CO 내성을 갖는 Clostridium sp. AWRP 돌연변이주의 분리 및 이를 이용한 합성가스로부터의 에탄올 생산 연구

권수재,이종민,이현숙 한국미생물·생명공학회 2019 한국미생물·생명공학회지 Vol.47 No.4

In this study, the carbon monoxide (CO)-fermenting acetogen, Clostridium sp. AWRP was subjected to chemical mutagenesis with N-methyl-N'-nitro-N-nitrosoguanidine (NTG) to generate a CO-resistant mutant. Among the 26 colonies obtained, the highest alcohol production was observed in one isolate, named C1. Compared to the wild-type strain, the C1 strain exhibited 1.5- and 3.4-fold higher CO consumption rate and alcohol selectivity, respectively. The total CO consumption of strain C1 could be further enhanced by increasing the content of metal ions, such as nickel and iron. The highest ethanol titer (5.7 g/l) was achieved by 5-fold increase in the iron concentration.

A Glove Box for the Subsampling of Suboxic and Cold Core Sediment

정회수,권수재,김종근,JUNG, HOI-SOO,KWEON, SOO-JAE,KIM, CHONG-KUN The Korean Society of Oceanography 1990 韓國海洋學會誌 Vol.25 No.4

To solve two problems, temperature shock to the man and difficulty in exchanging the air in the glove box into N2 gas, during the subsampling of Suboxic and cold core sediments, a portable glove box with a refrigerating machine and a gas exchanging bag was constructed for subsampling of sediment cores on board. The refrigerator of the glove box can cool down 200 litter air at 30$^{\circ}C$ to 2$^{\circ}C$${\pm}$2$^{\circ}C$ within 5 minutes. The box was successfully operated during the second KORDI's deep sea research cruise of 1989 in the North equatorial Pacific. Pore water data obtained from the cruise show no evidence for artifacts caused by warming up or oxidation of sediments during subsampling.

오염 원단위 자료를 이용한 아산시 주요 저수지들의 수질오염 부하량 산정

장봉기,양예람,권수재,김주희,강동혁,오유림,임지현,김윤재 순천향대학교 기초과학연구소 2020 순천향자연과학연구 논문집 Vol.26 No.2

The pollution source data of the major reservoirs in Asan city, Chungcheongnam-do were used to calculate the water pollution load and the pollution contribution rate of living sewage, livestock wastewater, and outflow of land using them, and to find the main pollution source and suggest a plan to reduce it. Five of Asan's representative reservoirs were selected, including reservoirs of Songak, Yeomchi, Masan, Seongnae, Dogo and the average of population, livestock head, and land use statistics over four years from 2015 to 2018, using the load calculation by the Ministry of Environment. The water quality of each reservoir has used chemical oxygen demand(COD), total phosphorus(T-P), total nitrogen(T-N), suspended solids(SS), and chlorophyll(Chl-a) data over the last five years. The biochemical oxygen demand(BOD), T-N, and T-P pollution loads for each reservoir were the lowest in Songak and Yeomchi reservoir, with the largest amount of reservoirs in the Seongnae reservoir. In addition, the water quality of each reservoir was relatively low in Songak and Yeomchi reservoir, with the highest level of pollution in the Seongnae reservoir. The contribution rate of pollutant load from the inflow of livestock wastewater from each basin of all reservoirs was very high at 79.4% for BOD, 63.6% for T-N, and 86.9% for T-P. As a result of calculating the load amount of livestock wastewater by separating it into dung and urine, the load amount of urine was less than half of the total. As a result, it was found that measures against livestock wastewater with the highest contribution rate to water pollution in reservoirs calculated by using the pollution unit are needed. When the load amount of livestock wastewater by reservoir is only seen, the pollution contribution rate of dung is much higher than that of urine, so it is necessary to improve the water quality of the reservoir through the policy that can transfer all the dung of livestock that can be collected to the livestock manure treatment plant. In addition, it is necessary to develop a technology that can be recycled by using livestock dung as soil improvement materials or eco-friendly fertilizers.

강화 동검도 동부 갯벌의 퇴적 특성 변화

우한준,장석,권수재 한국습지학회 2012 한국습지학회지 Vol.14 No.3

강화 갯벌의 퇴적작용은 주변의 대규모 건설로 인하여 지난 20여년 동안 변화되어 왔다. 강화 갯벌 동부 와 염하수로 하류에 위치한 동검 갯벌의 퇴적환경은 조류와 하구 순환의 변화에 의하여 영향을 받았다. 그 결과 동검 갯벌에 급격한 퇴적이 일어났다. 두 개의 코어 퇴적물 상부에 나타나는 실트-점토 호층 엽리 실트 퇴적상은 동검 갯벌에서 상대적으로 많은 퇴적이 있었음을 나타냈다. 210Pb 분석에 의한 두 개 코어 시료의 퇴적률은 정점 3에서 3.25cm/year와 정점 5에서 3.47cm/year 였다. 그러나 2010년부터 2012년까지의 단기 퇴적률은 대부분 1cm/year 미만으로 상대적으로 낮은 비율의 퇴적을 나타내고 있었다. 결과적으로, 동검 갯벌의 퇴적물은 2000년 대에 인공구조물 건설에 의하여 급격히 퇴적되었다. 현재 동검 갯벌의 고도 증가는 계절 변화를 가진 상대적으로 낮은 퇴적률을 보여 주고 있다.

부유물질의 응접작용 및 침전특성에 관한 실험적 연구

추용식,박용안,이희준,박광순,권수재,Chu, Yong-Shik,Park, Yong-Ahn,Lee, Hee-Jun,Park, Kwang-Soon,Kweon, Su-Jae 한국해양학회 1999 바다 Vol.4 No.1

염분도, 부유물질의 농도, 난류의 세기 및 점토광물의 함량이 세립질 부유물질의 응집과 침전특성에 미치는 효과를 규명하기 위하여 수조실험을 실시하였다. 염분도, 부유물질의 초기농도($C_o$) 그리고 난류의 세기를 변화시켜면서 시간에 따른 농도 및 침전속도의 변화를 관찰하였으며, 동시에 수조의 저층에서 일정간격으로 부유물질을 채취하여 입도분석 및 점토광물의 함량비 변화와 업자 덩어리(floc)의 형성과정을 관찰하였다. 일정한 부유물질의 $C_o$ 상태에서 염분도의 증가에 따라 중앙침전속도($W_{50}$)는 선형적언 증가를 보였다. 해수상태(33‰)에서 농도변화에 따른 침전특성은 $C_o$ 범위에 따라 3가지 경우로 다르게 나타났다. 200 mg/l 이하의 범위에서는 농도변화에 따른 침전속도의 변화가 거의 일어나지 않았으며, 200~13,000 mg/l 범위에서는 '$W_{50}=0.45C^{0.44}$' 의 상호관계식에 따라($W_{50}$이 농도의 증가에 비례하며 가속화되었다. 한편, 13,000 mg/l 이상의 높은 농도 범위에서는 농도가 증가할수록 침전속도는 오히려 감소함을 보였다. 난류의 세기가 부유물질의 침전과정에 마치는 영향은 부유물질의 농도에 따라 다르게 나타났다. 상대적으로 부유물질의 농도가 낮아(500 mg/l) 입자간의 상호간섭이 활발하지 않은 상태에서는 난류의 발생은 업자간의 충돌기회를 증가시켜 응집작용과 침전을 촉진시키는 한편, 자연적으로 입자간의 충돌이 충분히 이루어지는 높은 농도(800 mg/l)에서는 난류의 발생은 오히려 상호 입자간의 분산과 간섭침전(hindered settling)을 일으켜 침전을 지연시켰다. 부동 유체 및 난류 발생 상태에서 모두 시간이 경과함에 따라 부유물질의 입도분급이 일어나며 입도분포의 왜도는 감소하고 첨도는 증가하였다. 점토광물중에서 스멕타이트가 가장 빨리 침전되는 반면, 일라이트가 가장 느린 침전속도를 보였다. A laboratory flume experiment, using turbulence-generating acryl tank and natural sediments, was conducted to investigate the effects of salinity, concentration of suspended sediment, turbulence and clay minerals on the flocculation and settling of fine-grained suspended sediments. While experiments were run, a sequence of water samples were taken near the bottom of the tank to analyze the variations of size distribution and relative contents of clay minerals. The results of the salinity experiment indicate that median settling velocity ($W_{50}$) increases linearly with salinity. Different settling processes of suspended sediments under variable concentrations appear to be predictable, depending upon the range of the suspension concentration. At concentrations less than 200 mg/l, $W_{50}$ is rarely varied with concentration probably because of the individual--grain settling mode. In the range of 200 to 13,000 mg/l show $W_{50}$ and concentration a good relationship following an empirical formula: $W_{50}=0.45C^{0.44}$. This relationship, however, no longer holds in concentrations exceeding 13,000 mg/l; instead, a more or less reverse one is shown. This result suggests an effect of hindered settling. The turbulence effect is somewhat different from that of concentration. Turbulence accelerates the flocculation and settling susepended sediments at low concentration (200 mg/l), whereas at high concentration turbulence breaks floes down and impedes the settling. Size distribution of suspended sediments sampled near the bottom of the tank tend to be more negatively skewed and leptokurtic in turbulent conditions compared to those in static conditions. The clay mineral analysis from the sequential water samples shows that over time the content of smectite decreases most rapidly with illite remaining concentrated in suspension. This means that smectite, among other clay minerals, plays the most effective role in the flocculation of fine-grained sediment in saline water.

새만금 갯벌의 퇴적환경 변화

우한준,안순모,구본주,최재웅,권수재 한국해양과학기술원 2006 Ocean and Polar Research Vol.28 No.4

The Saemangeum tidal flat with an area of approximately 233 km2 is one of the biggest estuarine tidal flats on the west coast of Korea. Because of its location in the estuary of Mangyeong and Dongjin Rivers, the tidal flat receives large amount of sediments. A 33-km long sea dyke, enclosing a coastal zone of 401 km2, was constructed to reclaim tidal flat in the Saemangeum area. The dyke construction radically changes the local tidal current regime and estuarine circulation. These have an effect on sedimentary environments in the tidal flat. On the tidal flats of the study area net deposition occurred, but net erosion occurred near tidal channel in 2004. The comparison of topography and surface sediments in summer 2004 with those in summer 1988 before the dyke construction showed that elevation increased with maximum 80cm and mean grain sizes were fining at Gwanghwal tidal flats. Sedimentary facies of two cores fromGwanghwal tidal flat revealed homogeneous layers in the upper part, suggesting rapid deposition after the dyke construction. The sedimentation rate in Gwanghwal tidal flat(GW 6) using 210Pb analysis was about 5.4 cm/yr, which is well matched with the sedimentation pattern revealed by change in topography.

중금속 원소와 유공충을 이용한 마산만 퇴적물의 오염 역사에 관한 연구

우한준,조진형,정갑식,정창수,권수재,박성민 한국지구과학회 2003 韓國地球科學會誌 Vol.24 No.7

황해 가로림만 조간대 표층퇴적물의 이동경로

신동혁,이희일,한상준,오재경,권수재,Shin, Dong-Hyeok,Yi, Hi-Il,Han, Sang-Joon,Oh, Jae-Kyung,Kwon, Su-Jae 한국해양학회 1998 바다 Vol.3 No.2

가로림만 조간대 표층퇴적물의 입도조직변수(평균입도, 분급도 및 왜도)를 기초로 '이차원 퇴적물 이동벡터모델'을 이용하여 퇴적물의 이동방향을 추정하였고 이에 따른 퇴적물의 이동현상을 해석하였다. 채취된 퇴적물은 각 정점마다 전체와 조립질(< 4.5 ${\phi}$)로 구분하여 각각의 퇴적물이동방향(15 경우)을 구하였고, 이 방향과 지형, 층면형태(bedform)의 정밀측정, 그리고 여러 번의 현장관찰을 기초로 결정된 퇴적물의 실제이동방향과 비교하였다. 퇴적물의 실제이동방향과 가장 일치하는 이동벡터는 조립질 퇴적물에서 퇴적물 이동방향으로 퇴적물이 세립해지고, 분급이 좋아지며 왜도가 감소하는 경우와 퇴적물이 조립해지고, 분급이 좋아지며 왜도가 증가하는 경우를 조합한 M 경우이다. 이는 조립질 퇴적물이 연구지역의 퇴적물이동에 주요 구성성분이며, 세립질(> 4.5 ${\phi}$)을 포함하는 전체 퇴적물보다 퇴적기작이 더 단순하므로 '퇴적물이동벡터모델'과 잘 부합하는 것으로 보인다. 또한 전체 퇴적물과 조립질 퇴적물 모두 퇴적물의 이동방향으로 분급도가 좋아지는 경향이 뚜렷한데, 이는 퇴적기작의 복잡성과 관계없이 연속적인 수리에너지는 퇴적물의 분급을 더 좋게 한다는 것을 증명한다. 또한 이 연구결과를 통하여 사주조간대의 조립질퇴적물의 이동은 남북방향으로 놓여 있는 만 입구 동주수로를 통하여 저조선에서 상부조간대로 이동하면서 퇴적되었고, 일부는 동주수로를 지나 남수로로 공급되어 반시계방향으로 돌며 북쪽지역으로 이동 퇴적되었음이 밝혀졌다. 조립질 퇴적물은 사주에 퇴적되지만, 일부는 북수로를 따라 썰물때 다시 만밖으로 나가는 것으로 퇴적물이동벡터모델이나 퇴적물 실제이동방향의 관찰 모두에서 증명되었다. 따라서 북수로 및 북동쪽 뻘질모래지역은 만 밖에서 운반된 부유퇴적물과 조립퇴적물이 동시에 퇴적되는 지역이며, 지역적으로 조립질과 세립질의 분리퇴적현상이 때때로 관찰되기도 하는 수리역학적 퇴적물 혼합지역이다. 사주의 육지이동과 북수로 발달현상은 조립퇴적물이 만 밖이나 만 입구 등 근원지(장안퇴를 포함한 사퇴)로부터 더 많이 유입되었거나 혹은 상대적 해수면의 상승의 결과로 보인다. Two-dimensional trend-vector model of sediment transport is first tested in the tidal flat of Garolim Bay, mid-western coast of the Korean Peninsula. Three major parameters of surface sediment, i.e., mean grain size, sorting and skewness, are used for defining the best-fitting transport trend-vector on the sand ridge and muddy sand flat. These trend vectors are compared with the real transport directions determined from morphology, field observation and bedforms. The 15 possible cases of trend vectors are calculated from total sediments. In order to find the role of coarse sediments, trend vectors from sediments coarser than < 4.5 ${\phi}$, (sand size) are separately calculated from those of total sediments. As compared with the real directions, the best-fitting transport-vector model is the "case M" of coarse sediments which is the combined trend vectors of two cases: (1) finer, better sorted and more negatively skewed and (2) coarser, better sorted and more positively skewed. This indicates sand-size grains are formed by simpler hydrodynamic processes than total sediments. Transported sediment grains are better sorted than the source sediment grains. This indicates that consistent hydrodynamic energy can make sediment grains better sorted, regardless of complicated mechanisms of sediment transport. Consequently, both transported vector model and real transported direction show that the source of sediments are located outside of bay (offshore Yellow Sea) and in the baymouth. These source sediments are transported through the East Main Tidal Channel adjacent the baymouth. Some are transported from the subtidal zone to the upper tidal flat, but others are transported farther to the south, reaching the south tidal channel in the study area. Also, coarse sediment grains on the sand ridge are originally from the baymouth, and transported through the subtidal zone to the south tidal channel. These coarse sediments are moved to the northeast, but could not pass the small north tidal channel. It is interpreted that the great amount of coarse sediments is returned back to the outside of the bay (Yellow Sea) again through the baymouth during the ebb tide. The distribution of muddy sand in the northeastern part of study area may result from the mixing of two sediment transport mechanisms, i.e., suspension and bedload processes. The landward movement of sand ridge and the formation of the north tidal channel are formed either by the supply of coarse sediments originating from the baymouth and outside of the bay (subaqueous sand ridges including Jang-An-Tae) or by the recent relative sea-level rise.

대산 유화학단지 주변의 저서성 유공충 분포 특성

우한준(Han Jun Woo),정갑식(Kap Sik Jeong),권수재(Su Jae Kwon),추용식(Yong Shik Chu),김효영(Hyo Young Kim),박성민(Sung Min Park) 한국고생물학회 2000 고생물학회지 Vol.16 No.2