• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.237-242
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• 2015

탄산칼슘 형성세균에 의한 건축물 균열보수 및 그들의 내구성 증진은 기존 화학제에 비해 친환경적이며, 영구적이라는 측면에서 그들의 응용에 대한 연구는 중요한 위치를 차지하고 있다. 그러나 균열복구 기전이 세균의 대사에 의한 calcite crystal 형성과정에서 기인되는 것으로, 대사과정 중 산 형성으로 시멘트 기반 콘크리트 건축물에 대한 위해 가능성 논란이 지속 제기되었다. 따라서 본 연구는 시멘트 모르타르에 대한 생물학적 부식능이 있는 방제대상 미생물을 결정하고 시멘트 콘크리트 건축물에의 안전한 적용을 위한 다기능성 탄산칼슘 형성세균을 평가하기 위해 수행되었다. 이를 위해 첫째, 건축물에서 분리된 균사형 진균, 효모, 세균 균주들을 대상으로 chalky test를 실시하여 $CaCO_3$에 대한 가용화능을 평가하였다. 그 결과 건축물에서 분리된 세균 균주의 경우 가용화 능이 없는 것으로 평가되었으며, C. sphaerospermum KNUC253 및 P. prolifica KNUC263 균주가 $CaCO_3$에 대한 가용화 활성을 보여, 시멘트 기반 건축물 표면에서 방제되어야 균주로 판단된다. 둘째, 독도 토양 및 건축물에서 분리되어 시멘트 표면 진균생장 억제효과, 시멘트 표면균열을 수복 및 수분 침투력 감소효과가 보고된 특허등록 균주 A. nicotianae KNUC2100, B. thuringiensis KNUC2103, S. maltophilia KNUC2100 및 B. aryabhatti KNUC205들이 $CaCO_3$을 가용화하지 않음을 볼 때 산 형성으로 인한 시멘트 모르타르 주성분인 $CaCO_3$에 대한 위해는 없을 것으로 평가된다. 이에 더하여 그들 중 B. aryabhatti KNUC205, A. nicotianae KNUC2100의 경우 건축소재 열화가능성의 판단근거로 널리 활용되고 있는 bio-degradative assay에서 다양한 고분자물질 구성요소에 대해 활성을 나타내지 않아 다양한 건축환경에 대해 활용 가능성을 보여주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제39권1호
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• pp.9-18
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• 2017

비소는 다양한 유해물질들 중 독성이 가장 크다고 알려져 있으며, 자연발생 또는 인간의 활동으로부터 비소오염이야기될 수 있다. 지하수 내 비소는 환원 환경에서 아비산염, 산화 환경에서 비산염 형태로 존재한다. 아비산염은 비산염보다 독성이 강하고 이동성이 더 크기 때문에 아비산염을 비산염으로 산화시켜 독성을 저감시키기 위한 연구가 많은 관심을 받고 있다. 본 연구에서는 비소로 오염된 지하수로부터 독성이 높은 아비산염을 독성이 낮은 비산염으로 산화시키기 위하여 자외선램프 및 자외선 LED 광원과 침철석 촉매를 이용한 광촉매 산화 공정에 대하여 연구하였다. 광산화 실험에서 광촉매로 사용된 침철석의 투여량이 0.05 g/L일 때 가장 높은 광산화 효율을 나타났다. 또한 광원의 파장별 겉보기 광산화 효율을 비교한 결과, 자외선램프가 자외선 LED에 비하여 아비산염의 산화 효율이 더 높은 것으로 나타났다. 하지만, 자외선 방사량을 기준으로 보정하면, 자외선 LED가 자외선램프보다 광산화 효율이 더 높은 것으로 평가되었다. 본 연구를 통해 침철석 광물이 존재하는 지하수 환경에서 외부로부터 다른 광촉매를 투여하지 않고 친환경적인 광산화 공정을 이용하여 비소의 독성 저감이 가능하다는 것을 알 수 있었다. 또한, 공정 또한 자외선 LED가 자외선램프의 단점을 보완할 수 있는 대체 광원으로 광산화 공정에 활용 가능하다는 것을 확인하였다.

• 한국응용곤충학회지
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• 제45권2호
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• pp.201-209
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• 2006

2002년부터 2005년까지 엽채류 재배지역에 발생하여 많은 피해를 주고 있는 배추좀나방을 환경친화적으로 방제하기 위하여 우리나라 토양에서 분리한 steinemematid 선충과 heterorhabditid 선충, 5계통을 이용하여 실내 petri dish, pot 및 엽채류 재배 온실에서 병원성과 방제효과를 조사하였다. 곤충병원 성 선충 5계통의 배추좀나방에 대한 반수치사농도(LC$_50$)를 조사한 결과, 선충의 계통과 배추좀나방의령기에 따라 차이가 있었다. 반수치사농도는 Steinernema carpocapsae GSN1(GSN1) 계통이 배추좀나방 2$\sim$4령충에서 2.6$\sim$3.9마리로 가장 낮았다. 배추좀나방에 대한 pot에서의 병원성 실험결과도 선충의 계통, 처리농도, 처리횟수 및 엽채류의 종류에 따라차이가 있었다. 병원성이 가장 높았던 선충은 GSN1계통이었고, Steinernema 계통 선충들이 Heterorhabditis 계통 선충들보다 높았다. 선충의 처리회수에 따른 배추좀나방의 유충 치사율에서는 선충의 계통과 처리농도에 관계없이 1회 처리보다 2회와 3회 처리에서 방제효과가 높았다. 배추, 양배추, 케일, 적겨자, 쌈추 및 잎브로콜리에 발생하는 배추좀나방에 곤충병원성 선충을 처리한 결과 배추, 쌈추, 적겨자에서는 방제효과가 높았으나, 양배추, 케일, 잎브로콜리에서는 효과가 낮았다. 시설 내 배추, 양배추 및 케일 포장에서 GSN1, GSNUS-14 및 Heterorhabditis GSNUH-1 계통의 배추좀나방 유충에 대한 방제효과는 선충 계통, 처리농도, 처리회수 및 엽채류의 종류에 따라 다양하게 나타났다. 선충 계통 간에는 GSN1이 방제효과가 높았고, 처리농도에서는 m$^2$2당 100,000마리(720,000마리/7.2 m$^2$=$1\times10^9$마리/ha)가 다른 두 농도처리보다 높았다. 처리회수에서는 3회 처리가 1회와 2회 처리보다 높았고, 엽채류 종류에 따라서는 배추가 양배추나 케일보다 논았다.

• 한국조경학회지
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• 제40권3호
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• pp.81-90
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• 2012

국민 생활수준의 향상으로 안전과 환경에 대한 인식이 고조됨에 따라 조경시설물에 환경 재료의 하나인 목재가 널리 이용되고 있으나, 미송을 사용한 목재 조경시설물은 틀어짐, 균열 등의 하자가 많이 발생하고 있어, 수입목재인 활엽수재(hardwood)를 사용하는 사례가 늘고 있다. 그러나 수입 목재는 고가이며, 실제 하자 발생이 미송에 비해 얼마나 저감되는지에 대한 정보나 실태조사 없이 사용되고 있어, 시공자에게 목재 수종별 특성과 품질 하자 발생 정도에 대한 정보가 매우 필요한 실정이다. 따라서 본 연구는 목재 조경시설물에 사용되는 미송, 부켈라, 니아토, 말라스 목재 4종류를 대상으로 목재의 균열 하자현황을 조사 분석하여 시공자로 하여금 적절하게 목재를 사용할 수 있는 기초자료를 제공하는데 목적을 두었다. 본 연구의 주요 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 휴게시설물 목재기둥의 목재 표면적 당 균열 하자는 미송 1.90개소/$m^2$, 말라스 0.83개소/$m^2$, 부켈라 0.14개소/$m^2$, 니아토 0.04개소/$m^2$로 조사되어 니아토가 가장 적은 것으로 나타났다. 둘째, 목재 종류별 강도와 하자율 비교를 보면 목재의 강도는 말라스가 우수하였으나, 하자율은 니아토가 더 적게 발생한 것으로 보아 목재 강도가 높은 것이 하자가 적게 발생하는 것은 아니라는 것을 알 수 있었다. 셋째, 목재 종류별 단가와 하자율 비교를 보면 미송이 가장 저렴하고 부켈라가 가장 고가로 조사되었으며, 하자처리 비용을 감안할 때 하자가 적게 발생하는 니아토를 사용하는 것이 경제적인 측면에서 유리하다고 판단된다. 본 연구는 목재 조경시설물 설치 시 시공자로 하여금 적절한 목재를 선택할 수 있는 기초자료를 제공한다는데 그 의의가 있으며, 조경시설물의 품질 향상과 하자 저감에 기여할 수 있을 것이다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제36권3호
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• pp.30-38
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• 2008

현재 국내에서 목질계 판상재를 생산하기 위해 사용되고 있는 석유화학계 접착제의 제조비용 상승과 포름알데히드 방산 문제로 대체 접착제의 개발이 필요한 상황이다. 따라서 본 연구에서는 대체 접착제 개발 방안의 하나인 bio-based 접착제 개발을 위하여 유기폐기물인 두부비지의 원료화 가능성을 확인하였다. 먼저 두부비지의 이화학적 성질을 조사하였고, 두부비지를 황산 또는/그리고 가성소다로 화학적으로 개량한 후 phenol formaldehyde (PF) prepolymer와 혼합하여 접착제를 조제하였으며, 그 접착제를 합판 제조에 사용하였다. 또한 제조된 합판의 접착강도 및 포름알데히드 방산량을 측정하여 합판용 접착제로서 사용가능성을 확인하였다. 본 연구에서 원료로 사용된 두부비지의 고형분 함량 및 pH는 각각 20% 내외, 약산성이었으며, 화학적 조성은 탄수화물의 함량이 가장 높았으며 다음으로 단백질을 많이 함유하고 있었다. 두부비지를 이용하여 조제된 접착제를 이용하여 제조된 합판의 인장전단강도는 KS 규격의 보통합판 품질기준을 상회하였으나, 목파율은 기준에 비해 낮은 것으로 조사되었다. 또한 포름알데히드 방산량도 KS 규격의 E1 기준보다 높은 것으로 나타났다. 따라서 두부비지가 환경친화적인 목질계 판상재료용 접착제의 원료로서 사용될 수 있다는 가능성을 보여 주었으나 접착강도의 향상과 포름알데히드 방산량 저감을 위해 두부비지의 생물학적 개량방안과 가교제로 사용된 PF prepolymer에 대한 좀 더 많은 연구가 필요하다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권2호
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• pp.75-82
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• 2008

벼에 대하여 인산과 칼리비료의 비효를 검토하기 위하여 2005~2006년에 토양의 유효인산 및 치환성칼륨 함량이 다른 2개 토양, 품종은 추청벼를 공시하여 포장시험을 수행하였다. 수량으로 본 인산 및 칼리의 비효는 2년 평균수량으로 볼 때 표준시비구($45-57kg\;ha^{-1}$) 수량 100에 대하여 기본시비구($30-30kg\;ha^{-1}$) 97~98, 무비구 93~97이였으며, 인산 무비구는 표준시비구에 비하여 토양양분 함량이 낮은 토양에서 7%의 유의성 있는 수량감소가 있었다. 수량구성요소도 수량과 같은 경향으로서 인산과 칼리의 표준시비구와 기본시비구와의 차이는 적었다. 수확기 인산과 칼리의 흡수량 역시 표준시비구를 기준하여 볼 때 무비구는 근소한 감소를 보였으나 표준시비구와 기본량 시비구와는 차이가 없는 대등한 결과를 보였다. 인산 및 칼리이용률은 유효인산과 치환성칼륨 함량이 다른 답유형에 관계없이 인산 칼리의 기본시비구가 표준시비구보다 높았으며, 토양의 유효인산과 치환성칼륨 함량이 높은 보통답은 토양의 인산과 칼륨함량이 낮은 미숙답보다 높았다. 수확기 토양의 유효인산 및 치환성칼륨 함량은 재배전 이들 성분의 함량의 다소에 관계없이 무시용구에 비하여 표준시비구와 기본시비구는 다소 증가하는 경향이지만 표준시비구와 기본시비구와의 차이는 적었다. 현미품위 및 식미관련 형질로 볼 때 현행 인산 및 칼리의 표준시비구에 비하여 기본시비구는 근소한 차이나마 완전립은 증가하였으나 분상질립, 피해립, 균열립, 아미로스 함량 및 단백질 함량은 감소하였다. 이상에서 인산과 칼리질비료 시용이 수량, 수량구성요소, 흡수량, 이용률, 토양화학성및 미질 등을 종합해 볼 때 사질답, 습답, 중산간답, 냉조풍지, 산간고랭지, 냉수용출답및 객토답을 제외한 보통답 조건에서는 현행 인산과 칼리 표준시비량 4.5, $5.7kg\;ha^{-1}$를 기본량인 3.0, $3.0kg\;ha^{-1}$로의 조정이 가능하였다.

• 농업생명과학연구
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• 제45권2호
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• pp.21-28
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• 2011

본 시험은 무궁화과에 속하는 초본 식물인 Kenaf를 경상대학교 시험농장에서 2010년 6월 1일 파종하여 같은 해 11월 18일 수확하여 건조 한 후, 축산분뇨의 수분조절제로서의 가치를 평가하였다. 건조된 Kenaf를 다시 bast, core, leaf으로 분류하여 분쇄를 하였으며, 각각의 분쇄물에 대한 수분 흡수율, 수분 증발률, pH변화, 용적중, C/N비를 측정하였다. 분석 결과 수분흡수율은 대조군으로 사용된 왕겨 및 톱밥과 비하여 높은 수분 흡수율과 증발률을 보였고, pH는 Kenaf의 시료 별 증류수와 72시간 반응 후 측정해 본 결과 pH $2.8{\pm}0.01$ - $4.34{\pm}0.02$ 범위로 톱밥 (pH $5.28{\pm}0.01$) 및 왕겨 (pH $6.3{\pm}0.02$)에 비해 다소 낮게 나타났다. C/N비 분석결과 Kenaf의 core가 649, bast 204, leaf 70 순으로 나타나 대조군으로 사용된 톱밥 (789.1) 보다는 다소 낮았으나 왕겨 (132) 보다는 높은 비율을 보였다. 용적중 시험에서는 Kenaf는 각 시료의 입경에 따라 A(${\geq}4cm$), B(${\leq}4cm$, ${\geq}0.25cm$) 및 C 군(${\leq}0.25cm$) 으로 구분하였고, 시험 결과 bast, core 및 leaf의 경우 입경이 큰 A 군과 B 군은 톱밥 및 왕겨와 비슷한 용적중을 보였으며, 입경의 크기가 작은 C 군의 경우 다소 높은 용적중을 보였고, 특히 leaf C 군의 경우 톱밥 및 왕겨에 비해 5배 이상의 높은 용적중을 보여 입경이 작을수록 용적중이 높은 것으로 나타났다. 본 연구는 축산분뇨의 퇴비화를 위해 Kenaf를 이용 수분조절제로서 활용 가능성을 제시하였고, 이러한 결과는 농가의 비용감소, 축산분뇨로 인한 환경오염 예방은 물론 친환경적 처리가 가능 할 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.376-387
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• 2019

최근 수경재배에서 가장 많이 사용되는 친환경 유기배지인 코이어 배지를 사용하였을 때 코이어 칩과 더스트 비율, 급액량에 따라 멜론의 생육과 과실 품질을 분석하고 봄 재배시 코이어 배지를 이용한 멜론 수경재배의 기초 자료를 제공하고자 본 연구를 수행하였다. 실험에 사용한 2 종류의 코이어 배지는 칩과 더스트의 비율이 각각 3:7, 5:5이었으며, 배액률 10, 20, 30% 수준으로 급액하였을 때 멜론의 생육과 품질 변화, 배지의 물리적 화학적 변화를 분석하였다. 배액률 10%를 기준으로 양액을 공급한 처리구는 총 급액량이 주당 91L로 급액량이 가장 많은 배액률 30% 처리구에 비해 약 30% 절감되었다. 총 배액량 또한 급액량이 가장 적은 배액률 10% 처리구에서 주당 10L 이하로 낮은 값을 나타내었다. 더스트 비율이 높은 칩:더스트 3:7 배지는 5:5 배지보다 총 배액량이 약 30-70% 감소하였다. 급액량이 많고 더스트 비율이 높은 3:7 배지를 사용했을 경우 엽생육과 과실 비대가 좋았고 당도는 품종 간 차이가 컸다. 배액률 30%를 기준으로 급액하면 배액률 10% 기준으로 급액하였을 때보다 과중이 21% 증가하였다. 더스트의 비율이 높은 3:7 배지는 5:5 배지보다 용기용수량, 공극률 등 배지 물리성이 우수하였고, 재배 기간 중 네트발현기 이후 배액 EC가 $3.0-6.8dS{\cdot}m^{-1}$로 높은 값을 나타내었다. 재배 품종 특성 및 재배 조건 등을 고려하여 적정한 양수분 관리를 하면 코이어 배지를 이용한 수경재배 시 고품질의 멜론을 생산할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권3호
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• pp.193-204
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• 2000

과학적 근거에 기초한 Codex등 국제유기농업 규정과 달리, 유기독농가들의 경험축적에 주로 근거하는 한국 토착유기농업의 토양비옥도 유지증진책에 대한 환경보전 기능을 토양비료학적인 측면에서 검토하는데 목적을 두고 팔당 상수원보호구역에서 유기농법을 실시하는 100농가를 대상으로 토양 화학적 특성을 분석하였다. 표토층의 EC는 배추 $2.30dS\;m^{-1}$, 상추 $2.29dS\;m^{-1}$, 쑥갓 $1.83dS\;m^{-1}$ 등으로, 적정범위인 $2.00dS\;m^{-1}$를 초과하는 농가의 42%가 작물재배에 부적절한 염류집적정도를 나타내었고, 총탄소함량은 표토층 $74g\;kg^{-1}$, 심토층 $52g\;kg^{-1}$로서, 적정범위 $20{\sim}30g\;kg^{-1}$에 비하여 2~4배 가량 높았는데, 이는 토착유기농법이 지력향상을 위해 유기질비료를 과다 시용한 때문이다. 표토층과 심토층에서의 질산태질소 함량은 배추 $82mg\;kg^{-1}$과 $75mg\;kg^{-1}$, 상추 $86mg\;kg^{-1}$과 $72mg\;kg^{-1}$, 쑥갓 $66mg\;kg^{-1}$과 $42mg\;kg^{-1}$으로, 유기농가 포장의 질산태질소 함량이 관행농가 포장에 비해 4~7배나 높다는 것과 표토층으로 부터 서서히 심토층으로 질산태질소가 용탈되고 있음을 보여주고 있어 지하수와 하천의 오염 가능성을 배제할 수 없었다. 유효인산 함량은 배추의 경우 표토층과 심토층에서 $918mg\;kg^{-1}$과 $641mg\;kg^{-1}$, 상추 $954mg\;kg^{-1}$과 $466mg\;kg^{-1}$, 쑥갓 $1114mg\;kg^{-1}$과 $873mg\;kg^{-1}$ 등으로, 관행농업 재배지에 비해 약 2배 정도 높았다. 특히 퇴비에 함유된 인산은 대개 수용성인 피틴태이므로 과다 집적된 인산은 점차 지하로 용탈되거나 강우시 유거수와 함께 이동되어 비점오염원의 하나로 하천이나 상수원을 오염시킬 우려가 크다고 볼 수 있다. 이상의 결과는 유기질비료에만 의존하는 한국 토착유기농법의 토양비옥도 증진책에 의한 질산태질소, 인산염, 염류집적 등으로 토양오염 현상이 심각함과, 한국토착유기농업 실천농가포장에서 질산태질소와 인산염에 의한 지하수 수질오염 위험성을 나타냈다.

• 한국습지학회지
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• 제20권4호
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• pp.363-369
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• 2018

최근 환경 문제로 대두되고 있는 것 중 하나는 대기 중 $CO_2$의 증가로 인한 기후변화이다. 이에 대한 영향으로 생태계가 변화하고 있으며, 다양한 환경문제가 발생되고 있다. 이로 인해 전 세계적으로 $CO_2$ 저감을 위한 다양한 연구들이 수행중이며, 이 중 미세조류를 이용한 $CO_2$ 저감 방안은 환경 친화적인 방법이라 할 수 있다. 그러나 미세조류를 이용한 $CO_2$ 저감 방안은 대부분 단일 종을 대상으로 하고 있으며, 자연 하천을 대상으로 한 미세조류의 $CO_2$ 고정 효율에 대한 연구는 전무한 실정이다. 그러므로 본 연구는 우리나라 하천 내 존재하는 미세조류들을 파악하고, 미세조류의 생장특성을 분석하여 최적의 배양조건을 도출 하였다. 그리고 $CO_2$ 농도와 주입 속도에 따른 미세조류의 biomass와 클로로필 a의 변화를 분석하여 자연 하천 내 존재하는 미세조류의 $CO_2$ 고정효율에 대해 연구하고자 하였다. 섬강 내 존재하는 미세조류를 배양하여 동정한 결과 6종의 우점종(Ankistrodesmus falcatus, Scenedesmus intermedius, Selenodictyum sp., Xanthidium apiculatum var. laeve, Cosmarium pseudoquinarium, Dictyosphaerium pulchellum)이 관찰되었으며, 이 종들은 모두 녹조류에 해당하였다. 한편 이산화탄소 농도 구배(5% $CO_2$, 10% $CO_2$, 15%$CO_2$, 대기조건의 가스 0.038% $CO_2$)와 유속(0.25, 0.5LPM)이 다른 가스를 주입하여 미세조류의 biomass와 클로로필 a의 변화를 살펴본 결과 이산화탄소의 농도가 증가할수록 biomass와 클로로필 a가 증가하였으며, 같은 이산화탄소 농도에서는 유속이 더 빠른 곳에서 미세조류의 biomass와 클로로필 a의 양이 더 증가하였다. 또한 미세조류에 고정화된 이산화탄소의 양은 주입되는 가스의 유속이 빠를수록 고정되는 이산화탄소의 양이 더 높아지는 경향을 보였다. 본 연구는 기존의 단일 종에서 행해지는 연구가 아닌 하천 전체의 미세조류를 대상으로 수행한 연구이며, 하천 내 존재하는 미세조류의 이산화탄소 고정을 위한 최적의 조건을 도출하고, 하천 내 존재하는 미세조류로부터 고정화된 이산화탄소의 양을 정량화하여 향후 이산화탄소 감축을 위한 정책을 위한 기초자료에 이용할 수 있다는 것에 큰 의의가 있다.