• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제26권5호
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• pp.867-875
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• 2016

Archaea substantially contribute to global geochemical cycling and energy cycling and are impacted by land-use change. However, the response of archaeal communities to a change from upland field to paddy field has been poorly characterized. Here, soil samples were collected at two depths (0-20 cm and 20-40 cm) from one upland field and six paddy fields that were established on former upland fields at different times (1, 5, 10, 20, 30, and 40 years before the study). Barcoded pyrosequencing was employed to assess the archaeal communities from the samples at taxonomic resolutions from phylum to genus levels. The total archaeal operational taxonomic unit (OTU) richness showed a significant positive correlation with the land-use change duration. Two phyla, Euryarchaeota and Crenarchaeota, were recorded throughout the study. Both the relative abundance and OTU richness of Euryarchaeota increased at both depths but increased more steadily at the subsurface rather than at the surface. However, these data of Crenarchaeota were the opposite. Additionally, the archaeal composition exhibited a significant relationship with C/N ratios, total phosphorus, soil pH, Olsen phosphorus, and the land-use change duration at several taxonomic resolutions. Our results emphasize that after a change from upland fields to paddy fields, the archaeal diversity and composition changed, and the duration is an important factor in addition to the soil chemical properties.

• 분석과학
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• 제16권2호
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• pp.143-151
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• 2003

서울시에 소재한 7개 측정점으로부터 입자상물질에 결합된 금속성분의 농도를 약 1년여 기간동안 관측하였다 (2001년 3월~2002년 5월). 본 관측자료를 토대로 공간적 요인이 금속성분의 분포특성에 어떠한 방식으로 영향을 미치는 가를 조사하였다. 이러한 분석을 위해, 변이계수, 시간적 변이성, 상관성 발생의 빈도 등과 같은 기준을 활용하였다. 본 연구 결과에 의하면, 금속성분의 농도분포가 상당히 다양한 요인들의 영향에 종속된다는 사실이 확인되었다. 특히 Fe, Mn, Pb 등의 성분들은 이질적인 지역들간에도 대단히 강한 유사성을 보이는데 반해, Cu와 같은 성분은 이러한 경향을 전혀 찾기가 어려웠다. 이러한 공간적 요인의 특성을 상세하기 설명하기 위해서는 개별 성분의 지화학적 요인을 발생/소멸현상과 연계하여 설명하는 것이 중요하다.

• Ocean and Polar Research
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• 제34권1호
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• pp.53-64
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• 2012

In order to understand the relationship between the formation of hypoxia sediment by eutrophication and changes in benthic foraminiferal assemblage, micropaleontological and geochemical analyses were carried out on one sediment box core (K-1) recovered in the northern Gamak Bay, which is one of the aquacultural areas in the South Sea of Korea. In this analysis, the PON content in the sediment rapidly increased, while the C/N ratio and the C/S ratio decreased since 1977. These results indicate that eutrophication commenced in 1977 in the northern Gamak Bay, and consequently, the hypoxia sediment is 20 cm thick. Ammonia beccarii-Buccella frigida assemblage occurs before the formation of hypoxia sediment. Trochammina hadai-Buccella frigida assemblage appeared in the transitional period toward hypoxia and Trochammina hadai assemblage with a low abundance and diversity is observed in the hypoxia sediment. The agglutinated species T. hadai is regarded as a bio-indicator (opportunistic species) of the organic pollution in northern Gamak Bay.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.145-156
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• 2012

해저열수시스템은 중앙해령이나 후열도확장대와 같은 해저화산대를 따라 생성된다. 해저열수시스템은 지각-맨틀과 해양의 에너지와 물질이 교환되는 장으로 이를 통해 지각과 해수의 조성이 변화하며, 해저면에 열수분출구를 침전시켜 열수생태계를 형성하고 금속광상이 만들어진다. 상대적으로 단순한 중앙해령과 달리 지판소멸지역의 해저열수시스템은 섭입되는 물질의 재순환과정에서 다양한 특성이 나타난다. 황동위원소 조성은 이러한 열수시스템의 다양성을 평가하는데 유용하다. 이 논문에서는 서태평양의 지판소멸대에서 발견된 열수분출 지역에서 채취된 열수분출구 시료의 황동위원소 조성변화를 살펴보고 이들 환경에서 열수생성의 다양성을 일으키는 요인을 고찰하였다. 지판소멸대의 열수분출구는 황화광물과 황산염광물 모두 낮은 황동위원소 조성을 갖는 것이 특징이며, 이는 마그마로부터 공급된 $SO_2$ 기체의 유입으로 해석된다. 황동위원소 조성 변화를 포함한 열수시스템의 다양성은 열수시스템 생성과정에서 마그마의 적극적인 역할을 지시한다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권1호
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• pp.53-62
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• 2015

동해 울릉 분지 내 메탄 하이드레이트가 매장된 지역에서 혐기적 메탄 산화와 연관된 미생물 군집 특성을 이해하기 위해 메탄 누출이 있는 대륙사면 정점(UBGH2-3)과 메탄 누출이 없는 분지 정점(UBGH2-10)에서, (1) 퇴적물의 지화학적 성분 및 황산염 환원율을 측정하였으며, (2) 기능성 유전자 분석을 통해 혐기적 메탄 산화 미생물 및 황산염 환원 미생물 군집의 정량 및 다양성 분석을 수행하여 그 결과를 비교하였다. 황산염-메탄 전이지대(sulfate and methane transition zone, SMTZ)는 UBGH2-3에서 0.5~1.5 mbsf (meters below seafloor), 그리고 UBGH2-10에서는 6~7 mbsf에 분포하는 것으로 나타났다. 두 지역의 SMTZ에서 측정된 황산염 환원율은 UBGH2-3의 1.15 mbsf에서 $1.82nmol\;cm^{-3}d^{-1}$으로 나타났고, UBGH2-10의 SMTZ에서 황산염 환원율은 $4.29nmol\;cm^{-3}d^{-1}$으로 높은 값을 보였다. 총 미생물 16S rRNA gene과 기능성 유전자인 mcrA (methyl coenzyme M reductase subunit A) 및 dsrA (dissimilatory sulfite reductase subunit A)의 정량 PCR 결과 두 정점의 SMTZ 부근에서 상대적으로 높게 검출되었다. 그러나 UBGH2-10지역에서 mcrA 유전자는 SMTZ 아래인 9.8 bmsf에서 가장 높게 검출되었다. mcrA 유전자의 다양성 분석 결과 두 지역의 SMTZ와 그 아래 퇴적층에서 혐기성 메탄산화 고세균(ANME: Anaerobic MEthanothoph) 군집인 ANME-1이 우점하였다. 한편, ANME-2 군집은 메탄 누출이 발생하는 UBGH2-3지역의 2.2 mbsf 층에서만 관찰되었고, 더불어 dsr 유전자 다양성 분석 결과 ANME-2와 컨소시엄을 이루는 Desulfosarcina-Desulfococcus (DSS) 이 나타났다. 본 연구 결과, ANME-1과 ANME-2은 동해 심부 퇴적 환경에서 혐기적 메탄 산화 및 생성 과정에 관여하는 중요한 고세균 군집으로 사료되며, 또한 ANME-2/DSS 컨소시엄은 메탄이 누출되는 지역인 UBGH2-3과 같이 혐기적 메탄 산화가 활발한 곳에서 메탄 거동을 조절하는 중요한 미생물 그룹으로 인식된다.

• Ocean and Polar Research
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• 제33권4호
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• pp.435-445
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• 2011

We investigated geochemical properties, and microbial sulfate- and iron(III) reduction in sediment influenced by the aquaculture of abalone in the Nohwa-do, southern coastal sea in Korea. Concentrations of ammonium, phosphate, and sulfide in the pore-water were higher at farm sites than at control sites. The differences between the 2 types of sites were most apparent in terms of the weights of abalone and the temperature increase during September. Accordingly, the rates of sulfate reduction at the farm sites during September (61 mmol S $m^{-2}d{-1}$) were 3-fold higher than the sulfate reduction during May (20 mmol S $m^{-2}d{-1}$). In contrast, Fe(III) reduction rates were highest at the control sites in May, but its significance was relatively decreased at farm sites during September when sulfate reduction rates were highest. During September, benthic ammonium flux was 3-fold greater at the farm sites (35 mmol N $m^{-2}d{-1}$) than at the control sites (12 mmol N $m^{-2}d{-1}$), and phosphate flux was 8-fold higher at the farm sites (0.018 mmol P $m^{-2}d{-1}$) than at control sites (0.003 mmol P $m^{-2}d{-1}$). Overall results indicated that the inappropriate operation of a large-scale aquaculture farm may result in excess input of biodeposits and high nutrient fluxes from the sediment, thereby decreasing diversity of the benthic ecosystem and deepening eutrophication in coastal waters.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권2호
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• pp.144-154
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• 1999

마산만은 인근도시로부터 산업폐수와 생활오수가 유입되어 매우 오염된 지역이다. 오염된 퇴적환경에 대한 저서성 유공충의 반응을 파악하기 위하여 9정점의 표층퇴적물에서 지화학 및 유공충 분석을 하였다. 마산만은 경기만과 대산해역에 비하여 높은 중금속 함량을 나타내며 세계 평균세일의 중금속 함량과 비교하여도 Zn, Cd, Pb, As의 함량이 높아 이 지역의 퇴적물이 산업폐수에 의하여 오염된 것을 지시한다. 마산만의 퇴적물에 분포하는 저서성 유공충의 반응은 마산만이 오염된 것을 나타낸다. 마산만에 분포하는 저서성 유공충의 종의 수와 다양성은 가덕수로에 비해 크게 감소한다. 마산만에서는 사질 유공충이 우세하며 유공충 외각에서는 황철반점이 발견된다. 오염된 마산만에서 우세하게 나타나는 Eggerella advena와 Trochammina pacifica는 이 지역에 높은 적응력을 가진 기회종이다. 이러한 자료들은 이 지역의 미래 환경변화를 평가할 수 있는 기준선이 될 것이다.

• 자원환경지질
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• 제40권5호
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• pp.563-574
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• 2007

LIBS는 시료 표면에서 발생된 플라즈마로부터 방출되는 원자들의 분광선을 측정함으로써 물질의 화학적 조성을 감지, 확인, 정량화할 수 있는 최신의 분석기술로 기존의 전형적인 원소분석방법에 비해 현장분석기술로서의 더 많은 장점을 가지고 있다. LIBS는 최소한의 시료로 복잡한 분석과정을 피함으로 신속한 분석을 가능케 하고, 기기의 다방면적의 적용가능성과 단순함으로 인해 신속하게 가스, 고체, 액체상에서 다원소를 동시에 분석할 수 있는 레이저 기반의 분석기술로 지구화학적 분석, 탐사 혹은 환경분석에서 현장 이동성을 가진 센서로의 가능성 측면에서 매력적인 도구가 된다. 그러나 현장분석기술로서 토양환경에 적용하기에는 여전히 해결해야 할 문제들이 있다. 문헌연구를 통해 기본적인 작용원리인 플라즈마 형성과 물질붕괴과정을 고찰하고 현장분석기술로서 LIBS의 현 위치를 살펴본다. 또한 토양환경에 적용하기 위해 매질의 특성, 레이저 특성 및 분석신호에 영향을 미치는 다양한 인자들을 살펴보아 LIBS에 대한 기본적 이해를 돕고자 한다. 또한 분석에 미치는 영향 인자들을 보정해 분석 결과의 정확도, 정밀도 및 검출 한계 등 분석의 질을 향상 시킬 수 있는 기법 등을 다양한 문헌 연구를 통해 살펴봄으로써 추후 국내 토양환경분야의 LIBS 현장기술의 적용가능성을 고찰해보고자 한다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제27권spc호
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• pp.51-63
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• 2022

In this study, the TPH(Total Petroleum Hydrocarbon) contamination and microbial ecological characteristics in petroleum-contaminated site were investigated through the correlation among the vertical TPH contamination distribution of the site, the geochemical characteristics, and the indigenous microbial ecology. The high TPH concentration showed in the vicinity of 3~4 m or less which is thought to be affected by vertical movement due to the impervious clay layer. In addition, the TPH concentration was found to have a positive correlation with Fe²⁺, TOC concentration, and the number of petroleum-degrading bacteria, and a negative correlation with the microbial community diversity. The microbial community according to the vertical distribution of TPH showed that Proteobacteria and Firmicutes at the phylum level were dominant in this study area as a whole, and they competed with each other. In particular, it was confirmed that the difference in the microbial community was different due to the difference in the degree of vertical TPH contamination. In addition, the genera Acidovorax, Leptolinea, Rugoshibacter, and Smithella appeared dominant in the samples in which TPH was detected, which is considered to be the microorganisms involved in the degradation of TPH in this study area. It is expected that this study can be used as an important data to understand the contamination characteristics and biogeochemical and microbial characteristics of these TPH-contaminated sites.