• 생태와환경
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• 제41권2호
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• pp.174-187
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• 2008

본 연구는 팔당호의 효과적인 호소관리를 위하여 미세 먹이망의 구조와 기능을 이해하고자 경안천(정점 K), 팔당댐 (정점 P)그리고 남 북한강 합류부(정점 M)에서 2005년 3월부터 12월까지 매월 1회씩 환경 요인과 미소 생물요인의 생물량을 조사하였다. 조사기간 동안 DOC는 $3{\sim}5$월 그리고 11월에 높은 값을 보였다. 영양염류는 다른 2개 정점보다 상대적으로 정점 K에서 높은 수치를 보였다. 인산염과 규산염은 여름철 집중강우기 이후에 3개 정점에서 점진적으로 증가하였으나, 9월 이후에는 감소하는 양상을 나타내었다. Chl-$\alpha$의 변화는 3개 정점에서 4월과 11월에 매우 높은 값을 보였다. 박테리아와 HNF의 탄소량은 3월, 5월 그리고 8월에 높은 값을 보였으나, 섬모충플랑크톤의 월별탄소량의 변화는 큰 변화를 보이지 않았다. 그럼에도 불구하고 섬모충플랑크톤(P<0.001)과 HNF(P<0.05)의 탄소량 변화는 박테리아 탄소량의 변화와 높은 상관관계를 보였다. 이 시기에는 Tintinnopsis cratera, Didinium sp., Vorticella sp., Paramecium sp. 그리고 Strombidium sp.가 우점종으로 밝혀졌다. 식물플랑크톤 우점종은 봄철, 여름철 그리고 가을철에 Stephanodiscus hantzschii와 Cyclotella meneghiniana가 3개 정점에서 모두 우점하였다. 그러나 가을철에는 정점 P와 정점 M에서 Aulacoseira granulata가 95%이상으로 극히 높게 우점하였다. 동물플랑크톤의 탄소량은 6월에 정점 P와 정점 M에서 가장 높은 생물량을 기록하였으며, 8월, 10월 그리고 11월에도 3개 정점에서 상대적으로 높은 생물량이 관찰되었다. 동물플랑크톤은 6월에 정점 P와 정점 M에서 Diaphanosoma brachyurum이 제1우점종으로 밝혀졌으며, 가을철인 10월과 11월에는 3개 정점에서 Bosmina longirostris가 우점하였다. Bosmina longirostris는 Aulacoseira granulata와 Stephanodiscus hantzschii를 먹이로 공급하였을 때 높은 성장률(A. granulata: $0.17\;d^{-1}$, S. hantzschii: $0.14^{-1}\;d^{-1}$)과 섭식률 (A. granulata: 1.93 preys $d^{-1}$, S. hantzschii: 1.63 preys $d^{-1}$)을 보였다. 이상의 결과로, 박테리아와 식물플랑크톤은 주요 먹이원으로서, 봄철과 여름철은 bacteria를 먹이로 하는 microbial food chain이 주요기능으로, 가을철에는 식물플랑크톤을 먹이로 하는 grazing food chain이 중요한 기능을 갖는 것으로 시사한다.

• 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.

• 미생물학회지
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• 제40권4호
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• pp.263-268
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• 2004

다섯 종류의 젓갈로부터 다섯 종의 호염성 세균을 분리하였다. 이들의 165-rDNA 염기서열을 분석한 결과 한 종은 Halomonas subglaciescola, 다른 종들은 H. marina에 속하는 것으로 판명되었다. H. subglaciescola, H. marina IN, and H. marina SH-2는 염도가 $3\%$에서 $20\%$에 이르는 넓은 범위의 배양 조건에서, H. marina SQ and H. marina SH-1는 염도가 $8\%$ $19\%$에 이르는 비교적 좁은 범위의 배양 조건에서 성장하는 것으로 나타났다. $15\%$ NaCl을 포함하는 LB 배지에서 배양한 H. subglaciescola, H. marina IN, H. marina SQ, H. marina SH-1, H. marina SH-2의 최대 균체량은 흡광도로서 각각 3.2, 4.5, 4.5, 5.7, 4.2 이었으나 $5\%$의 NaCl을 포함하는 동일 배지에서 최대 균체량은 각각 2.2, 1.1, 0.7, 0.2, 2.4 이었다. 균체의 주사전자현미경 사진에서 균체의 표면에 부정형의 이물질이 부착되 어 있는 것으로 확인되었다. 각 균체의 배양액에서 점성을 갖는 물질을 분리하여 대장균의 배양액에 첨가하였을 때 대장균은 $15\%$ NaCl을 갖는 배지에서 성장하였다. 이것은 호염균의 세포 표면에 부착한 물질이 NaCl의 차단효과를 갖기 때문으로 생각된다.

• 미생물학회지
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• 제46권2호
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• pp.183-191
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• 2010

본 연구에서는 성장기질로써 다양한 방향족 화합물을 첨가하여 TCE 분해 균주를 분리하고 고효율 TCE 분해 균주에 의한 고농도의 TCE 분해 특징에 대해 연구하였다. TCE에 오염된 토양 및 폐수로부터 시료를 채취하였고 성장기질로써 벤젠(Benzene), 페놀(Phenol), 에틸벤젠(Ethylbenzene), 아닐린(Aniline), 큐멘(Cumene), 톨루엔(Toluene) 등을 사용하여 TCE에 내성을 가지는 179 균주를 순수 분리하였다. 순수 분리된 균주들을 TCE 농도 30 mg/L, 성장기질 농도 0.2 g/L, $30^{\circ}C$, pH 7, 균 농도 1.0 g/L (w/v)의 호기적 조건으로 21일 동안 분해효율을 측정한 결과, 아닐린을 성장기질로 이용한 EK2 균주가 74.4%의 가장 높은 효율을 보여주었다. EK2 균주는 형태학적 특징, 생화학적 특징 및 분자적 특징을 분석한 결과 Delftia acidovorans로 동정되었다. D. acidovorans EK2의 TCE 분해는 TCE 농도 10에서 200 mg/L까지 성장 및 분해할 수 있었으나 250 mg/L 이상의 농도에서는 성장과 분해가 보이지 않았다. 저농도(1.0 mg/L) 분해 실험을 위하여 D. acidovorans EK2를 각 0.01 g/L, 0.03 g/L, 0.05 g/L로 적용한 결과, 모든 조건에서 12일 동안 99.9%의 분해효율을 보였다. 고농도(200 mg/L)를 분해하기 위한 최적 배양조건은 균 농도 1.0 g/L, 아닐린 농도 0.5 g/L, pH 7, 온도 $30^{\circ}C$로 확인되었으며, 21일 동안 호기적으로 배양 시 71.0%의 가장 높은 TCE 분해효율을 보여주었고, 분해속도는 94.7 nmol/h이었다. 결과적으로 본 연구에서 개발된 D. acidovorans EK2를 이용하여 고농도의 TCE로 오염된 토양 및 지하수의 생물학적 처리에 효율적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제43권1호
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• pp.96-104
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• 2010

무균 및 온실조건에서 indole-3-acetic acid (IAA)의 처리와 1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase (ACCD) 및 IAA 활성을 갖는 Methylobacterium 균주 접종 시 토마토와 고추의 생장을 비교 평가하였다. 무균조건에서 1.0 ${\mu}g\;mL^{-1}$의 IAA는 고추와 토마토의 뿌리생장을 촉진시키는데 비해 10.0 ${\mu}g\;mL^{-1}$ 이상의 높은 농도에서는 뿌리생장이 억제되었다. 그러나 높은 ACCD 활성을 갖고, IAA 활성은 낮거나 가지고 있지 않은 Methylobacterium 균주들을 접종하였을 때에는 고추와 토마토 모두 IAA 처리구 보다 뿌리생장이 증진되는 것을 확인하였다. 마찬가지로 온실조건에서 Methylobacterium 균주들을 접종했을 때, 마디길이와 잎의 크기 그리고 단위 면적당 잎의 무게 (SLW)에서 유의성 있는 증진효과를 보였다. 전반적인 식물 생장에서 저농도의 IAA 처리 효과는 Methylobacterium의 효과와 비슷한 경향을 나타냈다. 유묘의 지상부 길이는 ACCD 활성과 IAA 생산능을 갖는 Methylobacterium 균주 처리구에서 유의성 있는 증가를 확인할 수 있었으며, 전체 건물중 또한 Methylobacterium 처리 시 유의성 있는 증진 효과를 확인 할 수 있었다. 하지만 고농도의 IAA는 고추와 토마토의 생물량을 억제시켰다. 이러한 결과는 접종 균주의 IAA와 ACCD가 고추와 토마토 유묘의 생장 증진에 영향을 끼친다는 것을 증명한다.

• 자원환경지질
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• 제42권5호
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• pp.427-434
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• 2009

유류 및 중금속으로 오염된 토양에서 Pb 및 Cd에 내성을 갖는 미생물을 분리하여 미생물 내 중금속 흡착 특성을 조사하였다. 분리한 토착미생물의 Pb 및 Cd의 흡착특성과 흡착에 영향을 미치는 요인 중에 생장단계, 중금속 농도, 생물량, pH, 온도에 따른 영향을 비교하였다. 또한 흡착등온식을 적용하여 중금속의 흡착용량과 흡착강도를 알아보았다. 낮은 중금속 초기 농도와 높은 생물량에서 높은 중금속 제거 효율을 가지며 중금속 마다 다른 흡착 효율을 보여 주었다. 흡착 효율은 미생물 생장 말기, pH 5~9 조건에서 최적의 효율을 나타내었으나, 25~$35^{\circ}C$에서 온도 변화에 따른 영향은 미미하였다. 생물흡착 과정을 Langmuir 등온 흡착식에 적용하면, 이론적 최대 흡착량은 Pb와 Cd에 대해서 각각 62.11과 192.31 mg/g로 나타났고, $R^2$가 0.71과 0.98로 계산되었다. Cd는 세포 표면의 단일 층에 단분자 흡착에 의한 생물흡착이 진행되었으나, Pb는 미생물 대사 작용을 통한 세포 내로의 축적 작용과 미생물 내 음이온과의 반응에 의한 침전물 형성작용 둥을 통하여 생물흡착이 진행된 것으로 판단된다.

• 청정기술
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• 제16권2호
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• pp.117-123
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• 2010

본 연구에서는 Au(I) 이온을 함유한 시안 용액으로부터 다른 형태의 금을 회수하기 위하여 생체흡착 후 탈착하는 방법과 생체흡착 후 회화하는 방법을 제안하였다. 생체흡착제로는 아미노산 발효 공정에서 발생하는 균체 폐기물(Corynebacterium glutamicum)을 사용하였다. 바이오매스의 흡착 특성을 알아 보기 위하여 pH edge 실험을 수행하였으며, 그 결과 흡착성능은 pH 2-3 부근에서 우수한 결과를 보였다. 또한, 등온흡착 실험 결과를 Langmuir 모델에 적용한 결과 Au(I)의 최대 흡착량은 pH 2.5에서 35.15 mg/g이었다. 흡착 속도론 실험을 통해 흡착 평형은 60분 이내의 짧은 시간 내에 이루어지는 것을 확인하였다. Au(I)을 회수하기 위하여 바이오매스에 흡착된 Au(I)을 탈이온수를 이용하여 탈착을 시켰으며, 탈착효율은 91%로 평가되었다. 이 결과는 바이오매스를 이용하여 흡착과 탈착을 통해 1가 금을 효과적으로 회수할 수 있음을 보여준다. 영가 형태로 회수하기 위하여, 금을 흡착하고 있는 생체흡착제를 회화하여 환원된 형태의 금을 성공적으로 회수하였으며, 회분 중 금의 순도는 85% 이상이었다. 따라서 본 연구에서 제시한 생체흡착 후 탈착(1가 형태) 공정과 생체흡착 후 회화(영가 형태) 공정은 회수하고자 하는 금의 산화수에 따라 선택하여 사용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 유기물자원화
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• 제17권4호
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• pp.36-47
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• 2009

유기물의 퇴비화과정중 미생물과 이에 관련된 퇴비의 생화학적 질량의 변화는 퇴비화공정 최적화와 최종산물의 품질은 매우 중요하다. 본 연구에서는 퇴비화단계중 미생물과 관련 생화학적 변수의 질량변화가 퇴비부숙도의 기준으로서의 적합성을 평가하였다. 전국 5개 퇴비공장 (용인축협, 양평축협, 논산축협, 전주연초, 지리산낙협)에서 세 단계 (초기, 부숙, 후숙)의 퇴비시료를 채취하여, Total Aerobic Bacteria(TAB), Coliforms, Escherichia coli, Actinomycetes, Fungi 등의 군집농도를 분석하였다. 연구결과, 5개 퇴비공장의 시료에서 Coliforms과 E.coli는 부숙단계에서 급격히 감소되어 후숙단계에서는 완전 사멸되었으나 다른 미생물은 완전 사멸되지 않았다. 그러므로 Coliforms과 E.coli 군집을 부숙도의 기준으로 제시하였다. 미생물탄소질량/질소질량비 (MBC/MBN)는 부숙단계에서 약간 감소하였으며, 후숙 단계에서는 증가하였다. 이는 부숙단계에서 Coliforms, E. coli, Fungi 등의 군집감소 때문으로, 후숙단계에서는 Fungi 및 TAB 군집증가 때문으로 이해된다. 또한 중금속성분 농도는 방선균 군집과 매우 강한 음(陰)의 상관성을 나타내었다. 본 연구의 성과는 Coliforms과 E.coli 군집 농도를 퇴비부숙도 기준으로 제시하였으며, 중금속농도와 미생물군집농도 상관관계를 이용하여 퇴비품질의 평가기준을 제시한 데 있다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제23권12호
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• pp.1717-1725
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• 2013

Traditional soybean paste from Shandong Liangshan and Tianyuan Jiangyuan commercial soybean paste were chosen for analysis and comparison of their bacterial and fungal dynamics using denaturing gel gradient electrophoresis and 16S rRNA gene clone libraries. The bacterial diversity results showed that more than 20 types of bacteria were present in traditional Shandong soybean paste during its fermentation process, whereas only six types of bacteria were present in the commercial soybean paste. The predominant bacteria in the Shandong soybean paste were most closely related to Leuconostoc spp., an uncultured bacterium, Lactococcus lactis, Bacillus licheniformis, Bacillus spp., and Citrobacter freundii. The predominant bacteria in the Tianyuan Jiangyuan soybean paste were most closely related to an uncultured bacterium, Bacillus licheniformis, and an uncultured Leuconostoc spp. The fungal diversity results showed that 10 types of fungi were present in the Shandong soybean paste during the fermentation process, with the predominant fungi being most closely related to Geotrichum spp., an uncultured fungal clone, Aspergillus oryzae, and yeast species. The predominant fungus in the commercial soybean paste was Aspergillus oryzae.

• 유기물자원화
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• 제8권1호
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• pp.77-82
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• 2000

3개소의 자연갯벌과7개소의 인공갯벌을 대상으로 토양중의 물리화학적, 생물학적 특성 및 미생물호흡량등과 같은 갯벌의 구조와 기능을 비교 평가하므로서 갯벌의 복원 및 창출기술개발을 위한 기초적 자료를 제시하였다. 자연갯벌의 실트함유량, 질소 및 탄소함유량은 인공갯벌보다 높은 것으로 나타났다. 또한 산화환원전위에 있어서도 자연갯벌의 경우는 토양 깊이 2cm이하부터 환원층이 발달되었지만, 인공갯벌의 경우는 토양 표면에서 20cm이상까지 산화층을 나타내었다. 자연갯벌의 미생물현존량은 인공갯벌들과 비교하여 10~100배 높은 값을 나타내었다. 또한 토양중의 미생물현존량과 실트함유량이 가장 높은 상관관계를 나타내었으나, 저서생물과 미생물호흡량은 자연갯벌과 인공갯벌 간에 현저한 차이는 관찰할 수 없었다. 갯벌의 정화기능을 정량적으로 산정한 결과, 인공갯벌이 자연갯벌보다 해수의 정화량이 높게 나타났는데, 이는 자연갯벌보다 인공갯벌이 정화에 관여하는 토양의 투수층이 깊기 때문이라 판단된다. 그러나 인공갯벌 중에도 자연갯벌과 유사한 해수유동의 분포를 가진 지역에서는 자연갯벌과 유사한 구조와 기능을 보유하고 있는 것으로 밝혀졌다. 따라서 해수의 정화기능을 강화하기 위한 인공갯벌의 창출은 가능할 것으로 판단되며, 자연갯벌과 유사한 구조와 기능을 가진 인공갯벌을 복원 또는 창출하기 위해서는 토양 중의 실트과 같은 미소입자의 함유량을 높게 유지하여 미생물현존량을 높게 유지시키고, 실트함유량을 유지하기 위하여 해수의 유동을 약하게 할 수 있는 방안이나 입지조건을 선택하여야 할 것이다.