• 공업화학
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• 제19권2호
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• pp.199-204
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• 2008

헤미셀룰로오스는 자일로스(xylose)와 만노스(mannose)와 같은 5당류(pentose)로 이루어져 있기 때문에 분해하면 고옥탄가의 연료 물질이나 연료첨가제로서 사용할 수 있는 가능성이 높다. 본 연구에서는 헤미셀룰로오스의 열화학적 전환방법으로 열분해 액화반응을 실시하여 반응온도의 영향, 전환율, 분해특성, 분해생성물질 및 에너지효율 등을 조사하였다. 실험은 튜브반응기로 반응시간 40 min에서 반응온도 $200{\sim}400^{\circ}C$로 변화시켜 가면서 수행하였다. 헤미셀룰로오스의 열분해 액화반응에 의해 생성된 액체 생성물은 주로 케톤류가 많았으며, 2,3-dimethyl-2-cyclopenten-1-one, 2,3,4-trimethyl-2-cyclopentan-1-one, 2-methyl-cyclopentanone과 같은 케톤류는 고옥탄가를 가진 연료 및 연료첨가제로 사용이 가능하였으나 페놀류는 연료로서의 가치가 낮은 것으로 나타났다. 헤미셀룰로오스의 열화학적 전환공정에 의해 생성된 액체 생성물의 발열량은 6680~7170 cal/g이었으며 셀룰로오스의 열분해 액화반응에서 에너지 효율과 질량수율은 $400^{\circ}C$에서 40 min 반응시켰을 때 각각 72.2%, 41.2 g oil/100 g raw material로 가장 좋았다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제27권2호
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• pp.79-84
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• 2007

본 연구는 아열대 일년생 작물인 kenaf를 철원지역에서 품종 Dowling, Everglade-41, Tainung-2를 재배하여 생육특성과 광합성율을 측정하였다. 생장분석 결과 파종 후 53일째에 Everglade-41 품종이 잎 생체중과 건물중이 가장 높게 나타내었다. 줄기 무게는 Tainung-2 품종이 가장 높았으며, 93일과 115일째에서는 Dowling 품종이 줄기와 잎에서 가장 높은 생체중과 건물중을 나타내어 생산적 측면에서는 Dowling 품종이 가장 높게 나타났다. 이 생장분석 결과로 Dowling 품종의 높이는 그리 높지 않지만 잎의 수가 많고, 직경이 커서 Dowling 품종이 더 효과적인 생산성을 보였다. 광합성 측정에서는 일사량이 많은 파종 후 73일째인 8월초에 측정한 Everglade-41 품종이 28.6 $CO_2{\mu}mol\;m^{-2}s^{-1}$으로 가장 높은 수치를 나타내었다. 파종 후 115일째 수확시 식물체의 높이는 품종별 차이는 나타내지 않았지만, 줄기의 굵기는 Dowling과 Everglade-41 품종이 28mm정도로 Tainung-2 품종에 비해 현저히 높게 나타났다. 본 시험결과에서는 철원지역에서의 모든 품종들은 앞서 제주지역에서 얻은 실험 결과와 비교하여 수확량은 감소하였다. 이는 제주에서의 kenaf 재배는 철원지역보다 재식밀도가 더 넓었으며 재배기간도 길었기 때문이다. 이러한 결과를 토대로 재식밀도와 재배기간을 더 늘린다면 철원지역에서의 kenaf의 사료작물로서 생산량은 높아지리라 사료된다.

• 한국작물학회지
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• 제62권3호
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• pp.241-248
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• 2017

가뭄조건에서 봄감자의 무기성분함량 및 생육특성에 대한 결과는 다음과 같다. 생육기간 중 식물체 내 무기성분함량 중 유효인산은 생육 초반 청주에서 유의하게 높았지만 개화기 이후 차이가 없어졌으며, 칼슘은 청주지역보다 강릉에서 더 빠르고 흡수되고 많은 체내 축적을 보였다. 마그네슘은 청주보다 강릉에서 높은 함량은 보여 건조스트레스에 따른 칼슘 흡수와 매우 밀접하게 관계가 있다고 생각된다. 생육기간 중 토양 양분 흡수량은 모든 무기양분을 청주가 강릉보다 더 많이 흡수하였으며, 이는 청주의 감자 생육량이 건조스트레스로 제대로 생육하지 못한 강릉의 감자보다 크고, 생육기간도 더 길었기 때문으로 추정된다. 감자주요 생육기의 생육은 강릉과 청주 모두 비슷하였지만 강릉에서의 생육량 감소가 더 큰 경향을 보였다. 각 생육지표들의 상관관계는 건조에 취약한 잎을 제외한 다른 요소들은 강릉과 청주 모두 정의 상관관계를 보였지만, 잎의 영향을 받는 요소들은 강릉에서 그 상관관계를 볼 수 없었다. 감자 괴경의 수량은 상품비율은 건조스트레스를 받지 않을 때와 큰 차이를 보이지 않았으나, 건조스트레스 하에서 지상부의 생육이 저하되고 생육기간이 짧아 수량은 크게 감소되었다.

• 한국습지학회지
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• 제16권3호
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• pp.315-325
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• 2014

월악산국립공원에 발달되어 있는 신갈나무림에서 2012년 5월부터 2013년 4월까지 유기탄소 분포와 순환을 통한 생태계 서비스 가치를 파악하였다. 지상부와 지하부 생물량에 분포되어 있는 유기탄소량은 각각 81.94 및 20.53 ton C/ha 이었으며, 낙엽층과 토양의 유기탄소량은 각각 6.49 ton C $ha^{-1}$, 141.23 ton C $ha^{-1}$ $50cm-depth^{-1}$로 조사되였다. 조사지 신갈나무림의 전체 유기탄소량은 250.19 ton C $ha^{-1}$이었으며, 이중 41.0%가 식물체에 분포하였다. 신갈나무림의 전체 유기탄소량을 원화로 환산하면 약 527만원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다. 조사기간 동안 토양호흡을 통하여 방출되는 탄소량은 7.31 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$으로 이중 미생물호흡과 뿌리호흡을 통해 방출되는 탄소량은 각각 3.58, 3.73 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$이었다. 유기탄소 순 생산량과 미생물호흡량의 차이로 추정했을 때 본 신갈나무림에서 연간 대기로부터 흡수하는 순 유기탄소는 1.61 ton C $ha^{-1}yr^{-1}$로서, 이를 원화로 환산하면 약 33,000원 $ha^{-1}$의 가치를 갖는 것으로 추정되었다.

• 미생물학회지
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• 제36권2호
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• pp.155-160
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• 2000

Pseudomonas sp. HJ-2는 heptanoinc acid를 단일탄소원으로 이용하여 3-hydroxybutyrate (3HB),3-hydroxy-velerate (3HV) 및 3-hydroxybutyrate (3HHp)를 구성 단위체로 하는 고무탄성 polyhydroxyalkanoate (PHA)를 생합성한다. 이 미생물 고분자는 poly(3HB-co-3HV)공중합체와 poly(3HHp) 단일중합체로 이루어진 혼합물임이 밝혀졌다. 본 연구에서는 PHA가 고무탄성체로서의 성질을 유지하는데 필용한 단위체 조성과 HJ-2의 배양조건이 PHA의 생산 및 단위체 조성에 미치는 영향에 대하여 조사하였다. 생합성된 PHA의 탄성률은 poly(3HHp)의 존재로 크게 감소되었으나, 3HV의 함량이 높은 poly(3HB-co-3HV) 자체도 최대변형률 740%로서 고무탄성체로서의 성질을 보였다. HJ-2의 생장 및 PHA 생합성은 탄소원인 heptanoic acid의 초기농도가 40mMdlfEo 가장 높았으나, 50mM의 농도에서는 큰 저해를 받았다. PHA 생합성은 질소와 인이 결핍된 조건에서 크게 증가되었다. 배양액의 pH 및 통기는 HJ-2로부터 생합성되는 PHA의 단위체 조성에 큰 영향을 주는 것으로 나타났다. pH 7.5에서 생합성되는 고분자는 poly(3HB-co-38% 3HV)인 반면에 pH8.0에서의 고분자는 3HHp가 95%를 차지하였다. 발효조의 교반속도를 달리한 실험의 결과 고분자 내 3HHp의 함량은 산소전달 속도가 높아질수록 증가하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.349-361
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• 2010

본 총설에서는 아미노산의 공업적 생산균인 Corynebacterium glutamicum의 탄소 대사 및 이와 관련된 총체적 조절 메커니즘에 대한 최근의 연구를 정리하였다. C. glutamicum의 산업적 발효을 위한 기질로서 사용되는 당밀은 주로 sucrose, glucose, fructose로 이루어져 있으며, 이들 당은 phosphotransferase system을 통해서 수송된다. C. glutamicum의 탄소 대사 특징은 glucose가 다른 당이나 유기산 등과 함께 존재할 때, glucose와 이러한 탄소원 들을 동시에 대사한다. 그러나 glucose/glutamate 혹은 glucose/ethanol 등의 혼합물에서 는 탄소원의 순차적 이용으로 인해 나타나는 diauxic growth 현상을 나타내며, 이러한 carbon catabolite repression(CCR) 현상은 E. coli나 B. subtilis 등에서 알려진 것과는 다른 독특한 분자적 메커니즘과 조절 circuits을 가지고 있음이 밝혀지고 있다. C. glutamicum의 CRP homologue인 GlxR은 acetate 대사를 포함하여 glycolysis, gluconeogenesis 및 TCA cycle 등을 포함하는 중심탄소대사 조절 뿐만 아니라, 다양한 세포 기능의 조절에 관여하는 총체적 조절 단백질로서의 역할이 제시되고 있다. C. glutamicum의 adenylate cyclase(AC)는 막과 결합된 class IIIAC 로서, 막 단백질의 특성상 아직 규명되어 있지 않은 세포 외부의 환경 변화에 대응하여 세포 내의 cAMP합성 수준을 조절할 수 있는 sensor로 추정할 수 있다. 특히 C. glutamicum의 경우 배지내 glucose 를 비롯한 탄소원과 cAMP 농도와의 관련성이 E. coli에서 알려진 교과서적 지식과는 상반되게 변화하는 경향을 보이고 있어, cAMP signaling에 의한 세포 내 regulatory network 등은 향후 풀어야 할 의문으로 남아있다. 탄소대사 조절의 최상위에 존재하며 global 조절자인 GlxRcAMP 복합체 이외에도 차상위 전사조절 단백질로서 RamB, RamA, SugR 등이 존재하여 다양한 탄소대사를 조절한다. 최근 들어서는 새로운 탄소원으로서 대두되고 있는 biomass 관련 기질들을 이용할 수 있는 C. glutamucum 균주 구축을 통하여 이용 기질의 범위를 확대시키고자 하는 연구 및 탄소 대사와 관련하여 L-lysine의 발효 수율 혹은 생산성을 향상시키고자 하는 다양한 분자적 균주 육종 연구 등이 수행되고 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권1호
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• pp.106-112
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• 2014

Very few plant growth-promoting rhizobacteria (PGPR) are known to produce gibberellins (GAs). The current study aimed to isolate a phytohormone-producing PGP rhizobacterium from soil and assess its potential to enhance plant growth. The newly isolated bacterium was identified as Leifsonia soli sp. SE134 on the basis of partial 16S ribosomal RNA gene sequence. Application of L. soli culture filtrate significantly increased the biomass, hypocotyl, and root lengths of cucumber seeds as compared with non-inoculated sole medium and distilled water treated controls. Furthermore, the PGPR culture was applied to the GA-deficient mutant rice cultivar Waito-C. Treatment with L. soli SE134 significantly increased the growth of Waito-C rice seedlings as compared with controls. Upon chromatographic analysis of L. soli culture, we isolated, detected and quantified different GAs; namely, $GA_1$ ($0.61{\pm}0.15$), $GA_4$ ($1.58{\pm}0.26$), $GA_7$ ($0.54{\pm}0.18$), $GA_8$ ($0.98{\pm}0.15$), $GA_9$ ($0.45{\pm}0.17$), $GA_{12}$ ($0.64{\pm}0.21$), $GA_{19}$ ($0.18{\pm}0.09$), $GA_{20}$ ($0.78{\pm}0.15$), $GA_{24}$ ($0.38{\pm}0.09$), $GA_{34}$ ($0.35{\pm}0.10$), and $GA_{53}$ ($0.17{\pm}0.05$). Plant growth promotion in cucumber, tomato, and young radish plants further evidenced the potential of this strain as a PGP bacterium. The results suggest that GA secretion by L. soli SE134 might prove advantageous for its ameliorative role in crop growth. These findings can be extended for improving the productivity of different crops under diverse environmental conditions.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제32권2호
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• pp.105-109
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• 2005

참돌꽃 (Rhodiola sachalinensis A. Bor) 현탁배양에서 salidroside 생산성을 개선하고자 auxin인 NAA와 cytokinin인 BA와 kinetin, 그 외에 $GA_3$, TDZ, zeatin, spermine과spermidine을 조합하여 조사하였다. NAA/BA 조합은 NAA/kinetin조합과 비교했을 때 생장과 salidroside 함량이 증가하였다. Salidroside 함량의 증가에 의한 생산성 ($64.6{\pm}8.9$ mg/L medium)은 1 mg/L. NAA와 5 mg/L BA가 첨가된 $2B_5$ 배지에서 높게 나타났으며, 최대 salidroside 의 생산성은 1 mg/L NAA, 5 mg/L BA와 1 mg/L $GA_3$이 첨가된$2B_5$ 배지에서 $90.3{\pm}8.34$ mg/L로 나타났다. 그 밖의 TDZ. zeatin, spermine과 spermidine 처리에서는 생산성에 있어서 증가를 보이지 않았으며, spermidine의 경우에 약간의 유의적인 생산성 증가를 보였다.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제43권4호
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• pp.341-351
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• 2019

Background: Standing biomass, litter production, rate of litter decomposition, amount of litter on forest floor, and amount of soil organic carbon distribution were investigated from March 2016 to November 2018 in order to evaluate the ecosystem value through organic carbon distribution in the Pinus densiflora forest at Namsan, Seoul Metropolitan City. Results: The amount of organic carbon in the Pinus densiflora forest was 261.09 ton C ha^-1 during the research period, and fixed organic carbon in plant through net photosynthesis was 3.2 ton C ha^-1 year^-1. The organic carbon in plant was 62.77 ton C ha^-1 (24.04%), in litter on the forest floor was 3.65 ton C ha^-1 (1.40%), and in soil was 194.67 ton C ha^-1 (74.56%). The value of plant, litter on forest floor, and soil organic carbon distribution were each 6,277,000 won ha^-1, 365, 000 won ha^-1, and 19,467,000 won ha^-1. The value per ton of fixed organic carbon in plant through net photosynthesis was 320,000 won ha^-1 year^-1 and the value of ecosystem services stored in carbon in the Namsan forest ecosystem was about 26.1 million won ha^-1 for 3 years. Conclusions: The results of this study suggest that the pine forests of Namsan rapidly decompose leaves due to the high atmospheric temperature and accumulate a large amount of organic carbon in the soil to provide climate control regulatory service function.

• 청정기술
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• 제20권4호
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• pp.349-353
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• 2014

숙신산은 의약품, 식품 첨가물, 청정용매와 같은 종래의 응용 이외에도 생분해성 고분자의 중요한 전구물질로 주목 받고 있다. 그러나 최근 화석 연료의 높은 가격과 화석 원료 유래 제품의 전주기에 걸친 온실가스 배출로 인해 재생 가능한 바이오매스에 의한 숙신산의 생물학적 생산에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 연구에서는 숙신산의 선택적인 추출과 농축을 동시에 수행할 수 있는 공정으로서 이미다졸계 이온성 액체/$K_2HPO_4$에 의한 수상이성분계를 적용하였다. 실험 결과 숙신산에 존재하는 $K_2HPO_4$ 수용액에 적정량의 이미다졸계 이온성 액체가 첨가됨에 따라 안정한 수상이성분계가 형성됨을 확인할 수 있었으며 수상이성분계 형성 능력은 [HMIm][Br]${\fallingdotseq}$[OMIm][Br]>[BMIm][Br]>[EMImBr]의 순서로 나타났다. 숙신산의 최대 추출 효율은 약 90%였으며 이온성 액체에서 양이온 사슬길이가 증가할수록 상부상으로 동반 추출되는 물의 양이 줄어들어 숙신산의 선택적 농축효과가 크게 나타났다. 따라서 본 연구에서 사용된 이미다졸계 이온성 액체와 $K_2HPO_4$으로 구성된 수상이성분계는 숙신산의 선택적 추출과 농축에 효과적임을 알 수 있었다.