• 생명과학회지
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• 제24권8호
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• pp.887-894
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• 2014

유기염소계 난분해성 산업폐수처리에 효과적인 미생물제제 개발을 위하여 PCP (pentachlorophenol)와 TCE (trichloroethylene) 등과 같은 유기계 염소화합물이 오염되어있는 토양 및 산업폐수로부터 PCP 분해활성이 높은 GP5, GP19와 TCE 분해활성이 높은 GA6, GA15를 분리하였다. 이들 분리균주 GP5, GP19, GA6, GA15등은 Acetobactor sp., Pseudomonas sp., Arthrobacer sp., Xanthomonas sp.과 유사한 것으로 나타나 최종적으로 Acetobacter sp. GP5, Pseudomonas sp. GP19, Arthrobacer sp. GA6, Xanthomoas sp. GA15로 명명하였다. 유기염소계 산업폐수의 처리를 위한 복합미생물제제 OC17은 PCP와 TCE를 분해하는 4개의 분리 분리균주와 방향족화합물 분해균주인 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. GN13의 배양액을 혼합하여 제조하였다. 복합미생물제제 OC17은 $2.8{\times}10^9CFU/g$의 균체수를 갖고 있으며, 밀도는 $0.299g/cm^3$, 수분함량은 26.8%를 나타내었다. 복합미생물 제제 OC17은 PCP 500 mg/l가 포함되어있는 인공폐수를 이용한 실험에서 배양 65시간에 87%의 분해효율을 나타내었고, TCE (300 uM)의 분해효율은 배양 50시간에 90%의 분해효율을 나타내었다. 복합미생물제제 OC17을 이용한 유기 염소계 산업폐수의 처리효율 시험을 위한 연속배양 실험 에서 10일간 처리 하였을 때 91%의 COD 제거효율을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제21권4호
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• pp.554-560
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• 2011

제지폐수의 효율적인 생물학적 처리와 폐수특성에 적합한 미생물제제의 개발을 위하여 토양 및 산업폐수로부터 방향족 화합물에 분해활성이 높은 KN11, KN13 및 KN27 균주와 세포 외 섬유소 가수분해효소 생산 균주 GT21 등의 균주를 분리하였다. 형태학적, 생리학적 및 생화학적 분류를 통해 이들 분리주 KN11, KN13, KN27 및 GT21 등은 Acinetobacter sp., Neisseria sp., Bacillus sp., Pseudomonas sp.와 유사한 것으로 판명되어 최종적으로 각각 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27, Pseudomonas sp. GT21로 명명하였다. 제지폐수 중 난분해성 물질과 COD 증가원인 물질을 분석하고자 GC/MS를 이용하여 방향족 화합물 및 그 유도체들을 검출하였다. 분리균주 Acinetobacter sp. KN11, Neisseria sp. KN13, Bacillus sp. KN27 및 Pseudomonas sp. GT21의 균체로 구성된 미생물제제 J30을 제조하여 제지폐수의 효율적 처리를 위한 연구에 사용하였다. 미생물제제 J30의 제지폐수에서 COD 제거를 위한 최적온도와 pH는 각각 $30^{\circ}C$와 7.5였으며 배양 60시간에서 최대의 COD 제거효율을 나타내었다. 실험실 규모의 pilot plant에서 미생물제제 J30의 COD 제거효율은 87%의 높은 제거효율을 나타내었다.

• 생명과학회지
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• 제30권2호
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• pp.129-136
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• 2020

암모니아성 질소(NH₄-N) 함유폐수의 효과적인 처리를 위하여 암모니아성 질소가 함유되어있는 식품폐수처리장의 폭기조 활성오니에 우점적으로 존재하는 미생물 중 TOC (total organic carbon) 제거율이 높은 AT2, AT9, AT12 균주와 암모니아성 질소 제거능이 우수한 FN47을 분리, 동정하였다. 이들 분리균주의 균체를 탈지강을 담체로하여 산업폐수처리용 미생물제제 FIW-1 을 제조하였다. 폭기조 분리균주들의 대상으로 폐수자체를 배양기질로 하여 배양학적 특성을 조사하였을 때 분리균주들의 기질친화성이 매우 높은 것으로 나타났으며, 분리균주 중 AT12 균주(Alcaligenes sp. AT12)가 가장 높은 기질친화성을 나타내었다. 식품폐수 중의 암모니아성 질소 제거효율은 분리균주 FN47 (Microbacterium sp. FN47)의 처리구에서 71%의 제거율을 나타내었다. 실험실규모의 반응조에서 식품폐수를 이용한 연속배양 실험에서 활성슬러지만을 첨가한 경우 63% TOC제거효율을 나타내었으며, 폐수처리용 미생물제제 FIW-1을 첨가 시에는 92%의 제거효율을 나타내었다. 또한 폐수처리용 미생물제제 FIW-1의 폐수처리장 현장실험에서는 미생물제제 FIW-1을 투입한 초기 3일간의 유출수COD (chemical oxygen demand) 값은 43% 내외의 처리율을 나타내었으나, 5일이 경과하였을 때 유출수의 COD값은 62%의 처리효율을 나타내었다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권4호
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• pp.681-695
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• 2014

In a pilot-scale dyeing wastewater treatment using two-type fluidizing media, each thickness of biofilm was 15 and 30 ${\mu}m$, respectively. The numbers of protozoa inhabited in small-size (PEMT A) and big-size (PEMT B) media were $7.5{\times}10^4$ and $1.25{\times}10^5$ cells/ml, respectively, and dominant species were Entosiphon sulcatus var sulcatus in PEMT A and Chlamydomonas reinhardtii in PEMT B, respectively. Flask experiments using the two media revealed that the percentages of color removal were 25.8% in PEMT A and 27.1% in PEMT B after 72-h cultivation, indicating the necessity of bioaugmentation. Experiments for bioaugmentation effect on color removal were carried out in the pilot-scale treatment for 75 d by three-step operation under the control of wastewater loading rate and microbial input rate. Dye degradation occurred mainly in the second reaction tank, and the attachment of augmented dye-degrading microorganisms to media took at least 35 d. Final value of chromaticity in effluent was 227, meeting the required standard. Therefore bioaugmentation onto media was good for color treatment. In summary, thickness of biofilm formed on the media depended upon the size of media, resulting in different ecosystem inside the media. Hence, this affected microbial community and color treatment further. Accordingly, the reduction of operation cost is expected by efficient color-treatment process using bioaugmented media.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제28권12호
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• pp.1955-1970
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• 2018

Several genetic strategies have been proposed for the successful transformation and expression of microbial transgenes in model and crop plants. Here, we bring into focus the prominent applications of microbial transgenes in plants for the development of disease resistance; mitigation of stress conditions; augmentation of food quality; and use of plants as "bioreactors" for the production of recombinant proteins, industrially important enzymes, vaccines, antimicrobial compounds, and other valuable secondary metabolites. We discuss the applicable and cost-effective approaches of transgenesis in different plants, as well as the limitations thereof. We subsequently present the contemporary developments in targeted genome editing systems that have facilitated the process of genetic modification and manifested stable and consumer-friendly, genetically modified plants and their products. Finally, this article presents the different approaches and demonstrates the introduction and expression of microbial transgenes for the improvement of plant resistance to pathogens and abiotic stress conditions and the production of valuable compounds, together with the promising research progress in targeted genome editing technology. We include a special discussion on the highly efficient CRISPR-Cas system helpful in microbial transgene editing in plants.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제40권6호
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• pp.283-288
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• 2010

Purpose: The aim of this case report is to present a case of incomplete bone formation after sinus augmentation. Methods: A patient having alveolar bone resorption of the maxillary posterior edentulous region and advanced pneumatization of the maxillary sinus was treated with sinus elevation using deproteinized bovine bone in the Department of Periodontology, Kyung Hee University School of Dentistry and re-evaluated with computed tomography (CT) follow-up. Results: Even though there were no significant findings or abnormal radiolucency on the panoramic radiograph, incomplete bone formation in the central portion of the augmented sinus was found fortuitously in the CT scan. The CT scan revealed peri-implant radiolucency in the apical portion of the implant placed in the augmented maxillary sinus. Nevertheless, the dental implants placed in the grafted sinus still functioned well at over 15 months follow-up. Conclusions: The result of this case suggests that patients who received maxillary sinus augmentation may experience incomplete bone formation. It is possible that 1) osteoconductive graft material with poor osteogenic potential, 2) overpacking of graft material that restricts the blood supply, and 3) bone microbial contamination may cause the appearance of incomplete bone formation after sinus augmentation. Further studies are needed to elucidate the mechanism of this unexpected result and care must be taken to prevent it.

• 미생물학회지
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• 제53권2호
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• pp.83-96
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• 2017

부산시 영도구의 혁신지구의 인공해수천은 높아진 하상과 조류의 특성으로 인해 물이 순환되지 않고 더구나 주위의 오수가 유입되고 있어서 수질이 나빠지고 악취를 발생하고 있다. 이 문제를 해결하기 위한 방안으로 가장 오염되고 조류이동을 감안한 하천의 지점에 생물증강법을 적용하여 친환경적, 효율적으로 하천을 정화하고자 하였다. 현장에서 활성화된 복합미생물을 가장 오염된 지점(Site 2)에 7~10일 간격으로 투입하여, 수질의 pH, 온도, DO, ORP, SS, COD, T-N, 및 T-P를 측정하였고 또한 하상퇴적토의 COD 및 미생물군집을 분석하였다. 13개월 후 Site 2의 수질 SS, COD, T-N 및 COD (퇴적토)의 처리효율은 각각 51%, 58%, 27% 및 35%으로 나타났으나 T-P는 오히려 47% 증가를 보였다. 대부분의 측정지점에서 황산염환원세균(sulfate reducing bacteria)그룹 (Desulfobacteraceae_uc_s, Desulfobacterales_uc_s, Desulfuromonadaceae_uc_s, Desulfuromonas_g1_uc and Desulfobacter postgatei)과 Anaerolinaeles의 밀도는 대체적으로 생물증강에 의한 정화가 진행될수록 감소하였으며, 반면에 Gamma-proteobacteria (NOR5-6B_s and NOR5-6A_s), Bacteroidales_uc_s, 및 Flavobacteriales_uc_s의 밀도는 증가하는 경향이었다. 상대적으로 COD가 낮고 DO가 높은 청정지점인 St. 4에서는 호기성미생물인 Flavobacteriaceae_uc_s가 우점하였다. 이러한 미생물군은 하천의 정화과정을 추적할 수 있는 지표미생물로 활용될 수 있을 것으로 판단되었다. 생물증강 시행 후의 대표적 시점 퇴적토시료의 미생물군집 alpha diversity 지수(OTUs, Chao1 및 Shannon 지수)는 시행 전에 비해 감소하는 경향을 보였으며, 또한 beta diversity 분석기법(fast unifrac 분석)으로 분석한 결과 정화 전이나 초기에 비해서 정화가 진행될수록 전반적으로 시료에 무관하게 미생물군집의 유사성을 보여 생물증강이 현장 토착 미생물의 군집구조를 변화시키고 있음을 확인하였다. 이러한 사실로 보아 본 복합미생물에 의한 현장 생물증강법은 brine water 및 담수로 이루어진 오염된 하천을 환경친화적, 경제적으로 정화할 수 있는 대안으로 판단이 되었다.

• Journal of Ginseng Research
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• 제40권1호
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• pp.28-37
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• 2016

Background: Panax ginseng cannot be cultivated on the same land consecutively for an extended period, and the underlying mechanism regarding microorganisms is still being explored. Methods: Polymerase chain reaction and denaturing gradient gel electrophoresis (PCR-DGGE) and BIO-LOG methods were used to evaluate the microbial genetic and functional diversity associated with the P. ginseng rhizosphere soil in various cultivation ages and modes. Results: The analysis of microbial diversity using PCR-DGGE showed that microbial communities were significantly variable in composition, of which six bacterial phyla and seven fungal classes were detected in P. ginseng soil. Among them, Proteobacteria and Hypocreales dominated. Fusarium oxysporum, a soilborne pathogen, was found in all P. ginseng soil samples except R0. The results from functional diversity suggested that the microbial metabolic diversity of fallow soil abandoned in 2003was the maximum and transplanted soil was higher than direct-seeding soil and the forest soil uncultivated P. ginseng, whereas the increase in cultivation ages in the same mode led to decreases in microbial diversity in P. ginseng soil. Carbohydrates, amino acids, and polymers were the main carbon sources utilized. Furthermore, the microbial diversity index and multivariate comparisons indicated that the augmentation of P. ginseng cultivation ages resulted in decreased bacterial diversity and increased fungal diversity, whereas microbial diversity was improved strikingly in transplanted soil and fallow soil abandoned for at least one decade. Conclusion: The key factors for discontinuous P. ginseng cultivation were the lack of balance in rhizosphere microbial communities and the outbreak of soilborne diseases caused by the accumulation of its root exudates.

• 미생물학회지
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• 제51권4호
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• pp.389-397
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• 2015

본 연구에서는 동천의 하류와 연결된 호계천의 수질환경현황 및 문제점을 분석하여 하천의 실태를 파악하고, 수질 및 악취를 비롯하여 병원미생물제거를 위한 친환경적이며 가장 경제적인 방안을 제시하고자 하였다. 조사 정점은 부산시 동구 범일동 호계천 수질에 대하여 장마철을 포함하여 지난 수개월 동안에 걸쳐 선정된 3개 정점에 대하여 미생물제제의 투입전후의 수질과 악취변화를 분석하였다. 활성화된 미생물제제는 $0.042m^3$/시간의 속도로 4일간 지속적으로 유지하여 처리하였고 약 2개월에 걸쳐 7-10일 간격으로 실시하였다. 제제처리 전후의 DO 및 오염물질별 단위시간당 평균총량을 계산하여, 제제처리 전후의 DO 및 오염물질별 제거효율을 분석한 결과 용존산소는 중류 및 하류의 경우 상류(대조군)에 비해서 1.7배 정도의 높은 농도를 나타내었다. 이는 하천의 정화작용으로 인해 회복이 됨을 의미한다. COD의 경우는 중류 및 하류에 있어서 가장 높은 제거효율을 보여 대조군에 비해 약 2배의 제거효율을 보였다(약 60%에 육박). 그리고 제제처리 전에 비해 제제처리 후 상류지점의 악취에 비해 중류지점의 악취감소가 평균 약 65% 정도 감소가 나타났으며, 하류지점의 악취감소는 평균 약 19% 정도 감소하였다. 따라서 미생물제제처리에 의한 악취저감이 현저함을 알 수 있었다. 미생물군집의 종(Species) 수준에서는 전반적으로 Hydrogenophaga caeni, Sphaerotilus natans, Acidovorax radicis, Acidovorax delafieldii 및 Cloacibacterium rupense이상위우점종으로 나타났으며 병원균인 Arcobacter cryaerophilus는 제제처리 후 중류에서는 제거되는 효과를 보였다.

• 청정기술
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• 제23권4호
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• pp.345-356
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• 2017

퇴비화 과정은 유기물질을 비료와 같은 유용한 자원으로 전환하는 생물학적 과정이다. 퇴비화는 유기물과 환경조건(탄질율, 온도, 습도, 산소공급, pH 등)의 변화에 적응하는 미생물 군집의 연속적인 천이과정으로 이해될 수 있다. 우리나라에서의 유기성 폐기물을 처리하는 퇴비사의 악취는 도시화 가속화에 따른 신도시개발, 공장이나 주거지역들의 생활지역 근접화에 따라 악취를 발생시키는 원인이 되어 관공서에 민원이 제기되는등 사회적인 문제가 되고 있다. 이의 저감방안으로 퇴비사에서 우점하는 미생물을 규명하고 미생물 군집의 변화를 조사, 연구하여 생장환경에 맞게 적용하는 것은 퇴비공정의 효율적인 개선과 생산된 퇴비의 품질제어, 악취저감 측면에서 매우 중요하다. 본 논문에서는 퇴비화에 있어 최적의 운용기술과 악취발생을 저감하는 방법들을 중심으로 고찰하였다. 퇴비화 공정에서 부숙활동에 효과적인 올바른 미생물종의 선택과 개체수의 빠른 증가가 부숙을 촉진시킨다. 이에 따른 미생물 분해활동을 통한 부숙 극대화를 위한 공기량(산소), 온도, 습도 등 박테리아의 최적 생장조건을 제시하였다. 악취제거 및 수분조절기능이 있는 다공성광물을 사용했더니 악취가 현저하게 개선되어 졌다. 미생물의 생장조건을 최적화 부숙환경을 개선, 부숙을 촉진시켜 악취를 저감하는 최근기술들도 제시하였다.