• Applied Biological Chemistry
• /
• 제48권1호
• /
• pp.1-15
• /
• 2005

농작물이 병해충 및 잡초 등에 의하여 피해를 받게 되면 농업생산성은 상당히 저하된다. 따라서 농업생산성을 높이기 위하여 합성농약을 과용해 왔고, 이로 인하여 토양의 질과 농업환경이 파괴되는 결과를 초래하고 있어서 지속적인 농업이 점차 어려워지고 있다. 오늘날의 농업은 농업환경의 파괴를 최소화하고 농산물의 안전성을 확보함과 동시에 생산성을 증대해야하는 복합적인 문제에 직면해 있다. 한편, 식물은 일반적으로 생존하기 위하며 외부의 침입으로부터 자신을 보호하거나 자신의 영역을 확보하기 위하며 다양한 종류의 2차대사물질을 생산하고 방출한다. 병원균이 침입했을 때 식물이 생산하는 항생물질인 phytoalexin으로는 화본과 식물의 경우 flavonoid계와 diterpenoid계의 물질을 생성하고, 쌍자엽 식물은 감염된 병원균의 종류에 상관없이 Leguminosae과는 flavonoids계, Cruciferae과는 indole 유도체, Solanaceae과는 sesquiterpenoid계, Umbelliferae과는 coumarin계 물질들을 생성하여 병원균에 저항성을 가진다. 곤충의 생리작용을 저해하거나 섭생을 싫어하게 하는 기능의 물질로는 terpene계의 pyrethrin, azadirachtin, limonin, cedrelanoid, toosendanin, fraxinellone/dictamnine 등이 있으며, alkaloid계로서는 terpenoid와 alkaloid가 결합된 sesquiterpene pyridine 및 norditerpenoids alkaloids와 azepine계, amide계, loline계, stemofoline계, pyrrolizidine계 alkaloids 등이 있다. 식물은 또한 자신의 영역을 확보하기 위하여 다른 식물의 생장을 저해하는 물질을 생성하는데 여기에는 terpene계의 essential oil 및 sesquiterpene lactone과 이외에 benzoxazinoids, glucosinolate, quassinoid, cyanogenic glycoside, saponin, sorgolennone, juglone 등 다수의 2차 대사물질들이 있다. 이와 같은 기능의 2차 대사물질을 병해충 및 잡초 방제에 직, 간접으로 이용하는 것은 친환경농업의 한 가지 방법일 수 있다. 그러나 천연물질들은 자연계에서 쉽게 분해되어 효율이 떨어지는 경우가 많고 식물을 통하여 생산하는데도 한계가 있다. 따라서 보다 안전성과 효율성이 뛰어난 2차 대사물질을 찾아내는 연구와 아울러 방제기능이 있는 물질의 생합성경로를 구명하고 대사공학적으로 이용하므로 병해충에 저항성이 있고 잡초 방제효과를 갖는 형질전환 식물을 육성하는 연구가 지속적으로 이루어져야 할 것이다.

• 자원환경지질
• /
• 제42권4호
• /
• pp.315-333
• /
• 2009

이 연구에서는 대전지역 주요 도심하천인 갑천, 유등천, 대전천을 대상으로 하천수의 수리화학적 특성과 산소, 수소, 황, 탄소 동위원소 특성을 분석하였다. 하천수 시료는 풍수기와 갈수기 2차례 채취되었다. 하천의 수리화학적 특성은 상류에서는 Ca(Mg)-$HCO_3$ 유형을 보이다가 도심권을 통과하면서 Ca(Mg)-$SO_4(Cl)$유형으로 전이되고 하류에서는 Na(Ca)-$HCO_3$(Cl, $SO_4$) 유형으로 변하였다. 이와 같은 화학적 유형의 변화는 자연적 영향뿐만 아니라 하수처리장의 방류수와 인위적 오염물질의 유입에 의한 영향이 관여된 것으로 해석된다. 전반적으로 풍수기에 비해 갈수기에 하천수의 전기전도도 값이 높은 특성을 보여준다. 갑천하류는 하수종말처리장의 방류수가 합류되면서 수질이 급격하게 변화한다. 하천수의 pH는 상류에서 중성을 보이다가 도심권을 지나면서 최고 pH 9.8의 고알카리성을 보인다. 이는 현장조사결과 아파트의 우수관을 통한 세제 유입에 기인하는 것으로 보인다. 하천수의 산소-수소 동위원소 관계식은 ${\delta}D=6.45{\delta}^{18}O-7.4$으로 Craig의 순환수선보다 다소 하향 이동되어 도시된다. 이는 기단의 변화와 하천수의 표면 증발 효과에 의한 것으로 보인다. 뿐만 아니라, 상-하류사이에 고도효과를 반영하는 동위원소 조성 값의 차이를 보여준다. 하천수의 ${\delta}^{13}C$ 값은 $-19.5{\sim}-7.8%o$ 범위로 대기중 이산화탄소와 유기물 기원의 범위에 해당된다. 전반적으로 하천수의 상류에서 하류로 향할수록 ${\delta}^{13}C$값이 높아지므로 $CO_2$의 기원이 상류에서는 주로 유기물기원에서 도심권에서는 오염된 대기와 지하수의 기저유출로 인한 무기기원의 비율이 높아지기 때문으로 해석된다. ${\delta}^{34}S-SO_4$함량 관계도에서 하천수를 4개 그룹(갑천중 상류, 유등천, 대전천, 갑천하류)으로 구분하였다. 황산염의 농도는 갑천중상류<유등천<대전천<갑천하류의 순서로 높아지는 반면 ${\delta}^{34}S$값은 감소하는 경향을 보인다. 이는 하천별 황산염의 증가에 따른 공급원이 다르다는 것을 의미한다. 하천수내 황의 기원은 대기기원을 중심으로 황산염의 농도가 높아질수록 황철석의 영향이 큰 것으로 해석된다. 그러나 하천수에 유입되는 생활하수 등에 대한 황동위원소 자료가 없으므로 이에 대한 영향에 대해서는 향후 연구되어야할 과제이다.

• 한국습지학회지
• /
• 제18권4호
• /
• pp.481-487
• /
• 2016

본 연구는 도시 강우유출수 처리를 위한 하이브리드 빗물정원 시스템을 개발하고자 수행되었으며, Pilot scale 모니터링을 통하여 시스템 내의 서로 다른 구성요소간의 효율을 검증하였다. 유입수는 국내 외 도로강우유출수의 농도를 고려한 인공강우유출수를 이용하여 수행하였다. 모니터링 결과 하이브리드 빗물정원은 시설 내 저류 80%, 지하수의 침투 15%로 유입수의 약 95% 저감되는 것으로 나타났다. 이는 ST의 저류 및 PB와 IT의 침투 기작이 물순환 효과에 기여한 것으로 판단된다. 또한 오염물질 저감효율을 산정한 결과, TSS의 경우 평균 87%으로 나타났으며, 유기물은76%, 영양염류는 46%, 중금속은 56%으로 나타났다. 이는 PB와 IT에 포함된 여재의 여과, 침투 및 식생과 토양의 생물학적 흡수 기작 영향에 의해 나타난 결과로 판단된다. 이러한 연구 결과는 향후 빗물정원의 효율을 향상시키기 위한 시설의 개선 및 설계방안으로 활용 가능할 것으로 평가된다.

• 한국환경농학회지
• /
• 제14권3호
• /
• pp.289-295
• /
• 1995

시설원예작물(施設園藝作物)을 가해(加害)하는 짓딧물을 효율적(效率的)으로 방제(防除)하기 위하여 살충제(殺蟲劑)인 imidacloprid를 유효성분(有效成分)으로 하고 저밀도(低密度) 포리에틸렌과 초산(醋酸)비닐을 고분자(高分子) 매체(媒體)로 하여 방출조절형(放出調節型) 살충성(殺蟲性) 농약제제(農藥製劑)를 제조(製造)하고 그 이화학적(理化學的) 특성(特性) 및 약효(藥效)를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. 1. 시제품(試製品)중 농약주성분(農藥主成分)의 제제율(製劑率)은 90% 이상으로 대부분의 농약(農藥)이 합성수지(合成樹脂)에 함유(含有)되어 있었다. 2. 농약주성분(農藥主成分)의 수중용출양상(水中溶出樣相)은 합성수지(合成樹脂)의 혼합비율(混合比率)에 따라 큰 차이를 보여 저밀도(低密度) 포리에틸렌의 함량(含量)이 높을수록 용출속도(溶出速度)는 완만(緩慢)하였다. 3. 시제품(試製品)중 농약주성분(農藥主成分)의 경시분해(經時分解)는 처리초기(處理初期)에는 적었으나 처리(處理)90일 후에는 분해율(分解率)이 10% 이상으로 높았으며 유효기간은 1년으로 평가된다. 4. 토양(土壤)중 농약잔류양상(農藥殘留樣相)은 기존(旣存)의 입제(粒劑)와 크게 달라 장기간에 걸쳐 일정수준이 유지되었으며 수중용출시험(水中溶出試驗)의 결과(結果)와 밀접한 연관성을 보였다. 5. 장미와 국화진딧물에 대한 효과(效果)는 우수하였고 120후에까지 약효(藥效)가 지속(持續)되었으며 1회의 처리로 기존 진딧물약의 다수 살포작업을 절약할 수 있어 새로운 농약제형(農藥劑型)으로서의 개발가능성이 제시되었다.

• Applied Biological Chemistry
• /
• 제37권4호
• /
• pp.295-302
• /
• 1994

광합성세균에 의한 고농도 유기폐수 처리공정의 개발을 목적으로 폐수처리용 균주를 분리 동정하고 최근 고농도 유기폐수처리에 도입되고 있는 혐기성 소화와 광합성세균 반응조로 구성된 two-stage system에 적용시켜 각 단계별 폐수처리 최적화를 위한 조건들을 flask-scale에서 검토하였다. 부영양화된 토양, 연못, 논, 활성오니 등으로부터 1차적으로 활성이 높고 유기산 자화율이 우수한 균주를 분리하고 이중 가장 우수한 균주인 KK14를 선별하고 동정한 결과 Rhodopseudomonas palustris로 판명되었다. 광합성세균을 이용한 폐수처리공정의 첫단계인 산생성 단계에서는 혐기정치배양이 유기산 생성에 적합하였고 pH 5.0, HRT 2일로 운전시약 80%의 유기산 증가율을 보였다. 생성된 유기산이 광합성세균에 의해 자화되는 둘째 단계에서는 광합성세균 반응조의 조건을 pH 7.0, 온도 $30^{\circ}C$, 조도 4,000 lux로 했을 때 균의 생육도 및 유기산 자화율이 가장 우수했으며 초기 COD부하(kg COD/kg 광합성세균 건조중량)는 2 전후에서 가장 높은 COD제거율(92%/5일)을 나타내었다.

• 농약과학회지
• /
• 제2권1호
• /
• pp.24-31
• /
• 1998

천연물기원 신농약 개발을 위해 유용 식물자원 탐색 및 활성물질의 분리, 동정 결과 벼멸구 살충활성이 높고 분자구조상 유기합성이 용이한 것으로 판단되는 피마자잎중 활성물질 ricinine의 유도체 합성을 통해 고활성 화합물을 얻고자 하였다. 합성된 ricinine을 선도물질로 하여 활성을 증진하고자 분자구조 유사화합물을 비롯한 카바메이트계, 유기인계 화합물 12종을 합성하였다. 카바메이트계 유도체 합성시 전구물질의 pyridine 구조중 carbo기가 있는 chlororicinic acid, ricinic acid는 공명구조가 파괴되어 methyl isocyanate와 반응이 이루어지지 않았다. 유기인계 유도체의 경우 P에 O와 S가 결합된 oxon과 thiono형의 유도체를 합성한 결과 합성수율은 oxon형이 65% 이상인 반면에 thiono형은 20% 미만으로서 낮은 수율을 보였다. 합성 유도체의 생리활성 평가에 있어 유기인계 유도체는 oxon형보다 thiono형 화합물이 높은 살충효과를 나타냈다. Thiono형 유도체는 500 ${\mu}g/ml$ 수준에서 벼멸구에 대한 살충력이 모두 100%이었으며 점박이응애의 경우 특이적으로 thiono형 유도체중 alkyl기의 부분이 methyl인 경우 높은 활성을 나타냈다. Oxon형 유도체, 분자구조 유사화합물과 카바메이트계 유도체의 경우에는 살충력이 나타나지 않았다. 살균 활성은 pyridine ring의 2번 위치에 $NH_{2}$기가 있는 유도체의 경우 200 ${\mu}g/ml$ 수준의 실내검정에서 10종 병원균에 대해 $85{\sim}100%$의 생장저지효과를 보여주었으며, 온실검정에서도 250 ${\mu}g/ml$ 수준에서 벼도열병과 보리흰가루병에 대해 각각 92%, 86%의 방제효과를 나타냈다.

• 한국균학회소식:학술대회논문집
• /
• 한국균학회 2018년도 춘계학술대회 및 임시총회
• /
• pp.44-44
• /
• 2018

Fusarium head blight (FHB) caused by infection with Fusarium graminearum leads to enormous losses to crop growers, and may contaminate grains with a number of Fusarium mycotoxins that pose serious risks to human and animal health. Antagonistic bacteria that are used to prevent FHB offer attractive alternatives or supplements to synthetic fungicides for controlling FHB without the negative effects of chemical management. Out of 500 bacterial strains isolated from soil, Bacillus amyloliquefaciens JCK-12 showed strong antifungal activity and was considered a potential source for control strategies to reduce FHB. B. amyloliquefaciens JCK-12 produces several cyclic lipopeptides (CLPs) including iturin A, fengycin, and surfactin. Iturin A inhibits spore germination of F. graminearum. Fengycin or surfactin alone did not display any inhibitory activity against spore germination at concentrations less than 30 ug/ml, but a mixture of iturin A, fengycin, and surfactin showed a remarkable synergistic inhibitory effect on F. graminearum spore germination. The fermentation broth and formulation of B. amyloliquefaciens JCK-12 strain reduced the disease incidence of FHB in wheat. Furthermore, co-application of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides resulted in synergistic in vitro antifungal effects and significant disease control efficacy against FHB under greenhouse and field conditions, suggesting that B. amyloliquefaciens JCK-12 has a strong chemosensitizing effect. The synergistic antifungal effect of B. amyloliquefaciens JCK-12 and chemical fungicides in combination may result from the cell wall damage and altered cell membrane permeability in the phytopathogenic fungi caused by the CLP mixtures and subsequent increased sensitivity of F. graminearum to fungicides. In addition, B. amyloliquefaciens JCK-12 showed the potential to reduce trichothecenes mycotoxin production. The results of this study indicate that B. amyloliquefaciens JCK-12 could be used as an available biocontrol agent or as a chemosensitizer to chemical fungicides for controlling FHB disease and as a strategy for preventing the contamination of harvested crops with mycotoxins.

• 자연과학논문집
• /
• 제5권1호
• /
• pp.67-75
• /
• 1992

결정성 aluminosilicate 광물의 일종인 천연 zeolite는 광물학적 특성과 화학적 표면활성으로 인하여 다방면의 공업화학적 이용가치가 매우 높고 광물중 특히 가장 높은 양이온교환능을 가지고 있어 기체분자에 대한 선택적 흡착력이 큰 molecular sieve로써 흡착분리제로는 물론, 건조제, 흡습제, 이온교환체, 촉매, 증량제 그리고 폐수처리제, 경수의 연화제등으로 이용도가 날로 증가하고 있다. 국내산 천연 zeolite를 IN HCL용액과 NaCl용액으로 화학처리하여 다공성을 증가시켜 column충전제로 사용한 결과, 혼합기체 Ar, $N_2$ CO및 $CH_4$의 분리특성에 관해서 HCL용액으로 처리한 mordenite 시료는 활성화온도가 $300^{\circ}C$일 경우, CO와 $CH_4$의 분리는 곤란하나 $350^{\circ}C$에서는 분리가 용이하였고 NaCl용액으로 처리한 시료는 미처리한 것과 거의 유사하였다. Ar과 $N_2$와의 분리에는 산 또는 알칼리로 화학처리한 시료에도 별로 효과가 없었으나 HCL용액과 NaCl용액을 연속적으로 처리한 천연 zeolite는 합성 zeolite의 특성에 견줄만한 정도로 기체분리효과와 HETP값을 보여주었다. 한편 시료의 화학처리에 의한 Ar과 CO의 흡착열의 변화는 극성기체인 CO의 경우, 별로 변화가 없지만 무극성기체인 Ar은 영향을 받기가 용이하였다. 또한 carrier gas He의 유속이 대략 20~30ml min범위일때 최소의 HETP값을 가지며 column의 효능이 좋았다.

• 식물병연구
• /
• 제14권1호
• /
• pp.43-50
• /
• 2008

Rhizoctonia solani AG2-2에 의해 발생되는 잔디 갈색퍼짐병(large patch)은 한국잔디로 식재된 골프장 페어웨이에서 문제가 되는 대표적 병해이다. 본 연구에서는 잔디 갈색퍼짐병의 생물학적 방제법에 이용할 수 있는 길항 미생물을 R. solani AG2-2에 대한 항균활성과 균사생장 억제율 등을 기준으로 1차 선발하였고, 선발된 길항미생물에 대해 폿트 수준의 생물검정실험을 실시하였다. 두 실험을 통해 선발된 길항미생물 중에서 상대적 길항효과 지수(RPI) 값을 기준으로 잔디 갈색퍼짐병에 대해 가장 우수한 것으로 최종 선발된 길항미생물 CJ-9는 동정한 결과 Bacillus subtilis로 밝혀져, B. subtilis CJ-9이라 명명하였다. B. subtilis CJ-9는 합성농약에 대한 내성 실험을 통해 현장에 적용시 화학 농약과의 혼용이 가능함을 밝혔다. 골프장에서 야외 포장시험을 실시한 결과, 실험 기간동안 합성농약에 의한 관행처리구에서 잔디 갈색퍼짐병이 2차례 발병된 것과 비교하여 B. subtilis CJ-9를 처리한 시험구에서는 전혀 발생하지 않아 방제 효과가 인정되었다. 선택배지를 이용한 병원균 밀도 조사를 통하여 B. subtilis CJ-9 처리가 잔디 갈색퍼짐병을 일으키는 병원균의 밀도를 감소시키는 것을 확인하였다. 따라서 B. subtilis CJ-9이 잔디 갈색퍼짐병 방제를 위해 합성농약을 대체할 수 있는 친환경적인 방제방법이 될 수 있음을 입증하였다.

• 지구물리와물리탐사
• /
• 제8권1호
• /
• pp.26-33
• /
• 2005

최근 들어 토목관련 천부층 조사에 다중 모드 표면파 위상 속도의 역산이 많은 관심을 받고 있다. 감도 분석, 그리고 합성탄성파자료와 현장자료의 역산 결과는 이 방법이 기본 모드만을 이용하는 것에 비해 매우 효과적임을 보여주고 있다. 이중 모드 레일리 파의 위상속도들에서 층의 두께와 전단파 속도에서의 조그만 변화는 고차 모드의 감도들을 (a) 다른 주파수 대역들에 모이게 하고 (b) 심도가 깊어질수록 기본 모드보다도 더 크게 한다. 이 관찰을 통해 다중 모드 위상 속도 역산을 이용하면 기본 모드 자료들만의 역산에 비해 변수값들을 더 잘 구분해 낼 수 있고 깊은 구조, 특히 속도 역전이 일어난 구조에 대해 보다 나은 영상을 얻을 수 있음을 알 수 있다. 20 m 깊이에 저속도층이 존재하는 모델에서 이론적인 위상 속도들의 역산은 1차 모드만 첨가될 때 단지 연암층만을 영상화할 수 있다. 이 사실은 측정 가능한 가장 낮은 주파수가 단지 6 Hz 일 때 특히 중요하다. 현장시험들이 시추공과 PS 검층을 이용하여 조사된 지역들에서 행해졌다. 첫 번째 지역에서는 일본에서 심부 지질조사에 주로 이용되는 microtremor 배열 탐사가 35 m 깊이까지 토양층을 탐사하기 위해 사용되었다. 두 번째 지역에서는 12 m 깊이까지 조사하기 위해 sledgehammer 음원과 선형 다중 채널 수진기 전개를 이용하여 자료가 얻어졌다. 분산곡선 분석을 위해서 주파수-파수 파워 스펙트럼법이 사용되었고 각각의 시험에서 2차 모드의 속도까지 구해졌다. 다중 모드 역산 결과는 PS 검층기록과 잘 일치한다. 하지만 단지 기본 모드만을 이용하여 얻어진 결과는 매립지 아래의 천부 연암층까지의 깊이를 매우 작게 평가하였다.