• 자원환경지질
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• 제43권1호
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• pp.13-20
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• 2010

휴 폐 광산으로부터 유출되는 산성광산배수는 낮은 pH와 다량의 중금속 이온을 포함하고 있어 지하수·하천 오염 및 주변 환경 파괴의 원인이 되고 있다. 본 연구는 자연정화시설에서 기질물질의 흡착 특성 평가에 중점을 두었다. 이를 위해 버섯퇴비에 의해 광미로부터 용출된 중금속이 흡착 처리 되는 과정에서 황산염환원균의 영향을 파악하였고, $Cd^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Pb^{2+}$, $Zn^{2+}$을 포함한 인공 광산배수와 버섯퇴비를 반응시켜 중금속 흡착 처리 효율 평가 및 등온흡착곡선에 관해 고찰하였다. 연구 결과 광미에서 용출된 Mn은 미생물 혹은 흡착에 의한 안정화가 이루어지지 않은 것으로 나타났으며. Zn의 경우 황산염환원균에 의한 제거 기작이 중요한 역할을 하고 있음을 보여주었다. Fe는 미생물을 제거한 경우보다 미생물이 존재할 경우 다량의 Fe가 용출되었으며 이는 철환원박테리아가 $Fe^{3+}$를 소모함에 따라 Fe를 포함한 광물이 용해되어 용출되었기 때문이라고 추측된다. 버섯퇴비 투여 시 산화환원전위 (Oxidation Reduction Potential) 와 pH 측정을 통해 환원 환경 및 중성 환경이 조성됨을 확인 할 수 있었다. 인공 광산배수를 사용한 흡착실험결과 pH 6 조건에서 버섯퇴비의 중금속 흡착 효율이 90% 이상으로 매우 높게 나타났으며, pH 3 조건에서는 보다 낮은 흡착 효율을 보였다.

• 한국환경생태학회지
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• 제37권6호
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• pp.429-438
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• 2023

두만강 하류의 숲은 북한, 중국, 러시아를 연결하는 중요한 산림생태계로서, 국제적인 멸종위기종인 호랑이(Panthera tigris)와 표범(Panthera pardus)을 포함한 다양한 야생동물들에게 서식환경과 이동경로를 제공하여 준다. 본 연구는 두만강 하류, 특히 중국과 북한을 연결하는 잠재적인 생태통로로서 한반도의 생물다양성 보전과 복원에 중요한 역할을 할 수 있는 밀강 지역에 초점을 맞추고 있다. 2019년 5월부터 2021년 5월까지 이 지역에 설치한 48대의 무인센서카메라를 통해 출현하는 포유류 종을 확인하고 그들의 상대개체수와 점유율 및 분포 현황을 파악하는 것을 목표로 하였다. 그 결과 총 18종의 포유류가 밀강 지역에 서식하고 있으며, 그 중에는 호랑이와 표범 등 대형 육식동물도 포함되고 있음을 확인하였다. 이 지역의 주요 포유류인 유제류 4종에 대한 점유율과 탐지율, 분포를 추정한 결과, 특히 노루(Capreolus pygargus)와 멧돼지(Sus scrofa)가 높은 점유율을 보였다. 노루는 모든 지역에 분포하며 예측 점유율은 0.97로 높게 나타났으나, 고도, 도시 주거용지, 패치 밀도 등의 영향을 받는 것으로 나타났다. 멧돼지는 0.73의 예측 점유율을 보이며 전 지역에 분포했으며, 습지 비율, 방목 강도, 사면에 대한 공간이질성 등의 인자가 점유율과 탐지율에 영향을 주었다. 꽃사슴(Cervus nippon)의 예측 점유율은 0.48로서 특정 지역에 국한되어 분포하였으며, 경사도와 서식지 파편화 다양성이 탐지율에, 방목 강도와 개방된 숲의 비율이 점유율에 각각 영향을 주었다. 고라니(Hydropotes inermis)는 아주 낮은 점유율(0.06)을 보이며 두만강 유역을 따라 분포했으며, 고도가 낮은 곳의 점유율이 높고 사면의 공간이질성이 높은 곳에서 탐지율이 높았다. 본 연구는 밀강 지역이 두만강 하류의 다양한 포유류 개체군을 유지하는 서식지인 동시에, 동물의 이동성과 서식지의 연결성을 유지하는 잠재적 생태통로로서 중요한 역할을 할 수 있음을 확인하였다. 동시에 본 연구에서 개발된 점유율 예측 모형은 향후 인간의 교란에 노출된 두만강 유역의 포유류 분포를 예측하고 국경지대의 생태통로를 파악하고 보호하는 데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• ALGAE
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• 제32권2호
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• pp.101-130
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• 2017

The ichthyotoxic Cochlodinium polykrikoides red tides have caused great economic losses in the aquaculture industry in the waters of Korea and other countries. Predicting outbreak of C. polykrikoides red tides 1-2 weeks in advance is a critical step in minimizing losses. In the South Sea of Korea, large C. polykrikoides red tide patches have often been recorded offshore and transported to nearshore waters. To explore the processes of offshore C. polykrikoides red tides, temporal variations in 3-dimensional (3-D) distributions of red tide organisms and environmental parameters were investigated by analyzing 4,432 water samples collected from 2-5 depths of 60 stations in the South Sea, Korea 16 times from May to Nov, 2014. In the study area, the vegetative cells of C. polykrikoides were found as early as May 7, but C. polykrikoides red tide patches were observed from Aug 21 until Oct 9. Cochlodinium red tides occurred in both inner and outer stations. Prior to the occurrence of large C. polykrikoides red tides, the phototrophic dinoflagellates Prorocentrum donghaiense (Jun 12 to Jul 11), Ceratium furca (Jul 11 to Aug 21), and Alexandrium fraterculus (Aug 21) formed red tides in sequence, and diatom red tides formed 2-3 times without a certain distinct pattern. The temperature for the optimal growth of these four red tide dinoflagellates is known to be similar. Thus, the sequence of the maximum growth rates of P. donghaiense > C. furca > A. fraterculus > C. polykrikoides may be partially responsible for this sequence of red tides in the inner stations following high nutrients input in the surface waters because of heavy rains. Furthermore, Cochlodinium red tides formed and persisted at the outer stations when $NO_3$ concentrations of the surface waters were < $2{\mu}M$ and thermocline depths were >20 m with the retreat of deep cold waters, and the abundance of the competing red-tide species was relatively low. The sequence of the maximum swimming speeds and thus potential reachable depths of C. polykrikoides > A. fraterculus > C. furca > P. donghaiense may be responsible for the large C. polykrikoides red tides after the small blooms of the other dinoflagellates. Thus, C. polykrikoides is likely to outgrow over the competitors at the outer stations by descending to depths >20 m and taking nutrients up from deep cold waters. Thus, to predict the process of Cochlodinium red tides in the study area, temporal variations in 3-D distributions of red tide organisms and environmental parameters showing major nutrient sources, formation and depth of thermoclines, intrusion and retreat of deep cold waters, and the abundance of competing red tide species should be well understood.

• 대한환경공학회지
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• 제31권11호
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• pp.1007-1018
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• 2009

Hydrocyclone은 높은 수면적부하율 운전이 가능하고, 구동부분이 없고, 운전 및 유지관리비가 적게 소요되어 미세입자물질제거에 효과적인 장치로 다양한 산업 분야에서 활용되고 있다. Hydrocyclone에 나선형 유입부를 통해 직각으로 유입되어 중력이 아닌 원심력에 의해 입자물질이 하부배출구로 분리되고 처리수는 vortex finder를 통해 배출된다. 입자분리에 hydrocyclone은 많은 장점을 가지고 있음에도 불구하고 도시지역 강우유출수 처리사례는 드문 실정이다. 본 연구에서는 변형된 hydrocyclone과 perlite 여재를 조합한 hydrocyclone filter (HCF)을 이용하여 강우유출수내 미세입자의 제거능을 분석하였다. 입자물질들은 인공입자들을 이용하여 강우유출수내 입자농도를 모의 실험하였다. 인공입자들을 물에 분산시켜 강우유출수를 재현하였는데 사용한 입자들은 이온교환 수지, 도로측구 퇴적물질, 상업지역 맨홀퇴적물질, 그리고 실리카겔 등이다. 하부배출부와 vortex finder 구조를 달리하여 HCFopen system과 HCF-closed system으로 구분하여 처리능을 분석하였다. HCF장치는 아크릴 수지를 이용하였는데 hydrocyclone의 직경은 120 mm이고 여과조의 직경은 250 mm이고 전체적인 높이는 800 mm로 제작하였다. 운전조건별 유입수 농도와 입경을 다양하게 적용하였고 SS와 COD농도를 분석하여 처리효율을 산정하였다. HCF-open system의 경우 운전 가능한 최대 수면적부하율은 700 $m^3/m^2$/day이었고 HCF-closed system의 경우 수면적부하율 1,200 $m^3/m^2$/day까지이다. HCF-open system 운전결과 HCFclosed system에 비교하여 평균 수면적부하율은 2배 이상 높게 운전이 가능하며 처리효율도 8~20% 이상 향상되는 것으로 분석되었다. 또한 유입수 SS농도가 높을수록 처리효율이 증가하며, 입경이 클수록 수면적부하율의 변화에 대한 처리효율의 영향이 적은 것으로 분석되었다. HCF-closed system의 실험을 통한 수면적부하율 변화에 대한 실리카겔입자의 제거 효율과 CFD입자추적기법을 이용한 예측 처리효율을 비교한 결과 CFD에 예측효율이 실제실험결과와 비교하여 다소 높게 나타나지만 처리효율의 경향은 매우 유사하게 나타나 CFD추적기법을 이용한 HDS유형 처리장치 설계 시 유용한 도구로 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국버섯학회지
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• 제18권1호
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• pp.45-52
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• 2020

계종버섯은 중국에서 맛과 향에서 최고의 버섯으로 평가받고 있으며, 본초강목에 그 효능이 기록되어 전해지고 있으나 효능과 물질연구 및 인공재배법 개발이 요구되고 있는 상황이다. 항산화 활성과 항염증 활성을 가지는 기능성 물질의 확보와 기능성식품 개발을 위한 기초자료를 확보하기 위하여 유기용매 추출물과 열수 추출물을 제조하고, 활성이 높은 분획물을 얻고자 하였다. CH₂Cl₂와 MeOH 혼합용매로 추출한 다음 비극성용매와 극성용매로서 용해성에 따라 분획하고, 열수 추출로 추출물을 확보하였다. 분획물과 추출물을 이용한 항산화 활성 조사에서는 열수 추출물(TA4)의 DPPH 라디칼 소거능에 대한 IC₅₀값이 1.5 mg/mL로 나타났고, MeOH 분획물(TA2)에서는 IC₅₀값이 1.93 mg/mL로 높게 나타났다. NO생성 억제율로 조사한 항염증 활성은 EtOAc 분획물(TA1)은 조추출물이지만 100 ㎍/mL 처리농도에서는 79% NO생성이 억제되고, 200 ㎍/mL 농도에서는 NO가 전혀 생성되지 않았다. TA1 물질을 2차례 TLC로 분리한 TA1-5-6물질은 15 ㎍/mL 처리농도에서 대조구와 비교하여 NO생성이 86% 억제되었고, 30 ㎍/mL 농도에서는 NO 생성이 완전히 억제되었다. 그리고 세포독성 실험에서는 50 ㎍/mL 농도에서도 전혀 독성이 나타나지 않았다. MeOH 분획물(TA2) 유래의 TA2-1-5물질은 30 ㎍/mL 처리농도에서 75% 이상 NO생성이 억제되었으며, 세포 독성은 50 ㎍/mL에서도 아주 낮게 나타났다. 선택적 용매의 선별과 추출 방법의 개발을 통하여 세포 독성이 없고, 생리활성이 뛰어난 계종버섯 분획물 확보가 가능하였고, 기능성식품 및 건강 기능성소재로서의 충분한 잠재력을 확인할 수 있었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제11권3호
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• pp.145-160
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• 1979

유기물(有機物) 시용(施用)의 토양물리성(土壤物理性) 개선(改善) 효과(效果)와 이에 따른 토양생산력(土壤生産力)과의 관계(關係)를 지금까지 이루어진 국내외(國內外) 연구결과(硏究結果)를 가지고 고찰(考察)해 보았으며, 우리나라 경작지(耕作地) 토양(土壤)의 유기물함량(有機物含量)과 토양물리성(土壤物理性)의 문제점(問題点)을 개략적(槪略的)으로 알아 보고 토양별(土壤別)로 유기물(有機物) 시용(施用)의 물리성(物理性) 개선(改善) 효과(效果)를 비교(比較) 검토(檢討)해 보았다. 유기물(有機物) 시용(施用)은 식질토(埴質土)의 투수(透水), 통기성(通氣性)을 개선(改善)하고 사질토(砂質土)의 보수력(保水力)을 증진(增進)하는 효과(效果)가 크며 토양(土壤)의 내침식성(耐浸蝕性) 및 내압밀성(耐壓密性)을 증대(增大)시키므로서 토양생산력(土壤生産力) 증진(增進), 토양보전(土壤保全), 농기계작업(農機械作業)에 매우 유익(有益)한 효과(效果)를 가져 올 수 있다. 우리나라 경작지(耕作地)에서의 유기물(有機物)의 물리성(物理性) 개선효과(改善效果)는 일반적(一般的)으로 논보다는 밭에서 훨씬 크고 토양(土壤) 유형별(類型別)로는 답(畓)에서는 미숙답(未熟畓) 보통답(普通畓)에서 크고, 전(田)에서는 사질전(砂質田) 중점출(重粘出)에서 높을 것으로 생각된다. 따라서 유기물(有機物) 시용효과(施用效果)를 극대화(極大化)한다는 면(面)에서 보면 논보다는 밭, 숙전(熟田)보다는 신개간지(新開墾地)에 더 많은 유기물(有機物)이 시용(施用)되어야 할 것이다. 토양물리성(土壤物理性) 개선면(改善面)에서 볼때 최적(最適) 토양유기물함량(土壤有機物含量)은 3.0-3.5%정도(程度)로 정(定)할 수 있으며 우리나라 경작지(耕作地)의 유기물함량(有機物含量)은 매우 낮은 수준(水準)이기 때문에 보다 많은 유기물(有機物)을 계속(繼續) 시용(施用)하여 토양유기물(土壤有機物) 함량(含量)을 증가(增加)시켜 주는데 많은 노력(努力)을 경주(傾注)해야 할 것이다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권2호
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• pp.103-109
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• 2009

강원도 남부(영월)와 충북 제천, 단양 등지에 널리 분포하는 석회암에서 유래된 토양은 점토 및 철분함량이 많은 식질계 토양이며 pH와 염기포화도(base saturation)가 높은 붉은색 토양이다. 이 토양은 식양질과 식질 등의 세립(細粒)질로만 구성이 되어 있고 자갈이 있는 토양으로 분류된다. 따라서, 토양의 침투 및 투수속도가 우리나라 토양의 주 모재인 화강암이나 화강편마암 유래 토양과는 다른 양상을 보인다. 본 연구는 세립질 특성을 보이는 석회암 유래 토양의 지표면에서의 침투속도와 토양층위별 투수속도를 측정해 복잡하게 세분되어 있는 토양의 종류를 수문학적인 목적에 따라 단순화하기 위해 만든 수문학적 토양 유형으로 분류하고자 하였다. 실험을 위해 이용된 토양은 과림, 모산, 장성, 마지, 안미, 평안의 6개 토양통이었고 장력 침투계(disc tension infiltrometer)와 투수속도 측정계(Guelph permeameter)로 침투 및 투수속도를 측정했다. 현장 측정 이후 토양층위별로 시료를 채취하여 실험실조건에서 입도분포, 유기물함량을 측정했다. 토양통별 침투 및 투수속도를 측정한 결과는 유기물 층이 존재하는 과림통은 공극이 많고 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 존재해 전체적으로 침투 및 투수속도가 빠른 특성을 보여 수문유형을 A로 분류하였다. 모산통은 토층 내에 자갈함량이 아주 높고 투수속도가 다른 토양에 비해 월등히 빠른 특성을 나타냈으나 50 cm이내에서 암반층이 존재하는 관계로 수문유형이 B/D로 분류되었다. 토층이 깊지 않은 장성통은 토층 내에 나무 및 식물뿌리가 많고 암석노출지가 존재해 침투속도가 빠름에도 불구하고 C/D 수문유형으로 분류됐다. 자갈이나 잔돌이 많은 마지통은 잔자갈이 존재하고 침투나 투수속도가 빠른 편으로 B유형이었다. 논으로 사용되는 안미통은 다른 석회암 유래토양에 비해 토층이 깊은 편이며 석회암 충적층에서 유래된 토양으로 선상지 및 곡간지에 분포한다. 관개된 상태에서 로타리 작업에 의해 표토의 특성이 교란되는 논으로 이용되는 특성 때문에 침투 및 투수속도는 느려 D유형으로 분류됐다. 잔돌이 존재하는 평안통은 석회암 붕적, 퇴적층으로부터 유래된 토양으로 산록경사지 및 선상단구에 분포하며 표토층인 A층에서 중 입상구조를 보이며 공극이 많고 작물뿌리가 매우 많아 침투속도는 빠르나 B층에서는 점토 함량이 감소했다 증가하면서 토성이 급격히 바뀌는 특성을 나타내 투수속도는 느린 값을 나타내 수문학적 토양유형은 D유형으로 분류됐다.

• 생태와환경
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• 제41권spc호
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• pp.35-41
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• 2008

본 연구는 2006년 6월 22일부터 28일까지 식물성 플랑크톤의 1차 생산력을 알아보기 위하여 영양염 첨가 실험을 실시하였다. 평가를 위한 샘플은 저수지 중앙부에서 총 10L를 채수하였으며, Cubitainer에 각각 2.5L씩 분배하였다. 대조군은 원수를 그대로 사용하였으며, 처리군 1에는 $KH_2PO_4$을 첨가하였고, 처리군 2에는 2배 더 많은 $KH_2PO_4$을 첨가하여 각각 P, 2P가 되도록 하였다. 또한 처리군 3에는 $KNO_3$를 첨가하여 $NO_3-N$가 되도록 하였으며, 처리군 4에는 $KH_2PO_4$와 $KNO_3$을 첨가하여 $P+NO_3-N$가 되도록 하여 7일 동안 변화를 관찰하였다. P(T1)와 2P(T2)가 처리된 Cubitainer의 엽록소-${\alpha}$ 농도는 실험기간 동안 점점 감소하였고, 초기의 농도에 비하여 훨씬 낮은 수치를 보였다. 그러나, $NO_3$(T3)와 $P+NO_3$(T4)가 처리된 Cubitainer의 경우, 초기의 엽록소-${\alpha}$ 농도에 비하여 뚜렷하게 증가하는 것으로 나타났다. 단기 실험의 경우 질소가 일차적인 제한요인으로 작용한 것으로 사료되었다. 장기간에 걸친 TP, TN, TN: P mass ratios의 자료에 따르면, 인이 식물 플랑크톤의 성장에 제한요인으로 작용하였고, 채집된 시기와 장소에 따라 제한염류가 변하는 것으로 연구되어 졌다. 본 연구에서 질소는 1차 제한영양염류로 작용하였고 계절적인 영향에 의한 것으로 사료되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.375-384
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• 2011

허브류의 하나인 로즈마리를 추출, 분획하여 각 용매별 항산화와 항균효과를 관찰하였다. 로즈마리의 항산화효과를 측정하기 위해 DPPH radical 소거능과, ABTS radical 소거능 및 FRAP 활성을 측정하였다. DPPH radical 소거능을 측정한 결과 ethyl acetate분획물의 $RC_{50}$값이 $3.22\;{\mu}g/ml$로 강력한 항산화능을 나타냈으며, water 분획물을 제외한 나머지 분획물(methanol: $5.05\;{\mu}g/ml$, hexane: $6.28\;{\mu}g/ml$, chlorofrom: $5.32\;{\mu}g/ml$, buthanol: $5.74\;{\mu}g/ml$)에서도 강력한 항산화능을 보였다. FRAP활성 또한 ethyl acetate 분획물이 $5.9{\pm}0.3\;{\mu}M/{\mu}g$의 높은 $Fe^{2+}$함량을 나타났으며 water 분획물을 제외한 나머지 분획물에서 높은 $Fe^{2+}$함량을 나타내어 DPPH radical 소거능과 유사한 경향을 보였다. ABTS radical 소거능은 ethyl acetate분획물의 $RC_{50}$값이 $5.05\;{\mu}g/ml$, methanol 추출물의 $RC_{50}$값이 $8.72\;{\mu}g/ml$으로 강력한 항산화능을 나타냈으며 그 외 나머지 분획물들은 DPPH radical 소거능보다 상대적으로 낮은 항산화능을 나타냈다. 로즈마리 단일물질로는 rosmarinic acid, carnosic acid가 DPPH radical 소거능과 FRAP활성에 유사한 경향을 보인 반면 ABTS radical 소거능은 rosmarinic acid만이 $43.16\;{\mu}M$에서 $RC_{50}$값을 나타내었다. 로즈마리의 항균 활성은 Paper disc method를 이용한 Inhibition zone과 MIC (최소 저해 농도)를 측정하여 항균력을 알아본 후 hand plate와 resazurin 환원 실험을 통해 항균제와 식품 보존제로서의 이용 가능성을 알아보았다. 항균 활성 검색 결과 methanol 추출물과 chloroform 분획물이 S. aureus에 대해서 2.5 mg/disc의 농도에서 inhibition zone이 각각 15.3 mm, 15.5 mm로 높게 나타났으며 E. coli에 대해서 14.3 mm, 13.7 mm로 나타나 강력한 항균 효과를 나타내었다. MIC는 S. aureaus 균주와 E. coli 균주 모두 methanol 추출물에서 5 mg/ml의 MIC값을 나타내었고 chloroform 분획물은 2 mg/ml에서 MIC값을 나타내었다. 항균활성의 경우 methanol 추출물과 소수성의 hexane, chloroform 분획물에서 높은 활성을 보였다. 위의 결과를 통해 항균제와 식품 보존제 등의 상품화는 경제적이고 그 활성이 우수한 methanol 추출물의 이용이 가장 이상적인 것으로 판단되어 methanol 추출물을 이용하여 항균제와 식품 보존제로의 이용 가능성을 측정한 결과 항균제로는 hand plate를 통해 5 mg/ml에서 식품 보존제로는 resazurin 환원 실험을 통해 1 mg/ml에서 이용이 가능하리라 생각된다.

• 생물환경조절학회지
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• 제28권4호
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• pp.461-470
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• 2019

본 연구는 육안판단이 아닌 엽록소형광 이미지 측정기법을 이용하여 비파괴적으로 수박접목묘 플러그트레이 단일 셀에 대해 건조스트레스를 정량화하고자 수행되었다. 접목 후 6일차 수박접목묘를 3일동안 균일한 관수관리 하에서 재배한 후 건조스트레스를 부여하였다. 이후 플러그트레이 단일 셀 형태의 수분함량센서를 이용하여 D1(53.0%, 충분한 수분상태)단계부터 D9(15.7%, 극심한 건조스트레스)단계까지 9개 그룹으로 분류하고 엽록소 형광을 측정하였다. 또한 건조스트레스에 영향을 받은 묘(D5-D9)에 재관수하여 육안판단으로 확인되지 않은 광합성 및 생육 회복 수준을 측정하였다. 3개의 건조스트레스 단계의 엽록소형광 곡선 형태는 건조스트레스 조기 탐지에 대해 다른 양상을 보였다. 총 16개의 엽록소 형광 지수는 건조스트레스에 노출되면서 지속적으로 감소하였으며, 육안으로 판단 가능한 D5(32.1%)단계에서 크게 감소하였다. 형광감소율(Rfd_Lss)는 초기 건조스트레스 수준(D5-D6)에서 명확하게 감소하기 시작하였으며, 최대 광화학효율(Fv/Fm)은 극심한 건조스트레스 수준(D7-D9)에서 크게 감소하였다. 따라서, Rfd_Lss 및 Fv/Fm 지수를 건조스트레스의 초기 및 이후 단계에서 생육 및 광합성 회복 평가를 위한 지표로 선정하였다. 개별 엽록소형광 지수의 수치값 차이와 엽록소형광 이미지를 통해 건조스트레스 수준이 직관적으로 확인되었다. 이러한 결과는 Rfd_Lss와 Fv/Fm은 각각 초기 및 극심한 건조스트레스를 탐지하지 위한 엽록소형광 지수로 활용될 수 있으며, Fv/Fm은 재관수시 회복 평가를 위한 최적의 엽록소형광 지수로 판단된다.