• 상하수도학회지
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• 제27권1호
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• pp.69-76
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• 2013

Specific growth rate and removal rate of nitrogen and phosphorus of Chlorella sorokiniana, Chlorella vulgaris, Senedesmus dimorphus those are able to metabolite mixotrophically and have high nitrogen and phosphorus removal capacity were examined. Based on the results, one microalgae was selected and conducted experiments to identify the operating factors such as pH and aeration rate. The specific growth rate and phosphorus removal rate of C. sorokiniana significantly presented as $0.29day^{-1}$ and 1.65 mg-P/L/day, while the nitrogen removal rate was high as 12.7 mg-N/L with C. vulgaris. C. sorokiniana was chosen for appropriate microalgae to applying for wastewater treatment system and was cultured in pH ranged 3 to 11. High specific growth rate and removal rate of nitrogen and phosphorus were shown at pH 7 as $0.71day^{-1}$, 7.61 mg-N/L/day, and 1.24 mg-P/L/day, respectively. The specific growth rate examined with aeration rate between 0 and 2 vvm (vol/vol-min) highly presented as $1.2day^{-1}$ with 1.5 ~ 2 vvm, while the nitrogen removal rate was elevated with 0.5 vvm as 9.43 mg-N/L/day.

• 한국수산과학회지
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• 제35권5호
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• pp.534-541
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• 2002

살충제, 살균제 그리고 antifouling 약품 등으로써의 triorganotin의 사용은 지난 30년간 놀라울 정도로 증가해왔다. 이 보고에서는 미세조류 Skeletonema costatum의 성장에 미치는 여러 triorganotin (TBTO, TBTF, CTPT, TBTCI)들의 급성 및 만성 독성효과를 조사하기 위하여, 단기 및 장기 독성실험을 각각 수행하였다. 단기 독성실험에서, 여러 triorganotin들의 S. costatum에 대한 성장저해 효과는 처리농도에 비례하여 증가하였으며, 이 성장저해는 시간 경과에 따라 회복되었다. 그러나 여러 triorganotin의 독성의 성장저해 효과가 접종한 S. costatum의 세포밀도에 따라 다름을 보였다. 접종 세포농도가 높을수록 triorganotin의 독성효과는 감소하였다. 이러한 결과는 triorganotin의 S. costatum에 의한 분해에 의한 것이라고 판단된다. 장기 독성실험에서는 단기 독성실험에서와는 달리 1 $\mu$g/L의 triorganotin의 농도에서도 S. costatum이 사멸하였다. 이러한 사실은 낮은 밀도의 식물성 플랑크톤이 존재하는 해수에서 지속적으로 존재하는 triorganotin의 독성은 훨씬 더 강하게 나타날 수 있음을 보여준다.

• 상하수도학회지
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• 제35권1호
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• pp.63-69
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• 2021

Microalgae are primary producers of aquatic ecosystems, securing biodiversity and health of the ecosystem and contributing to reducing the impact of climate change through carbon dioxide fixation. Also, they are useful biomass that can be used as biological resources for producing valuable industrial products. However, harvesting process, which is the separation of microalgal biomass from mixed liquor, is an important bottleneck in use of valorization of microalgae as a bioresource accounting for 20 to 30% of the total production cost. This study investigates the applicability of sewage sludge-derived extracellular polymeric substance (EPS) as bioflucculant for harvesting microalgae. We compared the flocculation characteristics of microalgae using EPSs extracted from sewage sludge by three methods. The flocculation efficiency of microalgae is closely related to the carbohydrate and protein concentrations of EPS. Heat-extracted EPS contains the highest carbohydrate and protein concentrations and can be a best-suited bioflocculant for microalgae recovery with 87.2% flocculation efficiency. Injection of bioflocculant improved the flocculation efficiency of all three different algal strains, Chlorella Vulgaris, Chlamydomonas Asymmetrica, Scenedesmus sp., however the improvement was more significant when it was used for flocculation of Chlamydomonas Asymmetrica with flagella.

• 한국패류학회지
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• 제25권2호
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• pp.105-112
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• 2009

키조개 양식은 근래에는 오염과 자연산 모패의 남획 등으로 점차 자원량이 감소하고 있어 이들의 양식의 필요성이 커지고 있다. 본 연구에서는 키조개의 성성숙 조절기구를 규명하기 위하여 미세조류 종류에 따른 키조개의 비만도와 생식소 및 유생의 발달단계를 비교 분석하였다. 또한 이를 바탕으로 키조개 모패로부터 인공종묘생산을 시도하였다. 키조개의 비만도를 살펴보면 어미의 연체부 지수는 사육초기에는 변화가 없었으나, 5월 중순부터 전 실험구가 먹이생물을 매우 활발히 섭취하는 경향이 있었고, 실험 종료 시에는 연체부 지수가 급격히 증가하는 경향이 있었으며, 각부 용적지수도 유사한 경향을 나타냈다. 이러한 키조개 생식소의 성숙 발달단계는 비 활성기, 초기 활성기, 후기 활성기, 완숙기, 방출 및 퇴화기의 5 단계로 구분할 수 있는데, 시험 개시일은 후기활성기로 판단되며, 시험 종료시에는 전 시험구가 완숙기와 방출기에 도달하였다. 본 연구에서는 미세조류 3 종, Chlorella ellipsoidea, Tetraselmis tetrathele, Pheasant ylum tricornutum과 키조개 성성숙의 상관관계에 대해 조사해본 결과, 키조개 암, 수 모두 Tet. 실험구에서 조직학적으로 빠른 성숙을 나타냈으며, 성성숙 유도율과 생존율 또한 Tet. 실험구에서 높은 수준을 나타냈다. 따라서 Tetraselmis tetrathele가 키조개 어미사육에서 매우 유용한 먹이생물로 판단되었다. 자연 상태의 키조개 어미로는 인공종묘생산을 기대하기는 어려운 것으로 판단되었으나, 성숙실험한 키조개 어미로부터는 5 회의 채란기간 중 반응이 있었고, D형 유생이 정상적으로 발달된 것으로 나타나 키조개는 실내 인공성숙관리에 의해 채란하는 것이 유용한 것으로 판단된다. 키조개 유생을 사육한 결과, I. galbana, Chaetoceros sp., P. lutheri 및 혼합구 전 실험구에서 실험 시작 3-5일 사이에 생존율이 매우 낮아 미세조류 종류에 따른 유의한 결과를 얻을 수 없었다. 따라서 본 연구에서는 키조개 어미 인공사육관리에 의한 인공종묘생산의 가능성을 제시하였으며, 앞으로 키조개 인공종묘 생산기술을 개발하기 위하여, 유생사육 및 치패 생산에 관한 연구가 더욱 요구된다 할 수 있다.

• 생명과학회지
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• 제27권7호
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• pp.754-759
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• 2017

100 l scale 미세조류 배양 시스템은 LED 광을 기반으로 자체 제작하였으며 Nannochloropsis oculata를 f/2 medium에서 광도($100{\mu}mol/m^2/s$), 배양온도($20^{\circ}C{\pm}1^{\circ}C$), LD cycle (12 hr)으로 배양하였다. 그 결과 LED blue (475 nm)에서 $100{\mu}mol/m^2/s$의 광도, 24 mg/l의 nitrate 농도에서 100 l 대량배양 결과 최대 biomass인 1.07 g/l를 배양하였다. 이렇게 배양된 미세조류에서 유용물질을 추출의 위한 추출방법을 확보하고 나아가 산물의 추출, 농축 및 건조공정 기술을 최적화하고자 하였다. 추출은 물리적인 방법인 sonicator, homogenizer를 이용한 파쇄법과 화학적인 방법인 0.5M HCl 파쇄법을 이용한 결과 chlorophyll a, chlorophyll b, carotenoid 함량은 물리적인 파쇄법인 sonicator를 이용 시 1.6, 0.5, 0.3 mg/g cell, homogenizer 이용 시 1.0, 0.6, 0.2 mg/g cell로 측정되었다. 0.5M HCl의 화학적 파쇄법 이용 시 chlorophyll a, chlorophyll b 함량은 0.9, 0.8 mg/g cell으로 측정되었다. 파쇄시간당 추출되는 영양물질이 가장 높은 시간은 15 min 파쇄 시 3.6 mg/g cell로 측정되었으며 acetone, methanol, ethanol의 3가지 용매 중 acetone이 3.6 mg/g cell로 효과적이 용매로 측정되었다. 농축은 2종류의 연속원심분리장비(tubular type, disk type), 마이크로필터, 필터프레스 4종 장비를 이용하여 시험한 결과 마이크로필터, disk type 연속원심분리기, Tubular type 연속원심분리기의 경우 16.0, 1.1, 0.5 g/l의 순으로 시간당 수율을 확인하였다. 건조공정 최적화를 위하여 열풍건조기, 진공건조기, 분무건조기, 동결건조기 등의 4종 시생산설비를 이용해 미세조류의 시간당 회수율 분무건조기는 Dextrin 0.5 kg이 첨가되면 회수율이 80%이지만 순도가 떨어졌고 동결건조기 회수율은 60%로 측정되었다.

• 한국수산과학회지
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• 제34권3호
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• pp.260-267
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• 2001

해양 미세조류는 해양의 기초생산은 물론 1차 대사산물인 단백질, 지질 및 당질 뿐만 아니라 2차 대사산물인 생리활성물질을 생산하고 있으며, 또한 그 종류도 매우 다양하다. 이러한 해양 미세조류의 효율적인 이용을 목적으로 비교적 성장이 빠르고 배양이 쉬운 녹조식물문 중 녹조강에 속하는 N. oculafa와 황갈편조식물문 중 규조강에 속하는 P. tricornutum을 선정하여 생화학적 성분 및 항산화성을 검토하였다. N. oculata와 P. tricornutum의 단백질, 지방, 탄수화물의 함량은 각각 $54.91\%,\;11.29\%,\;10.15\%$ 와 $38.07\%,\;13.9\%,\;7.13\%$이었다. N. oculata의 무기질 함량은 칼륨, 마그네슘 및 칼슘이 각각 12,906.86, 1,039.15 및 882.57mg/100g이었으며, P. tricornutum의 경우는 각각 11,718.65, 1,570.84 및 2,003.32mg/100g이었다. 두 종 모두 필수무기질 원소인 철분의 함량도 500mg/g 이상 함유되어 있었다. 이들 두 종의 주요 구성아미노산 조성은 glutamic acid, proline 및aspartic acid이었으며, 필수아미노산의 함량은 모두 $45\%$ 이상이었다. 그리고 N. oculata 및 P. tricornutum의 주요 유리아미노산조성은 각각 proline ($35.54\%$) 및 glutamic acid ($24.86\%$)이었다. 특히 P. tricornutum는 성인병에 유효한 생리기능성 아미노산으로 밝혀진 taurine이 $2.78\%$ 함유되어 있었다. N. oculata의 당 조성은 galactose, fucose 및 glucose이 전체 당의 $73.81\%$이었으며, P. tricornutum의 경우는 glucose 및 mannose가 $86.07\%$를 차지하였다. N. oculata는 핵산관련물질 중에서 ADP의 함량이 $4.77{\mu}mol/g$으로 가장 높았으며, P. tricornutum의 경우는 hypoxanthine이 $11.74{\mu}mol/g$으로 가장 높았다 특히 N. oculata의 경우는 맛 성분으로 알려진 IMP의 함량이 $2.71{\mu}mol/g$으로 비교적 많이 함유되어 있었다. N. oculata의 포화, 탄일불포화 및 다가불포화 지방산의 함량은 각각 $66.41\%, 12.56\%$ 및 $21.02\%$이었으며, P. tricornutum는 각각 $45.52\%,\;37.35\%$ 및 $17.13\%$이었다. N. oculata의 필수지방산 함량은 $17.10\%$로 P. tricornutum의 $0.91\%$보다 훨씬 높았으나 EPA 및 DHA 함량은 각각 $3.29\%$ 및 $0.48\%$로 P. tricornutum의 $12.91\%$ 및 $1.70\%$ 보다 낮았다. 두 종의 미세조류 추출물의 DPPH radical 소거능으로 측정된 항산화성은 P. tricornutum의 chloroform 획분에서 가장 높게 나타났다.

• 환경생물
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• 제36권3호
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• pp.359-369
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• 2018

하계 우리나라 연안내만에서 빈번하게 발생하는 유해 적조생물 제어는 수산피해를 최소화하기 위한 중요한 국가적 현안문제이다. 본 연구에서는 Thiazolidinedione 유도체 물질인 GreenTD 농도 구배별로 유해 미세조류 4종(Chattonella marina, Heterosigma akashiwo, Cochlodinium polykriokides, Heterocapsa circularisquama)과 무해 미세조류 3종 (Chaetoceros simplex, Skeletonema sp., Tetraselmis sp.)에 대해 생물 고밀도 실험군과 저밀도 실험군에서 살조물질 농도별 살조효율과 선택성을 조사하였다. 유해종에 속하는 침편모조류 C. marina와 H. akashiwo는 각각 GreenTD 0.5와 $0.2{\mu}gL^{-1}$ 농도에서 단시간에 확실한 효과를 보였으며, 14일 동안의 관찰에서도 재성장을 보이지 않았다. 적조생물 C. polykrikoides은 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$ 이상의 농도에서 광합성활성이 현저하게 떨어졌고, 살조효율 역시 80% 이상으로 나타났다. 특히, GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$에서도 C. polykrikoides가 재성장하지 않은 것으로 보아, 본 물질은 C. polykrikoides에 대한 살조효과가 우수할 것으로 판단된다. H. circularisquama는 고밀도 실험군에서 GreenTD $0.5{\mu}gL^{-1}$, 저밀도 실험군에서는 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$ 농도에서부터 일정하게 영향을 받는 것으로 파악되었다. 규조류 C. simplex와 Skeletonema sp.에 대해서는 생물농도가 고밀도일 때 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$에서는 크게 영향을 받지 않았으며, 초기 일정한 영향을 받은 후 시간 경과와 더불어 재성장이 이루어졌다. 특히 녹조류 Tetraselmis sp.는 최고농도인 GreenTD $1.0{\mu}gL^{-1}$에서도 일정하게 높은 값을 유지하였다. GreenTD 농도와 생물밀도에 따른 차이가 뚜렷하게 나타났으나, 전반적으로 살조물질의 효과는 침편모조류>와편모조류>규조류>녹조류 순으로 나타났다. 결과적으로 GreenTD 물질은 유해종에는 높은 살조능력이 있고, 무해종에는 일시적으로 광합성활성에 영향을 주지만, 시간의 경과에 따라 회복되는 것을 알 수 있다. 따라서, 적조생물 C. polykrikoides 제어하기 위해서는 고밀도 실험군에서 80.8%의 살조효과를 보인 GreenTD $0.2{\mu}gL^{-1}$의 농도가 적절할 것으로 판단되며, 현장 적용시 일시적인 희석등을 고려하여 적정농도보다 높게 살포하면 일정하게 높은 살조효율을 가질 것이며, 이는 경제성을 고려하여 충분한 경쟁력이 있는 물질로 기대된다.

• 한국패류학회지
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• 제27권4호
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• pp.359-369
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• 2011

굴 인공종묘생산 시 적정 먹이생물을 선택하기 위하여 먹이생물로 이용되고 있는 12종의 미세조류를 대상으로 굴 유생의 소화도를 조사하였다. 조사는 유생의 발달단계에 따라 D형 유생, 초기각정기 유생, 각정기 유생 및 부착기 유생으로 구분하여 수용적 1L 수조에 5 마리/mL 밀도로 각각의 성장단계별 유생을 수용하고, 조사대상 먹이생물 12종을 각각 투여하였다. 소화도 측정은 먼저 12종의 먹이생물을 공급 후 3시간 동안 충분히 섭취하도록 방치한 후 먹이섭취 상태를 현광현미경으로 확인하였다. 이 후 유생은 걸름망으로 걸러 여과해수가 채워진 비이커에 재 수용 후 3,5 및 8시간 후 소화도를 현광현미경으로 측정하였다. 12종 미세조류의 소화도는 유생의 발달단계에 따라 다양했다. 전 유생기 동안 Thalassiosira weissflogii는 섭취가 관찰되지 않았고, 나머지 종의 소화도는 유생의 발달단계에 따라 0.8-99.7%: Chlorella ellipsoidea (0.8-5.4%), Nannochloris oculata (1.4-5.0%), Isochrysis galbana (99.1-99.5%), Pavlova lutheri (99.1-99.5%), I. aff. galbana (99.4-99.5%), Cheatoceros calcitrans (0.0-99.2%), C. gracilis (0.0-99.7%), C. simplex (0.0-95.9%), Phaeodactylum tricornutum (0.0-99.6%), Tetraselmis tetrathele (0.0-99.7%) 그리고 Dunaliella tertiolecta (0.0-99.6%)로 나타났다. 따라서 초기 유생은 I. galbana와 같이 소화성이 높은 것을 공급하고 각정기 이후 규조류 또는 담녹조류를 혼합해 주는 것이 소화성을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제14권3호
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• pp.328-336
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• 1999

본 연구에서는 제철소에서 배출되는 산업폐수를 이용하여 미세조류를 성공적으로 배양하였으며 이에 대한 모델링 연구를 통해 이산화탄소의 고정화 및 암모니아의 제거효율에 미치는 환경인자에 대하여 살펴보고 실제 옥외배양에서의 성능을 평가하고자 하였다. Bottle에서의 배양을 통해 산업폐수에서 미세조류가 성장하면서 암모니아를 완전히 제거할 수 있음을 확인하였다. 또한 이때 타양미생물의 성장은 미세조류의 성장에 비해 미미하였으므로 건조중량으로부터 고정화된 이산화탄소를 계산할 수 있었다. Raceway pond의 회분식운전 결과로부터 조류성장에 대한 모델을 구축하고 관계되는 parameter를 결정할 수 있었으며 이로부터 실제 옥외에서의 빛의 세기에서 고정화된 이산화탄소의 누적량 및 암모니아의 제거를 계산할 수 있었다. 그 결과 60 klux이상의 빛에서는 암모니아가 완전히 제거될 수 있다는 결과를 얻었으며 빛의 세기가 증가할 수록 성능이 향상되지만 빛에너지에 대한 효율은 감소하는 경향을 발견하였다. Raceway pond의 실제 옥외운전을 모사하기 위한 반연속식 배양실험에서는 dilution rate이 증가할 때 이산화탄소의 고정화율 및 암모니아의 제거율이 증가하나 암모니의 제거효율은 감소하는 경향을 얻었다. 또한 raceway pond의 옥외배양시 빛의 세기 및 폐수의 깊이, dilution rate에 따른 성능변화를 모델로 이용하여 계산하였는데 결과적으로 하루에 12시간동안 100klux의 태양빛이 공급되는 조건에서 raceway pond를 운전할 때 최적의 dilution rate은 0.425$day^{-1}$이며 이러한 조건에서 24.7 g$m^{2}day^{-1}$의 속도로 이산화탄소를 고정할 수 있는 것으로 평가되었다. 또한 이러한 조건에서 암모니아는 0.52 g $NH_3-Nm^{-2}day^{-1}$의 속도로 제거될 수 있으며 배출수증의 암모니아농도는 폐수의 깊이에 따라 크게 변화하는 것으로 나타났다.

• 한국해양생명과학회지
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• 제8권1호
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• pp.68-77
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• 2023

본 연구에서는 형광측정기법을 사용하여 태안반도 인근 8지점의 표층 해수 내 미세플라스틱 정량분포를 조사하였다. 연구결과 미세플라스틱의 검출범위는 0~360.5 particles/l (평균 149.7 ± 46.0 particles/l)로 나타났다. 하지만 해양환경 내 미세플라스틱의 정량분석방법이 표준화되지 않아 타 연구결과와 직접비교 하는 것이 불가능한 상황이다. 본 연구결과 검출된 미세플라스틱을 크기별로 분류하면 < 50 ㎛ 크기가 우점하지만, St. 3의 경우 > 500 ㎛이 25.6%를 차지하여 지역별로 우점하는 미세플라스틱의 크기에 차이가 나타난다. 또한 채집지역, 저질의 종류, 검출되는 플라스틱 크기에 따른 미세플라스틱의 검출량 비교에도 뚜렷한 상관관계를 가지는 요인을 확인할 수 없었다. 이는 플라스틱의 재질에 따른 물리·화학적 특성, 해양의 동적 조건(해류, 바람, 파도, 조류 등), 지질학적 특성(지형, 경사 등), 연안 생물을 포함한 저질의 구성 및 특성, 상호작용, 인간활동(어업, 개발, 관광 등), 기상조건(홍수, 강우 등)과 같은 다양한 요인이 미세플라스틱의 거동에 영향을 주기 때문이다. 그러므로 향후 정량분석방법 표준화 및 환경요인에 대한 분석이 수반된 미세플라스틱 모니터링 기초연구가 필요한 상황이다.