• 대한환경공학회지
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• 제34권7호
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• pp.467-472
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• 2012

본 연구는 도광판이 Chlorella vulgaris (C. vulgaris)의 증식률에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 각 조건에서의 효율을 평가하기 위하여 C. vulgaris (FC-16) (3~$8{\mu}m$)를 Jaworski's Medium에 온도 $22^{\circ}C$에서 15일 증식시킨 뒤, 광원을 도광판 + LED (Run 1), 형광등 (Run 2) 그리고 LED (Run 3) 로 나누어 바이오매스의 증식률에 미치는 영향을 실험하였다. 실험결과, C. vulgaris의 비증식속도는 Run 1이 Run 2에 비해 14배 그리고 Run 3에 비해 5배 높은 비증식속도를 나타내었다. 11일을 증식시킨 후 C. vulgaris의 평균바이오매스를 비교한 결과 Run 1은 11.79 g/L를 나타내어 Run 2에 비해 30배 그리고 Run 3에 비해 6.5배나 많은 바이오매스를 나타내었다. 도광판을 사용할 경우 빛의 균일한 분포를 증가시키고 그림자 효과를 저해시켜 바이오매스의 증식률이 도광판을 사용하지 않은 반응기에 비해 월등히 높았음을 알 수 있었다.

• 환경생물
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• 제31권4호
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• pp.288-294
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• 2013

한국산 고지질 Botryococcus를 확보하기 위해 시료채취를 하였고, 실험실에서 Botryococcus sp.를 분리하였다. 분리된 Botryococcus sp.는 현미경으로 그 크기와 형태를 관찰하였고, 분자적 동정을 위해 18S rRNA gene과 ITS region의 염기서열을 분석함으로써 Botryococcus sudeticus J2로 명명하였으며, 생태학적 특성 연구를 위해 문헌조사를 통해 국내의 Botryococcus 속의 분포를 조사를 실시하였다. 동정된 B. sudeticus J2의 생리적 특성 분석을 위해 배양실험을 수행하였고, 생장률과 바이오매스 생산성 그리고 광합성효율을 측정하였다. 또한 바이오디젤 생산을 위한 조류주로서의 가치를 판단하기 위해 총 지질함유량과 지방산 조성을 분석하였다. B. sudeticus J2의 생태적, 생리적 연구 후 2배의 광량과 2% $CO_2$ 조건에서 배양을 수행함으로써 최적 배양조건을 탐색하고자 하였다. 분리된 B. sudeticus J2는 비교를 위한 B. braunii UTEX 572보다 높은 바이오매스 생산성과 지질생산성을 보였으나 바이오매스 생산을 위한 다른 후보 미세조류에 비해서는 낮은 생장률을 보였다. 따라서 바이오디젤 생산을 위한 조류로 B. sudeticus J2를 활용하기 위해서는 본 연구에서 밝혀진 광저해에 대한 내성에 초점을 맞추어 최적 배양을 위한 광조건을 탐색하는 연구가 필요하다.

• 한국양식학회지
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• 제11권2호
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• pp.231-240
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• 1998

온도와 염분에 대하여 내성이 강하고 대량배양이 쉬워서 조개류의 인공종묘생산시 먹이로서 많이 사용하고 있는 5종의 Tetraselmis (T. tetrathele, T. suecica, T. subcordiformis, T. sp. (Haeundae), T. sp (China)) 중 우리나라 기후 환경에 대향배양이 가장 적합한 종을 선택하기 위핵서 최적 배양환경 (온도, 염분)을 조사하고 이때의 세포크기와 영양성분을 조사하였다. 5종의 Tetraselmis의 세포크기 및 체적은 T. sp. (Haeundea)가 장경 $17.6{\pm}1.87$${\mu}$m, 체적 727${\mu}$$m^3$로 가장 대형종이었으며 중국산 T. sp.가 장경14.6+- 1.46${\mu}$m, 체적 625${\mu}$$m^3$으로 가장 소형종이였다. Tetraselmis는 광염성, 광온성이나 최적성장을 위한 수온과 염분 구간은 각각 24~$30^{\circ}C.$와 27~30%.였다. 5종의 Tetraselmis에서 고수온에 대한 내성은 중국산 Tetraselmis, 저수온데 대한 내성은 T. tetrathele가 높은 것으로 나타났다. 5종의 Tetraselmis중 배양밀도가 가장 높았던 종은 T. suecica였으며, 이 종은 배양 7일째 $24^{\circ}C.$, 30%.에서 세포수가 $141{\times}10^4$cells/ml (s.g.r., 0.3906)로 성장이 가장 좋았다. 5종의 Tetraselmis의 화학성분중 조단백질 함량은 T. suecica가 44.50%로 가장 높게 나타났고 조지방은 해운대산 T. sp.가 7.13%로 높게 나타났다. 필수아미노산은 해운대산 .T.sp.에서 50.40%로 가장 높게 나타났고, 불포화지방산은 중국산 T.sp.에서 11.7%로 가장 높게 나타났다. 5종의 Tetraselmis의 성장과 영양성분 결과로 보아 우리나라에서 대량배양이 가장 적합한 종은 T. seucica임을 알수 있었다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제19권10호
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• pp.1206-1212
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• 2009

Growth rates, photosystem II photosynthesis, and the levels of chlorophyll $\alpha$ and secondary metabolites of Chlorella ovalis were estimated to determine if they were enhanced by the addition of swine urine (BM) or cow compost water (EP) that had been fermented by soil bacteria to deep seawater (DSW) in an attempt to develop media that enabled batch mass culture at lower costs. Growth of C. ovalis in f/2, f/2-EDTA+BM60%, DSW+BM30%, and DSW+EP60% was enhanced and maintained in the log phase of growth for 16 days. The cell densities of C. ovalis in DSW+EP60% ($4.1{\times}10^6$ Cells/ml) were higher than those of f/2 ($2.9{\times}10^6$ Cells/ml), f/2-E+BM60% ($3.7{\times}10^6$ Cells/ml), and DSW+BM30% ($2.7{\times}10^6$ Cells/ml). The growth rate was also more favorable for C. ovalis cultured in DSW+EP60% ($0.15\;day^{-1}$) than that of C. ovalis cultured in the control medium (f/2) ($0.12\;day^{-1}$). Furthermore, the chlorophyll a concentration of C. ovalis cultured in DSW+EP60% (4.56 mg/l) was more than 2-fold greater than that of C. ovalis cultured in f/2 (2.35 mg/l). Moreover, the maximal quantum yields of photo system II at 470 nm (Fv/Fm) were significantly higher in organisms cultured at f/2-E+BM60% (0.53) and DSW+EP60% (0.52) than in the other treatment groups. Finally, Fourier transformation infrared (FT-IR) spectroscopy revealed that C. ovalis grown in DSW+EP60% had more typical peaks and various biochemical pool shifts than those grown in other types of media. Taken together, the results of this study indicate that the use of DSW+EP60% to culture C. ovalis can reduce maintenance expenses and promote higher yields.

• Environmental Engineering Research
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• 제25권2호
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• pp.135-146
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• 2020

This study was aimed to investigate the possibility of using raw and anaerobically-digested piggery wastewater as culture media for a green microalga Chlorella vulgaris (C. vulgaris). Due to high concentration of ammonia and dark color, the microalga did not grow well in this wastewater. In order to solve this problem, air stripping and NaOCl-treatment were applied to reduce the concentration of NH₃-N and the color intensity from the wastewater. Algal growth was monitored in terms of specific growth rate, biomass productivity, and nutrient removal efficiency. As a result, C. vulgaris grew without any sign of inhibition in air-stripped and 10-folds diluted anaerobically-digested piggery wastewater with enhanced biomass productivity of 0.57 g/L·d and nutrient removal of 98.7-99.8% for NH₃-N and 41.0-62.5% for total phosphorus. However, NaOCl-treatment showed no significant effect on growth of C. vulgaris, although dark color was removed greatly. Interestingly, despite that the soluble organic concentration after air stripping was still high, the biomass productivity was 4.4 times higher than BG-11. Moreover, air stripping was identically effective for raw piggery wastewater as for anaerobic digestate. Therefore, it was concluded that air stripping was a very effective method for culturing microalgae and removing nutrients from raw and anaerobically-digested piggery wastewaters.

• 대한환경공학회지
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• 제36권3호
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• pp.214-220
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• 2014

본 연구는 도광판의 간격이 Chlorella vulgaris (C. vulgaris)의 증식률에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. C. vulgaris (FC-16) ($3-8{\mu}m$)는 Jaworski's Medium 에 $22^{\circ}C$에서 15일 증식시킨 뒤 사용하였다. 실험을 위하여 네 개의 샘플을(Run 1: 225 mm 간격, Run 2: 150 mm 간격, Run 3: 112.5 mm 간격, Run 4: 90 mm 간격) 준비하여 도광판의 간격이 C. vulgaris의 증식률에 미치는 영향을 비교 실험하였다. 광효율은 Run 1이 86%, Run 2가 90%, Run 3가 92% 그리고 Run 4가 94%의 광효율을 나타내어 도광판의 간격이 짧을수록 광효율은 높았으며, 도광판의 간격에 따라 Run 1은 7일째, Run 2는 5일째, Run 3는 3일째 그리고 Run 4는 2일째에 최대 바이오매스 증식률을 나타내었다. 또한, 최대 증식률은 Run 4가 Run 1에 비해 3배 높았다. 그러나, 증식속도, 셀 당 클로로필 함량 및 단위면적 당 Cell volume 그리고 Doubling time은 Run 1과 Run 2에 비해 Run 3와 Run 4가 높았지만 Run 3과 Run 4는 크게 차이가 없었다. 따라서 경제적인 부분을 고려한다면 바이오매스의 대량생산을 위하여 Run 3의 사용이 가장 효율적이라 생각된다. measured, and the results for the toxic effect was not observed.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제25권12호
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• pp.2116-2124
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• 2015

To understand the effects of physicochemical factors on nitrite transformation by microalgae, a lipid-rich Chlorella with high nitrite tolerance was cultured with 8 mmol/l sodium nitrite as sole nitrogen source under different conditions. The results showed that nitrite transformation was mainly dependent on the metabolic activities of algal cells rather than oxidation of nitrite by dissolved oxygen. Light intensity, temperature, pH, NaHCO₃ concentrations, and initial cell densities had significant effects on the rate of nitrite transformation. Single-factor experiments revealed that the optimum conditions for nitrite transformation were light intensity: 300 μmol/m²/s; temperature: 30℃ pH: 7-8; NaHCO₃ concentration: 2.0 g/l; and initial cell density: 0.15 g/l; and the highest nitrite transformation rate of 1.36 mmol/l/d was achieved. There was a positive correlation between nitrite transformation rate and the growth of Chlorella. The relationship between nitrite transformation rate (mg/l/d) and biomass productivity (g/l/d) could be described by the regression equation y = 61.3x (R² = 0.9665), meaning that 61.3 mg N element was assimilated by 1.0 g dry biomass on average, which indicated that the nitrite transformation is a process of consuming nitrite as nitrogen source by Chlorella. The results demonstrated that the Chlorella suspension was able to assimilate nitrite efficiently, which implied the feasibility of using flue gas for mass production of Chlorella without preliminary removal of NO_X.

• 한국수산과학회지
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• 제34권3호
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• pp.260-267
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• 2001

해양 미세조류는 해양의 기초생산은 물론 1차 대사산물인 단백질, 지질 및 당질 뿐만 아니라 2차 대사산물인 생리활성물질을 생산하고 있으며, 또한 그 종류도 매우 다양하다. 이러한 해양 미세조류의 효율적인 이용을 목적으로 비교적 성장이 빠르고 배양이 쉬운 녹조식물문 중 녹조강에 속하는 N. oculafa와 황갈편조식물문 중 규조강에 속하는 P. tricornutum을 선정하여 생화학적 성분 및 항산화성을 검토하였다. N. oculata와 P. tricornutum의 단백질, 지방, 탄수화물의 함량은 각각 $54.91\%,\;11.29\%,\;10.15\%$ 와 $38.07\%,\;13.9\%,\;7.13\%$이었다. N. oculata의 무기질 함량은 칼륨, 마그네슘 및 칼슘이 각각 12,906.86, 1,039.15 및 882.57mg/100g이었으며, P. tricornutum의 경우는 각각 11,718.65, 1,570.84 및 2,003.32mg/100g이었다. 두 종 모두 필수무기질 원소인 철분의 함량도 500mg/g 이상 함유되어 있었다. 이들 두 종의 주요 구성아미노산 조성은 glutamic acid, proline 및aspartic acid이었으며, 필수아미노산의 함량은 모두 $45\%$ 이상이었다. 그리고 N. oculata 및 P. tricornutum의 주요 유리아미노산조성은 각각 proline ($35.54\%$) 및 glutamic acid ($24.86\%$)이었다. 특히 P. tricornutum는 성인병에 유효한 생리기능성 아미노산으로 밝혀진 taurine이 $2.78\%$ 함유되어 있었다. N. oculata의 당 조성은 galactose, fucose 및 glucose이 전체 당의 $73.81\%$이었으며, P. tricornutum의 경우는 glucose 및 mannose가 $86.07\%$를 차지하였다. N. oculata는 핵산관련물질 중에서 ADP의 함량이 $4.77{\mu}mol/g$으로 가장 높았으며, P. tricornutum의 경우는 hypoxanthine이 $11.74{\mu}mol/g$으로 가장 높았다 특히 N. oculata의 경우는 맛 성분으로 알려진 IMP의 함량이 $2.71{\mu}mol/g$으로 비교적 많이 함유되어 있었다. N. oculata의 포화, 탄일불포화 및 다가불포화 지방산의 함량은 각각 $66.41\%, 12.56\%$ 및 $21.02\%$이었으며, P. tricornutum는 각각 $45.52\%,\;37.35\%$ 및 $17.13\%$이었다. N. oculata의 필수지방산 함량은 $17.10\%$로 P. tricornutum의 $0.91\%$보다 훨씬 높았으나 EPA 및 DHA 함량은 각각 $3.29\%$ 및 $0.48\%$로 P. tricornutum의 $12.91\%$ 및 $1.70\%$ 보다 낮았다. 두 종의 미세조류 추출물의 DPPH radical 소거능으로 측정된 항산화성은 P. tricornutum의 chloroform 획분에서 가장 높게 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제42권2호
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• pp.131-138
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• 2014

While coupling wastewater treatment with microalgal bioenergy production is very promising, new approaches are needed to enhance microalgal growth and lipid accumulation in wastewater. Therefore, this study investigated the effect of iron on the growth, nutrient removal, and lipid accumulation of Scenedesmus sp. LX1 in both artificial wastewater and domestic secondary effluents. When increasing the iron concentration from 0 to 2 mg/l in the artificial wastewater, the biomass production of Scenedesmus sp. LX1 increased from 0.17 to 0.54 g/l; the nitrogen and phosphorus removal efficiency increased from 15.7% and 80.6% to 97.0% and 99.2%, respectively; and the lipid content was enhanced 84.2%. The relationship between the carrying capacity/maximal population growth rate of Scenedesmus sp. LX1 and the initial iron concentration were also in accordance with the Monod model. Furthermore, when increasing the iron concentration to 2 mg/l in four different domestic secondary effluent samples, the lipid content and lipid production of Scenedesmus sp. LX1 was improved by 17.4-33.7% and 21.5-41.8%, respectively.

• 한국수산과학회지
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• 제45권4호
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• pp.343-350
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• 2012

Even though the microalgal species of Isochrysis and Pavlova are widely used as live food in bivalve hatcheries, they are difficult to culture in mass during the summer season. Therefore, the present study was conducted to determine the optimum species or strains of Isochrysis and Pavlova to produce good growth and high contents of fatty acids at temperatures over $30^{\circ}C$. Four species of Isochrysis (I. galbana KMMCC12, I. galbana KMMCC214, I. aff. galbana, and Isochrysis sp.) and four of Pavlova (P. lutheri, P. gyrans, P. viridis, and Pavlova sp.) were cultured at $25^{\circ}C$, $29^{\circ}C$, and $33^{\circ}C$, and then analyzed for specific growth rate and fatty acid composition. Microalgae were cultured in f/2 medium at 23 psu and continuous light of $80{\mu}mol$ photons $m^{-2}s^{-1}$. For the I. galbana, growth rates were highest at $29^{\circ}C$ and decreased at $33^{\circ}C$ to the level observed at $25^{\circ}C$. I. galbana (KMMCC12) and Isochrysis sp. cultured at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, exhibited the highest growth rates of all Isochrysis species. In terms of fatty acids, I. galbana (KMMCC12) contained higher contents of PUFA and n-3 HUFA at $33^{\circ}C$ than did Isochrysis sp. For species of Pavlova, growth rates of P. gyrans and P. viridis at $29^{\circ}C$ and $33^{\circ}C$, respectively, were higher than those of the other Pavlova species. In particular, P. viridis grew as well at $33^{\circ}C$ as it did at $29^{\circ}C$. However, P. lutheri and Pavlova sp. did not grow at $33^{\circ}C$. In terms of fatty acids, P. viridis cultured at $33^{\circ}C$ also exhibited higher contents of PUFA and n-3 HUFA, as compared to P. gyrans. Based on these results, we suggest that I. galbana (KMMCC12) and P. viridis are suitable species for mass culture during the high temperature season.