• 생물환경조절학회지
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• 제14권3호
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• pp.218-231
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• 2005

본고에서는 우주에서 장기간에 걸쳐 임무를 수행하는 인간의 생명지원을 목적으로 CELSS를 이용한 식물생산, 물과 공기의 정화 및 재생, 폐기물 처리 등을 위한 공학적 접근을 검토하였다. 이러한 공학적 접근에는 미소중력 또는 저압과 같은 우주 환경에 적용 가능한 폐쇄형 식물생산 시스템, 물질 순환, 물의 재생, 폐기물의 처리, 미량 유해가스의 제거, 조명, 배양액의 공급 등이 포함된다. 우주에서 재배 가능한 작물의 선택 기준으로 높은 생산성, 식용성, 소화성, 조리성, 자동화 가능성, 짧은 줄기, 높은 증산속도 등이 제기되고 있다. 화성 표면에서의 낮은 압력은 작물 생산용 온실을 설계할 때 주요 장애물에 해당한다. 때문에 저압하에서 식물 재배가 가능한 팽창식 온실의 개발에 관심이 집중되고 있다. 팽창식 온실의 구조, 내부 압력, 자재, 조명 방식, 방사선 차폐 등은 주요 설계 인자에 해당한다. 팽창식 온실 내의 낮은 압력은 구조물의 질량과 가스의 누출속도를 줄일 수 있다. 저압 조건에서는 증산속도가 급격하게 증가하여 식물의 수분요구도가 높게 나타난다. 증산 또는 수경재배시스템으로부터의 증발에 의해서 수분이 대기 중으로 방출될 때 증기압이 증가한다. 저압 조건에 있는 폐쇄계에서는 증기압의 변화가 전체 압력에 커다란 영향을 미친다. 그러므로 저압 조건의 수경재배시스템은 누수로 인하여 기화되는 수분 손실을 줄이기 위해서 고도로 밀폐되어야 한다. 또한 저압으로 유지되는 온실내의 상대습도를 높게 유지할 수 있는 환경제어 기술이 개발되어야 한다. 향후 폐쇄생태계 생명유지 시스템의 핵심 기술은 우주뿐만 아니라 지구상의 사막, 극지방 또는 해저와 같은 열악한 환경 조건에서도 생명 지원을 가능케 할 것이다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권5호
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• pp.689-699
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• 2020

Brevibacillus brevis GZDF3 is a gram-positive, plant growth-promoting rhizosphere bacterium (PGPR) isolated from the rhizosphere soil of Pinellia ternata (an important herb in traditional Chinese medicine). The GZDF3 strain produces certain active compounds, such as siderophores, which are the final metabolite products of non-ribosomal peptide synthetase (NRPS) and independent non-ribosomal peptide synthetase (NIS) activity. With the present study, we attempted to investigate the siderophore production characteristics and conditions of Bacillus sp. GZDF3. The antibacterial activity of the siderophores on pathogenic fungi was also investigated. Optimal conditions for the synthesis of siderophores were determined by single factor method, using sucrose 15 g/l, asparagine 2 g/l, 32℃, and 48 h. The optimized sucrose asparagine medium significantly increased the production of siderophores, from 27.09% to 54.99%. Moreover, the effects of different kinds of metal ions on siderophore production were explored here. We found that Fe³⁺ and Cu²⁺ significantly inhibited the synthesis of siderophores. The preliminary separation and purification of siderophores by immobilized-metal affinity chromatography (IMAC) provides strong antibacterial activity against Candida albicans. The synergistic effect of siderophores and amphotericin B was also demonstrated. Our results have shown that the GZDF3 strain could produce a large amount of siderophores with strong antagonistic activity, which is helpful in the development of new biological control agents.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권4호
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• pp.129-135
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• 2006

본 연구는 비교적 저농도로 오염된 하천수를 대상으로 phytoremediation 기법으로 정화방안을 제시하고자 수행되었다. 온실에 식물 반응조를 설치하여 해바라기 일종인 Heilianthus annuus의 성장에 따라 영양염의 처리량을 산정하였다. 또한 현장 적용성을 검토하기 위하여 H. annuus을 식재한 인공부도(artificial floating island)를 관개수로에 설치하여 식물의 질소, 탄소 및 수소 함유량 증가를 확인하였다. 실험결과 7월부터 9월에 이르기까지 유입수 용존 무기질소(DIN)의 농도를 $28.5\sim199.2mg/l$, 유입수 용존무기인(DIP)의 농도를 $13.3\sim25.4mg/l$ 까지 변동 시켰을 때, 농업용수 기준보다 매우 높은 고농도임에도, 식물체의 성장장해는 나타나지 않았다. 이때 DIN 제거율은 평균 3일의 체류시간에서 $81.7\sim98.6%$였으며, DIP 제거율은 $81.9\sim98.4%$로 나타났다. 또한 효율적인 처리기간은 48시간으로 확인되었다. 인공부도에 식재한 H. annuus의 질소, 탄소 및 수소의 함유량을 보면 질소의 경우 줄기에서 $3.2\sim7.8%$, 뿌리에서 $3.0\sim6.3%$를 보였다. 탄소는 줄기에서 $40.1\sim57.7%$, 뿌리에서 $43.4\sim53.8%$의 함유량을 보였다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제11권4호
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• pp.165-171
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• 2006

본 연구는 비교적 저농도로 오염된 하천수를 대상으로 phytoremediation 기법으로 정화방안을 제시하고자 수행되었다. 온실에 식물 반응조를 설치하여 해바라기 일종인 Heilianthus annuus의 성장에 따라 영양염의 처리량을 산정하였다. 또한 현장 적용성을 검토하기 위하여 H. annuus을 식재한 인공부도(artificial floating island)를 관개수로에 설치하여 식물의 질소, 탄소 및 수소 함유량 증가를 확인하였다. 실험결과 7월부터 9월에 이르기까지 유입수 용존 무기질소(DIN)의 농도를 $28.5\sim199.2mg/l$, 유입수 용존무기인(DIP)의 농도를 $13.3\sim25.4mg/l$ 까지 변동 시켰을 때, 농업용수 기준보다 매우 높은 고농도임에도, 식물체의 성장장해는 나타나지 않았다. 이때 DIN 제거율은 평균 3일의 체류시간에서 $81.7\sim98.6%$였으며, DIP 제거율은 $81.9\sim98.4%$로 나타났다. 또한 효율적인 처리기간은 48시간으로 확인되었다. 인공부도에 식재한 H. annuus의 질소, 탄소 및 수소의 함유량을 보면 질소의 경우 줄기에서 $3.2\sim7.8%$, 뿌리에서 $3.0\sim6.3%$를 보였다. 탄소는 줄기에서 $40.1\sim57.7%$, 뿌리에서 $43.4\sim53.8%$의 함유량을 보였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제37권3호
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• pp.148-153
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• 1994

우리나라에서 발생하는 주요 벼 바이러스로써 저항성 유전자원이 없어 현재까지 저항성 품종이 육성되지 못하고 있는 흑조위축병(Rice Black-Streaked Dwarf Virus, RBSDV)에 대한 유전정보에 대하여 연구하였다. 매개충인 보독 애멸구를 이용하여 이병주를 생산한 후 바이러스 입자를 순수 분리하여 전기영동한 결과 10개의 band를 확인하였다. RBSDV RNA로부터 역전사 효소를 이용 cDNA를 합성한 후 ${\lambda}gt11$에 삽입하여 cDNA library를 만들었다. 이 library에서 6개의 단편을 선발하였으며 그중 한 개의 clone(pRV3)은 hybridization을 통해 RBSDV 게놈 조각 3번 유래인 것을 확인하였다. pRV3의 염기서열을 결정한 결과 2개의 ORF의 일부분들을 갖고 있었으며 이것은 바이러스 저항성 작물개발에 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

• 환경생물
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• 제17권3호
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• pp.337-344
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• 1999

본 연구는 온배수가 인근 소하천의 수질과 농경지내 오염성분함량 변동에 미치는 영향을 구명하고 이에 대한 대책을 수립하는데 활용하고자 1997년 1월부터 1998년 9월 사이에 수행되었다. 온배수 유입으로 인근 소하천 물 중의 $PO_4^{3-}, SO_4^{2-}, Cl^{-}$, $NH_4 -N, Ca^{2+}, Na+ $및 COD성분함량은 농업용수 기준보다 낮았으며 유거 거리가 길어질수록 이들 농도는 더욱 낮아졌다. 유출된 온배수 중 $SO_4^{2-}$.농도는 농업용수 기준을 초과하였으나, 유거되면서 비오염 하천수와 혼합되었을 때 그 농도는 농업용수기준보다 낮아졌다. 온배수 수로변 침전퇴적물중 S, T-N, 토양유기물, 인산의 농도는 배출구로부터 가까워질수록 높았으며 Ni, Fe, Zn, Cu, Pb와 같은 금속류 함량은 온배수 유입지에서 가장 높았다. 온배수가 유입되어도 논 토양 중 T-N, EC, S, 토양유기물, 인산 함량은 축적되지 않았는데 이는 벼와 같은 재배식물의 양분대사와 논 토양의 자정력에 기인한 것으로 보인다. 그러나 조사지역의 온배수로 벼를 재배해도 토양중 오염성분의 집적은 나타나지 않았으나 온배수 중 EC와 NO$_3$-N농도를 감안한다면 벼 재배시 장기간 관개용수로 다량 사용시에는 비료사용량을 줄여주는 것이 농업환경보전에 바람직할 것으로 사료된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제6권2호
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• pp.71-79
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• 1997

바이오 그린 기능수는 지하수 순수화$\longrightarrow$처리 촉매제 첨가$\longrightarrow$에너지 imprinting$\longrightarrow$여과 과정을 거쳐 제조되는 미약 에너지 발생 신소재로서 10년생 사과 쓰가루/M26 품종의 수관하부에 1995년 4월 20일, 5월 20일 및 6월 20일 ‘바이오 그린’ 기능수를 주당 0, 5, l0$\ell$씩 관주 처리하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 사과원 토양의 화학적 특성에 있어서 무처리구의 pH 5.73에 비하여 기능수 처리구는 pH 6.31-6.43이었고, 기능수 처리에 의하여 치환성 Ca 및 Mg 함량이 증가되었다. 한편 P$_2$ $O_{5}$, K 및 B 함량은 차이가 인정되지 않았다. 기능수 처리에 의하여 수확기 사과 과실의 당함량과 과피의 안토시아닌 함량이 증가되었고, Ca 함량이 현저히 증가되었다. 그러나 N, K, Mg는 처리간에 차이가 없었다. 기능수가 처리된 사과의 수체특성에 있어서 뿌리활력과 잎의 광합성 능력이 향상되었다. 과실 저장중 (4$^{\circ}C$) 기능수 처리구의 과실은 고두병 발생이 현저히 감소되었고, 호흡과 에틸렌 발생량이 상대적으로 적었으며, 높은 과실 경도를 나타냄으로써 과실 저장력이 향상되었다.

• 멤브레인
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• 제17권4호
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• pp.318-328
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• 2007

본 연구에서는 호소수의 정수처리공정 중 폴리술폰계 중공사막을 이용한 침지형(흡인압)과 외압형을 동시에 적용한 분리막 공정으로 압력 및 공경에 따른 투과플럭스의 변화에 관한 성능을 평가하고자 하였다. 침지형(흡인압) 공정의 압력에 따른 최대 투과 플럭스는 공경이 $0.3{\mu}m$에서 평균 282 LMH, $0.05{\mu}m$에서는 234 LMH를 나타내었으며 외압형(외압) 공정의 압력에 따른 최대 투과 플럭스는 공경이 $0.3{\mu}m$에서 평균 443 LMH, $0.05{\mu}m$에서는 522 LMH를 나타내었다. 또한, 흡인압과 외압을 동시에 적용한 공정의 압력에 따른 최대 투과 플럭스는 공경이 $0.3{\mu}m$에서 평균 674 LMH $0.05{\mu}m$에서는 648 LMH를 나타내었다. 따라서, 호소수를 이용한 정수처리공정에서 분리막으로 흡인압과 외압을 동시에 이용할 경우 단위 면적당 생산수를 최대로 할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.213-219
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• 2013

상수원수의 이취발생 원인 및 이취물질과 방선균의 상관관계 규명을 목적으로 물금과 매리 취수원수를 대상으로 이취물질은 2010년과 2011년 2월부터 11월까지, 방선균수 및 조류농도를 2011년 2월부터 11월까지 조사하였다. 이취물질(geosmin $||$ 2-MIB)은 3월에 가장 높게 검출되었으며(물금: 12.5 $||$ 19.9 ng/L, 매리: 10.8 $||$ 17.0 ng/L), geosmin은 봄과 여름철(3, 8, 9월)에, 2-MIB는 겨울과 봄철(2, 3, 5월)에 주로 검출되었다. 방선균은 물금과 매리 취수원수에서 0~330 CFU/500 mL의 비교적 적은 수로 연중 분포하였으며 3월에 가장 높은 집락수를 나타내었다. 방선균이 높은 집락수를 나타낸 3월과 8월에는 이취물질 또한 증가하였으며, 3월 분리한 방선균의 배양액에서 geosmin과 2-MIB가 검출되었다. 방선균은 3월과 8월 이취발생 원인으로 확인되었으며, 이취물질과의 상관관계가 높은 것으로 나타났다. 9월 geosmin 농도 증가는 남조류인 Microcystis 발생과 관계가 높은 것으로 판단되었다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제41권12호
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• pp.328-335
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• 2017

Background: Some researchers have attempted to evaluate the ecological function of various additional services, away from the main point of view on the timber production of Korean forests. However, basic data, evaluation models, or studies on the absorption of air pollutants related to major plant communities in Korea are very rare. Therefore, we evaluated the functional value of the forest ecosystem in Gongju-city. Plantation manual for air purification, supplied from the Ministry of Environment in Japan, was referred to process and method for assessment of air pollutant absorption. Results: Gross primary production was calculated about average 18.2 t/ha/year. It was a relatively low value in forests mixed with deciduous broad and evergreen coniferous compared to pure coniferous forest. Net primary production was the highest value in deciduous coniferous and was the lowest value in mixed forest with deciduous broad and evergreen broad. And the mean sequestration amount of each air pollutant per unit area per year assessed from gross primary production and concentration of gas was the highest with 75.81 kg/ha/year in $O_3$ and was 16.87 and 6.04 kg/ha/year in $NO_2$ and $SO_2$, respectively. In addition, total amounts of $CO_2$ absorption and $O_2$ production were 716,045 t $CO_2$/year and 520,760 t $O_2$/year in all forest vegetation in Gongju-city. Conclusions: In this study, we evaluated the absorption ability of air pollutant in 2014 on forest in Gongju-city area. Gongju-city has the broad mountain area about 70.3%, and area of deciduous broad leaves forest was established the broadest with 47.4% of genus Quercus. Pg was calculated about average 18.2 t/ha/year. The mean sequestration amount of each air pollutant per unit area per year assessed from Pg and $C_{gas}$ was the highest with 75.81 kg/ha/year in $O_3$ and were 16.87 and 6.04 kg/ha/year in $NO_2$ and $SO_2$, respectively. Absorption rates of $O_3$, $NO_2$, and $SO_2$ were the highest in evergreen coniferous forest about $14.87kgO_3/ha/year$, $3.30kgNO_2/ha/year$, $1.18kgSO_2/ha/year$, and the lowest were $5.95kgO_3/ha/year$, $1.32kgNO_2/ha/year$, and $0.47kgSO_2/ha/year$ in deciduous broad forest. In conclusion, it was evaluated that Japanese model is suitable for estimating air pollutants in Japan to Korean vegetation. However, in Korea, there is a very limited basic data needed to assess the ability of forests to absorption of air pollutants. In this study, the accuracy of a calculated value is not high because the basic data of trees with similar life form are used in evaluation.