• 미생물학회지
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• 제48권3호
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• pp.192-199
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• 2012

미세조류는 광합성을 통하여 바이오디젤과 같은 부가가치상품을 생산할 수 있으며, 미세조류를 이용한 생명공학 기술이 주목 받고 있다. 그러나 질소원과 탄소원은 미세조류 배양 비용을 높여 충분한 바이오매스 생산에 제한요소가 되고 있다. 미세조류를 배양하는데 도시하수를 이용하는 것은 생산단가를 낮추는 좋은 대안이 될 수 있으며, 본 연구에서는 옥외 수질정화 배양 시스템(mini raceway open pond)을 이용하여 적용했다. 실험에 사용한 도시하수는 하수종말처리장의 1차 침전지를 거친 유입수를 이용하였으며, 토착 미세조류를 mini raceway open pond에서 배양하였다. 체류시간 6일의 운전 후 TN, TP, COD-$_{Mn}$, $NH_3$-N의 평균 제거 효율은 80.18%, 63.56%, 76.34%, 96.74%로 각각 나타났다. 18S rRNA gene 분석결과 녹조류인 Chlorella, Scenedesmus가 우점하였으며, 16S rRNA gene 분석결과 Rhodobacter, Luteimonas, Agrobacterium, Thauera, Porphyrobacte의 5종의 bacteria가 동정되었다. 이러한 결과를 통하여 미세조류를 이용한 호기성 처리나 과도한 발전비용 없이 효과적인 하수처리를 할 수 있는 가능성을 확인하였다. 그리고 도시하수는 미세조류 배양에 필요한 탄소원과 질소원을 제공할 수 있으며 미세조류 바이오매스는 상업적 목적으로 이용될 수 있는 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제56권1호
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• pp.57-63
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• 2011

본 연구를 통하여 조생 다수성 벼 품종인 남일벼의 돌연변이 후대계통으로 'Namil(SA)2652-RGA-l-l-l-l'의 계보를 지니며 Namil(SA)-flo1로 명명된 분질계통의 건식제분 적성과 쌀가루의 이화학적 특성과 호화특성 등을 평가하였다. 배유절단면의 전자현미경 관찰결과 원품종인 남일벼는 배유절단면이 부드러우며 다변각의 전분립들이 치밀하게 배열된 반면 Namil(SA)-flo1은 원형모양의 전분립들이 매우 성기게 배열되어있었다. Namil(SA)-flo1의 작물학적 특성은 남일벼와 유사하였으나 등숙비율과 천립중이 낮았으며 이러한 특성은 백미수량 감소로 이어짐을 알 수 있었다. 조직분석기들 이용한 곡립경도측정 결과 Namil(SA)-flo1는 3,417 g으로 남일벼 (7,526 g)의 45% 수준으로 매우 낮았다. 건식제분기인 Buhler 제분기를 이용해 동일조건에서 생산된 쌀가루들에 대한 입도분석결과 Namil(SA)-flo1는 평균 $86.1{\mu}m$로서 원품종인 남일벼 ($109.1{\mu}m$)는 물론 화성벼($112.2{\mu}m$)나 설갱벼 ($97.6{\mu}m$)보다 매우 고운입자로 이루어져 있음을 확인하였다. 건식제분에 의한 쌀가루의 손상전분량 역시 Namil(SA)-flo1가 5.1% 수준으로 남일벼 (9.2%), 화성벼(10.3%) 및 설갱벼(7.1%) 보다 매우 낮아 Namil(SA)-flo1의 높은 건식제분 적합성을 확인할 수 있었다. 반면 Namil(SA)-flol에서 생산된 쌀가루의 이화학적 특성과 호화특성은 원품종인 남일벼의 고유한 특성을 견지하고 있는 것으로 사료되었다.

• 한국작물학회지
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• 제54권1호
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• pp.36-44
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• 2009

본 연구는 다양한 등숙기의 온도 및 일사량 조건에서 종실중 및 종실질소 함량 변화를 조사하여 등숙기 생육온도와 일사량이 벼 종실중 및 종실질소함량의 형성과정과 이들의 최종산물에 미치는 영향을 분석하고자 하였던 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 최종 종실중은 연차 및 품종에 관계없이 등숙기 일사량이 높을수록 큰 경향이었으며, 최종 종실중에 도달하는 출수일수는 짧아지는 경향이었다. 2. 종실 질소의 축적기간은 등숙기 적산일사량에 크게 영향을 받았으나 최종 종실질소함량은 큰 영향을 받지 않았다. 3. 유효적산온도(임계온도 $7^{\circ}C$)는 등숙기 생육온도에 관계없이 종실중 및 종실질소함량 변이를 잘 설명하였으나, 유효적산온도 또는 적산일사량에 따른 종실중 및 종실질소 함량은 등숙기 일사량간 변이가 매우 커 이들 단일 요인으로는 등숙기 일사량에 따른 종실중 및 종실질소함량 변이를 설명하는데 한계가 있었다. 4. 유효적산온도 및 적산일사량의 상승적은 등숙기 일사량에 관계없이 종실중 및 종실질소함량 변이를 잘 묘사하였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제29권4호
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• pp.299-306
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• 2009

저온 스트레스에 대한 내성을 지닌 신품종 톨 페스큐를 개발할 목적으로 CaMV35S 프로모터 하류에 NDP kinase 2 유전자가 항상적으로 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 나타내며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내순화 시킨 후, Southern blot 분석을 실시하여 본 결과, NDP kinase 2 유전자가 형질전환 식물체의 genome에 정상적으로 도입되었음을 확인하였다. 프로테옴 분석을 통하여 도입유전자의 조절을 받는 항산화관련 유전자들의 발현이 유도되었음을 확인 할 수 있었다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스 중의 하나인 저온 스트레스를 처리하여 세포의 손상 정도를 조사한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 저온 스트레스를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 높은 내성을 나타내었다. 이 형질전환 톨페스큐는 산화스트레스 내성 품종개발을 위한 소재로 활용 될 수 있을 것이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제27권2호
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• pp.109-116
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• 2007

환경스트레스에 강한 내성을 지닌 신품종 톨페스큐를 개발할 목적으로 산화스트레스에 의해 강하게 유도되는 SWPA2 promoter 하류에 CuZnSOD와 APX 유전자가 엽록체에 동시에 발현하도록 제작한 벡터를 Agrobacterium법을 이용하여 톨 페스큐에 도입하였다. Hygromycin이 첨가된 선발배지에서 내성을 가지며 재분화된 형질전환 식물체를 pot로 이식하여 기내 순화시킨 후, Southern 분석을 실시하여 본 결과, 발현벡터의 T-DNA 영역이 형질전환 식물체의 genome에 성공적으로 도입되었음을 확인하였다. 형질전환 식물체 잎 절편을 산화스트레스와 중금속을 포함하고 있는 용액에 처리하여 엽록체의 손상정도를 조사한 결과, 비형질 전환체에 비해 형질전환체는 강한 내성을 나타내었다. 또한 유식물체 수준에서 MV를 처리하여 내성을 비교한 결과, 비형질전환체에 비해 형질전환체는 손상을 덜 받았다. 이와 같은 연구결과는 CuZnSOD와 APX 유전자를 엽록체에 동시발현시키는 기술이 다양한 환경스트레스에 대해 복합재해내성을 가지는 다양한 작물을 개발하는데 유용하게 이용될 수 있음을 나타낸 결과이다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제34권2호
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• pp.114-119
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• 2014

염 또는 건조 스트레스 처리에 의한 톨 페스큐 종자의 발아율 변화와 유식물체 수준에서의 유전자 발현을 조사하기 위하여 in vitro 조건에서 NaCl과 PEG를 처리하여 분석하였다. NaCl 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율은 50 mM 농도에서 발아율이 서서히 감소하기 시작하였으며 350 mM의 농도에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였다. NaCl 처리 농도에 따른 발아율 감소율은 Fawn 품종이 가장 큰 변화를 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 또한, PEG 처리시 톨 페스큐 품종별 발아율의 변화도 NaCl 처리시와 유사한 경향을 보였으며 고농도인 30% PEG 처리구에서는 모든 품종에서 발아가 되지 않는 경향을 보였으며 Kentucky-31(E-) 품종이 가장 강한 내성을 보였다. 톨 페스큐 유식물체 수준에서 염해와 건조 스트레스에 의한 유전자 발현양상을 조사하기 위하여 DEGs (differentially expressed genes) 탐색을 위한 ACP-based GeneFishing$^{TM}$ PCR 분석을 통해 NaCl 또는 PEG 처리에 따른 발현량의 차이를 보이는 총 4개의 DEG를 선발하여 클로닝하고 염기서열을 분석하였다. 무처리구에 비해 NaCl 처리시 4개의 DEG가 증가하였고 감소하는 DEG는 확인 되지 않았으나, PEG 처리에서는 3개의 DEG (DEG 1, 3, 및 4)가 증가하였고 1개의 DEG가 감소하는 경향을 나타내었다. 발굴된 DEG들을 blastx 검색에 의하여 rubisco large subunit (DEG1), microsomal glutathion S-transferase (GST) 3-like isoform 1 (DEG2) 유전자로 동정되었다.

• 한국농림기상학회지
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• 제1권2호
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• pp.160-164
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• 1999

현재 지구상에서 농업에 기인하여 배출되는 $N_2$O의 80% 정도가 지구의 온난화 뿐만 아니라 오존층 파괴에까지 영향을 미친다. 토양에서 수분함량 등과 관련한 유기태 탄소는 지하수면의 계절적 변화에 따라 탈질화를 결정하는 주요 요인이 되기도 하며 심층토의 탈질화 활동은 토양내 유기물을 분해하여 유기태 질소를 일시적으로 토양에 축적시키기도 한다. 그리고 토양의 관리방법, 폐기물의 토양처리, 질소질 비료의 시용 등이 $N_2$O 증가에 결정적 요인이 되기도 한다. 그러나 이러한 효과의 정도는 거의 알려져 있지 않을 뿐만 아니라 질산화나 탈질화와 같은 상반되는 과정과 제한 요소와 관련하여 범용적으로 적용할 수 있는 $N_2$O 방출을 예측하는 측정 계수와 같은 연구는 매우 미미한 상태이다. 그러므로 농업토양에서 비료와 유기물 시용 둥에 의해 발생하는 토양의 $N_2$O배출을 효율적으로 관리하기 위하여 심층토에서의 동적 역학적 $N_2$O 배출 측정과 관리 방법을 개발하여야 한다.

• 생태와환경
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• 제37권2호통권107호
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• pp.213-226
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• 2004

본 연구에서는 엽록소 a 농도와 저수지의 수심을 토대로 유형을 분류하고 각 유형에서의 수질특성을 평가하였다. 486개의 저수지를 대상으로 엽록소 a 농도 25 ${\mu}g\;L^{-1}$와 수심 7.5m를 기준으로 4가지 유형으로 분류하였다. 각 호수에서의 연평균 최대 엽록소 a 농도를 기초로 OECD와 TSI 기준에 따라 평가 시 각각 34.3%와 72.8%가 부영양상태였다. 엽록소 a 농도 25 ${\mu}g\;L^{-1}$를 기준으로 구분된 유형들에서 총질소 농도(2배) 보다는 총인 (4배)의 농도차이가 크게 나타났다. TN/TP비를 토대로 할 때 인이 제한 영양염으로 나타났고, 영양상태가 높은 저수지들에서 인에 대한 제한정도가 큰 것으로 나타났다. 엽록소 a 농도가 가장 높은 TYPE II에 포함된 저수지는 상대적으로 노후된 시설이 많고 DA/LA비가 작으며 체류시간이 길고 유역 내 논과 밭으로 이용되는 면적이 넓고 유역에서 발생하는 오염부하가 많았다. 비록 유역면적이 유역내에서의 오염물질 발생부하량과 관련된 요인으로 고려될 수 있으나 수질과의 뚜렷한 상관성이 없었다. 본 연구에서 수심이나 시설물의 노후정도와 같은 형태학적인 특성과 더불어 유역 내의 토지이용형태는 저수지의 수질을 결정하는 매우 주요한 인자로 나타났고 수질 특성을 평가함에 있어 효과적인 인자로 제시되었다.

• KSBB Journal
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• 제9권5호
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• pp.483-491
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• 1994

중공사막 반응기를 이용한 유용단백질의 분리 빛 효소로 분해된 단백칠 가수분해물의 분자량별 분획 에 있어서 발생되는 fouling 현상은 투과유출속도의 감소와 막반응기의 효율적인 이용에 문제가 되는 주 된 원인이다. 따라서 본 연구에서는 중공사막(MW 10,000 cut off)반응기를 이용하여 단백질(gelatin, milk casein 및 bovine serum albumin)을 연속적으 로 가수분해할 때 가수분해물의 한외여과에 있어 발생되는 fouling을 알아 보기 위해 막반응기의 작동 시간, 단백질 용액의 농도, 온도 빛 pH 변화에 따른 투과유출속도로 측정하였으며, 아울러 효소 첨가에 의한 생성물의 투과유출속도도 효소무첨가구와 비교 검토하였다. Gelatin용액의 초기 투과유출속도는 $19.3\ell/m^2.hr$로 작동시간에 관계없이 거의 일정하였으며, casem 빛 albumin용액은 각각 작동시간 60 분 후에 초기 투과유출속도의 50% 빛 43%가 감소 하였다. 단백질 용액의 농도 빛 온도의 증가에 따른 투과유출속도는 증가하는 경향을 보였으며, pH 변 화에 따른 투과유출속도는 세 종류의 단백칠 모두­등전점 pH영역에서 가장 낮았다. Alcalase의 첨가 로 인한 gelatin 용액의 투과유출속도는 작동시간 40분까지 초기 투과유출속도에 비해 $7.51\ell/m^2.hr$증가하였으나, 불용성 단백질인 cas em 빛 albumin 용액의 투과유출속도는 초기 투과유출속도에 비해 감소하는 경향이였다. 그러나 효소를 첨가하지 않았 을 경우보다는 향상되었다. 따라서 연속식 재순환 막효소반응기에셔 분해물의 투과유출속도는 단백질의 성질이 변하지 않는 온도범위 내에서 온도의 증가 및 등전점 pH영역을 벗어난 pH로 조정해야 하며, 불용성 단백질의 경우는 가수분해시 미리 단백질을 효소로 엘정시간 처리한 다음 재순환시키면 fouling을 현저하게 감소시킬 수 있다.

• 청정기술
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• 제19권4호
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• pp.355-369
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• 2013

재생 원료인 바이오매스를 이용한 에너지 생산에 있어서 경제성은 가장 중요한 인자 중 하나이다. 이러한 관점에서 슬러지 혐기소화에 의해 생산되는 바이오가스는 다른 바이오매스에 비해 매우 저렴하며 처분 비용 절감으로 얻는 이익이 부가적으로 발생하기 때문에 경제성이 매우 높다. 슬러지 혐기소화에서 기질의 가수분해 속도는 전체 소화 성능을 결정짓는 인자이며 혐기소화 속도를 향상시키기 위한 슬러지 전처리 기술이 많이 개발되었다. 슬러지 전처리는 생물학적, 열 가수분해, 초음파, 기계적 방법 등 다양한 기술이 실제 시설에 적용되었다. 전처리는 슬러지 가용화를 촉진하고 고형물을 감소시키면서 바이오가스 생산을 늘리는 등 혐기소화 효율을 향상시켰다. 본문에서는 전처리 방법의 기술적 특성을 소개하고 각 전처리 방법의 에너지 수지와 경제성을 비교하여 적절한 전처리 기술을 선정하기 위한 기준을 마련하고자 하였다. 조사 결과 고온 혐기소화와 열 가수분해가 가장 경제성이 높고 다음으로 Cell rupture$^{TM}$, OpenCEL$^{TM}$, MicroSludge$^{TM}$, 초음파의 순서로 평가되었다. 경제성 평가에 있어서 슬러지의 최종 처분 비용이 가장 큰 요소가 되며 따라서 최종 처분 슬러지의 수분 함량이 경제성 평가에 결정적인 역할을 하였다.