• 제목/요약/키워드: Biosphere

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미생물의 탈염소화 작용에 의한 난분해성 염화방향족 오염물질의 분해 (Biodegradation of Recalcitrant Chlorinated Aromatic Compounds via Microbial Dechlorination)

  • 채종찬;김치경
    • 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.

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실내 배양시 부착기질 크기에 따른 저서성 미세조류 Nitzschia sp.의 성장 특성 (Effect of Attachment Substrate Size on the Growth of a Benthic Microalgae Nitzschia sp. in Culture Condition)

  • 오석진;윤양호;산본민차;양한섭
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제12권2호
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    • pp.91-95
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    • 2009
  • 저서성 미세조류의 성장에 미치는 부착기질의 영향을 알기 위해 서로 다른 크기의 glass bead를 첨가하여 저서성 미세조류 Nitzschia sp.(진해만 클론)의 성장을 조사하였다. 연구에 사용된 glass bead의 크기는 0.09-0.15 mm(G1), 0.25-0.50 mm(G2), 0.75-1.00 mm(G3) 그리고 1.25-1.65 mm(G4)이며, glass bead를 첨가하지 않는 대조구도 설정하였다. Nitzschia sp.의 가장 높은 성장속도(0.37/day)와 최대세포밀도($9,232{\pm}840$ cells/mL)는 가장 작은 크기의 glass bead를 첨가한 G1에서 나타났다. 그리고 성징속도와 최대세포밀도는 glass bead 크기의 증가와 함께 감소하였다(G4의 성장속도와 최대세포밀도는 각각 0.24/day와 $6,397{\pm}524$ cells/mL였다). 더욱이 대조구의 성장속도는 실험구 G1에서 G3의 성장속도보다 상당히 낮았다. 이 결과에서 Nitzschia sp.와 같은 저서성 미세조류를 위한 부착기질은 성장속도 뿐만 아니라 세포밀도에도 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. 따라서 부착미세조류의 생리실험을 위해서는 예비실험으로 부착기질의 유무 및 대상 종에 적합한 부착입자의 크기의 고려가 필요할 것으로 보인다.

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미세조류 유래 고부가 유용물질 (High-Value Materials from Microalgae)

  • 오희목;최애란;민태익
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.95-102
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    • 2003
  • 미세포류는 다양한 서식환경, 분류군, 종조성 등의 특징을 갖는 미생물군이며 , 이들은 각종 유용물질을 생산하는 것으로 알려지고 있다. 따라서 지금까지 유용물질 생산을 위하여 집중적으로 연구되었던 세균, 곰팡이 등과 함께 미래의 유용한 물질생산의 보고로 간주되고 있다. 미세조류 배양의 가장 큰 장점은 대부분의 작물생산에 적합하지 않는 높은 염도, 강한 알카리 등의 극한 환경에서도 성장하는 조류가 있다는 점이다. 최근 유용 미생물 탐색, 미생물 배양, 유용물질 탐색기술 등의 기반 기술이 크게 발달하면서 미세조류 배양 및 물질생산 비용은 점차 저렴해지고 있다. 또한 최근 급격히 발달된 생명공학기술을 이용한 유전공학적 조류주 개량 등으로 유용물질 생산 효율도 크게 증가시킬 수 있게 되었다. 한편 전 세계적으로 지구환경문제가 중요 쟁점으로 등장하였으며, 동시에 생물다양성협약 등 생물자원의 보존 및 확보가 무엇보다도 중요한 시점이라 할 수 있다. 미세조류의 대량배양 시 배지로서 축산폐수를 이용한다면 유용물질의 생산과 동시에 폐수의 고차처리, 대기 중 이산화탄소의 고정화 등 당면한 환경문제를 해결할 수 있는 환경친화적 기술로 평가되고 있다. 따라서 미세조류의 대량배양을 통하여 biomass로부터 건강보조식품, 천연색소, 의약용 물질 등의 고부가 유용물질을 생산하여 경제적 가치를 창출할 수 있다. 또한 미세조류의 대량배양은 부수적으로 생물학적 이산화탄소 고정화를 통한 대기 중 농도감소 등의 지구환경문제의 해결에도 기여할 수 있다. 즉, microalgal biotechnolog는 생물산업의 활성화와 함께 횐경산업의 발전을 도모할 수 있는 유망한 미래 산업으로서 앞으로 큰 발전이 기대된다. 수 있음을 보인다.옥천비변성대의 고생대 지층에서도 보고된 바 있기 때문에 옥천대에 광역적으로 일어난 것으로 생각된다.didn′t have purchase intention of apparel on Internet shopping malls were summarized and labeled as: difficulty of decision making due to virtual shopping environment, insufficiency of diverse apparels, users′ unease handling, risk of incredible apparel quality, unfamiliarity of Internet shopping and risks of unsecurity. Difficulty of decision making due to virtual shopping environment was determined as the most important factor of reasons that respondents didn′t have purchase intention of apparels in website.previous experience" in both cases. The rural housewives bought clothes when they had any "event" and urban housewives bought them when they had "extra money or sale".ng about the real environmental damage of the vehicles. In the paper we describe "how should the

순천만 연안의 환경생태현황 및 세계자연유산 등재기준 적용 분석 (Environmental Ecological Status of Suncheon Bay and Its Application to the Criteria of UNESCO World Nature Heritage)

  • 김경원;이경재;한봉호
    • 한국환경생태학회지
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    • 제27권5호
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    • pp.625-641
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    • 2013
  • 본 연구는 순천만 연안의 환경생태현황 및 세계자연유산 등재기준 적용 가능성을 분석하였다. 순천만 연안의 갯벌 형성과정은 세계자연유산 등재기준 VIII에 해당하는 지형발전상의 지질학적 주요과정의 항목에 적용될 수 있다고 판단되었다. 순천만 연안의 경관유형은 갯벌, 논경작지, 밭경작지, 침엽수 자연림, 활엽수 자연림 등 5개의 비오톱 유형을 기반으로 다양한 경관유형이 도출되었다. 순천만 연안의 경관은 산과 강, 들판, 갯벌이 조화롭게 구성되는 경관 특성을 보였다. 순천만 연안의 독특한 경관은 세계자연유산 등재기준 VII 항목 자연미와 미학적 중요성 기준을 적용할 수 있을 것으로 판단되었다. 또한 국제적으로 이동하는 흑두루미와 멸종위기조류 서식지인 순천만은 세계자연유산 등재기준 X의 '멸종위기에 처한 종의 자연서식지'로서 기준 적용이 가능할 것으로 분석되었다. 그러나 순천만 연안의 세계자연유산 등재를 목표로 한다면 국립공원이나 생물권보전지역 등 보호지역 지정이 선행 되어야 할 것으로 판단되었다. 특히 순천만뿐만 아니라 우리나라 서남해안 갯벌을 포함하는 통합적인 보전 및 관리가 선행되어야만 등재기준 충족여부를 평가할 수 있는 것으로 보였다.

지구계교육 프로그램의 적용에 따른 학습자의 반응 - 지구 기후 게임을 중심으로 - (Reaction of Student for the Field Application of ESE Program - Focusing on the Global Climate Game -)

  • 강현아;조규성
    • 한국지구과학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.299-308
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    • 2002
  • 통합과학교육으로의 다양한 시도가 이루어짐에 따라, 이 연구에서는 지구계를 중심으로 과학교육을 통합하려는 시도이며 자연을 탐구하는 보다 전체론적인 접근법을 제시하는 지구계 교육 중 그 활동 프로그램의 하나인 '지구 기후게임' 수업 모형을 현장에 적용하여 학생들의 반응을 알아보고자 하였다. 연구의 결과, 교과서 중심의 획일화된 주입식 교수-학습 방법에서 탈피한 학생이 중심이 되는 토의식 협력학습, 역할극 수업모형 등 다양한 수업 모형의 적용을 가능하게 한다. 이 연구에 적용된 ‘지구 기후 게임'은 지구계를 구성하고 있는 기권, 수권, 암권, 생물권의 상호작용에 대한이해를 도모하기에 적합한 주제였다. 지구계 교육에 대한 학생들의 반응은 정의적인 영역에서 긍정적인 변화를 보였고, 지구계 교육 활동 프로그램은 전통적인 수업 방법보다 학생들의 과학에 대해 긍정적인 태도 변화를 보여주었으며, 장기적으로 ESE 활동 프로그램은 과학적 태도 형성에 좋은 영향을 줄 것이라고 생각한다. ESE 활동 프로그램의 적용은 단원에 따라 부분적으로 선택하여 적용되는 것이 바람직하며, 이러한 교수-학습 방법은 과학을 생활에 응용하는데 매우효과가 있을 것으로 기대된다.

야외조건하(野外條件下)에서 독일가문비(Picea abies Karst) 침엽(針葉)의 순(純) 광합성률(光合成率)의 단기(短期) 변화(變化)에 대한 실험적(實驗的) 연구(硏究) (Experimental Studies of the Short-Term Fluctuations of Net Photosynthesis Rate of Norway Spruce Needles under Field Conditions)

  • ;;진현오;주영특;정동준
    • 한국산림과학회지
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    • 제88권1호
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    • pp.38-46
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    • 1999
  • 독일 중부(Solling Hills)의 가문비림 임관의 구조적인 수분증산 통도특성은 LE와 H의 유동량으로 측정되고, 1996년 6월중 재배열된 Penman-Monteith 식을 이용하여 SVAT 모형을 설계하여 도출하였다. 또한 SLODSVAT 모형을 통한 전체 임관 내 각 침엽의 연속적인 수분통도성을 평가하여 임관기공의 통도성을 비교하였다. 이와 같은 결과에서 나온 임관 표면 통도성과 유동량을 설계하고, SLODSVAT 모형에 의해 설계된 기공 통도성 사이에서 중요한 차이점을 알 수 있었다. 이 차이점은 산림 임관의 범위내에 빗물리적인 요소에 의해 영향을 받았음을 알 수 있으며, 일반적으로 임관 표변의 통도성은 전체 측정 기간 동안 임관 기공 전도력보다 크게 나타났다. 또한 산림의 전체 증발산량에 대한 하층부의 공헌도는 작았고, 임관의 복사에너지 균형에 의존하지는 않는 것으로 나타났다. 하층부 증발산량의 기각은 독일 가문비림에 대한 임관 표면 전도력의 과대 평가로서 나타난 결과이다.

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일부 한국 성인 여성들의 혈중 내분비계 장애물질 농도 및 그 노출요인의 연구 (The Concentrations of Endocrine Disrupter (PCBs and DDE) in the Serumand Their Predictors of Exposure in Korean Women)

  • 민선영;정문호
    • 한국환경보건학회지
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    • 제27권2호
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    • pp.127-137
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    • 2001
  • Polychlorinated biphenyls(PCBs) are halogenated aromatic compounds with the empirical formula $C_{12}$ $H_{10-n}$C $l_{n}$(n=1~10), and are a mixture of possible 209 different chlorinated congeners. PCBs were widely used as dielectric fluids for capacitors and transformers, plasticizers, lubricant inks and paint addirives. Once released into the environment, PCBs persist for years because they are so resistant to degradation. In addition to their persistence in the environment, PCBs in ecological food chains undergo biomagnification because of their high degree of lipophilicity. In 1970s, the worldwide production of PCBs was ceased and the import of PCBs was prohibited since 1983 in Korea. In spite of these actions, many PCBs seems to be still in use. The environmental load of PCBs will continue to be recycled through air, land, water, and the biosphere for decades to come. This study was conducted to measure the concentrations of PCBs in the serum samples of 112 women by GC/MSD and GC/ECD. The main results of this study were as follows. 1. PCBs were detected in all samples. The mean $\pm$SD levels of PCBs in the serum were 3.613$\pm$0.759 ppb, and median were 3.828 ppb. 2. The correlation coefficients of the concentrations of 13 PCB congeners were from minimum, 0.7913 to maximum, 0.9985, and all was significant(p=0.0001). The correlation coefficient between the concentrations of PCBs and p,p'-DDE was 0.9641(p=0.0001). 3. There was a positive association between age and PCBs' concentrations (simple linear regression ; $R^2$=0.86, $\beta$=0.08023, p<0.001). 4. There was a positive association between total lipids in the serum and PCBs' concentrations (simple linear regression ; $R^2$=0.7058, $\beta$=0.00486, p<0.001). 5. For possible predictors of PCBs and p,p' -DDE levels in the serum, age adjusted model (Y=$\beta$$_{0}$+$\beta$$_1$age+ $B_2$X) was applied. For BMI, major residential area, wether to eat caught fish by angling, where to eat caught fish by angling(by parents in the past), fish consumption, meat consumption, meat consumption, and dairy consumption, there was no association. For total conception frequency and lactation frequency and lactation period, there was negative association.ion.

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황해의 용존 유기물 특성 및 아미노산 조성 (Amino Acid Composition and characteristic of dissolved organic Compounds in the Yellow Sea)

  • 박용철;윤철호
    • 한국해양학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.171-182
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    • 1994
  • 황해 해역에서 해양 유기물의 생지화학적 특성을 파악하기 위하여 용존 자유 아미 노산 조성 및 추출된 유기물의 용존 가수분해 아미노산(DFAA) 조성 그리고 D/L alanine racemic ratio를 분석하였다. 용존 자유 아미노산의 농도는 평균 0.06 uM에서 0.26 uM의 범위를 보음, 우점하는 아미노산으로는 aspartate, glutamate, glycine, serine,alanin으로 나타났다. 각 기단별 물리·화학적 특성에 따라 분류한 아미노산 group 중 해수 중에 우점하는 것은 대부분 극성이 큰 hydrophilic group으로 나타났 다. 용존 가수분해 아미노산의 농도는 생거대유기물질의 경우 평균 2.05 uM에서 6.19uM의 범위를 보였고, 지구거대유기물질의 경우 평균 8.13 uM에서 24.46uM의 범위 를 보였다. 우점하는 아미노산의 group은 자유 아미노산과 유사한 경향을 보였다. 이 러한 용존 가수분해 아미노산은 생거대유기물질보다는 지구거대유기물질에서 상대적으 로 높은 농도를 보였다. 수괴가 성충화된 정점의 용존 가수분해 아미노산 농도는 저층 에 비해 표층이 상대적으로 높은 농도를 보였다. Alanine의 D/L racemic ratio는 생거 대 유기물질의 경우 0.126에서 0.146의 범위를 보였고 지구거대유기물질의 경우 0.309 에서 0.386의 범위를 보여 지구거대유기물질이 생거대유기물질보다 상대적으로 존재 연령이 오래된 것으로 나타났다. 이러한 자료들은 수괴의 특성 뿐만 아니라 생물활성 과 밀접하게 연관된 용존 유기 화합물의 중요한 생지화학적 지표를 이용될 수 있을 것 으로 사료된다.

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이사천 수계의 수질환경과 식물플랑크톤 군집의 시·공간적 분포 특성 (Characteristics of the spatio-temporal distributions of water quality and phytoplankton communities in the Isa Stream systems (ISS))

  • 박종식;정정조;윤양호
    • 환경생물
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    • 제39권3호
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    • pp.273-288
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    • 2021
  • 상사호에서 순천만까지 짧은 수역 특성을 나타내는 이사천 수계(Isa Stream systems)의 수질 환경 및 식물플랑크톤 군집의 시·공간 분포 특성을 분석하였다. 결과, 상사호는 상대적으로 빈영양 및 중영양 조건을 나타내지만, 순천만에 이루는 담수역과 기수역은 축산폐수 등 산업폐수의 영향으로 상사호 및 해수역보다 극심한 부영양상태를 나타내었다. 식물플랑크톤 군집은 상사호와 순천만보다 담수역 및 기수역에서 출현 종수가 높았지만, 현존량 및 엽록소 a 농도는 상사호와 해수역에서 상대적으로 높게 나타났다. 특히 봄과 여름 상사호는 중영양종인 Fragilaria crotonensis와 Asterionella formosa가 표층과 저층에서 서로 다른 우점 현상을 보이는 것으로 댐 하류의 담수역과 기수역에서는 A. formosa에 의한 영향이 크게 나타났다. 그러나 가을과 겨울은 기수역에서 해수역까지 부영양화 지표종인 Skeletonema costatum-ls가 극우점하였다. 즉 이사천 수계의 급격한 환경변화는 순천만 연안생태계 구조를 심각하게 훼손시킬 수 있을 것으로 판단되었다. 급격한 연안생태계 변화는 한국 제1호 람사르습지인 순천만 및 순천 생물권보전지역 및 최대 꼬막 산지인 여자만의 효율적 이용과 관리, 그리고 보전이라는 측면에서 매우 위협적인 내용이기에, 더욱 심층적인 관리방안 도출이 요구된다고 할 수 있다.

지오투어리즘 관점에서 본 안데스 파타고니아와 아타카마의 지형경관 (Morphological Landscape of Patagonia and Atacama in the Andes based on Geotourism)

  • 박종관
    • 한국지형학회지
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    • 제20권4호
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    • pp.15-28
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    • 2013
  • 본고는 2012년 11월 14일부터 25일까지 10일간 남미대륙의 파타고니아와 아타카마 지역을 중심으로 한 안데스 산지를 답사한 후 그곳에서 관찰된 지형경관에 대해 지오투어리즘 관점에서 고찰한 것이다. 파타고니아 지형경관은 칠레의 토레스델파이네 국립공원과 아르헨티나의 로스 빙하국립공원에서, 그리고 아타카마 지형경관은 칠레의 산페드로데아타카마를 중심으로 한 지역에서 주로 관찰되었다. 파타고니아는 세계에서 가장 빠른 융기율을 나타내고 있는 곳 중의 한 곳으로 위의 두 개 국립공원에는 반건조지형과 융기지형 그리고 빙식지형이 매우 잘 발달되어 있다. 특히, 파이네와 피츠로이 암봉군은 관입에 의한 화강암 빙식지형의 백미를 보여주고 있어 두 곳 모두 유네스코 세계자연유산으로 등록된 곳이기도 하다. 한편, 아타카마 사막은 악지와 염호, 간헐천 등 사막과 화산경관이 공존해 있는 독특한 지형경관이 발달된 곳이다. 그 이유는 아타카마 사막이 산페드로데아타카마 동쪽의 화산호(弧)와 해성층의 융기로 형성된 대륙붕단 사이의 전호분지에 위치하고 있기 때문이다. 또한 응결응회암 완사면, 선상지면 등으로 형성된 페디플레인이 곳곳의 페디멘트와 어우러져 건조지형의 전형을 잘 나타내 주고 있기도 하다. 파타고니아와 아타카마는 남미판과 태평양판의 충돌로 인해 형성된 안데스 산지가 만든 매우 다양한 지형경관이 발달된 최적의 지리여행지이다.