• Environmental Engineering Research
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• 제25권3호
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• pp.299-308
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• 2020

Composting is among the most effective integrated waste management strategies used to recycle sewage sludge (SS) waste and generate a useful product. An encapsulated lifting system is a relatively new industrial-scale composting technology. The objective of this study was to evaluate the effectiveness of composting dewatered stabilized SS mixed with green waste using this new technology. The composting process was monitored by changes in the physico-chemical properties, UV-visible spectra, and fourier transform infrared (FTIR) spectra. The composting temperature was steady in the thermophilic range for 24 and 12 d in the intensive and maturation phases, respectively, which fulfilled the disinfection requirement. Moreover, the temperature increased rapidly to 76.8℃ within three days, and the thermophilic temperatures peaked twice and lasted longer than in traditional composting, which accelerated SS degradation and decreased the composting period necessary to obtain mature compost. FTIR spectroscopic analysis showed a diminished in methyl group derived from methylene C-H aliphatic groups because of organic matter degradation by microorganisms and an increased number of aromatic chains. The new technology may be a viable and sustainable alternative for SS management that converts waste into compost that is useful as a soil amendment.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권3호
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• pp.292-299
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• 2013

본 연구에서는 분자생물학적 기법인 PCR-DGGE를 사용하여 친환경 농법을 적용한 고추경작지에서 서식하는 진균의 군집 변화를 분석하고자 하였다. 먼저 토양으로부터 추출한 DNA는 DGGE 분석을 위해 진균의 universal primer인 ITS 1/4 primer set를 사용하여 nested-PCR을 수행하였으며, 증폭된 산물을 사용하여 DGGE를 수행한 결과 진균의 군집을 나타내는 band의 수는 고추 정식 전에는 3-4개에 불과했으나 고추를 정식한 후에는 전체 처리구에서 평균 15개로 조사되어 작물의 정식이 진균의 밀도 및 다양성을 증가시키는 것으로 확인되었다. 처리구 별로는 윤작과 컨소시엄 미생물제제를 동시에 적용한 고추 경작지에서 band 수가 18개로 나타나 가장 많은 것으로 조사되었다. 반면에 연작지의 화학농약 처리구에서는 band의 수가 14개로 나타나 처리구 중에서 진균의 다양성이 가장 낮은 것으로 확인되었다. 또한 식물에 질병을 일으키는 주요 병원성 진균의 DNA를 marker로 사용하여 각 처리구 별로 패턴을 비교한 결과, 연작지에서 모잘록병을 일으키는 R. solani AG-1 (IB)이 존재함을 확인할 수 있었다. 또한 염기서열 분석을 통해 우점종을 조사한 결과, 고추 정식 전에는 Paraphaeosphaeria quadriseptata, 정식 후에는 Mortierella chlamydospora, Cucurbitaria berberidis 및 Chaetomium globosum 종이 우점하고 있는 것으로 확인되었다. 처리구 간의 유사성 분석에서는 연작지의 컨소시엄 미생물제제 처리구와 윤작지의 컨소시엄 미생물제제 처리구가 유사한 것으로 나타났으며, 화학농약 처리구 역시 경작체계가 다름에도 불구하고 유사성이 있는 것으로 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제17권3호
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• pp.299-306
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• 1984

난분해성(難分解性) 유기염소계(有機鹽素系) 살균제(殺菌劑) 및 살충제(殺蟲劑)의 다량(多量) 연용(連用)이 밭토양(土壤)의 미생물상(微生物相)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)코자 TPN(Tetrachloroisophthalonitrile), HCH(Hexachlorocyclohexane) 및 퇴비(堆肥)를 단독(單獨) 그리고 혼합투여(混合投與)한 시험포장(試驗圃場)에서 2년간(年間)에 걸쳐 미생물상(微生物相)의 경시적(經時的)인 변동(變勳)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. HCH의 투여(投與)는 방선균수(放線菌數)의 변화(變化)에는 영향(影響)하지 않았고 포자형성세균수(胞子形成細菌數)를 약간(若干) 저하(低下)시켰으나 전세균(全細菌), 그람음성세균(陰性細菌) 및 사상균수(絲狀菌數)를 어느 정도(程度) 증가(增加)시켰다. 2. TPN의 투여(投與)는 전세균(全細菌), 그람음성세균(陰性細菌), TPN내성세균(耐性細菌) 및 TPN내성(耐性)그람음성세균(陰性細菌)의 수(數)를 현저(顯著)하게 증가(增加)시킨 반면(反面), 사상균(絲狀菌), 방선균(放線菌) 및 포자형성세균(胞子形成細菌)의 수(數)를 격감(激減) 시켰다. 3. TPN HCH의 혼합투여(混合投與)는 각 농약(農藥)의 단독투여시(單獨投與時) 결과(結果)의 합(合)으로 나타나 전세균(全細菌), 그람음성세균(陰性細菌), TPN내성세균(耐性細菌) 및 TPN내성(耐性)그람음성세균(陰性細菌)의 수(數)를 증가(增加)시켰고 사상균(絲狀菌), 방선균(放線菌) 및 포자형성세균(胞子形咸細菌)의 수량(數量)을 감소(減少)시켰다. 4. 퇴비(堆肥)와 이들 농약(農藥)과의 혼합시용(混合施用)은 이들 농약(農藥)의 투여(投與)에 의한 토양미생물수(土壤微生物數)의 증가(增加)를 촉진(促進)시켰고 감소(減少)를 완화(緩和)시켜 전세균(全細菌) 및 그람음성세균수(陰性細菌數)의 증가(增加) 정도(程度)를 강화(强化)시켰고 사상균(絲狀菌), 방선균(放線菌) 및 포자형성세균수(胞子形成細菌數)의 감소정도(減少程度)를 약화(弱化)시켰다. 5. TPN의 연용(連用)에 의하여 TPN내성세균(耐性細菌) 특(特)히 TPN내성(耐性)그람음성세균(陰性細菌)의 집적(集積)이 현저(顯著)하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제25권4호
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• pp.370-377
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• 1992

작물재배기간중(作物栽培期間中) 재배작물(栽培作物)의 종류(種類), 잔사(殘渣)의 토양환원(土壤還元) 및 시비량(施肥량)을 달리 했을때 토양미생물(土壤微生物)의 종류(種類)와 수(數), 토양이화학성(土壤理化學性), 작물생육등(作物生育等)에 미치는 영향(影響)을 알고자 일연(一連)의 포장시험(圃場試驗) 및 실내시험결과(室內試驗結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 작물(作物)의 종류별(種類別) 미생물수(微生物數) 변화(變化)는 밭벼 재배토양(栽培土壤)에서 세균(細菌)과 방선균(放線菌) 수(數)가 많았으나 고추와 참깨재배토양(裁培土壤)에서 세균(細菌), 방선균(放線菌) 및 사상균수(絲狀菌數) 변화(變化)에는 크게 영향(影響)하지 않았다. 2. 생산된 작물잔사(作物殘渣)를 전양환원(全量還元)시 고추, 참깨, 대두(大豆) 및 밭벼토양(土壤) 모두 미생물수(微生物數) 증가(增加)를 보였으며 그 정도(程度)는 밭벼 재배시(栽培時) 세균(細菌)과 방선균(放線菌) 수(數)의 증가(增加)가 더욱 뚜렷하였다. 3. 시비량(施肥量)의 증가(增加)는 공시(供試)된 4개(個) 작물(作物)에서 모두 미생물수(微生物水)의 현저(顯著)한 감소(減少)를 보였으며 특(特)히 방선균(放線菌)의 감소(減少)가 더욱 현저(顯著)하였으며 수확후(收穫後) 미분해(未分解) 작물(作物) 잔사환원(殘渣還元)은 시비량증가(施肥量增加)로 인(因)한 미생물수(微生物數) 감소(減少)를 막아주는 완형작용(緩衡作用)의 기능(機能)을 보였다. 4. 공시토양(供試土壤)의 세균(細菌) 분리동정결과(分離同定結果) 바실러스속(屬)>리조비움속(屬)>아그로박테리움속(屬)>슈도모나스속(屬) 세균(細菌)의 순(順)으로 균수(菌數)가 많았으며 전체적(全體的)으로 볼때 그램양성균(陽性菌)이 그램음성균수(陰性菌數)보다 많았다. 5. 작물별(作物別) 세균(細菌)의 종난(種難)와 수(數)를 보면 바실러스속(屬) 세균(細菌)은 고추에서, 리조비움속(屬)은 대두(大豆)와 참깨에서, 아그로박테리움속(屬)은 대두(大豆) 및 참깨재배지(栽培地)에서 많은 수(數)를 보였다. 6. 미생물(微生物)의 서식지별(棲息地別) 수(數)는 근표면(根表面)이 토양(土壤)이나 근권(根圈)에 비해 수십배(數十培) 내지(乃至) 수백배(數百培) 이상(以上) 많았으며 다음은 근권(根圈)이었다. 바실러스속(屬), 리조비움속(屬) 및 슈도모나스속등(屬等)의 세균(細菌)은 근표면(根表面)에서 뚜렷이 많은 수(數)를 보였고 아그로박테리움속(屬) 세균(細菌)과 후사리움속(屬) 사상균(絲狀菌)은 근권(根圈)에서 많았다. 7. 작물재배지(作物栽培地) 토양(土壤)에서 미생물수변화(微生物數變化)에 미치는 영향(影響)은 기후(氣候)>작물(作物)>유기물(有機物)>시비양(施肥量)의 순(順)으로 컸다.

• 한국토양비료학회지
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• 제24권1호
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• pp.69-76
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• 1991

토양(土壤)의 pH, 유기물(有機物), 유효인산함량(有效憐酸含量)과 양(陽)이온 치환용량(置換容量)이 낮은 신개간지(新開墾地) 야산토양(野山土壞)에 석회(石灰) 및 석회(石灰)+인산(燐酸)을 시용(施用)하고 대두(大豆)를 pot재배(栽培)하여 대두(大豆)의 생육(生育), 식물체중(植物體中) 전질소함량(全窒素含量), amide태(態)및 ureide태질소(態窒素)와 근류수(根瘤數) 및 토양미생물상(土壤微生物相) 등(等)에 미치는 영향(影響)을 구명(究明)하고자 시험(試驗)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 1. 석회(石灰)+인산시용(燐酸施用)으로 대두(大豆)의 초장(草長), 경태(徑太)등은 대조구(對照區)에 비(比)하여 현저(顯著)히 증가(增加)되었으며, 특(特)히 지상부(地上部) 및 지하부(地下部)의 건물생산량(乾物生産量)과 토착(土着) 근류(根瘤)의 무게는 처리간(處理間)에 고도(高度)의 유의차(有意差)가 있었다. 2. 식물체중(植物體中) amide태질소(態窒素)의 시간별(時期別) 농도변화(濃度變化)는 파종(播種) 후(後) 45일(日)에는 대조구(對照區)〉석회(石灰)>석회(石灰)+인산(燐酸) 순(順)이었고, 개화기(開花期)에는 석회(石灰)+인산(燐酸)〉석회(石灰)>대조구(對照區) 순(順)이었다. 3. 식물체중(植物體中) ureide태질소(態窒素)는 엽중(棄中)의 농도(濃度)가 파종후(播種後) 45일(日)때에는 대조구(對照區)>석회(石灰)>석회(石灰)+인산(燐酸) 순(順)이었고, 개화기(開花期)에는 석회(石灰)+인산(燐酸)>석회(石灰)>대조구(對照區) 순(順)이었다. 그러나 줄기에서는 그 반대(反對)의 순(順)으로 나타났으며 각(各) 시기 모두 치리간(處理間) 유의(有意)한 차이(差異)가 있었다. 4. 미생물(微生物)의 활성(活性)은 석회(石灰)와 인산(燐酸)의 시용(拖用)으로 토양(土壤) pH, 유효인산(有效憐酸) 및 치환성(置換性) 염기함량(鹽基含量)이 증가(增加)됨에 따라 높아졌다. 5. 개화기(開花期) 엽중(葉中)의 amide태질소(態窒素)는 대두생육(大豆生育), 토양중(土壤中) Al 및 Fe함량(含量)과는 부(負)의 상관을 ureide태질소(態窒素)와 대두생육량(大豆生育量)과는 정(正)의 상관(相關)을, 식물체중(植物體中) Al 및 Zn함량(含量)과는 부(負)의 상관(相關)을 보였다.

• Journal of Forest and Environmental Science
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• 제32권3호
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• pp.270-279
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• 2016

This study explained vertical distributions and growth environments for woody vegetation. It had been degenerated by long-term volcanic activity of Sakurajima; vegetation and thicknesses of tephra layers and forest soils were investigated at 5 sites (250-700 m in altitude) with different altitudes localized at the northwestern-northern flanks of Sakurajima in Kagoshima Prefecture. The results in 2015 were compared with the vertical distribution of woody vegetation in 1963, when the volcanic activity of Sakurajima was relatively moderate. Thus, we investigated temporal changes in the vertical distribution of woody vegetation owing to volcanic activity over about 50 years (1963-2015). We indicated altitude decreased, the number of woody vegetation, number of species, sum of cross-sectional area of tree diameter at breast height, Fisher-Williams's diversity index ${\alpha}$, and forest soil thickness increased. However, these values were found to be degenerated when compared to climax forest values, and succession was incomplete. It seems that because the woody vegetation of the flank was affected by volcanic activity for a long time, exposing them to severe growth environments, areas with lower altitudes became distant from the craters of Sakurajima, thereby weakening the effect of volcanic activity in these areas at lower altitudes. a at the same altitudes over about 50 years (1963-2015) decreased by about 31-72%, and the sum of the cross-sectional area in tree diameter at breast heights decreased by about 14-62%. Thus, comparative growth environments for woody vegetation in 2015 were more severe than that of 1963, with respect to tephra layer thickness. In addition, for vegetation succession in the flank of Sakurajima, vegetation restoration should be promoted through the introduction of artificial woody plants covered by symbiotic microorganisms or organic materials.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권10호
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• pp.1347-1356
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• 2013

Tricholoma matsutake, an ectomycorrhiza that has mutual relationships with the rootlet of Pinus denisflora, forms a fruiting body that serves as a valuable food in Asia. However, the artificial culture of this fungus has not been successful. Soil fungi, including T. matsutake, coexist with many other microorganisms and plants; therefore, complex microbial communities have an influence on the fruiting body formation of T. matsutake. Here, we report on the structures of fungal communities associated with the fairy ring of T. matsutake through the pyrosequencing method. Soil samples were collected inside the fairy ring zone, in the fairy ring zone, and outside the fairy ring zone. A total of 37,125 sequencing reads were obtained and 728 to 1,962 operational taxonomic units (OTUs) were observed in the sampling zones. The fairy ring zone had the lowest OTUs and the lowest fungal diversity of all sampling zones. The number of OTUs and fungal taxa inside and outside the fairy ring zone was, respectively, about 2 times and 1.5 times higher than the fairy ring. Taxonomic analysis showed that each sampling zone has different fungal communities. In particular, out of 209 genera total, 6 genera in the fairy ring zone, such as Hemimycena, were uniquely present and 31 genera, such as Mycena, Boletopsis, and Repetophragma, were specifically absent. The results of metagenomic analysis based on the pyrosequencing indicate a decrease of fungal communities in the fairy ring zone and changes of fungal communities depending on the fairy ring growth of T. matsutake.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.175-178
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• 2004

Little study has been published specifically addressing the dynamics of nitrate reducing bacteria (NBR) during the bioremediation of nitrate-contaminated aquifer. In our previous study we successfully quantified fumarate-enhanced microbial nitrate reduction rate in a nitrate-contaminated aquifer by using a series of single-well push-pull tests (PPTs). In this study we analyzed the suspended population during PPTs. To monitor changes in the microbial community, PCR amplification of 16S rDNA genes and denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) were used to study the dynamics of the bacterial community in detail. Before the stimulation of NBR, the dominant DGGE bands obtained by PCR were affiliated with V-Proteobacteria consisting of Acinetobacter spp. and Pseudomonas fluorescens. However, as NBR biostimulation proceeded, the dominant patterns of DGGE bands changed, and they were affiliated with Azoarcus denitrificans Td-3 and Flavobacterium xanthum. Azoarcus denitrificans Td-3 is known to completely reduce nitrate to nitrogen gas. The series of single-well push-pull tests in this study should prove useful for conducting rapid, low-cost feasibility assessments for in situ denitrification and provide important information about which microorganisms play a key role in bioremediation of a nitrate contaminated aquifer.

• 한국토양비료학회지
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• 제28권4호
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• pp.356-362
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• 1995

1979년 이래 유기물(有機物)을 연용(連用)한 논토양에 있어서 미생물상(微生物相)의 이절적(李節的) 변화(變化)를 구명(究明)하고자 호남지역 전북통인 논토양에 유기물(有機物)로써 무시용, 볏짚 및 퇴비를 그리고 질소수준으로써 무시용, 150kg/ha를 처리하여 표토(表土)로부터 15cm깊이토양의 미생물상(微生物相) 변화(變化)를 검토(檢討)하였다. 전세균수(全細菌數)는 수도이앙전(水稻移秧前)인 담수직후(湛水直後)부터 유수형성기(幼穗形成期)까지 점진적인 증가 후 수확기까지 감소(減少)하였으며 방선균(放線菌), 사상균(絲狀菌) 및 셀루로스분해균수(分解菌數)은 유수형성기(幼穗形成期)까지 미약한 변화를 보였으나 그 이후 수확기까지 증가(增加)하였다. 또한 대부분의 미생물수(微生物數)는 유기물과 질소의 장기혼용구(長期混用區)에서 높았으나 셀루로스분해균만은 유기물 단독시용구에서 높았다. 질소순환미생물중 암모니아 산화균수는 수확기에, 질산산화균수와 질산환원균수는 유수 형성기에 그리고 탈질균수는 분얼초기에 높았으나 암모니아 화성균수는 유기물 또는 질소(窒素)시용 여부에 따라 달랐다. 이들 미생물들은 유기물(有機物)이나 질소의 단독시용구에 비하여 유기물과 질소혼용구(窒素混用區)에서 높았으며, 특히 탈질균은 유기물(有機物)중 볏짚시용구에서 높았으나 그 외는 차이가 없었다.

• The Korean Journal of Ecology
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• 제24권1호
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• pp.1-7
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• 2001

침엽수림과 활엽수림의 산불지역에서 토양환경의 회복과정을 살펴보기 위해, 산불발생 후 시간이 경과함에 따른 토양화학적 성질과 토양미생물 변화를 조사하였다. 활엽수림인 삼신봉 지역 산화지에서의 산불직후 토양의 화학적 성질은 pH 5.8, 유기물량 7.42%, 전질소량 0.37%, 유효인산량 28.5 mg/kg, 치환성양이온인 $K^{＋}$이 1.3 me/100g, $Ca^{＋＋}$이 13.3 me/100g, $Mg^{＋＋}$이 2.2 me/100g로 나타났으나 시간이 경과할수록 감소하는 경향이었으며, 비산화지에서는 시간 경과에 따른 변화폭이 적었다. 침엽수림인 촛대산 산불지역에서 산불직후 토양의 화학적 성질은 pH 5.3, 유기물량 6.42%, 전질소량 0.25%, 유효인산량 24.4 mg/kg, 치환성양이온인 $K^{＋}$이 0.7 me/100g, $Ca^{＋＋}$이 3.7 me/100g, $Mg^{＋＋}$이 2.1 me/100g로 각각 나타났으며, 시간이 경과할수록 역시 감소하는 경향 이었다. 활엽수림 인 삼신봉 산불지역의 토양미생물은 호기성균 291$\times$$10^4$ CFU균, 방선균 523$\times$$10^4$ CFU균, 진균 691$\times$$10^4$ CFU균으로 진균의 개체수가 비교적 높게 나타났으며, 비산불지역에서는 호기성균 160$\times$$10^4$ CFU균, 방선균 745$\times$$10^4$ CFU균, 진균 594$\times$$10^4$ CFU균으로 방선균의 개체수가 높게 나타났다. 침엽수림인 촛대산 산불지역에서는 호기성균 350$\times$$10^4$ CFU균, 방선균 434$\times$$10^4$ CFU균, 진균 676$\times$$10^4$ CFU균으로 진균의 개체수가 비교적 높게 나타났으며, 비산불지역에서는 호기성균 328$\times$$10^4$ CFU균, 방선균 319$\times$$10^4$ CFU균, 진균 461$\times$$10^4$ CFU균으로 진균의 개체수가 높게 나타났다. 토양미생물은 호기성균, 방선균, 진균 모두 비산불지역 보다 산불지역에서 많이 나타났다. 본 조사지역에서 호기성균은 활엽수림보다 침엽수림에서 많게 나타났으며, 방선균과 진균은 침엽수림보다 활엽수림에서 많이 나타났다.