• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권1호
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• pp.56-64
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• 2015

Acid mine drainage occurrence is a serious environmental problem by mining industry, it usually contains high levels of metal ions, such as iron, copper, zinc, aluminum, and manganese, as well as metalloids of which arsenic is generally of the greatest concern. An indigenous plant extract was used to produce calcium carbonate from Canavalia ensiformis as effective biomaterial, and its ability to form the calcium carbonate under stable conditions was compared to that of purified urease. X-ray diffraction and scanning electron microscopy were employed to elucidate the mechanism of calcium carbonate formation from the crude plant extracts. The results revealed that urease in the plant extracts catalyzed the hydrolysis of urea in liquid state cultures and decreased heavy metal amounts in the contaminated soil. The heavy metal amounts were decreased in the leachate from the treated mine soil; 31.7% of As, 65.8% of Mn, 50.6% of Zn, 51.6% of Pb, 45.1% of Cr, and 49.7% of Cu, respectively. The procedure described herein is a simple and beneficial method of calcium carbonate biomineralization without cultivation of microorganisms or further purification of crude extracts. This study suggests that crude plant extracts of Canavalia ensiformis have the potential to be used in place of purified forms of the enzyme during remediation of heavy metal contaminated soil.

• 한국토양비료학회지
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• 제46권1호
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• pp.40-48
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• 2013

양파는 2모작 작물로써 소득이 큰 작물이면서 건강에 좋은 기능성분이 많이 함유하고 있어 생산자와 소비자에게 인기가 높은 식품이다. 최근 건강과 환경을 중시하는 생활패턴 때문에 소비자는 유기농 양파를 더 선호할 것으로 예상되나 자연생태계를 고려하면서 안정적이고 건강한 먹거리를 생산하기는 매우 어렵다. 유기농법의 한계를 극복하고자 양파 잔재물에서 증류법으로 양파 추출액을 채취하여 유기농양파 재배기간 중에 500배로 희석하여 7번 되돌려 주고 생산성과 관련된 생육, 수량, 양분 및 토양미생물을 비교한 결과는 다음과 같았다. 1. 양파의 생육은 대체로 대조구<순환구<관행구 순으로 좋았으며, 초기에는 순환구가 관행구보다 현저히 불량하였으나 후기에 갈수록 처리간 차이가 줄어져 비슷하였다. 2. 양파의 수량은 순환구가 대조구보다 9.3% 증가되었고 관행구보다 11.0% 감소되었으며, 300 g 이상 구중 분포비율이 높을수록 수량도 많아지는 경향이었다. 3. 양파의 무기성분 함량은 순환구가 대조구와 관행구보다 많았으며, 특히 인산, 철, 아연 함량 등은 관행구에 비하여 47%, 78%, 172% 현저히 증가되었다. 4. 양파의 유기성분 함량은 순환구가 대조구와 관행구보다 많았으며, 퀘세틴 함량은 순환구가 대조구와 관행구에 비하여 각각 33.9%, 44.0% 증가되었다. 5. 토양의 내생 균근균은 순환구가 대조구와 관행구에 비하여 각각 40%, 31.7% 더 많았고 미생물 스트레스 지표는 순환구가 대조구와 관행구에 비하여 15%, 20% 감소되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권4호
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• pp.260-266
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• 2008

질산과 인산의 수직이동성에 대한 토양특성의 영향을 구명하고자 비가림 하우스에서 소형라이시메터(지름 300 mm, 토양깊이 450 mm) 시험을 수행하였다. 대상토양은 농경지 세 지점으로부터 표토 0~20cm를 채취한 후 이 토양의 풍건세토분획을 이용하여 수행하였다: mesic family of Typic Dystrudepts (토양 A, 사양토, 유기물함량 1.4%); mixed, mesic family of Typic Udifluvents (토양 B, 양토, 유기물함량 2.6%); 시설재배토양(토양 C, 사양토, 유기물함량 5.6%). 2주 동안 안정화시킨 토양의 표면에 질소와 인을 $150kg\;urea-N\;ha^{-1}$ 과 $100kg\;KH_2PO_4-P_2O_5\;ha^{-1}$ 만큼 처리하고, 65일 동안 7번 관수(총관수량 213 mm, 약 1 pore volume)하며 주기적으로 깊이 10, 20, 30 cm의 토양용액과 용탈액을 채취하여 질산과 인산농도를 분석하였다. 총 용탈액량은 토양 C > 토양 A > 토양 B 순으로 질산 용탈량, 토양 B > 토양 A > 토양 C 과 역의 관계를 가졌다. 토양 A와 B에서는 요소처리 후 깊이 10 cm에서 토양용액 중 질산 농도 증가가 뚜렷이 나타난 반면, 토양 C에서는 나타나지 않았다. 토양 B의 높은 질산이동성은 상대적으로 높은 점토함량으로 음전하를 띤 교질의 음이온배척과 느린 수분흐름으로 물의 머무름시간이 길어 토양매트릭스 질산의 추출을 촉진하기 때문으로 볼 수 있었다. 반면 토양 C는 질산의 이동성이 낮게 나타났다. 이는 유기물 함량이 높아 생기는 발수성으로 선택류와 질산의 미생물 부동화 때문으로 추정할 수 있었다. 인산용탈은 질산과 달리 인포화도가 가장 높은 토양 C에서만 검출되었다. 토양용액 중 인산농도는 인포화도의 순서와 동일하게 토양 C > 토양 B의 순서였고 토양 A에서는 검출되지 않았다. 따라서 인산의 이동성은 인포화도에 의해 크게 영향을 받으며, 일정 수준으로 축적될 때 까지는 용탈손실은 나타나지 않는다고 판단할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제44권4호
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• pp.352-357
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• 2008

난배양성 세균의 배양효율을 증진시킬 수 있다고 보고된 배지 첨가물들이 포함된 다양한 종류의 빈영양 배지들을 대상으로 배양효율을 비교평가하고 최적의 배양조건을 모색하였으며, 평가된 배지를 사용하여 토양시료로부터 순수 분리된 난배양성 세균들의 계통분류학적 위치를 분석하였다. 배지 첨가물로는 토양의 화학적 조성을 반영하기 위한 토양추출액(soil extract), 부식질산의 유사체(humic acid analogue)인 anthraquinone disulfonate, 정족수인식 신호물질(quorum-signaling compounds)인 acyl homoserine lactones, 과산화물(exogenous peroxide)로부터 세균을 보호하기 위한 catalase가 사용되었다. $CO_2$ 과분압(5%, v/v) 조건에서 60일간 배양하였을 때, catalase가 첨가된 배지가 가장 높은 세균집락수(CFU)를 보였다. 이 배지로부터 147개의 균주를 무작위적으로 선택하여 순수분리하고 16S rRNA 유전자의 염기서열을 이용한 계통학적 분석을 실시한 결과, 순수분리된 균주의 약30%가 이전에 배양 또는 발견된 적이 없는 새로운 종(species)에 속하며, 이 중 약 25%는 새로운 과(family)에 속하는 세균일 가능성이 있는 것으로 나타났다. 또한 난배양성 토양세균으로 알려진 phylum Acidobacteria에 속하는 세균들이 성공적으로 배양되었다는 결과를 고려하면, 본 연구에서 사용된 배지 및 배양조건은 난배양성 토양세균의 배양은 물론 신 분류군의 발굴에도 큰 기여를 할 것으로 기대된다.

• KSBB Journal
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• 제23권3호
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• pp.219-225
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• 2008

본 연구는 국외토양으로부터 분리한 400여개의 군주에서 agar plug assay를 이용하여 식물병원균에 대한 항진균성물질을 생산하는 방선균 (I-8)을 분리하였다. 항진균 물질 생산의 최적 조건을 검토한 결과 공시균 I-8은 pH 8로 조정된 ISP No. 2 배지에서 항진균물질 생산성이 가장 우수한 것으로 입증되었다. 공시균 I-8의 식물병원균의 생육저해 기구를 규명하기 위한 기초 연구로서 공시균 I-8이 세포벽 구성성분인 cellulase, chitinase와 같은 가수분해효소를 생산하는 것을 확인하였다. I-8의 배양액은 ethyl acetate추출물에서 식물병원균 14개 균주에 항진균 활성을 나타내었고 ethyl ether추출액에서는 식물병원균 10개 균주에 항진균 활성을 나타내었다. I-8의 ethyl acetate추출물은 공시균인 13-16의 추출물과 혼합사용시 식물병원균인 Monosporascus cannonballus KACC 40940에 대한 항진균력의 상승효과를 확인할 수 있었다. I-8균주 배양체는 고체배지상에서 16개의 식물병원균에 대해 강한 생육저해 효과를 보여, 광범위한 항진균 활성을 나타내는 것을 확인하였다.

• 농약과학회지
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• 제19권3호
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• pp.174-184
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• 2015

OECD Test guideline 501에 따라, 벼에서의 [$^{14}C$]butachlor의 식물대사 시험을 실시하였다. 시험토양은 국내 논토양의 대표적인 토성인 양토였으며, 사용지침서상의 사용법에 준하여 이앙 6일 후 [$^{14}C$]butachlor를 입제로 조제하여 1.5 kg/ha 수준으로 토양 수면에 처리하였다. 시료는 시험물질 처리 후 85일과 126일에 채취하였다. 85일 시료는 이삭, 벼 잎, 뿌리로 126일 후 시료는 현미, 왕겨, 볏짚, 뿌리로 분리하였다. 모든 식물 부위의 총 방사성 잔류량은 0.01 mg/kg 이상이었다. 그 후, 대사산물과 모화합물를 확인하기 위하여 극성이 다른 유기용매와 물 혼합용액을 이용하여 시료를 추출 후 Radio-HPLC로 분석하였다. 벼 추출액 중 butachlor는 검출되지 않았고, 5개의 잠정적 주요 대사산물(M1, M2, M3, M4 그리고 M5)이 검출되었으며, 대사산물 중 M4는 2,6-diethylanline로 동정되었다. 토양 추출액에서 N-(butoxymethyl)-N-(2,6-diethyl phenyl)acetamide, 2,6-diethylaniline, M2, M3 그리고 M5가 검출되었으며 butachlor의 농도는 낮은 수준 (약 0.03 mg/kg)으로 검출되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권6호
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• pp.1150-1157
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• 2011

친환경 뿌리혹선충 방제제로써의 활용을 위해 전남 무안 해안가 토양으로부터 chitin 및 gelatin 분해활성이 있는 Streptomyces sampsonii KK1024를 분리하였다. KK1024는 키틴분해효소, 단백질분해효소, 젤라틴분해효소 및 지질분해효소 활성이 있음이 조사되었다. KK1024의 뿌리혹선충 유충 치사 및 알 부화 억제 효과를 조사한 결과, 배양액 50% 처리 시 유충 치사율이 3일째 81%, 알 부화율이 5일째 2%로 나타났다. 또한, 조효소 $183.7{\mu}g\;mL^{-1}$ 처리 시 유충 치사율이 3일째 96%, 알 부화율이 5일째 5%를 나타냈다. 부탄올 추출물질 1% 처리 시 3일째 유충 치사율이 90%, 알 부화율이 0%로 나타났다. 미생물 배양액이 선충 피해 방제와 식물생장에 미치는 영향을 조사해 본 결과, 식물 지상부 무게 및 크기에서 미생물 배양액 처리구가 배지, 비료, 농약처리구 보다 높게 나타났다. 선충 피해 방제에 있어서 미생물 배양액 처리구가 난낭 수, 뿌리혹 수, 토양 내 유충 수에서 농약 처리구 보다는 높게 나타났지만, 배지 및 비료 처리구 보다는 낮게 나타났다. 이러한 결과로 보아 다양한 분해효소 및 살선충 물질을 생성하는 Streptomyces sampsonii KK1024는 뿌리혹선충을 생물학적으로 방제할 수 있는 방제제로서 가치가 있다고 사료된다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제23권2호
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• pp.131-139
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• 1980

물리화학적(物理化學的) 특성을 달리하는 청주토와 충주토에 제초제(除草劑) TOK를 일정(一定) 농도로 처리하여 담수상태로 일정기간(一定期間) 배양한 후 생성(生成)된 분해산물(分解産物)과 분해(分解)에 관여한 토양미생들에 관하며 연구(硏究)를 행(行)한바 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. 1. TOK를 500ppm으로 청주토와 충주토에 처리하고 2, 4, 6개월간(個月間) $30^{\circ}C$에서 배양시 주(主)된 분해산물(分解産物)로 4-Chloro-4'-amino diphenyl ether, 2, 4-dichloro -4'amino diphenyl ether(amino-TOK), N-[4'-(4-chlorophenoxy)] phenyl acetamide, 및 N-[4'-(4-Chlorophenoxy)] phenyl formamide의 순(順)으 생성(生成)되었다. 2. 상기(上記) 토양중에 상기와 같은 농도로 TOK를 처리하면 nitro기(基)의 amino기(基)로의 환원, 탈염소화, acetylation 및 formylation이 주(主)로 일어나고 ether결합(結合)의 붕괴는 일어나지 않았다. 3. pH가 보다 높고 토성이 Clay loam이고 C.E.C가 높은 충주토에서 TOK의분해(分解)는 더 용이 하게일어 났다. 4. 상기(上記)와 같은 변화가 생기면 TOK의 독성(毒性)은 현저히 감소되어 환경의 오염원으로서의 기능은 약화된다. 5. TOK를 처리한 토양으로부터 12균주의 세균(細菌)을 분리(分離)하였다. 6. 분리한 토양미생물의 순수배양액중에서 TOK를 배양시킨 결과 청주토에서 분리한 T-1-1균주는 거의 분해력(分解力)이 없고 T-2-3 균주가 가장분해력(分解力)이 우수한 것으로 보인다. 7. 분리한 균주에 의한 TOK의 분해(分解)는 주로(主) nitro기(基)의 amino기(基)로의 환원이었다. 8. 충주토의 citrate buffer추출액은 청주토의 citrate buffer추출액보다 TOK를 amino-TOK으로 환원시키는 능력이 컸다.

• 자원환경지질
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• 제53권4호
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• pp.337-346
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• 2020

본 연구는 국내 휴·폐금속광산 주변의 수은이 함유된 광물찌꺼기 처리 또는 수은으로 오염된 고형물질(토양, 퇴적물 등)의 정화를 위한 세척공법 적용성 평가를 위해 수행되었다. 이를 위해 수은을 함유한 광물찌꺼기에 대하여 입도분석과 단계별 추출시험을 실시하여 물리·화학적 특성을 고찰하고, 세척공법 적용성 평가를 위해 염산(HCl), 질산(HNO₃), 요오드화칼륨(KI) 및 티오황산나트륨(Na₂S₂O₃) 세척액을 활용한 실험실 규모의 세척시험을 실시하였다. 광물찌꺼기 시료의 입도분포는 #40 이하로 집중되며, #200 이하의 입도가 가장 높은 비율을 차지하였다. 단계별 추출시험 결과, 광물찌꺼기에는 원소 수은이 69.12%로 가장 높은 비율을 차지하고 있으며, 강한 결합 형태가 15.25%, 유기결합 및 잔류 형태 형태가 11.97%의 비율을 각각 차지하고 있었다. 광물찌꺼기에 함유된 수은의 세척 적용성을 검토한 결과, 질산(HNO₃)과 티오황산나트륨(Na₂S₂O₃)의 경우, 세척공법 적용성이 낮은 것으로 분석되었다. 염산(HCl)의 경우 #200 이상의 입도에서 수은 제거가 가능한 것으로 분석되어 물리적 선별 공정이 필요한 것으로 판단되었다. 요오드화칼륨(KI)은 모든 농도와 입도에서 우수한 화학적 세척효율 보였다. 특히, 미세입자에서도 우수한 수은 제거 효율이 확인되어 세척공법 적용성이 가장 높은 것으로 평가되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제44권3호
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• pp.387-393
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• 2011

본 연구는 환원증류법을 사용하여 축사, 매립지, 시설재배지 등 높은 수준의 질산태 질소로 오염된 토양의 질산태질소 함량을 정확히 측정하는데 있어서, Devarda's alloy 의 입자 크기가 질산태 질소의 회수율에 미치는 효과와 Devarda's alloy의 처리량과 환원된 질산태 질소의 양과의 상관관계, 고농도의 질산태 질소를 함유한 토양 추출액의 정확한 분석을 위한 적절한 접근방법을 파악하고자 수행되었다. 본 연구에서 시험된 각 Devarda's alloy는 입자 크기의 분포가 서로 달랐으며, 이는 다소 높은 질산태 질소 조건인 1 mg과 2 mg $NO_3$-N에서 서로 다른 질산태 질소 회수율로 반영 되었다. 한편, 고농도의 질산태 질소 조건에서는 모든 Devarda's alloy들이 용액 중 질산태 질소의 함량이 증가할수록 급격히 질산태 질소의 회수율이 감소하는 경향을 보였으나, 시험된 모든 Devarda's alloy들은 예상과 달리, 단위 질량 당 환원된 질산태 질소의 양이 용액중 질산태 질소의 양에 비례하여 감소하는 경향을 보였다. 이상의 연구결과들은 높은 수준의 질산태 질소로 오염된 토양 시료를 안정적으로 분석하기 위해서는 Devarda's alloy의 입자 크기 분포를 감안한 충분한 처리, 그리고 두 수준 이상의 Devarda's alloy를 처리한 후 회수된 질산태 질소량 변화를 살피는 것이 필요하다는 것을 제시한다. 아울러, 본 연구에서 발견된 질산태 질소량의 화학적 비당량성은 앞으로의 연구를 통해 보다 자세히 조사되어야 할 것으로 사료된다.