spp., Scenedesmus spp., Stigeoclonium spp.) 배양을 위한 영양원은 돈분 액체비료, 돈분 액체비료와 농업용 복합비료의 혼합, 농업용 복합비료이며, 28일간 Small Scale Raceway Pond (SSRP)에서 옥외배양하였다. 그 결과 혼합 실험구의 바이오매스와 지질 생산성은 각각 0.8g/L, 5.8 mg/L/day로 가장 우수한 바이오매스량과 지질 생산성을 보여주었다. 이 연구를 통해 농업용 복합비료와 돈분 액체비료의 혼합액이 미세조류에 안정적인 영양 공급을 하는 영양원으로 활용될 가능성을 확인하였다. 또한, 미세조류 배양단가와 바이오디젤 생산단가를 낮출 가능성도 탐구하였다.

• 환경생물
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• 제32권1호
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• pp.26-34
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• 2014

에너지 소비의 증가와 화석 연료의 감소로 인해 바이오디젤과 같은 재생 가능한 대체 에너지 자원이 관심을 받고 있다. 미세조류를 이용한 바이오디젤은 기존의 농작물과 경쟁하지 않는 것과 더불어 많은 장점을 갖고 있다. 본 연구에서는 미세조류 배양의 생산 비용 절감과 축산 폐수 처리라는 두 가지 목표를 충족시키지 위해 돈분 액체 비료를 사용하였다. 옥외 배양 시스템(Small Scale Raceway Pond; SSRP)과 희석된 돈분 액체 비료를 이용하여 단일 미세조류 Chlorella sp. JK2, Scenedesmus sp. JK10 과 혼합 토착 미세조류 CSS를 20일 동안 각각 배양하였다. 미세조류 혼합균주인 CSS의 바이오매스 생산과 지질 생산성은 각각 $1.19{\pm}0.09gL^{-1}$, $12.44{\pm}0.38mgL^{-1}day^{-1}$로 단일 종에 비해 2배 이상 높았다. 돈분 액체 비료의 TN, TP의 제거율 역시 혼합 토착 미세조류 CSS에서 93.6%, 98.5%로 단일 종의 이용에 비해 30%이상 높은 제거 효율을 보여주었다. 이를 통해 돈분 액체 비료는 미세조류 배양에 필요한 N과 P를 제공하며, 미세조류를 이용한 SSRP를 통하여 영양염류를 제거할 수 있는 가능성을 확인하였다. 또한 미세조류 배양을 위한 생산 비용의 감소로 경제성 있는 바이오디젤의 생산 가능성을 확인하였다.

• 공업화학
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• 제27권1호
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• pp.1-9
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• 2016

미세조류와 박테리아의 공배양 시스템은 두 미생물종이 공생적 관계가 있다면 한 배양기에서 BOD와 영양염류의 동시 제거가 가능하다. 이때 영양염류는 미세조류의 바이오매스 성분으로 전환된다. 이 총설은 미세조류와 박테리아의 공생적 혼합배양을 이용한 하폐수처리, 특히 질소와 인의 제거에서의 중요성과 최근의 연구동향을 살펴보았다. 미세조류는 광합성을 통해 산소를 발생시키고 박테리아는 이 산소를 전자수용체로 이용하여 유기물의 산화분해에 활용할 수 있다. 호기성 박테리아가 유기물을 산화할 때 발생되는 $CO_2$는 미세조류의 탄소원으로 섭취되어 탄소동화작용에 사용된다. 미세조류와 박테리아의 공배양은 상호 이익이 될 수도 있고 저해가 될 수도 있으므로 지속적인 영양염류 제거를 위해서는 상호 이익이 되는 공생적 관계가 필수적으로 요구된다. 이를 위해서는 하폐수처리에 사용되는 상용적인 두 미생물 종의 선택이 중요하다.

• 생명과학회지
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• 제25권5호
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• pp.568-576
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• 2015

해양 미세조류인 파블로바 비리디스는 빨리 자라며, DHA, EPA와 같은 해양생물을 키우는데 필수적인 영양요소를 축적하는 능력을 가지고 있어 어류와 새우류 치어 사육에 이용되어 왔다. 본 연구에서는 파블로바 비리디스와이 미세조류의 표면에 붙어서는 세균과의 공생적 상호작용을 연구하였다. 무균의 파블로바 비리디스 균주는 항생제 혼합액을 포함하는 액체배지에 반복 배양함으로써 얻어졌다. 무균상태는 항생제를 포함하지 않는 배지에 3번 계대배양한 후 확인하였다. 무균상태의 조류는 이 조류로부터 분리되었으며, 임의로 I1–I5로 명명한 세균과 혼합배양하면서 조류의 성장 촉진 효과를 조사하였다. 모든 세균이 파블로바 비리디스의 생장을 촉진하였으며, 그 중 I3로 명명한 세균이 5가지 세균 중 가장 효과가 좋았다. 혼합배양 상태에서 파블로바 비리디스의 세포 수는 대조구에 비하여 유의하게 많았다. I3의 16S rRNA 유전자에 대한 염기서열 분석 결과 시트로박터 종의 그것과 97%의 염기서열 상동성을 보였다. I3을 파블로바 비리디스와 혼합배양할 경우 I3의 성장도 유의하게 증가하였으며, 이것은 조류와 그 표면에 부착하여 살아가는 세균들 사이에 공생관계가 존재한다는 것을 제시한다. 미세조류와 세균과의 공생관계는 전자현미경적 관찰을 이용하여 확인하였다.

• 상하수도학회지
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• 제27권1호
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• pp.69-76
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• 2013

Specific growth rate and removal rate of nitrogen and phosphorus of Chlorella sorokiniana, Chlorella vulgaris, Senedesmus dimorphus those are able to metabolite mixotrophically and have high nitrogen and phosphorus removal capacity were examined. Based on the results, one microalgae was selected and conducted experiments to identify the operating factors such as pH and aeration rate. The specific growth rate and phosphorus removal rate of C. sorokiniana significantly presented as $0.29day^{-1}$ and 1.65 mg-P/L/day, while the nitrogen removal rate was high as 12.7 mg-N/L with C. vulgaris. C. sorokiniana was chosen for appropriate microalgae to applying for wastewater treatment system and was cultured in pH ranged 3 to 11. High specific growth rate and removal rate of nitrogen and phosphorus were shown at pH 7 as $0.71day^{-1}$, 7.61 mg-N/L/day, and 1.24 mg-P/L/day, respectively. The specific growth rate examined with aeration rate between 0 and 2 vvm (vol/vol-min) highly presented as $1.2day^{-1}$ with 1.5 ~ 2 vvm, while the nitrogen removal rate was elevated with 0.5 vvm as 9.43 mg-N/L/day.

• 한국패류학회지
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• 제28권2호
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• pp.137-143
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• 2012

큰가리비 치패의 대체 먹이원을 개발하기 위해 각기 다른 먹이원을 공급하여 성장, 생존율 및 체내 조성을 조사하였다. 생존율은 PTE + PHY 실험구에서 90.0%로 가장 높게 나타났다. 각장과 각고는 PHY에서 가장 높게 나타났으나 PTE +PHY 실험구와의 유의적인 차이는 없었다. 반면, PTE와 OTE 단독구는 유의적으로 가장 낮게 나타났다. 한편, 각폭 및 전중량도 동일한 경향을 보여 PHY 단독 실험구와 PTE+PHY 혼합 실험구에서 유의적으로 가장 높게 나타난 반면 PTE와 OTE 단독구는 가장 낮은 값을 보였다. 한편, 체내 지방산 분석에서 DHA 함량은 기존 먹이인 미세조류 단독 실험구 (PHY) 와 경제적인 먹이원인 INS 실험구에 비해 지질강화원인 PTE와 OTE가 혼합된 실험구에서 더욱 높은 것으로 나타났으며, 이러한 높은 값에 기인하여 n-3 PUFA도 높았다. 또한, 총 단백질 함량은 주요 단백질원인 PHY와 INS가 들어간 실험구가 55.5-65.2%의 함량을 보인반면 지질영양강화원만 들어간 PTE, OTE 단독 실험구는 각각 44.8%, 47.0%로 가장 낮은 함량을 나타내었다. 필수아미노산 함량도 동일한 경향을 보여 단순 지질강화원 실험구에서는 낮았다. 한편, 체내 핵산 분석에서 RNA 값은 PHY 단독 실험구와 PTE+PHY 혼합구에서 0.76으로 가장 높게 나타났으나 PTE, OTE 단독구는 각각 0.35, 0.32로 가장 낮게 나타났다. DNA 값도 PHY 단독 실험구와 PTE + PHY 혼합구에서 3.95으로 가장 높게 나타난 반면 PTE, OTE 단독구는 유의적으로 가장 낮았다. 이러한 경향에 의해 RNA/DNA ratio 값도 PHY와 INS가 들어간 단독구와 몇몇 혼합구가 PTE와 OTE 단독구 보다 높았다. 이상의 결과를 통해서 미세조류 단독 공급구인 PHY에 PTE를 혼합해 준 PTE+PHY 혼합 공급구는 큰가리비 치패의 성장, 생존율 및 체내 조성을 향상시켜 주는 것으로 나타났다. 본 실험을 통해 새롭게 대체 개발된 PTE+PHY 혼합구는 이매패류 양식에서 차지하는 미세조류 생산비용의 절감 효과를 기대해 볼 수 있는 것으로 경제적인 측면에서 매우 유용한 결과라 할 수 있다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제34권7호
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• pp.1052-1058
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• 2005

미세조류(microalgae)인 Schizochytrium sp.로부터 유래된 조류유(250 g)와 식물성 유지인 대두유(250 g)의 혼합 유지를 기질로 하고, sn-1,3 위치에 특이적으로 작용하는 Lipozyme RM IM(Rhizomucor miehei, EC 3.1.1.3)을 이용한 interesterification에 의해 회분식 반응기$(65^{\circ}C,\;300 rpm,\;15hr)$에서 재구성 지질을 합성하였다. 합성 된 재구성 지질의 주요 지방산 조성은 DHA$(15.7\;mol\%)$와 linoleic acid$(31.1\;mol\%)$, palmitic acid$(20.2\;mol\%)$, oleic acid$(13.5\;mol\%)$ 및 $EPA(6.6\;mol\%)$로 분석되었으며, linoleic aicd와 DHA가 sn-2 위치에서 높은 함량을 차지하였다. Normal-phase HPLC 분석결과 재구성지질은 $87.1\;area\%$의 TAG와 $12.1\;area\%$의 DAG 형태와 같은 중성지질로 구성되어 있었다. Reversed-phase HPLC 분석 결과 재구성 지질의 $PN=20\~22(10.3\;area\%),\;PN=24\~32(53.1\;area\%)$ 및 $PN=36\~48(36.6\;area\%)$ peaks내에 각각 PN=20, PN=22, PN=28, PN=30, PN=34, PN=38, PN=42를 가지고 재구성 지 질 함량의 약 $50.5\;area\%$를 차지하며 반응기질과 구별된 새로운 peaks가 합성에 의해 생성되었음을 확인하였다 재구성지질의 요오드가는 고도의 불포화도를 가지는 조류유(274.0)보다 약 $25\%$ 낮아진 206.7을 나타내었으며, 분자량을 설명하는 비누화 값이 183.8, 산가는 반응기질과 같은 0.3 이하의 측정값을 나타내었다. 재구성지질의 Hunter color $L^{\ast}(\pm\;lightness/darkness)$ 값은 13.8로 측정되었으며, $b^{\ast}(\pm,\;yellowness/blueness)$ 값은 13.8로 측정되었으며, $b^{\ast}(\pm,\;yellowness/blueness)$ 값은 반응기질보다 유의적으로 가장 높은 55.1을 나타내었다(p<0.05).

• 환경생물
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• 제40권1호
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• pp.54-69
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• 2022

동해 연근해 해역에서 식물플랑크톤 군집의 분포 특성을 파악하기 위해 2018년부터 2020년까지 계절적으로 13개 정점을 대상으로 조사를 실시하였다. 그 결과 동계에는 규조류인 Chaetoceros curvisetus가 최우점종으로 출현하고 있었으며, 동계를 제외한 전 계절에에 미동정 미소편모조류가 우점하는 것으로 나타났다. 식물플랑크톤의 크기별 구성에서도 연간 계절별 평균 범위는 소형 20.6~26.2%, 미소 27.1~35.9%와 초미소 40.8~49.9%를 나타내었다. 성층이 형성되는 시기인 춘계, 하계 및 추계 표층 혼합층 내에서 미소와 초미소식물플랑크톤의 구성비가 높았다. 특히, 하계 표층 수온 상승이 예년에 비해 높아짐에 따라 수괴 안정도는 증가하고 있었으며 이로 인하여 성층이 강화됨에 따라 저층으로부터 표층으로의 영양염 유입이 감소하여 표층 혼합층 내 미소와 초미소식물플랑크톤의 구성비가 77.9%로 가장 높은 특징을 나타내었다. 동해 연근해 해역의 식물플랑크톤 군집의 크기 구조는 상당히 소형화가 진행되었으며, 이로 인하여 복잡한 미세먹이망 구조를 형성하며 상위 소비자 단계로의 총 탄소량 전달을 낮춰 전체적인 생산력은 낮아질 것으로 판단된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제21권1호
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• pp.24-35
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• 2016

2014년 울산만 내, 외측 해역에서 해양환경의 계절 변화가 식물플랑크톤 군집의 공간 분포에 미치는 영향을 파악하였다. 울산만을 태화강 하구에 위치한 내측과 외양 영향을 강하게 받는 외측으로 나누어, 내측과 외측의 환경 차이를 t-test로 검증하였다. 수온은 동계(t = -5.833, p < 0.01)와 추계(p > 0.05)에는 외측이 높았고, 춘계(t = 4.247, p < 0.01)와 하계(t = 2.876, p < 0.05)에는 내측이 높았다. 염분은 추계를 제외한 모든 계절에 내측에서 외측보다 유의하게 낮았다(p < 0.01). 동계에는 수층 혼합에 의해 전 수층에서 영양염 농도가 높았고, 하계에는 담수 유입으로 내측 표층에서 현저하게 높았다. 크기 분획된 Chl. a 양은 $20{\mu}m$보다 작은 크기의 nano, pico식물플랑크톤의 양이 많았다. 극미소 식물플랑크톤은 영양염 농도가 낮은 외양 환경에서 적응력이 높은데 이러한 결과는 조사해역이 외양의 영향을 강하게 받고 있음을 시사한다. 춘계와 하계에는 내측 정점을 중심으로 유글레나류 Eutreptiella gymnastica의 밀도가 특이적으로 높았다. 이는 강우 후 많은 담수가 유입되어 저염분 환경이 조성되고 DIN (nitrate+nitrite, ammonium)이 대량 공급되었기 때문이다. 하계에는 태화강으로부터 다량의 담수가 공급되어 담수미세 남조류 Oscillatoria sp., Microcystis sp.가 내측 정점(1-5)을 중심으로 높은 밀도로 출현하였다. 추계와 동계에는 규조류와 은편모류가 우점하였다. 높은 현존량을 보인 중심 규조류Chaetoceros 속은 성층 약화로 저층에서 공급되는 영양염류의 영향을 받아 빠르게 성장하였고, 은편모조류는 다른 식물플랑크톤의 상대적인 성장 둔화로 기회적으로 우점하였다. 결과적으로 울산만은 강우기인 춘계와 하계에 태화강의 영향을 강하게 받아 내측 정점을 중심으로 저염분, 고영양염 환경이 유지되었고, 추계와 동계에는 만 외측 외양수의 영향을 크게 받았으며, 식물플랑크톤 군집은 크게 이 두가지 환경요인에 의해 계절적으로 제어되는 것으로 판단되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제48권3호
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• pp.337-343
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• 2020

Haematococcus sp.를 대상으로 mixotroph 형태에서 배양을 위한 배지 최적화 연구를 수행하였다. 기본 배지로는 modified MS 배지가 적절했으며, 탄소원으로는 glucose가, 그리고 농도는 10 g/l가 적합하였다. 질소원으로는 KNO₃를 선정하였으며, 농도는 1.9 g/l이 최적이었다. 최적의 배지조건에서 Haematococcus sp.를 초기 접종량(0.18 g/l)로 접종하여 14일 후에 5.58 ± 0.25 g/l로 성장하였으며, 이는 건조 세포중량 기준으로 약 31배의 성장한 것이다. 이때 생성된 클로로필은 172.16 ± 7.79 mg/l였으며, 카로티노이드는 42.33 ± 1.91 mg/l이었다. 본 연구의 결과는 추후 미세조류 대량 배양과 대사산물의 생산에 이용가능한 기초자료가 될 수 있을 것이라 판단된다.