• 한국해양바이오학회지
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• 제9권1호
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• pp.8-13
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• 2017

Cost-effective microalgae harvesting methods are necessary for economical production of algal biodiesel. In this study, membranes with various pore sizes and materials were examined for their potentials in application to gravity-filtration of Tetraselmis sp. KCTC12432BP. For this test, 10 L of Tetraselmis sp. culture (2 g/L) was loaded on each membrane and filtration rates were measured. Among the tested materials, a woven cotton fabric showed the fastest water drain rate (0.73 L/hr) without serious cell leakage. Cell density of the concentrates after filtration was 6.8 g/L, indicating 3.4-fold concentration compared with the initial algal culture. The result suggests that the woven cotton fabric could serve as filtration membrane for harvesting Tetraselmis sp. among the tested ones.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2002년도 생물공학의 동향 (X)
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• pp.112-115
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• 2002

본 연구에서는 균주의 배양과 동시에 생산물을 회수할 수 있는 동시추출공정을 건조질량의 $15{\sim}75$ %의 탄화수소를 생산한다고 알려진 B. braunii 배양에 적용하고자 한다. 일반적인 tow-phase 동시 추출공정의 적용시 B. braunii의 경우 생산된 탄화수소가 균주 외벽의 matrix에 강하게 부착되어 있기 때문에, two phase 추출공정 적용시 bubble solumn내에서 단지 폭기에 의한 교반만으로는 충분한 탄화수소의 회수율을 얻을 수가 없었다. 본 연구에서는 배양액과 유기용매층의 접촉기회를 증대시킨 two-stage 동시추출 공정을 개발하여 기존의 two-stage 동시추출 공정보다 2배 이상 높은 57 %의 탄화수소 회수율을 얻을 수가 있었고, 이를 회분배양후 후속분리공정으로 이용할 경우 6시간 추출후 62 %의 회수율을 얻을 수가있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제14권5호
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• pp.932-937
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• 2004

In situ extraction by organic solvent was studied in order to improve the recovery yield of hydrocarbon from the culture of Botryococcus braunii, a green colonial microalga. When the solvent mixture of octanol as an extractive solvent and n-octane as a biocompatible solvent was added to a two-phase column, the algal growth was seriously inhibited, even at a low concentration of polar octanol. Therefore, a two-stage cell-recycle extraction process was proposed to improve the contact area between the organic phase and the aqueous phase. The hydrocarbon recovery with in situ cell-recycle extraction showed a three-fold increase (57% of cell) in yield over that with two-phase extraction. In addition, over 60% of the hydrocarbon could be recovered without serious cell damage by downstream separation when this process was applied to the culture broth after batch fermentation.

• 환경생물
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• 제21권2호
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• pp.194-202
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• 2003

남조류의 대발생이 자주 발생하는 석촌호수와 팔당호로부터 시료를 채취하여 남조류 분해세균의 분리를 시도하였다. MDM배지 상에서 Anabaena cylindrica를 숙주로 하는 over-layer method를 이용하여 Anabaena cylindrica lawn에서 남조류 분해 세균을 분리하여 HY0210-AK1으로 명명하였다. HY0210-AK1의 형태적, 생화학적 특성은 Rhizobium속과 유사하였으며, 16S rDNA 염기서열을 분석한 결과 Sphingobium herbicido vorans IFO 16415$^{T}$ 와 99.1%의 높은 유연관계를 보여 Sphingobium herbicidovorans HY0210-AK1로 동정하였다. 잠복기, 대수성장기, 정체기에 있는 Sphingobium herbicidovorans HY0210-AK1를 Anabaena cylindrica NIES-19와 혼합 배양하였을 때, 접종 초기에는 정체기의 Sphingobium herbicidovorans HY0210-AK1를 접종한 처리구에서 가장 좋은 살조 효과를 나타냈으나, 접종 7일 이후에는 커다란 차이를 보이지 않았다 또한,Sphingobium herbicidovorans HY0210-AK1는 $1\times 10^{8}$ CFU $ml^{-1}$ 이상의 농도로 처리하였을 때, Anabaena cylindrica NIES-19가 완전히 분해되었다. Sphingo bium herbicidovorans HY0210-AK1와 Anabaena cylin dricaNIES-19를 혼합 배양한 상등액을 여과하여 접종 하였을때는 납조류 성장 저해 효과가 나타나지 않았다. 따라서 Sphingobium herbicidovorans HY0210-AK1는 Anabaena cylindrica NIES-19를 직접 공격하여 분해하는 것으로 사료된다. Sphingobium herbicidovorans HY0210-AK1는 Microcystis aeruginosa 분해하였다..

• 한국환경농학회지
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• 제31권2호
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• pp.175-184
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• 2012

우리나라뿐만 아니라 전 세계적으로 적조 및 마비성 패독을 일으켜 문제시되고 있는 유독성 와편모류인 A. catenella 를 살조시키는 해양미생물 Pseudoalteromonas sp. NH-12를 마산만의 적조발생 해역에서 분리, 동정하고 그 특성과 살조능에 대해 연구함으로써 보다 환경 친화적인 적조 구제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 하였다. 적조발생 해역인 마산만의 해수에서 분리한 38개의 해양미생물 균주 중 4종의 미생물이 A. catenella 에 대해 살조능을 나타내었으며, 이중 살조능이 가장 우수한 NH-12 균주를 선별하였다. 본 균주는 API kits 및 16S rRNA gene 염기서열을 분석하여 계통분류를 행한 결과 Pseudoalteromonas 속으로 분류되었으며, 최적 배양조건은 $25^{\circ}C$, pH 8.0, 3.0% NaCl 농도였다. Pseudoalteromonas sp. NH-12의 성장 단계별 살조능은 대수증식기 후기, 정지기, 대수증식기 중기, 유도기 순으로 높게 나타났다. 살조물질은 대수증식기 중기 이후에 활발히 생산되기 시작하여 대수증식기 후기에 가장 고농도로 축적되는 것으로 판단된다. 2조 배양계를 이용한 살조 유형 조사에서 Pseudoalteromonas sp. NH-12는 격리된 상태에서도 A. catenella 를 살조시켜 '직접 공격형'이 아니라 세포외로 물질을 분비하여 살조시키는 '살조인자 분비형'으로 확인되었다. 또한 NH-12 균주 배양여과액을 5% 첨가하였을 때 36시간 후에 A. catenella 는 100% 살조되었고, 10%를 첨가한 경우 24시간 후에 99% 이상 살조되었다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2001년도 추계학술대회
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• pp.113-120
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• 2001

The production of microcystins from Microcystis aeruginosa was investigated in a P-limited continuous culture and a batch culture. The microcystin content of M aeruginosa was higher at a lower $\mu$, whereas the microcystin (MC)-producing rate was linearly proportional to $\mu$. The ratios of the MC-producing rate to the C-fixation rate were higher at a lower $\mu$. Consequently, increases in the microcystin content per dry weight along with the production of the more toxic form, MC-LR, were both observed under more P-limited conditions. The microcystin content of M. aeruginosa exhibited a high correlation with the total N content regardless of N-fixed or P-fixed culture. The microcystin concentration was investigated from spring to autumn in 1999 in the Daechung Reservoir, Korea. The dominant species in the algal blooming season was Microcystis. When the microcystin concentration exceeded about 100 ng $1^{-1}$ the ratio of particulate to dissolved total nitrogen (TN) or total phosphorus (TP) interestingly converged at a value of 0.6. The microcystin concentration was lower than 50 ng $1^{-1}$ at a particulate N:P ratio below 8, whereas the microcystin concentration varied quite substantially from 50 ng $1^{-1}$ to 250 ng $1^{-1}$ at a particulate N:P ratio> 8.

• 생태와환경
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• 제43권2호
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• pp.221-231
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• 2010

국내에서 널리 분포하여 쉽게 구할 수 있는 천연재료인 상수리나무, 밤나무, 녹차, 황토, 맥반석, 제올라이트와 혼합물 등 7가지 물질의 남조와 녹조류 성장 억제능을 파악하기 위하여, 단순 추출법을 이용하여 얻은 각 물질을 농도별(1, 5, 10 mg $L^{-1}$)로 배양조류에 처리하고 각 조류의 성장 특성을 조사하였다. 분리형 남조 Microcystis aeruginosa, 군체형 M. aeruginosa 등은 저농도의 상수리나무, 밤나무, 제오라이트에 의해서 60% 이상의 높은 조류억제능을 보였으며, 녹조 Scenedesmus quadricauda는 녹차, 상수리나무에서 50% 이하의 억제능을 보였으며, 제오라이트에서는 65% 이상 성장이 억제되었다. 녹차를 포함한 대부분의 물질에서 낮은 농도인 1 mg $L^{-1}$에서 녹조 Chlorella vulgaris의 성장을 촉진하였으며, 황토는 S. quadricauda 성장을 촉진하였다. 따라서 부영양호수에서 흔히 발생되는 남조발생 억제에는 상수리나무, 밤나무, 제올라이트가 적합할 것으로 판단되었으며, 녹차, 황토나 맥반석 등은 녹조류 대량배양이나 배지로서 이용 가능성이 높다고 사료되었다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.362-367
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• 2009

대청호의 한 지류인 소옥천으로부터 고효율 조류억제 세균을 분리하기 위하여 176균주를 분리 스크린하였으며, 이 중 AJ1이 가장 높은 조류성장억제능을 나타내었다(지름 50.0 mm 성장억제환). 조류성장억제능이 높았던 AJ1 균주 동정을 위하여 형태학적, 생리 생화학적, 16S rRNA gene sequence 분석, 지방산 분석을 수행하였으며 그 결과, Pseudomonas aeruginosa 로 판별되었다. AJ1 배양액을 원심분리한 후 상등액을 조류배양액에 첨가 시, 상등액에 의한 조류성장억제능이 나타남에 따라 세포 외 물질 분비에 의한 것을 확인할 수 있었다. 가장 높은 조류성장억 제능[60.2(${\pm}$1.3)%]은 탄소원으로 mannitol을 사용하고, 온도 $30^{\circ}C$, pH 8에서 배양할 때 보였다. 또한, AJ1 균주의 배양기간 및 투여시기에 따른 조류성장억제능 평가 결과, 조류 성장 초기 단계에 조류성장억제균을 투여하였을 때 조류성장억제능이 높게 나타났고, 균주의 배양기간에 따른 조류성장억제능은 연관성이 나타나지 않았다. 상등액 접종량에 따른 조류성장억제능은 상등액의 접종량이 높아질수록 M. aeruginosa의 제거량은 증가하였으며, 고농도(40ml/L)로 적용하였을 때 80.3(${\pm}$8.6)%의 가장 높은 M. aeruginosa 제거효율을 보여주었다. 제거 속도의 경우 상등액 접종량이 낮아질수록 M. aeruginosa 제거율이 높아지는 경향을 확인하였으며, 저농도(10 ml/L)로 적용시 $8.2{\mu}g$ chl-a/supernatant ml/day로 가장 높게 나타났다. 본 연구 결과, AJ1 균주의 현장 적용 시 M. aeruginosa의 제어에 효율적일 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.108-116
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• 2003

부영양화 현상을 나타내는 석촌호수와 팔당호의 표층수와 저니로부터 178개의 균주를 분리한 후, Anabaena cylindrica lawn 상에서 plaque를 형성하는 9개의 균주를 선별하였으며 이들 중에서 남조류 생장 억제 능력이 가장 우수한 AK-07를 선발하였다. AK-07의 특성과 16S rDNA의 염기 서열 분석을 기초로 하여 유연관계를 조사한 결과, 형태적, 생리적 생화학적 특징들은 Acinetobacter속의 특성들과 유사하였으며, 165 rDNA의 염기 서열 분석한 결과는 Acinetobacter johnsonii와 99.5%의 유사성을 나타내어, Acinetobacter johnsonii AK-07로 명명하였다. 남조류 분해 특성을 조사하기 위해서, AK-07를 A. cylindrica와 혼합 배양시 접종 2일 후에 남조류의 분해가 관찰되었고, 접종 10일 후에는 남조류가 완전히 사멸하였으며, AK-07의 세포 수는 $8\;{\times}\;10^8\;cfu\;ml^{-1}$까지 증가하였다. 그러나 배양 상등액을 A. cylindrica와 혼합 배양 하였을 때에는 남조류의 분해는 관찰 되지 않았다. 따라서 AK-07는 남조류를 직접 접촉하여 분해하는 것으로 사료되어, AK-07에 세포에 존재하는 효소의 활성을 조사한 결과 Pretense와 glycanases중에서 ${\beta}$-Xylosidase의 활성이 가장 높았으며, Alginase, Laminarinase, Lipase, ${\beta}$-Galactosidase 및 ${\beta}$-Glucosidase의 활성도 높은 수준으로 관찰되었다. A. johnsonii AK-07은 A. cylindrica의 polysaccharides나 peptidoglycans를 monosaccharides이나 저분자 유기물로 분해하는 것으로 여겨진다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권5호
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• pp.536-544
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• 2001

적조생물 Cochlodinium polykrikoides, Gyrodinium impudicum, Gymnodinium catenatum은 독성을 지니거나, 적조를 일으킴으로써 수산피해 및 보건위생상의 문제를 야기시키는 종이다. 이 종들의 적조발생 환경과 기작을 이해하기 위해서는 종별 생태생리 (eco-physiology) 특성 등을 파악할 필요가 있다. 본 실험에서는 한국 남해안 연안에서 이들 3종의 출현상황과 성장특성을 파악하기 위해 이 해역에서 분리한 종을 대상으로 온도, 염분, 조도 및 영양염류에 따른 성장도를 조사하였다. 1999년도 남해안 남해도, 나로도, 완도 연안에서 이들 3종의 최초출현시기는 수온이 $22.8\sim26.5^{\circ}C$인 7월 중순에서 8월 중순으로써 서로 비슷한 시기에 동반 출현하였다. 유영세포의 소멸시기는 G. catenatum의 경우 8월 중, 하순이었고, C. polykrikoides와 G. impudicum은 수온이 $23^{\circ}C$ 이하로 하강하는 9월 하순이었다. 출현기간 중의 최대밀도는 C. polykrikoides의 경우 $40\times10^6$cells/L 이상으로써 고밀도 증식을 하였으나, G. impudicum과 C. catenatum은 각각 3,460ce11s/L 및 440ce11s/L로써 매우 낮은 밀도로 존재하였다. 배양실험에서 C. polykrikoides, G. impudicum, G. catenatum는 $22\sim28^{\circ}C$에서 양호한 성장을 보였고, 최적수온은 $25^{\circ}C$ 내외로 판단되었는데, 이러한 결과는 적조발생시의 수온과 대체로 일치하였다. 염분에 따른 성장률은 3종 모두 $30\sim35\%$에서 양호한 성장률을 보였다. 3종 중 G. impudicum은 비교적 광염성의 특징을 보였고, G. cstenatum은 $35\%$ 이상의 고염분에서 특히, 저조한 성장률을 보였다. 조도에 따른 성장은 C. polykrikoides와 G. impudicum의 경우 특히 7,5001ux 이상의 고조도에서 성장률이 현저히 높은 것으로 나타났다. 이러한 결과는 C. polykrikoides의 경우 조도가 높은 하계에 표층에서 강한 집적현상을 보이면서도 광저해현상을 밟지 않고 양호한 증식을 할 수 있는 특성과 관련이 있을 것으로 추정되었다. C. polykrikoides와 G. impudicum의 질산 및 암모니아 질소 농도에 따른 성장은 $40{\mu}M$까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 차이를 보이지 않아, 두 종의 질소 임계농도는 $13.5\~40{\mu}M$로 판단되었다. 또한, 인산인은 $4.05{\mu}M$ 까지는 농도가 높을수록 성장률도 증가하였으나 그 이상에서는 큰 성장차를 보이지 않아, 두 종 모두 인산인의 임계농도는 $1.35\sim4.05{\mu}M$로 판단되었다. 한편, C. polyklikoides는 DIN과 DIP 농도가 각각 $1.2{\mu}M$ 및 $0.3{\mu}M$ 이하로 낮았던 나로도와 남해도 외측해역에서도 적조를 형성하였다. 이와 같이 낮은 영양염류 하에서 왕성하게 증식할 수 있었던 이유는 이 종의 경우 일간 수직이동을 통해 야간에 저층에서 풍부한 영양염류를 흡수할 수 있었기 때문으로 해석되었다.