• 한국환경생태학회지
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• 제36권2호
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• pp.150-164
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• 2022

본 연구는 2020년 5월부터 10월까지 4대강 사업의 하나로 준공된 8개의 낙동강 보 구간에 서식하는 저서성 대형무척추동물의 생물다양성 변화와 군집분석을 수행하였으며, 2010년부터 2020년까지 약 10년간의 저서성 대형무척추동물 주요 분류군에 대한 변화상을 분석하였다. 조사결과 저서성 대형무척추동물은 총 3문 5강 18목 52과 83속 97종 128.1개체/m²가 출현하였으며, 오염지표생물인 깔따구류(Chironomidae sp.)와 실지렁이류(Tubificidae spp.)가 전체적으로 우점하였다. 군집분석결과 우점도지수는 평균 0.62±0.20이고 다양도지수는 1.87±0.63로 낙동강 보 상류에서 가장 안정적으로 분석되었다. 낙동강 보 중앙부에서는 실지렁이가 우점하였으며, 칠곡보와 강정고령보에서 가장 불안한 군집구조가 나타났다. 군집안정성 분석결과 상대적 회복력과 저항력이 높은 특성군I이 높게 나타났으며, 저항력과 회복력이 낮은 특성군III이 소수 분포하는 것으로 나타나 현재 낙동강 보 구간의 군집은 매우 불안한 상태로 분석되었다. 섭식기능군에서는 잡아먹는무리가 비교적 높게 출현하였고, 썰어먹는무리, 모아먹는무리, 걸러먹는무리는 낮게 나타났다. 서식기능군에서는 굴파는무리와 기어오르는무리가 우세하게 출현하여 대부분 용존산소가 낮은 정수생태계에서 출현하는 기능군들이 많이 분포하고 있는 것으로 나타났다. 주요 법적보호종으로는 상주보와 낙단보에서 멸종위기야생생물 II급인 노란잔산잠자리(Macromia daimoji)가 분포하고 있는 것으로 확인되었다. 과거부터 10년간의 분석결과 종수와 개체수는 댐 공사 직후에는 증가하였지만, 2016년 이후부터 급감하면서 다시 안정화되고 있는 것으로 나타났다. 우점종으로는 깔따구류가 모든 지점에서 우점하는 것으로 나타났으며, 현재 약 50% 수준의 비율로 유지되고 있는 것으로 나타났다. EPT 그룹은 2011년을 기점으로 대폭 감소하였으며, 이중 강도래목과 날도래목은 회복하지 못하는 것으로 분석되었다. 오염지표생물인 실지렁이류는 2012년 공사 완료 후 증가 추세를 보였으며, 2015년과 2020년에 개체수가 폭발적으로 증가하였다. 멸종위기야생생물 I급으로 지정된 귀이빨대칭이(Cristaria plicata)는 2011년 합천창녕보에서 출현 후 관찰되지 않았으며, 멸종위기야생생물 II급인 노란잔산잠자리는 2015년까지 7개의 구간에서 드물게 확인되었으나 현재 분포 서식처가 급격히 줄어든 것으로 확인되었다.

• 한국콘텐츠학회:학술대회논문집
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• 한국콘텐츠학회 2016년도 춘계 종합학술대회 논문집
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• pp.193-194
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• 2016

세포사멸(apoptosis)이란 유전자에 의해 제어되는 세포의 능동적인 죽음을 의미하며 진핵세포만이 가지는 기작으로 세포자살을 일컫는 말이다. 단백질 정보 DB인 UNIPROT으로부터 진핵 생물 종의 세포사멸 단백질(apoptotic protein)을 수집하여 아미노산 서열에 대한 서열비교분석(alignment)을 진행하였다. 그 결과에 따라 다양한 종에 걸쳐 그 서열이 유사하게 유지되는 세포사멸 단백질을 중심단백질로 선정하였다. 비교단백체 분석을 통해서 생물 계통도에서 보여지는 생명종과 이들 단백질과의 연계성을 비교 분석함으로써 단순한 진핵세포에서 점진적으로 확대되는 종까지의 세포사멸 과정을 추론하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제16권9호
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• pp.267-275
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• 2016

의 식 주와 건강, 즉, 인류가 지속적인 삶을 유지하는데 끊임없이 이용되는 생물종은 다양한 곳에 분포되어 있다. 이를 보호하고 자원으로써의 가치를 높이기 위해 전 세계 많은 국가에서는 자원발굴, Database구축 등 다양한 노력을 하고 있으며 그 결과 생물다양성협약이 만들어졌다. 이를 지키기 위해 각 국은 자생생물을 보호하고 주권확립을 위해 최소한의 노력인 DB 구축을 진행하고 있다. 본 연구에서는 이러한 노력의 일환으로 기 수집된 국립공원 지역 일대의 전통지식 자원의 데이터 양식을 통일화 시키고 자연어의 표준화 작업을 통해 자생생물자원의 DB를 구축하였다. 이를 기반으로 전통지식의 분포, 이용방법, 종의 종류 등을 분석해 보았다. 그 결과, 대부분 '식(食)'에 많이 이용되고 있었으며 다양한 질병치료 및 증상호전을 위해서 여러 생물이 다양한 형태로 사용되고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권4호
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• pp.435-444
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• 2022

황근(Hibiscus hamabo Sieb. et Zucc., 노랑무궁화)은 주로 제주도 전역과 전남 남부지역에 자생하는 우리나라 유일의 야생 무궁화속의 낙엽성 반관목식물이다. 최근 무분별한 자생지 파괴에 따른 개체수 감소로 환경부 지정 한국적색목록 내 멸종위기야생생물 2급으로 지정되어 있다. 선행연구에서는 황근의 종자발아, 생태 및 유전적 특성, 내염성 등이 보고되었다. 따라서 본 연구에서는 생물반응기를 이용하여 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백효과를 조사하여 기능성 원료 활용 평가를 실시하였다. 황근 종자 및 식물체는 사전 환경부 채취 허가를 받은 제주시 구좌읍 관내지역에서 채집하였으며, 표면살균 후 MS 등 배지 조성을 조절하여 기내 세포주로 도입하였다. 그 결과, 종자의 전반적인 반응율이 지상부 신초 발생 및 지하부 뿌리 발근 측면에서 51.17~51.83%로 가장 효율적인 것으로 나타났다. 5,000 mL 생물반응기에서 황근 부정근의 증식에 유리한 배지 조건의 경우, 1/2 MS (Murashige and Skoog, 1962), 30 g/L 자당(sucrose), 2 mg/L IBA (indole-3-butyric acid)에서 8주 동안 배양한 것임을 확인하였다. 또한 총페놀 화합물 함량, 총플라보노이드 함량, DPPH 자유 라디칼 소거능 및 멜라닌 함량 분석을 통해 바이오매스 및 2차대사산물 축적의 연관관계를 비교하였다. 본 연구를 통해 황근 부정근의 대량증식, 항산화 및 미백 효능은 고부가가치 향장품 산업의 고품질 소재개발과 연계하여 추가적인 생리활성물질 연구의 가능성을 시사한다.

• 한국균학회지
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• 제49권1호
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• pp.109-118
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• 2021

국내 석회암지대에 서식하는 참나무류의 뿌리에서 외생균근균(ectomycorrhizal fungi, ECM)의 다양성을 분석하였다. 분자분석을 통해 참나무류에 공생하고 있는 45속의 ECM을 확인하였다. ECM의 종 다양성 지수는 pH, 칼슘 농도, 유효인산 농도가 증가할수록 감소하는 경향을 보였고, 전질소 함량과 유기물 함량이 증가할수록 증가하는 경향을 보였다. 군집분석 결과 석회토양의 특징인 pH와 칼슘 농도와 양의 상관관계를 갖는 ECM은 Sebacina, Tomentella, Tuber, Densospora, Inocybe, Suillus, Piloderma속에 속하는 균주들 이였으며, 이들은 토양 안정성이 약화된 석회암지대의 생태복원에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제53권1호
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• pp.31-45
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• 2020

군집지수와 FD와의 상관분석 결과 FD는 군집지수 중 Shannon 다양도와 가장 높은 상관성을 보였다. 조사지점은 환경 특성에 따라 6개의 그룹으로 나누어졌으며, 고도에 따라서 뚜렷한 차이를 보였다. 이에 따라 고도가 높은 그룹 1은 산림의 비율이 많고 좋은 수질을 보였으나 고도가 낮은 그룹 6은 수질이 양호하지 않았다. 환경 구배에 따른 조사지역 그룹과 군집지수와 FD의 연관성 분석을 위해 NMDS를 시행하였으며 그룹 1~3에서 FEve를 제외한 모든 지수가 높았다. 그룹 간의 종구성은 그룹 1~3에는 하루살이목, 날도래목, 강도래목이 높았으며, 그룹 4, 5에는 잠자리목, 딱정벌레목이 주요하게 나타났다. 생물학적 형질은 그룹 1~3에서 생식기간이 길고, 이동성이 낮은 형질 특성을 보였으며 생물의 저항력 전략을 잘 보여주었다. 반대로 그룹 4~6은 생식기간이 짧고, 이동성이 높은 회복력의 전략을 뚜렷하게 반영해 주었다. 수질의 오염도가 낮은 상류는 교란의 빈도가 적고 공간적으로 높은 이질성을 가졌으며 생물이 주로 저항성 전략을 보였으며 생물이 서식지에 오래 머무를 수 있어 기능적, 구조적 생물다양성이 높게 나타났다. 반대로 수질의 오염도가 높은 하류는 교란의 빈도가 높고 공간적으로 균질성이 높으며 생물은 주로 회복력의 전력을 보여 교란에 의해 이동하거나 회피할 수 있는 휴면기, 고치, 세포, 알 등의 독특한 형태를 갖는 반면 생물다양성은 낮게 나타났다. 본 연구를 통해 저서성 대형 무척추동물의 기능적 다양성은 수서 생태계 환경과의 관계를 잘 설명해 주었다. 따라서 생물의 형질을 이용한 기능적 다양성은 잠재적으로 수생태계 건강성 평가에 효과적으로 이용될 수 있을 것이다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
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• pp.434-434
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• 2018

에코톱은 가장 작고 균일하며 도면의 단위로 사용 가능한 토지, 일반적인 구성요소의 상태, 잠재자연식생, 잠재생태계 기능을 최소한의 단위로 균일하게 분류가 가능한 요소로서 천이단계 또는 토지이용이 서로 다른 패치들로 이루어진 무생물과 생물이 결합된 생태공간으로서 일반적으로 세가지 특성을 포함한다. (1) 가장 작은 동질성 가진 지도로 분류 가능한 단위, (2) 일반적인 기질조건, 잠재적 자연식생 및 잠재적 생태계 기능에 대한 동질성, 그리고 (3) 서로 다른 연속적인 토지 이용 단계에서의 패치로 구성 된다. 현재 네덜란드, 스페인을 포함한 유럽국가에서는 에코톱분류를 통한 하천을 관리하는 방안을 제시하고 있으며 이에 대한 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서는 만경강 중류 소양천 합류점의 터지네 구간을 대상으로 하천공간의 복원 이후 연중유황에 따른 에코톱의 변화를 예측하고 이에 따른 개선효과를 정량적으로 분석하는 것이 목적이다. 제방 후퇴, 제방후퇴/구하도 복원, 제방 후퇴/습지 조성 세가지 복원 시나리오를 현재지형과 비교하여 연중 유황별 흐름조건에 따라 에코톱을 도식화 하였으며, 이에 따른 에코톱 다양성 지수를 도출하여 비교분석하였다. 복원 대상지의 복원 시나리오 및 흐름조건에 따른 에코톱의 변화를 분석한 결과 '제방 후퇴/구하도 복원' 일 때 자연요소가 현재지형보다 가장 크게 증가되었으며 3가지 복원 유형 간 자연요소를 비교한 결과 '제방 후퇴/구하도 복원' 일 때 수역과 일년생 초본이 가장 많은 면적을 차지하였으며, '제방 후퇴/습지 조성' 일 때 습지와 다년생 초본이 가장 많은 면적을 차지하였다. 복원 유형 별 연중 유황 조건에 따른 에코톱 다양성 지수분석결과 제방후퇴/습지 조성시 에코톱 다양성 개선효과가 가장 큰 것으로 나타났다.

• 생태와환경
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• 제57권3호
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• pp.123-133
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• 2024

우리나라 산림의 지상부 탄소저장량과, 종 다양성 및 구조적 다양성과의 관계를 분석하기 위하여 과거 10년 동안의 환경영향평가 계획에서 조사된 식생조사표를 수집하였다. 이 중 이용 가능한 자료를 선별하여 계획별로 수종, DBH, 면적 등의 자료를 정리하였다. 정리된 자료는 산림 유형별로 구분하고 지상부 탄소저장량을 산정, 비교하였으며 지상부 탄소저장량과 생물종 다양성 및 구조적 다양성과의 상관성을 분석하였다. 분석 결과 산림의 지상부 탄소저장량은 혼효림과 활엽수림에서 많고 침엽수림에서 적어 기존의 연구와 비슷하였다. 그러나 혼효림에서는 인공림보다 자연림에서 지상부 탄소저장량이 많았으나 활엽수림에서는 인공림이 더 많았고 침엽수림에서는 자연림과 인공림 간의 차이가 없어 뚜렷한 경향성이 없었다. 이는 대상 지역의 생물학적, 환경적 요인 등 다양한 영향에 의한 결과로 탄소저장에 영향을 분석하기 위한 연구가 필요할 것으로 판단된다. 생물다양성과 지상부 탄소저장량과의 상관성 분석 결과 상관관계가 없었고 구조적 다양성과 지상부 탄소저장량은 중간 정도의 양의 상관관계가 있었다. 이는 산림의 지상부 탄소저장량은 수목의 직경이 다양하고 직경에 따른 수종의 비율과 개체수의 균등도 증가와 관련이 있음을 나타낸다. 그리고 산림의 발달과정에서 종 다양성과 구조적 다양성이 높아지고 식물 생장에 필요한 자원의 이용 효율이 높아져 식물의 생산성과 저장량이 늘어나는 것으로 분석되었다. 본 연구가 수행된 산림은 평균 DBH가 14.8~23.7 cm인 비교적 젊은 산림인 것을 고려했을 때 생물다양성 및 구조적 다양성이 증가함에 따라 탄소저장량도 더욱 많아질 것으로 판단된다. 향후 산림의 탄소저장량 평가 및 증대를 위한 정책적 활용을 위해 탄소 저장량에 대한 다양성의 관계를 정량적으로 평가할 수 있는 기법을 개발하기 위한 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 과학교육연구지
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• 제38권2호
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• pp.231-243
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• 2014

이 연구의 목적은 2009개정 교육과정에서 과학과와 타 교과목들 사이에 제시된 성취기준의 중복성 문제를 살펴보고, 문제 해결을 위한 시사점과 개선 방안을 제안하는데 있다. 분석을 위한 내용 범주는 '우리 몸과 건강', '생물과 환경', '생식과 발', '생물의 다양성', '기술의 세계', 그리고 '자연재해' 등이고, 이들 범주에 제시된 과학과의 성취기준들이 실과, 사회, 체육, 도덕 교과와 중복되어 있다. 이 중 '우리 몸과 건강', '생물과 환경', '생물의 다양성', '자연재해' 범주의 성취기준은 교과목간 중복성이 높지 않은 것으로 분석되며, 이는 관련 교과목들이 공통적인 주제를 다루고 있지만 교육과정에 진술된 세부적인 성취기준들이 해당 교과목의 본질적인 특성을 비교적 잘 반영하여 분산되어 있기 때문이다. 이에 비해 '생식과 발생', '기술의 세계' 범주의 성취기준은 타 교과목과 중복성의 정도가 심각한 것으로 나타났다. 이러한 문제들에 대처하기 위해서는 관련 교과목들의 성취기준을 하나로 합치거나 통합하는 것과 같은 해결 방법을 모색해 보아야 하며, 또한 관련 교과교육 전문가들을 중심으로 성취기준의 적절성에 대한 범교과적인 논의와 조정을 통해 각 교과목의 정체성에 부합하는 성취기준 개발을 위해 노력해야 할 것으로 본다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2018년도 춘계학술발표회
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• pp.64-64
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• 2018

생물전환(Bioconversion)은 천연소재의 기능성을 증대시키기 위한 방안으로 많은 연구가 진행되고 있으며 다양한 산업에서도 활용되고 있어 유용미생물을 기반 차세대 기술로 각광받고 있다. 이러한 기술의 도입은 식품은 물론 의약품 및 화장품 산업에서도 활발히 사용되고 있으며, 특히 최근 기능성 제품에 대한 소비가 급증함에 따라 그 중요성이 높아지고 있다. 산초(Zanthoxylum schinfolium)는 limonene, citronellal, phellandrene 등의 다양한 유효물질을 함유하고 있으며 유효성분들로부터 유래되는 항산화 활성과 항암활성, 항균활성 등의 효능을 지니는 것으로 보고된바 있다. 본 연구의 생물전환 공정에 사용된 유산균들은 전통 발효식품으로 알려진 다양한 젓갈류로부터 분리하였으며, 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 유전학적 특성을 확인하였다. 또한 확보된 유산균들을 사용하여 산초(전북 진안군) 분말의 발효공정을 수행하였으며, 산초의 최적 추출조건을 선정하고 추출물을 제조하여 생물전환 공정 전 후 활성의 변화추이를 관찰하였다. 추출물의 활성평가는 항산화 효능 및 유효성분 함량을 평가하기 위하여 DPPH radical scavenging activity와 total polyphenol 함량을 평가하고 세포주를 활용해 MTT assay, Nitric oxide(NO) 생성억제 효능을 확인하여 세포독성 및 항염증 활성을 확인하였다. 실험결과, 생물전환 공정에 사용할 유용 미생물을 확보하기 위한 실험을 통해 다양한 젓갈류에서 다양한 미생물을 확보할 수 있었으며 약 16종의 유산균을 분리하였다. 분리된 미생물을 사용하여 산초 분말의 생물전환 공정을 실시한 결과, 5종의 유용미생물 처리에서 무처리 대비 DPPH radical 소거능 및 polyphenol 함량이 유의적으로 증가됨을 확인할 수 있었다. 그 중 가장 높은 활성을 나타내는 균주를 16S rDNA 염기서열 분석을 통해 확인한 결과 Weissella confusa D1로 확인되었다. 선별 균주를 활용한 생물전환 공정 후 항산화 활성은 대조군 대비 약 120%의 활성을 나타냈으며, polyphenol의 함량은 약 126%로 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 더 나아가 생물전환 공정 후 산초추출물의 세포독성은 처리전과 비교하여 월등히 감소하는 경향을 확인할 수 있었으며, 항염효능 또한 증가하는 경향을 나타내는 것이 확인되었다.