• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2011년도 학술발표회
• /
• pp.309-309
• /
• 2011

지구온난화와 도시기후 변화에 대응하기 위해 자연의 생태적 기능을 복원하고 환경에 대한 오염부하를 저감하여 도시 환경의 건강성과 지속성을 높이기 위해 도심 내 물순환시스템(urban water circulating system)의 구축이 요구된다. 즉, 물순환시스템을 활용하여 도심 내 다양한 수원(생태하천/호수 유지용수, 하수처리수, 우수, 지하수 등)을 네트워크 및 통합 관리하여 도시 내 물순환의 건전성과 수자원의 재이용률을 향상시킬 수 있다. 이를 위해서 연중 발생량이 일정하고 막대한(66.4억톤/년, 2009년 기준) 하수처리수 방류수는 고도처리를 통해 수질이 양호하며 안정적인 대체 수자원으로 고려된다. 또한, 하수처리수의 재이용은 공공수역으로 배출되는 오염부하량의 총량 삭감 및 상수사용량의 절감과 수자원을 효율적으로 이용한다는 면에서 최근 재이용 사례가 증가하고 있는 추세이다. 그러나, 도심 내 친수공간(생태하천/호수)은 저류수량에 비해 유입수량이 적어 체류시간이 비교적 장시간이고, 이로 인해 부영양화가 쉽게 발생해 수질이 악화된다. 따라서, 본 연구에서는 하수처리수 재이용수를 도심 내 친수공간의 유지용수로 활용 시, 수질정화공정(응집 후 여과, 응집 후 여과+한외여과, 응집 후 여과+한외여과+역삼투 공정)이 친수공간 내 조류성장에 미치는 영향을 파악하기 위해, 하수처리수 재이용수 pilot plant의 수질정화공정별 유출수를 활용해 M. aeruginosa를 시험조류로 조류성장(growth kinetics)을 조사하였다. 조류는 $5\times104$ cells/mL의 초기 농도로 접종하여 배양하였으며, 조류성장에 직접적인 제한인자인 용존반응성인의 농도에 따른 성장속도를 Monod와 변형 Monod Kinetics를 이용해 반포화상수(Ks)와 최대 성장속도(${\mu}$max)를 산정하였다. 실험결과, 역삼투 공정을 제외한 다른 수질정화공정은 비록 영양염류가 80~90% 이상 제거되어 수계의 화학적 성상이 변하였으나 조류성장역학의 변화는 통계학적 (p=0.05)으로 유의할만한 수준은 아닌 것으로 판명되었다. 또한, 수리학적 체류시간이 2주 이상이 될 경우, 역삼투 공정을 제외한 수질정화공정 별 유출수에서는 조류의 과다성장으로 인해 부영양화가 발생하는 것으로 판명되었다. 결론적으로 하수처리수 재이용수를 친수용수로 활용시, 조류성장을 방지하기 위하여 용존반응성인의 농도를 중점적으로 관리하는 수질정화공정 및 유지용수 공급방안을 고려해야하는 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제38권4호
• /
• pp.177-183
• /
• 2016

미생물을 이용한 하수처리의 경우 여러 요인(미생물 특성, 원수의 성상, 운전조건)의 영향을 받으며 복잡한 관계를 갖고 운영하게 되는데 이런 공정에 나노입자의 유입은 분명 공정의 안정성 및 효율성에 영향을 줄 것으로 판단된다. 본 연구에서는 교내 하수 플랜트에서 활성슬러지를 채취하여 각각의 균주에 최적화된 배지에 배양시킨 뒤, 배양된 미생물이 각각 나노물질과 나노이온 상태일 때 성장에 미치는 영향을 알아보았다. 활성슬러지에 존재하는 대표 미생물 중에 그람양성균인 Bacillus와 그람음성균인 Pseudomonas, E.coli를 대상 균주로 선택하여 ZnO, $TiO_2$ 두 가지 나노물질에 의한 독성 영향을 비교하였다. 동일한 농도의 나노물질에서 그람양성균인 Bacillus균의 평균 성장 저해율은 60% 이상이고, 그람음성균인 Pseudomonas의 경우는 평균 성장 저해율이 10% 미만으로 나타났다. 따라서 나노물질에 대한 독성은 그람양성균이 그람음성균보다 높은 것으로 보여지는데 그 이유는, 세포벽 구조, 세포벽 단백질 구성성분, 세포의 생리기능, 물질대사 등의 차이로 그람양성균이 나노물질에 훨씬 민감한 경향을 나타내기 때문인 것으로 보여진다. 그리고 ZnO와 $TiO_2$ 나노물질의 농도가 같을 때 미생물 성장에 미치는 영향은 ZnO가 평균적으로 3배 정도 높았는데 이것은 ZnO 나노물질의 독성이 $TiO_2$ 보다 크다고 볼 수 있다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제35권12호
• /
• pp.973-977
• /
• 2013

이 연구는 전기화학적 활성을 갖는 미생물들을 알아내기 위하여 농화배양 단계에서 시간에 따라 미생물연료전지의 미생물 군집 변화를 알아본 것이다. 접종원으로 하수처리장 혐기 소화액와 가축분뇨를 1 : 1로 혼합한 액을 사용하였다. 농화배양 과정에서 미생물 생장곡선에 따라 지체기, 대수성장기 그리고 정지기로 전류발생 패턴을 보면서 구분하였다. 전류가 안정적으로 발생되는 시점을 농화배양이 끝난 시점으로 판단하였으며, 이때 전류는 $0.84{\pm}0.06mA$가 발생되었다. 농화배양이 되어 가는 과정에서 미생물군집 변화를 전기영동(DGGE)에서 확인하여 시간에 따라 새롭게 나타나는 band나 농도가 높아지는 band 17개를 잘라내어 염기서열을 분석하였다. 이 결과 지체기와 대수성장 단계에서는 Clostridium, Rhodocyclaceae, Bacteriodete 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었고, 정지기에서는 Geobacter sp., Rhodocyclaceae, Candidatus, Nitrospira, Flavobactriaceae, 그리고 Uncultured bacterium 등이 검출되었다. Geobactor의 경우는 이미 전기활성 미생물로 알려져 있는 미생물 종으로 이를 포함하여 이 연구에서 검출된 다른 미생물들 중에도 전기활성이 있는 미생물을 포함하고 있을 것으로 판단된다.

• Reproductive and Developmental Biology
• /
• 제35권4호
• /
• pp.479-483
• /
• 2011

The objective of this study was to determine the effects of E. coli isolated from porcine semen on sperm viability, motility, and semen pH. Semen samples were prepared using commercial extender, $Seminark^{Pro}$ (Noahbio Tech, Korea) that did not contain antibiotics. And 4 different levels of E. coli were artificially innoculated to semen with following concentrations; 4,000 of sperms with 1 of E. coli (T1), 400 with 1 (T2), 40 with 1 (T3), and 4 with 1 (T4). Semen samples were preserved at $17^{\circ}C$ for 5 days in semen storage box until analyzed by flowcytometer. Aliquots were subjected to measure the sperm viability (Live/$Dead^{(R)}$ stain), motility (mitochondrial function), and semen acidity (pH) from day 0 (day of semen collection) to day 5. Sperm motility and viability were significantly decreased (p<0.05) on day 0 (4 hrs after preservation at $17^{\circ}C$) in T3 and T4 compared to control groups and were significantly decreased (p<0.05) in all groups from day 3. Sample pH was acidic in T3 (6.90~6.86) and T4 (6.86~6.65) from day 3 to day 5 (p<0.05). On the other hand, sample pH was maintained 7.0~7.1 in control, T1, and T2 during the experimental period. Sperm motility and viability were significantly decreased from day 0 to day 5 compared to control in samples contaminated with E. coli above a value of 40:1 ($20{\times}10^6$ sperm cells/ml : $5{\times}10^5$ cfu/ml). Even on day 1 in T4 and on day 3 in T3, semen pH was acidic probably due to the acidification of dead spermatozoa. These results suggest that E. coli contamination has a concentration-dependent detrimental effect on extended porcine semen quality.

• 생명과학회지
• /
• 제25권1호
• /
• pp.37-43
• /
• 2015

옥수수(Zea mays) 원뿌리에서 에틸렌 전구체인 1-aminocyclopropane-1-carboxylic acid (ACC), indole-3-acetic acid (IAA) 그리고 methyl jasmonate (MeJA)가 통기조직의 발달에 미치는 영향을 조사하였다. 식물호르몬 처리는 원뿌리의 종단 구성에 영향을 미치므로 control과 호르몬 처리된 뿌리의 비교 가능한 위치를 정할 필요가 있었다. 이를 위하여 원뿌리의 정단을 PR0, 기부를 PR100이라 정의하고 이 두 지점 사이를 길이에 비례하여 PR25, PR50, PR75로 구분하였다. 대조군 뿌리의 PR25와 PR50 부분에서는 통기조직이 관찰되지 않았으며 PR75 부분에서는 드물게 통기조직이 나타나기도 하였다. PR75 부위의 통기조직 면적은 ACC 또는 IAA가 존재할 때 증가하였다. 반면, MeJA는 옥수수 원뿌리가 침수되지 않았을 때와 침수되었을 때 서로 다른 차등 효과를 나타내었다. 뿌리가 침수되지 않았을 때 MeJA는 통기조직의 발달을 억제하였다. 반면, 뿌리를 침수 시키면 통기조직의 면적이 증가하는데 그 면적은 MeJA에 의하여 더욱 증가되었다. 한편, 곁뿌리 원기는 그 주변 피층세포의 통기조직 발달에 수반되는 세포사멸을 억제하는 것으로 알려져 있었다. 곁뿌리 원기에 의해 억제되는 통기조직의 발달은 위에 기술한 바와 같이 통기조직의 발달을 촉진하는 세 가지 호르몬들에 의해서도 회복되지 않았다. 이는 발달하는 곁뿌리 원기가 억제하는 통기조직 발달 조절의 세부 단계는 식물호르몬들이 작용한 이후 단계일 가능성을 보여주는 것이다.

• 생명과학회지
• /
• 제16권5호
• /
• pp.746-749
• /
• 2006

구절초 전초의 chloroform 분획물로부터 2종의 flavonoid화합물을 분리하여 NMR을 통해서 구조를 확인한 결과, luteolin (1)과 acacetin (2)으로 구조 동정되었다. 이들의 화합물 중에서 luteolin (1)은 구절초에서 처음으로 분리하였다. 분리된 화합물은 sulforhodamine B (SRB) assay법에 따라 인체암세포주인, HCT116 (결장암) , UO-31 (신장암), PC-3 (전립선암) 와 A549 (폐암)등에 대한 in vitro에서의 세포독성을 실험하였다. 그 결과, acacetin (2)이 HCT116 $(IC_{50}\;2.44\;{\mu}g/ml)$과 UO-31 $(IC_{50}\;2.89\;{\mu}g/ml)$에서 유의할만한 세포독성을 나타내었다.

• 대한임상검사과학회지
• /
• 제48권2호
• /
• pp.62-67
• /
• 2016

600여 종의 제주 천연 추출물을 이용하여 항산화 효과를 스크린한 결과, 조록나무 잎 추출물이 가장 높은 항산화 효과를 나타내었다. 조록나무는 조록나무과에 속하는 상록 나무로써 제주 천연자원이다. 본 연구에서는 극성이 다른 유기용매(헥산, 메틸렌 클로라이드, 에틸 아세테이트, 부탄올, 물)로 순차적으로 분획 한 조록나무 물질 5가지를 이용하여 항산화 효과 및 간세포와 폐세포를 이용하여 세포 보호능을 확인하였다. 에틸 아세테이트 분획물질은 0.5 mg/mL에서 약93%로 가장 우수한 DPPH 라디칼 소거능을 보이며 양성 대조군으로 사용한 quercetin 보다 높은 효능을 보였다. 총 페놀 함량을 확인 한 결과, 에틸 아세테이트 분획물질은 505 mg GAE/g로 가장 높은 총 페놀 함량을 보였으며, 모든 추출물에서 DPPH 라디칼 소거능과 연관성 있는 결과를 보였다. 또한 에틸 아세테이트 분획물질은 $H_2O_2$에 대한 산화적 스트레스로부터 다른 분획 물질보다 높은 세포보호효과를 나타내었다. 본 연구를 통해 조록나무의 에틸 아세테이트 분획물질의 높은 항산화 효과를 확인하였으며, 천연 항산화 소재의 가능성이 높을 것으로 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제49권4호
• /
• pp.281-286
• /
• 2006

Tolaasin은 Pseudomonas tolaasii에 의해 생성된 분자량 1,985 Da의 펩티드로서 재배버섯에 갈반병을 유발하는 원인 독소이다. Tolaasin은 곰팡이, 세균, 식물세포 뿐만 아니라 적혈구의 원형질막에 이온통로를 형성하여 세포를 파괴한다. $Zn^{+2}$는 tolaasin의 활성을 저해함이 알려졌으나, 자세한 기작은 밝혀지지 않았다. 따라서, 본 연구에서는 tolaasin의 이온통로 형성에 대한 분자기작을 밝히기 위하여, 적혈구 용혈현상에 대한 $Zn^{+2}$의 저해효과를 조사하였다. $Zn^{+2}$와 $Cd^{+2}$은 tolaasin의 용혈활성을 농도의존적으로 저해하였으며, Ki 값은 각각 170 ${\mu}M$과 20 mM 이었다. $Zn^{+2}$의 저해효과는 EDTA의 첨가로 제거되어 $Zn^{+2}$의 효과가 가역적임을 보여준다. 한편, tolaasin과 함께 삼투억제제인 PEG 2000을 가하였을 때, 용혈현상은 나타나지 않았다. 적혈구를 원심분리로 회수하고 PEG 2000을 제거한 후, 신선한 반응용액에 현탁하였을 때, 용혈현상은 즉시 관측되었다. 그러나, 이때에도 $Zn^{+2}$가 존재시에는 용혈현상이 억제되었으며, 이것은 삼투억제제의 처리중에 이미 이온통로가 만들어졌음을 의미한다. 이러한 결과는 $Zn^{+2}$가 tolaasin의 세포막 결합 및 이온통로 형성에는 영향이 적으며, 형성된 이온통로의 활성을 저해함을 보인다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제34권2호
• /
• pp.168-173
• /
• 1991

벼 유묘에 의 한 $Mn^{+2}$(Mn-SOD의 cofactor)의 흡수는 유묘조직중 SOD 활성을 증가시킴과 아울러 유묘의 냉해저항성을 현저히 향상시키는 결과를 보였으며, SOD 활성 증가정도와 냉해 저 항성 향상정도간에는 정의 상관관계가 있었다. 이에 반하여, Fe-SOD와 Cu/Zn-SOD의 cofactor들인 $Fe^{+3},\;Cu^{+2},$ 및 $Zn^{+2}$의 흡수는 조직내 SOD활성이나 식물의 냉해저항성에 어떤 유의성 있는 영향도 미치지 않았다. 이러한 결과들이 시사하는 바는 아마도 superoxide에 의해 유도되고 $Mn^{+2}$의 존재에 의해 활성화된 Mn-SOD가 (최소한 벼의 경우에는) 저온 스트레스에 대항하는 생체방어 시스템의 중요한 子성분일 것이라는 점이다. 어느정도의 냉해억제효과가 있다고 인정된 Abscisic acid의 처리도 벼 유묘조직의 SOD 활성을 증가시켰다. 이 관찰결과도 식물의 냉해 유발상황 하에서 세포내 SOD가 담당하는 중요한 생체방어 역할을 부각시키는 또 하나의 정보를 제공한 것이다.

• 한국토양비료학회지
• /
• 제41권3호
• /
• pp.164-169
• /
• 2008

토양에 과잉으로 집적된 염류에 대한 작물의 양분과잉 흡수 피해 기작을 밝히고 그 피해를 경감할 수 있는 기술을 개발하고자 토마토 유묘에 염 스트레스를 유발하고 이때 식물체 생장반응 비교와 잎 중 질소와 당의 변화를 구명하고자 본 시험을 수행한 결과는 다음과 같다. 가. 염 스트레스에 의한 식물체의 생장특성은 생체중과 건물중의 감소와 엽면적이 작고, 지상부와 지하부의 건물중 비가 낮아져 지상부의 생장 저해가 뿌리보다 큰 것으로 보인다. 나. 염 스트레스를 받은 토마토 잎은 잎의 기공이 닫혀 있어 광합성능이 감소하였다. 다. EC $6dS\;m^{-1}$ 정도의 염 농도에서는 어린 토마토 잎 중 수용성당과 전분함량이 현저하게 감소하였다. 라. 염 스트레스를 받으면 토마토 잎 중 총 질소함량이 크게 낮아졌으며, $NO_3^-$ 농도는 낮아지는 반면 $NH_4^+$ 농도는 높아졌다.