• 대한원격탐사학회지
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• 제37권5_1호
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• pp.1177-1186
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• 2021

북극의 융빙호(melt pond)는 해빙 면적 감소 및 북극 빙권 변화에 중요한 역할을 하기 때문에 융빙호의 정확한 관측이 필요하다. 미국 NASA의 차세대 고도계 위성인 Ice, Cloud, and Land elevation Satellite-2 (ICESat-2)는 532 nm의 녹색 레이저를 발사한 뒤 반사되는 광자(photon)의 이동 시간을 계산하여 전 지구적으로 고해상도 고도 정보를 관측한다. ICESat-2는 현재 널리 쓰이고 있는 고도계인 CryoSat-2에 비해 세밀한 관측이 가능하기 때문에, Cryosat-2에서 관측할 수 없는 작은 규모의 융빙호를 탐지할 수 있을 것으로 기대된다. ICESat-2의 기본적인 정보로는 표면 높이(surface height)와 반사되는 광자의 수(photon count)가 있다. 본 연구에서는 각 ICESat-2 지점을 중심으로 10 m 길이의 segment를 생성하여 segment 내의 높이 표준편차와 총 광자 수를 활용한 융빙호 탐지 알고리즘을 제시하였다. 융빙호는 표면이 해빙에 비해 매끄러워서 높이의 분산이 적으므로 높이의 표준편차를 활용하여 일차적으로 융빙호와 해빙을 분류하였다. 그 다음으로는 융빙호 중에서 표면이 물인 융빙호와 얼음 표면인 융빙호를 분류하였다. 표면이 물인 융빙호는 광자를 많이 흡수하기 때문에 단위 segment 내에서 반사되어 수집된 광자의 수가 적으며, 반대로 얼음으로 덮인 융빙호는 반사되는 광자의 수가 많다. 결과적으로 본 연구에서 제시하는 융빙호 탐지 방법을 통해 물과 얼음으로 덮인 융빙호를 구별하여 탐지할 수 있다. Sentinel-2 광학 영상을 활용하여 융빙호 탐지 결과의 정성적인 분석을 하였다. 그 결과 Sentinel-2 광학 영상으로 구분하기 어려운 표면이 물인 융빙호와 얼음인 융빙호를 ICESat-2를 활용해 효과적으로 분류하였다. 마지막으로 고도계 위성 및 광학 영상을 활용한 융빙호 탐지의 고찰을 서술하였다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권3호
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• pp.247-263
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• 2021

최근의 기후변화는 연안에서 더욱 가속화되고 있어 연안에서의 해양 환경변화 감시의 중요성이 커지고 있다. 클로로필-a 농도는 해양 환경 변화의 중요한 지표 중 하나로 수십년 동안 여러 해색 위성을 통해 전구 해양 표층의 클로로필-a 농도가 산출되었으며 다양한 연구 분야에 활용되었다. 하지만 연안 해역의 탁한 해수는 외해의 맑은 해수와는 구별되는 구성 성분과 광학적 특성으로 인해 나타나는 심각한 오차 때문에 일반적으로 사용되는 전지구 대양을 위하여 만들어진 클로로필-a 농도 알고리즘은 연안 해역에 대입할 수 없다. 또한 연안 해역은 해역에 따라 성분과 특성이 크게 달라져 통일된 하나의 알고리즘을 제시하기 어렵다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 연안의 탁도가 높은 해역에서는 구성 성분과 광학적 변동 특성을 고려한 다양한 알고리즘들이 개발되어 사용되어 왔다. 클로로필-a 농도 산출 알고리즘은 크게 경험적 알고리즘, 반해석적 알고리즘, 기계학습을 활용한 알고리즘 등으로 나눌 수 있다. 해수의 반사 스펙트럼에 기반한 청색-녹색 밴드 비율이 기본적인 형태로 주로 사용된다. 반면 탁한 해수를 위해 개발된 알고리즘은 연안해역에 존재하는 용존 유기물과 부유물의 영향을 상쇄시키기 위한 방식으로 녹색-적색 밴드 비율, 적색-근적외 밴드 비율, 고유한 광학적 특성 등을 사용한다. 탁한 해수에서의 신뢰성 있는 위성 클로로필-a 농도 산출은 미래의 연안 해역을 관리하고 연안 생태 변화를 감시하는데 필수적이다. 따라서 본 연구는 탁도가 높은 Case 2 해수에서 활용되어온 알고리즘들을 요약하고, 한반도 주변해역의 모니터링과 연구에 대한 문제점을 제시한다. 또한 다분광 및 초분광 센서의 개발로 더욱 정확하고 다양한 해색 환경을 이해할 수 있는 미래의 해색 위성에 대한 발전 전망도 제시한다.

• 한국지구과학회지
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• 제27권4호
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• pp.464-474
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• 2006

지난 최대 빙하기 이후 대한해협에서의 고해양 환경 변화를 이해하고자 대한해협 외대륙붕에서 채취한 코아 퇴적물에 대한 $^{14}C$ 연대 측정과 함께 부유성 유공충의 군집 변화를 분석하였다. 코아 퇴적물은 모래 50%, 실트 30%, 점토 20%의 사니질 퇴적상으로 약하게 생물 교란된 모래/니질 교호층리들이 발달하고 있다. 코아 퇴적물의 연대는 최하부에서 약 14 ka이며, 최상부 30 cm에서 약 6 ka로 지난 최대 빙하기에서 현세 중기까지 발달한 퇴적층이다. 코아 퇴적물에서 산출되는 부유성 유공충은 크게 4개의 군집으로 구분된다. 군집 A는 열대-아열대종인 Globigerinoides ruber group, Globigerinoides conglobatus로 대표되며, 코아의 전 깊이에서 약 10% 이내로 산출되며, 상부 약 30cm에서 증가한다. 군집 B는 쿠로시오 해류의 지류인 대마 난류를 지시하는 Pulleniatina obliquiloculata, Neogloboquadrina dutertrei 등으로 구성되며, 대한해협에 대마 난류의 유입 양상을 보여준다. 군집 C는 Neogloboquadrina incompta, Neogloboquadrina pachyderma 등 한대-아한대성 종들로 구성되며, 코아의 하부에서 상부로 갈수록 감소하는 양상을 보인다. 군집 D는 Globigerina bulloides, Globigerina quinqueloba 등 연안수를 지시하는 종으로 구성되며, 코아의 중 하부에서 가장 우세 하게 나타난다. 이러한 부유성 유공충 군집분석 특성과 연대 측정 결과에 근거할 때, 최대 빙하기 이후 약 14 ka부터 7 ka까지 대한해협은 중국 대륙 및 한반도에서 기원한 담수의 영향으로 저염수의 특성을 가지는 연안수의 영향을 많이 받았으며, 이 시기에 대한해협을 통하여 많은 양의 담수가 동해로 유입되었을 것으로 사료된다. 대한해협에 대마 난류의 영향력이 강해지기 시작한 것은 약 8.5 ka 이후로 보이며, 이후 난류의 영향은 더욱 강해져 약 $7{\sim}6ka$를 전후하여 거의 현재와 같은 해양 환경이 형성된 것으로 해석된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제32권3호
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• pp.269-289
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• 2010

In Summer 2008, a multidisciplinary survey was conducted onboard R/V Haeyang 2000 to understand plankton response to the three distinct physico-chemical settings that developed in the Ulleung Basin of the East Sea. Baseline settings of hydrographic conditions included the presence of the thin (<20 m) Tsushima Surface Water (TSW) on top of the Tsushima Middle Water (TMW). It extends from the Korea Strait to $37^{\circ}N$ along the $130^{\circ}E$ and then turns offshore and encompasses the relatively saline (T>$26^{\circ}C$, S>33.7) Ulleung Warm Eddy surface water centered at $36.5^{\circ}N$ and $131^{\circ}E$. A relatively colder and saline water mass appeared off the southeastern coast of Korea. It was accompanied by higher nutrient and chlorophyll-a concentrations, suggesting a coastal upwelling. Most of the offshore surface waters support low phytoplankton biomass (0.3 mg chl-a $m^{-3}$). A much denser phytoplankton biomass (1-2.3 mg $m^{-3}$) accumulated at the subsurface layer between 20-50 m depth. The subsurface chlorophyll-a maximum (SCM) layer was closely related to the nutricline, suggesting an active growth of phytoplankton at depth. The SCM developed at shallow depth (20-30 m) near the coast and deepened offshore (50-60 m). A fucoxanthin/zeaxanthin ratio was high in coastal waters while it was low in offshore waters, which indicated that diatoms dominate coastal waters while cyanobacteria dominate offshore waters. The community structure and biomass of phytoplanktonare closely related to nitrogen availability. Zooplankton biomass was higher in the coastal region than in the offshore region while species richness showed an opposite trend. Zooplankton community structure retained a coastal/offshore contrast. These suggest that summer hydrography is a stable structure, lasting long enough to allow a hydrography-specific plankton community to evolve.

• 한국환경농학회지
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• 제37권2호
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• pp.104-116
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• 2018

본 연구는 GC-ECD/MS 분석법을 이용하여 농산물 시료 중 dinitroaniline계 제초제 ethalfluralin 및 trifluralin, chloroacetamide계 제초제 metolachlor, pretilachlor 및 thenylchlor와 diphenyl ether계 제초제 bifenox 및 oxfluorfen의 계역별 동시 분석법을 확립하였다. 농산물 시료에 acetone을 가하여 추출된 대상농약 7종의 잔류분은 n-hexane/dichloromethane(80/20, v/v)을 이용한 분배와 Florisil 흡착 크로마토그래피법으로 정제하여 분석대상 시료로 하였다. DB-1 capillary column을 이용한 GC-ECD 분석 시 불순물의 간섭은 없었으며, 사과, 고추, 배추, 현미 및 콩을 포함한 5종의 대표 농산물 중 대상농약 7종의 정량한계(LOQ)는 bifenox 0.02, ethalfluralin 0.004, metolachlor 0.008, oxyfluorfen 0.002, pretilachlor 0.008, thenylchlor 0.006 및 trifluralin 0.004 mg/kg이었다. 5종의 대표 농산물에 대한 대상농약 전체의 회수율은 75.7~114.8%였으며, 농산물 시료 및 처리수준에 관계없이 10% 미만의 분석오차를 나타내어 잔류분석기준 이내를 만족하였다. 본 연구에서 확립된 7종의 제초제 성분인 bifenox, ethalfluralin, metolachlor, oxyfluorfen, pretilachlor, thenylchlor 및 trifluralin의 계열별 동시 분석법은 검출한계, 회수율 및 분석오차 면에서 국제적 분석기준을 만족할 뿐만 아니라, GC/MS SIM을 이용한 잔류분의 재확인 과정의 결과를 종합해 볼 때 분석과정의 편리성 및 신뢰성이 확보된 계열별 동시 분석법으로 사용이 가능할 것으로 판단된다.

• 환경생물
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• 제23권3호
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• pp.257-268
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• 2005

북극해에서 해류나 담수의 영향으로 해양환경의 변화가 생기는 지역에 서식하는 중형저서생물의 군집구조를 파악하기 위해 2002년 7월 바렌츠해 동부 러시아 연안의 페초라해 6개 정점, 2002년 8월 스발바드섬의 킹스베이 내만 5개 정점에서 저서시료를 채집하였다. 페초라해에서는 총 8개의 분류군이 출현하였으며 출현한 중형저서생물의 총 개체수는 $245\~906indiv.10cm^{-2}$의 범위로 평균 580indiv.10$cm^{-2}$로 나타났으며 총 생물량은 $21\~404{\mu}gC10cm^{-2}$의 범위로 평균 $184{\mu}gC10cm^{-2}$로 나타났다. 선형동물이 개체수와 생물량에서 각각 $95.2\%$와 $66.4\%$를 나타내어 가장 우점하는 분류군으로 나타났으며 요각류와 다모류 그리고 육질편모충류가 그 다음으로 나타났다. 킹스베이에서는 총 9개의 분류군이 나타났으며 총 개체수는 $103\~513 indiv.10cm^{-2}$의 범위로 평균 $292indiv.10cm^{-2}$로 나타났다. 총 생물량은 $13\~176{\mu}gC10cm^{-2}$의 범위로 평균 $94{\mu}gC10cm^{-2}$로 나타났다. $94.1\%$의 개체수와 $64.3\%$의 생물량을 나타낸 선형동물이 가장 우점하는 분류군으로 나타났으며 요각류, 빈모류, 다모류 그리고 동문동물이 그 뒤를 이었다. 바렌츠해와 킹스베이의 평균 개체수는 일반적으로 천해역에서 나타나는 개체수 수치보다 낮은 수치를 나타냈다. 또한 일반적으로 출현하는 분류군 수에 비해 반수정도 출현하여 극지 환경에 적응한 특정분류군 만이 서식하고 있음을 확인할 수 있었다. 바렌츠해에서는 주변 해류의 흐름에 영향을 덜 받는 지역에서 높은 개체수와 생물량 그리고 다양도 지수와 풍부도가 나타났으며 담수의 유입에 따라 직접적인 영향을 받는 지역에서는 모든 값이 낮게 나타났다. 킹스베이의 경우 정점에 따라서 군집구조의 차이가 크게 나타냈는데 이는 물리적인 환경요인 보다는 클로로필과 같은 잠재적인 먹이원과 관련 이 있을 것으로 보인다.

• 한국식품과학회지
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• 제28권2호
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• pp.345-351
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• 1996

자색고구마를 새로운 천연식용색소원으로서 개발하기 위한 연구의 일환으로 자색고구마 색소의 추출조건과 특성을 조사하였다. 자색고구마 색소는 물, ethanol, methanol 등의 용매에는 잘 추출되나 비극성 유기용매에는 거의 추출되지 않는 수용성 색소임을 알 수 있었으며, 0.1%의 구연산을 첨가한 20%의 ethanol 용액이 자색고구마 색소 추출을 위한 최적의 용매임을 알 수 있었다. 자색고구마로부터 생체중량의 3.7%에 해당하는 동결건조분말을 얻을 수 있었다. 자색고구마 색소를 추출하기 전에 가압중탕($121^{\circ}C$, 15분)이나 데치기($9^{\circ}C$, 15분)와 같은 전처리를 하였을때에도 색소의 추출량과 농도에는 영향이 없는 것으로 보아 본 색소는 열에 비교적 안정함을 알 수 있었다. 색소 추출에 대한 온도의 영향은 추출온도가 높을 수록 초기에는 색소 추출율이 높았으나 일시간이 지난 후에는 색소가 파괴되어 추출효과가 낮았으며, 저온에서는 초기에는 다소 추출속도가 낮았으나 시간이 지날수록 계속 추출량이 증가하였다. 따라서 색소의 안정성과 추출속도를 고려하여 $30^{\circ}C$가 자색고구마색소 추출을 위한 최적온도라고 판단되었다. 자색고구마의 색소는 pH의 변화에 따라 큰 변화를 보였는데, 색깔은 pH가 $1.0{\sim}3.0$일 때 적색, pH가 $7.0{\sim}8.0$일 때는 청색, pH가 $9.0{\sim}10.0$일 때는 녹색을 띠었으며, spectrum양상은 pH가 증가할수록 최대흡수파장이 장파장 쪽으로 이동되는 anthocyanin 색소의 전형적인 특성을 나타냈다.^5\;{\beta}(33)\;-9.79{\times}10^5,\;{\beta}(12)3.31{\times}10^5\;{\beta}(33)\;-9.79{\times}10^5,\;{\beta}(12)3.31{\times}10^5\;{\beta}(13)\;5.18{\times}10^5,\;{\beta}(23)9.08{\times}10^5$ 2) 회귀식에 대한 분산분석 결과, 분산비(Fo)가 8.44로 0.05 수준에서 모델에 의해 도출된 결과를 잘 성명할 수 있으며 그 정확도에 대한 결정계수($r^2$)는 0.938로 높았다. 또한 정상점에서 ${\beta}-carotene$의 반응표면을 정준분석한 결과 중속 변량인 ${\beta}-carotene$추출함량이 최대점임을 확인하였다. 3) 최적조건 즉, 압력은 350bar, 온도는 $51^{\circ}C$ 및 시간은 200min의 조건을 동시에 만족하는 관심영역에서의 ${\beta}-carotene$의 최대추출량은 생당근 100g당 10,611 ${\mu}g$으로 예측되었다.이 높은 반면 AsA는 둘다 낮은 편이었다. 무기질은 무에서 Fe, Ca, Na, K과 우엉에서는 Na, P, K의 잔존량이 높은 반면 우엉에서 Fe의 잔존율이 극히 낮았다. 6. 각종 조리시 비타민과 무기질의 잔존상태가 전체적으로 좋은 결과를 보인 채소의 순서는 사용된 횟수에 차이가 있으나 도라지>들깻잎, 양배추>무, 오이>참취, 상추>숙주>시금치, 우엉, 돌나물>당근, 호박>콩나물>가지로 나타났으며, 조리법 중에서 잔존율이 좋은 것은 비타민의 경우는 생채이었고 무기질은 생채, 볶음, 조림이었다

• 한국해양학회지:바다
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• 제24권2호
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• pp.318-331
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• 2019

HYCOM 재분석 자료를 이용하여 동해에서 2003년과 2014년에 장기간 지속되었던 두 개의 난수성 에디를 선정하여 각각 WE03과 WE14로 명명하고 비교 분석하였다. 두 난수성 에디가 형성되는 시기는 동한난류가 평년에 비해 북상하는 것으로 나타났으며, 이들 난수성 에디는 동한난류와 아한대전선의 상호작용을 통해 상대적으로 수심이 얕은 한국대지 해역에서 생성되었다. 겨울철 연직 혼합에 의해서 난수성 에디의 중심부는 수심 150 m까지 $13^{\circ}C$, 34.1 psu 가량의 균질한 특성을 보였다. WE03이 생성된 후 이듬해인 2004년에 대한해협 서수도를 통해 동해로 유입되는 해수의 양이 평년에 비해 많았으나 WE14가 생성된 후 이듬해인 2015년에는 대한해협 서수도를 통해 동해로 유입되는 해수의 양이 평년에 비해 많지 않았다. 이에서 대마난류가 난수성 에디에 열과 염을 공급하지만, 난수성 에디의 장기 지속에는 큰 영향을 미치지 않음을 알 수 있다. 두 난수성 에디는 울릉도 부근에서 1년 6개월 이상 유지되었는데, 두 에디의 이동경로에 있어 특별한 공통점은 보이지 않았다. 울릉분지 부근에서는 동한난류의 사행 등으로 크고 작은 에디가 계속 생성된다. 장기간 존속하는 난수성 에디는 특별한 외적 요인에 의해서 생성되는 것이 아니라, 동한난류 또는 동한난류가 사행하는 과정에서 생성된 에디와의 상호작용을 통해 생성된 것으로 보인다. 동한난류가 평년에 비해 북상했던 시기에 장기간 지속된 난수성 에디가 항상 발생하지는 않았다는 점이 위와 같은 결론을 뒷받침한다.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권4호
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• pp.365-384
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• 2012

Microalgae are photosynthetic microorganisms that are highly productive in the presence of basic renewable natural sources (light, $CO_2$, water and nutrients). They can synthesize lipids, carbohydrates and proteins in a small number of days. Subsequently, these carbon-captured products can be processed into both biofuels and valuable co-products. Additionally, microalgae would be an ideal feedstock for replacing land-based food crops with cellular products as high energy density transportation fuels. These microscopic organisms could contribute a significant amount of renewable energy on a global scale. In Korea, microalgae biofuel research was common in the early 1990s. The research activities were unfortunately stopped due to limited governmental funds and low petroleum prices. Interest in algal biofuels in Korea has been growing recently due to an increased concern over oil prices, energy security, greenhouse gas emissions, and the potential for other biofuel feedstock to compete for limited agricultural resources. The high productivity of microalgae suggests that much of the Korean transportation fuel requirements can be met by biofuels at a production cost competitive with the increasing cost of petroleum seen in early 2008. At this time, the development of microlalgal biomass production technology remains in its infancy. This study reviewed microalgae culture systems and biomass production, harvesting, oil extraction, conversion, and technoeconomical bottlenecks. Many technical and economic barriers to using microalgal biofuels need to be overcome before mass production of microalgal-derived fuel substitutes is possible. However, serious efforts to overcome these barriers could become a large-scale commercial reality. Overall, this study provides a brief overview of the past few decades of global microalgal research.

• Bulletin of the Korean Chemical Society
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• 제34권7호
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• pp.2117-2124
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• 2013

The binding properties and sequence selectivities of ${\Delta}{\Delta}$- and ${\Lambda}{\Lambda}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ (bip = 4,4'-biphenylene (imidazo [4,4-f][1,10]phenanthroline) complexes with $poly[d(A-T)_2]$ and $poly[d(G-C)_2]$ were investigated using conventional spectroscopic methods. When bound to $poly[d(A-T)_2]$, a large positive circular dichroism (CD) spectrum was induced in absorption region of the bridging moiety for both the ${\Delta}{\Delta}$- and ${\Lambda}{\Lambda}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ complexes, which suggested that the bridging moiety sits in the minor groove of the polynucleotide. As luminescence intensity increased, decay times became longer and complexes were well-protected from the negatively charged iodide quencher compared to that in the absence of $poly[d(A-T)_2]$. These luminescence measurements indicated that Ru(II) enantiomers were in a less polar environment compared to that in water and supported by minor groove binding. An angle of $45^{\circ}$ between the molecular plane of the bridging moiety of the ${\Delta}{\Delta}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ complex and the local DNA helix axis calculated from reduced linear dichroism ($LD^r$) spectrum further supported the minor groove binding mode. In the case of ${\Lambda}{\Lambda}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ complex, this angle was $55^{\circ}$, suggesting a tilt of DNA stem near the binding site and bridging moiety sit in the minor groove of the $poly[d(A-T)_2]$. In contrast, neither ${\Delta}{\Delta}$-nor ${\Lambda}{\Lambda}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ complex produced significant CD or $LD^r$ signal in the absorption region of the bridging moiety. Luminescence measurements revealed that both the ${\Delta}{\Delta}$- and ${\Lambda}{\Lambda}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ complexes were partially accessible to the $I^-$ quencher. Furthermore, decay times became shorter when bis-Ru(II) complexes bound to $poly[d(G-C)_2]$. These observations suggest that both the ${\Delta}{\Delta}$- and ${\Lambda}{\Lambda}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ complexes bind at the surface of $poly[d(G-C)_2]$, probably electrostatically to phosphate group. The results indicate that ${\Delta}{\Delta}$- and ${\Lambda}{\Lambda}-[{\mu}-Ru_2(phen)_4(bip)]^{4+}$ are able to discriminate between AT and GC base pairs.