• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제24권5호
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• pp.597-604
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• 2014

$\small{D}$-Phenylglycine aminotransferase ($\small{D}$-PhgAT) from Pseudomonas stutzeri ST-201 is useful for enzymatic synthesis of enantiomerically pure $\small{D}$-phenylglycine. However, its low protein solubility prevents its application at high substrate concentration. With an aim to increase the protein solubility, the N-terminus of $\small{D}$-PhgAT was genetically fused with short peptides ($A_1$ ${\alpha}$-helix, $A_2$ ${\alpha}$-helix, and ALAL, which is a hybrid of $A_1$ and $A_2$) from a ferredoxin enzyme of a halophilic archaeon, Halobacterium salinarum. The fused enzymes $A_1$-$\small{D}$-PhgAT, $A_2$-$\small{D}$-PhgAT, and ALAL-$\small{D}$-PhgAT displayed a reduced pI and increased in solubility by 6.1-, 5.3-, and 8.1- fold in TEMP (pH 7.6) storage, respectively, and 5-, 4.5-, and 5.9-fold in CAPSO (pH 9.5) reaction buffers, respectively, compared with the wild-type enzyme (WT-$\small{D}$-PhgAT). In addition, all the fused $\small{D}$-PhgAT displayed higher enzymatic reaction rates than the WT-DPhgAT at all concentrations of L-glutamate monosodium salt used. The highest rate, $23.82{\pm}1.47$ mM/h, was that obtained from having ALAL-$\small{D}$-PhgAT reacted with 1,500 mM of the substrate. Moreover, the halophilic fusion significantly increased the tolerance of $\small{D}$-PhgAT in the presence of NaCl and KCl, being slightly in favor of KCl, where under the same condition at 3.5 M NaCl or KCl all halophilic-fused variants showed higher activity than WT-$\small{D}$-PhgAT.

• 한국축산식품학회지
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• 제34권2호
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• pp.230-237
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• 2014

This study was designed to find the most suitable method and wall material for microencapsulation of the Lactobacillus plantarum to maintain cell viability in different environmental conditions. To improve the stability of L. plantarum, we developed an encapsulation system of L. plantarum, using water-in-oil emulsion system. For the encapsulation of L. plantarum, corn starch and glyceryl monostearate were selected to form gel beads. Then 10% (w/v) of starch was gelatinized by autoclaving to transit gel state, and cooled down at $60^{\circ}C$ and mixed with L. plantarum to encapsulate it. The encapsulated L. plantarum was tested for the tolerance of acidic conditions at different temperatures to investigate the encapsulation ability. The study indicated that the survival rate of the microencapsulated cells in starch matrix was significantly higher than that of free cells in low pH conditions with relatively higher temperature. The results showed that corn starch as a wall material and glycerol monostearate as a gelling agent in encapsulation could play a role in the viability of lactic acid bacteria in extreme conditions. Using the current study, it would be possible to formulate a new water-in-oil system as applied in the protection of L. plantarum from the gastric conditions for the encapsulation system used in chicken feed industry.

• Nano
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• 제13권12호
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• pp.1850147.1-1850147.14
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• 2018

In this work, water-soluble and blue-emitting carbon nanodots (CDs) were synthesized from apple peels for the first time via one-step hydrothermal method. The synthetic route is facile, green, economical and viable. The as-prepared CDs were characterized thoroughly by transmission electron microscopy (TEM), X-ray diffraction (XRD), Raman, Fourier transform infrared (FT-IR), X-ray photoelectron (XPS), fluorescence and UV-Vis absorption spectroscopy in terms of their morphology, surface functional groups and optical properties. The results show that these CDs possessed ultrasmall size, good dispersivity, and high tolerance to pH, ionic strength and continuous UV irradiation. Significantly, the CDs had fast and reversible response towards temperature, and the accurate linear relationship between fluorescence intensity and temperature was used to design a novel nanothermometer in a broad temperature range from 5 to $65^{\circ}C$ facilely. In addition, the fluorescence intensity of CDs was observed to be quenched immediately by Cr(VI) ions based on the inner filter effect. A low-cost Cr(VI) ions sensor was proposed employing CDs as fluorescent probe, and it displayed a wide linear range from 0.5 to $200{\mu}M$ with a detection limit of $0.73{\mu}M$. The practicability of the developed Cr(VI) sensor for real water sample assay was also validated with satisfactory recoveries.

• 한국토양비료학회지
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• 제30권2호
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• pp.168-177
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• 1997

열대지방인 라이베리아 Buchanan 지역의 수도작 시범농장 건설사업의 설계 및 영농 기초자료를 제공키 위해 토양조사를 실시하여 토양의 이화학적 특성과 수도재배에 미치는 영향에 대하여 연구하였으며 그 결과를 요약하면 다음과 같다. Plinthite를 갖는 Oxic B 층위가 30cm 이상이며 토양층위가 불명료하고 표토층의 유기물 함량이 낮은 Ochric A층을 나타내며 토양배수가 양호내지 약간 양호한 사양질 토양이다. 토양분류상 Ferralsols로 분류 할 수 있다. Plinthite가 균일하지는 않지만 전 층위를 통해 발견되며 공기에 노출될 경우 매우 단단해져 ironstone이 되었으며 특히 심토가 표토에 노출될 경우 수 시간 내에 매우 단단해지는 토양특성이 있다. 답작지로 개발 후 써레질이나 경운 등을 할 때 주의해야 할 사항이다. Plinthaquox로서는 점토함량이 낮은 편인데 이는 흰개미에 의해 지표 이하의 미립질 토양이 이동하여 흰개미집을 짓는데 이용되었기 때문일 것이다. 심토에는 Lateritic gravel인 Plinthite가 5~30% 가량 함유되어 있으며 기층에는 석영이 많이 함유된 Plinthite가 50% 이상이나 된다. 유효 Fe농도가 표토층에서 230~330mg/kg이고 심토층에서는 급격히 높아져 최고 2,200mg/kg까지 함유되어 있었다. 따라서 철분 독성이 심각하였으며 벼 재배시 벼가 수일 내에 황화현상을 일으켜 고사하였다. 흰개미집이 조사지역 내에 1ha 당 평균 14개나 분포되어 있으며, 이를 시범포 전 면적에 살포될 경우 약 1.2cm의 객토효과가 기대된다. 주변 토양보다 pH, 질소, 유효인산, 치환성염기가 현저히 높고 특히 Ca함량이 2,900mg/kg이나 되었으며 주변에 비해 매우 양호한 식생상태를 보였다. 철분독성에 대한 내성은 전반적으로 한국품종에 비해 라이베리아 품종이 강하였으며, 한국품종은 한강찰벼가, 라이베리아 품종은 Nizersail과 Suakoko 8이 강하였다. 따라서 본 시범포에서는 이 품종들이 추천되었다. 분포면적 가중평균 삼투량은 8.3mm/day이고 침입량은 2~2.5mm/hr 토양투수성이 양호한 편이다.

• 한국산림과학회지
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• 제83권2호
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• pp.229-238
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• 1994

세계 여러지역에서 임목생장과 활력감소가 커다란 문제점으로 대두되고 있는 바, 이 논문은 북미, 유럽 그리고 동아시아에서 대기오염으로 인한 삼림피해에 관해 현재까지 알려진 바를 요약하고 있다. 오염원 주변에서의 삼림쇠퇴는 상당히 오랫동안 인지되어 왔으나, 오염원으로부터 먼거리에 이르기까지 광범위하게 피해를 준 경우는 그리 흔치 않다. 북미지역의 경우, Los Angeles와 Mexico City 주변에서 고농도의 오존으로 인해 삼림쇠퇴가 일어나고 있고, 미국 동부의 고산지대에서는 강산성의 안개에 의한 가문비나무의 내동성 감소로 피해가 있음이 밝혀지고 있다. 유럽의 경우 독일가문비나무가 Mg 결핍과 N 과다공급이 원인이 되어 피해를 입고 있는 것으로 보이며, 지역적으로 삼림쇠퇴현상이 보이기는 하지만 전체적인 임분생장량이나 현존 biomass가 1970년에 비해 1990년에 증가되었다. 동아시아의 경우, 이에 관한 연구가 초기단계에 있는 바, 중국의 여러 공업지대에서 강산성 강우현상을 보이고 삼림쇠퇴의 주원인이 대기오염일 것으로 사료되는 예가 보고되고 있으며, 한국의 대도시와 공단주변에서 대기오염에 의한 삼림피해 현상을 보이고 있다. 전체적으로 볼 때 온대림에서 광범위한 삼림쇠퇴 현상은 보이지 않고 있으며, 지역별로 상이하게 나타나는 삼림쇠퇴의 정확한 원인을 밝혀내기 쉽지 않다. 대면적에 걸쳐 나타날 수 있는 삼림피해에 대비하는 계속적인 감시와 연구가 앞으로의 과제로 남아있다.

• 미생물학회지
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• 제55권2호
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• pp.131-142
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• 2019

본 연구에서는 우리나라 전통 발효 된장 내 바이오제닉 아민 함량을 측정하고 이들 아민의 축적을 억제할 수 있는 프로바이오틱 바실러스균을 분리하였다. 된장 내 세균수, pH, 적정산도, 염도 및 바이오제닉 아민 함량은 시료마다 유의한 차이가 있었다. 된장에서 분리된 바실러스균 중에서 Bacillus (B.) licheniformis DB102, B. subtilis DB203, B. stearothermophilus DB206, Bacillus sp. DB209, Bacillus sp. DB310, B. coagulans DB311, B. cereus DB313, B. amyloliquefaciens DB714, Bacillus sp. DB917, B. cereus DB 915, B. subtilis DB1020 및 Bacillus sp. DB1022는 바이오제닉 아민 생성능이 있는 것으로 확인되었다. 반면, 바이오제닉 아민 분해균은 Bacillus sp. DB403, Bacillus sp. DB407, B. subtilis DB517, B. licheniformis DB612 및 B. subtilis DB821로 동정되었다. 특히, Bacillus sp. DB407과 B. subtilis DB821은 인공 소화액에 대한 저항성, 장관 상피세포에 대한 부착능, 항생제에 대한 내성 및 바이오제닉 아민 생성균에 대한 항균 활성 등의 프로바이오틱 특성을 나타내었다. 결론적으로 이들 두 프로바이오틱 바실러스균은 바이오제닉 아민이 낮은 대두 발효 식품 제조에 적합한 스타터로 사료된다.

• IMMUNE NETWORK
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• 제3권4호
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• pp.287-294
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• 2003

Background: In kidney transplantation, donor specific transfusion may induce tolerance as a result of some immune regulatory cells against the graft. In organ transplantation, the immune state arises from a relationship between the immunocompromised graft and the immunocompetent host. However, a reverse immunological situation exists between the graft and the host in hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). In addition, early IL-2 injections after an allogeneic murine HSCT have been shown to prevent lethal graft versus host disease (GVHD) due to CD4+ cells. We investigated the induction of the regulatory CD4+CD25+ cells after a transfusion of irradiated recipient cells with IL-2 into a donor. Methods: The splenocytes (SP) were obtained from 6 week-old BALB/c mice ($H-2^d$) and irradiated as a single cell suspension. The donor mice (C3H/He, $H-2^k$) received $5{\times}10^6$ irradiated SP, and 5,000 IU IL-2 injected intraperitoneally on the day prior to HSCT. The CD4+CD25+ cell populations in SP treated C3H/He were analyzed. In order to determine the in vivo effect of CD4+CD25+ cells, the lethally irradiated BALB/c were transplanted with $1{\times}10^7$ donor BM and $5{\times}10^6$ CD4+CD25+ cells. The other recipient mice received either $1{\times}10^7$ donor BM with $5{\times}10^6$ CD4+ CD25- cells or the untreated SP. The survival and GVHD was assessed daily by a clinical scoring system. Results: In the MLR assay, BALB/c SP was used as a stimulator with C3H/He SP, as a responder, with or without treatment. The inhibition of proliferation was $30.0{\pm}13%$ compared to the control. In addition, the MLR with either the CD4+CD25+ or CD4+CD25- cells, which were isolated by MidiMacs, from the C3H/He SP treated with the recipient SP and IL-2 was evaluated. The donor SP treated with the recipient cells and IL-2 contained more CD4+CD25+ cells ($5.4{\pm}1.5%$) than the untreated mice SP ($1.4{\pm}0.3%$)(P<0.01). There was a profound inhibition in the CD4+CD25+ cells ($61.1{\pm}6.1%$), but a marked proliferation in the CD4+CD25- cells ($129.8{\pm}65.2%$). Mice in the CD4+CD25+ group showed low GVHD scores and a slow progression from the post-HSCT day 4 to day 9, but those in the control and CD4+CD25- groups had a high score and rapid progression (P<0.001). The probability of survival was 83.3% in the CD4+CD25+ group until post-HSC day 35 and all mice in the control and CD4+CD25- groups died on post-HSCT day 8 or 9 (P=0.0105). Conclusion: Donor graft engineering with irradiated recipient SP and IL-2 (recipient specific transfusion) can induce abundant regulatory CD4+CD25+ cells to prevent GVHD.

• 한국토양비료학회지
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• 제3권1호
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• pp.35-41
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• 1970

10a 당(當) N 10, 15, 20kg, 인산(燐酸) 8, 12, 16kg 및 가리(加里) 8, 12, 16kg의 각각(各各) 3수준(水準)의 조합(組合)인 삼요소증비(三要素增肥) 요인실험(要因實驗)을 농광(農光)을 공시(供試)하여 숙답구(熟畓區), 저(低) 및 고염분구(高鹽分區)(4월말(月末) 각염분농도(各鹽分濃度) 0.5%와 1%)에서 적기재배(適期栽培)로 실시(實施)하여 아래와 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. 인산(燐酸)과 가리시비(加里施肥)를 10a 당(當) 8kg으로 고정(固定)하고 N시비(施肥)를 1.5배(倍)와 2배(倍)로 증가(增加)시켰을 때 숙답구(熟畓區)와 염분구(鹽分區)들에서는 다 같이 시비량(施肥量)에 비례(比例)하여 N 흡수(吸收)가 증가(增加)되었다. 그리고 이때의 N 흡수(吸收)는 대체(大體)로 염분구(鹽分區)에서 더 많았다. N 증비처리(增肥處理)를 하거나 삼요소(三要素) 증비처리(增肥處理)를 하면 염분구(鹽分區)에서는 Ca와 Si의 흡수조해(吸收阻害)가 보였다. 2. 숙답구(熟畓區)에서는 N, P, K의 증비(增肥)는 증수(增收)를 가져오지 못하였고 가리(加里) 2배비(倍肥)는 유의(有意)하게 감수(減收)를 가져왔다. 3. 저염분구(低鹽分區)에서 N 증비(增肥)는 고도(高度)의 유의차(有意差)로 증수(增收)에 효과가 있었으며 N 1.5 배비(倍肥)는 12%, N 2배비(倍肥)는 21% 증수(增收)되었다. 인산(燐酸)과 가리(加里)의 증비(增肥)로는 증수(增收)되지 않았다. 4. 고염분구(高鹽分區)에서도 N 증비(增肥)는 유의(有意)하게 증수효과가 있었으며 인산(燐酸)과 가리(加里)의 증비(增肥)로 증수(增收)되는 것 같으나 유의성(有意性)은 없었다. 5. N 증비(增肥)는 숙답구(熟畓區)에서 1.5배(倍)까지는 수수(穗數)가 증가(增加)되었으나 2배비(倍肥)에서는 더 증가(增加)를 보이지 않았으며 저(低) 및 고염분구(高鹽分區)에서는 시비량(施肥量)에 비례(比例)하여 늘었다. 인산증비(燐酸增肥)는 각(各) 실험구(實驗區)에서 수수증가(穗數增加)의 경향(傾向)이 보였으나 가리증비(加里增肥)는 증가(增加)에 효과가 없었다. 6. 수중(穗重)에 대(對)한 N 증비(增肥)의 효과는 숙답구(熟畓區)에서는 감소(減少)로 나타났으며 양염분구(兩鹽分區)에서는 1.5배비(倍肥)까지는 증가(增加)되나 2배비(倍肥)는 1.5배비(倍肥)와 거의 같았다. 인산(燐酸), 가리(加里)의 증비(增肥)는 어느 실험구(實驗區)에서도 수중(穗重)에 영향(影響)을 미치지 못하였다. 천립중(千粒重)에 대(對)한 N, P, K의 증비효과는 숙답구(熟畓區)와 염분구(鹽分區)에서 모두 뚜렷하지 않았다. 수당립수(穗當粒數)에 대(對)한 N 증비효과는 숙답구(熟畓區)에서 감소(減少)의 경향(傾向)이었으나 양염분구(兩鹽分區)에 있어서는 증가(增加)되었다. 수당립수(穗當粒數)에 대(對)한 인산(燐酸), 가리(加里)의 증비효과는 없는것 같았다. 7. 임실율(稔實率)에 대(對)한 N 증비(增肥)의 효과는 숙답구(熟畓區)에서 감소(減少)되었으며 저(低) 및 고염분구(高鹽分區)에서는 N 증비효과가 없었고 인산(燐酸) 및 가리(加里)의 증비(增肥)는 어느 실험구(實驗區)에서도 효과가 없었다. 8. 정현비율(精玄比率)에 대(對)한 N, P, K의 증시효과는 각각(各各) 어느 실험구(實驗區)에서도 없었으나 설미(屑米)는 N 증비(增肥)에 의하여 숙답구(熟畓區) 및 염분구(鹽分區)들에서 다 같이 증가(增加)되었으며 숙답구(熟畓區)에서는 더 현저(顯著)하였다. 9. 고중(藁重)에 대한 N 증비(增肥)의 효과는 숙답구(熟畓區)와 고(高) 및 저염분구(低鹽分區)에서 다같이 증가(增加)되었으며 인산(燐酸), 가리(加里)의 증비(增肥)는 효과가 없었다. 정조중(精租重)/고중(藁重)에 대(對)한 N 증비(增肥)의 효과는 숙답구(熟畓區)에서는 감소(減少)되었으나 저(低) 및 고염분구(高鹽分區)에서는 증가(增加)되었고 인산(燐酸) 및 가리(加里)의 증비효과는 없었다.

• 환경영향평가
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• 제26권1호
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• pp.27-43
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• 2017

본 연구는 금강 상류에 위치한 적벽강에서 지역간 주민불편 해소를 위하여 도로 연결노선 건설 및 기반시설확충에 따른 환경영향성을 검토를 위해 2015년 수생태계의 어류 종조성 평가, 멸종위기종 특성, 군집평가 및 일반 수질특성을 분석하였다. 본 사업 구간에서 어류는 총 28종 1186개체가 출현하였고, 법적보호종은 멸종위기 1급인 감돌고기 (Pseudopungtungia nigra) 79개체, II급인 돌상어(Gobiobotia brevibarba)와 꾸구리(Gobiobotia macrocephala)가 각각 5개체, 2개체가 출현하여 종 보존이 필요한 것으로 나타났다. 한편 국내 하천 및 호수에 널리 분포하는 큰입배스(Micropterus salmoides)와 파랑볼우럭(Lepomis macrochirus)의 생태계교란어류는 출현하지 않아 외래어종에 의한 생태계교란 현상은 나타나지 않아 생태계가 잘 보존된 지역으로 분석되었다. 어류군집 평가에 따르면, 전반적으로 종다양도 지수는 모든 지점에서 높게 나타났으며 (범위: 0.788 - 1.030), 우점도 지수는 아주 낮은 것 (범위: 0.097 - 0.183)으로 나타나 특정 종에 의해 우점하지 않고, 군집이 잘 유지되는 것으로 나타났다. 또한 어류의 내성도 및 트로픽 길드 분석 결과 내성종에 비해 민감종의 비율이 상대적으로 높고 잡식종에 비해 충식종의 비율이 상대적으로 높아 어류에 대한 오염도 측면 및 섭식구조에서도 생태계가 잘 유지됨을 나타냈다. 이런 특성은 다변수어류평가모델 (Multi-metric fish model)을 이용한 생태건강도 분석에서 잘 반영되었다. 즉, 어류평가지수 (FAI 모델값)는 82.4으로서, 생태건강도 등급은 "양호상태 (B등급)"로 평가되어 전반적으로 건강한 하천 생태계 특성을 보였다. 또한, 용존산소량(DO)과 수소이온농도(pH)가 각 각 $10mg\;L^{-1}$, pH8 전후로 나타났으며 그 외 일반 이화학적 수질특성에서도 양호하게 나타났으며, 물리적 서식지도 여울과 풀 (Pool)이 잘 조화되는 것으로 나타났다. 이런 지역간 연결도로 건설은 수체내의 토사유입을 가져올 수 있고 이는 서식지 특성 및 어류먹이 연쇄에 직 간접적인 영향 줄 수 있어, 건설 시 토사유출에 대한 대책마련이 필요할 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제45권2호
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• pp.218-231
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• 2012

본 연구는 2005~2007년까지 3년에 걸쳐 폐광산 수계의 유출수에 의해 직접적으로 영향 받는 하천 및 대조군(Control, $C_o$) 하천에서 이 화학적 수질특성, 수질 내성도 및 트로픽 길드 특성, 다변수 생태모형(Multimetric Health Model)을 이용한 생태 건강도 평가 및 물리적 건강도 평가 모형(QHEI model)을 이용한 생물 서식지 평가를 실시하였다. 또한, 폐광산의 유출수에 대한 생태독성 평가를 위해 버들치(Rhynchocypris oxycephalus)를 이용하여 현장 Enclosure 노출시험(In situ Enclosure Bioassay)을 실시하였고, 해부학적 장기 조직의 평가지수 모형(Necropy-based Health Assessment Index, $N_b$-HAI)을 이용하여 대조군($C_o$)과 처리군(T)의 광산폐수의 영향을 평가하였다. 이들에 대한 장기 조직의 영향평가는 각 Enclosure에 10 개체씩 투입하여 지라(Spleen), 신장(Kidney), 아가미(Gill), 간(Liver), 눈(Eyes), 지느러미(Fins)의 조직분석(Tissue analysis)을 실시하였다. 대조군과의 비교평가에 따르면, 폐광산의 유출수는 하천수를 pH 3.2까지 떨어뜨려 강한 산성폐수와 유사한 특성을 보였고, 급격한 수소이온 증가 및 총용존물질(Total Dissolved Solid, TDS)의 증가를 가져왔다. 서식지 평가의 QHEI 모델 값은 지점별 유의한 차이(p>0.05)를 보이지 않은 반면, 다변수 생태모형(Multimetric Health Model)을 이용한 생태 건강도는 3년 동안 대조군($C_o$)에서 $M_m$-EH 모델 값은 16~20, 처리군($M_w$)에서는 0으로 폐광 유출수의 영향을 받는 지점에서는 "악화상태(P)"로 나타났다. 또한, Enclosure 노출평가 따르면, $N_b$-HAI 모델값은 3년 기간 동안 대조군에서 0~3으로 나타나 "최적~양호상태" (Ex~G)로 나타난 반면, 폐광 유출수의 Enclosure에 포함된 처리군(Treatment)에서 모델값은 모두 100 이상(범위: 100~137)을 상회하여 "악화상태(P)"로 평가되었으며, 크게 손상된 장기조직은 간(Liver), 신장(Kidney), 아가미(Gill)로 나타나 향후 폐광산 유출지역의 수질 및 생태관리가 시급한 것으로 사료되었다.