• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권2호
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• pp.109-119
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• 2006

2001년 가을철 대발생 시기에 인위적으로 상승 첨가된 동물플랑크톤이 식물플랑크톤에 미치는 영향을 파악하기 위해 중형폐쇄생태계를 이용한 연구가 남해안의 장목만에서 연구되었다. 2500리터 용량의 폴리에틸렌 백 4개에 현장 해수를 채운 후, 현장에서 플랑크톤 네트(망목: $300{\mu}m$)로 수직 예인하여 얻은 동물플랑크톤 시료를 이용하여 실험 구가 대조구보다 6배 높도록 조성하였다. 연구기간동안 대조구와 실험구 폐쇄생태계 간의 식물플랑크톤 군집에서는 유의한 차이가 없었다(one-way ANOVA, p>0.05). 대조구와 설험구에서 배양 초기 높은 값을 나타낸 식물플랑크톤의 현존량 및 엽록소-a는 실험 종료시까지 급속히 감소하였다. 식물플랑크톤 군집을 대표한 우점 분류군은 규조류로서 Skeletonema costatum, Pseudo-nitzschia seriata, Chaetoceros curvisetus, Ch. debilis, Cerataulina pelagica, Thalassiosira pacifica, Cylindrotheca closterium과 Leptocylindrus danicus로 구성되었다. 배양 10일째에 대조구와 실험구에서 최대를 나타낸 야광충은 중형동물플랑크톤 총 개체수 변화를 주도한 최 우점종 이었고, 다음으로 우점한 분류군으로 배양 7일째에 최대를 나타낸 요각류였다. 배양초기에는 인위적 첨가로 인해 실험구안의 요각류 개체수가 대조구에 비해 높았으나, 이후에는 실험 종료 시까지 뚜렷한 차이가 없었다. 이는 젤라틴성 동물플랑크톤의 조절에 의한 것으로 여겨지며, 실험구내의 유즐동물과 메듀사의 개체수와 길이분포가 대조구에 비해 높았던 점이 이를 뒷받침한다. 그런데 초식자인 요각류의 개체수가 상위포식자에 의해 감소한 후 식물플랑크톤 현존량이 다시 증가하는 연쇄효과가 나타나지 않았다. 이는 주요 초식자인 요각류 Acartia erythraea가 식물플랑크톤을 효과적으로 조절하지 못하고 있음을 의미하며, 그 이유로 A. erythraea의 낮은 초식률, 식물플랑크톤의 빠른 침강으로 인한 조우 기회 감소, 그리고 질소결핍 환경으로의 변화에 의한 것으로 판단된다.

• 해양환경안전학회지
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• 제18권2호
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• pp.101-114
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• 2012

본 연구는 2010년에 국립수산과학원에서 실시한 황해 어장환경 모니터링 중 가로림만의 11개 정점에 대해 년 6회 짝수 달에 조사한 수온, 염분, 용존산소(DO), 화학적산소요구량(COD), 엽록소 $a$, 입자성부유물질(SPM) 및 영양염류를 분석하여 가로림만의 이화학적 특성을 파악하였다. 수온, 염분, COD, 용존성무기질소, 엽록소 $a$, SPM은 표 저층간의 유의한 차이가 있었으며, 그 외 조사 항목은 표 저층간의 차이가 없었다. 모든 조사 항목에서 정점간 유의적인 차이는 없었다. 수온은 전형적인 온대 수역의 변화 양상을 보였으며, 염분은 8월에 평균 31이상으로 저염분 현상은 발생하지 않았다. DO는 농도가 낮은 6~8월에 평균값이 빈산소 수괴 발생 농도인 3mg/L보다 높은 농도를 보였다. 엽록소 $a$는 전체적으로 6월 표층 $1.68{\mu}g/L$, 저층 $2.38{\mu}g/L$, 8월 표층 $1.68{\mu}g/L$, 저층 $1.57{\mu}g/L$로 여름철에 가장 높았다. 영양염류는 전체 조사시기별 중에서 2월이 높고 8월이 낮은 경향을 보였는데, 이는 여름철에 가로림만으로 들어오는 담수유입이 제한받고 여름철에 번식하는 식물플랑크톤에 의해서 영양염이 소비가 되었기 때문이라고 생각된다. DIN/DIP 비는 전체적으로 비슷한 값을 보였으며, 6월의 경우는 표층 30.52, 저층 37.89로 다른 조사시기별보다 높은 경향을 보였다. SPM은 2월 저층에서 44.15mg/L로 가장 높은 값을 보였는데, 이러한 현상은 겨울에 북서계절풍의 영향으로 사료된다. 영양염류의 결과와 저염분 현상 및 빈산소 수괴가 발생하지 않는 것으로 보아 가로림만은 외해의 해수 교환이 원활이 이루어지며, 작은 하천을 통해 들어오는 담수의 유입에 크게 영향을 받지 않는다. 그리고 해역별 수질등급은 전반적으로 I, II등급의 수질상태를 유지하고 있어 수산학적으로 매우 중요한 연안이므로 앞으로 지속적인 보전이 요구된다.

• 원예과학기술지
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• 제30권6호
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• pp.664-672
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• 2012

인공광원으로써, 단색 파장을 갖고 있는 발광다이오드(light-emitting diode; LED)는 밀폐형 식물생산시스템에서 사용될 수 있다. 가시광선의 다양한 파장범위 사이에서, 각각의 스펙트럼들은 식물의 생육과 발달에 특징적인 영향을 유도한다. 이번 연구는 단색 발광다이오드에 따른 적축면 상추('선망')와 청축면 상추('그랜드래피드 TBR')의 엽형, 생장 및 기능성 물질의 영향을 구명하고자 실시하였다. 정상적인 환경 조건($20^{\circ}C$, 형광등 + 고압나트륨등, $130{\pm}5{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)에서 18일간 자란 상추 묘를 다양한 LED 광원(청색 LED, 456nm; 녹색 LED, 518nm; 적색 LED, 654nm; 백색 LED, 456nm + 558nm)이 설치된 같은 환경 조건($20^{\circ}C$, $130{\pm}7{\mu}mmol{\cdot}m^{-2}{\cdot}s^{-1}$, 광주기 12시간)의 인큐베이터에 정식하였다. 엽장, 엽폭, 엽면적, 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 지상부/지하부 비율, 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도, phenylalanine ammonia-lyase(PAL) 유전자의 발현 정도를 정식 후 9일과 23일째에 측정하였다. 두 상추 품종의 엽형지수는 청색 LED와 백색 LED 처리에서 모든 기간 동안 대조구와 비슷한 결과를 보였다. 그러나 적색 LED와 녹색 LED 처리는 다른 처리보다 엽형을 길게 유도하였다. 녹색 LED 처리는 상추 생육에 부정적인 영향을 보였다. 지상부 지하부의 생체중 및 건물중, 엽면적과 같은 생육 특성의 대부분은 두 축면 상추 모두 적색 LED 처리에서 가장 높았다. 적축면의 경우 정식 후 23일째에 적색 LED 처리의 지상부 생체중은 녹색 LED 처리보다 3.8배 높았다. 반면, 상추의 엽록소, 총 페놀 농도, 항산화도는 생육과 반대의 경향을 보였다. 청색 LED 처리에서 자란 상추의 엽록소 함량, 총 페놀 농도, 항산화도는 다른 LED 처리에 비해 유의적으로 높은 값을 보였으며, PAL 유전자 또한 정식 후 9일째 청색 LED에서 가장 높은 발현 정도를 나타냈다. 따라서 이 실험을 통해서 광질은 상추의 생육, 형태 및 기능성물질의 축적에 중요한 요소로 작용한다는 것을 확인할 수 있었다.

• 생물환경조절학회지
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• 제9권4호
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• pp.193-200
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• 2000

본 실험은 바실의 양액재배시 기능성 원소 selenium(Se)을 처리하였을 때 basil의 저장중 품질 변화를 조사하기 위하여 수행되었다. European Vegetable R ' B center에서 개발한 허브 배양액 1배액을 사용하여 담액 순환식으로 재배하였으며, Se을 sodium selenate($Na_2$Se $O_4$)의 형태로 수확 3주전에 2, 4mg. $L^{-1}$를 양액 내 처리하였다. 1$0^{\circ}C$에서 40um ceramic film로 PET 상자를 사용하여 MA저장을 15일간 하였다. 바실의 수경재배시 기능성 물질의 첨가가 저장중 품질 변화에 미치는 영향은 다음과 같다. Se 함량은 양액내 처리 농도에 따라 증가하였고 저장 후에도 같은 경향을 나타내었다. 포장재에 따른 휘발량의 차이는 크지않았다. 엽록소와 정유함량은 Se처리에 의해 증가되었다. 정유 함량은 $Na_2$Se $O_4$.4mg. $L^{-1}$ 처리가 저장후 감소율이 가장 적었다. Se 함량은 2mg. $L^{-1}$처리시 저장전 함량이 112.73ug. $g^{-1}$DM이었고 저장중 감소량은 50%정도였다. 저장중 품질유지와 소비자가 안전하게 Se를 섭취할 수 있는 적정 농도는 2mg. $L^{-1}$이며, 40um ceramic film을 이용한 MA저장이 효과적이었다. 이상에서 바실의 양액재배시 Se처리는 작물의 품질 증진 및 저장중 품질 유지에 효과가 인정되었다. 또 Se 휘발에 의한 정유성분의 변화는 나타나지 않았다. 또 Se 휘발에 의한 정유성분의 변화는 나타나지 않았다.

• 생물환경조절학회지
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• 제21권4호
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• pp.322-326
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• 2012

최근 식물공장에 대한 연구가 활성화 되면서 식물공장내 인공광을 이용한 쌈채소 재배가 점점 늘어나고 있다. 특히 쌈채소를 좋아하는 우리나라에서는 그 소비량이 매년 증가하고 있으며, 토양재배보다는 수경재배로 생산한 엽채류를 좋아하기 때문에 식물공장 시설을 이용하여 수경재배로 쌈채소를 생산하면 그 효과가 크리라 생각된다. 따라서 본 실험은 식물공장내에서 쌈채소로 많이 이용되고 있는 적겨자와 청경채를 대상으로 양액농도별 수량과 비타민 함량의 차이를 분석하기 위하여 실시하였다. 그 결과, 적겨자와 청경채 모두 초장은 EC에 따른 유의성은 없었고, 엽수는 적겨자의 경우 EC 가 높아질수록 감소하는 경향을 보였으나 청경채의 경우는 유의성이 없었다. 청경채의 경우 EC가 높아질수록 엽면적이 현저하게 증가하였고, 생체중은 두 작물 모두 EC가 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 광합성 능력은 적겨자의 경우 뚜렷한 경향을 보이지 않았으나 청경채는 EC가 높을 때 높은 경향을 보였다. Ascorbic acid 함량은 적겨자의 경우에 EC가 낮을수록 높게 나왔고, 청경채의 경우에는 EC $2.0dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구에서 가장 높았고, 1.5, $2.5dS{\cdot}m^{-1}$ 처리구 순이었다. 이상의 결과를 종합해 보면, 인공광 이용형 식물공장에서 적겨자와 청경채를 생산하고자 할 때에는 양액농도를 $2.0{\sim}2.5dS{\cdot}m^{-1}$로 관리하는 것이 생체중과 Ascorbic acid 함량을 고려해볼 때 가장 적절한 양액 농도 관리 방법이라고 생각된다.

• 생태와환경
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• 제50권2호
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• pp.238-253
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• 2017

하 폐수는 하천과 저수지의 부영양화와 녹조현상에 대한 주요 원인 중의 하나로 잘 알려져 있으며, 또한 잠재적인 열오염의 원인을 제공하지만 온배수 관점에서 연구는 거의 없었다. 본 연구는 2015년 12월부터 2016년의 2월까지 동계에 연접하는 하천에서 온배수의 거동 실태와 수질에 미치는 영향을 파악하고자 생활하수, 산업폐수 및 온천폐수를 대상으로 그 시공간적 특성을 조사하였다. 조사지점은 각 하천에서 상류, 방류구 및 하류의 4개씩 선정하였고, 온배수의 배출지점으로부터 유하거리에 따른 수온 변화를 모니터링 하였다. 하천에서 하 폐수의 온도 영향과 범위는 배출수 온도와 양뿐만 아니라 현장 기온, 수온 및 하천유량에 의존하였다. 하 폐수의 수온 영향은 하천 합류 후 $2.1{\sim}5.8^{\circ}C$ 증가와 1.0~5.5 km까지 관찰되었다. 특히, 온천폐수는 양적으로 적었으나 온도 영향은 가장 컸다. 하 폐수는 온도뿐만 아니라 유기물과 영양염의 증가에도 관련되었다. 산업폐수는 N 계열, 온천폐수는 P N 계열에서 각각 높은 농도로 방류되었다. 이에 대한 차이는 화학적 총인처리의 유 무에 의한 것이었다. 부착조류 Chl-a 함량은 온배수 방류구와 하류구간에서 높았고, 대부분 부영양 수준이었다. 이러한 생태학적 결과는 하천의 높은 수온과 P 농도 때문이었고, 하 폐수의 온배수가 그에 대한 주 원인을 제공하는 것으로 판단되었다. 본 연구의 결과는 하천수질(수온, 비옥도)에 대한 하 폐수의 온배수 영향을 보다 체계화된 시공간적 연구로서 평가할 필요성이 큼을 시사한다.

• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.237-246
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• 2008

서로 다른 물리-화학적 성격이 다른 저온기 두 부영양수계에서 우점하는 규조류 중심의 현장수에 대한 한국산 말조개(Unio douglasiae)의 섭식특성-여과능 및 배설물 생산을 각각 비교 조사하였다. 두 실험수 모두 패류밀도가 증가할수록 뚜렷한 엽록소 $\alpha$ 감소를 보였으며, 한강시료는 1시간 이후부터, 일감호 시료는 패류 처리와 함께 즉시 감소였다. 한강시료는 고밀도 처리에서 감소율이 높았으며 (약 90%), 일감호시료는 패류밀도 간에 다소 차이는 보였으나 고밀도군에서도 50% 정도 감소하였다. 조류 현존량의 변화경향는 엽록소와 유사하였으며, 시료와 조류종에 따라 차이를 보였다. 패류의 조류여과능은 패류적용 1시간째 시료 간에는 큰 차이를 보였으나 시간이 경과할수록 유사한 수준에 도달하였다. 배설물 생산은 한강시료에서는 밀도간에 차이가 적었으며 일감호의 높은 전도도와 탁도, 낮은 DO 포화도에서는 밀도 간에 100배 이상의 큰 차이를 나타냈다. 특히 일감호에서 고밀도 패류 적용시, 낮은 엽록소(조류)감소 및 높은 배설물 생산 등은 소화가 어려운 고형물의 축적효과가 높아 저온기 동안 탁도가 높은 하천 및 호수의 수질개선에 매우 효과적일 것으로 사료되었다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.143-156
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• 2015

서태평양에 위치한 해저산 해역($150.2^{\circ}E$, $20^{\circ}N$ 부근)에서 수층 환경의 동적 특성을 파악하고자 수괴 및 용존산소, 무기영양염(질소, 인), 엽록소-a 등과 같은 수층 환경 인자의 거동을 살펴보았다. 2014년 10월에 해저산(OSM14-2)을 중심으로 동-서 및 남-북 방향으로 총 9개의 정점에서 CTD system을 이용하여 물리 화학적 자료를 획득하였다. 수온-염분 도표로부터 연구 해역에서 파악된 수괴는 표층에서 북태평양 열대수와 수온약층수, 중층에서 북태평양 중층수 그리고 저층에서 북태평양 심층수로 구분되었다. 용존산소 농도가 낮은 최소층(평균 $73.26{\mu}M$)은 산소 결핍 환경(dysoxic<$90{\mu}M$)으로 연구 해역 전반에 걸쳐 수심 700~1,200 m 사이에 분포하였다. 아질산염+질산염과 인산염으로 대표되는 무기영양염은 표면혼합층 내에서 빈영양 환경을 보인 후 수심 증가에 따라 점차적으로 증가해 용존산소 최소층에서 최대 농도를 나타냈으며, N:P ratio(13.7) 결과로부터 연구 해역은 식물플랑크톤이 성장하기에 질소 성분이 제한된 환경으로 파악되었다. 해저산을 중심으로 동-서 및 남-북 정점 라인에서 환경 인자의 수직 분포는 서쪽과 남쪽 해역에서 저층수 유입에 의한 영향으로 수심 500 m 부근에서 그리고 수심 2,500 m 이하의 저층 내에서도 서쪽 해역과 남쪽 해역에서 반대 해역과 비교해 환경 인자의 농도가 다르게 분포하였다. Redfield ratio(N:P=16:1)을 이용하여 구해진 Excess N 값은 연구 해역 전반에 걸쳐 음의 값을 보여 질소 제거 기작이 우세한 환경임을 나타냈으며, 서쪽 해역과 남쪽 해역 저층에서 상대적으로 높은 값이 관측되었다. 이러한 결과들은 해저산의 지형적인 특성이 저층 해류 순환에 영향을 미치고 이는 수층 환경 인자들의 거동을 결정하는데 중요하게 작용함을 지시한다.

• 한국산림과학회지
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• 제90권3호
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• pp.306-313
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• 2001

본 연구는 질소와 인의 영양상태에 따라서 오존에 노출시킨 조경수목의 생리적 반응과 오존에 대한 저항성을 이해하기 위하여 실시하였다. 1년생 소나무(Pinus densiflora S. et Z.) 묘목을 인공토양(버미큘라이트와 펄라이트)을 담은 플라스틱 화분에 심고, 6월초부터 변형된 Hoagland 용액을 이용하여 질소와 인을 조절하여 양묘하고, 7월 3일부터 8월 31일까지 open-top chamber(직경 2.5m, 높이 2.0m)내에서 8주간 1일 7시간씩(0.12ppm에서는 3시간씩) 오존농도를 자연상태에 유사하게 조절하여 노출시켰다. 오존대조구는 활성탄을 사용하여 오존농도를 0.02ppm 이하로 유지하였다. 8주 후에 부위별 생장량, 탄수화물 함량, 엽록소 함량, 순광합성속도를 측정하였다. 오존에 노출시킨 어떤 묘목에서도 가시적 피해를 관찰할 수 없었다. 오존대조구에서 질소와 인의 각각 혹은 동시 시비로 총건중량이 22%에서 95%까지 증가하여 시비효과를 확인하였다. 오존처리구에서도 시비효과는 비슷하게 관찰되었다. 오존처리는 오존대조구와 비교하여 건중량을 감소시키지 않았으나, S/R(Shoot/Root)용을 14.5% 증가시켰다. 잎의 설탕함량은 오존처리로 평균 23%가 증가한 반면에, 뿌리의 설탕함량은 질소와 인의 시비와 관계없이 오존처리로 평균 20% 감소하였다. 잎의 전분함량은 시비 혹은 오존에 의하여 크게 영향을 받지 않았으나, 뿌리의 전분함량은 오존처리로 41% 감소하여, 뿌리로 탄수화물의 이동이 감소함으로써 뿌리의 발달이 상대적으로 위축되었음을 입증하였다. 잎의 엽록소 함량은 질소시비에 의하여 70% 증가하였으나, 오존에 의해서 감소하지 않았다. 순광합성속도는 오존대조구에서 질소의 단독시비로 80% 증가하였으며, 인의 경우는 질소가 함께 시비될 때에만 광합성을 증가시켰다. 오존처리구의 순광합성속도는 오존대조구보다 평균 11.7% 적었는데, 특히 질소와 인이 동시에 시비되었을 때 오존대조구보다 22.3% 적었다. 반면 질소와 인이 시비되지 않은 경우에는 오존에 의해서 순광합성속도가 거의 영향을 받지 않았다. 위와 같은 질소와 인과 오존 간의 상호작용에서 다음과 같은 결론을 얻게 된다. 소나무 유묘는 단기간의 0.12ppm 오존 노출에서 가시적 피해를 입지 않았으며, 오존에 의하여 지상부의 생장이 감소하지 않지만 S/R 율은 증가하였다. 그러나 오존처리로 뿌리에서는 전분의 함량이 현저히 감소했을 뿐만 아니라, 순광합성속도도 큰 폭으로 감소하였으므로, 장기적으로 관찰하면 생장량이 감소하리라고 판단한다. 질소와 인의 시비에 의한 생장촉진효과는 오존으로 인하여 감소할 가능성이 있으나, 소나무에 시비하면 광합성을 촉진하고 탄수화물의 재분배를 통해서 오존피해를 복구하기 위한 에너지를 저축함으로써 저항성을 증진시킬 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제35권3호통권99호
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• pp.145-151
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• 2002

녹조류 Chlamydomonas acidophia, UTCC 122균주를 이용하여 pH변화에 따른 조류의 생리인 변화를 관찰하였다. 성장률(${\mu}$)은 pH 3.7${\sim}$6.7의 배양에서 $0.5{\sim}0.7\;day^{-1}$이었으며 (ANOVA, p=0.134),점차 세포의 크기가 작아지는 경향을 보였다. pH 2.7의 배양에서는 성장하지 않았으며, 세포의 크기가 급격하게 증가하였다. 배양 1일 후 엽록소 a 는 $191{\sim}255\;pg\;cell^{-1}$이었으나, 5일째는 pH 2.7배지에서 $210\;pg\;cell^{-1}$로 큰 변화가 없으며, 다른 pH의 배양에서는 $60{\sim}103\;pg\;cell^{-1}$로 감소하였다. 단위세포에 대한 엽록소의 양은 세포 체적과 직접적으로 관련이 있다. Carbonic anhydrase(CA)의 활성도는 $1.1{\sim}3.7{\times}10^{-4}\;E.U.\;mm^{-2}$이었으며, pH 2.7과 pH 5.7배지를 제외하고 점차 증가하는 경향을 보였다. pH농도 차에 의한 비교에서는 유사한 경향을 보였다. C. acidophila의경우 CA분자량은 29kDa이었으며, pH농도 구배에 의한 발현 차이는 없었다. 이것은 $CO_2$와$HCO_3\;^-$를 조절하는 CA가 산성에서 수소이온조절에 직접 작용하지 않는 것을 의미한다. 단백질 발현양상은 41과 63kDa은 pH가 낮은 배지에서 자랄수록 발현이 억제되었으며, 17kDa단백질은 점차 증가하였다. 본 연구를 통해, C. acidophila는 다른 생물과 달리 넓은 범위의 산성에서 잘 성장할 수 있으며,낮은 산성에서 자랄수록 17kDa의 단백질이 증가하는 것은 17kDa단백질이 산성에 적응하기 위한 기능을 하는 것으로 추정된다.