• 한국환경과학회:학술대회논문집
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• 한국환경과학회 2002년도 봄 학술발표대회 발표논문집
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• pp.450-451
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• 2002

미래산업의 중요한 자원인 광합성세균(purple non-sulfur photosynthetic bacteria)은 해양에 대한 연구정도가 미비하기 때문에 이 연구를 수행하였다. 현재 총 47개의 mud 시료중에서 15개의 광합성세균으로 추정되는 strain을 분리하였다. 이후의 실험은 RAPD PCR을 이용하여 중복되는 strain의 유무를 확인하고, 165 rDNA의 염기분석을 통하여 분류학적인 위치를 연구할 계획이다.

• Environmental Engineering Research
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• 제19권3호
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• pp.293-298
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• 2014

An anaerobic photosynthetic treatment process utilizing purple non-sulfur photosynthetic bacteria (PNSB) was applied to the recovery of organic carbon from food processing wastewater. PNSB cells, by-product from the treatment, have high nutrition such as proteins and vitamins which are a good alternative for fish feed. Effects of light source on performance of anaerobic photosynthetic process were investigated in this study. Two bench-scale photo-bioreactors were lighted with infrared light emitting diodes (LEDs) and tungsten lamps covered with infrared transmitting filter, respectively, aiming to supply infrared light for photosynthetic bacteria growth. The photo-bioreactors were operated to treat noodle-processing wastewater for 323 days. Hydraulic retention time (HRT) was set as 6 days. Organic removals in the photo-bioreactor lighted with infrared LEDs (91%-95%) was found higher than those in photo-bioreactor with tungsten lamps with filter (79%-83%). Biomass production in a 150 L bench-scale photo-bioreactor was comparable to a 8 L small-scale photo-bioreactor in previous study, due to improvement of light supply efficiency. Application of infrared LEDs could achieve higher treatment performance with advantages in energy efficiency and wavelength specifity.

• 한국식품영양학회지
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• 제10권4호
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• pp.549-552
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• 1997

혐기성 광조건의 낮은 농도의 NH4+ 존재하에서 포도당으로부터 많은 양의 수소를 생성하는 홍색 비유황 광합성 세균을 수계혐기층으로부터 분리하였다. 이 세균은 형태적, 배양적, 생리적 특성에 따라 Rhodobacter sphaeroides KS 56으로 동정되었다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제30권2호
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• pp.189-197
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• 2002

한국의 경기도 일대의 하천으로부터 광합성 박테리아 29균주를 분리하였다. 분리균주들은 Rhodopseudomonas blastica, Rhodocyclus gelationsus, Rhodocyclus tenuis, Rhodopseudomonas rutila로 동정되었다. 분리 동정된 광합성 박테리아들을 이용한 하수내 영양 염류 제거효율을 높이기 위한 고도처리 시스템을 연구하였다. 광합성 세균을 이용한 고도처리 시스템을 이용하여 합성폐수의 유기물 제거율 97∼99％, T-N 제거율 85∼97％, T-P 제거율 68∼99％을 얻을 수 있었다. 또한, 실폐수의 경우 유기물 제거율 96∼99％, T-N제거율 65∼95％, 및 T-P 제거율 63∼99％의 높은 폐수처리율을 얻을 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제29권2호
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• pp.130-135
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• 1991

Trimorphomyces papilionaceus dikaryon 으로부터 자영적인 돌연변이에 의해 분리한 이배체를 대상으로 생장속도, U. V. 광 조사 후의 생존율, U. V. 분광광도계와 Hoechst 33258 핵염색에 의한 DNA 함량등을 monokaryon 및 dikaryon 과 비교하여 결정하였다. 이배체는 dikaryon 핵의 DNA 양과 비슷하였고 monokaryon 핵의 DNA 양의 2배 정도가 되었다. Glyoxalase II 의 band 양상에서 monokayon은 한 개의 isozyme band 만을 보인 반면, 이배체와 dikaryon은 같은 위치에서 두개의 isozyme band 가 관찰되었다. 이원전개한 전기영동실험에서 dikaryon 특이 단백질은 분자량이 66.000 보다 컸으며 분자량 24,000-29,000 사이에서 이배체 특이 단백질이 존재한다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제16권4호
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• pp.315-323
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• 2005

The integrated or the two-stage (dark anaerobic and photosynthetic) fermentation processes were compared for the hydrogen production using purple non-sulfur photosynthetic bacteria, Rhodopseudomonas palustris P4. Cell growth, pH changes and organic acids and bacteriochlorophyll contents were monitored during the processes. Culture broth of Rps. palustris P4 exhibited dark-red during the photosynthetic culture condition, while yellow under the anaerobic condition without light. Rps. palustris P4 grown at the photosynthetic condition evolved 0.38 and 1.33 ml $H_2$/mg-dcw during the dark and the light fermentation, respectively, which were totally 1.71 ml $H_2$/mg-dcw at the two-stage fermentation. The rate of hydrogen production using Rps. palustris P4 grown under the dark anaerobic condition was 2.76 ml $H_2$/mg-dcw which consisted of 0.46 and 2.30 ml $H_2$/mg-dcw from the dark and the photosynthetic fermentation processes, respectively. Rps. palustris P4 grown under dark anaerobic conditions produced $H_2$ 1.6 times higher than that of grown under the photosynthetic condition. However, total fermentation period of the former was 1.5 times slower than that of the latter, because the induced time of hydrogen production during the photosynthetic fermentation was 96 and 24 hours when the seed culture was the dark anaerobic and photosynthetic, respectively. The integrated fermentation process by Rps. palustris P4 produced 0.52 ml $H_2$/mg-dcw(1.01 mol $H_2$/mol glucose), which was 20% of the two-stage fermentation.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제21권1호
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• pp.12-18
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• 2010

Photobiological hydrogen production using Rhodobacter sphaeroides KD131 was studied on the effect of light intensities and nitrogen sources. Media containing malate and glutamate were shown higher hydrogen production rate than that containing succinate and $(NH_4)_2SO_4$ at the $110\;W/m^2$ illumination by halogen lamp at $30^{\circ}C$. Media lacking glutamate as the nitrogen source exhibited higher hydrogen production than that containing glutamate. Initial cell concentration was optimized to 1.0 at the absorbance of 660 nm. Hydrogen production was increased by increasing the light intensity from 0 to $216\;W/m^2$ but the increasing rate declined over $108\;W/m^2$.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권2호
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• pp.166-174
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• 2004

Purple non-sulfur bacteria, Rhodobacter sphaeroides KD131 grew to reach the maximum cell concentration in 45 hrs of incubation in the synthetic media containing (NH4)2SO4, L-aspartic acid and succinic acid as the carbon and nitrogen sources, respectively, at 30oC under 8 klux irradiance using halogen lamp. The strain produced hydrogen from the middle of the logarithmic growth phase and continued until the cell growth leveled out. The strain grew and produced hydrogen under the irradiance of 3-30 klux, but cell growth was inhibited over 100 klux. In addition, anaerobic/light culture condition was better than the aerobic/dark on the hydrogen production. Among various photo-bioreactors examined, the flat-vertical reactor manufactured using clear acrylic plastic material showed the best hydrogen production rate at the given culture condition.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제13권1호
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• pp.52-64
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• 2002

유기성 폐기물을 이용하여 생물학적 수소생산 통합화 시스템 연구를 수행하였다. 통합화 시스템은 유기성폐기물의 전처리, 2단계 혐기발효 및 광합성 배양으로 구성된 생물학적 수소생산 공정, 초임계수 가스화 공정, 생산된 가스의 저장, 분리 및 연료전지를 이용한 전력 생산으로 구성되었다. 실험에 사용된 유기성 폐자원은 식품공장 폐수, 과일폐기물, 하수슬러지이며, 전처리는 폐기물에 따라 열처리 및 물리적 처리를 하였으며, 전처리된 시료는 생물학적 수소생산 공정에 직접 적용되었다. Clostridium butyricum 및 메탄 생성조에서 발생하는 하수슬러지중의 미생물 복합체는 수소생산 혐기 발효공정에 사용되었으며, 광합성 수소생산 미생물인 홍색 비유황 세균은 광합성 배양에 사용되었다. 생물학적 공정에서 발생하는 미생물 슬러지는 초임계수 가스화 공정으로 수소를 발생하였으며, 슬러지 중의 COD를 저하시켰다. 생물학적 공정 및 초임계수 가스화 공정에서 발생하는 수소는 가스탱크에 가입상태로 저장한 후, 95%순도로 분리하였으며, 정제된 수소는 연료전지에 연결하여 전력 생산을 하였다.