• 한국환경농학회지
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• 제17권3호
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• pp.239-245
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• 1998

부식형성과정에서 nitroaromatics와 그 환원산물들의 구조에 따른 bound residue형성 양상을 밝히기 위하여 nitrotoluene류, nitrophenol류와 그 환원형태의 화합물 및 nitro기를 가진 살충제 parathion과 amino기를 가진 제초제 asulam을 단독으로 또는 부식을 구성하는 humic monomer들이 존재하는 반응 조건에서 laccase와 HRP를 촉매로 사용하여 그 반응 양상을 조사하였다. Laccase와 HRP를 촉매로 하여 반응시킨 경우, humic monomer의 유무, 종류, nitro기의 결합위치와 수에 관계없이 nitrotoluene류와 nitrophenol류는 laccase와 HRP에 의해 거의 전환되지 않았고, aminotoluene류 및 amino-nitrophenol류는 전부 전환되었다. 일부가 환원된 형태인 amino-nitrotoluene류는 humic monomer에 따라 다른 전환율을 나타내는 데, catechol, syringaldehyde와 protocatechuic acid에서 가장 높은 전환율을 나타내었다. Nitro기가 있는 살충제 parathion은 humic monomer가 존재하는 반응 조건에서 거의 전환되지 않았고, 그 분해산물 4-nitrophenol의 경우도 protocatechuic acid를 제외하고는 거의 전환되지 않았다. Amino기가 있는 제초제 asulam의 경우, humic monomer가 존재하지 않는 조건에서는 거의 전환되지 않았지만 catechol, syringaldehyde, protocatechuic acid 및 caffeic acid의 경우, 비교적 높은 전환율을 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제41권5호
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• pp.384-389
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• 1998

제초제 propanil(3',4'-dichloropropionanilide)과 그 분해산물인 DCA(3,4-dichloroaniline)가 laccase, horseradish peroxidase(HRP) 및 birnessite에 의하여 중개된 oxidative coupling에 의하여 토양 유기물의 구성성분에 병합될 수 있는지를 알기 위하여 토양 유기물의 monomer들과의 반응성을 조사하였다. Propanil 또는 DCA가 단독으로 존재하는 반응조건에서는 산화환원촉매들에 의하여 이들의 전환이 거의 이루어지지 않았거나 상당히 낮은 수준이었다. 그러나 humic monomer들이 있을 때 laccase와 HRP의 경우 propanil은 syringic acid와 DCA는 catechol과 높은 전환율을 나타내었으며, birnessite의 경우 DCA는 protocatechuic acid와 높은 전환율을 나타내었다. DCA의 전환율은 laccase의 경우 catechol과 pH 8.0에서 24시간 동안 반응시킬 때, HRP의 경우 catechol과 pH 3.0에서 2시간 동안 반응시킬 때 가장 높았고, birnessite의 경우 protocatechuic acid와 pH 5.0에서 2시간 동안 반응시킬 때 가장 높았다. Humic monomer의 농도를 증가시킬수록 DCA의 전환율도 증가하였다. Humic monomer 대신 dissolved organic carbon(DOC)이 있을 때 laccase는 DCA를 거의 전환시키지 못 하였으나, HRP는 DCA의 전환율을 크게 증가시켰고, birnessite는 큰 영향을 미치지 않았다. DCA의 전환율은 laccase 단독으로 있을 때 보다 birnessite와 공존할 경우 약 5배 가량 증가된 반면, HRP와 birnessite가 공존할 경우에는 증가되지 않았다.

• 농약과학회지
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• 제2권3호
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• pp.70-78
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• 1998

유기물의 함량이 상이한 두 토양에서 제초제 oxadiazon의 소실, 흡착 및 탈착 양상을 알아보고 토양유기물과 결합되는 기작을 알기 위하여 산화환원촉매인 laccase를 이용하여 humic monomer와의 반응성을 규명하였다. Oxadiazon의 토양중에서 소실되는 반감기는 Soil I과 Soil II에서 각각 38일 및 45일로 나타나 유기물이 많은 토양에서 반감기가 더 짧았다. Oxadiazon의 흡착양상은 Freundlich식에 잘 부합하였으며 Freundlich 홉착계수 k값은 Soil I과 Soil II 에서 각각 31.79 및 22.50으로 유기물을 제거한 토양의 1.28 및 3.60에 비해 매우 크게 나타났다. 효소의 첨가에 의한 oxadiazon의 흡착량은 효소를 첨가하지 않은 시험구에 비해 Soil I과 Soil II에서 각각 17.1% 및 9.3% 증가하였으나, 유기물을 제거한 토양에서는 효소 첨가의 영향이 나타나지 않았다. 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 Soil I과 Soil II에서 각각 51.1% 및 58.5%로 유기물을 제거한 토양의 88.3% 및 84.6%에 비해 낮았다. 효소가 처리된 토양에 흡착된 oxadiazon의 탈착율은 유기물을 제거시킨 토양에서는 차이가 없었으나 유기물을 제거하지 않은 토양에서는 감소하였다. Oxadiazon은 Myceliophthera thermophila로부터 분리된 산화환원효소인 laccase와 단독으로 반응하였을 때는 거의 전환되지 않았으나 humic monomers인 catechol, guaiacol 및 gallic acid 등이 있을 때는 $20{\sim}24%$ 수준으로 전환되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제42권4호
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• pp.330-335
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• 1999

Peroxidase, laccase, tyresinase와 같은 산화환원효소와 birnessite와 같은 무기촉매로 매개되는 oxidative coupling을 통한 PCP의 효율적인 제거 가능성을 규명하고자 하였다. 산화환원 촉매를 이용하여 PCP를 반응시켰을 경우 peroxidase로 매개되었을 때 transformation이 가장 높게 나타났고, tyrosinase로 매개된 반응에서는 거의 관찰되지 않았다 사용된 산화환원 촉매중 가장 높은 활성을 나타낸 peroxidase를 이용하여 반응조건에 따른 PCP의 transformation정도를 조사한 결과 PCP의 transformation은 pH 5.6 그리고 $16^{\circ}C$의 반응조건에서 가잘 높았다. 그리고 PCP의 transformation은 반응 30분까지 급속하게 증가되며 30분 이후부터 180분까지는 서서히 증가되다가 180분 이후에는 transformation의 증가가 관찰되지 않았다. 또한 peroxidase의 처리량을 증가시킴에 따라서 PCP의 transformation이 증가되는 것으로 나타났다. 보조 기질물질로서 다양한 humic monomer를 이용하여 PCP의 transformation에 미치는 보조 기질물질의 영향을 조사한 결과 보조 기질물질의 존재시 PCP의 transformation은 peroxidase, laccase 또는 birnessite로 매개되었을 경우에는 대부분의 경우 PCP의 transformation이 감소되었다. 그러나 tyrosinase로 매개된 경우에는 보조 기질물질이 존재할 때 PCP의 transformation이 대부분의 경우 증가되었다. 이상의 결과들로부터 PCP는 수중에서 biotic또는 abiotic 산화환윈 촉매로 매개된 oxidative coupling을 통해 제거될 수 있는 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제11권3호
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• pp.127-144
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• 1979

부식물(腐植物)은 토양(土壤) 유기물(有機物) 가운데 부식화과정(腐植化過程)에 의하여 형성(形成)된 천연(天然) 고분자물(高分子物)에 속(屬)하는 것이다. 그의 화학구조(化學構造)에 대한 연구(硏究)는 화학(化學)의 발전(發展)에 따라 과거(過去) 30년(年) 이래(以來) 급진적(急進的)으로 발전(發展)되고 있으나 아직 완전(完全)한 상태로 해명(解明)되지 못하고 다분(多分)히 추리적(推理的)인 이론(理論)으로 정체(正體)의 구명(究明)에 노력(努力)하고 있다. 부식물(腐植物)은 단일(單一) 거대분자(巨大分子)도 아니며 또한 단순(單純)한 monomer의 중합체(重合體)도 아닌 것으로 해석(解釋)된다. 일반적(一般的)으로 부식물(腐植物)의 화학구조(化學構造)를 이해(理解) 하기 위하여 그의 생성경로(生成經路)를 추구(追究)하고 화학적(化學的), 미생물학적(微生物學的) 분해방법(分解方法)으로 그의 화학적(化學的) 구성(構成)은 조사(調査)하며 그 밖에 각종(各種) 물리적(物理的)인 방법(方法)으로 구성단(構成團)의 크기와 성질(性質)을 검토(檢討)하여 그 구조(構造)를 추리(推理)하게 된다. 부식물(腐植物)은 자연(自然)의 상태(狀態)로는 하나의 복합체(複合體)로 존재(存在)하며 다양(多樣)한 물질군(物質群)으로 구성(構成)되고 안정화(安定化)되어 있다고 본다. 기본적(基本的)으로는 각종(各種)의 반응기(反應基)를 갖는 핵(核)이 중심(中心)을 이루고 이는 여러 형태(形態)의 구조교(構造橋)를 통(通)하여 다른 핵부분(核部分) 및 다른 물질군(物質群)과 연결(連結)되어 안정(安定)한 "구조단(構造團)"을 형성(形成)하는 것으로 개관(槪觀)한다. 구조단(構造團)의 핵(核)은 주(主)로 polycyclic 방향족계(芳香族系), benzencarboxyl산(酸), 그리고 phenol계 화합물(化合物)들이며 이들은 상호간(相互間)에 각종(各種) 화학결합(化學結合)을 통(通)하여 하나의 회합체(會合體)를 이루며 그 구조(構造)는 획분(劃分)에 따라 달라 fulvin산(酸) 부분(部分)은 humin산(酸)과 humin부분(部分)보다 그 복잡성(複雜性)이 덜하고 분자중(分子重) 및 중축합도(重縮合度)가 낮은 것으로 추정(推定)된다. 핵(核)의 구성물질(構成物質)은 천연적(天然的)으로 lignin flavone 등의 식물성분(植物性分)에서 또는 각종(各種) 토양미생물군(土壤微生物群)의 대사산물(代謝産物)로서 생성(生成)된 방향족(芳香族) 화합물(化合物)이 주(主)가 되어 이들 자체(自體)가 중합(重合)되거나 상호(相互) 축합(縮合)되어 고분자물(高分子物)이 되며, 또 한편으로는 반응성(反應性) 방향족(芳香族) 화합물(化合物)에 amino 산류(酸類)의 부가(附加) 또는 치환(置換)이 일어나 질소(窒素)를 함유(含有)하는 부식물(腐植物)이 형성(形成)되는 것으로 해석(解釋)되고 있다. 부식물(腐植物)을 구성(構成)하는 질소(窒素)는 산가수분해성(酸加水分解性)의 것과 비가수분해성(非加水分解性)의 것으로 구분(區分)되며 그 분포비(分布比)는 대략(大略) 각각(各各) 50%이고 전자(前者)에는 ${\alpha}$-amino-, amide ($NH_3$ 포함(包含))-, amino당류(糖類) 그리고 후자(後者)에는 주(主)로 heterocyclic-N의 형태(形態)가 주(主)이다. 토양(土壤) 부식물(腐植物)의 화학구조(化學構造) 모형(模型)이 다수인(多數人)에 의하여 제안(提案)되었으나 어느 것도 완전(完全)한 조건(條件)을 갖춘 만족(滿足)한 것이 없으며 부분적(部分的)이며 주관적(主觀的)인 상태(狀態) 이므로 앞으로의 연구(硏究)에 기대(期待)하게 된다.