연도별 연구과제 178 페이지첫페이지로 이동

 본 연구에서는 최근 증가하고 있는 광산의 문화산업적 활용과 충북에 많은 광산이 존재함에 착안하여 충북에 있는 광산 주변의 흙과 그 흙에서 자란 식물의 내생균을 조사하고 광산과 떨어져 있는 식물의 내생균과 비교해보고자 하였다.
 이를 위해 본 탐구는 선행연구 자료 및 충북 지역 금속 폐광에 대한 사전조사를 진행하였다. 그 후 폐광과 멀리 떨어진 지역과 두 개의 폐광 지역에서 총 3개의 흙과 식물을 채집했다. 이 후 채집한 식물을 소독 후 배지에 치상하여 내생균을 배양하였고, 흙은 원심분리 후 상층 액을 배지에 도말하여 균을 배양한다. 배양한 균을 몇 차례 계대 배양 한 후 colony를 채취해 PCR 후 염기서열을 분석하였다. 최종적으로 종을 동정하여 중금속 내성이 있는 내생균을 분석했다.
 결과적으로 흙과 식물에 공통적으로 존재하는 균을 찾을 수 없었으며 후에 재 실험을 통해 다시 균을 찾아보고자 한다. 또한 계절이 맞지 않아 수수를 키우지 못했는데 후에 수수에 직접 비교 접종해보며 중금속 토양에서의 내생균과 식물간의 공생관계를 탐구해보고자 한다.

▪ 주제어: 중금속, 토양, 식물, 내생균, 공생

본 연구는 소나무 잎에 공생하는 내생균을 순수분리하고, 각 곰팡이가 분비하는 유용한 생리활성물질을 스크리닝하여, 소나무 재선충을 억제할 수 있는 방안을 제시하였다. 소나무 잎에서 6속 8종의 곰팡이를 순수 분리하였고, Cladosporium cladosporioides,  Curvularia intermedia 등의 내생균에서 향균 효과 및 항충 효과를 가진 생리활성물질을 분비 가능성을 확인하였다. 각 균주에서 생리활성 물질을 정제하여 실제 선충의 방제에 효과가 있는지 추가 실험을 통해 확인하고자 한다.

▪ 주제어: 내생균, 생리활성물질, 소나무재선충병

인간이 사용가능한 담수의 양은 제한되어 있지만 현재 인구의 증가 등으로 수자원의 사용은 점차 증가하고 있다. 이에 담수의 확보가 주요 과제가 되어가고 있고, 이를 해결하기 위해 해수를 담수화하여 사용가능한 담수를 확보하는 방안이 제시되고 있다. 현재 해수담수화에 사용되는 RO 등의 막을 사용한 방식에서 조류는 막을 오염시키는, 제거해야 할 대상으로 여겨진다.
하지만 일부 연구에서 조류의 담수화 효과를 관찰할 수 있었고, 이에 조류의 제거가 아닌, 조류를 이용한 해수담수화의 가능성에 대한 탐구를 하고자 하였다.
이에 C.vulgaris, S.obliquus 두 조류의 초기 밀도, 조류의 희석 유무를 조절하여 담수화 실험을 진행하였으며, 실험 결과 조류의 해수담수화 능력이 확인되었고, 이를 FO-RO 등 공정의 전처리에 사용하는 것으로 해수담수화의 비용 절감이 가능하다고 판단하였다. 또한, 원석조류를 이용한 해수 담수화 및 칼슘 이온 제거 효과 또한 실험하였다.

▪ 주제어: 조류, 해수담수화, C.vulgaris, S.obliquus, 원석조류

지구온난화가 가속됨에 따라 식물에서 얻을 수 있는 바이오매스 연구가 활발히 진행되고 있다. 식물의 2차 세포벽에 존재하는 리그닌이 바이오매스의 효율을 떨어뜨리기 때문에, 리그닌 함량이 높으면 바이오매스의 효율이 떨어진다. 하지만 리그닌이 부족하면 식물 생장이 억제될 수 있다.
 본 연구에서는 식물체 내 리그닌의 발현량을 조절함에 따라 생장량을 비교하고자, 리그닌 생합성에 관여하는 유전자인 MYB58 유전자를 합성하고 애기장대에 형질도입을 하고자 한다. 형질전환한 애기장대의 생장을 관찰하고 과발현되지 않은 개체와 어떤 차이를 보이는지 분석하고, 대장균, Agrobacterium, 애가징대를 순서대로 형질전환하는 실험을 진행하였다. MYB58 유전자 서열 중 전사인자를 발현하는 특정서열인 CDS 서열을 NCBI에 BLAST 기능을 활용하여 추출하고, vector에 이를 도입하기 위해 Cloning site를 추가하여 insert sequence를 완성하였다. PCR 반응을 통해 insert sequence를 1차 증폭하고 Purification 및 Ligation을 통해 vector와 결합하였다.

▪ 주제어: 형질전환, Agrobacterium 법, Heatshock, Floral dipping
 

KCTC(한국생물자원센터)에서 를 분양받아 다양한 독립변인을 조절하여 수소생산 최적 조건을 알아보기 위한 실험을 설계하였다. 또한 미세 조류 배양시 변인통제에 어려움이 있어 미세조류 전용 배양 상자를 제작하였으며, 생성된 수소 기체를 간단하게 확인하기 위한 방안에 대해 탐구하였다.

▪ 주제어 : Chlorella Vulgaris, microalgae, photosynthesis, hydrogen

 콘크리트는 조금씩 서서히 붕괴되어 충격이 쌓이면 대형사고로 이어진다. 따라서 미생물을 이용한 자가치유 콘크리트의 원리를 바탕으로, 자기치유 콘크리트의 효율을 높일 수 있는 방안을 찾고자 한다. 극알칼리성 미생물과의 공생 배양을 통해서 시멘트의 극알칼리성의 극한 환경에서도 살아남을 수 있도록 Denitrobacter sp.종과 Acinetobacter calcoaceticus,  Pseudomonas putida 종을 배양하여 인공적으로 균열을 발생시킨 콘크리트와 함께 수중양생시키고 생광물화를 통한 자가치유를 확인하였다.

▪ 주제어: 자기치유, 콘크리트, 미생물, 생광물화
 

 우리는 항생물질을 생산하는 여러 방선균과 다른 균들을 공생 배양시켜 경쟁을 통해 항생물질의 대량생산이 가능성과 나아가 대량생산하는 최적의 조건과 방법을 찾는 연구를 진행하고자 한다. 우리는 각 방선균만의 생장 광도 곡선을 분광광도계를 이용해 분석해 항생물질 생산의 양을 증가시키기 위한 기초 실험을 진행해왔다. 또, 대장균을 배양시킨 배지에 방선균의 항생물질을 묻힌 paper disk를 놓아 대장균이 사멸하는 것을 확인함으로써 항생물질이 생산되는 것을 확인했다.

▪ 주제어: 방선균, 힝셍물질, 공생배양

본 연구는 목적은 UASB 소화조를 이용한 혐기소화 시 환경 오염에 영향을 주는 유출수의 인을 줄일 방법을 찾는 것으로 30일간 중온소화로 운전하며 염화철 수용액을 소화조에 주입하여 유입수에 변화를 주는 방식으로 실험을 진행하였다. 실험결과로 일별 유출수의 인 함량을 측정한 결과 염화철을 주입한 경우 인함량이 평균 50%가량 감소하였으며 염화철을 주입하지 않은 경우 평균 17.7%가량 함량이 증가하였다. 본연구 결과를 바탕으로 유출수의 인함량을 줄이기 위하여 염화철이 도움을 줄 수 있으며 UASB 혐기소화 방식 발전에 기여할 수 있을 것 이라고 생각된다.

▪ 주제어: UASB 반응조, 혐기성 소화, COD, TP, 염화철

 기저귀나 생리대부터 아이스팩까지 우리 생활에 유용하게 쓰이는 고흡수성 수지는 아크릴산이 주재료로 생분해되지 않는다. 따라서 본 연구에서는 이러한 고흡수성 수지(SAPs)의 단점을 보완하고자 생분해가 가능한 셀룰로오스를 마땅한 사용처가 없는 생태계 교란 종인 단풍잎 돼지풀에서 추출하여 제작하고 그 효율을 밝히는 것을 목적으로, 단풍잎 돼지풀과 3종의 식물에서 셀룰로오스를 추출하고, 제작한 셀룰로오스를 이용해 제작한 SAPs의 흡수능력을 시판 고흡수성 수지와 비교 실험했다. 셀룰로오스를 이용해 SAPs를 제작하는 과정에서 셀룰로오스의 하이드록시기를 알데하이드기로 치환시키는 반응이 일어났음을 적외선 분광 스펙트럼을 분석하여 확인하고, SEM을 이용해 셀룰로오스와 SAPs의 표면의 형태를 비교하고 분석하였다.

▪ 주제어: 고흡수성 수지, 셀룰로오스, 흡수능
 

최근 도시화와 산업화로 인한 중금속 오염 문제가 심각한 가운데, 해조류의 중금속 흡착 능력을 확인하고 가공 방식과 용액에 따른 흡착율을 비교하기 위한 연구를 설계하였다. 3종의 해조류에 대해 여러 건조 과정을 거친 뒤 분말의 크기에 따라 분류한 후 중금속 3종을 각각 흡착하여 시간대별 중금속 흡착량을 비교함을 통해 해조류의 중금속 흡착 능력을 확인하였으며, 가장 흡착 효과가 좋았던 해조류 분말에 대해 해조류의 질량, 용액의 pH와 온도의 변화에 따른 중금속 흡착율의 차이를 비교하였다. 그 결과 중금속 흡착에 있어 최적의 해조류로써 미역을, 건조 방식으로써 자연건조를 선정하였고, 해조류의 질량이 많고 입자가 작으며 용액의 온도가 높을 때 중금속 흡착 효율이 높았으며, 용액의 pH는 중금속 흡착에 큰 영향을 주지 못했다.

▪ 주제어: 해조류, 중금속, 흡착, 건조 방식, 흡광도
 

 본 연구는  수분과 빛, 온도의 변화에 의한 환경스트레스와 인공전기장이 식물의 공기정화능력에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 실험식물로는 공기정화식물로 선호가 높고, 식물의 내부 구조를 관찰하기 좋은 두께를 가진 산세비에리아와 호야, 스킨답서스를 선정하였다. 공기정화능력을 알아보기 위해서 쳄버를 제작하였고, 향으로 인공 먼지를 발생시켰으며, 향 연기의 공기 부유시간을 늘이기 위해 챔버 내 선풍기를 가동시켰다. 공기정화능력은 쳄버 내 향 연기의 제거능력으로 측정하였다. 수분은 자연상태와 쳄버 내 습도 100%로, 빛 스트레스는 0 lux, 700lux, 1500lux로, 온도스트레스는 15,25,35℃도로 설정하여 식물의 공기정화능력을 비교하였고 아두이노를 이용하여 제작한 전기장 장치로 인공전기장과 공기정화능력의 관계를 알아보았다. 연구결과 공기정화능력은 온도에 가장 큰 영향을 받으며 각 식물의 생육환경에 적합한 온도를 가질 때 공기정화능력이 가장 높은 것으로 나타났다.

▪ 주제어: 공기정화, 식물, 미세먼지, 자기장, 환경 스트레스

항생제 사용이 점점 증가하는 만큼 항생제 다제내성균이 증가하고 있다. 그러므로 공장식 양계장에서 채취한 계분에서 다제내성균을 검출하고 세균 감염증에 사용되던 전통 약용식물이 이 다제내성균에게 효과가 있을지 확인하고 새로운 항생물질을 발견하고자 한다. 계분에 있는 균은 순수 배양하여 법정 내성균의 내성 항생제에 대해 항생제 감수성 검사를 실시하여 다제내성균을 선별한다. 선별된 다제내성균에 대해 16s rRNA sequencing으로 세균을 동정하여 전통 약용식물 추출물을 처리하고 다제내성균 억제 효과를 확인한다. 전통 약용식물에서 다제내성균 증식억제 유효성분이 확인되면 이 성분의 생화학적 특성에 대해 분석한다.

▪ 주제어: 항생제 다제내성균, 전통 약용식물