• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2017.05a
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• pp.94-94
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• 2017

지속적인 수질의 모니터링과 관리가 어려운 개발도상국의 경우, 모델링을 통한 병원균의 예측이 중요하다. Soil and Water Assessment Tool (SWAT)은 유역 모델로 병원균의 거동을 모의하는데 널리 활용된다. 하지만 SWAT이 모의하는 in-stream 모듈의 경우, 소멸, 부유, 퇴적의 단계만을 고려하여 정확도가 부족하다. 따라서 본 연구는 기존 모듈에 hyporheic exchange와 생장 단계를 추가하여 모듈의 성능 개선 및 열대 산지 유역에서의 병원균의 거동을 모의하였다. 본 연구는 몬순 기후 및 산지 지형을 가진 라오스의 Houay Pano 유역을 대상으로 대장균 (Escheichia coli, E.coli)의 거동을 2011년부터 2013년까지 일 단위로 모의하였다. 기존의 SWAT 박테리아 모듈의 경우, 소멸 단계만을 가지고 보정하였을 때 모델은 대부분 0의 값을 가졌고, 부유 및 퇴적 단계가 추가 된 후에는 우기시 대부분의 모델값이 관측값의 95% 신뢰 구간에 포함되었으나 건기에는 농도가 여전히 낮게 모의됨을 확인 할 수 있다. 건기 시 낮게 모의된 농도를 증가시키기 위해, 온도에 따른 생장 단계를 추가하였으며, 이때 생장 속도는 설정된 최소-최대 생장 온도 사이에서 최대값을 가진다. 하지만 온도에 따른 생장은 열대 기후의 특성상 전 기간에 걸쳐 동시에 증가하여 건기에만 낮게 모의된 농도를 보완하는 데는 한계가 있었다. Hyporheic exchange는 강바닥에 임시로 저장된 박테리아의 양이 특정 유량에 의해서 수계로 유입되는 현상으로, 본 연구에서는 일정한 양의 hyporheic flow를 가정하여 모의하였다. 결과적으로 Hyporheic exchange를 통해 유입되는 적은 양의 E.coli는 기존에 타당하게 모의된 우기의 농도는 그대로 유지하되, 건기에 낮게 모의된 농도는 증가시켜 기존 SWAT 모듈의 한계점을 잘 보완한 것을 확인 하였다. 결론적으로, 기존의 SWAT 모델은 건기 시 낮은 농도의 E.coli를 모의하기에 한계를 보였으며, 전 기간에 걸쳐 높은 온도를 유지하는 열대 기후에서 생장 단계는 이러한 한계를 보완하기에 적합하지 않은 것으로 판단되었다. 그러나 적은 양이 전 기간에 걸쳐 동일하게 유입되는 hyporheic exchange의 경우, 건기에 낮게 모의된 농도를 증가시켜 기존의 한계를 보완할 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2018.05a
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• pp.49-49
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• 2018

라오스의 Houay Pano 유역은 상업적 조림으로 인해 2011년부터 2013년까지 급속한 토지이용 변화를 겪어왔다. 본 연구는 이러한 토지이용변화가 박테리아 거동에 어떠한 영향을 주는지 이해하기 위해 Soil and Water Assessment Tool (SWAT) 모형을 활용한 박테리아 거동 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 수치 표고 모델, 토양 특성, 토지 이용 등의 정보를 종합하여, 유역 내수량 및 수질의 변화를 모의할 수 있는 모형으로, 본 연구는 대표적인 분원성 지표 세균 (Fecal Indicator Bacteria)인 대장균 (Escheichia coli, E. coli)을 대상으로 모델링을 수행하였다. SWAT 모형은 지표면 위 박테리아를 1)식물 위, 2)토양 용액상, 3)토양 입자상으로 구분하여 모의한다. 각 상태로 분할된 박테리아는 소멸 (die-off), 씻김 (wash-off), 침투, 표면 유출을 통한 수계로의 이동 등의 단계를 통하여 유역 내에서 거동한다. 본 연구는 서로 다른 기후의 영향을 배제하기 위해 각 토지이용 시나리오를 (2011, 2012, 2013) 실제 기후 조건과 동일 기후(2011-2013 평균) 조건으로 분류하여 분석하였다. 실제 기후 조건에서 SWAT 모형은 표면 유출, 토사 유출, E. coli 거동에 대해 2011년부터 2012년까지 감소, 2012년부터 2013년까지 증가로 모두 동일한 양상을 모의하였다. 이는 강수량의 양상과 동일한 것으로, 강수량이 표면 유출의 양을 결정하고, 달라진 표면 유출에 따라 토사 유출과 E. coli 거동이 결정되기 때문이다. 하지만 동일 기후 조건에서는, E. coli 거동 동인인 표면 유출과 토사 유출이 비교적 일정해짐에 따라, 각 상태로 분할된 박테리아의 초기 부하량값이 E. coli 거동을 결정하는 주된 요인임을 확인 할 수 있었다. 따라서 초기 부하량 분할에 활용되는 엽면적 지수 (Leaf Area Index)와 분배계수 (BACTKDDB)의 정확도가 요구된다. 추가적으로 본 연구는 박테리아의 유입원인 비료 모델링과, LAI를 활용한 박테리아 초기 부하량 산정, 토양 특성 변수와 토지 이용 변수의 분리, 지하수를 통한 박테리아 거동 등을 중심으로 SWAT 모형의 한계점과 개선점을 제시하였으며, 본 연구 결과는 토지이용변화가 박테리아 거동에 주는 영향을 모형적으로 이해하고, 또한 추후 박테리아 모델링 개발에 도움을 줄 것으로 예상된다.

• Journal of Veterinary Clinics
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• v.23 no.1
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• pp.41-49
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• 2006

In this study, antimicrobial activity of oriental herbal medicine extract (OHME) was tested for some organisms and the preventive effects of OHME for the colonization of Campylobacter jejuni on epithelium of small intestine were examined in Korean native broiler chickens fed a forage added 1.0% OHME. The isolated Campylobacter spp were biotyped, serotyped and the susceptiblility of isolates to antimicrobial agent were examined. The growth of Staphylococcus aureus was inhibited in 0.25% OHME. C. jejuni and C. coli were inhibited in 0.1% OHME, and Salmonella spp, Lactobacillus acidophilus and Escheichia coli 0157 were inhibited in 2.0% OHME. For the application of forage added 1.0% OHME in broiler chicken farm, the frequency of Campylobacter spp from feces, liver and spleen sample of chickens were examined during 2 weeks interval. The frequence of Campylobacter spp in feces from chickens fed assorted forage (control group) was increased from 25% in first week to 75% in seventh week. But the frequence of Campylobacter spp in feces sample from chickens 134 forage added OHME was slightly reduced from 25% in first week to 15% in seventh week. The frequence of Campylobacter spp in liver, and spleen was 13.7% and 10% respectively after seventh week in control group, but the Campylobacter spp was not isolated after fifth week in live and spleen from chickens fed forage added OHME. Isolated 56 strains of thermophilic Campyiobacter from Korean native chickens was classified as C. jejuni (76.7%), C. coli (214%) and C. laridis (1.6%). The majority of 43 isolates of C. jejuni was classified on biotype I (60.4%), II (30.2%). Most of 12 isolates of C.coli were biotype I (83.3%). Isolated 31 strains C. jejuni of showed 11 different serotype, and serotype 36 (18.6%), 17 (13.9%)were most frequent. Isolated 10 strains of C. coli showed 5 different serotypes and serotype 31 (33.3%) and 21 (25%) were relatively common. Isolated Campylobacter spp were highly susceptible to nalidixic acid, amikacin, gentamicin, colistin and chloramphenucol.

• Applied Biological Chemistry
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• v.51 no.1
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• pp.49-54
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• 2008

The concentration of total phenolic compounds of the water extracts and 80% ethanol extracts form Portulaca oleracea were 3.05 ${\mu}g/ml$ and 6.33 ${\mu}g/ml$, respectively. The total antioxidant activities of water extracts and 80% ethanol extracts of Portulaca oleracea were 89.2% and 72.9% in DPPH assay, 69.0% and 96.5% in ABTS assay, antioxidant protection factor of the water and 80% ethanol extracts were each 2.73 PF and 3.63 PF. Tyrosinase inhibitory activities were water extracts and 80% ethanol extracts of Portulaca oleracea were 20.2% and 38.7%. Portulaca oleracea showed high antimicrobial activites against Helicobater pylori, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Eschericia coli and Streptococcus mutans. Minimum inhibitory concentrations (MICs) on Helicobacter pylori, Staphylococcus epidermidis, Staphylococcus aureus, Escheichia coli and Streptococcus mutans were 200, 50, 100, 100 and 150 ${\mu}g/ml$, respectively. The result suggest that Portulaca oleracea extracts may be useful as potential source as antioxidant and antimicrobials.

• Korean Journal of Veterinary Research
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• v.24 no.2
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• pp.149-162
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• 1984

The research was conducted(1) to confirm the agent(s) responsible for the antimicrobial activity contained in the fermented tomato juice with L. acidophilus(2) to extract and purify the antimicrobial agent(s)(3) to find the biological, physical and chemical properties of the agent(s). The following results were obtained and summarized as followings; 1. The agent responsible for the inhibitory activity was confirmed by both well assay method using fermented tomato juice with L. acidophilus and turbidimetric technique using the cell-free filtrate or neutralized filtrate of tomato acidohilus culture and found exerted antimicrobial agent other than lactic acid. 2. The procedures of purification : The isolation and purification of antimicrobial agent from the lyophilized acidophilus tomato culture were carried out by (1) methanol extraction (2) acetone extraction, (3) Sephadex G-50 gel filtration (4) paper chromatography and (5) thin layer chromatography. 3. The biological, physical and chemical properties of antimicrobial agent: The biological, physical, chemical properties of the purified antimicrobial agent were: (1) The antimicrobial activity was strong against test organisms; Bacillus subtilis(ATCC 6633), Escheichia coli(ATCC 25922), Staphylococcus aureus(ATCC 167), Pseudomonas fluorescens(KFCC 32394), Proteus vulgaris and Shigella dysenteriae. (2) The pH value of the agent was 2.0 and the inhibitory activity was lost when it was neutralized at 7.0 of pH and the agent was heat stable at $121^{\circ}C$ for 60 minutes. (3) The ultraviolet light absorption spectra of methanol-acetone extract and TLC fraction exhibited a maximum absorption at 260nm and 224nm respectively. (4) The most purified agent from TLC plate increased about 130-fold in activity. (5) The agent isolated from TLC plate was free from $H_2O_2$ or lactic acid. 4. Bioautographic assy: By means of bioautography of the agent on silica gel of TLC plate a strong inhibitory activity against B. subtilis was demonstrated. 5. Mass spectrometry: The agent obtained from TLC plate was analyzed by mass spectrometry which show the parent peak at m/e 264 suggesting the molecular weight of the compound and molecular group such as [$C_2H{^+}_4$], [CO], [CH=NH], [$C_3{H^}4_7$], [$\begin{array}{rcl}O\\{\parallel}\\CH_3-C\\\end{array}$], [$C_6-H{^+}_{11}$], [$C_5H{^+}_{11}$], [$\begin{array}{rcl}O\\{\parallel}\\C_5H_7-C^+\\\end{array}$] were suggested.