• The Korean Journal of Ecology
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• 제17권2호
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• pp.171-183
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• 1994

Soil condition, total number of bacteria, soil amylase activity and microbial biomass $(CO_2-C)$ were measured at soil of different forest types. And the difference of the allelopathic effect was determined between fresh leaf extract of Quercus acutissima and Pinus rigida to the bacteria isolated from soil of different forest types. 1. Total number of bacteria in Carpinus laxiflora forest soil was 4~7 times larger than that in pinus desiflora forest soil. 2. Soil amylase activity was positively correlated with total number of soil bacteria and soil organic matter content. The amylase activity at F layer was 4~5 times larger than that at H layer, and that at H layer was 2~4 times larger than that at A layer. 3. Seasonal changes of microbial biomass showed a peak in summer, and vertical distribution of microbial biomass decreased with increasing soil depth. The microbial biomass in Pinus densiflora forest soil was larger than that in Quercus serrata forest soil. 4. Fresh leaf extract of Pinus rigida and Quercus acutissima showed an acceleration or inhibition effect on the growth of soil bacteria, and that of !. acutissima inhibited larger number of soil bacterial strains than that of P. rigida. 4.2% and 25% of soil bacterial strains isolated from soil of P. rigida and Q. acutissima forests were inhibited by fresh leaf extract of P. rigida and Q. acutissima, respectively.

• 한국환경보건학회지
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• 제34권6호
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• pp.403-413
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• 2008

Toxic effect of methyl tert-butyl ether (MTBE), tert-butyl alcohol (TBA) and formaldehyde (FA) on microbial activity and diversity was compared in rice field, leek patch, and tidal mud flat soil samples. MTBE, TBA and FA with different concentrations were added into microcosms containing these soil samples, and placed at room temperature for 30 days. Then the microbial activities such as dehydrogenase and viable cell numbers and microbial community using a DGGE (Denaturing gradient gel electrophoresis) fingerprinting method were measured. Among the samples, dehydrogenase activity in rice field was inhibited the most by MTBE, TBA and FA. The toxic effect was higher according to the following orders: FA > MTBE > TBA. Dominant species in the microcosms contaminated with MTBE, TBA and FA were Chloroflex, Bacilli, gamma-proteobacteria in the rice field sample, Sphingobacteria, Flavobacteria, Actinobacteria, Bacilli, gamma-proteobacteria in the leek patch sample, and Sphingobacteria, Flavobacteria, delta-proteobacteria, gamma-proteobacteria in the tidal mud flat sample.

• 생명과학회지
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• 제21권10호
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• pp.1473-1480
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 미생물은 퍼클로레이트를 무해한 최종산물로 환원시킬 수 있으므로 퍼클로레이트제거는 미생물을 이용한 방법이 가장 적절한 것으로 알려졌다. 미생물이 퍼클로레이트를 환원시키기 위해서는 전자 공여체가 필요하다. 퍼클로레이트를 환원하기 위한 기존의 기술들은 전자 공여체로서 유기물을 사용하는 종속영양방식의 퍼클로레이트환원세균을 사용한다. 그래서 종속영양 방식으로 퍼클로레이트를 연속 제거하기 위해서는 지속적으로 유기물을 공급해야 하므로 처리비용이 많이 든다. 본 연구에서는 원소 황 입자와 활성 슬러지를 이용하여 독립영양방식의 퍼클로레이트제거가능성을 조사하였다. 입자상 황은 비교적 값이 저렴하고 활성 슬러지는 하수처리장으로부터 쉽게 구할 수 있는 장점이 있다. 회분배양 실험결과 활성 슬러지 미생물은 전자 공여체로서 황 입자가 존재할 때 퍼클로레이트를 제거할 수 있다는 것이 증명되었다. 이러한 퍼클로레이트 분해는 퍼클로레이트가 분해됨에 따라 생성되는 Cl-의 몰 농도를 통해 검증할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 황 입자의 표면에 간균 형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 황 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. 황입자가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화 배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성 슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석결과 나타났다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2022년도 학술발표회
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• pp.367-367
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• 2022

토지이용의 고도화에 따라 비점오염원 부하는 증가하는 추세이며 기후변화에 따른 강우강도 증가 등으로 지표면에 축적된 고농도의 비점오염물질이 하천으로 유출, 수질오염을 가중시키고 있어 비점오염원 관리가 필요하다. LID 기법은 자연적 기작(mechanisms)과 공정(process)을 이용하여 생태계의 물질순환(물순환 포함)과 에너지 흐름이 원활하도록 조성하는 기법으로, 불투수층면에서 발생되는 강우유출수를 관리 가능하다. LID 시설에는 전처리 시설을 두어 초기 고농도의 입자상 물질을 저감시키고, 강우유출수 저류공간을 통한 유출저감, 첨두유량 등을 저감시킨다. 이러한 전처리 시설에는 유기물질 및 영양소의 생물학적 제거를 위한 미생물 서식공간의 제공 등의 역할을 수행하기 위하여 다양한 여재를 적용하고 있다. 본 연구는 비점오염물질 유입이 LID 기법 전처리 시설 내 여재층의 물리·화학적 및 생물학적 환경을 평가하였다. 3개 시설 모두 100%의 불투수층에서 발생되는 강우유출수를 처리하는 LID 시설을 연구대상으로 선정하였으며, 각각의 전처리 시설에는 자갈, 우드칩, 쇄석 등이 적용되어 있다. 퇴적물의 경우 가장 상부에 존재하는 층으로 퇴적물의 오염물질 농도는 2~10.7배 이상 매우 높게 나타났다. 우드칩의 경우 다른 여재에 비해 높은 함수량과 유기물 함량을 보였으며 이는 우드칩의 수분을 보유하는 능력과 거친 표면공극에 오염물질이 부착되기 때문으로 나타났다. 또한, 같은 무기성 여재인 쇄석과 자갈의 경우 여재 크기의 차이를 보임에도 불구하고 미생물의 군집구성과 함수량의 차이를 보이는 것으로 평가되었다. 유기물의 함량이 낮은 강우유출수의 생물학적 처리능력을 향상시키기 위해서는 유기성 여재가 필요하며, 다공성 무기 멀칭재를 적용하고 하부의 토양은 적정 유기물을 배합하여 질산화 및 탈질화 유도가 가능하도록 설계가 필요한 것으로 분석되었다.

• 미생물학회지
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• 제44권3호
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• pp.237-243
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• 2008

충남 계룡산 북사면 지역의 대표군락인 상수리림과 소나무림 부식토의 화학적 및 미생물학적 특성을 비교검토한 결과, 상수리림 부식토의 pH는 $5.3\pm0.4$, 소나무림의 pH는 $4.1\pm0.9$이었으며, 소나무림 부식토 내 탄질율은 $21.76\pm8%$로 상수리림보다 높게 나타났다. 상수리림과 소나무림 부식토 내 총 유기산은 각각 69.57 mM/g dry soil, 153.72 mM/g dry soil로 나타났으며 소나무림 부식토 내 glutamine, pyruvate, succinate, lactic acid 및 acetic acid의 함량이 상수리림 부식토에 비해 약 $1.5\sim4.5$배 높게 나타났다. 상수리림 부식토 내 전세균수는 소나무림 보다 약 16배, 생균수는 약 2배 높게 검출되었다. 각 부식토로부터 직접 DNA를 추출하여 16S rRNA-ARDRA법에 의한 세균군집의 계통학적 특성을 평가한 결과, 상수리림 부식토로부터 분리된 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}-$, ${\delta}$-Proteobacteria, Firmicutes, Acidobacteria 및 Actinobacteria의 7개 계통군이 확인되었고, 소나무림 부식토외 대표 clone은 ${\alpha}-$, ${\beta}-$, ${\gamma}$-Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Planctomycetes, Verrucomicrobia 그리고 Bacteroidetes의 8개의 계통군이 확인되었다. Shannon-Wiener법에 의해 다양성 지수를 산출한 결과, 소나무림 부식토 내 세균군집의 다양도는 3.63으로 상수리림보다 높게 나타났으며 PCA 분석을 실시한 결과, Clusters I에 속하는 모든 clone은 상수리림 부식토에서 유래된 clone이었으며, Clusters II에 속하는 clone의 67%, Clusters III에 속하는 clone의 63%가 소나무림 부식층 토양으로부터 유래된 clone으로 확인되어 상수리림과 소나무림 부식토내 세균 군집구조는 매우 특징적인 계통학적 특성을 나타내었다.

• 대한환경공학회지
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• 제34권4호
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• pp.288-294
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• 2012

나노산업의 발달로 인해 나노제품의 제조, 소비, 폐기 과정에서 나노물질이 직 간접적인 경로를 통해 수생태 및 토양생태계로 유입되고 있다. 나노물질은 벌크물질과는 다른 특성을 가지고 있으며 나노물질의 다양한 물리화학적 변화는 환경내 나노물질의 거동 및 무생물적 생물적 상호작용에 영향을 미친다. 나노물질의 생태 독성 연구는 꾸준하게 증가하는 추세이며 특히 나노물질의 마이크로코즘 연구가 최근 보고되고 있다. 마이크로코즘(Microcosm)은 통제된 실험 조건 하에서 생태계의 일부분을 모사하여 자연 현상을 연구하기 위한 기법으로서, 마이크로코즘 연구는 생태계 내 나노물질의 거동과 통합적인 독성영향 평가를 가능하게 한다. 본 연구는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질을 이용한 마이크로코즘 및 메조코즘(Mesocosm) 선행연구를 국제 학술 논문을 중심으로 조사하였다. 현재까지 마이크로코즘 연구는 총 12건의 논문이 발표되었고 단 1건의 메조코즘 연구가 보고되었는데, 대부분의 연구들이 미생물 군집 수준에서 나노물질의 영향을 제한적으로 평가하였다. 나노물질의 통합적 독성 영향을 평가하기 위해서 좀 더 다양한 생물종을 대상으로 그들의 상호작용을 연구할 필요가 있다. 본 연구에서는 수생태 및 토양생태계에서 나노물질의 마이크로코즘 연구동향을 분석하고 중금속, 유기물질과 같은 일반 화학물질 이용한 마이크로코즘 독성 연구를 바탕으로 향후 나노물질의 마이크로코즘 연구방향을 제시하였다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권4호
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• pp.506-513
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• 2010

다양한 유기질비료 수준에서 Methylobacterium oryzae CBMB20의 처리가 고추의 생육촉진에 미치는 영향을 조사하였다. 유기질비료 권장시비수준의 70, 85, 100, 120% 시용구에서 시비량이 증가함에 따라 고추의 신장, 건물중 및 수량에서 유의성 있는 증가를 확인하였다. M. oryzae CBMB20의 접종 처리에서 고추의 생장이 증가하였으며, 고추의 수량 또한 각 유기질 비료 수준별로 10~35% 증가하였다. 수확기에 조사한 근권토양의 메탄올자화세균의 밀도는 M. oryzae CBMB20 처리구에서 2.51~2.63 log CFU $g^{-1}$ soil 이었으며, 미처리구에서는 1.0 log CFU $g^{-1}$ soil 이하로 나타났다. 따라서 접종한 M. oryzae CBMB20은 고추 작물 근권토양에 효과적으로 군집하였으며, 식물생장촉진 호르몬의 분비 등의 작용을 통한 작물생장촉진효과를 발휘한 것으로 판단된다. M. oryzae CBMB20을 접종하지 않은 경우에는 고추의 최대 생장과 수량이 유기질 비료 권장시비 수준 120%에서 나타났으나, M. oryzae CBMB20을 접종한 경우에는 최대 생장과 수량이 권장시비 수준에서 나타났다. 이러한 결과는 식물생장촉진미생물의 접종을 통하여 비료 사용량의 절감 가능성을 제시하는 것이며, 식물생장 촉진 미생물 제제로서 M. oryzae CBMB20의 활용이 가능하리라 사료된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제38권2호
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• pp.156-168
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• 2024

본 연구는 향버섯이 발생하는 임지를 대상으로 식생구조와 토양 특성을 구명하여 임지 및 환경의 필수적인 기초자료를 제공하고자 수행하였다. 연구대상지는 신갈나무가 우점하고 있는 신갈나무군락과 굴참나무, 신갈나무, 소나무 등이 혼재하고 있는 혼효림 형태인 굴참나무군락으로 구분되었다. 또한 전자의 군락에는 실새풀, 후자의 군락에는 애기나리와 대사초가 지표종으로써 유의한 수준으로 나타났다. 두 군락 모두 유효인산과 pH, 모래, 점토가 강한 상관성을 나타내었으며, 토양의 높은 유기물 함량과 약산성 pH는 향버섯 발생에 관련된 것으로 판단된다. 하위 층위에 나타나는 종들은 상위 층위에 출현한 종들이 실현 지위를 확보하고 있기 때문에 지속적으로 우점하는 것으로 나타났다. 해당 입지는 북-동의 방위로 비교적 습윤한 입지에 분포하였고, 낙엽층 깊이가 얇고 암석노출도가 낮아 토양이 발달한 것으로 보였다. 선정된 향버섯 발생지들은 교란 또는 외부 간섭으로부터 적응성이 높은 종을 중심으로 식생이 발달하고 있었다. 이와 같은 사실을 통해 향버섯이 발생할 수 있는 임분을 간접적으로 파악할 수 있으며, 인공재배 시 향버섯 발생 촉진을 위한 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 미생물학회지
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• 제50권2호
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• pp.164-168
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• 2014

북극지역은 지구온난화로 인하여 생태계에 큰 영향을 받고 있다. 본 연구는 북극 Svalbard 지역에서 육지 빙하의 해빙(ice melt)의 영향을 받는 해양퇴적층에서 질산화 과정에 핵심역할을 하는 고세균의 질산화유전자(ammonia monooxygenase, AMO)의 공간적 분포의 변화를 조사하였다. 해빙으로 인한 퇴적물 퇴적속도와 고세균 AMO의 alpha subunit를 코딩하는 amoA 유전자와의 관계를 클론라이브러리 분석을 통하여 분석하였다. 육지와 근접하여 퇴적속도가 가장 빠른 정점(188)에서 고세균 amoA 유전자의 다양성이 육지에서 비교적 먼 지역의 정점(176과 184)에 비해 현저히 낮음을 알 수 있었다. 3 정점의 고세균 amoA 유전자 클론들의 평균 아미노산 서열의 상동성은 94%(염기서열 91%)로 나타났다. 176과 184 정점에서 분석된 고세균 amoA 유전자 클론들 중 약 45%가 Nitosopumilus clade와 근연관계에 있는 반면, 188 지역의 경우 낮은 염농도에서 발견되는 Nitrosoarchaeaum clade와 근연관계에 있는 클론들이 발견되었다. 토양 고세균유래 amoA 유전자는 육지에 근접하여 해빙에 의한 영향을 가장 많이 받는 188정점에서만 발견이 되었다. 본 연구를 통하여, 해빙으로 인하여 육지로부터 운반되는 퇴적물의 량이 증가함에 따라, 해양퇴적층의 질소순환관련 미생물 군집에 변화가 유발되는 것으로 추정되며, 고세균의 amoA 유전자가 해양퇴적층 질소순환생태계 변화의 지표로 이용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.444-450
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• 2011

퍼클로레이트($ClO_4^-$)는 지표수 및 토양/지하수에서 검출되는 오염물이다. 독립영양방식의 퍼클로레이트-환원세균(PRB)은 기체 수소(H2)를 전자공여체로 사용하여 $ClO_4^-$를 제거한다. 철이 부식되면 $H_2$를 생성할 수 있음에 착안하여 본 연구에서는 하수처리장에서 쉽게 구할 수 있는 활성슬러지를 식종하여 영가철(ZVI)을 이용한 독립 영양방식의 $ClO_4^-$ 제거 가능성을 조사하였다. 회분반응실험을 통해 활성슬러지미생물이 ZVI가 존재할 때 $ClO_4^-$를 분해할 수 있음을 알 수 있었으며, 또한 이러한 $ClO_4^-$의 생분해는 $ClO_4^-$가 분해됨에 따라 생성되는 $Cl^-$의 몰 농도를 통해 확인 할 수 있었다. 독립영양방식의 $ClO_4^-$ 제거공정에 사용된 철 입자의 표면에 간균형태의 미생물들이 존재한다는 것을 주사전자현미경을 통해 관찰하였다. 그래서 철 입자가 생물막을 형성하기 위한 담체로서도 작용할 수 있다는 것을 알 수 있었다. ZVI가 첨가된 $ClO_4^-$ 분해성 농화배양으로부터 채취한 생물막의 미생물군집조성은 접종균으로 사용된 활성슬러지의 그것과는 다름이 DGGE 분석 결과 나타났다. DGGE band 중에서 생물막의 주요밴드는 Clostridia 강과 가장 관련이 있는 것으로 나타났다.