• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권4호
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• pp.2951-2957
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• 2015

유해 유독 적조생물의 대발생은 해양생물 건강성과 수산어족자원에 심각한 피해를 입힌다. 본 연구에서는 미세조류의 대발생을 억제하기 위해 개발된 Thiazolidione 유도체(TD49)와 현장에서 적조생물을 제어하기 위하여 살포되는 황토에 대한 살조능을 조사하였다. 아울러 적조생물 생사판별과 관련된 자가영양생물의 광합성에 영향을 미칠 수 있는 활성엽록소(activity Chl. a), 광합성효율($F_v/F_m$), 전자 전달율(electron transport rate, ETR)등을 평가하였다. 대상적조생물은 유해조류 3종과 비유해 조류 1종을 선택하였으며, 유해조류는 침편모조류 Heterosigma akashiwo, Chattonella marina와 더불어 와편모조류 Heterocapsa circularisquama를 비교하였고, 비유해조류는 은편모조류 Rhodomonas salina에 대하여 평가하였다. 유해조류 3종은 살조물질(TD49)에 의하여 빠른 시간에 세포가 파괴되어 우수한 살조 효과(>80%)를 보인 반면, 황토에 관해서는 살조효율이 30%이하로 낮게 나타났다. 또한 TD49에 대한 유해조류 3종의 살조효율은 H. circularisquama> C. marina> H. akashiwo 순으로 높게 나타났으며, 광합성 효율 및 전자전달율 또한 극히 낮게 나타나, 광합성에 치명적인 영향을 미치는 것으로 사료되었다. 반면, 유해조류 3종에 관해서 황토에 대한 광합성 효율과 전자전달율은 대조군과 유의한 차이를 보이지 않았다(p>0.01). 비유해종 R. salina 은 대조군에 비하여 TD49와 황토의 살조 효과, 광합성효율 및 전자전달율의 차이는 명확하게 나타나지 않았고, 오히려 TD49물질에서 성장에 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 결과적으로 본 연구에서 TD49물질은 유해적조 생물을 선택적으로 제어 할 수 있으며, 현장 적용시 우수한 살조 효과를 가질 수 있을 것으로 판단된 반면, 황토는 적조생물 제어에 적합하지 않을 것으로 사료되었다.

• Journal of Photoscience
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• 제3권1호
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• pp.9-14
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• 1996

For three cultivars of chilling-sensitive cucumber plants, chilling sensitivity was evaluated in terms of photosynthetic activity using Chl fluorescence techniques. Low-temperature treatment caused a decrease in photosynthetic activities of cucumber leaves, measured as CO$_2$ exchange, as well as the decrease in the stomatal conductance. FR of the three cultivars decreased after chilling for 24 h in light and the extent of decline of F$_R$ was the greatest in 'Chosaeng' cultivar. When these plants were recovered from light-chilling, 'Chosaeng' and 'Samchuk' cultivars did not fully restore the original value of F$_R$ after 24 h of recovery, in contrast to 'Ilmi' cultivar which showed a rather efficient recovery. The results of FR study showed that 'Chosaeng' was most susceptible, whereas Ilmi was most resistant, to chilling among the three cultivars of cucumber plants. When quenching coefficients for chlorophyll fluorescence was analyzed after chilling the cucumber plants for 24 h in light, 'Chosaeng' elicited more rapid declines in the coefficients for photochemical quenching (qQ), non-photochemical quenching (qNP) and energy-dependent quenching (qE) than 'Ilmi' and 'Samchuk'. The implications of these observations are discussed in relation to the growth habits of the respective cultivars in the field. The results showed that measurement of chlorophyll fluorescence was an effective means of screening chilling tolerance of cucumber plants. Furthermore, the study on the chlorophyll fluorescence induction and fluorescence quenching charactersitics showed that low temperature could accelerate inhibition of photosynthesis in chilling-sensitive plants, by limiting Calvin cycle activity and disrupting, in part, the energy dissipation mechanims of the photosystem II.

• 환경생물
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• 제28권2호
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• pp.56-63
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• 2010

영산강의 7 조사지점에서 식물플랑크톤의 크기별 분포양상을 수온과 관련하여 상관성을 분석하였다. 조사대 상지역에서 1년간의 조사를 통해 동정된 식물플랑크톤은 녹조류가 48속의 123종(46%), 규조류가 27속의 89종(34%) 그리고 남조류가 12속의 25종(9%) 등으로 총 265종이었다. 식물플랑크톤의 크기별 구분은 Fenchel (1987)이 제시한 2~20 ${\mu}m$m의 미소식물플랑크톤, 20~200${\mu}m$의 소형식물플랑크톤, 200 이상의 중형식물플랑크톤으로 하여 각각의 크기그룹의 분포양상을 조사한 결과 클로로필 a의 농도는 미소식물플랑크톤의 개체수와 상관성이 높게 나타나 영산강의 식물플랑크톤으로 미소식물플랑크톤이 중요한 구성원임을 알 수 있었고, 수온과의 상관성 분석에서 모든 크기의 식물플랑크톤의 분포가 수온과 상관성이 낮은 것으로 나타났으나 미소식물플랑크톤은 상대적으로 더 높은 상관도를 보여주었다. 소형식물플랑크톤은 수온이 낮은 시기에 개체수가 많았으며 중형식물플랑크톤은 수온과 상관성이 거의 없는 것으로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제37권1호
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• pp.24-32
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• 2009

숙성 정도가 오래된 김장 배추 김치에서 분리되어 16S rDNA 염기 서열 분석을 통해 부분 동정된 KNUC25 분리 균주를 단백질 전기 영동 패턴과 생리적 특징 그리고 염기 서열의 유사성을 비교하여 Lactobacillus paraplantarum로 동정하였다. L. paraplantarum KNUC25의 농축 상등액은 그람 양성균과 음성균에 넓은 범위의 항균 활성을 나타냈다. 전자 현미경을 통해 KNUC25가 만들어내는 항균 물질은 세균의 표면에 작용하여 생육을 억제하는 것으로 확인되었다. 항균 활성 물질을 생산하는 최적 온도는 섭씨 30도이고, 높은 온도에서도 항균 활성을 보였으며 단백질 분해 효소에 안정하며 비단백질성 항균 물질일 가능성을 보여주었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.515-515
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• 2023

팔당호는 북한강과 남한강이 합류하여 생성된 호소로 수도인 서울과 수도권인 경기도 동부지역의 물 공급을 담당하는 중요한 상수원이다. 이러한 팔당호에서 유해남조 발생은 상수원수 활용과 직접적으로 연관되어 있어 신속하고 정확한 관리 및 예측이 필요하다. 본 연구에서는 안전한 상수원 활용을 위해, 딥러닝 기법을 이용하여 유해남조 사전 예측 모델을 구축하고자 하였다. 모델 입력 변수는 2012년부터 2021년까지 10년 동안의 주간 팔당호 수질(수온, DO, BOD, COD, Chl-a, TN, TP, pH, 전기전도도, TDN, NH4N, NO3N, TDP, PO4P, 부유물질)과 수문(유입량, 총방류량), 기상 정보(평균기온, 최저기온, 최고기온, 일 강수량, 평균풍속, 평균 상대습도, 합계일조량), 그리고 북한강과 남한강 유입지점의 남조 세포 수를 사용하였다. 모델 출력 변수는 수질, 수문, 기상 요인으로 인한 남조의 성장 발현 시기를 고려하여 1주 후의 댐앞 남조 세포수를 사용하였다. 사용한 딥러닝 기법은 최근 주목받고 있는 Temporal Fusion Transformer (TFT)를 사용하였다. 모델 훈련용 데이터와 테스트용 데이터는 각각 8:2의 비율로 나누었으며, 검증용 데이터는 훈련용 데이터 내에서 훈련 데이터와 검증 데이터를 6:4 비율로 분배하였다. Lookback은 5로 설정하였고, 이는 주단위 데이터로 구성된 데이터세트의 특성을 반영한 것이다. 모델의 성능은 실측값과 예측값을 토대로 R-square와 Root Mean Squared Error (RMSE)를 계산하여 평가하였다. 모델학습은 총 154번 반복 진행되었으며, 이 중 성능이 가장 준수한 시점은 54번째 반복 시점으로 훈련손실 대비 검증손실이 가장 양호한 값을 나타냈다(훈련손실:0.443, 검증손실 0.380). R-square는 훈련단계에서 0.681, 검증단계에서 0.654였고, 테스트 단계에서 0.606으로 산출되었다. RMSE는 훈련단계에서 0.614(㎍/L), 검증단계에서 0.617(㎍/L), 테스트 단계에서 0.773(㎍/L)였다. 모델에 사용한 데이터세트가 주간 데이터라는 특성을 고려하면, 소규모 데이터를 사용하였음에도 본 연구에서 구축한 모델의 성능은 양호하다고 평가할 수 있다. 향후 연구에서 데이터세트를 보강하고 모델을 업데이트한다면, 모델의 성능을 더욱더 개선할 수 있을 것으로 기대된다.

• 생태와환경
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• 제37권2호통권107호
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• pp.180-192
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• 2004

본 연구는 2002년 11월부터 2004년 2월까지 수심이 얕은 부영양상태의 저수지에서계절에 따른 수질변화와이에 대한 유입 부하량 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 수심간의 수온차가 $1^{\circ}C\;m^{-1}$ 이상의 수온약층이 5월에 형성되었고, 심층에서 2 mg $O_2\;L^{-1}$ 이하의 낮은 산소농도가 5월부터 9월까지 관찰되었다. $Z_{eu}/Z_{m}$은 0.2${\sim}$l.1의 범위로 수온약층 형성으로 혼합 층이 수심 4m근처이고 유광대 층이 수심 4.3m였던 5월을 제외하고는 대부분의 기간 동안에 유광대층에 비해 혼합층의 수심이 깊은 것으로 나타났다. 수체내 질소는 1.1 ${\sim}$ 4.5 mg N $L^{-1}$ 의범위로, 대부분이 용존 형태(Avg. 58.7%)로 존재하고 있었으며 결빙된 수표면의 해빙 시에 암모니아성 질소와 질산성질소가 증가하였다. 저수지내 총인 농도는43.g${\sim}$126.6 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$범위로 대부분은 입자성인의 형태(Avg. 80%)로 존재하고 있었다. 용존무기인 농도는 심층에서의 일시적인 증가가 관찰된 7월과 8월을 제외하고는 10 ${\mu}g\;P\;L^{-1}$ 이하였다. 엽록소 a 농도의 뚜렷한 증가는인 유입부하량이 많았던 7월 (99 ${\mu}g\;L^{-1}$)과 11월 (109 ${\mu}g\;L^{-1}$)에 관찰되었고 수체내 총인과 양의 상관성을 보였다(r=0.55, P<0.008, n=22).수층간의 평균 엽록소 a 농도는11월 8일에 84.5${\pm}$29.0 ${\mu}g\;L^{-1}$으로 가장 높았고 2월에13.5${\pm}$ 1.0 ${\mu}g\;L^{-1}$로 가장 낮았다. 유입수량이 증가할 수록유입수내 층인 농도도 증가하는 경향을 나타냈으며(r=0.69,P<0.001), 1년 중 강우량이 많았던 7월 25일 하루동안에 연간 총인 유입부하량의 40.5%가 유입되었고, 11월 8일에도 17.1%가 유입되었다. 유역으로부터 유입되는총인 부하량은 159.0kg P $yr^{-1}$였고, 식물플랑크톤에 의해직접 이용 될 수 있는 용존무기인 부하량은 126.3 kg P $yr^{-1}$로 총인의 77.7%에 해당하였다. 총 질소 부하량은 5.0 ton $yr^{-1}$로 총 인 부하량(159.0 kg P $yr^{-1}$)에 비해 30배 정도 많았으며, 총질소 부하 중 무기질소 부하량은3.9 ton $yr^{-1}$로 총 질소의 78%였다. 인 임계 부하량은 1.6 g ${\cdot}$ $m^{-2}$${\cdot}$$yr^{-1}$으로 과잉임계부하량을 상회하는 수준 이였다. 본 연구결과 저수지의 유역으로부터 유입되는 많은양의 유입 인 부하는 저수지 수질의 계절적인 변화 뿐 만아니라 부영양화의 가장 큰 원인으로 나타났으며, 중영양상태의 수질을 유지하기 위해서는 총인 유입부하량(159 kg $yr^{-1}$)의 71%가 감소되어야 할 필요성이 제기되었다. 또한 여름철 심층 산소 고갈이 야기되었고, 이 시기에 퇴적물로 용출된 인이 식물플랑크톤 성장에 이용될 수 있기때문에 퇴적물에 대한 관리도 수행될 필요가 있다.

• 생태와환경
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• 제38권1호통권110호
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• pp.95-104
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• 2005

안동호를 5${\sim}$10 km 구간으로 분할한 5개 지점에 대하여 2002년 6월부터 2003년 6월 (13개월)까지 총 21회에 걸쳐 지점별 물리 ${\cdot}$ 화학적 수질특성과 TSI, TSIm, LTSI로 수체의 영양상태 평가 및 평가방법간의 상관성을 비교 분석하였다. TSI와 TSIm은 평가항목 (TP, Chl-a, SD)에 따라 지점별로 빈영양-중영양-부영양상태로 다양한 결과를 보여 개별 항목으로 수역의 영양상태를 평가하는 것은 곤란하였으나 댐 저수지의 상류에서 하류로 진행하면서 영양도가 낮아지는 결과는 세 평가방법이 동일하였다. 평가방법 간의 상관성은 수심이 깊고 연중 안정된 수질상태를 보이는 하류보다 수심이 얕고 수질변동 폭이 큰 상류수역에서 상대적으로 높았으며, 영양지수의 평균값에 의한 상관은 r=0.9117${\sim}$0.9909 범위로 조사되어 상호 보완적인 적용은 가능한 것으로 나타났다. LTSI는 TSI와 TSIm에 비해 댐 저수지의 구간별 수질특성을 잘 반영하였으며 영양상태 평가의 간편성과 주관적인 평가 오류의 최소화에 보다 효과적이라 사료된다.

• 한국물환경학회지
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• 제33권3호
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• pp.341-347
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• 2017

From 2014 to 2016 water quality survey results according to the location and depth of Youngrang Lake are as follows: Distribution of dissolved oxygen in the water depth was investigated by the middle section and the downstream 1st, 3rd, 5th, when investigating bottem 1m interval anoxic layer. In organic matter and nutrient concentration distribution COD upstream 2.8 mg/L, middle section 4.2 mg/L downstream 4.1 mg/L, more than two times higher in bottem layer and TP concentrations showed a similar trend with COD, upstream of 0.047 mg/L, middle section was 0.051 mg/L, downstream of 0.059 mg/L. There was a difference in salinity every survey period the average salinity is lowest with 28.5‰ when the second survey. And the highest with 32.1‰ in the fourth investigation. Korean trophic state index($TSI_{KO}$) were showed eutrophic conditions in the middle section and downstream else showed mesotrophic state in the entire period. In order to evaluate the cause of water pollution Youngrang lake, regression analysis of the relationship between salinity and DO, COD, TN, TP, Chl-a results, $R^2$ is from 0.63 to 0.95 Youngrang lake water quality was found to have a close relationship with salinity due to inflow of seawater. As a result, in order to improve the quality of Youngrang lake efficient incorporation of the amount of water through the seawater influent as it is considered the key.

• 생명과학회지
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• 제22권7호
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• pp.912-919
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• 2012

Carboxymethylcellulose (CM-cellulose)와 Beechwood xylan을 각각 기질로 사용하여 trypan blue를 첨가하여 제작한 Agar-LB 배지 상에서 명확한 활성환을 형성하는 균주를 cellulase와 xylanase 생산 균주로 단리하였다. 단리한 균주 유래의 16S rRNA 유전자 및 API 50 kit를 분석한 결과 Bacillus subtilis와 약 99.5%의 높은 상동성을 보였기에 본 균주를 Bacillus subtilis로 동정하여 B. subtilis NC1로 명명하였다. B. subtilis NC1 유래 cellulase와 xylanase는 CM-cellulose와 Beechwood xylan에 대하여 각각 높은 효소 활성을 보였으며, 두 효소 모두 pH 5.0과 $50^{\circ}C$의 조건하에서 가장 높은 효소 활성을 보였다. B. subtilis NC1 균주 유래 cellulase와 xylanase 유전자를 cloning하기 위하여 shot-gun cloning 방법을 이용하여 B. subtilis NC1 염색체 DNA로부터 효소 유전자를 cloning하여 유전자 배열을 규명한 결과 cellulase 유전자는 아미노산 499개를 암호화하는 1,500 bp의 open reading frame (ORF)으로 이루어져 있었으며, 아미노산 배열로부터 추정되는 분자량은 55,251 Da 이었다. 그리고, xylanase에 대한 유전자는 아미노산 422개를 암호화하는 1,269 bp의 ORF로 이루어져 있었으며 유전자 유래 아미노산 배열로부터 추정되는 단백질 분자량은 47,423 Da 이었다. 두 효소의 아미노산 배열을 이용하여 상동성을 검토한 결과 cellulase는 glycoside hydrolase family (GH) 5에 속하는 cellulase와 xylanase는 GH30에 속하는 xylanase와 높은 상동성을 나타내었다.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.172-180
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• 2003

평택호와 주요 유입하천에서 2000년 3월부터 12월까지 수질의 생몰학적 평가를 위해 남조류 Microcystis aeruginosa의 조류생장잠재력측정 (AGPT)을 계절에 따라 4회 측정하였다. 평택호와 유입하천에서 AGPT의 범위와 평균값은 각각 0${\sim}$463mg dw/1, 90 mg dw/l이었다. 유입하천 중 AGPT의 평균값은 황구지천에서 343 mg dw/1로서 가장 높았고 서정천, 성환천, 오산천과 진위천 및 안성천에서 각각 158, 66, 29및 21mg dw/1 순으로 감소하였다. 평택호에서 AGPT값은 0${\sim}$138 mg dw/1 범위(평균 54 mg dw/1)였으며 대체적으로 유입하천과 근접된상류에서 높고 하류로 갈수록 감소하는 양상을 보였으나 하계에 유입량이 급증한 직후에는 상류에서 남조류의 대발생 (130${\mu}g$ chl-a/l)으로 인해 오히려 하류가 2배정도 높았다. 평택호와 유입하천의 수질은 갈수기에 더욱 악화되었고 이 시기에 AGPT값도 컸다. AGPT는 영양염 중 P와 상관(r=0.999, p⁢0.001)이 가장 높아 조류의 생장에 P의 영향이 가장 큰 것으로 추정되었다. 평택호 유역에서 AGPT는 시공간적으로 변화 폭이 컸고 유입하천의 영양염 수준과 밀접한 관련성이 있었다. AGPT에 의한 수질상태는 과영양 수준 (>20 mg dw/1)으로 평가되어 이에 대한 수환경 관리가 중요하였다. AGPT는 조류 생장에 대한 제한영양염 판정 뿐만 아니라, 수중 fertility를 평가함에 있어 유용하였다.