• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제1권1호
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• pp.19-24
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• 2014

본 연구는 광산 지역 토착미생물인 철산화박테리아 (Acidithiobacillus ferrooxidans)를 이용하여 산성광산배수의 원인물질인 황철석을 함유한 광미로부터 전기를 생산하고자 하는 목적으로 수행되고 있다. 예비실험으로서 철산화박테리아의 존재 여부가 배양액 내 $Fe^{2+}$과 총 철의 농도 변화에 미치는 영향을 관찰하였다. 철산화박테리아가 존재하지 않는 조건에서는 초기 9,000 mg/L의 $Fe^{2+}$이 약 6,000 mg/L까지 감소하였으나, 철산화박테리아가 존재하는 조건에서는 약 400 mg/L까지 감소하였다. 이는 철산화박테리아가 $Fe^{2+}$의 산화를 촉진하기 때문으로, 황철석을 활용한 연료전지에 철산화박테리아를 적용하면 $Fe^{2+}$의 산화 과정에서 생기는 전자의 이동이 증가하여 전지의 전류 밀도를 높일 수 있는 가능성을 보여준다. 본 연구는 광산 지역 토착미생물의 생태학적 기능을 활용해 광미로부터 전기를 생산해내는 기술을 개발하는 연구의 바탕을 마련한다는 점에서 의미 있다.

• 자원환경지질
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• 제43권3호
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• pp.223-233
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• 2010

세포외 중합체(EPS)의 존재 유무에 따라 Pseudomonas aeruginosa가 용존 비소, 크롬, 우라늄의 흡착 및 산화상태의 변화에 미치는 영향을 회분식 실험을 통해 조사하였다. 배양한 미생물의 표면을 세척한 것과 세척하지 않은 것으로 구분하여 무영양 상태에서 1.1 mg/L의 As(V)와 Cr(VI), 0.5 mg/L의 U(VI)와 반응시키며 시간에 따라 각각의 총 용존 함량과 산화상태 변화를 측정하였다. As(V)의 경우 EPS 존재 여부와 관계없이 흡착은 발생하지 않았으나 EPS가 보존된 박테리아는 As(V)의 약 60%를 As(III)로 환원하였다. 표면을 세척하지 않은 박테리아는 총 용존 크롬의 45%를 제거하였으며 잔류된 용존 크롬의 64%를 Cr(III)로 환원하였다. 우라늄의 경우, 박테리아 표면을 세척하지 않았을 때 U(VI)의 약 80% 이상이 용액으로부터 제거되었다. 이러한 원소 환원은 박테리아가 분비한 EPS 자체의 환원 능력 또는 EPS로부터 보호받아 생육성이 보존된 박테리아의 해독성 환원에 의한 것으로 여겨진다. 이 연구 결과는 자연 환경에서 대부분 바이오필름 상태로 존재하는 미생물이 비소, 크롬, 우라늄의 산화상태 및 이동도 조절에 지대한 영향을 미칠 수도 있음을 의미한다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제36권11호
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• pp.1119-1126
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• 2012

세균의 집단 행동은 생물막의 형성에 중요한 역할을 하고 있다. 본 연구에서는 대장균(E. coli) 및 고초균(B. subtilis) 군집에서 형성된 유동성 생물막의 유체역학적 특성을 비교하고자 초기에 아가 플레이트 내에서 층을 이루다가 성장하는 군집 표면 위로 자발적으로 분포되는 200 nm의 형광입자를 가시화 하였다. 대장균 군집에서는 유동하지 않는 200 nm 크기의 형광입자를 이용하여 성장하는 세균 군집의 3차원 형상 프로파일을 측정하였다. 고초균 군집의 경계에서 나타나는 와류 패턴은 고초균이 분비하는 계면활성제 내에서 유동하는 형광입자를 추적하여 가시화하였다. 본 연구는 세균의 생리 기능을 조절하는 새로운 물리적인 요소를 밝혀내고 세균의 증식 및 군집 이동에 영향을 미치는 유동성 생물막의 효과를 파악하는 첫걸음이 될 것이다.

• 한국지반공학회:학술대회논문집
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• 한국지반공학회 2010년도 추계 학술발표회
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• pp.1225-1230
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• 2010

본 연구는 군부대 사격장의 중금속 오염토양에 대하여 생물학적 용출기술(BT)과 전기동력학적 기술(ET)의 통합공정의 적용성 평가 연구에 대한 것이다. 사격장 오염 토양의 경우 사격에 의해 탄두가 피탄지에 박히면서 오염토양 내에 잔존하여 탄두를 구성하는 주성분인 납과 구리 등에 의해 지속적인 오염원으로 작용하는 특징을 가진다. 따라서 사격장 토양오염정화를 위해서는 이 탄두를 물리적으로 선별하는 물리적 선별공정을 전처리공정으로 수행한 후 인공적으로 조성된 셀에 통합공정 적용성 평가를 위한 현장실증시험을 수행하였다. 생물학적 용출을 통해 토양내 잔류하는 중금속을 이온화시켜 이동성을 크게 한후 전기동력학적 기술을 통해 토양내에서 전해질로 이동시켜 최종적으로 전해질을 처리하는 시스템으로써 공정 모니터링결과 납과 구리 모두 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었다. 오염물질별 공정 적용성 평가결과 납의 경우 황산화박테리아에 의해 이온화가 되지만 황산화박테리아의 생장 부산물인 황산염이온(${SO_4}^{2-}$)과 반응하여 안정성이 큰 Anglesite($PbSO_4 $)를 형성하므로 전체적인 제거효율이 저하되는 것을 확인하였고 기타 미생물을 이용한 생물학적 용출기술 연구의 필요성을 확인하였다. 구리의 경우 황산염박테리아를 이용한 생물학적 용출공정 및 전기동력학적 처리공정의 통합공정을 통해 주목할 만한 제거효율을 얻을수 있었으며 통합공정의 효율성을 확인할 수 있었다. 본 연구를 통하여 미생물학적 용출기술과 전기동력학적 기술의 통합공정은 현장특이성(Site-specific) 확인후 적용가능성이 있음을 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제38권5호
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• pp.525-534
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• 2005

지질매체에서 흔하게 발견되는 호기성 박테리아인 Pseudomonas aeuginosa에 대하여 영양분을 공급하지 않은 상태에서 As(V) 및 As(III) 흡착실험을 수행하였다. As(111)의 경우 P. aeruginosa에 의한 소규모의 흡착이 관찰된 반면, As(V)는 효과적인 흡착이 적용되지 않음을 확인할 수 있었다 이는 As(V)는 수용액 상태에서 음전하 화합물로 존재하고 박테리아 표면 역시 음전하를 띠고 있기 때문에 상호 인력이 작용하지 않기 때문인 것으로 파악된다. 그러나 바이오필름 상태의 박테리아는 많은 양의 용존 As(V)를 As(III)로 환원하는 것으로 나타났다. 이는 빈영양 환경인 대부분의 지질환경에서도 미생물이 용존 비소의 거동에 미치는 영향이 크다는 것을 의미한다. 다양한 중금속으로 오염된 지하수를 처리하기 위하여 구축된 미생물 반응벽체는 비소의 흡착을 촉진하기보다는 오히려 비소의 독성과 이동도를 증가시키는 부의 효과를 유도할 수도 있다.

• 한국동물학회지
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• 제34권1호
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• pp.20-30
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• 1991

지렁이(L. rubelIus) 체액내의 적혈구용혈능깍 단백질분해능을 확인하였다. 지렁이의 체액 0. 33 $\mu$l속에 있는 용혈인자는 9 $\times$ 1011 rat RBCs를 2분만에 완전히 용혈시켰으며, 다른 포유류들의 적혈구에도 약간의 차이는 있으나 비슷한 용혈능을 보였고, 이 용혈인자는 지렁이의 혈구가 아닌 몸체조직에서 분비되는 것으로 생각되었다. 용혈인자는 pH 6.5-7.5사이에서 활성이 가장 강하였고, 63'c로 30분 열처리할 경우 활성이 완전히 없어졌으며, 2-mercaptoethanol은 용혈인자의 활성을 증가시켰다. 이 인자의 활성도는 여러가지의 당류, LPS, cholesterol, prosphatidyl Choline, Ch10ropromazine, Sphin90myelin 및 FG2+, Fe3+, CU2+, ZR2+ 등의 금속이온에 의하여 활성이 저해되었다. 한편 지렁이 체액내의 단백질 분해인자는 BSA와 19G를 여러 조각으로 분해시켰으며 이 분해인자는 PMSF및 TLCK에 의하여 활성이 억제되지 않았다. 지렁이의 체강에는 용혈소를 분비하는 박테리아들이 존재하였으나 이들 박테리아들의 용혈소는 지렁이의 용혈인자와는 전기영동이동도에서 차이가 있었다.

• 한국자기학회지
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• 제23권6호
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• pp.200-204
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• 2013

마그네트론 스퍼터를 이용하여 반강자성/비자성/강자성의 삼층박막 $50{\mu}m{\times}50{\mu}m$ 크기의 십자 형태의 PHR 자기센서를 제작하고, 도메인스코프를 이용하여 외부자기장에 의한 PHR 센서의 자화거동을 관찰하였다. 또 자기저항 신호로부터 센서 특성 및 자기 민감도를 측정하였다. 삼층 구조의 PHR 센서에서 자기이력곡선 이동으로부터 측정한 교환결합력은 20 Oe였으며, $20^{\circ}$에서 자기 민감도는 $20{\mu}V/Oe$이였다. 이를 이용하여 자기 모멘트가 $10^{-13}emu$인 자기 박테리아를 $1{\times}10^3$개 정도의 분해능까지 측정하였으며, 또한 자기 민감도와 박테리아에 의한 출력 전압을 이용해 계산한 결과 박테리아 한 마리가 가지는 자기장의 크기는 $5{\times}10^{-5}Oe$이였다.

• 한국광물학회지
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• 제24권3호
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• pp.217-224
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• 2011

철환원 박테리아인 미시가넨시스를 이용하여 용존 셀레늄을 제거할 때, 물 속의 다른 금속성분들인 철, 황산염, 그리 구리가 미칠 수 있 영향을 살펴보았다. 미시가넨시스 박테리아는 산화수가 4가인 산화 셀레나이트(2 mM)를 셀레나이드로 환원시키고 물속의 셀레늄 농도를 점차 감소시켰다. 환원된 셀레나이드는 용존 2가 철과 결합하여 나노입자 크기의 철-셀레나이드로 침전되었다. 용존 황산염과 구리는 미생물의 셀레나이트 환원작용에 부정적인 영향을 끼쳤는데, 특히 구리 성분은 미생물에 대해 독성으로 작용하여 셀레나이트 제거가 원활히 이뤄지지 못하게 하였다. 이러한 결과로부터 알 수 있는 것은 셀레늄으로 오염된 현장을 미생물로 정화할 때 황산염 혹은 구리의 농도 분포와 양을 충분히 고려해야 한다는 사실이다. 궁극적으로 미생물에 의한 철-셀레나이드 광물형성작용은 지하수를 따라 원거리로 이동할 수 있는 셀레늄의 확산을 억제하는 중요한 수단이라고 볼 수 있다.

• 한국가시화정보학회지
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• 제6권2호
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• pp.45-50
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• 2008

It has been found that the colony size of bacteria grown on an agar plate decreases with increasing agar gel concentration. Evidenc from recent studies suggests that the bacterial colony dynamics is closely related with the mechanical properties of the substrate. We investigate whether bacterial growth on the agar substrate is controlled mostly by the nutrients' diffusion which is hindered more in porous medium than in solution. The number of bacterial cells in single colonies is found to be inversely correlated with agar concentration. High-resolution live cell imaging at the single bacterium level confirms that the bacterial growth rate is reduced with increasing agar concentration. There is a strong correlation between the slowed diffusion and the reduced number of cells in a high concentration of agar medium.

• 원예과학기술지
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• 제33권5호
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• pp.697-704
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• 2015

본 연구는 절화 국화 'Baekma'를 일본으로 선박 수출 시 수송 환경을 분석하였으며, 절화 국화의 선도를 유지하기 위한 최적 전처리제를 구명하고자 하였다. 그 결과 일본으로 절화 국화를 수출시 약 3일~5일이 소요되었으며, 국내 이동, 선박 운송 및 일본 내에서 이동은 저온이 유지되었으나, 일본에서 검역시 상온에 노출되는 것으로 조사되었다. 이는 품질의 손상을 야기하는 것으로 수송 전체 기간동안 저온조건을 유지해야 할 것으로 판단되었다. 또한, 전처리제는 Chrysal RVB, NaOCl 처리구가 절화수명 연장에 효과적이었으며, Chrysal RVB 전처리는 절화 국화가 끝까지 만개하여 화형이 유지되었다. 박테리아 검정 결과 NaOCl, $ClO_2$ 처리구의 박테리아가 검출되지 않아 살균 성분이 세균증식을 막아준 것으로 판단되었다. 그러나 $ClO_2$처리구는 수확 후 초기 생육에 영향을 미치는 것으로 사료되었다. Chrysal RVB 처리 및 NaOCl 처리구의 엽록소 함유량이 가장 높은 것으로 조사되었다.