• 유기물자원화
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• 제10권2호
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• pp.100-116
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• 2002

농작물에 영양분을 공급하거나 식물의 생장촉진, 식물 병원균의 억제 등을 위하여 토양에 미생물이 투입된다. 대표적인 예가 질소고정 공생세균과 Pythium, Rhizobium 등이다. 이들이 투입되어 성공적으로 작용하려면 생존하여 충분한 밀도로 집략을 형성하여야 한다. 이들의 생존과 집략화에 미치는 영향은 생물적인 인자와 비생물적 인자에 의해 좌우된다. 생물적 인자중에서 중요한 것은 포식과 경쟁, 비생물적 인자 중에서 중요한 것은 물의 장력 유기탄소, 무기영양분(N, P), pH 등이다. 토양의 토성과 소공극 분포도 투입된 미생물의 생존과 활착에 중요한 역할을 담당한다. 또한 미생물에 대한 토양생태계의 선택성은 접종 세포 개체군의 활착에 있어서 중요하다. 예를 들면 항생제의 사용에 의한 토착미생물의 제어, 계면활성제를 분해하는 Psendomonas종을 투입하는 경우이다. 투입미생물의 활착을 증진시키기 위하여 이탄, 점토 등의 수송체를 동시에 첨가할 수 있는데 이들은 투입미생물에게 보호적인 미소서식지를 만듦으로서 토양중에서 세균을 보호할 수 있다. 또한 세균이나 공업용 효소를 부동화시키기 위한 수송체로서 유기성 중합체가 사용되고 있다. 이러한 물질들의 예를 들면 아질산칼륨, agarose, k-carrageenan 등이다. 이들도 미소서식처를 제공하므로서 투입미생물의 활착을 돕는 역할을 한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.476-485
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• 2005

본 연구에서는 망간산화물을 이용하여 TNT 환원부산물들의 산화-결합반응(oxidative-coupling reaction)에 의한 변환반응을 조사하였다. 회분식 실험으로부터 일반 토양중에 존재하는 망간산화물의 하나인 버네사이트(birnessite)에 의해 실험에 사용한 TNT 환원부산물들이 완전히 변환되고 있음을 확인하였다. 또한 이러한 변환의 주요 원인은 산화-결합반응을 통한 중합체 형성에 기인한 것임을 M/S 분석을 통해 확인할 수 있었다. 각 TNT 환원부산물을 대상으로 버네사이트의 양에 따른 반응속도 실험을 통해 유사-일차 반응상수를 구하였고, 이로부터 버네사이트 비표면적에 대해 표준화한 반응상수, $k_{surf}$를 도출하였다. 아민기를 두 개 가지고 있는 diaminonitrotoluenes (DATs)의 $k_{surf}$값($1.49{\sim}1.91\;L/m^2{\cdot}day$)이 아민기를 하나 가지고 있는 dinitroaminotoluenes (DNTs)의 $k_{surf}$값($1.15{\times}10^{-2}{\sim}2.09{\times}10^{-2}\;L/m^2{\cdot}day$)에 비해 약 $10^2$배 정도 큼을 확인할 수 있었다. 또한 DNTs 혹은 DATs들간의 $k_{surf}$값을 비교함으로써 ortho 위치에 있는 아민기가 para 위치의 아민기에 비해 버네사이트에 의한 산화반응에 유리함을 확인할 수 있었다. TNT가 다양한 반응매개체(mediator)의 존재 하에서 상호결합 반응(cross-coupling)에 의해 제거되기는 어려우나, $Fe^0$ 및 망간산화물에 의한 연속처리로부터 TNT를 효과적으로 처리할 수 있음을 확인하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권8호
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• pp.564-570
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• 2013

산성광산배수처리를 위한 국내 대부분의 처리시설은 자연정화법을 사용하고 있으며 이들 중 일부 처리장에서는 고농도의 망간이 유출되고 있는데 이는 망간산화를 위해 높은 pH (>9)가 요구되기 때문이다. 본 연구는 망간처리 공정 중 경제성을 높일 수 있는 생물학적 망간처리의 가능성을 타진하는데 그 목적이 있으며 망간산화미생물은 Pseudomonas sp. MN5를 이용하였다. 회분식 실험을 통해 수질조건에 따른 영향을 분석한 결과 pH 7에서 최고산화속도는 $10.4mg/L{\cdot}h$로 나타났다. 망간산화미생물을 담지한 연속류 실험결과 운전 초기 망간 농도는 42 mg/L에서 6 mg/L 이하로 크게 감소하였지만 망간산화미생물의 산소소비에 의한 혐기조건 형성으로 망간의 재용출 현상이 나타났다.

• 한국시뮬레이션학회논문지
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• 제22권3호
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• pp.1-6
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• 2013

생태계는 다양한 환경 내에 다양한 생물종이 서로 상호작용하고 있는 복잡계이다. 이들 상호작용은 계층적 먹이그물 구조를 이루고 있는데, 많은 경우, 포식자-피식자-식물의 관계를 보여준다. 포식자-피식자 경쟁관계는 시공간적으로 일어나는 현상이기 때문에, 초기시점에서의 개체들 분포와 밀도가 어떠한가는 매우 중요한 정보를 담고 있다. 본 연구에서는, 이들 세 단계 계층구조의 생태계를 간단한 격자 모델로 구성하고 이 모델을 사용하여 각 종의 초기 개체군 밀도가 변함에 따라 생태계 안정성이 어떻게 변하는지를 연구하였다. 격자공간은 $L{\times}L$ 크기의 L(=100) 사각격자로 구성되었다. 식물의 초기 밀도는 0.2로 고정하였다. 시뮬레이션 결과는, 포식자의 밀도가 0.4이하, 피식자의 밀도가 0.5이하일 때 두 종이 공존하는 것을 보여 주었으며, 포식자 밀도가 0.5이상, 피식자 밀도가 0.6 이상의 조건에서는 두 종이 멸종하는 것을 보여 주었다. 공존과 멸종의 두 상태가 접하는 영역의 조건에서는 확률적으로 공존하기도하고 멸종하기도 하는 비선형성이 강한 행동을 보여 주었다. 본 연구를 통해 초기종의 밀도가 생태계 안정성에 매우 중요한 역할을 한다는 것을 알 수 있었다.

• 한국건설관리학회논문집
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• 제13권5호
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• pp.84-93
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• 2012

환경문제에 대한 인식의 확산과 함께 건설산업에서도 건축물로 인한 환경영향을 저감하고자 하는 연구가 수행되었으나, 대부분의 연구는 이산화탄소에 집중되어 왔다. 하지만, 이산화탄소로 대표되는 지구온난화 뿐만 아니라 다양한 환경영향이 존재하며, 해외에서는 이러한 환경영향에 대한 포괄적인 분석이 적극적으로 시행되고 있다. 이에 따라, 본 연구에서는 건축물로 인한 환경영향을 보다 포괄적으로 평가할 수 있도록, 6가지의 환경영향 범주를 정의하였다. 즉, 지구온난화, 오존층파괴, 자원고갈, 산성화, 부영양화, 광화학산화를 환경영향 범주로 정의하고, 평가 기준들을 제시하였다. 그리고 본 연구에서 제시한 환경영향 범주에 대한 평가의 필요성을 검토하기 위하여 2가지 비교 설계안을 대상으로 사례분석을 시행한 결과, 지구온난화만을 평가한 것과는 상이한 결과가 도출되었다. 즉, 이산화탄소로 대표되는 지구온난화 지수를 기준으로 비교하면 2안이 우수한 것으로 판단되었지만, 6가지 영향범주 모두를 평가한 결과에서는 1안이 우수하다는 결과가 도출되었다. 이는 지구온난화 뿐만 아니라 다양한 환경영향을 포함하여 평가하는 것이 보다 타당한 결과 도출을 유도할 수 있다는 것을 의미한다. 따라서 건축물에 대한 환경영향을 평가하기 위하여, 본 연구에서 제시한 6가지 환경영향 범주를 사용한다면, 보다 타당한 결과의 도출이 가능할 것이라 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제20권4호
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• pp.365-373
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• 2006

인간 간섭에 영향을 크게 받는 인공호소가 대부분인 우리나라의 호소 특성과 보다 나은 생태계 관리 방안을 도출하고자 하는 목적에서 2005년 4개 호소의 이화학적 요인과 담수조류 정량분석에 의거한 기초자료를 바탕으로 통계학적 분석을 시도하였다. Canonical Correspondence Analysis(CCA)를 하구호인 남양호, 삽교호, 아산호 및 북한강 중하류 수계에 연쇄적으로 위치한 댐호 중 하나인 청평호에 적용하였다 그 결과, 청평호는 3개 하구호와 구분되는 특징을 보였으며, 청평호를 제외한 CCA결과, 아산호-삽교호-남양호 간에도 차이를 보여주었다. 담수조류 군집 구성은 제한된 자료량 때문인지 해석이 생태학적 해석에 어려움이 따랐다. 따라서, 보다 지속적이고 심화된 담수조류 연구 및 기타요인의 채집 및 분석이 수행될 필요가 있음이 나타났다. 그러나, 제한된 자료량에도 불구하고, 청평호 및 3개 호소의 큰 두 그룹으로 호소 그룹이 특징지워진 것은 CCA 적용이 유효함을 나타낸 것으로 보인다.

• 한국습지학회지
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• 제11권1호
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• pp.39-48
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• 2009

습지식물은 습지의 일차생산자로서 습지 내의 다른 생물뿐만 아니라 습지토양, 수문 등과 같은 무생물 환경요인과 다양한 상호작용을 함으로써 습지의 기능에 큰 영향을 미친다. 따라서 습지식생은 습지 설계에서 중요하게 고려해야 하는 인자이다. 본 연구에서는 인공습지를 조성할 때 식물도입방법으로 다양한 습지식물의 씨앗을 함유한 자연습지토양의 활용성을 알아보기 위하여 습지 mesocosm을 제작한 다음 수심과 자연습지토양 함유량에 따른 수생식물의 출현종과 성장 정도를 조사하였다. 자연습지토양의 발아실험에서 7종의 습지식물이 출현하였는데, 이 가운데 5종은 토양 채취지점인 서낙동강의 식물종과 일치하였으나 2종은 발아실험에서 새롭게 출현하였다. 수심에 따른 출현 식물 개체수는 침수 조건에서 15개체가 출현하여 2개체만 출현한 습윤조건에 비해 훨씬 더 많은 개체가 출현하였다. 자연습지토양의 혼합비율에 따른 출현 개체수는 자연습지토양이 100%일 때 개체수가 가장 많았으며, 자연습지토양의 비율이 50%, 75%, 25%의 순으로 나타났다. 모든 습지실험조에서 출현한 검정말과 붕어마름의 성장 정도를 살펴보면, 검정말은 자연습지토양의 비율이 50%인 조건에서 가장 활발히 성장하였으며 붕어마름은 100% 자연습지토양에서 가장 좋은 성장을 보였다. 자연습지토양 함유량에 따른 식물성장실험결과 자연습지토양의 혼합비율이 50%인 조건에서도 식물의 성장이 원활하여 자연습지토양과 인공습지 조성지역토양을 1:1로 혼합하여도 인공습지에서 식물의 안정된 활착에 문제가 없을 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제24권4호
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• pp.343-350
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• 2011

유사미소중력, 진동 그리고 저온과 같은 물리적 스트래스하에서 4일간 자란 약용식물인 스테비아(Stevia rebaudiana Bertoni)는 대조구에 비해 3.6%, 21% 그리고 8.7%의 생체 중량의 감소를 보였다. 합성 항산화물질인 AA(ascorbic acid)와 BHA(beta-hydroxyacetic acid)는 비교적 약한 22%와 27%의 항산화 활성을 보였다. 유사미소중력하에서 스테비아의 DPPH(2,2-diphenyl-1-picryl hydrazal)의 음이온 소거효과는 대조구보다 지속적으로 더 높게 나타났으나, 진동과 저온처리의 처리효과는 급히 증가했다가 진동의 경우는 6시간 후에 감소되고 저온처리의 경우는 24시간 후에 대조구 수준으로 감소되었다. 유사미소중력하에서 SOD활성은 대조구에 비해 147%, 진동과 저온처리는 각각 121%와 125%로 증가를 보였다. 이상의 결과로부터 유사미소중력스트레스는 다른 스트레스보다 스테비아의 항산화 활성에 더 효과적인 영향을 미치는 것이 분명해졌다.

• Molecules and Cells
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• 제40권3호
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• pp.230-242
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• 2017

In the Arabidopsis genome, approximately 80 MAP3Ks (mitogen-activated protein kinase kinase kinases) have been identified. However, only a few of them have been characterized, and the functions of most MAP3Ks are largely unknown. In this paper, we report the function of MAP3K16 and several other MAP3Ks, MAP3K14/15/17/18, whose expression is salt-inducible. We prepared MAP3K16 overexpression (OX) lines and analyzed their phenotypes. The result showed that the transgenic plants were ABA-insensitive during seed germination and cotyledon greening stage but their root growth was ABA-hypersensitive. The OX lines were more susceptible to water-deficit condition at later growth stage in soil. A MAP3K16 knockout (KO) line, on the other hand, exhibited opposite phenotypes. In similar transgenic analyses, we found that MAP3K14/15/17/18 OX and KO lines displayed similar phenotypes to those of MA3K16, suggesting the functional redundancy among them. MAP3K16 possesses in vitro kinase activity, and we carried out two-hybrid analyses to identify MAP3K16 substrates. Our results indicate that MAP3K16 interacts with MKK3 and the negative regulator of ABA response, ABR1, in yeast. Furthermore, MAP3K16 recombinant protein could phosphorylate MKK3 and ABR1, suggesting that they might be MAP3K16 substrates. Collectively, our results demonstrate that MAP3K16 and MAP3K14/15/17/18 are involved in ABA response, playing negative or positive roles depending on developmental stage and that MAP3K16 may function via MKK3 and ABR1.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제41권4호
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• pp.194-200
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• 2014

Monodehydroascorbate reductase (MDHAR)는 활성산소종 제거에 중요한 효소이다. 본 연구에서는 MDHAR 유전자를 현사시나무(Populus alba ${\times}$ P. glandulosa)에서 분리하여 이를 PagMDHAR1이라 명명하고 유전자의 구조와 발현특성을 조사 하였다. PagMDHAR1 유전자는 434개의 아미노산으로 구성된 단백질을 암호화하며 3개의 FAD/NAD(P)H 결합 영역이 보존되어 있다. PagMDHAR1은 현사시나무의 염색체에 1 ~ 2 copy가 존재하며, 배양세포와 꽃에서 높게 발현하였다. 현탁배양세포의 생장주기에서는 유도기와 초기 지수생장기에서 높게 발현하였다. 또한 PagMDHAR1은 건조와 염, 저온, 상처 및 ABA 처리에 의해서 발현이 증가하는 것으로 나타났다. 따라서 PagMDHAR1은 ABA를 경유한 신호전달경로를 따라 다양한 스트레스에 반응하며, PagMDHAR1의 기능이 활성산소종에 의해 유도되는 산화 스트레스 방어기작에서 중요한 역할을 할 뿐만 아니라 스트레스 내성에도 기여할 것으로 생각된다. 이는 향후 PagMDHAR1 형질전환 식물체 생산 등 생명공학적 기술을 이용한 유전자 기능에 대한 연구를 비롯하여 신기능성 임목의 개발에 활용 가능할 것으로 기대된다.