Heterosigma akashiwo(Raphidophyceae)을 이용한 북만의 조류성장잠재력 시험

김무찬,Kim Mu-Chan 해양환경안전학회 2006 海洋環境安全學會誌 Vol.12 No.2

본 연구는 남해안 북만 해역을 대상으로 조류성장잠재력(AGP) 시험을 통하여 H. akashiwo의 성장제한요인을 평가하였다. 영양물질의 첨가 및 미생물과의 동시배양에 의하면 적조발생 단계별 H. akashiwo의 성장은 서로 다른 제한요인에 의하여 영향을 받는 것으로 나타났다. 적조발생 전의 H. akashiwo 성장은 질산질소 $50{\mu}M$과 연산인 $5{\mu}M$을 복합첨가하면 크게 증가하였지만 인산인을 단독 첨가하거나 미생물과 동시 배양하여도 전혀 영향이 없었다. 적조발생 전의 H. akashiwo 성장제한요인은 질산질소로 나타났다. 적조발생시기의 H. akashiwo 성장은 질산질소 $50{\mu}M$ 또는 인산인 $5{\mu}M$을 단독첨가하면 증가하였지만 미량영양물질이나 $vitamin\;B_{12}$을 첨가해도 전혀 영향이 없었다. 적조발생 시기의 H. akashiwo 성장제한요인은 질산질소와 인산인이 동시에 작용하는 것으로 나타났다. 반면에 적조소멸시기의 H. akashiwo 성장은 질산질소와 인산인을 첨가하면 약간 증가하였지만 미생물과 동시 배양하면 현저히 감소하였다. 그러므로 적조 소멸시기의 H. akashiwo 성장제한은 미생물요인에 의한 것으로 평가되었다. Algal growth potential(AGP) assay using Heterosigma akashiwo was conducted in Pukman Bay. The effects of nutrients and microorganisms on the growth of H. akashiwo were specifically evaluated by the algal bioassay method. The different types of growth response of H. akashiwo to the addition of nutrients, and the co-incubation with microorganisms were clearly observed. Before H. akashiwo red tide occurrence, the growth of H. akashiwo was significantly stimulated by addition of nitrate of $50{\mu}M$ with phosphate of $5{\mu}M$. The addition of single phosphate had no clear effect on the growth of H. akashiwo. And the co-incubation with microorganisms had no clear effect on the growth of H. akashiwo. This result indicates that nitrate potentially limited the growth of H. akashiwo before red tide occurrence. However, during a bloom of H. akashiwo, the growth was significantly stimulated by addition of either nitrate of $50{\mu}M$ or phosphate of $5{\mu}M$. The addition of trace metals and vitamin $B_{12}$ had no clear effect on the growth of H. akashiwo in the period. This result indicates that both nitrate and phosphate potentially limited the growth of H. akashiwo during the bloom. On the other hand, during the termination period of H. akashiwo bloom, the growth of H. akashiwo was slightly stimulated by addition of phosphate and nitrate. But the growth of H. akashiwo was significantly enervated by the co-incubation with microorganisms. This result indicates that microorganisms potentially limited the growth of H. akashiwo in the period of bloom termination.

물벼룩(Moina macrocopa)배양을 위한 해양효모의 유효성에 대한 안전 동위원소의 증거

김무찬,강창근,박혜영,이대성,김윤숙,이원재,Kim Mu-Chan,Kang Chang-Keun,Park Hye-Young,Lee Dae-Seong,Kim Yun-Sook,Lee Won-Jae 한국미생물학회 2006 미생물학회지 Vol.42 No.2

연안해역에서 분리된 해양효모 중 불포화 지방산을 함유한 두 종의 해양효모를 선정하여 물벼룩인 Moina macrocopna에 먹이로 투여하여 먹이의 유효성과 먹이의 선호도를 방사성 안전 동위원소를 사용하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 두 종의 해양효모 Debaryomyces sp. Y-14는 전체 지방산 중 Docosahexaenoic acid (DHA)가 3.6%이고 총 아미노산 함량이 34.9%이며, Candida sp. Y-16는 지방산중 Eicosa pentaenoic acid (EPA)가 0.4%이고 총 아미노산이 46.2%였다. 2. Debaryomyces sp. Y-14로 배양한 M. macrocopa는 전체 지방산 함량 중 DHA가 5.5%, 총 아미노산 함량이 49.2%이고, Candida sp. Y-16으로 배양한 M. macrocopa는 전체 지방산 함량 중 EPA가 2.1%, DHA가 0.6%이고 총 아미노산 함량은 30.3% 였다. 3. 탄소안정 동위원소(${\delta}^{13}C$)는 Debaromyces sp. Y-14는 $-11.5\%_{\circ}$이고 Candida sp. Y-16은 $-10.1\%_{\circ}$이고 대조구인 Erythrobacter sp. $S{\pi}-1$은 $-24.1\%_{\circ}$로 약 $14\%_{\circ}$정도의 차이를 보였다. 4. 해양효모를 M. macrocopa에 먹이로 투여했을 때 ${\delta}^{13}C$값은 $-10.9\%_{\circ}$, Erythrobacter sp. $S{\pi}-1$을 먹이로 투여한 경우는 $-21.8\%_{\circ}$였다. 5. M. macrocopa의 생체내 탄소의 회전율은 실험초기에는 $-15\%_{\circ}$와 $-13\%_{\circ}$였지만 Erythrobacter sp. $S{\pi}-1$으로 바꾸어 20일 정도 배양한 결과 $-19\%_{\circ}$로 안정화되는 경향이 있었다. 6. 먹이의 선호도는 배양 4일부터 M. macrocopa 생체내의 ${\delta}^{13}C$값이 $-13\%_{\circ}$에서 $-10\%_{\circ}$사이의 범위로 나타나 해양효모에 가까운 값으로 대조구인 Erythrobacter sp. $S{\pi}-1$보다 선호하는 것으로 나타났다. A feeding trial was conducted to test the use of marine yeasts isolated from seawaters and sediments as a dietary source in cultivating a Cladocera, Moina macrocopa which is available as an alternative live food for fish larvae. The marine yeast-fed M. macrocopa had similar essential amino acid profiles to the documented values for Rotifers and Artemia enriched in microalgae and commercial diets. Erythrobacter sp. $S{\pi}-1$ lacked ${\omega}-3$ high unsaturated fatty acids (HUFAs), $20:5{\omega}-3$ (EPA) and $22:6{\omega}-3$ (DHA), which were also poor but detected in both the marine yeasts. An increase in the $20:5{\omega}-3$ and $22:6{\omega}-3$ levels, compared with the levels in marine yeast strains themselves, was more pronounced in the $22:6{\omega}-3$ level of Moina fed the Candida sp. Y-16, resulting in a high DHA:EPA ratio. When the Moina diets were switched, their ${\delta}^{13}C$ values shifted gradually toward the values of the switched diets. Diet switch from Erythrobacter sp. $S{\pi}-1$to Candide sp. Y.16 resulted in a more rapid turnover of Moina tissue carbon than that in the inverse case. When fed a mixed diet, the ${\delta}^{13}C$ values of Moina tissue approached the value of marine yeasts immediately. These temporal changes in the ${\delta}^{13}C$ values of Moina tissue indicate the preferential ingestion of marine yeasts and a selective assimilation of the carbon originated from marine yeasts. These findings suggest that marine yeasts, particularly Candida sp. Y-16, are highly available to mass cultures of M. macrocopa, providing better nutritional and dietaty values than the commercial diet (Erythrobacter sp. $S{\pi}-1$).

적조생물 살조세균 탐색 -IV. 살조세균 Micrococcus sp. LG-5가 생산하는 살조물질의 특성과 해양생물에 미치는 영향-

정성윤,박영태,김무찬,최석철,성희경,김재영,김태운,이원재,JEONG Seong-Youn,PARK Young-Tae,KIM Mu-Chan,CHOI Seok-Cheol,SEONG Hee-Kyung,KIM Jai-Young,KIM Tae-Un,LEE Won-Jae 한국수산과학회 2000 한국수산과학회지 Vol.33 No.4

적조생물을 살조시키는 해양세균 Microcorcus sp. LG-5가 생산하는 세포외 분비 살조물질의 최적 생성조건, 살조물질의 특성과 한외여과 분획별 살조활성 및 해양생물에 미치는 영향을 조사함으로서 자연생태 조화형, 환경 친화적 적조방제 기술개발의 기초 자료를 제공하고자 연구한 결과를 요약하면 다음과 같다. Micrococcus sp. LG-5의 살조물질 생성 최적온도는 $20{\~}30^{\circ}C$로 살조활성이 $100{\%}$였으며, 살조물질 생성 최적 pH는 7.0, 최저 염농도는 $3.0{\%}$였다. 또한 세포외 분비 살조물질의 $IC_(50)$ 값은 $0.482{\%}$였다. 세포외 분비 살조물질의 열 안정성을 실험한 결과, 열처리한 배양여과액 $1{\%}$ 첨가시 12시간 후에 $31.4{\%}$, 24시간 후 $79.7{\%}$, 36시간 후 $94.6{\%}$의 살조활성을 보였고 $5{\%}, 10{\%}$의 경우 각자 36시간, 24시간 후에 $100{\%}$ 살조되었으며, 열처리하지 않은 배양여과액을 넣었을 때와 비교해볼 때 살조력에 유의한 차이는 없었다. 이와 같이 Micrococcus sp. LG-5가 생산, 분비하는 살조물질은 열에 안정한 내열성 물질로 판단된다. 또한 대사산물의 pH 안정성은 $pH 6.0{\~}8.0$에서 거의 $100{\%}$의 살조활성을 보였으며 $pH 5.0{\~}10.0$에서 살조활성이 $85{\%}$ 이상으로 나타나 살조물질은 약산성과 알카리에서 살조활성이 안정하였다. 또한 한외여과의 결과, 분자량 $>10,000, 10,000{\~}1,000, <1,000$의 3개의 분획 모두 살조활성이 있었으며, 각 분획 모두 열에 대단히 안정하였다. 각 분획별 $IC_(50)$ 값은 분자량 1,000 이상에서 강한 살조활성이 나타났으며 분자량 1,000 이하에서는 상대적으로 낮은 살조활성을 보였다. Micrococcus sp. LG-5가 해양세균에 미치는 영향은 E. faecalis, E. coli, K. pneumoniae 및 V. alginolyticus에 대해서는 항균력을 보였으나, P. aeruginosa, P. fluorescens, S. typhi, S. aureus, V. cholerae 및 V parahaemolyticus에 대해서는 전혀 항균력을 보이지 않았다. 그리고 적조생물에 미치는 영향은 A. tamarense, E. gymnastica, G. catenatum, G. niikimotoi, G. sanguineum, G. impudicum, H. triquetra, H akashiwo, P. micans와 Pyramimonas sp.에 대해서는 살조활성을 보였으나 Chlamydomonas sp., C. closterium, P. mininum, P. triestimum, Pseudonitzschia sp.와 S. trochoidea에 대해서는 살조활성을 보이지 않았다. 즉, 적조생물에 따라 살조활성이 다양하게 나타나 종 특이성이 낮았다. 먹이생물에 미치는 영향은 1 galbana를 제외하고 실험한 모든 먹이생물에 별다른 영향이 없거나 오히려 성장을 촉진시켰고, 또한 살조세균 배양여과액을 넙치 사육수에 $10{\%}$까지 투여하였을 때 양식 넙치에 미치는 유해한 생리학적 영향은 없었다. 이상의 연구 결과 살조세균 Micrococcus sp. LG-5의 배양여과액은 조사된 적조생물을 제외한 해양세균, 치${\cdot}$자어의 먹이생물 및 양식 넙치에 유해한 영향은 미치지 않을 것으로 판단된다. An algicidal bacterium, Micrococcus sp. LG-5 against the harmful dinoflagellate, Cochlodinium polykrikoides was isolated. The optimal conditions for the highest algicidal activity of bacterial culture filtrate showed in the range of $20{\~}30^{\circ}C$, at pH 7.0 and $3.0{\%}$ of NaCl concentration. In addition, $IC_(50)(mean of 50{\%} inhibitory concentration)$ of the culture filtrate against C. polykrikoides after incubation of 5 days was $0.482{\%}$. To investigate heat and pH stability of the culture filtrate of Micrococcus sp. LG-5, the culture filtrate ($pore size, 0.1 {\mu}m$) was heated to $121^{\circ}C for 15 min$ and adjusted pH from 2.0 to 10.0. There were no significant changes in algicidal activity by heat treatment and the pH change between pH from 5.0 to 10.0. The algicidal substances produced from Micrococcus sp. LG-5 were mainly detected in the fraction of $10,000{\~}1,000$ MWCO (molecular weight cut-off). The culture filtrate of Micrococous sp. LG-5 showed antimicrobial activity against Enterococcus faecalis, Escheiichia coli, Uebsiella pneunioniae and Vibrio altinolyticus, but did not show against Pseudomonas aeminosa, P. Buorescens, Salmonella typhi, Staphylococcus aureus, V. cholerae and V parahaemolyicus. The culture filtrate of Micrococcus sp. LG-5 was examined against 16 phytoplankton species and showed the algicidal activity against Ajexandzium tuarense, Eutreptiella Drnnastin, Gymnodinium catenatum, G. mikimotoi, G. sanguineum, eyodinium impuaicum, Heterocapsa triquetra, Heterosipa akashiwo, Prorocentrum micans and Pyraminonas sp.. However no algicidal effects of Micrococcus sp. LG-5 were observed against Chlamydomonas sp., Cylindrotheoa closterium, P. mininum, P. triestimum, Pseudonieschia sp. and Sczipuiella trochoidea. On the other hand, algicidal activity on the tested marinelivefood was not detected except for Isochrysis galbana. In addition, physiological responses of cultured olive flounder (Paralichthys oliraceus) exposed to $1 and 10{\%}$ of the culture filtrate of Micrococcus sp. LG-5 were measured. There were no clear changes in AST, GGT, creatinine, urea, total cholesterol, total protein, albumine, $Mg^(+2), Ca^(+2), Na^+, K^+, and Cl^-$. These results indicate that olive flounders were not affected when they were exposed to the culture filtrate of Micrococcus sp. LG-5.

진동만의 살조세균의 동태와 살조 특성

김무찬(Mu Chan Kim),유홍식(Hong Sik Yu),옥미선(Mi Sun Ok),김창훈(Chang Hoon Kim),장동석(Dong Suck Chang) 한국수산과학회 1999 한국수산과학회지 Vol.32 No.3

For investigating the activities of algicidal bacteria, the variations of algicidal bacterial population and chlorophyll-a were checked weekly in Chindong Bay, Korea, from May to July, 1998. For identifying their killing characteristics, three strains were selected from the isolated algicidal bacteria. The density of algicidal bacteria kept changing in the range of 6.0×10¹ to 6.4×0^5 cells ℓ^(-1). The density flux of algiadal bacteria coincided with that of chlorophyll-a by a week of lag time. Three algicidal bacteria isolated from held strains, H519S5-4, H605S5-15 and H605S5-22, were investigated in nine microalgal species, Heterosigma akashiwo, Chattonella sp. (Raphidophyceae), Gymnodinium catenatum, Gyrodinium impudicum, Cochlodinium polykrikoides(Dinophyceae), Chaetoceos sp., Coscinodiscus granii, Ditylum brightwellii, Thalassiosira rotula (Bacillariophyceae). Shain HbO5S5-22 showed a wide algicidal activities over nine microigae, strain H605S5-15 over H. akashiwo, G. catenatum, T. rotula, Chattonella sp. and strain H519S54 over H. skashiwo, Chattonella sp., Chaetoceros sp., G, catenatum. The activities of the three strains were detected by the secretion of algicidal substances. Therefore, it is suggested that the activities of algicidal bacteria have a significant influence over the population dynamics of phytoplankton and get involved with the sharp decrease in red tides in the coastal area.

Pseudoalteromonas sp. 배양액으로부터 아가레이즈 분리를 위한 음이온교환 크로마토그래피 최적화

김유나 ( Yu Na Kim ),이재란 ( Jae Ran Lee ),김무찬 ( Mu Chan Kim ),김성배 ( Sung Bae Kim ),장용근 ( Yong Keun Chang ),홍순광 ( Soon Kwang Hong ),김창준 ( Chang Joon Kim ) 한국화학공학회 2011 Korean Chemical Engineering Research(HWAHAK KONGHA Vol.49 No.6

아가로오스 분해산물은 생리활성이 우수하여 의약품 및 기능성 화장품 원료로 사용될 뿐만 아니라 바이오에탄올 생산을 위한 효모 발효용 기질로 검토되고 있어 상당한 주목을 받고 있다. 이에 따라 고성능 아가레이즈 탐색에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 최근 본 연구팀에서는 남해안에서 신규 아가레이즈를 생산하는 미생물인 Pseudoalteromonas sp.를 분리하였다. 본 연구에서는 음이온교환수지를 이용하여 미생물 배양액으로부터 아가레이즈를 분리·정제하기 위한 크로마토그래피 조건을 최적화 하였다. 황산암모늄을 첨가하여 배양 상등액으로부터 침전된 단백질을 회수하고 이를 투석하여 조효소액을 얻었다. 음이온 교환수지인 DEAE-Sepharose 레진이 충진된 칼럼에 조효소액을 로딩하여 아가레이즈를 분리하였다. 410 μg의 단백질 로딩 시 흡착에 적합한 평형 pH는 7.5~8.0 이었고, 적정한 resin의 부피는 3 mL였다. 등용매 용출에서 용출액 중의 NaCl 농도가 증가함에 따라 용출되는 단백질 양이 증가하여 400 mM의 NaCl에서 최대에 달하였다. 최종적으로, NaCl 농도를 1,000 mM까지 선형적으로 증가시키며 아가레이즈를 분리하였다. Lugol 용액을 이용한 염색법으로 용리액 중의 아가레이즈의 존재를 확인하였다. Degradation products of agarose are biologically active and thus used as an ingredient in pharmaceuticals or functional cosmetics. Furthermore, it has been strongly considered as a substrate for bio-ethanol fermentation. Recently, we isolated new agarase-producing microorganism, Pseudoalteromonas sp. from south sea of Korea. In this study, we aimed to separate and purify the agarase from culture broth of this strain. Separation of agarase was performed by ion- exchange chromatography on DEAE-Sepharose resin. Equilibrium pH and volume ratio of resin to the amount of protein were optimized for the efficient adsorption of protein. 410 μg of protein was completely adsorbed to 3 mL of resin at pH 7.5. The total amount of eluted protein increased as NaCl concentration increased to 400 mM at iso-cratic elution. Agarase was separated by linear gradient elution of NaCl (0~1,000 mM). Three major protein peaks were observed and the presence or absence of agarase in these eluted proteins was measured by Lugol`s staining technique. Only six eluted protein fractions showed strong agarase activity.

아가로오스 분해세균인 Pseudoalteromonas sp. GNUM08122 분리 및 동정

김성배 ( Sung Bae Kim ),장용근 ( Yong Keun Chang ),홍순광 ( Soon Kwang Hong ),김창준 ( Chang Joon Kim ),김유나 ( Yu Na Kim ),김무찬 ( Mu Chan Kim ),지원재 ( Won Jae Chi ),정연규 ( Yeon Kyu Jeong ) 한국미생물생명공학회 ( 구 한국산업미생물학회 ) 2012 한국미생물·생명공학회지 Vol.40 No.1

Korea This study`s aim was to isolate microorganisms producing agarase with a high activity, with possible applications in improving the performance of the pretreatment processes for bioethanol production. Marine algaes were collected from the south coast of Korea, from which three kinds of microorganisms were isolated. After a 4-day culture of these strains at 25oC, crude enzymes were obtained from culture supernatant or cell-free extract by ammonium sulfate precipitation and membrane dialysis. Agarase activity was observed in these crude enzymes. Notably higher specific activity was observed in the crude enzyme obtained from the culture supernatant rather than that from the cell-free extract. This indicates that a secreted enzyme has a much greater activity than a cellular enzyme. Crude enzymes from the GNUM08122 strain were inferred to have α-agarase activity because release of p-nitrophenol was observed, possibly due to the cleavage of p-nitrophenyl-α-D-galactopyranoside. The 16S rRNA sequence of GNUM08122 showed a close relationship to Pseudoalteromonas issachenkonii KMM 3549 (99.8%) and Pseudoalteromonas tetraodonis IMA 14160 (99.7%), which led us to assign it to the genus Pseudoalteromonas. Biochemical and physiological study revealed that this strain can grow well at 40oC under a wide range of pH (pH 4~8) in high-salt conditions (10% NaCl).

Effects of Oxolinic Acid on Microbial Community under Simulated Marine Fish Farm Environment

윤덕현,김무찬,Yoon Duk-Hyun,Kim Mu-Chan The Korean Society of Marine Environment and safet 2006 海洋環境安全學會誌 Vol.12 No.2

The microbial response after treatment of antibiotics was studied for investigating the resistance pattern under simulated aquaculture environment. A marine microcosm was developed for marine fish farm environment using artificial seawater and sediment. Oxolinic acid, which has been commonly used in aquaculture, was employed for the experiment. Resistance patterns and the changes of microbial community were monitored before. during and after use of oxolinic acid. Vibrionaceae was the dominant bacterial species throughout the experiment, consisting 65-75% of total bacterial number in fish farm environment. However, some gram-positive bacteria, Micrococcos sp. and Bacillus sp. strains in marine farm environment were increased in proportion to their number during the treatment. ETS activity of the bacterial communities in aquaculture environment was reduced to 42-67% during the treatment of oxolinic acid. But recovering trends of bacterial number were also detected immediately after cease of oxolinic acid treatment. Frequent treatment of oxolinic acid under the simulated fish farm environment showed bacterial resistance to increase sharply. 이 연구는 해산어 양식장 환경을 재현한 해양 microcosm을 이용하여, 양식장에서 빈번히 사용하고 있는 옥소린산에 대한 미생물이 나타내는 항생제 내성획득에 관해 알아보고자 하였다. 옥소린산 처리 전과 후의 세균상을 비교한 결과, 비브리오 과 세균은 실험기간 전반에 걸쳐 65-75% 정도로 우점하였으며, 그람양성세균인 Micrococcos sp. 와 Bacillus sp. 는 옥소린산 처리 기간 중에 출현 빈도가 증가하였다. 해산어양식 환경에서 세균의 ETS 활성은옥소린산 처리 기간중 42-67%로 줄어들었지만, 옥소린산의 처리가 종료된 후에 세균은 다시 회복되었다. 해산어 양식장에서 옥소린산의 빈번한 사용은 옥소린산에 대한 세균의 내성을 증가시키는 것으로 관찰되었다.

Effects of Suspended Solids, pH and Salinity on the Chemical Fate of Oxolinic Acid in the Aquatic Environment

윤덕현,김무찬,Yoon Duk-Hyun,Kim Mu-Chan The Korean Society of Marine Environment and safet 2006 海洋環境安全學會誌 Vol.12 No.2

해양환경에서 오염물질의 거동은 화학적 특성뿐 아니라 부유물질 표면의 정전하, pH 및 염분과 같은 환경 인자에 크게 영향을 받을 것이다. 이 연구는 해산어 양식장에서 빈번히 사용하고 있는 항생제인 옥소린산의 거동이 여러 종류의 부유물질, 염분 및 pH에 따라 어떻게 변동하는가를 HPLC에 의한 화학적 분석과 bioassay 분석으로 검토하였다. 부유물질의 농도가 증가할수록 옥소린산은 HPLC 분석에 의해서도 저농도로 검출되었고, 생물활성에 의한 bioassay 분석으로도 현저히 감소하는 것으로 나타났다. 이 결과는 부유물질이 옥소린산을 흡착하여 수서환경에서 제거하는 역할을 한다는 것을 알 수 있다. 그리고 옥소린산은 염분 40%o과 pH 7에서 bioassay 분석에 의해 생물활성이 약간 저해되지만 HPLC 분석은 조금 다른 양상을 보였다. The fate of chemical pollutants in the aquatic environment is generally considered to be strongly influenced by environmental factors such as pH, salinity and electrostatic charges on the surface of particles ai well as by the characteristic of chemicals. Oxolinic acid was measured by chemical analysis using HPLC to determine the effect of salinity, pH and suspended solids on chemical binding and by bioassay for measuring bioactivity. The higher contentration of suspended solids in the medium, the lower concentration of oxolinic and was detected in measurements from by both HPLC and biosssay analysis. This indicates particle may have a stronger binding or absorption effect on oxolinic acid. Bioassay analysis showed weaker bioacivity at higher salinity and pH 7.0, but this result of bioassay analysis was different from the result of HPLC.

수생태계에서 ZnO, TiO₂나노입자 응집체가 물벼룩(Daphnia magna)에 미치는 영향

이하늘,이병우,박찬일,김무찬,Lee, Ha-Neul,Lee, Byeong-Woo,Park, Chan-Il,Kim, Mu-Chan 해양환경안전학회 2014 해양환경안전학회지 Vol.20 No.5

본 연구에서는 정제되지 않은 ZnO 및 $TiO_2$나노입자를 M4배지에 노출시켜 두 나노입자가 어느 정도 크기의 응집체로 변화되는지를 살펴보고 또한 두 나노입자가 수생태계 생물종인 Daphnia magna에 어떠한 영향을 초래하는지 유영저해 및 폐사율을 통해 살펴보았다. ZnO 및 $TiO_2$나노입자의 분말상태 크기는 각각 20 nm와 40 nm였지만, M4배지에서는 1333 nm와 1628 nm로 약 40~70배의 크기로 응집되었다. 유영저해의 경우 ZnO와 $TiO_2$나노입자 모두 시간 및 농도가 높아질수록 D.magna가 유영하는데 영향을 미친 것으로 나타났으며, 특히 ZnO나노입자가 $TiO_2$나노입자에 비해 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 폐사율의 경우 ZnO나노입자에서는 시간 및 농도가 높아질수록 폐사되는 비율이 높았으며, $TiO_2$나노입자에서는 72시간이 경과된 시점의 10 ppm 이상의 농도에서 폐사하는 것으로 관찰되었다. 이는 나노입자가 해양에 유입됨으로 인해 원래의 크기에 비해 응집되어 증가되어진다는 것을 알 수 있으며, 또한 그 응집체로 인해 수생태계 생물에 영향을 주는 것으로 나타났다. This study is unrefined ZnO, $TiO_2$ nanoparticles is expose M4 medium to search nanoparticle aggregation and Daphnia magna was any effect by immobilization and mortality. ZnO and $TiO_2$ nanoparticle powder-size is respectively 20 nm and 40 nm. but, M4 medium has about respectively as 1333 nm and 1628 nm, 40 to 70 times were agglomerated. Immobilization of ZnO and $TiO_2$ nanoparticles was influenced both time and concentration the higher to swimming of D.magna. Especially, The immobilization of D.magna in nano-ZnO is greater than that influence in nano-$TiO_2$. Mortality of ZnO nanoparticle is higher rate at long time and high concentration. $TiO_2$ nanoparticle observed mortality at 10ppm concentration after 72h. Consequently, when Nanoparticles is introduced into ocean. Particle size become grow. Additionally, aggregation be caused affect aquatic ecosystems.

태양광 물 순환장치 가동에 의한 반폐쇄성 수역의 수질 변화

김덕길(Deok Gil Kim),이은경(Eun Kyeong Lee),김무찬(Mu Chan Kim),송성규(Sung Kyu Song),최광수(Kwang Soo Choi) 한국해양환경·에너지학회 2012 한국해양환경·에너지학회지 Vol.15 No.3