• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권4호
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• pp.241-244
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• 2013

질산이온은 식물체의 주된 영양분중의 하나이며, 다수확을 위하여 자주 과량이 시용되고 있다. 이것은 토양중 질산이온이 집적되어 염류장애의 주된 이유가 되며, 유리 및 비닐 온실의 토양에서 심각한 문제가 될 수 있다. 본 연구에서는 축산농가의 배수구 주위 젖은 토양으로 부터 6가지 미생물을 분리하였으며, 그들의 질산이온 흡수 활성을 측정하였다. 이 미생물들은 1,000-3,000 ppm (10-50 mM) 수준의 질산이온을 제거할 수 있었으며, 특히 PCE3 균주는 4,000 ppm으로 가장 높은 활성을 보였다. 이 균주들을 동정하기 위하여, 16S rRNA 유전자 서열을 결정하고 분석하였다. 이들 균주중 PCE3 균주는 Bacillus 속으로 확인되었다. 균주의 성장과 질산이온 흡수활성을 측정하였을 때, $37^{\circ}C$와 pH 7-9 범위에서 최대 값을 보였다. Bacillus sp. PCE3 균주는 배지의 질산이온 농도에 따라 40-60 mM (2,500-3,700 ppm)의 질산이온을 제거할 수 있었다. 그러므로, Bacillus sp. PCE3 균주는 질산이온이 집적한 시설원예 토양에서 질산이온 제거에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권1호
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• pp.52-59
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• 2004

Fructose와 galactose를 배지에 동시에 사용하였을 때 catabolite repression에 의한 PAFS생산성 저해 현상을 극복하기 위해서 본 연구에서는 두 가지 탄소원의 공급량과 유속을 달리하는 유가식 배양으로 PAFS 생산성을 향상시키고자 하였다. 또한 통계적으로 성공률이 매우 높다고 밝혀진 실험방법에 의해 모균주로부터 고생산변이주를 선별하여 생산성이 가장 우수한 것으로 판명된 AP-20 균주를 생물반응기를 이용한 회분식 배양 및 유가식 배양 실험에 이용하였다. 생물반응기에서의 유가식 배양이 회분식 배양에서보다 PAFS생산성이 약 4배 이상 향상되었음을 확인할 수 있었다. 또한 생산균주의 배양생리학적 특성으로서 Pseudomonas aeruginosa는 galactose를 이용해서 세포성장과 이차대사산물 생합성과 관련된 유전자의 발현을 하고 fructose를 이용하여 PAFS를 생합성하는 것으로 추론되며, 너무 느린 탄소원의 공급은 세포성장에 제한요소로 작용하여 이차대사산물의 생합성을 저해하는 것으로 판단되었다. 한편 유가식 배양일지라도 배양 조건에 따라 그 생산성이 뚜렷이 차이가 나는 것으로 관찰되었다 즉 galactos의 초기량이 20g/L이고 fructose 30g/L를 0.032 mL/min의 속도로 공급했을 경우의 PAFS생산량을 100%로 정의했을 때, 초기부터 40 g/L의 galactose가 존재하고 20 g/L의 fructose를 0.032 mL/min의 속도로 공급한 경우에 PAFS생산성이 약 580%향상된 것으로 나타났다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.288-294
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• 2012

나노산업의 발달로 인해 나노제품의 제조, 소비, 폐기 과정에서 나노물질이 직 간접적인 경로를 통해 수생태 및 토양생태계로 유입되고 있다. 나노물질은 벌크물질과는 다른 특성을 가지고 있으며 나노물질의 다양한 물리화학적 변화는 환경내 나노물질의 거동 및 무생물적 생물적 상호작용에 영향을 미친다. 나노물질의 생태 독성 연구는 꾸준하게 증가하는 추세이며 특히 나노물질의 마이크로코즘 연구가 최근 보고되고 있다. 마이크로코즘(Microcosm)은 통제된 실험 조건 하에서 생태계의 일부분을 모사하여 자연 현상을 연구하기 위한 기법으로서, 마이크로코즘 연구는 생태계 내 나노물질의 거동과 통합적인 독성영향 평가를 가능하게 한다. 본 연구는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질을 이용한 마이크로코즘 및 메조코즘(Mesocosm) 선행연구를 국제 학술 논문을 중심으로 조사하였다. 현재까지 마이크로코즘 연구는 총 12건의 논문이 발표되었고 단 1건의 메조코즘 연구가 보고되었는데, 대부분의 연구들이 미생물 군집 수준에서 나노물질의 영향을 제한적으로 평가하였다. 나노물질의 통합적 독성 영향을 평가하기 위해서 좀 더 다양한 생물종을 대상으로 그들의 상호작용을 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질의 마이크로코즘 연구동향을 분석하고 중금속, 유기물질과 같은 일반 화학물질 이용한 마이크로코즘 독성 연구를 바탕으로 향후 나노물질의 마이크로코즘 연구방향을 제시하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제20권2호
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• pp.228-235
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• 1977

산업폐수가운데 유기성폐수로서 설탕, Ice cream 및 맥주공장폐수등 3종을 택하여 그중에 번식하는 유용한 미생물로서 생장도활성이 큰 효모균주를 분리하고 선정균주에 의한 폐수처리실험한 결과 최적조건하($pH\;4.5{\sim}5.5,\;30{\pm}1^{\circ}C,\;O_2\;0.2\;v/v/min.,\;600{\sim}900\;r.p.m.$) 다음과 같은 결과를 얻었다. 1) 분리동정한 Candida curvata는 3종의 식품공장폐수에 배양실험한 결과, 무기영양원 첨가시 생육이 양호하여 폐수처리에 이용가능한 균주이었다 2) 폐수의 멸균조작의 유무는 설탕및 맥주공장폐수의 경우, 배양결과에 큰 차이가 없었으며, 다만 Ice cream공장폐수의 경우 비멸균시 induction period가 훨신 장시간이었다. 3) 비멸균배양시 최대 비증식속도는 설탕, Ice cream 및 맥주공장폐수 순으로 각각 0.5, 0.5 및 1.0/hr이었다. 4) 접종량을 늘리면, 비멸균시에서도 induction period가 짧아지고 따라서 배양시간이 단축되었다. 5) 건조균체량은 설탕, 맥주 및 Ice cream공장폐수 순으로 폐수 $1{\ell}$당 각각 175mg, 628mg 및 857mg이었고, 균체의 조란백함량은 같은 순으로 각각 52%, 54% 및 54%이었다. 6) BOD 제거율은 위의 5)항과 같은 순으로 각각 49%, 80%, 및 64%이었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권2호
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• pp.171-176
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• 2003

생물계면활성제 생성균주, Pseudomonas aeruginosa F722를 이용하여 다양한 배양조건과 배지조성에서 생물계면활성제 생산성을 검토하였다. 질소원과 탄소원을 검토하기 전에는 P. aeruginosa F722의 생물계면활성제 생산량은 0.78 g/l이었다. 하지만, 질소원과 탄소원을 검토한 후에는 생물계면활성제 생산량이 2배 증가한 1.66g/l이었다. 무기질소원으로 $_NH4$Cl 또는 $NaNO_2$를 첨가하였을 때 생물계면활성제 활성에 효과적이었으며 유기질소원으로는 yeast extract 또는 tryptone을 첨가하였을 때 생물계면활성제 활성이 높았다. 이중 무기 질소원으로 0.05% $NH_4$Cl , 유기 질소원으로 0.1% yeast extract를 질소원으로 첨가하였을 때 가장 최적이었다. 탄소원으로 소수성 기질(n-alkane) 또는 친수성 기질(glucose, glycol)을 첨가하여 생물계면활성제 생산량을 조사하였는데 소수성 기질보다는 친수성 기질인 3.0% glucose를 첨가하였을 때 생물계면활성제 생산량이 높았다. 이때의 탄소원/질소원 비율은 17~20이었다. P. aeruginosa F722는 배양조건 3.0% glucose, 0.05% $NH_4$Cl, 0.1% yeast extract, $35^{\circ}C$, pH 7.0, C/N ratio 20, 5 days에서 생물계면활성제 생산량은 1.66g/l이였다. 질소원이 결핍 후 탄소원을 첨가하여 배양하였을 때가 질소원과 탄소원을 함께 첨가하여 배양했을 때보다 생물계면활성제 생산속도 및 균체 생장속도가 높았다. 최적 배양조건하에서 얻어진 배양액의 표면장력은 30mN/m이었다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권3호
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• pp.565-573
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• 2000

본 연구의 목적은 우리 나라 하수관거의 생 화학적 부식특성을 실험을 통하여 규명하기 위함이다. 하수관거 부식의 가장 대표적인 관정부식은 생 화학적반응에 의하여 진행되는데, 그 원인물질은 황화수소이다. 우리 나라의 경우 오수발생원에 분뇨정화조와 오수정화시설을 설치하고 있어 간선관거 및 사집관거보다는 상대적으로 지선관거가 부식에 취약한 것으로 나타나고 있으며, 이를 방지하기 위하여는 관거를 정비하여 분뇨를 직투입하므로써 관거의 수명연장이 필요할 것으로 판단된다. 본 연구에서는 우리 나라 하수도 시스템에서의 황화수소 발생속도를 예측하기 위하여, 하수도 시스템의 분뇨정화조를 재현한 혐기성 반응기와 하수관거를 재현한 튜브반응기를 이용하여 실험하였다. 실험결과 황화수소 생성속도는 혐기성 반응기의 경우 $50.4mg-H_2S/g-VSS{\cdot}d$, 혐기성 막반응기의 경우(COD 150~1000 mg/L)는 $2.8{\sim}18.8g-H_2S/m^2{\cdot}d$로 나타났다. 우리 나라 하수관거의 부식양상은 외국과는 다르며 더욱 심각한 것으로 나타났다. 이러한 원인은 오수발생원에 설치된 분뇨정화조와 혐기성 오수정화시설에서 발생되는 고농도의 황화수소가 간선관거보다 상대적으로 앓은 두께를 가지는 지선을 우선적으로 부식시키기 때문이다. 따라서 관거 정비사업의 조기착수와 더불어 내식성재질의 보급 및 하수관거 설계방법의 고도화 등과 같은 부식방지 대책이 시급한 것으로 사료된다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제36권2호
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• pp.87-95
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• 2008

생균제는 충분하고도 적절하게 사용되었을 때 숙주의 건강에 도움이 될 수 있는 살아있는 미생물이다. Lactobacilli나 Bacillus와 같은 직접투여하는 미생물 (DFM)은 생장을 촉진하기 위하여 사료에 첨가되는 항생제 혹은 식품첨가물보다 장내의 정상균총의 정착에 매우 긍정적인 효과를 보여줄 수 있다. 또한, 생균제가 투여됨으로 해서 면역체계가 강화되고, 감염에 대한 예방효과가 있는데 이는 동물 체내에 병원균이 정착하는 것을 방해함으로서 이러한 효과를 기대할 수 있다. 생균제 투여를 통해 얻을 수 있는 효과는 배설물의 분해를 촉진하여 악취를 저감시켜줌으로서 가축의 사육환경을 개선할 수 있다는 점이다. 최근 들어, 환경보호와 안전한 먹거리에 대한 새로운 패러다임이 정착됨에 따라, 환경을 개선하고 우수한 품질의 축산품을 생산하기 위해 가축농가에서는 기존의 항생제를 대체할 수 있는 대안으로서의 생균제에 대한 요구가 높아지고 거의 모든 농가에서 생균제를 사용하고 있다고 해도 무리가 없다. 국내에서 유통되는 생균제는 크게 세부류이다. 첫째는 국립수의과학독성원(NVRQS)에 의해 검증되고 약사법에 의해 관리를 받는 동물의약품으로서의 생균제, 둘째는 시군에서 등록이되는 보조사료로서의 생균제와 마지막으로 미등록된 환경개선제들이다. 그러나, 많은 검증받지 않은 제품이 유통되고 생산됨으로 인해 이를 검증할 방안마련이 시급한 실정이다. 본 연구에서는 환경개선제로서의 생균제를 검증하기 위한 방안으로, 생균수의 검증, 항생제 내성 검증, 그리고 악취제거능에 대한 검증의 3단계 방법을 제안한다.

• 한국버섯학회지
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• 제12권2호
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• pp.122-126
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• 2014

천연 억새 1년, 2년, 3년생의 화학성분 분석결과 인산은 증가하는 반면 칼슘과 칼리는 낮아지는 경향이었고 총 질소는 2년생 억새에서 증가하였고, 총 탄소는 3년생 억새에서 급격히 증가하는 경향으로 버섯배지의 이용성이 높게 평가되었다. 억새의 발효조건은 미강20%를 혼합할 경우 발효는 5일부터 5일간에 지속되고 이때 온도는 $50-55^{\circ}C$로 유지되어 고온성 미생물 군이 형성됨을 알 수 있었고 처리효과 구명은 미강20% 첨가발효배지가 무처리 억새배지보다 수량이 60% 향상되었다. 느타리봉지재배의 억새배지는 포플러톱밥50%의 포플러톱밥 20%를 억새발효배지 20%로 대체한 혼합배지인 포플러톱밥30%, 억새발효배지20%, 비트펄프30%, 면실박20% 배지를 개발하였다.

• 한국식품영양학회지
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• 제10권3호
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• pp.350-359
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• 1997

백김치를 담근 후 15$^{\circ}C$에서 60일간 밀폐상태로 발효시키면서 발효일수 경과에 따른 pH, 총산함량 및 미생물수의 변화를 조사하고, 주요 미생물군집을 분리.동정하였다. 담금 즉시의 김치는 pH 6.15, 총산 0.03%였고, Gram 음성 간균류가 치우점 미생물이었으며 이들의 주요 속 구성은 Pseudomonas 55%, Enterobacter 40%, Erwinia 5%였다. 젖산균은 발효 2일 이후부터 최우점 미생물이 되었으며, 발효 4일, 12일 및 50일에 젖산균의 1차, 2차 및 3차 정상기를 각각 나타내었다. 젖산균 2차 정상기의 김치는 pH 3.51, 총산 0.59%로 적숙상태에 해당되며, 이 때 주요 젖산균의 종 구성은 Lactobacillus bavaricus 55%, Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides 42.5%, Leuconostoc paramesenteroides 2.5%였다. 젖산균 3차 정상기의 김치는 pH 3.40, 총산 1.10%로 과숙상태에 해당되며, 이 때 주요 젖산균의 종 구성은 Lactobacillus plantarum 65%, Lactobacillus brevis 35%였다. 젖산균들을 동정할 때에 Leuconostoc mesenteroides subsp. mesenteroides, Leuconostoc paramesenteroides, Lactobacillus plantarum 및 Lactobacillus brevis로 동정된 균주들은 기존의 분류체제에 비교적 잘 일치하였으나, Lactobacillus bavaricus로 동정된 균주들은 일치하지 않는 점들을 많이 나타내었다. 젖산균의 수가 증가할 때에 효모의 수가 감소하였고, 젖산균의 수가 감소할 때에 효모의 수가 증가하였다. 효모의 정상기는 젖산균이 제2정상기와 제3정상기의 사이인 30일에 나타났으며, 이 때 주요 효모의 속은 모두 Saccharomyces였다.

• 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.