• ALGAE
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• 제18권4호
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• pp.281-288
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• 2003

To study the environmental features causing a bloom of the novel dinoflagellate Heterocapsa circularisquama (Dinophyceae), hydrographic and chemical aspects were measured in the Uranouchi Bay, Kochi Prefecture, Japan, from January to December, 1997. The cell density of H. circularisquama increased rapidly in early October, and dropped sharply in mid-October. Growth rate of H, circularisquama during bloom period appeared 1.50 division day$^{-1}$ under high water temperature (25$^{\circ}C$) and salinity (32 psu) conditions. Althought the result from hydrographic aspect indicated good condition for their growth, dissolved inorganic phosphorus (DIP) concentration in surface layer before bloom formation was less than 0.70uM, which is lower than their half saturation constant(Ks). Dissolved inorganic nitrogen(DIN): DIP ratio was > 30, indicating potential P-limitation. However, before bloom formation period of H. circularisquama, DIP concentrations were high in bottom layer (> 4.0 uM). Some studies reported that H. circularisquama had the ability to migrate vertically and to utilize dissolved organic phosphorus (DOP). Thus, DIP in bottom layer might have been utilized by H. circularisquama for their growth.DOP might have weakly affected their growth because of low reactive DOP concentrations owing to low DOP concentration (ca. 0.39 uM). Thus, if nutrient condition of bottom layer in Uranuchi Bay is not improved, the outbreaks of H. circularisquama red tides may became an annual feature.

• Asian Journal of Atmospheric Environment
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• 제12권1호
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• pp.1-16
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• 2018

Ground-level ozone ($O_3$) can be a menace for vegetation, especially in Asia where $O_3$ levels have been dramatically increased over the past decades. To ensure food security and maintain forest ecosystem services, such as nutrient cycling, carbon sequestration and functional diversity of soil biota, in the over-populated Asia, environmental standards are needed. To set proper standards, dose-response relationships should be established from which critical levels are derived. The predictor of the response in the dose-response relationship is an $O_3$ metric that indicates the dose level to which the plant has been exposed. This study aimed to review the relevant scientific literature and summarize the $O_3$ metrics used worldwide to provide insights for Asia. A variety of $O_3$ metrics have been used, for which we discuss their strengths and weaknesses. The most widely used metrics are based only on $O_3$ levels. Such metrics have been adopted by several regulatory agencies in the global. However, they are biologically irrelevant because they ignore the plant physiological capacity. Adopting AOT40 ($O_3$ mixing ratios Accumulated Over the Threshold of $40nmol\;mol^{-1}$) as the default index for setting critical levels in Asia would be a poor policy with severe consequences at national and Pan-Asian level. Asian studies should focus on flux-based $O_3$ metrics to provide relevant bases for developing proper standards. However, given the technical requirements in calculating flux-based $O_3$ metrics, which can be an important limitation in developing countries, no-threshold cumulative exposure indices like AOT0 should always accompany flux-based indices.

• ALGAE
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• 제23권4호
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• pp.277-288
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• 2008

The relationship between nutrients and phytoplankton dynamics was investigated daily from 12 April to 22 July 2003 in Sagami Bay, Japan. According to multidimensional scaling (MDS) and cluster analysis, phytoplankton community was divided into four distinct groups. The first group was consisted of centric diatom species, such as Guinardia spp., Detonula spp., Letocylindrus danicus, Skeletonema costatum, Eucampia zodiacus and Chaetoceros spp.. The second and third clusters comprised mainly diatoms and dinoflagellates, respectively. The other cluster was restricted to the samples collected during the last sampling period when the rainfall and river discharge was frequently recorded. Canonical correspondence analysis (CCA) was applied to analyze four groups respectively, which focused on the effects of nutrients concentration and ratio on phytoplankton variations. Based on CCA analysis, most species of centric diatom were negatively correlated with DSi concentrations and Si/N ratio. Nutrients were strongly limited phytoplankton growth during the summer when the rainfall was not observed, whereas river discharge by rainfall and counterclockwise coastal currents (although the surface circulation pattern is often altered by Kuroshio Current, the counterclockwise coastal currents are generally dominant) has brought phytoplankton population accumulation and triggered the micoalgae growth in western part of the bay. Phosphorous (P) was strongly limited after significantly increases in the phytoplankton abundances. However, silicate (Si) was not a major limiting factor for phytoplankton production, since Si/DIN and Si/P ratio did not create any potential stoichiometric limitation. This indicates that high Si availability contributes favorably to the maintenance of diatom ecosystems in Sagami Bay.

• KSBB Journal
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• 제16권4호
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• pp.415-419
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• 2001

Bacillus subtilis WB700에서 P43 프로모터를 사용하여 staphylokinase를 생산하기 위하여 배지 최적화 및 회분식 배양과 유가식 배양 두가지 시스템을 비교하였다. 여러 가지 질소윈 중에서는 tryptone이 가장 좋은 질소원 이었으며, MSR 배지를 사용한 경우 tryptone 15 g/L일 경우에 최적조건임을 알아내었다. MSR 배지에시 포도당을 제한 기질로 사용할 경우는 5 g/L일 때가 SAK의 발현에 최적 조건이었다. MSR 배지를 기본으로 이용하여 포도당 공급을 조절함으로서 발효조 내의 DO를 30%로 유지한 결과 오히려 MSR 배지를 이용하여 회분식 발효를 한 경우보다 좋지 못한 결과를 얻었으며, 이는 B. subtilis 숙주의 영양요구적 특이성과 P43 promoter의 stress 발생시 주 발현되는 특성 등에 기인한 것이라고 사료된다. MSR 배지를 이용하여 회분식 발효를 하였을 때 SAK 활성은 2880 unit이었고, 이때 배지 내로 분비된 SAK 농도는 455 mg/L이었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제41권9호
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• pp.1132-1140
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• 2016

전 세계적으로 농업분야가 많이 줄어들고 있는 반면에, IT농업과 미래 먹거리에 대한 관심이 높아지고 있으며, ICT 기반 미래 농업 활성화를 위해 다양한 연구가 진행 중에 있다. 본 논문에서는 양액재배를 위해 온습도, pH(hydrogen ion), EC(Electric Conductivity) 등 생육환경을 모니터링 하는 동시에 최적의 환경을 유지하도록 LED, 쿨링팬 제어가 가능한 시스템을 제안한다. 생육환경 모니터링 및 제어를 위해 아두이노(Arduino) 하드웨어와 자바(Java) 소프트웨어를 이용하였으며, Wi-Fi 공유기를 활용해 소켓통신을 하고 데이터베이스 및 웹서버 인터페이스를 통해 여러 환경에서 식물을 쉽게 관리할 수 있다. 더욱이, 장소 및 시간에 구애 받지 않고 LED를 활용한 재배로 병해충이 생기지 않는 환경에서 지속적인 관리가 가능하여 단순 양액재배보다 빠르게 재배할 수 있는 장점이 있다. 더 나아가, ICT 미래 농업 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 공업화학
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• 제16권2호
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• pp.217-225
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• 2005

H사의 유로변경식 고도하수처리 공법의 제어 변수가 DO와 수온 등으로 한정되어 있어 효율성의 만족도를 충족시켜주지 못하는 현재의 상황을 개선하고자 세 가지 개선방향을 설정하여 Simulation을 통한 Operation Data의 분석 및 장치구성과 실험을 통한 최적제어 Logic을 연구하여 이를 다시 S하수처리장에 설치 적용한 결과이다. 본 실험을 통해서 수온과 유량에 근간한 Operation Mode 변경의 최적화와 이를 통한 동력비 절감을 이루었고 암모니아성 질소의 농도에 따른 Operation Mode의 변경에서 일반 Normal Mode와 병행하여 Save Mode를 새로 적용하여 동력비 절감을 이루었다. 또한 DO 값을 송풍량과 수중폭기기의 교반속도에 의해 비례제어하고 유출수의 암모니아 농도에 따라 DO 값을 제어하여 안정적인 질산화를 이루었다. 이러한 결과는 공정효율의 극대화와 운영 및 유지관리비의 절감을 이루었다.

• 한국환경농학회지
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• 제38권1호
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• pp.10-16
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• 2019

BACKGROUND: Coal ashes generated from thermal power plants have been known as beneficial materials for agricultural use because of their nutrient elements. However, there is limitation to recycle them due to their alkalinity. The objective of this study was to evaluate the effectiveness or safety of the coal ashes for their heavy metals on agricultural recycling when adjusted to pH of 5 with sulfuric acid. METHODS AND RESULTS: Concentration of hydrogen which is needed to adjust pH of coal ash was estimated by using a buffering curve and then the amount of sulfuric acid was changed by the estimation before incubation. Each of fly ash (FA) and bottom ash (BA) was collected from both thermal plants of Yeongdong (YD) and Yeongheung (YH). The pH values of coal ashes increased to 4.76 (from 4.34) after incubation with sulfuric acid for 56 days, closer to the targeted pH. Coal ashes also increased the contents of available phosphorus by 2-fold (165 mg/kg) and 11-fold (1,137 mg/kg) for YDBA and YDFA, respectively, compared to the control. CONCLUSION: The utilization of coal ash with its acidity regulation would be very beneficial to agriculture sector and further suggest promising environmental safety against heavy metals.

• 대한환경공학회지
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• 제35권8호
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• pp.554-563
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• 2013

본 연구의 목적은 보 인접 퇴적물을 대상으로 영양염류의 용출 가능성을 평가함에 있다. 이를 위해 현장 퇴적물을 채취하여 퇴적물 기본 특성(입도, 함수율, 완전연소가능량, TOC, TP, SRP, TN, 존재형태별 인)을 측정하였고, 반연속식 용출조를 운영하여 호기 혐기 조건 하에서 영양염류 용출량을 산정하였다. 퇴적물의 토성은 전 지점에서 Sand를 보였다. 퇴적물의 SRP 농도는 전체적으로 호기보다 혐기에서 용출 후 SRP 함량이 낮게 나타나 혐기에서 상대적으로 활발한 용출이 일어났음을 알 수 있었다. TP 용출의 경우 강천보 상류 혐기조건에서 1.26 $mg/m^2{\cdot}day$로, $PO_4$-P 역시 강천보 상류 혐기조건에서 0.25 $mg/m^2{\cdot}day$로 최대 용출을 보였다. $PO_4$-P 용출율은 초기 2~3일까지 급격하게, TP는 18일까지 지속적으로 증가하였고 전반적으로 증가 경향을 보이는 7~8일 범위 내에서 산정한 $PO_4$-P 용출율은 퇴적물 내 초기 SRP 농도와 $R^2$=0.8502의 값을 보여 높은 상관성을 보였다. 질소 계열 중 $NO_3$-N의 용출율은 -5.7~-3.08 $mg/m^2{\cdot}day$로 일관된 감소 경향을 보였지만 유기물 분해산물인 $NH_3$-N는 0.57~2.41 $mg/m^2{\cdot}day$의 용출율을 보였다. TN의 상당량은 유기 질소 성분으로 추정되며 이는 비점오염원을 거쳐 유입되는 지류의 영향이라고 여겨진다. 본 연구를 통해 측정된 결과는 퇴적된 지 1년 미만의 퇴적물을 대상으로 했기 때문에 연구 결과를 일반화시키기에 한계점이 있다. 따라서, 보에 의한 퇴적물의 축적이 수질에 미치는 영향을 보다 명확하게 파악하기 위해서는 퇴적물 내 쌓이는 영양염류를 지속적으로 모니터링 할 필요성이 있다.

• 생태와환경
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• 제42권1호
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• pp.9-18
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• 2009

본 연구에서는 우리나라의 주요한 철새도래지인 주남 저수지를 대상으로 1998년부터 2007년까지 10년간의 계절적 수질특성 분석 및 연별변이 특성, 강우분포에 따른 영양염류(N, P)의 부하특성 및 경험적 모델(Empirical model)을 이용한 부영양화 변수 간의 역동적 관계를 분석하였다. 수체내의 COD의 평균농도는 $7.8\;mg\;L^{-1}$이었고, TN 및 TP의 영양염류 농도는 각각 $1.4\;mg\;L^{-1}$, $83{\mu}g\;L^{-1}$로서 부영양-과영양 상태로 나타났다. 주남저수지의 월별 COD는 전기전도도(r=0.669, p<0.001)와 높은 상관관계를 보여 하절기 강우는 이온희석현상을 야기시키고 이는 수질향상에 기여하는 것으로 나타났다. TN 및 TP의 One-way ANOVA 분석 결과에 따르면, 철새 도래의 전 후에는 유의한 차이(F=$5.2{\sim}12.9$, p<0.05)를 보였다. 즉, 이는 철새 도래 전에 오히려 더 영영염류가 높은 것으로 나타나 철새도래에 의한 영양염류의 증가효과는 없는 것으로 나타났다. 또한, $NO_{3^-}N$ 및 $NH_{3^-}$의 Oneway ANOVA 분석 결과는 철새 도래 전 후에 유의한 차이(F=$0.37{\sim}0.48$, p>0.05)가 없는 것으로 나타났다. 부영양화에 관계된 변수를 이용한 경험적 모델(Empirical model)의 1차 회귀분석 결과에 따르면, 조류생체량은(CHL)은 TN ($R^2$=0.143, p<0.001, n=119) 및 TP ($R^2$=0.192, p<0.001, n=119)와 통계적으로 유의한 상관성을 보여 CHL의 증감에 영양염류가 영향을 미치나 그 효과는 미미한 것으로 나타났다. 이를 위해 영양상태 지수 변이성(Trophic State Index Deviation, TSID) 테스트에 따르면, "TSI (CHL)-TSI (SD)" 및 "TSI (CHL)-TSI (TP)"값은 전체 관측치 중 70% 이상이 음수값으로 나타나 CHL은 영양염류에 의한 제한보다는 무기성 부유물(Inorganic solids)에 의한 광제한 효과로 나타났다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제40권3호
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• pp.232-237
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• 1997

인산 결핍이 질소고정식물체의 Ureide 농도 및 분배에 미치는 영향을 살펴보고자 Bradyrhizobium japonicum MN 110을 접종한 대두 식물체를 1.0 mM-P(대조구) 및 0.05 mM-P(결핍구)를 함유한 무질소 영양액을 처리, 재배하여 이식 28, 35,42, 49일 후 수확하였다. 3주의 실험기간중 건물량은 대조구의 경우 8.9배, 결점구의 경우 2.7배 증가하였다. 인산 결핍구에서 식물체의 전질소 및 인산의 함량은 이식 후 28일에 각각 80%,40%,49일에 각각 93%, 84% 감소하였으며 뿌리 및 근류보다 잎과 줄기의 질소 농도가 크게 감소하였다. 인산 결핍은 잎과 줄기의 수용태 및 ureide태 질소 농도를 감소시켰으나 뿌리의 경우 영향을 받지 않았으며 인산결점구의 경우 전체 수용태 및 ureide태 질소의 함량중 뿌리 함유량 비율이 대조구에 비하여 증가하였다. 이러한 결과는 인산 결핍이 근류의 질소고정뿐만 아니라 고정질소의 상향 이동도 저해함을 나타낸다.