우리나라는 겨울철에 미세조류가 성장하기에 적합하지 않은 기후조건을 가진다. 따라서, 차세대 바이오매스의 공급원료로서의 미세조류 배양을 겨울철에 이룩하기는 쉽지 않다. 본 연구에서는 적은 에너지를 이용하여 미세조류가 성장이 불가한 영외환경에서 미세조류를 성장시키기 위해서, 삼중막의 비닐하우스를 설치하였다. 또한 투명한 아크릴 재질로 수조를 제작하여 빛을 수조의 모든 면에서 받을 수 있게 함으로써, 빛의 이용성을 최대화하였다. 6가지의 다양한 실험조건을 설정하여 겨울철 영하의 기후조건에서 최소한의 비용으로 하수종말처리장 폐수를 사용하여 미세조류를 배양하였다. 또한 미세 조류 바이오매스를 증가시킴과 동시에 환경오염의 원인이 될 수 있는 영양염류 성분 중 질소를 최대 92%, 인을 최대 99%까지 제거시켰다. 본 연구에서 바이오디젤의 원료가 될 수 있는 가장 주된 지방산은 리놀렌산(C18 : 3n3)으로 총 지질량의 최대 61%까지 차지했다. 지방산의 생산성은 2.4 g m-2 day-1이었다. 결론적으로, 본 연구를 통하여 차세대 바이오매스 생산을 위한 미세조류 배양을 저온 시기에서도 이룩하였으며, 그에 따른 폐수처리에서도 좋은 성과를 이루었다.

Cyanobacteria(blue-green algae) are not only the first oxygenic organisms on earthbut also the foremost primary producers in aquatic environment. Massive growth of cyanobac-teria, in eutrophic waters, usually changes the water colour to green and is called as algal(cyano-bacterial) bloom or green tide. Cyanobacterial blooms are a result of high levels of primary pro-duction by certain species such as Microcystissp., Anabaenasp., Oscillatoriasp., Aphanizomenonsp. and Phormidiumsp. These cyanobacterial species can produce hepatotoxins or neurotoxins aswell as malodorous compounds like geosmin and 2-methylisoborneol(MIB). In order to solve thenationwide problem of hazardous cyanobacterial blooms in Korea, the following technically andstrategically sound approaches need to be developed. 1) As a long-term strategy, reduction of thenutrients such as phosphorus and nitrogen in our water bodies to below permitted levels. 2) As ashort term strategy, field application of combination of already established bloom remediationtechniques. 3) Development of emerging convergence technologies based on information and com-munication technology(ICT), environmental technology(ET) and biotechnology(BT). 4) Finally,strengthening education and creating awareness among students, public and industry for effectivereduction of pollution discharge. Considering their ecological roles, a complete elimination ofcyanobacteria is not desirable. Hence a holistic approach mentioned above in combination toaddressing the issue from a social perspective with cooperation from public, government, industry,academic and research institutions is more pragmatic and desirable management strategy.

환경시료에서 마이크로시스틴 분해능을 나타낸 균주 1종을 분리하였고 16S rRNA gene sequence 분석 결과, Microbacterium sp.로 동정되어 Microbacterium sp. MA21로 명명하였다. R2A배지를 기본 배지로 하여 50 μg L-1 microcystin-LR을 첨가하여 30􀆆C, 12시간 동안 배양한 후 PPIA를 통해 microcystin이 80% 이상 분해되는 것을 확인하였다. Microcystin-LR의 분해를 HPLC 분석을 통해 재확인하였고, microcystin 분해산물로 추정되는 두 개의 peak를 확인하였다. 16S rRNA 염기서열을 이용한 계통분류 분석 결과, 본 연구에서 분리한 Microbacterium sp. MA21은 Alphaproteobacteria의 Sphingomonas 속에 속하지 않는 것은 물론 Actinobacteria에는 속하지만 기존에 보고되지 않은, 새로운 genus로 확인되었다.

Microalgae can grow autotrophically with the supply of light, carbon dioxide and inorganic nutrients in water through photosynthesis. Generally, microalgal growth is limited by the concentrations and relative ratio of nitrogen (N) and phosphorus (P) among the nutrients in the aquatic environment. Each microalga has its specific optimum N : P ratio resulting in dominance in a particular water having similar nutrient composition. Algal bloom is an immense growth of certain microalga commonly cyanobacterium and can be sequestrated by reducing the limiting nutrient, generally P in the freshwater. Moreover, dominance of a less toxic blooming strain can be established by manipulating N : P ratio in the water. On the other hand, microalgal biomass of a certain species can be enhanced by increasing limiting nutrient and adjusting the N : P ratio to the target species. The above-mentioned eco-physiological features of microalgae can be more completely interpreted in connection with their genomic informations. Consequently, microalgal growth regulation which can be achieved on the basis of its eco-physiological and further genomic insights would

This study characterizes three Anabaena strains and 5 Trichormus strains isolated from Korean waters and 3 Anabaena flos-aquae strains procured from the UTEX based on morphological features and molecular analyses. The Anabaena and Trichormus isolates were morphologically assigned to A. variabilis Kützing and T. variabilis (Kützing ex Bornet et Flahault) Komárek et Anagnostidis, respectively. The Anabaena and Trichormus strains differed significantly in the mean length of their vegetative cells. The 16S rRNA genes from the Anabaena strains showed a 100% identity to that from A. variabilis ATCC 29413, while the 16S rRNA genes from the Trichormus strains showed a 99.9% identity to that from T. variabilis GREIFSWALD. The overall topology was in agreement for the 16S rRNA gene and cpcBA-IGS trees in the both tree-constructing methods. In a neighbor-joining tree based on the 16S rRNA gene, the 3 Anabaena strains were asso-ciated with A. variabilis, the 5 Trichormus strains with T. variabilis, and the 3 Anabaena (UTEX) strains were with Nostoc. To date, this is the first report on A. variabilis and T. variabilis strains originating from Korea.

한국 내 전국적으로 5곳의 담수에서 2010년 4월부터 2011년 6월에 걸쳐 담수시료를 채취한 후, 각 담수시료에서 Botryococcus braunii의 출현을 확인하고 microcapillary-pipetting method를 이용하여 5주를 분리하였다. 분리된 B. braunii의 18S rRNA sequencing 후, BLAST search를 통한 분석 결과는 B. braunii와 가장 높은 상동성을 나타낸 것으로 확인되어 형태적 동정결과와 일치하였다. 진화, 계통분류학적 분석결과, 분리된 5주의 B. braunii는 단일 계통인 Trebouxiophyceae으로 분류되었다. 18S rRNA sequence의 계통 분류학적 분석에서 B. braunii KNU6는 다른 분리된 B. braunii와 같은 분류군 내에서 거리의 차이가 있었고, 또한 세포크기, 점액질의 양 등의 형태적 특징도 차이를 보였다. 한국에서 분리된 5주의 B. braunii는 모두 race A type의 분류군에 포함되며, 탄소수 C23-C33의 지방산에서 유래된 alkadienes과 alkatrienes를 생산하는 것으로 사료되며, B. braunii를 이용한 바이오디젤을 생산하기 위한 최적의 배양조건을 찾는 연구가 필요하다.