• 한국가축번식학회지
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• 제22권1호
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• pp.43-50
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• 1998

The effect of oxygen tension on embryonic development in co-culture was evaluated from the standpoint of the reduction of dissolved oxygen concentration by the oxygen consumption of feeder cells. Three co-culture systems using bovine oviductal epitherial cells (BOEC), African green monkey kidney cells (Vero cells) or buffalo rat liver cells (BRLC) have been compared in terms of development of bovine embryos derived from oocytes matured and fertilized in vitro. Among the co-cultured embryo, Vero cells su, pp.rted the highest developmental rate (29%) and the other two showed the similar rates. When the co-cultures were incubated in three different oxygen tension such as 5, 10, 20% oxygen atmosphere, embryos co-cultured with Vero cells at 10%-O2 resulted in the highest percentage of development. From the measurement of oxygen consumption of feeder cells, BRLC consumed 1.38　10-10 mg-O2/min/cell which was higher than 0.94　10-10 and 0.26　10-10mg-O2/min/cell for Vero cells and BOEC, respectively. Based on the oxygen consumption data, the phenomena of optimum oxygen tension required in embryo development in vitro has been analyzed, and we suggested that gas phase oxygen concentration, oxygen consumption rate of feeder cells and the number of feeder cells should be considered for the design of optimal co-culture system for effective fertilization of embryos in vitro.

• Journal of Ecology and Environment
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• 제30권3호
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• pp.209-223
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• 2007

Twenty-four wetlands located in Higashi-Hiroshima City in West Japan were selected for this study in order to investigate both the relationship between aquatic plant composition and environmental conditions; and the relationship between changing land use patterns in the catchments and the concentration of different forms of nitrogen in the wetlands. The dominant and subdominant species which comprised the principal vegetation were determined based on a vegetation census conducted in each wetland during the growing season from June to August, 2006. The seasonal variations of water quality factors (pH, electrical conductivity, turbidity, dissolved oxygen, total dissolved solid, and temperature) and different forms of nitrogen such as nitrite, nitrate, ammonium, total nitrogen, dissolved organic nitrogen and dissolved inorganic nitrogen concentrations were analyzed as important indicators of water quality for the surface water of the wetlands. The surveyed wetlands were classified into three types (non-disturbed wetlands, moderately-disturbed wetlands and highly-disturbed wetlands), based on the degree of human disturbance to their catchment areas. An analysis of variance indicated that there was a significant difference among the wetland groups in the annual mean values of electrical conductivity, total dissolved solids, total nitrogen, nitrite, dissolved inorganic nitrogen and dissolved organic nitrogen. Classification of the wetlands into three groups has revealed a pattern of changes in the composition of plant species in the wetlands and a pattern of changes in nitrogen concentrations. A majority of the non-disturbed wetlands were characterized by Brasenia schrebi and Trapa bispinosa as dominant; with Potamogeton fryeri and Iris pesudacorus as sub-dominant species. For most of the moderately-disturbed wetlands, Brasenia schrebi were shown to be a dominant species; Elocheriss kuriguwai and Phragmites australis were observed as sub-dominant species. For a majority of the highly-disturbed wetlands, Typha latifolia and T. angustifolia were observed as dominant species, and Nymphea tetragona as the sub-dominant species in the study area. An analysis of land use and water quality factors indicated that forest area played a considerable role in reducing the concentration of nutrients, and can act as a sink for surface/subsurface nutrient inputs flowing into wetland water, anchor the soil, and lower erosion rates into wetlands.

• 해양환경안전학회지
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• 제16권4호
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• pp.339-344
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• 2010

빈산소 수괴는 산소 부족뿐만 아니라, 용존산소의 결핍에 따른 혐기 상태에서 생성된 황화수소와 암모니아 등 유독가스가 어 패류를 직접 폐사시키거나, 저서생물 군집의 출현종과 개체 수에도 심각한 영향을 마친다. 본 연구에서는 빈산소 수괴가 발생한 해역의 저층 해수를 펌핑하여, 액체산소를 용해시켜 용존산소 농도를 20 mg/L 이상으로 상승시킨 해수를 다시 저층으로 주입하는 장치를 개발하여 그 효능을 검토하였다. 이 장치를 이용하여 해수를 $3.6\;m^2$/min 용량으로 저층에 주입하면서 액체산소를 분당 4.8~26.3 L 범위로 공급할 때, 단시간에 해수 중 용존산소 농도는 7~25 mg/L로 상승하였다. 이때 공급한 액체산소는 해수 중에 90% 이상 용해되는 것으로 나타났다 본 장치는 산소를 용해시키기 위한 별도의 탱크가 필요 없고, 해수를 수면위로 퍼 올리는 높이가 낮아도 되므로 적은 동력을 이용하여 높은 효율로 고농도의 산소를 저층에 공급할 수 있는 것으로 나타났다. 그러므로 본 장치는 연안 및 호소의 저층 빈산소 수괴 발생을 저감시킬 수 있어 빈산소 수괴 발생으로 인한 양식피해를 저감시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제9권4호
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• pp.216-224
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• 2006

하계 가막만에서 발생하는 빈산소 수괴의 형성과정과 그 특성을 규명하기 위하여 2005년 6월 17일부터 2005년 9월 12일까지 주 간격으로 조사하였다. 표층 수온은 내만에서 만 입구로 갈수록 낮았으나, 저층 수온은 만 입구와 내만보다 만 중앙에서 높게 나타났다. 수괴의 수직적인 성층은 매우 발달하였으며, 수온약층은 수심 3-5m에서 관측되었다. 저층의 빈산소 수괴는 7월초에 내만 안쪽에서 나타났으며, 8월초에는 만 중앙부까지 확산되었다. 수괴의 평균투명도와 광소멸 계수($K_d$)는 각각 4.0m와 0.47로 나타났다. 저층의 영양염과 클로로필 ${\alpha}$ 농도는 표층보다 유의하게 높았으며, 만 입구보다 내만에서 높게 나타났다. 빈산소 수괴의 저층에서 퇴적물의 산소투과 깊이는 지극히 낮았으며, 산소소모율은 빈산소가 소멸된 수괴에서 보다 낮았다. 빈산소 수괴가 발생하는 기간동안 용존 산소 농도는 저층의 영양염 농도와 유의한 역 상관관계를 보였으나, 표층 영양염 농도와는 유의한 관계를 보이지 않았다. 저층에서 산소 감소의 촉진은 퇴적물에서 산소소모율 증가와 저층 부근에서 미생물에 의한 유기물 분해 때문인 것으로 판단되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제16권11호
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• pp.1690-1698
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• 2006

In order to investigate the effect of dissolved oxygen (DO) level on AVM $B_{1a}$ production by a high yielding mutant of Streptomyces avermitilis, five sets of bioreactor cultures were performed under variously controlled DO levels. Using an online computer control system, the agitation speed and aeration rate were automatically controlled in an adaptive manner, responding timely to the oxygen requirement of the producer microorganism. In the two cultures of DO limitation, the onset of AVM $B_{1a}$ biosynthesis was observed to casually coincide with the fermentation time when oxygen-limited conditions were overcome by the producing microorganism. In contrast, this phenomenon did not occur in the parallel fermentations with DO levels controlled at around 30% and 40% throughout the entire fermentation period, showing an almost growth-associated mode of AVM $B_{1a}$ production: AVM $B_{1a}$ biosynthesis under the environments of high DO levels started much earlier than the corresponding oxygen-limited cultures, leading to a significant enhancement of AVM $B_{1a}$ production during the exponential stage. Consequently, approximately 6-fold and 9-fold increases in the final AVM $B_{1a}$ production were obtained in 30% and 40% DO-controlled fermentations, respectively, especially when compared with the culture of severe DO limitation (the culture with 0% DO level during the exponential phase). The production yield ($Y_{p/x}$), volumetric production rate (Qp), and specific production rate (${\bar{q}}_p$) of the 40% DO-controlled culture were observed to be 14%, 15%, and 15% higher, respectively, than those of the parallel cultures that were performed under an excessive agitation speed (350 rpm) and aeration rate (1 vvm) to maintain sufficiently high DO levels throughout the entire fermentation period. These results suggest that high shear damage of the high-yielding strain due to an excessive agitation speed is the primary reason for the reduction of the AVM $B_{1a}$ biosynthetic capability of the producer. As for the cell growth, exponential growth patterns during the initial 3 days were observed in the fermentations of sufficient DO levels, whereas almost linear patterns of cell growth were observed in the other two cultures of DO limitation during the identical period, resulting in apparently lower amounts of DCW. These results led us to conclude that maintenance of optimum DO levels, but not too high to cause potential shear damage on the producer, was crucial not only for the cell growth, but also for the enhanced production of AVM $B_{1a}$ by the filamentous mycelial cells of Streptomyces avermitilis.

• 대한지하수환경학회지
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• 제2권2호
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• pp.85-92
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• 1995

지하수내의 생물과 환경요인과의 상관관계를 파악하기 위하여 1995년 9월 전라남도내 3개 시, 18개 군에 산재하는 지하관정 59개소의 지하수를 채수하여 조사하였다. 채수시 관정의 깊이는 평균 80.1 m 이었다. 지하수의 물리적 환경요인인 수소이온의 농도와 수온은 각각 6.9, 20.1$^{\circ}C$의 평균값을 나타내었다. 화학적 요인인 평균 용존산소량과 평균 질산성 질소는 각각 6.5 mg/l, 10.7 mg/1으로 존재하였다. 이와 같은 물리화학적 환경하에서의 미생물의 분포양상에 있어, 평균 종속영양세균-NA (HPC-NA)수 1.4$\times$$10^3$CFU/ml으로 나타났고 평균 종속영양세균-YEPD(HPC-YEPD)수는 0.59$\times$$10^3$ CFU/ml으로 종속영양세균-NA수의 42.1% 수준에 달하였다. 대장균군은 전체 59개소 중 27.1%인 16개소에서 검출되었고 평균 6.7 CFU/ml이었고, 일반균류는 23.7%인 14개소에서 검출되었으며 검출 지점에서의 평균은 3.9 CFU/ml이었다. 지하수의 물리화학적 환경요인과 종속영양세균-NA및 종속영양세균-YEPD의 상관분석 결과, 종속영양세균-NA에 대한 용존산소의 상관지수가 0.0872로, 정 상관을 보였으며, 다른 환경요인들은 세균의 생장에는 부 상관을 나타냈다. 종속영양세균-YEPD의 각 환경요인과의 상관지수는 수소이온 농도 0.0957, 수온 0.0019, 질산성 질소 0.0151로 정 상관을 보였다. 종속영양세균-NA수에 영향을 미치는 환경요인의 순서는 수온, 용존산소, 수소이온의 농도, 관정의 깊이 그리고 질산성 질소량이었고, 종속영양세균-YEPD는 수소이온의농도, 용존산소, 질산성 질소, 관정의 깊이, 수온의 순서로 그 영향을 미쳤다.

• 해양환경안전학회지
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• 제26권1호
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• pp.65-74
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• 2020

본 연구에서는 당동만을 중심으로 빈산소가 발생하는 물리적 해양환경 특성을 파악하고, 로지스틱 회귀분석을 이용해 빈산소 발생확률을 예측하였다. 관측 자료를 분석한 결과, 브런트-바이살라 주파수는 수심이 깊은 만 입구보다 수심이 얕은 만 내측에서 더 크게 나타났다. 이는 당동만 내측에서 담수 유입으로 인해 표층 염분이 낮아져 강한 밀도 성층이 형성되었기 때문이다. 시간적으로는 6월 ~ 9월까지 리차드슨 수와 브런트 바이살라 주파수가 매우 높게 나타났고, 9월 2일 이후로는 성층이 완화되어 감소하는 경향을 보였다. 당동만에서 관측된 용존산소 및 수온, 염분 자료를 분석한 결과, 저층의 용존산소 농도는 공통적으로 표층과 저층의 수온차에 가장 큰 영향을 받는 것으로 나타났다. 한편, 수심차(dz)를 고정된 변수로 두고, 수온차(dt)의 변화에 의한 빈산소의 발생 확률의 변화를 계산한 결과, 수심차(dz)가 각각 5 m, 10 m, 15 m, 20 m일 경우, 수온차(dt)는 8℃, 7℃, 5℃, 3℃일 때 빈산소 발생확률이 70 %를 상회하는 것으로 나타났다. 이는 당동만에서 수심차(dz)가 커질수록 빈산소 발생에 필요한 수온차(dt)는 작아지게 된다는 것을 뜻하며, 특히 당동만에서 수심차(dz)가 20 m 내외인 지역은 빈산소가 발생하기 매우 쉬운 환경이라는 것을 알 수 있었다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권6호
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• pp.617-623
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• 2001

일본 박다만의 DO농도의 계절변동을 예측하기 위하여 일사량의 확률분포에 의해 생성된 발생가능한 서로 다른 20개의 시간별 일사량의 시계열을 기초로 DO농도변동에 대한 수치예측실험을 실시하여 수층과 저질간의 물질순환 및 일사량의 변동에 따른 DO농도의 계절변동에 대하여 검토하였다. 얻어진 결론을 요약하면 다음과 같다. 수질 및 물질순환의 예측결과 박다만의 동부해역 (HE해역)의 수질은 식물플랑크톤에 의한 내부생산에 크게 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며, DIP의 물질수지로부터 저질의 영양염 플럭스가 만내의 수질변화에 영향을 미치고 있는 것으로 나타났다. 일별일사량의 관측자료와 근사식 및 난수발생에 의해 얻어진 CFD곡선은 잘 일치하였다 또한, DO농도가 해수교환정도에 크게 영향을 받고 있는 것으로 나타났으며. 만내부에 위치한 St. E-5에서는 약 1 mg/L의 이상의 농도차를 가진 시계열의 변동을 나타내었다 수치예측실험 20 Case의 DO농도 계산치를 평균하여 얻어진 St. E-2와 St. E-5에서의 최저 DO농도는 각각 4.44mg/L와 4.82mg/L 정도였으며 그 표준편차는 각각 0.1 mg/L와 0.123mg/L로 계산되었다. 어떤 해역에서 발생 가능한 일사량의 조건변화에 따른 DO농도의 시간별 예측은 수산자원의 피해를 최소화할 수 있는 적정 DO 농도의 예측에 합리적으로 이용될 수 있는 수법으로 제시되었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권10호
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• pp.1798-1807
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• 2017

The differentiations in nitrogen-converting activity and microbial community structure between granular size fractions in a continuous completely autotrophic nitrogen removal over nitrite (CANON) reactor, having a superior specific nitrogen removal rate of $0.24g/(g\;VSS{\cdot}h)$, were investigated by batch tests and high-throughput pyrosequencing analysis, respectively. Results revealed that a high dissolved oxygen concentration (>1.8 mg/l) could result in efficient nitrite accumulation with small granules (0.2-0.6 mm in diameter), because aerobic ammonium-oxidizing bacteria (genus Nitrosomonas) predominated therein. Meanwhile, intermediate size granules (1.4-2.0 mm in diameter) showed the highest nitrogen removal activity of $40.4mg/(g\;VSS{\cdot}h)$ under sufficient oxygen supply, corresponding to the relative abundance ratio of aerobic to anaerobic ammonium-oxidizing bacteria (genus Candidatus Kuenenia) of 5.7. Additionally, a dual substrate competition for oxygen and nitrite would be considered as the main mechanism for repression of nitrite-oxidizing bacteria, and the few Nitrospira spp. did not remarkably affect the overall performance of the reactor. Because all the granular size fractions could accomplish the CANON process independently under oxygen limiting conditions, maintaining a diversity of granular size would facilitate the stability of the suspended growth CANON system.

• 한국수산과학회지
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• 제21권1호
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• pp.30-34
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• 1988

본 연구는 1987년 9월 8일, 9일 양일간에 걸쳐 24시간 동안 곤리도 금성수산 방어 가두리 양식장에서 해산어류 양식장${\cdot}$가두리의 방양한도를 산정하는데 기초자료로 쓰일 수 있는 용존산소 수지를 해석해 보기 위하여 실시하였다. 가두리에 수용된 당년생 방어 2,800kg이 1일간 소비하는 산소량은 $3.09g/m^3$였고, 가두리 안의 수체에 의하여 소비되는 산소량은 $1.24g/m^2{\cdot}day$였으며, 수중 식물성 플랑크톤에 의해 생산공급된 산소량과 대기로 부터 해수중으로 녹아 들어간 산소량의 합계는 수중 유기물의 분해와 플랑크톤의 호흡을 포함하는 수조자체의 산소소비량의 $43\%$를 감당하는 수준이었고, 그 나머지 $57\%$와 사육어가 소비하는 다량의 산소는 가두리 안밖으로 교류하는 해수유동에 의하여 공급되고 있었다. 이 어장의 가두리에 수용할 어체량은 해수교환율에 의해 결정되는 듯이 보이며, 어장내의 조류에 대한 가두리 배치방식에 따라 해수교환율이 달라지게 될 것이므로 가두리마다의 해수유통에 따라 수용량을 조정할 필요가 있다 하겠다.