• 신재생에너지
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• 제19권4호
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• pp.20-26
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• 2023

Emitted CO₂ is an attractive material for microbial electrochemical CO₂ reduction. Microbial electrochemical CO₂ reduction (i.e., microbial electrosynthesis, MES) using biocatalysts has advantages compared to conventional CO₂ reduction using electrocatalysts. However, MES has several challenges, including electrode performance, biocatalysts, and reactor optimization. In this study, an MES system was investigated for optimizing reactor types, counter electrode materials, and CO₂-converting microorganisms to achieve effective CO₂ upcycling. In autotrophic cultivation (supplementation of CO₂ and H₂), CO₂ consumption of Rhodobacter sphaeroides was observed to be four times higher than that with heterotrophic cultivation (supplementation of succinic acid). The bacterial growth in an MES reactor with a single-chambered shape was two times higher than that with a double chamber (H-type MES reactor). Moreover, a single-chambered MES reactor equipped with titanium mesh as the counter electrode (anode) showed markedly increased current density in the graphite felt as a working electrode (cathode) compared to that with a graphite felt counter electrode (anode). These results demonstrate that the optimized conditions of a single chamber and titanium mesh for the counter electrode have a positive effect on microbial electrochemical CO₂ reduction.

• 한국토양비료학회지
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• 제34권1호
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• pp.8-16
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• 2001

미생물제 비료시용이 배추의 생육과 토양의 화학성 변화 및 미생물상에 미치는 영향을 포장시험으로 실시하였다. 대조구에 비하여 TLB미생물제 비료를 시용함으로써 배추의 생육은 양호하였으며, 배추수량에 있어서도 유의성 있는 증수 효과를 보였다. 그러나 TLB미생물제 비료를 시용하더라도 배추생육시 요소비료의 추비량 및 퇴비 시용량을 줄일 경우에는 대조구에 비하여 수량이 다소 감소하는 경향을 보였다. 토양의 화학적 성질에 미치는 TLB 미생물제 비료 시용의 효과는 대조구에 비하여 수확기의 토양유기물 함량의 감소가 가장 큰 것으로 나타났고, 토양중 전질소 함량은 0.76~1.44% 범위로 대조구보다 오히려 미생물제 비료 시용구가 감소하는 경향을 보였다. 토양중 유효인산 함량은 시험전 토양의 559ppm에 비하여 배추의 수확기에 대조구 755ppm 그리고 미생물제 시용구 653ppm으로 대조구와 비교하여 미생물제 시용으로 인하여 다소 낮은 편이었다. 한편 배추 수확 후 배추의 화학적 성분은 전 질소 2.62~2.94%, 인산 1.48~1.55%, 칼리 3.60~4.38%범위이었으며, 각 처리간에 함량의 뚜렷한 차이는 없었다. 토양 미생물상중 전세균수는 대조구보다 미생물제 시용으로 다소 감소하였으나, 배추수확기 토양에서 Pseudomonas속이 3배 이상 높은 군락을 보였다. 그러나 방선균은 큰 차이를 보이지 않았지만, 사상균수는 수확기 토양에서 미생물제 비료 시용으로 현저히 높은 군락을 형성하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.105-112
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• 2010

벼 유기농업은 한국에서 빠르게 확산되고 있다. 유기재배에서 벼 생육은 토양 물리적 특성과 토양 미생물의 기능에 크게 의존한다. 본 연구는 무경운 답에서 유기농업을 위하여 토양 물리성과 미생물 생체량에 미치는 녹비작물의 효과를 검토하였다. 시험구는 무경운, 무경운+볏짚, 무경운+호밀, 무경운+자운영 그리고 경운구를 3반복으로 죽곡통에서 2005년 5월에서 2006년 10월까지 수행하였다. 경운구는 2005년과 2006년 모두 토양 가밀도가 가장 높은 반면 공극률은 가장 낮았다. 무경운+호밀 처리구는 공극률이 가장 높았으며 무경운 처리구의 표토 관입저항은 경운구 보다 낮았다. 담수 전 2005년과 2006년 토양 미생물 생체량 탄소 함량은 무경운+자운영 처리구가 477 mg $kg^{-1}$ 및485 mg $kg^{-1}$으로 가장 높았고 무경운+호밀 처리구는 413 mg $kg^{-1}$ 및 484 mg $kg^{-1}$였으며 경운 처리구는 363 mg $kg^{-1}$ 및 445 mg $kg^{-1}$을 나타냈다. 시기적으로 토양 미생물 생체량 탄소 함량은 유수형성기에 낮아지는 경향이었다. 연구결과 녹비작물을 시용한 무경운 재배기술은 경운에 비해 토양 공극률과 토양 미생물 생체량 탄소 함량을 크게 개선하였다.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제5권2호
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• pp.106-109
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• 2000

Vascular endothelial cells (EGs) are usually difficult to culture to culture in a large scale because of their complicated requirements for cell growth. As the vascular endothelial growth factor (VEGF) is a key growth factor in the EC culture, we transfected human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) using a plasmid containing VEGF gene and let them grow in a culture medium eliminated an important supplement, endothelail cell growth supplement(ECGS). The expression of VEGF by HUVEC tansfected with Vegf GENE was not enough to stimulate the growth of HUVEC, only 40% of maximum cell density obtainable in the presence of ECGS. However, when the culture medium was supplied with 2.5 ng/ml of basic fibroblast growth factor (bFGF), a synergistic effect effect of VEGE and bFGF was observed. In this case, the final cell density was recovered was recovered up to about 78% of maxium value.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제2권2호
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• pp.132-135
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• 1997

We prepared capsules containing Saccharomyces cerevisiae and Zoogloea ramigera cells for the removal of lead(II) and cadmium ions. Microbial cells were encapsulated and cultured in the growth medium. The S.cerevisiae cells grown in the capule did not leak through the capsule membrane. The dried cell density reached to 250 g/l on the basis of the inner volume of the 2.0 mm diameter capsule after 36 hour cultivation. The dry whole cell expolymer density of encapsulated Z.ramigera reached to 200 g/L. The capsule was crosslinked with triethylene tetramine and glutaric dialdehyde solutions. The cadmium uptake of encapsulated whole cell expolymer of Z.ramigera was 55mg Cd/g biosorbent. The adsorption line followed well Langmuir isotherm. The lead uptake of the encapsulated S. cerevisiae was about 30 mg Pb/g biomass. The optimum pH of the lead uptake using encapsulated S. cerevisiae was found to be 6. Freundlich model showed a little better fit to the adsorption data than Langmuir model 95 percent of the lead adsorbed on the encapsulated biosorbents was desorbed by the 1 M HCl solution. The capsule was reused 50 batches without loosing the metal uptake capacity. And the mechanical strength of the crosslinked capsule was retained after 50 trials.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제26권4호
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• pp.145-153
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• 2022

The gut microbiota is involved in the maintenance of physiological homeostasis and is now recognized as a regulator of many diseases. Although germ-free mouse models are the standard for microbiome studies, mice with antibiotic-induced sterile intestines are often chosen as a fast and inexpensive alternative. Pathophysiological changes in the gut microbiome have been demonstrated, but there are no reports so far on how such alterations affect the bacterial composition of the uterus. Here we examined changes in uterine microbiota as a result of gut microbiome disruption in an antibiotics-based sterile-uterus mouse model. Sterility was induced in 6-week-old female mice by administration of a combination of antibiotics, and amplicons of a bacteria marker gene (16S rRNA) were sequenced to decipher bacterial community structures in the uterus. At the phylum-level, Proteobacteria, Firmicutes, and Actinobacteria were found to be dominant, while Ralstonia, Escherichia, and Prauserella were the major genera. Quantitative comparisons of the microbial contents of an antibiotic-fed and a control group revealed that the treatment resulted in the reduction of bacterial population density. Although there was no significant difference in bacterial community structures between the two animal groups, β-diversity analysis showed a converged profile of uterus microbiotain the germ-free model. These findings suggest that the induction of sterility does not result in changes in the levels of specific taxa but in a reduction of individual variations in the mouse uterus microbiota, accompanied by a decrease in overall bacterial population density.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제54권4호
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• pp.453-458
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• 2016

고분자전해질 연료전지용 MEA (Membrane and Electrode Assembly)와 돼지분뇨를 이용해 미생물연료전지(MFC)를 구동하였다. 미생물 연료전지에서 과불소계막과 탄화수소막의 성능을 비교하였다. 탄화수소막으로 sPAES 막을 사용하였고 과불소계막은 Gore 막을 사용했다. sPAES MEA가 Gore MEA보다 OCV는 50mV 높았고 출력 밀도는 비슷했다. sPAES 막을 강화시킴으로써 성능을 안정시킬 수 있었다. 미생물 연료전지의 셀 온도 $45^{\circ}C$에서 최고의 성능을 얻었고 배양액 순환속도 50 ml/min에서 최고의 성능을 얻었다. 최적 조건에서 돼지 분뇨를 이용한 미생물연료전지에서 최고 $1,100mW/m^2$의 출력 밀도가 발생하였다.

• 한국환경농학회지
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• 제42권4호
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• pp.286-296
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• 2023

This study was conducted to evaluate the effects of soil microbial fertilizer (SMF) containing Saccharomyces cerevisiae HS-1 and Streptococcus thermophiles HS-2 on the growth of creeping bentgrass. For the pot experiment, the treatments were as follows: no fertilizer (NF), control (3 N g/m²/month), SMF-1 (control+SMF 2 mL/m²/time), and SMF-2 (control+SMF 4 mL/m²/time). For the plot experiment, the treatments were as follows: NF, control, SMFp-1 (control+SMF 1 mL/m²/time), SMFp-2 (control+SMF 2 mL/m²/time), and SMFp-3 (control+SMF 4 mL/m²/time). In the pot experiment, visual turfgrass quality and the uptake amount of nitrogen (N) and potassium (K) were increased under the SMF treatments, whereas the content of chlorophyll (a, b, and a+b) and clipping yield were not considerably different compared with the control. In the pot experiment, the amount of SMF positively correlated with visual turfgrass quality and uptake amount of N and K. In the plot experiment, turfgrass density was increased by 12.9-19.2% under SMFp treatments compared with the control. These results indicated that the application of SMF containing Sa. cerevisiae HS-1 and St. thermophiles HS-2 improved the quality, density, and growth of creeping bentgrass via prompting the uptake of N and K.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제38권4호
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• pp.461-466
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• 2010

본 연구는 미생물연료전지를 이용하여 액비를 처리하고 동시에 유용한 전기에너지 발생이 가능한지를 실험한 것이다. 탄소섬유전극(graphite felt)와 스테인레스 스틸망을 다른 비율로 충진한 single-chamber 미생물연료전지를 이용하였으며 탄소섬유전극보다 스테인레스망을 더 많이 충진한 미생물연료전지를 대조구(CMFC)로 하여 탄소섬유전극이 더 많이 충진된 미생물연료전지(SMFC)와 서로 비교하였다. 농화 배양이 끝난 후, SMFC로부터 발생되는 전류는 $3.167{\pm}80\;mg/L$ 의 액비를 공급할 때 18 mA가 안정적으로 발생되었다. 이때 최대 전력밀도와 전류밀도는 각각 $680\;mW/m^3$와 $3,770\;mA/m^3$이었으며, CMFC의 전력밀도와 전류밀도보다는 높았다. 화학적산소요구량(COD)는 SMFC와 CMFC에서 $3.718{\pm}80\;mg/L$에서 $865{\pm}21$과 $930{\pm}14\;mg/L$로 감소하여 각각 72.7%와 70.6%가 감소되었다. SMFC와 CMFC로부터 부유물질(SS)은 99% 이상이 감소되는 것을 확인하였다. 또한 SMFC의 암모니아성질소, 질산성질소, 그리고 인산염인과 같은 영향물질 농도의 변화도 각각 65.4%, 57.5%, 그리고 73.7%이 감소되었으며 CMFC의 경우도 거의 유사한 제거율을 보였다. 이들 결과로부터 저가 재료가 충진한 미생물 연료전지를 이용함으로써 경제적 효과를 기대할 수 있음은 물론 가축분뇨로부터 적지만 전기 에너지가 발생하는 것을 확인할 수 있었다.

• 한국조경학회지
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• 제36권3호
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• pp.21-28
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• 2008

토양 유기물 관리는 골프장 그린 관리 중 핵심적인 요소이다. 골프장 그린의 유기물에 대한 지속적인 관리를 연구하는 중요한 프로젝트의 일환으로서, 우리는 동일한 근권부 조성과 관리 하에서 유지되고 있는 서로 다른 조성 시기의 그린들에서 토양 유기물의 상태를 비교하였다. 그리고 그 토양 미생물 활성, 잔디 분얼경수, 용적밀도, 수분함량, pH, EC, 그리고 총질소를 측정하였다. 토심 0${\sim}$5cm에서 토양 유기물 집적은 그린들 간에 유의차를 보이지 않았다. 토심 5cm 이하에서 SOM은 그린들 간에 강한 유의차를 보였고, 경과 연수와 정(+)의 상관을 가졌고 토심과 음(-)의 상관을 가졌다. 토심 5${\sim}$25cm 단층부에서는 시간 경과와 토섬에 따른 SOM의 집적을 예측하기 위해서 회귀 분석한 결과에서 그린의 경과 연수가 증가함에 따라서 유기물 함량이 0.061% year$^{-1}$로 증가하고， 토심이 깊어질수록 유기물 함량이 0.079% cm$^{-1}$로 감소하는 것으로 나타났다. 경과 연도와 토심에 따른 토양 미생물 활성이 탈수소효소 검정을 이용하여 측정되었다. 결과는 모든 그린들에서 토심에 따라서 급격한 감소를 보였다. 토심 5cm 이하에서 토양 미생물 활성은 그린툴 간에 유의차가 없음을 보였다. 집적된 토심 5cm 이하의 SOM은 장기적으로 분해에 대하여 강한 저항성을 가지는 것으로 보인다. 그린 조성 후 5년부터 용적밀도는 유의성 있는 변화를 나타내지 않았다. 수분함량, Ee, 그리고 총질소는 SOM과 유의성 있는 상관을 가지고 있었다. pH는 시간이 경과하며 낮아졌는데, 이것은 SOM 집적에 영향을 미칠 것이다. 유기물 집적은 pH 저하, 미생물 활성 감소 토양 유기물의 분해 저항성 증가 등에 주요하게 영향을 받았지만, 수분 함량, EC, 총질소에 의한 영향은 분명하지 않았다.