• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.381-388
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• 2003

The fertility of stream water in major streams of the Lake Shihwa Watershed was compared using water analyses and algal growth potential test (AGPT) in typical drought seasons from December 2001 to April 2002, The water quality varied considerably depending on streams. These streams were very rich in inorganic nutrients that the nutrient levels and characteristics of each stream could be easily determined. Through AGPT, 63.6% of growth was observed in the average values of each stream, with non-growth accounting for 36.4%. AGPT results showed that 40.9% of the 22 stations were in hypertrophic condition and 54.5% in eutrophic condition. AGPT values were significantly correlated with TIN, $NH_4$, and SRP (p <0.001); compared to other nutrients, however, they were more related to SRP and $NH_4$. Moreover, the values increased with high concentration of N and P and low N/P ratios. Nonetheless, the values were more dependent on P concentration than N concentration. This suggests that the effect of P on the water quality of lake situated in downstream may serve as a potential indicator of phytoplankton development. Depending on the drainage pattern of streams, the wastewaters of wastewater treatment plant (WwTP) and untreated wastewater (UTW) were found to have 53.4% and 46.6%, respevtively, of TIN, 51.9% and 48.1% of $NH_4$, 62.9% and 37.1% of $NO_3$, 62.6% and 37.4% of SRP, and 44.1% and 55.9% of SRSi. The AGPT value was 51.1% in WwTP wastewater and 48.9% in UTW wastewater, the concentration of WwTP wastewater was slightly higher. For untreated wastewaters flowing into the constructed wetland and into the lake, TIN accounts for 43.0% and 57.0%, respectively, of nitrogen components, $NH_4$ 44.4% and 55.6%, $NO_3$ 39.6% and 60.4%, SRP 53.5% and 46.5%, and SRSi 52.3% and 47.7%, respectively. The AGPT value was 58.0% in the constructed wetland and 42.0% in Lake Shihwa; the concentration in streams flowing into the wetland was slightly higher. Therefore, Persistent and large development of phytoplankton in Lake Shihwa cannot be prevented unless a measure tophytoplankton control is implemented. This is because the concentration of nutrients in specific streams flowing into the lake is very high, even though the inflow of water is low.

• 생태와환경
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• 제46권4호
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• pp.581-587
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• 2013

국내 주요 강 생태계 (한강, 금강, 영산강, 섬진강)에서 지난 2004년부터 2008년까지 총 동물플랑크톤의 탄소(C), 질소(N) 및 인(P) 함량에 대해 평가하였다. 동물플랑크톤의 건중량 당 C, N P-함량은 강 시스템별로 변화가 뚜렷하였다. 조사지점별 평균 C, N, 그리고 P-함량의 범위는 $70{\sim}620mgC\;mg^{-1}$ D.W., $7.1{\sim}85.5{\mu}gN\;mg^{-1}$ D.W. 그리고 $2.5{\sim}7.4{\mu}gP\;mg^{-1}$ D.W.인 것으로 파악되었다. 평균 탄소: 질소: 인 비율은 지점별 상이한 차이를 보였으며 전 지점의 평균은 200 : 29 : 1인 것으로 파악되었다. 전 조사지점에서의 동물플랑크톤 군집의 탄소: 인 그리고 질소: 인 비율의 범위는 각 각 38에서 392 : 1과 4에서 65 : 1이었다. 자가조직화지도(SOM)을 활용한 평면상 지점들의 배치 양상과 화학양론 자료들 간의 주요그룹 분석 결과 크게 세 클러스터로 구분되었다. 클러스터링 결과 동물플랑크톤의 C, N, P-함량은 공간적 이질성에 의해 영향을 받았으며, 화학량론 자료는 강 생태계의 환경 특성 해석에 활용성이 높은 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제15권1호
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• pp.152-159
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• 2005

본 연구에서는 생명과학분야의 연구활동 활성화에 기여코자 생명과학 분야의 연구비 지원 추이와 현황을 파악하여 생명과학분야 연구활동 활성화를 위한 방향을 제시하고자 과학재단 연구비 수혜자를 중심으로 자료를 분석하였다. 생명과학 분야에서는 개인단위보다는 집단 및 그룹단위 형태의 연구에 더 많은 연구비가 투자되고 있는 것으로 조사되었으며, 생명과학 분야의 단위과제당 연구비 수준은 전체 이공계의 연구비 수준에 비교해서 상대적으로 약간 낮은 수준$(2003년,\;88.0\%)$이었다. 각 세부분야별로 연구비지원액 및 지원과 제수를 기준으로 살펴볼 때, 기초의약학 분야의 약진이 두드러진 반면에 농수산 및 생물분야는 감소추세인 것으로 나타났다. 생명과학 분야의 연구활동 활성화를 위해서는 중 $\cdot$장기 연구전략계획 수립, 생명과학전문인력 DB구축과 타 분야 연구진 또는 생명과학 세부분야간의 연계 활용, 전략적 연구지원 분야의 도출 및 절정 연구지원단가 산출, 생명과학 기초연구 특별프로그램 개발, 학회 내 정책기획 분과 신설, 평가문화의 개선 및 생명과학 연구활동의 계량적 성과 지표 개발 등에 따르는 본 분야의 연구지원을 위한 시스템의 구축과 활용이 필요하다.

• 환경생물
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• 제34권2호
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• pp.107-115
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• 2016

전 세계적으로 원자력 발전소는 442기가 가동 중이며, 62기가 충원될 예정이다. 원자력 발전소의 증가에 따라 방사성 폐기물 유출에 대한 위험성도 증가하였다. 이러한 이유 때문에, 방사성 폐기물의 처리는 인간, 동물, 식물을 포함하는 자연 생태계를 보전하는 관점에서 중요하다. 또한, 방사성 폐기물 유출은 그 지역뿐만 아니라 전 세계적으로 심각한 문제를 야기한다. 본 연구는 입체 배양세포에 방사성 핵종원소(세슘, 스트론튬, 코발트)를 처리하였고 이에 대한 영향력을 확인하였다. 입체 배양 구조체는 아가로오스 하이드로겔을 이용하여 제작했으며 암세포 및 정상세포 (HeLa, HepG2, COS-7)를 사용하여 입체 배양을 실시 하였다. 입체 형태로 세포를 배양한 후 세슘, 스트론튬, 코발트 농도 변화에 따라 세포 생존능력을 분석하였다. 이때 입체 배양세포에서 생존능력이 단층 배양세포 보다 최대 42% 우수한 것을 확인하였다. 입체 배양구조체는 세포가 형태 및 생리학적으로 in vivo환경인 조직과 비슷하게 배양을 가능하게 하였다. 따라서, 입체 배양구조체는 기존의 단층 배양 한계점인 in vivo 환경에 적용시킬 수 없다는 한계를 극복하였다. 본 입체 배양 기술이 중금속 독성평가 및 단시간 내에 다수의 물질 분석을 수행하는 고속 대량 스크리닝 기술에 활용될 것으로 기대한다.

• Interdisciplinary Bio Central
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• 제1권3호
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• pp.9.1-9.6
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• 2009

Introduction: In the mass spectrometry-based proteomics, biological samples are analyzed to identify proteins by mass spectrometer and database search. Database search is the process to select the best matches to the experimental mass spectra among the amino acid sequence database and we identify the protein as the matched sequence. The match score is defined to find the matches from the database and declare the highest scored hit as the most probable protein. According to the score definition, search result varies. In this study, the difference among search results of different search engines or different databases was investigated, in order to suggest a better way to identify more proteins with higher reliability. Materials and Methods: The protein extract of human mesenchymal stem cell was separated by several bands by one-dimensional electrophorysis. One-dimensional gel was excised one by one, digested by trypsin and analyzed by a mass spectrometer, FT LTQ. The tandem mass (MS/MS) spectra of peptide ions were applied to the database search of X!Tandem, Mascot and Sequest search engines with IPI human database and SwissProt database. The search result was filtered by several threshold probability values of the Trans-Proteomic Pipeline (TPP) of the Institute for Systems Biology. The analysis of the output which was generated from TPP was performed. Results and Discussion: For each MS/MS spectrum, the peptide sequences which were identified from different conditions such as search engines, threshold probability, and sequence database were compared. The main difference of peptide identification at high threshold probability was caused by not the difference of sequence database but the difference of the score. As the threshold probability decreases, the missed peptides appeared. Conversely, in the extremely high threshold level, we missed many true assignments. Conclusion and Prospects: The different identification result of the search engines was mainly caused by the different scoring algorithms. Usually in proteomics high-scored peptides are selected and low-scored peptides are discarded. Many of them are true negatives. By integrating the search results from different parameter and different search engines, the protein identification process can be improved.

• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.1-10
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• 2020

본 연구는 훼손된 하천 수생태계의 훼손원인을 식별하고 그 전이 과정을 규명하기 위해 수생태계 훼손원인 진단체계를 구축하고 정책적 활용 가능성을 보고자 하였다. 수생태계 현황 조사 및 건강성 평가결과는 하천의 훼손에 대한 전반적인 상황을 알 수 있어 하천 복원 및 관리의 판단 근거로 사용된다. 그러나 하천이 훼손된 원인이나 훼손이 발생하게 된 전이 과정을 고려하지 못한다는 한계를 가진다. 따라서 본 연구에서는 과학적이고 체계적인 진단체계를 제안하여 훼손원인과 그 전이 과정을 규명하였다. 미국, 호주, 유럽의 사례를 분석하여 우리나라에 맞는 진단체계를 제안하였다. 총 8단계로 구성되며, 기초자료 조사, 하천 수생태계 훼손 판단, 훼손 구간 설정, 훼손 유형화 및 잠재적 훼손원인 도출, 본 조사, 주훼손원인 진단 및 최적 훼손 모델 도출, 종합분석 및 하천 복원방안으로 이루어져 있다. 이러한 진단체계는 하천 생태계의 복잡하고 다양한 특성을 고려하여 훼손원인을 파악할 수 있으며 하천 복원 및 관리 방안을 제시하여 효율적인 의사결정을 지원할 수 있다.

• 한국습지학회지
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• 제19권3호
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• pp.271-278
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• 2017

최근 비점오염물질 처리를 위하여 저영향개발(low impact development) 기술이 적용되고 있으며, 레인가든 기술은 생물학적 및 물리화학적 처리에 의하여 비점오염물질 저감에 기여하기에 광범위하게 적용되고 있는 LID 기술 중 하나이다. 그러나 유지관리를 지속적으로 수행하지 않아 시설 내 막힘 현상 등의 문제가 발생한다. 따라서 본 연구는 효율적인 물수지 및 오염물질 저감을 위해 레인가든 기술의 구성 요소 배치의 개발 및 평가를 위하여 수행하였으며, 서로 다른 2개의 하이브리드 레인가든 시스템 구축을 통하여 시스템의 최적화된 설계 및 구성요소의 배열을 도출하였다. 분석 결과, 시스템의 구성요소를 직렬로 배열 시 저감량은 유출량의 경우 96%, 오염물질 중 입자상 물질은 99%, 유기물질은 93% 및 중금속은 95%로 나타났다. 반면 시스템이 병렬로 배열 될 시, 유출량은 65% 저감되었으며, 평균 오염물질 저감효율은 TSS는 94%, 영양물질은 80% 및 중금속은 85%으로 평가되었다. 또한, 시스템의 구성요소가 비점오염물질 저감에는 침전, 침투도랑 및 식재부의 순서가 중요한 영향인자로 나타났다. 향후 레인가든 시스템 개발 시 최적화 설계 인자로 활용 가능할 것으로 기대된다.

• 한국환경농학회지
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• 제26권4호
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• pp.300-305
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• 2007

고랭지 밭토양의 동계 피복작물재배에 따른 밭토양의 지력증진과 증수효과를 분석하기 위하여 고랭지의 주요 재배작물인 감자와 배추를 대상으로 고랭지 농업지대에 적합한 동계 피복작물을 선발하고, 피복작물재배가 토양의 물리-화학적 특성 변화에 미치는 영향, 고랭지 작물의 생산성 및 병해발생 정도를 작부체계와 연계하여 비교 검토하였다. 고랭지에서 월동성이 가장 우수한 피복작물은 17개 시험초종 중 호밀이었으며, 호밀의 적정 파종기는8월 하순부터 9월 하순으로 10월 상순 서리가 내리기 이전까지는 파종하여야 할 것으로 판단되며, 토양의 물리-화학성은 윤작과 동계 호밀재배로 토양 공극 및 유기물 함량이 증가하는 경향으로 윤작보다 동계호밀재배에 의한 토양 물리성 개선 및 토양 화학성분의 함량증가가 현저하였다. 고랭지 감자와 배추에 대하여 매년 윤작으로 작부체계를 검토한 결과 동계호밀재배는 나지에 비하여 작부체계와 관계없이 수량은 $6{\sim}8%$증가하였다. 동계 호밀재배에 의한 토양관리 방법은 토양유실 방지효과와 더불어 감자의 수확량 증대, 감자의 병해 발생률을 감소시키므로 우량 씨감자 생산을 위한 새로운 농업기술로 적용되어야 할 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제17권2호
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• pp.129-138
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• 1999

난분해성 유기화합물의 일종인 염화 방향족화합물은 냉각제, 소화제, 페인트, 용매, 플라스틱류, 유압제, 제초제, 농약, 그리고 화학합성에 필요한 전구물질 등에 널리 사용된다. 이들은 친지질 특성을 가지므로 생물체의 세포막에 쉽게 흡착되며 먹이사슬에 의한 생물학적 농축과정을 통해 인간을 포함하는 각종 생물체에 축적된다. 그 결과 생물체의 세포막 구조가 변화되고 기능이 저해될 뿐더러 암과 돌연변이를 유발하고 $\ulcorner$환경호르몬$\lrcorner$으로서 생물체의 내분비계 기능을 교란하는 등 심각한 보건학적 그리고 환경생물학적 문제를 일으키고 있다. 염화 방향족화합물들은 벤젠고리 구조와 벤젠고리에 염소가 치환된 탄소-염소 결합을 공통적으로 가지고 있으며 벤젠고리에 치환된 염소의 수와 같은 수의 염소라도 붙어있는 위치에 따라 난분해 특징이 결정된다. 염화 방향족화합물들의 분해를 위해서는 미생물에 의한 벤젠 구조의 개환과정과 함께 벤젠 고리구조로부터 염소 치환기를 제거하는 탈염소화 과정이 반드시 일어나야만 한다. 호기적 환경에서 미생물에 의한 탈염소화는 분해 초기단계에서 dehalogenase라는 효소에 의해 촉매되는 oxygenolytic, reductive, 그리고 hydrolytic catalysis에 의해 일어나거나, 분해 대사과정 중에 저절로 염소치환기가 떨어져 나가는 경우도 있다. 탈염소화 과정을 거쳐 분해하는 미생물들을 이용한 염화 방향족 오염물질의 생물학적 분해방법은 이미 사용되고 있는 물리ㆍ화학적 방법보다 경제적이며 2차 오염의 부작용 없이 그 오염물질들을 매우 효과적으로 처리할 수 있다. 따라서 탈염소화 기작을 포함한 분해과정의 이해는 생물학적 분해의 기본적인 정보를 제공할 뿐더러 난분해성 환경 오염물질의 분해처리를 위하여 보다 집중적으로 연구해야 할 과제라고 할 것이다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제22권1호
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• pp.1-14
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• 2007

The term, "food safety", has traditionally been viewed as a practical science aimed at assuring the prevention acute illnesses caused by biological microorganisms, and only to a minor extent, chronic diseases cause by chronic low level exposures to natural and synthetic chemicals or pollutants. "food safety" meant to prevent microbiological agents/toxins in/on foods, due to contamination any where from "farm to Fork", from causing acute health effects, especially to the young, immune-compromised, genetically-predisposed and elderly. However, today a broader view must also include the fact that diet, perse (nutrients, vitamins/minerals, calories), as well as low level toxins and pollutant or supplemented synthetic chemicals, can alter gene expressions of stem/progenitor/terminally-differentiated cells, leading to chronic inflammation and other mal-functions that could lead to diseases such as cancer, diabetes, atherogenesis and possibly reproductive and neurological disorders. Understanding of the mechanisms by which natural or synthetic chemical toxins/toxicants, in/on food, interact with the pathogenesis of acute and chronic diseases, should lead to a "systems" approach to "food safety". Clearly, the interactions of diet/food with the genetic background, gender, and developmental state of the individual, together with (a) interactions of other endogenous/exogenous chemicals/drugs; (b) the specific biology of the cells being affected; (c) the mechanisms by which the presence or absence of toxins/toxicants and nutrients work to cause toxicities; and (d) how those mechanisms affect the pathogenesis of acute and/or chronic diseases, must be integrated into a "system" approach. Mechanisms of how toxins/toxicants cause cellular toxicities, such as mutagenesis; cytotoxicity and altered gene expression, must take into account (a) irreversible or reversal changes caused by these toxins or toxicants; (b)concepts of thresholds or no-thresholds of action; and (c) concepts of differential effects on stem cells, progenitor cells and terminally differentiated cells in different organs. This brief Commentary tries to illustrate this complex interaction between what is on/in foods with one disease, namely cancer. Since the understanding of cancer, while still incomplete, can shed light on the multiple ways that toxins/toxicants, as well as dietary modulation of nutrients/vitamins/metals/ calories, can either enhance or reduce the risk to cancer. In particular, diets that alter the embryo-fetal micro-environment might dramatically alter disease formation later in life. In effect "food safety" can not be assessed without understanding how food could be 'toxic', or how that mechanism of toxicity interacts with the pathogenesis of any disease.