• 한국미생물·생명공학회지
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• 제32권2호
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• pp.123-127
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• 2004

토양으로부터 oleic acid 를 탄소원으로 이용하여 MCL-PHA의 생산능이 우수한 균주를 분리하여 Pseudomonas sp. MBEL21이라 명명하였다. Pseudomonas sp. MBEL21의 PHA함량을 증가시키기 위하여 여러 가지 필수 영양분의 제한 조건에서 배양한 결과, 인산이 제한된 조건에서 가장 높은 함량의 PHA를 축적하였다. 고농도의 MCL-PHA생산을 위한 Pseudomonas sp. MBEL21의 유가식 배양 전략을 개발하여 28.1 wt％의 함량으로 23 g/L. MCL-PHA를 생산하였다. 또한, 분리된 Pseudomonas sp. MBEL21을 olive oil을 탄소원으로 이용하여 배양한 결과 9.3 wt％의 PHA가 축적되어졌으며, MCL-hydroxyalkanoate와 함께 3-hyoxy-butyrate 의 단량체들로 이루어진 PHA가 확인되어졌다. 이러한 결과들은 분리된 신규 Pseudomonas sp. MBEL21이 저가의 olive oil로부터 생분해성 탄성체의 응용분야를 갖는 MCL-PHA를 효율적으로 생산할 수 있다는 것을 보여준다.

• Journal of Microbiology
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• 제41권1호
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• pp.34-40
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• 2003

Aspergillus nidulans, a homothalic ascomycete, has a complete sexual reproductive cycle as well as an asexual one. Both sexual and asexual development are known to be genetically programmed, but are also strongly affected by environmental factors including nutrients, light, temperature and osmolarity. We have examined these factors to define favored conditions for fruiting body (cleistothecium) formation. In general, fruiting body formation was enhanced where carbon and nitrogen sources were sufficient. Limitation of C-source caused predominant asexual development while inhibiting sexual development. When higher concentrations of glucose were supplied, more cleistothecia were formed. Other carbon sources including lactose, galactose and glycerol made the fungus develop cleistothecia very well, whereas acetate caused asexual sporulation only. Organic nitrogen sources like casein hydrolysate and glycine, and an increase in nitrate or ammonium concentration also enhanced sexual development. In addition to nutrient effects, low levels of aerobic respiration, caused either by platesealing or treatment with various chemicals, favored sexual development. Carbon limitation, light exposure and a high concentration of salts promoted asexual development preferentially, suggesting that stress conditions may drive the cell to develop asexual sporulation while comfortable and wellnourished growth conditions favored sexual development.

• 한국해양학회지:바다
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• 제16권1호
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• pp.27-38
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• 2011

동계 진해만 광역해역의 식물플랑크톤의 군집구조와 영양염 제한 특성을 파악하고자 식물플랑크톤 군집의 정점간 비교와 환경인자간의 관계를 조사하였다. 아울러 식물플랑크톤의 성장에 영향을 미치는 제한영양염을 평가하기 위해서 현장수를 이용하여 생물검정실험을 수행하였다. 조사기간동안 규조류와 은편모조류는 대부분의 정점에서 전체 식물플랑크톤의 90% 이상을 점유하였고, 식물플랑크톤의 현존량은 마산만이 진해만 보다 현저히 높게 관찰되었다. DIN:DIP 비, pH, 투명도는 식물플랑크톤의 생물량과 유의한 양(+)의 관계를 보였다. 식물플랑크톤 군집구조를 바탕으로 Cluster 분석과 MSD 분석을 한 결과 크게 3개의 그룹으로 구분되었다. 제 1그룹은 고성과 통영을 중심으로 한 진해만 서부해역으로 은편모조류가 전체 식물플랑크톤 현존량에 50% 이상으로 우점하였다. 제 2그룹은 마산만 가장 내측해역으로 높은 생물량, 낮은 투명도, 높은 DIN:DIP 비가 관찰된 것이 특이적이였다. 제 3그룹은 진해만 동부수역에 해당되는 마산만 외측과 진해만 중앙해역으로 구분이 되었고, 이들 정점의 특성은 DSi:DIP 비가 높았고, 규조류가 우점출현하였다. 영양염 절대농도와 구성성분비에 의한 제한영양염과 생물검정실험을 통한 영양염 제한은 마산만 대부분의 정점은 P 영양염의 제한이 관찰되었고, 진해만은 N기원의 영양염제한이 식물플랑크톤의 증식에 중요한 역할을 하는 것으로 파악되었다. 동계 진해만은 규산염이 상대적으로 풍부하게 존재하였고, 이는 규조류가 우점하기 좋은 환경이라 사료된다.

• 생태와환경
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• 제37권3호통권108호
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• pp.319-331
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• 2004

본 연구는 실험적으로 조성된 인공연못(2 m ${\times}$ 2 m ${\times}$ 2 m)에서 패류의 여과 섭식이 수체 내 물질순환과 플랑크톤 군집에 미치는 영향을 평가하기 위해 이루어졌다. 실험의 초기에는 처리구와 대조구 enclosure 모두에서 남조류인 Microcystis viridis와 M. aeruginosa 등이 우점하였고, 세포밀도와 생물량의 큰 차이는 없었다. 패류 100개체 투입 이후에 처리구에서 세포밀도의 감소와 수중 내 N/P의 증가와 더불어 우점종은 Microcystis에서 Scenedesmus로 바뀌었다. 반면에, 대조구에서의 세포밀도는 증가와 더불어 Oscillatoria spp.가 우점하였다. 패류 600개체 투입 이후에는 처리구와 대조구 모두에서 Selenastrum spp.와 Cryptomonas sp.가 우점하였다. 실험 초기 대조구에서의 동물플랑크톤 밀도는 처리구에 비해 높았으나 100개체 투입 이후에는 처리구에서 높았다. 패류 600개체 투입 이후에는 처리구에서 크기가 작은 윤충류와 요각류 유생들의 밀도가 감소하였으나, Bosmina longirostris, Diacyclops thomasi와 같은 크기가 큰 동물플랑크톤의 밀도와 생물량은 대조구에 비해 높았다. 실험기간 동안 엽록소 a농도의 증가는 처리구에서 수체 내 DIP농도가, 대조구에서는 암모니아농도가 상승한 직후에 나타났다. 처리구에서 600개체 투입 전후 시기동안 대조구에서는 TSI (Chl. a-TN)과 TSI (Chl. a-TP)가 모두 증가하였으나 처리구에서는 암모니아 농도의 증가로 인하여 질소 제한에 대한 변화가 나타나지 않았다. 이러한 결과들은 패류의 여과섭식이 수체내 영양염 이용율을 변화시키고, 동물플랑크톤과의 동일한 먹이원에 대한 경쟁 혹은 직접적인 섭식을 통해 수환경에서 물질 순환과 플랑크톤 군집 변화에 중요한 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.383-392
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• 2013

본 연구는 식물성 플랑크톤의 1차 생산력에 대한 N:P ratio의 영향을 분석하기 위해 "영양염 첨가실험(NEBs)"을 실시하였다. 영양염 첨가실험(NEBs)에 의한 N:P Ratio의 영향은 대청호에서 측정된 수질데이터와 비교분석하였다. 단기 영양염 첨가실험 결과, 인 (P)을 첨가한 처리군들 (N:P Ratio=5, 15, 20, 30)에서의 1차 생산력의 반응이 대조군 (Control)과 인(P)을 첨가한 처리군 (N:P Ratio=80, $T_V$), 질소(N)를 첨가한 처리군(N:P Ratio=150, $T_{VI}$)에서보다 높았다. 또한 질소 (N)를 처리한 처리군에서는 대조군과 모든 처리군에서보다 1차 생산력의 반응이 유의하게 작았다. 영양염 첨가실험의 결과, 식물성 플랑크톤의 성장에 인이 제한영양염으로 작용하고 있었으며, 질소첨가 (Spiking N)는 식물성 플랑크톤의 성장을 억제한 것으로 사료된다. 대청호의 영양염 변이 분석 결과, 최소 N:P Ratio에서 엽록소-a의 최대농도가 나타났고, N:P Ratio는 식물성 플랑크톤의 성장에 대한 핵심 조절자로 사료되었다. 본 연구결과를 종합해 볼 때, N:P Ratio가 식물성 플랑크톤의 성장을 조절하는 핵심 인자로 작용 할 것으로 사료된다.

• 생태와환경
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• 제36권2호통권103호
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• pp.161-171
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• 2003

본 연구는 도심에 위치한 얕은 인공호수의 수질변화 특성, 제한영양염 및 퇴적물 특성을 평가하기 위해서 이루어졌다. 일감호는 연 평균 엽록소 a($77.2{\pm}36.6\;{\mu}g/l)와 TP ($66.6{\pm}20.5\;{\mu}g/l)농도 그리고 영양상태지수 (>60)모두를 토대로 할 때 매우 부영양상태였다. 결빙시기와 해빙되는 시기에 수층내 무기질소와 인의 수체내 농도가 증가하였다가 여름철에는 감소하는 계절적인 변화가 나타났다. 수체내 DIN/DIP(무게비)비율과 TSI편차분석 그리고 생물검정 (AGP)실험을 통해서 질소와 인 모두가 식물플랑크톤의 성장을 제한함이 제시되었다. TSI편차분석 결과에서는 1년 중 생물검정을 통해서도 인 제한이 예측된 바 있는 9월부터 11월에 인과 질소 모두의 식물플랑크톤 성장에 대한 제한정도가 가장 큰 것으로 나타났다. 퇴적물내 인 함량(313${\pm}$155mgP/kg)은 계절에 따른 변화를 나타났고, 인용출률은 pH9에서 0.29${\pm}$0.02Pmg $m^{-2}$ $day^{-1}$로 가장 높았다. 질소함량은 평균 4,452${\pm}$283.0 mg N/kg였으며 계절에 따른 큰 차이는 없었다. 이러한 결과들은 퇴적물이 제한영양염의 공급원으로서의 중요한 역할을 수행하며, 퇴적물내 인 함량의 계절에 따른 변화가 조류의 생물량을 조절할 수 있음을 의미한다.

• 해양환경안전학회지
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• 제12권3호
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• pp.165-170
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• 2006

육상 오염원의 영향을 적게 받는 완도 해역에서 약 10년간의 월별 수질자료를 이용하여 식물성플랑크톤의 증가에 의한 유기물의 증가에 대하여 분석하였다. 그 결과 DIN의 경우 겨울철인 2월에는 상대적으로 높은 농도인 0.138mg/L를 나타내고 있으며 여름철인 8월에는 0.052mg/L로 매우 낮은 값을 나타내고 있다. DIP의 경우도 DIN과 비슷한 경향을 나타내고 있으며 겨울철인 2월의 농도가 가장 높은 0.015 mg/1이고 여름철인 8월이 가장 낮은 값인 0.011 mg/1를 나타내고 있다. 식물성플랑크톤의 제한영양염을 알아보기 위하여 Redfield ratio(N:P=16:1)를 이용하여 제한영양염을 평가하여 보면 완도해역은 질소가 제한 영양염으로 나타나고 있다. 가장 제한이 되고 있는 계절은 여름으로 N/P의 비가 10.5로 나타났다 Chl.-a는 겨울철인 2월에 비해 봄과 여름인 5월과 8월에 79%, 97%가 증가하는 것으로 나타났다. 유기물의 농도는 COD로 나타내었으며 2월에는 0.84 mg/1로서 가장 낮은 값을 나타내었으며 8월인 여름철에 가장 높은 1.10 mg/1를 나타내었다. 영양염과 Chl.-a의 상관관계는 DIN과의 상관에서 $r^2$M가 0.93, DIP과의 상관에서 $r^2$M가 0.89로 매우 높게 나타났다. 이와 같은 결과는 식물성플랑크톤의 증식이 영양염의 감소에 주요 원인이라고 할 수 있다. 또한 Chl.-a와 COD의 회귀분석에서 상관계수 $r^2$M가 0.78로서 상관관계가 있는 것으로 나타났으며 회귀식을 이용하여 분석한 결과 유기물의 생산량은 겨울철에는 17%, 여름철에는 37%가 증가하는 것으로 나타났다. 위의 결과를 종합하면 완도의 해역에서 수온이 증가하는 여름철에 용존성 영양염의 농도는 감소하고 있으나 식물성플랑크톤의 지표가 되는 Chl.-a와 유기물의 지표가 되는 COD는 증가하는 것으로 나타났다. 또한 이들을 회귀분석을 통하여 분석한 결과 상관성이 매우 높은 것으로 나타났다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.34-42
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• 2016

본 연구는 USCG Phase-II 형식승인에 대비하여 여름철 메소코즘에서 영양염 첨가(+N, +P, +NP)에 따른 식물플랑크톤의 대량 배양 가능성의 검토와 더불어, 영양염 조성의 차이에 따른 자연 식물플랑크톤 군집의 반응과 시간경과에 따른 종천이 양상을 파악하였다. 메소코즘에서 식물플랑크톤은 영양염 첨가후 곧바로 반응하여 1-3일 이내 최고 개체수 밀도에 도달하였다. +NP 실험군($N:30{\mu}M$, $P:3{\mu}M$)에서 식물플랑크톤 군집의 성장율은 $2.47d^{-1}$로 현저하게 높게 나타났고, +N실험군($N:30{\mu}M$)에서도 1.98 d-1로 나타났다. 반면, +P실험군($P:3{\mu}M$)에서는 대조군과 유사한 성장율을 보여, 영양염 첨가 효과가 명확하지 않았다. 특히, 식물플랑크톤 개체수 밀도 또한 +NP실험군에서 대조군 보다 약 50배 높게 나타나, 선박평형수의 형식승인 시험용 시료를 확보하는 대량 배양가능성을 시사할 수 있었다. 식물플랑크톤의 군집조성은 자연 상태에서 우점한 Pseudo-nitzchia spp. 종이 영양염첨가와 더불어 압도적으로 우점하였고, 실험시간의 경과와 함께 영양염 고갈로 인하여 총 식물플랑크톤이 급격하게 감소하였다. 결과적으로 USCG Phase-II 형식승인에 대비하여 시험수로 활용하기 위한 자연생물 대량배양의 최적 영양염(질산염: $30{\mu}M$과 인산염: $3{\mu}M$)과 수확시기(하계기준 실험3일 후)를 제시할 수 있었고, 이와 같은 과학적 근거는 선박평형수 처리장치를 개발하는 산업계에 크게 도움이 될 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제10권2호
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• pp.155-162
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• 1982

당밀로부터 ethanol을 생산하기 위한 균체순환식 연속발효를 실시하였다. 균주는 Saccharomyces uvarum ATCC 26602를 사용 하였으며 발효온도는 35$^{\circ}C$였다. 발효중 ethanol에 의한 저해를 줄이기 위하여 이단계발효를 시행하였는데, 첫번째 단계에서 공기는 0.12vvm으로 공급하였고 두번째 단계에서는 혐기적상태로 발효를 진행하였다. 당농도를 14%로 희석했을 때 다른 무기물을 추가하지 않아도 ethanol 발효가 진행되었으며 단지 균체증식이 목적일 때는 phosphorus 첨가가 필요하였다. 균체순환식 연속발효로 14%의 당을 함유한 당밀희석액을 발효시키는데 14.5 시간이 소요되었다. 이때의 최종 ethanol 농도는 8.4~9.0%(v/v)로서 ethanol 생산비율은 이론식의 88.1~94.4% 이었다.

• 한국대기환경학회지
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• 제14권6호
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• pp.599-606
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• 1998

Removal of toluene vapor from airstreams was studied in a biological reactor known as a biofilter. The biofilter was packed porous ceramic inoculated with thickened activated sludge (MLVSS 17,683 mg/L). The lab-scale biofilter was operated for 42 days under various experimental conditions including inlet toluene concentrations and flow rates of the contaminated air streams. Removal efficiency reached up 96.6% after 4 days from start up. Nutrient limitation was proposed as a reason for the decrease in biofilter performence. Biofilter performance decreased substantially, coincident with the buildup of back pressure due to accumulation of excess VSS within the medium bed. Practically, the bed needs to be backwashed when the overall pressure drop is greater than 460.6 Pa at SV (Space Velocity) 100 h-1. Periodic backwashing of the biofilter was necessary for removing excess biomass and attaining stable long -term high removal efficiency The removal efficiency of toluene in the biofilter decreased as the gas velocity and toluene concentration in the inlet gas increased. The maximum elimination capacity of ceramic biofilter could reach up to 444.85 g/m3. hr. When the loading of toluene exceed this critical value, substrate inhibition occurred.