• 한국환경보건학회지
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• 제21권4호
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• pp.1-9
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• 1995

This study was carried to investigate the biodegradability of phenol in the wastewater with the two sludge blanket-packed bed reactor in series. Each reactor had a dimension of 0.09 m i.d. and 1.5 m height and consisted of two regions. The lower region was a sludge blanket of 0.5 m height and the upper region was a packed-bed of 1 m height. The packed bed region was charged with ceramic raschig rings of 10 mm i.d., 15 mm o.d. and 20 mm length. The reactors were operated at 35$\circ$C and the hydraulic retention time(HRT) was maintained 24 hours. The synthetic wastewater composed of glucose and phenol as major components was fed into the reactor in a continuous mode with incereasing phenol concentration. In addition, the nutrient trace metals($Na^+, Mg^{2+}, Ca^{2+}, PO_4^{3-}, NH_4^+, Co^{2+}, Fe^{2+}$ etc.) were added for growing anaerobes. The phenol concentration of the effluent, the overall gas production, the composition of product gas, the efficiency of COD reduction and the duration of acclimation period were measured to determine the performance of the anaerobic wastewater treatment system as the phenol concentration of the influent was increased from 600 to 2400 mg//l. Successfully stable biodegradation of phenol could be achieved with the anaerobic treatment system from 600 to 1, 800 mg/l of the influent phenol concentration. The upper level of influent phenol loading was high enough to meet most of the practical requirement. The duration of acclimation increased with the phenol loading. At steady state of the influent phenol concentration of 1800 mg/l, the treatment performance indicated the phenol reduction efficiency of 99%, the COD reduction efficiency of 99% and the gas production rate of 37 l/day. At the influent phenol concentration of 2400 mg/l, however, the operation of the treatment system was noted unstable. While the concentration of methane in biogas decreased with increasing the influent phenol loading, the carbon dioxide was increased. However, the concentration of hydrogen was varied negligibly. The concentration of methane was high enough to be used as a fuel. As a result, it is suggested that anaerobic phenol wastewater treament was economical in the sense of energy recovery and wastewater treatment.

• 한국해양바이오학회지
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• 제7권2호
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• pp.58-70
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• 2015

Injectable RGD-bioconjugated Mussel Adhesive Proteins (RGD-MAPs) composite hydroxypropyl methylcellulose (HPMC) hydrogels provide local periodontal tissue for bone filling in periodontal surgery. Previously we developed a novel type of injectable self-supported hydrogel (2 mg/ml of RGD-MAPs/HPMC) based porcine nano hydroxyapatite (MPH) for dental graft, which could good handling property, biodegradation or biocompatibility with the hydrogel disassembly and provided efficient cell adhesion activity and no inflammatory responses. Herein, the aim of this work was to evaluate bone formation following implantation of MPH and collagen membrane in rabbit calvarial defects. Eight male New Zealand rabbits were used and four circular calvarial defects were created on each animal. Defects were filled with different graft materials: 1) collagen membrane, 2) collagen membrane with MPH, 3) collagen membrane with bovine bone hydroxyapatite (BBH), and 4) control. The animals were sacrificed after 2 and 8 weeks of healing periods for histologic analysis. Both sites receiving MPH and BBH showed statistically increased augmented volume and new bone formation (p < 0.05). However, there was no statistical difference in new bone formation between the MPH, BBH and collagen membrane group at all healing periods. Within the limits of this study, collagen membrane with MPH was an effective material for bone formation and space maintaining in rabbit calvarial defects.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제14권6호
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• pp.53-64
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• 2009

습지는 다양한 생지화학적 반응기작을 통하여 폐수로부터 유입되는 유기오염물질을 완화/정화하는 지역으로 알려져있다. 본 연구에서는 습지에서 다양한 물질의 성상과 거동을 모의하기 위하여 수학적 모형을 개발하였다. 개발한 모형은 1차원 수직 포화 모형으로 이류, 수리학적 분산, 미생물에 의한 생분해, 산화/환원반응, 식생과 조수 등 외부환경의 영향을 고려하였다. 조수의 영향은 퇴적물 내 공극수의 흐름에 주기적인 변화를 일으키고, 계절에 따라 식생은 증발산과 뿌리로부터의 산소공급을 통해 흐름과 근권 내 산화/환원 환경에 영향을 미친다. 개발된 모형을 적용하여 습지퇴적물 내에 존재하는 관심물질의 공간적 및 시간적 분포 모의를 위한 가상의 수치실험을 수행하였다. 또한 대표적인 중금속 오염물질의 하나인 크롬의 습지퇴적물 내 성상과 거동을 모의하였다. 모의 결과는 식생 뿌리와 조수가 습지퇴적물 내 전자수용체, 환원물질, 중금속의 분포에 지대한 영향을 미칠 수 있음을 보여주었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제33권4호
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• pp.261-265
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• 2000

공해 문제를 유발하고 있는 Pentachlorophenol(PCP)와 2,4-dichlorophenoxyacetate(2,4-D)와 같은 난분해성의 염소계 방향족 화합물들을 폭 넓고 빨리 분해할 수 있는 우수 균주를 개발하기 위한 기초 연구로서, 대전, 청주, 전주 근교 지역에서 채취한 토양 표품으로부터 100균주의 세균을 분리하였다. 그 중 PCP를 단일 탄소와 에너지원으로 하는 고체 최소 배지에서 잘 자라는 균주 19균주를 선별하였다. 이들 균주를 동정한 결과 Pseudomonas속이 15균주, Acinetobacter속이 1균주, 3균주는 미동정되어 Pseudomonas속이 대부분을 차지하였다. 분해능이 비교적 좋은 것으로 알려진 Alcaligenes의 세균은 발견되지 않았다. Pseudomonas속으로 밝혀진 MU135, MU139, MU163과 MU184 네가지 염소계 화합물들(PCP, 2,4,-D, MCPA 그리고 3CB)을 모두 분해하는 것으로 나타났다. 최소 액체배지에서 배양한 경우 Pseudomonas sp. MU139 균주가 접종 72시간 후에 가장 높은 분해도를 나타내었고, Pseudomonas sp. Mu147, MU177, MU184 그리고 MU192는 그 다음으로 높은 분해도를 나타냈다. 실험결과 선별된 19 균주 중 Pseudomonas sp. Mu139와 Pseudomonas sp. MU184는 염소계 방향족 화합물에 대한 넓은 분해능을 갖고 있으며, 특히 PCP에 대한 높은 분해도를 나타내는 것으로 조사되어 우수 균주 개발의 좋은 재료로 이용될 수 있을 것으로 보인다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제33권6호통권134호
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• pp.79-86
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• 2005

아스펜 목재(Populus tremuloides, L.)를 Ceriporiopsis subvermispora로 1, 2, 4, 6주 동안 부후 처리한 후, 목재의 화학적 성상변화를 관찰하였으며, 부후목재로부터 리그닌(MWL)을 단리하여 Gel permeation chromatography (GPC) 분석과 nitrobenzene oxidation (NBO)을 실시하였다. 부후가 진행되면서 목재내 리그닌의 함량은 계속 감소하여 6주 후에는 미처리재와 비교하여 20%까지 감소하였다. 리그닌은 균주처리에 의하여 저분자화되어 알칼리에 쉽게 용출되는 것으로 예측된다. 부후목재의 전섬유소(Holocellulose) 함량은 미처리재와 비교하여 5~6% 정도 감소하였다. 부후 과정 동안 $\alpha$-셀룰로스의 함량은 커다란 변화가 관찰되지 않았으나, xylose의 함량은 대조구의 23.4%에서 6주후에는 18%까지 감소하였다. 아스펜 목재의 리그닌 분자량은 균주처리에 의해서 점차 감소되었다가 부후 6주 이후에는 안정화 단계에 접어드는 경향을 보였다. 단리한 리그닌의 NBO 분석 결과, NBO 분해산물의 수율은 대조구와 비교하여 6주처리 후에는 20% 가량 감소되었다. 특히, 부후 목재 리그닌에서 S-타입 유도체(syringaldehyde+syringic aicd)의 감소량이 두드러졌다. G-타입 유도체(vanillin+vanillic acid)의 수율은 부후가 진행되면서 약 20% 가량 증가되었는데, 이는 부후과정에서 리그닌 분해 효소에 의한 S-리그닌의 탈메톡실화 반응이 진행되었음을 암시한다. 결론적으로, C. subvermispora는 부후 과정동안 G-리그닌보다 S-리그닌을 더욱 선택적으로 분해하는 경향을 나타내었다.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제31권1호
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• pp.63-70
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• 2018

Objective: The aim of the study was to isolate gossypol-degrading bacteria and to assess its potential for gossypol degradation. Methods: Rumen liquid was collected from fistulated cows grazing the experimental pasture. Approximately 1 mL of the rumen liquid was spread onto basal medium plates containing 2 g/L gossypol as the only source of carbon and was then cultured at $39^{\circ}C$ to isolate gossypol-degrading bacteria. The isolated colonies were cultured for 6 h and then their size and shape observed by microscope and scanning electron microscope. The 16S rRNA gene of isolated colonies was sequenced and aligned using National Center for Biotechnology Information-Basic Local Alignment Search Tool. The various fermentation conditions, initial pH, incubation temperature, inoculum level and fermentationperiod were analyzed in cottonseed meal (CSM). The crude protein (CP), total gossypol (TG), and free gossypol (FG) were determined in CSM after fermentation with isolated strain at $39^{\circ}C$ for 72 h. Results: Screening results showed that a single bacterial isolate, named Rumen Bacillus Subtilis (RBS), could use gossypol as a carbon source. The bacterium was identified by 16S rDNA sequencing as being 98% homologous to the sequence of Bacillus subtilis strain GH38. The optimum fermentation conditions were found to be 72 h, $39^{\circ}C$, pH 6.5, moisture 50%, inoculum level $10^7cell/g$. In the optimum fermentation conditions, the FG and TG content in fermented CSM decreased 78.86% and 49% relative to the control. The content of CP and the essential amino acids of the fermented CSM increased respectively, compared with the control. Conclusion: The isolation of a gossypol-degrading bacterium from the cow rumen is of great importance for gossypol biodegradation and may be a valuable potential source for gossypol-degradation of CSM.

• Asian-Australasian Journal of Animal Sciences
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• 제33권1호
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• pp.24-34
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• 2020

Objective: The effects of Pleurotus ostreatus on the feed utilization of broad bean stalks (BBS), rape straw (RS), paddy straw (PS), and corn stalk (CS) was examined. Methods: The four roughages were co-cultured with Pleurotus ostreatus. The chemical composition; enzyme activities of laccase, carboxymethylcellulase (CMCase) and xylanase; carbohydrate and protein fractions (based on The Cornell Net Carbohydrate and Protein System [CNCPS]) were assessed at different days after inoculation (7, 14, 21, 28 d) and un-inoculated roughages (control, 0 d). The digestibility of nutrient components and the gas production of roughage with various incubation times were monitored at 0, 2, 4, 6, 9, 12, 24, 36, 48, 60, and 72 h using an in vitro ruminal fermentation method. Results: A higher CMCase activity (0.1039 U/mL) and earlier time to peak (14 d) were detected in Pleurotus ostreatus cultured with CS (p<0.05). Significantly, the incubation length-dependent responses of cumulative gas production were observed from 24 to 72 hours post fermentation (p<0.05), and these incubation length-dependent effects on cumulative gas production of PS and CS appeared earlier (24 h) for PS and CS than those (48 h) for BBS and RS (p<0.05). The fast-degradable carbohydrate (CA) content for all four roughages significantly increased over time (p<0.05). Nonetheless, increased degradation efficiency for CA treated with Pleurotus ostreatus was detected at both 21 and 28 days of incubation (p<0.05). With the exception of PS (p<0.05), there were no significant difference among the roughages (p>0.05) in slowly-degradable carbohydrate (CB2) at different incubation times (p<0.05). Conclusion: Assessment of the alterations in chemical composition, CNCPS system fractions, and the fermentation kinetics after biological pretreatment may yield a valuable database for evaluating the biological pretreatment of Pleurotus ostreatus in ruminant feed.

• 한국습지학회지
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• 제14권4호
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• pp.489-502
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• 2012

생물 활동이 활발한 지하수-지표수 혼합구간에서 일어나는 생지화학 기작에 대한 관심은 지대하다. 지표수로부터 기인한 오염물질은 지하수-지표수 혼합구간을 통과할 때 이 구간의 특수한 환경 아래에서 생지화학 기작을 통해 오염물질이 제거되거나 자연저감 되기 때문이다. 본 연구의 목적은 혼합구간의 수직교환 흐름 유동률이 생지화학 과정에 미치는 영향의 상관성을 분석하는 것이다. 이를 위해 깊이별로 설치한 소형 관정을 통해 수직 수두구배를 측정하여 혼합구간의 수직 이동수의 방향을 조사하였으며, 연구지 토양시료에서 서식하는 미생물의 확인을 위해 중합효소연쇄반응 및 클로닝 방법이 수행되었다. 편상관 분석을 통해 수직 교환 흐름 유동률, 질산성 질소의 농도 그리고 미생물의 활성이 서로 영향을 주고 있음을 확인하고자 하였다. 그 결과 수직 흐름 교환 유동률이 질산성 질소의 농도 그리고 미생물의 활성 및 생지화학 기작에 영향을 미치는 것으로 조사되었다. 본 연구를 통해 수직 흐름 교환 유동률, 오염물의 농도 그리고 미생물의 활성을 통해 지하수-지표수 혼합구간의 생지화학 기작을 예상할 수 있음을 확인하였다.

• 한국균학회지
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• 제14권4호
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• pp.257-263
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• 1986

리그닌 분해기작을 연구하기 위한 일환으로 느타리버섯균(Pleurotus ostreatus) 3종류와 구름버섯균(Poly-porus versicolor)의 리그닌 분해능을 Simple plate test방법으로 비교한 결과 느타리버섯균주 3과 구름버섯균이 가장 큰 clear zone을 나타냈다. 리그닌의 탈중합화 정도를 조사하기 위해서 리그닌배지에 여러가지 탄수화물들을 첨가하여 배양한 후 컬럼크로마토그라피를 해본 결과 4균주 중 느타리균주 2와 3이 첨가된 탄수화물에 대한 탈중합화 효과가 컸고 탄수화물별로는 glucose. cellobiose 및 xylose를 첨가한 경우가 탈중합화 정도가 컸다. 같은 배양액을 UV scanning시 나타나는 파장 280 nm에서의 peak 높이를 비교해 보면 느타리 균주 2가 glucose, cellobiose 그리고 hemicellulose계 탄수화물인 xylose를 첨가한 배지에서 peak가 나타나지 않았고 배양액의 색깔을 보면 리그닌만 넣고 배양한 경우는 갈변현상을 나타냈는데 반해 탄수화물을 첨가한 경우 특히 glucose, cellobiose 및 xylose는 탈색이 심하게 일어났다. 이상의 결과에서 볼 때 리그닌 분해시에 보조기질로 다른 탄수화물을 첨가하면 리그닌의 탈중합화와 갈변현상이 감소되며 리그닌분해정도가 향상된다는 것을 알 수 있다.

• 미생물학회지
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• 제30권1호
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• pp.53-59
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• 1992

자연계로부터 4-chlorobiphenyl (4CB) 을 분해하는 P08, P20, 027 그리고 P1242 균주를 불리하였다. 이들 분해 균주들의 4CB 분해 과정을 UV-spectrophotometry 방법으로 분석한 결과, 4-CB 로 부터 2-hydroxy-6-oxo-6-(4'-chlorophenyl)hexa-2, 4-dienoic acid 와 4-chlorobenzoate(4CBA) 가 생성되었다. 따라서 분해균주들은 공통적으로 meta-cleavage pathway에 의하여 4CB 를 분해하는 것으로 확인되었다. 그러나 DJ-12, P08 그리고 P27 균주는 4CBA 를 계속 분해하여 4-hydroxybenzoate 를 생성하였으나, P20 과 P1242 균주들은 4CBA 를 더이상 분해하지 못 하였다. 각 분해 균주에서 cbp 유전자군의 상동성을 분석하기 위하여 P. pseudoalcaligenes KF707 의 bphABC 유전자군을 DNA probe 로 이용하여 Southern hybridization 을 실시한 결과, DJ-12, P08 그리고 P27 균주들은 XhoI 에 의한 2.2kb 와 1.8 kb, 그리고 EcoRI 에 의한 11 kb 의 genomic DNA 의 절편에서 hybridization 이 일어났다. 따라서 본 연구에서 분리한 4CB 분해 균주들의 cbp 유전자군은 분해경로 및 bph 유전자군과의 상동성에 의거하여 부 group 으로 구분되었다.