Background: Some phenolics detected in the soil may inhibit the seed germination and seedling growth of ginseng (Panax ginseng). This study investigated the effect of irrigation and ginseng root residue addition on the soil microbial community and root rot disease in 2-year-old ginseng. Methods and Results: Each 20 ℓ pot was filled with soil infected with ginseng root rot pathogens, and irrigated daily with 2 ℓ of water for one month. After the irrigation treatment, ginseng fine root powder was mixed with the irrigated soil at a rate of 20 g per pot. In descending order, NO3 −, electric conductivity (EC), exchangeable Na (Ex. Na) and K (Ex. K) decreased due to irrigation. In descending order, NO3 −, EC, Ex. K, and available P2O5 increased with the additon of ginseng powder to the soil. The abundance of Trichoderma crassum decreased with irrigation, but increased again with the incorporation of ginseng powder. The abundance of Haematonectria haematococca increased with irrigation, but decreased with the incorporation of ginseng powder. The abundance of Cylindrocarpon spp. and Fusarium spp., which cause ginseng root rot, increased with the incorporation of ginseng powder. The abundance of Arthrobacter oryzae and Streptomyces lavendulae increased with irrigation. The abundance of Streptomyces lavendulae decreased, and that of Arthrobacter spp. increased, with the incorporation of ginseng powder. Aerial growth of ginseng was promoted by irrigation, and ginseng root rot increased with the incorporation of ginseng powder. Conclusions: Ginseng root residues in the soil affected soil nutrients and microorganisms, and promoted ginseng root rot, but did not affect the aerial growth of ginseng.

Background : Root rot is a major factors of replanting failure in ginseng cultivation. Some of the phenolics detected in the soil could inhibit the seed germination and seedling growth of ginseng. Methods and Results : Water of 2 ℓ was irrigated per pot (20 ℓ) into the soil infected with ginseng root rot pathogens for one month every day. After the irrigation treatment, the powder of ginseng fine root of 20 g per pot was mixed with the irrigated soil. NO3 -, electric conductivity (EC), exchangeable Na (Ex. Na) and K (Ex. K) were decreased in descending order by irrigation. NO3 -, EC, Ex. K, and available P2O5 were increased in descending order by incorporation of ginseng powder into soil. Trichoderma crassum was decreased by irrigation, but it was increased again by incorporation of powder. Haematonectria haematococca was increased by irrigation, but it was decreased by incorporation of powder. Cylindrocarpon spp. and Fusarium spp. causing ginseng root rot were increased by incorporation of powder. Arthrobacter oryzae and Streptomyces lavendulae were increased by irrigation. Streptomyces lavendulae was decreased, and Arthrobacter spp. was increased by incorporation of powder. Aerial growth of ginseng was promoted by irrigation, and ginseng root rot was increased by incorporation of powder. Conclusion : The residues of ginseng root in the soil affected soil nutrients and microorganisms, and promoted ginseng root rot, but did not affect the aerial growth of ginseng.

Background : Cirsium setidens is a perennial wild herb that belongs to the Asteraceae family. It grows in the mountainous region of Gangwon-do in Korea and is also called gondre. The bioconversion technology applied in this study has the same meaning as biosynthesis, biocatalyst, etc., and refers to a technique for producing desired products from precursors using enzymatic functions of microorganisms. Therefore, useful microorganisms having immunological activity were selected and Cirsium setidens fermentation products were prepared by applying bioconversion technology. And fermented product extracts were prepared to consider as a good sources of natural immune enhancement and functional food ingredients. Methods and Results : Lactobacillus fermentum, Lactobacillus plantarum, Saccharomyces cerevisiae, Weissella cibaria, and Lactobacillus plantarum were used as isolates from traditional foods. The fermentation product was set to a condition that the inherent physical properties did not change and did not generate a unique odor during fermentation. Cirsium setidens was fermented at 37℃ for 24 hours. And the fermented material was sterilized at 9 0℃ for 1 hour and then dried at 70℃ and pulverized. The contents of pectolinarin and pectolinarigenin, which are non - glycosides, were analyzed before and after fermentation using HPLC. Also NO production was measured in RAW264.7 cells after extract treatment at various concentrations using Griess reagent kit . The content of pectolinarin was increased in fermented Crisium setidens before fermentation, but the content of pectolinarigenin was increased after fermentation. In addition, the water extract of the fermented material accelerated the NO production compared to the pre - fermented material. Conclusion : As a result, relatively high immunostimulating effect were observed in dried Crisium setidens after fermentation, and it was confirmed that it could be a ingredient material for health functional food.

본 연구에서는 대표적인 향신료가공품인 고춧가루, 후춧가루, 생강가루, 마늘가루의 일반세균, 대장균군 및 식중독세균 오염도를 분석하여 시중 유통 중인 향신료 제품의 미생물학적 안전성을 평가하고자 하였다. 본 실험에 사용된 재료는 고춧가루 45건, 후춧가루 28건, 생강가루 29건, 마늘가루 17건, 총 119건의 향신료를 사용하였다. 일반세균, 대장균군 및 식중독 세균은 식품공전에 따라 실험하였으며, B. cereus의 독소 유전자는 PCR을 이용하여 분석하였다. 일반세균수는 HACCP 인증 제품에서 평균 6.2±1.2 log CFU/g, HACCP 미인증 제품에서 평균 5.4±1.8 log CFU/g으로 나타났다. 대장균군 오염도는 HACCP 인증 제품에서 35.1%, HACCP 미인증 제품에서 32.9% 검출되어 HACCP 인증 제품에서 높은 오염도를 나타내었다. Salmonella spp., Listeria monocytogenes, Bacillus cereus, E. coli O157, Yersinia enterocolitica, Vibrio parahaemolyticus, Staphylococcus aureus 등 7종의 식중독균을 실험한 결과 17건의 향신료에서 B. cereus가 검출되었다. 또한 HACCP 인증된 37건 중 7건(18.9%), HACCP 미인증 82건 중 10건(11.8%)에서 B. cereus가 검출되었다. 본 실험결과 시중 유통되고 있는 향신료 제품의 경우 HACCP 인증 여부와 관계없이 대장균군 및B. cereus 오염도를 나타내어 향신료 재배에 농산물우수관리 제도를 도입하여 대장균군 등 미생물 오염 원인을 관리하고 기존 HACCP 시스템의 미생물 살균공정 등을 개선하여야 할 것으로 판단되었다.

국내 일부 시설재배지는 장기간 과도한 양분 투입 등에 의한 염류 집적 현상이 문제가 되어왔으며, 최근 이상기온에 따른 온도장해에 의한 피해도 발생하고 있다. 이러한 현상에 대해 친환경적으로 대처하기 위하여 고염류와 온도 스트레스에 대해 작물에 내성을 증강시키는 미생물을 선발하였다. 국내 토양에서 분리한 1,944균주중 고염류 또는 온도 스트레스 조건에서 세균의 생장과 식물생장촉진 관련 특성(IAA 생성, ACC deaminase 활성, 인산가용화능)을 고려하여 20균주를 1차 선발(전체 균주의 1.03%)하였다. 1차 선발한 20균주 중 토마토 식물검정을 통해 고염류 또는 온도스트레스에 대한 내성을 유도하는 7세균(1차 선발균주의 35%, 전체 균주의 0.36%)을 단계적으로 선발할 수 있었다. 선발된 세균은 16S rRNA 유전자의 염기서열 분석을 통해 모두 Bacillus 속에 속하는 것으로 확인되었다. 이러한 결과로 선발된 7균주는 토마토의 고염류 또는 온도 스트레스에 대한 효과적인 미생물 제제로 활용이 가능한 것을 확인할 수 있었다.

본 실험은 비 전리방사선인 가시광선을 조사한 미생물에서의 생리적 대사특징을 연구하였다. 이 실험에 사용된 미생물은 화학합성미생물인 Phodospirillum Rubrum KS-301이었다. glucose의 회분발효를 수행하였고 발효결과는 테이터의 기초가 되었다. 첫째, 비 전리방사선인 가시광선을 조사를 안 할 때의 잔류 glucose(기질량)량을 5.03 g/L -2.17 g/L로 감소하면은 균체량은 1.08 g/L - 3.14 g/L로 수소생성량은 0.02 g - 0.19 g로 증가 하였다. 둘째, 비 전리방사선인 가시광선을 조사 할 때의 잔류 glucose(기질량)을 13.17 g/L - 5.2 g/L로 감소하면은 균체량은 4.7 g/L - 10.57 g/L로 수소생성량은 0.186 g - 0.3 g로 증가 하였다. 이 실험결과를 종합해 볼 때 비 전리방사선인 가시광선을 조사한 미생물에서의 생리적 대사특정으로는 가시광선을 미생물에게 조사한 결과 생명의 활동이 활발하게 일어나고 있음을 알았고 그 반대로 다양한 연구논문에 따르면 감마선, 엑스선, 전자선을 조사한 미생물에서는 세포치사나 세포의 기능적, 형태학적 장해를 나타내었음을 알 수가 있었다.

This study aimed to estimate the effect of inoculant application level on chemical composition and bacterial count of fermented chestnut meal (FCM), and its rumen fermentation characteristics. The inoculant contained Lactobacillus acidophilus (1.2 x 1010 cfu/g), Bacillus subtilis (2.1 x 1010 cfu/g), and Saccharomyces cerevisiae (2.3 x 1010 cfu/g). The chestnut meal mixed with molasses, double distilled water, and inoculant at 1 kg, 3 g, 480 mL, and 20 mL ratio for the basal chestnut meal diet. The double distilled water from basal chestnut meal diet was substituted with bacterial inoculant at a level of 0 (Control), 20 (Medium), and 40 mL (High) in the experimental diets. The mixed experimental diets were incubated at 39°C for 7, 14, and 21 days, respectively. On 7 days of FCM incubation, the contents of crude protein (CP) (quadratic, P=0.043) and neutral detergent fiber (quadratic, P=0.071) decreased by increases of inoculant application levels, whereas bacterial count (quadratic, P=0.065) and rumen NH3-N (linear, P=0.063) increased. By increases of inoculant application levels on 14 days of FCM incubation, the increases were found on dry matter (DM) (quadratic, P=0.085), CP (quadratic, P=0.059), acid detergent fiber (quadratic, P=0.056), in vitro DM digestibility (linear, P=0.002), rumen total volatile fatty acid (VFA) (linear, P=0.057), and rumen iso-butyrate (linear, P=0.054). However, the decreases were found on bacterial count (linear, P=0.002), propionate (linear, P=0.099), and butyrate (quadratic, P=0.082). On 21 days of FCM incubation, in vitro DM digestibility (linear, P=0.002) and total VFA (linear, P=0.001) increased by increases of inoculant application levels, whereas the contents of CP (quadratic, P=0.034) and neutral detergent fiber (quadratic, P=0.047) decreased. These results indicate that the FCM with a medium level of inoculant application and 14 of fermentation had beneficial effects by increasing DM digestibility and rumen total VFA content, without altering bacterial count.

하수처리과정에서 발생하는 슬러지의 부피를 줄이는 동시에 이들의 유기물 성분을 메탄 등의 바이오가스로 전환하기 위해 중온(35℃)에서의 혐기소화 공정이 널리 적용되고 있다. 혐기소화공정의 안정성이나 에너지 투입량 측면에서는 중온혐기소화가 적합하다고 알려져 있지만, 높은 유기물 부하량(organic loading rate, OLR)을 처리하기 위해 반응속도를 상승시키거나 SRT(sludge retention time)을 줄이기 위해 고온(55℃) 혐기소화를 적용하기도 한다. 고온 혐기소화공정을 새롭게 시작할 때 접종물을 기존의 고온 혐기소화공정으로부터 얻기 힘든 경우 중온혐기소화액을 고온에서 적응시켜 접종하기도 한다. 이때 온도를 적응시키는 방법에 따라 공정 효율이 달라지는데, 연구에서는 중온혐기소화액으로부터 고온 혐기소화 접종물을 제작하기 위한 방법으로 온도를 올리는 방법을 달리하였을 때 이들의 메탄 생산과 미생물 군집에 미치는 영향을 살펴보고자 하였다. 본 연구수행을 위해 광주 제 1 하수처리장에서 중온혐기소화액, 1, 2차 농축 슬러지 등을 샘플링 하여 두 대의 반응기(Working volume : 3L)를 설치하여 회분식(Batch)운전 후 연속교반탱크형반응기(CSTR)로 운전(SRT 20, 40일)하였다. 먼저 한 대의 반응기는 35℃에서 55℃로 한 번에 온도변화를 주었고, 다른 반응기의 경우에는 35℃에서 하루에 1도씩 올려서 약 20일에 걸쳐 55℃로 올린 뒤 55℃로 유지하였다. 반응기의 효율을 확인하기 위해 메탄 발생량, total solids (TS), volatile solids (VS), total chemical oxygen demand (tCOD), soluble chemical oxygen demand (sCOD), soluble components (protein, carbohydrate), pH 등을 측정하였으며, NGS (next generation sequencing)를 활용하여 혐기소화 전/후의 소화액의 미생물 군집변화를 알아보았다.

Background : The continuous cropping of Cnidium officinale is a serious problem for the cultivation practices, which is an unelucidated subject. This study is concerned mainly with rhizosphere microbiome and meteological factors on the cause of physiological damage in the continuous cropping of Cnidium officinale. Methods and Results : Microbial population and community dynamics was evaluated with metagenomic DNA by IonTorrent PGM. Results of HPLC profiling revealed that metabolic components of symbiotic interaction with Cnidium officinale was not detected in cultivated soils. Proteobacteria groups such as nitrogen fixing bacteria, Pseudomonas and Burkholderia of rhizosphere soil in continuous cropped fields mainly decreased compared to the first cropped soil. Principle component analysis of bacterial community showed a significantly differentiated vector between first cropping field and continuous cropped fields. Although growth characteristics including height, leaf length, leaf diameter amd stem diameter etc., was not different with continuous cultivation year until mid-July, physiological damage was dramatically started from late July. Yield of Rhizoma in continuous cropped fields significantly decreased compared to first cropped field. Evapotranspiration of Cnidium officinale with lysimeter for summer season was evaluated. It showed high relationship between solar radiation and evapotranspiration with R2 = 0.7778 and 41% of solar radiation converted into evapotranspiration during 16 days. This result imply that evapotranspiration is mainly controlled by radiation energy in clear days. Water and heat cycle through evapotranspiration is suppose to be one of the important factors related with physiological disorder of Cnidium officinale. Conclusion : This result imply that physiological damage resulted from continuous cropping is involved in decrease of Proteobacteria at rhizosphere soils under stressed conditions.

The purpose of this study was to investigate the main source of contamination of dried red pepper by assessing microbial loads on red peppers, washing water, washing machines, harvesting containers, and worker gloves that had come in contact with the dried red pepper. To estimate microbial loads, indicator bacteria (total bacteria, coliform bacteria and Escherichia coli) and pathogenic bacteria (E. coli O157:H7, Salmonella spp., Listeria monocytogenes, and Clostridium perfringens) were enumerated. The results showed that the numbers of indicator bacteria increased significantly after washing red peppers compared with that before washing (p<0.05). Moreover, E. coli and Listeria spp. were recovered from the red peppers after washing and from the ground water used in the washing process. The number of indicator bacteria on red peppers dried in the green house was lower than that on red peppers dried in a dry oven (p<0.05). However, E. coli O157:H7, Salmonella spp., L. monocytogenes, and C. perfringens were not detected. These results suggested that a disinfection technique may be needed during the washing step in order to prevent potential contamination. In addition, hygienic practices during the drying step using the dry oven, such as establishment of an optimal temperature, should be developed to enhance the safety of dried red pepper.

This study investigated the prevalence of total aerobic bacteria, coliform and food poisoning (Bacillus cereus) bacteria in commercial Jeotgal for the evaluation of microbiological safety. The mean mass of total aerobic bacteria was 4.8±1.4 log CFU/g in Jeotgal. Coliform was detected in 17 (48.6%) of 35 seasoned Jeotgal; 14 (42.4%) of 33 low salted Jeotgal compared with three (16.7%) of 18 general salted Jeotgal; and in three (37.5%) of eight HACCP certificated Jeotgal compared with 14 (32.6%) of 43 non-HACCP certificated Jeotgal. Bacillus cereus was detected in two (12.5%) of 16 non-seasoned Jeotgal compared with 20 (57.1%) of 35 seasoned Jeotgal; in 19 (57.6%) of 33 low salted Jeotgal compared with three (16.7%) of 18 general salted Jeotgal, and in four (50.0%) of eight HACCP certificated Jeotgal compared with 18 (41.9%) of 43 non-HACCP certificated Jeotgal. Overall, our results showed that coliform and B. cereus contamination was highest in the seasoned and low salted Jeotgal. It is necessary to improve the microbiological safety low salted and seasoned Jeotgal. The HACCP system in Jeotgal is reconfirmed for the enhancement of microbiological safety.

The purpose of this study is to use organisms or micro-organism functions for eco-friendly water-purification according to concentration in porous concrete using EM, utilizing bioremediation.

국내에서 생산되는 벼의 저장안전성 확보를 위한 기초기 반연구로 플라즈마 기술을 이용하여 벼의 저장기간 및 온도에 따른 미생물 생육 및 성분 변화를 관찰하였다. 플라즈마 시스템은 컨테이너형 유전격벽 플라즈마로 공기방전방식을 이용하여 삼광, 청품, 미소미, 팔방미 품종을 0, 10 및 20분간 처리하여 4℃, 25℃에서 2달간 저장하여 실험하였 다. 미생물 생육 변화를 관찰한 결과 저장 초기에는 일반호기성 미생물은 3.46-3.86 log CFU/g, 곰팡이는 2.27-2.86 log CFU/g이 검출되었다. 저장온도 및 기간에 따라 일반호기성 미생물 및 곰팡이의 생육은 증가하였으며, 품종간의 큰 차이는 없었다. 저장한 후의 미생물 분석 결과 플라즈마 처리 군의 미생물이 약 1.50 log CFU/g 적게 생육되었다. 플라즈마 처리한 벼의 수분함량을 측정한 결과 플라즈마 처리에 의한 큰 차이는 관찰되지 않았으나, 저장온도가 올라가면 수분함량이 감소하는 것을 확인하였다. 지방은 플라즈마에 의해 감소하는 경향을 보였으나, 단백질 함량은 플라즈마 및 저장조건에 따른 일관적인 변화는 관찰되지 않았다. 아밀로스 함량의 경우 삼광, 청품, 미소미 품종은 플라즈마에 의한 함량 변화는 관찰되지 않았으나 팔방미는 증가하는 경향을 보였다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 플라즈마에 의해 벼의 저장안전성을 개선할 수 있으며 품질 변화의 최소화를 위하여 저온저장이 효과적이라고 판단된다.

살모넬라는 주요한 식중독균의 하나로 미생물학적 식품 품질을 보증하기 위해 신속·정확하게 현장에서 관리되고 모니터링되어야 한다. 본 연구팀에서는 광학 현미경 기반의 이미징 시스템과 바이오센서가 결합된 모니터링 시스템을 개발하였고, 이를 살모넬라에 적용하기 위해서는 바이오센서에 적용되는 생물학적 수용체의 개발이 절대적으로 필요한 실정이다. 따라서 본 연구에서는 살모넬라에 반응 하는 특이적인 anti-Salmonella 다중클론 항체를 토끼로부터 성공적으로 생산·정제하였으며, 최종 항체의 농도는 2 mg/mL로 결정되었다. 또한, 정제된 anti-Salmonella 다중클 론 항체의 역가가 상업용 anti-Salmonella 다중클론 항체보다 전 항체 농도 범위에서 우수함을 알 수 있었다. 정제된 항체 특이성 검토를 위해, 정제된 anti-Salmonella 다중클론 항체를 20 종의 살모넬라 serotypes과 20 종의 non-Salmonella strains과 반응시킨 결과, 20 종의 non-Salmonella strains과는 특이성을 보여주지 않은 반면 19 종의 살모넬라 serotypes와 유의적으로 높은 반응성으로 보여 주었다. 최종적으로, anti-Salmonella 다중클론 항체가 고정화된 골드 센서를 살모넬라 현탁액에 노출시켰을 때, 수 백여 개의 살모넬라가 센서 표면에 capture되어 있음을 확인할 수 있었다. 따라서, 본 연구를 통해 생산·정제된 anti-Salmonella 다중클론 항체는 새로운 생물학적 수용체로서 충분한 역가와 특이성 그리고 센서에 적용 시 살모넬라와의 높은 결합력을 보여주었으므로 광학현미경 기반 이미징 시스템을 활용한 바이오센서 모니터링 시스템에 새로운 생물학적 수용체로 적용될 수 있으리라 판단된다.

석탄과 철광석은 산업발달의 시작부터 현재까지 지속적으로 사용되고 있다. 이에 따라 수반된 석탄 및 철광석 정제산업의 발달은 석탄철광폐수의 양적 증가를 초래하여 그 처리가 많은 관심 속에 활발하게 연구되고 있다. 석탄철광폐수는 페놀, 시안과 같은 독성 물질 뿐 만 아니라 혐기성미생물과 경쟁관계에 있는 황산염환원균활성증가를 초래하는 SO42-를 고농도로 함유한다. 이 석탄철광폐수의 처리법으로는 물리적, 화학적, 생물학적 처리가 다양하게 연구되어왔는데, 고농도의 폐수처리에 익히 알려진 혐기성미생물을 이용한 석탄철광폐수의 처리는 경제성과 재생에너지 측면에서 최근 큰 관심을 받고 있다. 하지만 폐수에 함유된 페놀, 시안, 등과 같은 독성물질이 생물학적 처리에 심각한 저해를 초래할 수 있어 문제로 지적되고 있으나 그 독성에 대한 현재까지의 연구는 미진한 형편이다. 이에 본 연구는 입상 혐기성미생물이 석탄철광폐수 소화 시 받게 되는 급성독성에 대하여 실험적 고찰을 진행하고 그 적응 방안을 연구하였다. 석탄철광폐수는 석탄철광정제의 완료시점에 실폐수 샘플을 채취하여 사용하였다. 폐수특성 분석결과 pH 7, 페놀 589±23 mg/L, 시안 49 mg/L, 암모니아성질소 39±9 mg/L, SO4-2는 735 mg/L이며 화학적 산소요구량은 3.9 g/L으로 나타났다. 석탄철광폐수에 대한 물벼룩 급성독성시험 결과 TU가 28로 매우 높게 측정되었다. 이 폐수에 UASB의 입상슬러지를 이용하여 혐기성소화를 수행하였다. 약 20일간 유기물 부하 0.6 g COD/L/day에서 초기 적응을 수행하였고, 혐기성소화조의 정상상태에서 COD 제거율은 98%, 메탄수율은 약 80 mL CH4/g COD로 나타났다. 이 혐기성소화조가 석탄철광폐수 유기물부하 0.76 g COD/L/day에 노출 되었을 경우 미생물의 활성을 모니터링한 결과, 폐수유입 즉시 메탄가스발생이 80% 이상 감소되는 강한 독성이 감지되었으며 COD 제거효율은 점차 감소하여 약 20일 후 10%로 낮아졌다. 유출수 내 페놀은 약 210 mg/L로 제거율 60%을 나타났지만 시안은 106 mg/L로 분해되지 않고 축적되어 유입 대비 2배가량 증가하였다. SO4-2 는 2000 mg/L로 급격하게 농도가 증가한 후 약 20일 후 1000 mg/L 이하로 감소하였다. 이로보아 석탄철광폐수 내 시안과 황화합물로 인하여 혐기성미생물 내의 메탄균의 저해가 이루어짐을 짐작할 수 있다. VFA 분석결과는 산발효균과 메탄발효균의 공생관계가 파괴되었음을 보여주었다. 더불어 높은 SO4-2 농도는 황산염환원균과의 경쟁이 유도될 수 있는 농도로 밝혀졌다. 이러한 석탄철광폐수의 급성독성은 고농도의 독성물질 제거를 위한 전처리 혹은 혐기성미생물의 적응기간이 필요함을 나타내었으며, 후자를 선택하여 약 30일 간 단계적인 미생물의 독성적응절차를 거친 결과 급성독성을 극복하고 유기물 및 페놀 분해가 점진적으로 가능함을 확인 하였다.

본 연구에서는 음식물 쓰레기를 기질로 하여 수소생산을 수행하였을 때 중금속(구리)의 농도에 따른 수소생산 효율과 반응 조건, 수소생산에 기여하는 미생물 군집 분포의 변화를 살펴보고자 한다. 회분식 반응기가 사용된 이번 실험에서는 sucrose 1%(v/v)와 음식물 쓰레기가 탄소원으로 사용되었으며, 혐기성 조건을 충족하기 위하여 N2가스로 반응기 내를 10분간 purging한 뒤, 이를 완전 밀폐 시켰으며, 교반 속도와 실험 온도는 각각 200 rpm, 30±3℃로 유지되었다. 본 연구에서 수소생산은 실험 후 약 30-90시간 후 종료되는 것으로 나타났다. 수소생산의 yield값은 Cu 0.5ppm, 1ppm, 5ppm, 10ppm에서 각각 5.3016, 6.6363, 28.9388, 4.9398㎖ H2/g COD로 나타났다. 수소가스 발생량(Ph)과 최대 수소 생산률(Rh)은 Table 1에 나타내었다. 중금속의 농도에 따라 수소생산량을 비교해 보았을 때 Cu 5ppm>10ppm>1ppm>0.5ppm의 순서로 수소생산량이 많이 발생되었으며, 이는 약간의 중금속은 미생물의 성장에 촉진작용을 일으켜 수소생산을 활발하게 하는 것으로 판단되어지며, 일정 농도 이상으로 중금속의 농도가 높아지면 수소생산에 저해가 되는 것으로 나타났다. 또한 실험의 여건 상 5, 10ppm실험시기 보다 0.5, 1pmm농도의 실험시기의 온도가 약 3℃ 낮았던 것으로 보아 온도의 영향이 수소생산에 영향을 미친 것으로 판단된다. 16S rDNA의 PCR-DGGE결과 음식물 쓰레기의 수소생산량과 비교하여 적은 수소를 생산한 중금속 첨가 반응액에서 발견된 Band 6과 7은 Lactococcus속으로 규명되었다. 이는 위 미생물들이 Clostridium속의 수소생산 활동을 저해시키는 역할로 작용했다고 판단된다.

우리나라에는 1970년 이전부터 총 5,396개의 광산이 개발되었다. 하지만, 1980년대 이후 해외 광산물의 유입, 인건비가 상승하게 되면서 휴･폐광산이 증가하게 되었으며, 현재 362개의 광산만이 가행 되고 있는 실정이다. 오염방지시설이 미미한 채 방치되어 있는 휴･폐광산 부산물은 주변 토양 및 지하수를 오염시켜 광범위한 환경오염을 초래하고 있기 때문에 처리가 필요한 상황이다. 이러한 부산물을 처리하기 위해 많은 양의 토사를 사용하는 폐기물 매립지의 복토재로 사용가능 한 방법들이 연구 중에 있다. 많은 방법들 중 산업폐기물을 첨가하여 일반 토사의 사용량을 줄이는 연구가 진행되고 있다. 하지만 일반적인 산업폐기물을 이용한 복토재의 경우 높은 pH와 악취를 발생시키는 문제점이 있었다. 이에 따라 산업폐기물을 이용한 복토재의 pH와 악취를 조절할 필요가 있다고 사료된다. 이에 본 연구에서는 휴･폐광된 광산 주변의 오염토양과 MCIP 미생물과 제강슬래그를 혼합하여 중금속 용출 실험을 실시하였으며, MICP 미생물과 제강슬래그의 혼합비율을 변화하여 복토재로 적합한 조건을 알아보고자 하였다.

중금속으로 오염된 토양과 광미는 지하수 및 생태계에 추가적으로 피해를 발생시킨다. 이러한 독성 금속의 축적은 식물의 성장억제 및 인체의 발달이상, 발암과 같은 다양한 질병의 원인이 된다. 오염된 토양에서 중금속을 정화하는 방법으로는 고형화/안정화, 토양세척, 토양경작법 등과 같이 다양한 방법이 있다. 하지만 부지 및 오염특성에 따라 적절한 방법을 사용해야 한다. 적절한 방법 중 하나는 오염된 토양의 고형화/안정화이다. 본 연구의 목적은 오염된 토양 및 광미 내 존재하고 있는 중금속을 고형화/안정화 공법을 적용하여 정화하는 방법을 제안하는데 있다. 본 연구에서는 오염토양 내 중금속을 고형화/안정화 시키고 강도 증진을 위해 MICP 토착미생물과 산업폐기물인 굴패각, 폐석고를 배합하여 고화제로 사용하였다. 국내의 중금속 오염토양과 광미에서 MICP 토착미생물을 분리하였고 균체 지방산 분석을 통하여 동정을 진행하였다. 각각의 시료에서 분리한 균주를 동정한 결과 가장 많이 유사성을 보이는 균주는 Brevibacillus centrosporus 와 Bacillus megaterium 이었다. 또한 MICP 토착미생물의 최적 성장 조건을 도출하였으며, 산업폐기물과 MICP 토착미생물의 최적 배합비를 적용한 공시체의 일축압축강도 분석을 진행하였다. 그 결과 28일 경과 후 일축압축강도는 미국 EPA 폐기물처리 표준 기준을 만족하였으며, 위해성 평가를 위한 TCLP, SPLP 분석 결과 미국 EPA 기준을 만족하였다.

지금까지 개발된 대부분의 세라믹 담체의 재료는 크게 알루미나와 실리카의 두 부류로 나누어지는데 소다유리를 원료로 하는 실리카 담체는 800℃ 정도의 온도에서 소결시켜 제조하나, 알루미나 원료의 담체는 1,300℃이상의 고온에서 소결 제조하여 원재료 및 제조비용이 높아 상업적 이용에 있어 경제성이 비교적 낮다는 단점이 있다. 따라서 본 연구개발은 소성을 하지 않고 무소성으로 압축강도가 향상된 세라믹담체를 제조하고 오염물질을 제거할 수 있는 미생물을 담체 제조시에 같이 혼합 제조하여 미생물담체를 제조하는 것이 1차 목표이며 다음으로 담체를 이용하여 수질오염물질을 제거하는 장치를 개발하는 것이다. 세라믹 담체의 원료가 되는 천연재료에 대한 녹조저감성능에 대한 시간대별로 흡착성능실험을 실시하고 이를 통해 녹조저감에 가장 우수한 재료을 선택하여 무소성 미생물 세라믹 담체를 개발 및 제조하였으며 비표면적과 흡수율, 압축강도, 미생물 균밀도에 대한 성능을 검사하였다. 또한, 개발된 세라믹담체의 수처리 효율을 분석하기 위해 Lab scale과 Pilot plant의 규모로 T-N, T-P, Chl-a, BOD 제거효율을 수질오염공정시험기준에 의거하여 분석하였다. 향후 무소성 세라믹 담체의 제조원료로 하수처리장에서 나오는 슬러지 및 다른 폐기물 등을 활용할 경우 폐기물의 재자원화와 생산단가 절감 등의 효과를 얻을 수 있을 것으로 판단된다.

Background: To investigate the possibility of using Asarum sieboldii as an environment-friendly fumigant for protecting organic cultural heritages, the inhibitory effect of A. sieboldii extract against wood rot fungi on Hanji was examined. Methods and Results: The physical, optical, and morphological properties of Hanji inoculated with Trametes versicolor and Tyromyces palustris, and exposed to the n-hexane fraction of A. sieboldii extract, were measured. The physical properties were expressed as weight loss, zero-span tensile strength and viscosity and the optical properties were depicted by luminance and chromaticity (L*, a*, and b*). The results showed that, the n-hexane fraction of A. sieboldii extract inhibited the growth of fungi on Hanji, and preserved its condition. At a concentration of 25 ㎎, the n-hexane fraction of A. sieboldii extract maintained zero-span tensile strength, increased viscosity, and restricted discoloration of Hanji. It also was confirmed that the weight of fungi infested Hanji exposed to the extract did not decrease. Scanning electron microscopic images revealed that the spores and hyphae of T. versicolor and T. palustris were not present on Hanji during treatment with > 25 ㎎ of the n-hexane fraction of A. sieboldii extract. Conclusions: These results indicate that the n-hexane fraction of A. sieboldii extract by virtue of its antifungal effectiveness may help in preserving Korean paper cultural heritages, including Hanji.