• 한국미생물·생명공학회지
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• 제39권2호
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• pp.161-167
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• 2011

본 연구실에서 확보한 diesel 분해 고효율 균주 Pseudomonas putida KDi 19, kerosene 분해 고효율 균주 P. aeruginosa K14, gasoline 분해 고효율 균주 P. putida G8, BTEX 분해 고효율 균주 P. putida BJ10, P. putida E41의 5개의 고효율 균주를 컬럼 및 반응기에 적용하여 TPH의 생물학적 분해 실험에 적용하였다. 영양염류 및 산소 농도, 균농도 등 최적의 환경인자 도출을 통해 최적의 생물학적 처리 효율을 TPH의 경우, MSM 및 activator I을 주입하여 25일 동안 76.3%의 제거 효율과 제거속도상수 K=0.711를 나타냈으며, diesel의 경우 40일 동안 99.2%의 제거 효율을 보였다. 또한, TPH 오염 토양의 lab-scale bioremediation 실험에서 고효율 균주를 적용한 결과 45일 운전 기간 동안 7,209.9 $mg{\cdot}kg^{-1}$을 825.6 $mg{\cdot}kg^{-1}$까지 88.5% 제거하였다. 본 연구에서 도출된 TPH로 오염된 토양의 bioremediation을 위한 고효율 균주 확보와 최적의 환경 인자 도출은 현재 부족한 생물학적 처리 연구와 물리적 화학적 처리의 문제를 해소하기 위한 기초적 실험 자료로서 기여할 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제40권1호
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• pp.29-36
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• 2004

논 토양에서 acrylamide의 분해능이 탁월한 세균 Pseudomonas JK-7를 분리하여 acrylamide의 생분해에 영향을 미치는 물리화학적 요인을 조사하였다. 초기 실험에서 acrylamide를 유일 탄소원과 질소원으로 하여 호기적 조건에서 생장할 수 있는 세균 JK-7을 논의 토양표본에서 분리하였다. BIOLOG system을 이용한 생리학적 분석으로 Pseudomonas속(genus)임을 확인하였고, 이 세균을 Pseudomonas sp. JK-7로 명명하였다. 분리 균주 JK-7은 50 mM acrylamide를 배양 72시간 이내에 완전히 분해하였다. 배양기간 중에 acrylamide 분해 중간대사 물질로서 acrylic acid가 나타나는 것을 HPLC를 통해 확인하였으며, 배양초기에 배양액에 존재하지 않았던 ammonia가 배양기간 중에 관찰되었다. 배양초기 pH는 7.0이었으나 acrylamide가 완전히 분해된 후 배양액의 최종 pH는 8.7이었다. Acrylamide 분해와 JK-7의 생장에 대한 pH의 영향을 조사한 결과, PH 5, pH 7 그리고 pH 9에서 생장과 분해가 이루어졌으나, pH3과 pH11에서는 거의 관찰되지 않았다. 부가 탄소원의 존재하에서 JK-7에 의한 acrylamide분해에서 glucose, fructose, citrate 또는 succinate를 각각 첨가하여 조사한 결과, 부가 탄소원이 없을 때보다 acrylamide분해와 JK-7의 생장은 가속화되었다. 또한 부가질소원 첨가에 따른 영향조사 실험에서, yeast extract는 acrylamide분해와 JK-7의 생장을 촉진시켰다. 그러나 다른 질소원인 $(NH_{4})_{2}SO_{4}$, $NH_4Cl$ 그리고urea는 생장과 분해에 본질적으로 큰 영향을 미치지 않았다. 금속이온에 대한 영향으로 배지내에 $ZnSO_{4}$를 첨가하였을 때 분해와 생장이 진행되었으나, $AgNO_{3}$, $CuSO_{4}$ 또는 $HgCl_{2}$를 첨가하였을 때 acrylamide분해와 JK-7의 생장이 이루어지지 않았다.

• 대한환경공학회지
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• 제32권8호
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• pp.754-760
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• 2010

완속 모래여과 컬럼의 생물막(schmutzdecke)은 운전 시작 30일 정도에 정상상태에 도달하는 것으로 나타났으며, 생체량과 활성도는 각각 $4.5{\times}10^6\;CFU/g$과 $3.42\;mg{\cdot}C/m^3{\cdot}hr$로 나타났다. 정상상태에 도달한 생물 여과층의 박테리아 종 분포는 Pseudomonas sp.가 차지하는 비율이 56%였으며 그 중에서 Pseudomonas fluorescens가 전체비율의 22%를 차지하였다. 운전 시작 30일 후의 용존 유기탄소(dissolved organic carbon, DOC)와 geosmin의 제거율은 각각 27%와 95%로 나타나 최대의 제거율을 나타내었으며, 그 이후에는 DOC와 geosmin의 제거율에는 큰 변화가 없었다. 수온 변화에 따른 DOC와 geosmin의 제거율 변화에서 유입수의 수온이 $5^{\circ}C$일 경우 geosmin과 DOC의 평균 제거율은 각각 62%와 10%로 나타났으나 수온을 $15^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$로 증가시켰을 경우에는 geosmin과 DOC의 평균 제거율이 각각 88%와 25% 및 100%와 42%로 나타났다. 수온 변화에 따른 완속 모래여과 컬럼의 상부 생물막 층에서의 geosmin과 DOC에 대한 생물분해 속도상수(k)는 $1.842{\sim}15.965\;hr^{-1}$와 $0.253{\cdot}1.123\;hr^{-1}$이였고, 상부의 생물막 층이 그 하부 보다 DOC와 geosmin에 대한 생물분해 속도상수가 각각 18~32배 및 20~51배 정도 큰 것으로 나타났다.

• Environmental Engineering Research
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• 제24권3호
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• pp.501-512
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• 2019

The seasonal effects on the biostability of drinking water were investigated by comparing the seasonal variation of assimilable organic carbon (AOC) in full-scale water treatment process and adsorption of AOC by three filling materials in lab-scale column test. In full-scale, pre-chlorination and ozonation significantly increase $AOC_{P17\;(Pseudomonas\;fluorescens\;P17)}$ and $AOC_{NOX\;(Aquaspirillum\;sp.\;NOX)}$, respectively. AOC formation by oxidation could increase with temperature, but the increased AOC could affect the biostability of the following processes more significantly in winter than in warm seasons due to the low biodegradation in the pipes and the processes at low temperature. $AOC_{P17}$ was mainly removed by coagulation-sedimentation process, especially in cold season. Rapid filtration could effectively remove AOC only during warm seasons by primarily biodegradation, but biological activated carbon filtration could remove AOC in all seasons by biodegradation during warm season and by adsorption and bio-regeneration during cold season. The adsorption by granular activated carbon and anthracite showed inverse relationship with water temperature. The advanced treatment can contribute to enhance the biostability in the distribution system by reducing AOC formation potential and helping to maintain stable residual chlorine after post-chlorination.

• Advances in environmental research
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• 제1권3호
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• pp.201-210
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• 2012

The bioavailability of sorbed organic contaminants is one of the most important factors used to determine their fate in the environment. This study was conducted to evaluate the bioavailability of slow-desorbable naphthalene in soils. An air sparging system was utilized to remove dissolved (or desorbed) naphthalene continuously and to limit the bacterial utilization of dissolved naphthalene. A biological air sparging system (air sparging system with bacteria) was developed to evaluate the bioavailability of the slow-desorption fraction in soils. Three different strains (Pseudomonas putida G7, Pseudomonas sp. CZ6 and Burkholderia sp. KM1) and two soils were used. Slow-desorbable naphthalene continuously decreased under air sparging; however, a greater decrease was observed in response to the biological air sparging system. Enhanced bioavailability was not observed in the Jangseong soil. Overall, the results of this study suggests that the removal rate of slow-desorbable contaminants may be enhanced by inoculation of degrading bacteria into an air sparging system during the remediation of contaminated soils. However, the enhanced bioavailability was found to depend more on the soil properties than the bacterial characteristics.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제35권3호
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• pp.245-249
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• 2007

토양 시료를 대상으로 3.4-dichloroaniline (DCA)를 함유한 최소배지에서의 집식배양과 배양 후 HPLC에 의한 잔류분석을 통해 3,4-DCA의 분해 능력이 우수한 균주 Pseudomonas sp. KB35B를 분리하였다. 분리균 KB35B는 1/10 LB배지에 함유된 50 ppm의 3,4-DCA를 12시간만에 완전히 제거하였다. 이외에도 분리균 KB35B는 3-chloroaniline (CA), 4-CA 및 2,4-DCA의 분해 활성을 나타내었으나 2,5-DCA와 3,5-DCA에 대한 분해활성을 가지고 있지는 않았다. 또한, 분리균 KB35B에서 3,4-DCA의 유도에 의한 catechol 2,3-dioxygenase 활성의 증가가 관찰되었다. 이상의 결과로부터 catechol 2,3-dioxygenase이 3,4-DCA 분해에 관여하는 중요한 효소군중의 하나로 생각된다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.695-701
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• 2006

Toluene을 유일 탄소원으로 배양한 혼합미생물 군으로부터 순수미생물을 분리배양한 후, 염기서열을 분석하여 Pseudomonas sp. TDB4 균주를 얻었다. 이 균주의 VOC 분해능을 평가하기 위해 toluene, benzene, p-xylene, styrene을 대상기질로 하여 회분식 생분해실험을 진행하였으며, 단일 기질인 경우 toluene, benzene, styrene, p-xylene의 순으로 분해능이 좋은 것으로 나타났다. 또한 VOCs 혼합물을 주입하였을 경우에는 모든 조합조건에서 styrene, toluene, benzene, pxylene의 순서로 쉽게 분해하였다. 이러한 결과로부터 VOC가 공존할 경우 toluene과 p-xylene은 다른 VOC의 분해를 촉진시키지만 styrene은 저해물질로 작용함을 알 수 있었다. 한편 연속식 계면활성제 미생물 반응기(Bioactive Foam Reactor, BFR)에 혼합미생물 배양액과 TDB4 배양액을 접종하고 장기 운전하면서 운전특성과 미생물 동적변화를 확인하였다. VOCs 혼합물질 유입농도가 250 ppm 이상에서는 처리효율이 급격히 저하되었는데, FISH 분석 결과에 따르면 동일한 시점에서 TDB4가 차지하는 비율이 전체 미생물의 20% 미만으로 감소하여 BFR의 처리효율과 미생물상은 매우 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 FISH 분석법을 계면활성제 미생물 반응기의 미생물 군집변화 해석에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였으며, 미생물 반응조를 장기간 운전할 때에는 안정적인 처리효율을 유지하기 위하여 주기적인 식종을 해주는 것이 적절하다고 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1819-1825
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• 2006

Four naphthalene-degrading bacteria (Pseudomonas sp. strains O1, W1, As1, and G1) were isolated feom pollutant-contaminated sites. Examination of their substrate utilization and analyses of key naphthalene-catabolic regulatory genes revealed that the pathway and regulation of naphthalene-degradation in all four strains resemble those of NAH7 from P. putida G7. Superoxide anion production, superoxide dismutase activity, and catalase activity during their growth on naphthalene-amended medium increased significantly, compared with those with glucose-amended medium. Addition of ascorbate, an antioxidant, or ferrous iron ($Fe^{2+}$) increased the growth rates of all tested microorganisms on naphthalene. Northern blot and HPLC analyses showed that both nahA gene expression and naphthalene degradation increased under those conditions. Our data suggest that naphthalene degradation can impose severe oxidative stress, and defenses against oxidative stress would play an important role in the metabolism of naphthalene.

• 한국환경보건학회지
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• 제33권5호
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• pp.462-469
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• 2007

Isolation and application of oil-degradation microbes from the oil-contaminated soil and the determination of optimal operation conditions about the peat moss, the addition for the oil-biodegradation. After all experiments, we have acquired three important conclusions: First, we found out the 4 microbes, Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas aeruinosa, Kurtia sp., Bacillus ceres, with excellent capability for the oil-degradation; Second, the optimal operating conditions of the peat moss for TPH treatment were pH $7{\sim}8$, temperature $25{\sim}30^{\circ}C$, water content 20%, mixing 2 times/ day, addition volume 2%; Third, in case of the application to the oil-contaminated soil with 4 mixed microbes, the removal efficiency of TPH was increased from 54% to 83% in oil-contaminated soil and from 65% to 85% in oil-contaminated soil with the peat moss.

• 대한환경공학회지
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• 제32권7호
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• pp.699-705
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• 2010

3가지 재질의 생물활성탄 부착 박테리아들을 부리 동정한 결과 총 9종류의 부착 박테리아가 동정되었다. Pseudomonas 속이 차지하는 비율이 평균 56.5%로 나타나 가장 높은 우점비율을 나타내었고, 다음으로 Pasteurella속 18.9%, Chryseomonas 속 4.0%, Agrobacterium속 3.5%, Aeromonas속 2.0% 순으로 검출되었다. 순수 분리된 9종의 박테리아들의 성장곡선을 조사한 결과 24~96시간 내에 최대의 생체량을 나타내어 geosmin을 유기탄소원으로 활용하는 능력이 뛰어난 것으로 조사되었다. $4^{\circ}C$와 $25^{\circ}C$의 운전조건에서 geosmin에 대한 생분해능을 조사한 결과 Pseudomonas vesicularis, Pseudomonas fluorescens, Agrobacterium radiobacter 및 Stenotrophomonas maltophilia 등이 뛰어난 생분해율을 나타낸 반면 Chryseomonas luteola, Spingomonas paucimobilis, Spirillum spp. 등은 비교적 낮은 geosmin 생분해능을 나타내었다. Geosmin의 생분해능은 수온이 $4^{\circ}C$일 경우 생분해율 속도상수가 $0.00006{\sim}0.00020\;hr^{-1}$의 범위에서 $25^{\circ}C$에서는 $0.0043{\sim}0.0046\;hr^{-1}$의 범위로 나타나 수온 상승에 따라 큰 폭으로 증가하였으며, 또한 투입된 geosmin의 농도가 10~10,000 ng/L로 증가할수록 생분해율 속도상수도 $0.0003{\sim}0.0882\;hr{-1}$로 증가하였다.