• The Korean Journal of Ecology
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• 제21권3호
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• pp.225-231
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• 1998

The studies on the potentiality of biomonitoring heavy metal pollution in coastal region of industrial complex were performed to investigate the heavy metal accumulation and induction of metal-binding protein (MBP) as detoxification process using Rumex maritimus. Bioconcentration in organs and MBP in root of R. maritimus was investigated for the research of the tolerance of heavy metals. The bioconcentration of cadmium and zinc in organs showed 3.6-8.0 times in root higher than in shoot, so it was found that heavy metal accumulated selectively in root. MBP increased absorbance in 254 nm and decreased in 280 nm, because it was composed of high cystein content and low aromatic acids, so absorbance had large difference between 254 nm and 280 nm. The existence of MBP in the 10-20 fraction was ascertained with anion exchange chromatography and it was identified that concentration of heavy metal increased according as an exposure concentration of medium increased in QAE Sephadex A-25 elution profile. These results suggested that MBP could play a role in biomarker determining the bioconcentration of plant. This study demonstrated a possibility that removal ability of heavy metal of R. maritimus resulted from detoxification process and MBP could be utilized as a biomarker of heavy metal pollution.

• 한국건축시공학회:학술대회논문집
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• 한국건축시공학회 2021년도 봄 학술논문 발표대회
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• pp.12-13
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• 2021

Methods for the manufacture, erection, and assembly of heavy frame modules were proposed. Interferences among precast members were prevented by using bolted metal plates for dry precast beam-to-column joints during assembly with a clearance for tolerance implementing grouted concrete filler plates instead of metal filler plates. Clearances for tolerances were provided to avoid conflictions among components during erection phases. These gaps were, then, grouted by high-strength mortar. The constructability of new connections of a beam-to-column joint using bolted metal plates for precast structures was examined using a full-scale assembly test in which practical observations indicated that members could be aligned and placed accurately in both horizontal and vertical directions, leading to a fast and convenient assembling. Bolt holes of the endplate were properly aligned using couplers with 30 mm fastened length embedded in the columns. The assembly test demonstrated the erection safety and structural stability of the proposed joints that were without filler plates when they were subjected to heavy loads at the time of their erection. The facile and rapid assembly of precast beam-to-column connections with a 30 mm tolerance was observed. The proposed assembly method is rapid, sustainable, and resilient, replacing the conventional methods of concrete frame construction, offering a connection that can be used in constructing infrastructure, such as buildings and pipe-rack frames.

• 한국환경과학회지
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• 제23권1호
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• pp.61-68
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• 2014

This study attempted to utilize various groundcover plants in phytoremediation, using shade plants, which often have a high shade tolerance for shade urban space. Liriope platyphylla was grown in soil containing three of heavy metals, Zn, Cd, and Pb under four different concentrations (0, 100, 250 and 500 mg/kg) to determine the heavy metal accumulation characteristics and removing from soil. Total amounts of accumulated Zn in L. platyphylla were increased in accordance with increasing elevated Zn concentrations in soil, but the difference was not significant between Zn250 and Zn500. Cd accumulation, sharply increased in Cd100 and Cd250, but was reduced in Cd500. Increased Pb concentration in soil resulted a continuous increase in the total amounts of Pb accumulated in L. platyphylla. The total content of Zn in soil decreased by almost 50% in Zn100, almost 33% in Zn250 and 20% in Zn500 through growth of L. platyphylla over a period of 7 months. In the case of Cd, the concentration in soil, was decreased with 10% in Cd100, 10% in Cd250 and 33% in Cd500 through growth of L. platyphylla over a period of 7 months. This results indicate that more Cd was removed by planting L. platyphylla, compared to Zn or Pb.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제60권2호
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• pp.113-117
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• 2017

생물학적정화는 미생물을 이용하여 중금속을 포함한 오염물질을 정화하는 방법이다. 효모는 다양한 중금속을 흡착하여 정화하는 능력이 우수하다고 잘 알려졌다. 따라서 본 연구는 여러 중금속 중 하나인 아연에 저항성인 큰 효모를 인위적인 돌연변이를 통해서 얻는 것에 초점을 두었다. 대조구인 효모를 1 mM 농도의 아연이 포함된 배지에서 키운 후 점차 아연의 농도를 높여 최종적으로 80 mM이 되는 지점까지 키웠으며 이 농도는 효모가 점진적 적응을 거쳤어도 성장이 불가능한 한계점 근처이며 이렇게 유도 분리된 효모를 ZnR이라 명명하였다. ZnR은 대조구 효모보다 아연에 대한 저항성이 현저히 증가되었으며 이 외에 카드뮴과 니켈에 대한 저항성도 증가되었지만 구리에 대한 저항성은 오히려 감소 되었다. ZnR이 보여준 아연에 대한 저항성 증가는 유전자 돌연변이에 의한 영구적인 획득 결과이다. 단 기간 내에 아연에 대한 저항성 큰 효모의 인위적인 유도 및 분리는 생물학적정화 연구에 유용하게 쓰여질 정보이다.

• 한국환경과학회지
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• 제13권8호
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• pp.711-719
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• 2004

The effect of nickel (Ni) on growth and some tolerance strategies with regard to heavy metal tolerance mechanism was investigated in radish (Raphanus sativus) seedlings. The protective effect of histidine on nickel stress conditions was also monitored. The seedling growth decreased with an increase in metal concentrations. The inhibitory effect was more pronounced in the root elongation than in the shoot elongation. Increasing Ni supply showed a progressive increase of Ni concentrations in the roots and shoots. Ni content was higher in the shoots than in the roots. In the presence of nickel, radish exhibited an antioxidative defense mechanism, as evidenced by the elevated malondialdehyde(MDA), showing that nickel is an efficient inducer of lipid peroxidation. Exposure of radish to elevated concentrations of nickel was accompanied by an increase in the proline content. Supplemental histidine in the presence of Ni ameliorated metal-induced growth inhibition and lipid peroxidation. Combinations of Ni and histidine resulted in a significant decline in proline content compared with Ni stress alone, indicating that histidine may provide protection against the adverse effect of Ni stress. From the results it is suggested that histidine is an efficient chelator by complexing metal ion within the plant and may playa role in nickel tolerance implicated in metal detoxification.

• 한국환경농학회지
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• 제33권2호
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• pp.129-133
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• 2014

BACKGROUND: This study was performed for selecting yeast mutants with a high tolerance for targeted metals, and determining whether yeasts strains tolerant to multiple heavy metals could be induced by sequential adaptations. METHODS AND RESULTS: A mutant yeast strain tolerant to the heavy metals cadmium (Cd), copper (Cu), nickel (Ni), and zinc (Zn) was selected by sequential elevated exposures to each metal with intermittent mutant isolation steps. A Cd-tolerant mutant was isolated by growing yeast cells in media containing $CdCl_2$ concentrations that were gradually increased to 1 mM. Then the Cd-tolerant mutant was gradually exposed to increasing levels of $CuCl_2$ in growth media until a concentration of 7 mM was reached, thus generating a strain tolerant to both Cd and Cu. In the subsequent steps, this mutant was exposed to $NiCl_2$ (up to 8 mM), and a resultant isolate was further exposed to $ZnCl_2$ (up to 60 mM), allowing the derivation of a yeast mutant that was simultaneously tolerant to Cd, Cu, Ni, and Zn. CONCLUSION: This method of inducing tolerance to multiple targeted heavy metals in yeast will be useful in the bioremediation of heavy metals.

• 한국환경농학회지
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• 제18권1호
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• pp.28-34
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• 1999

전국의 16개 휴 ${\cdot}$ 폐광 지역에서 토양중 중금속함량과 식생조사를 실시한 결과를 요약하면 다음과 같다. 조사 휴 ${\cdot}$ 폐광산 대부분의 경우 피복식물이 없는 나대지로 존재하고 있었고 유기물함량, CEC 등이 낮은 값을 가지고 있는 등 대체로 척박한 토양조건을 가지고 있었으며 특정 중금속으로 인한 오염의 정도가 토양환경보전법상의 우려기준과 대책기준을 초과하는 지점도 있었다. 식물종들의 분포를 조사한 결과 목본은 소나무, 아카시나무 등이, 초본은 쑥과 억새의 출현빈도가 높았다. 쑥은 지상부에 Zn과 Cd를 각각 1,191, 26.35mg/kg을 함유하였고, 패랭이꽃은 Cu를 405mg/kg 함유하여 체내 농도가 가장 높은 것으로 조사되었다. 체내 중금속함량, 건물생산량, 생육기간등을 고려할 때 쑥, 억새, 달맞이꽃등이 토양정화식물로서의 가치가 있다고 생각된다. 앞으로 쑥을 비롯한 내성이 있는 식물종에 대한 조사는 물론 생리적 특성, 토양조건, 기후조건 등에 대한 지속적 연구가 뒤따라야 할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제19권12호
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• pp.1685-1689
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• 2009

파이토킬레이트(PC)는 PCS에 의해 생성되는 작은 폴리펩타이드로서 여러 생물에서 발견되고 있다. PC의 역할은 카드뮴과 같은 중금속을 세포질에서 결합하며 이는 액포막에 존재하는 HMT에 의해서 액포 안으로 이동된다. HMT1은 분열효모에서 처음으로 알려졌으며 이후 선충, 초파리 등에서도 발견되었으며 세포 내 역할은 카드뮴 같은 중금속 해독에 관여를 하고 있다. 하지만 액포가 존재하지 않고 PC를 생성하지 않는 초파리에서의 HMT1의 발견은 그 동안 알려진 HMT1의 역할을 재 조명하게 된다. 따라서 PC를 생성하지 못하는 출아효모에 PC를 생성하는 분열효모 유래 SpHMT1을 발현시켜 카드뮴에 대한 저항성을 분석하였다. SpHMT1을 발현하는 출아효모는 카드뮴에 대한 저항성이 현저하게 증가되었고 이는 SpHMT1이 PC가 존재하지 않는 조건에서도 카드뮴에 대한 해독작용을 하는 것을 암시한다. 또한 SpHMT1을 발현하는 출아효모는 GSH에 대한 저항성을 보였고 카드뮴에 대한 저항성도 GHS에 의해서 더 증가되는 결과를 보였다. 이러한 결과는 HMT1이 PC와 결합된 카드뮴을 액포안으로 이동시키는 가능성보다 GSH와 결합된 카드뮴을 액포 안으로 이동시켜 카드뮴에 대한 해독작용을 한다는 것을 암시한다.

• 한국지하수토양환경학회:학술대회논문집
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• 한국지하수토양환경학회 2004년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.290-292
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• 2004

Heavy metal contamination has been increased in aqueous environments near many industrial facilities, such as metal plating facilities, mining operations, and tanneries. The soils in the vicinity of many military bases are also reported to be contaminated and pose a risk of groundwater and surface water contamination with heavy metals. The biological removal of metals through bioaccumulation has distinct advantages over conventional methods; the process rarely produces undesirable or deleterious chemical byproducts, it is highly efficient, easy to operate and cost-effective in the treatment of large volumes of wastewater containing toxic heavy metals. In addition, a recent development of molecular biology shed light on the enhancing the microorganism's natural remediation capability as well as improving the current biological treatment. In this study, characteristics of the cell growth and heavy metal accumulation by Saccharomyces cerevisiae strains expressing phytochelatin syntahse (PCS) gene were studied in batch cultures. The AtCRFI gene was demonstrated to confer substantial increases in metal tolerance in yeast. PCS-expressing cells tolerated more Cd$^{2＋}$ than controls.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권1호
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• pp.48-54
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• 2011

본 연구는 자생 벌개미취를 이용하여 다양한 토양에 오염된 중금속의 정화 가능성을 분석하기 위하여 시행되었다. 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에 벌개미취를 식재하여 8주간 재배한 후 생육 및 중금속 흡수능을 분석하였다. 벌개미취는 중금속으로 오염된 논, 밭 및 수림지에서 8주 동안 재배한 결과 벌개미취는 중금속 오염 토양에서도 생육이 우수한 것으로 나타나 중금속 내성이 있는 것으로 생각되었다. 또한 중금속에 오염된 다양한 토양에서 벌개미취가 흡수한 비소, 카드뮴, 구리, 납 및 아연의 함량을 분석한 결과, 벌개미취는 5종의 중금속을 모두 흡수하는 것으로 나타났으나, 토양 내 중금속의 함량 및 토성에 따라 흡수능이 각기 다르게 나타났다. 비소, 카드뮴 및 구리의 경우에는 토양 내 중금속 함량에 영향을 많이 받는 것으로 나타났으며, 토양 내 중금속의 함량이 높을수록 흡수능이 증가되었다. 납은 토양 내 중금속의 함량 보다는 토성에 의하여 흡수능이 달라지는 경향을 보였으며, 사질토인 수림지에서 흡수능이 가장 증가되었다. 아연의 흡수능은 토양 내 아연의 함량과 토성이 모두 영향을 미쳤는데, 고농도의 중금속으로 오염된 논과 밭에서 재배하였을 때 아연의 흡수능이 증가하는 것으로 나타났다. 연구의 결과, 벌개미취는 중금속에 대한 내성이 있으며, 다양한 중금속에 대한 흡수능이 우수하므로 중금속으로 오염된 여러 종류의 토양에 적용 가능한 경관식물 소재로 이용할 수 있을 것으로 생각되었다.