유전자 재조합 균주를 환경에 적용하기 위한 (동결) 건조 및 활성회복 조건 최적화

고경석,김명희,공인철,Ko Kyung-Seok,Kim Myung-Hee,Kong In-Chul 한국지하수토양환경학회 2006 지하수토양환경 Vol.11 No.5

Bioreporter 균주는 복잡한 환경매체의 특정 오염원 탐지를 위해 유용하게 사용되고 있다. 특히 발광 유전자 재조합 균주는 민감하고 배경에 의한 영향을 받지 않는 장점이 있다. 사용한 유전자 재조합 균주(Pseudomonas putida mt-2 KG1206)는 TOL 플라즈미드와 pUCD615 벡터에 $P_{m}\;promoter$가 삽입된 재조합 플라즈미드를 함유하고 있으며, 톨루엔 계열 및 중요 분해산물에 대해 분해와 함께 발광을 생산하는 특성을 갖고 있다. 본 연구에서는 균주 동결 및 동결건조 준비 및 적용과정에 필요한 다양한 조건들을 조사하여, 향후 환경매체에 적용하기 위한 최적 방법에 대한 프로토콜을 작성하였다. 조사한 최적 조건들은 다음과 같다. 동결보호시약(24% sucrose), 동결건조 시간(12시간), 균주 농도($OD_{600}=0.6$), 동결균주 활성회복($35^{\circ}C$에서 빠르게 해동), 동결건조 균주 활성회복(LB배지에 $3{\sim}6$시간 노출), 현장 운반 조건(활성 회복 후 $20^{\circ}C$ 정도의 실온). 본 연구 결과는 재조합 균주 환경 적용을 위해 필요한 균주 동결 및 동결 건조에 대한 중요한 자료들을 제시하고 있다. Bioreporter bacteria, such as recombinant bioluminescent bacteria, have been used for the detection of specific compounds in complex environmental media. In this study, optimum conditions for the preparation and application of deep-freezed and Iyophilized recombinant bioluminescent strain KG1206 were investigated for the future application on contaminated environmental sites. Genetically engineered microorganism, Pseudomonas putida mt-2 KG1206, contains TOL plasmid and the plasmid inserted $P_{m}$, promoter on the upper part of lux gone in vector pUCD615, and m-toluate and benzoate are considered direct inducers for bioluminescence. Optimum conditions determined for the preparation and application of the deep-freezed and lyophilized strain were followings: cryoprotective agent (24% sucrose), lyophilization time (12 hrs), strain concentration ($OD_{600}=0.6$), reconstitution for freezed strain (quick reconstitution at $35^{\circ}C$), reconstitution for lyophilized strain ($3{\sim}6$ hrs exposure on LB medium), carrying conditions (keep at $20^{\circ}C$ after reconstitution). These results demonstrate the feasibility of deep-freezed or lyophilized state of genetically engineered bioluminescent strain for environmental usage.

박테리아 발광 특성을 이용한 고형시료 급성 독성법 연구 및 적용

고경석,공인철,정홍경,노열,Ko, Kyung-Seok,Kong, In-Chul,Jung, Hong-Gyung,Ro, Yul 한국지하수토양환경학회 2007 지하수토양환경 Vol.12 No.6

생물 발광 생산 균주, Escherichia coli DH5 RB1436를 이용하여 고형환경 시료에 대한 독성 방법을 개발하고 적용하였다. 토양과 균주의 비율은 1 : 4(w/v) 정도가 적절하였으며, 측정 방법의 간편성을 고려하여 가열 감량된 토양 첨가군 대신에 동일한 부피의 인산염 완충액 첨가군을 고형시료 독성의 대조군으로 정하였다. 토양측정망 시료중 대체적으로 오염원 농도가 상대적으로 높은 그룹과 낮은 그룹의 독성은 각 43과 26%로 뚜렷한 차이를 나타내었다. 토양 그룹들의 $EC_{50}$는 범위가 $1.8{\sim}4.6\;g$으로 조사된 반면에, 댐저수지 퇴적물과 매립물들은 모두 0.22 g 보다 낮게 조사되었다. 상이한 고형환경 시료에 대해 뚜렷한 독성 차이를 나타낸 본 생물검정법은 다양한 환경 시료의 독성을 평가하는 유용한 방법으로 사용할 수 있을 것이다. A toxicity method using bioluminescence producing bacteria, Escherichia coli DH5 RB1436, was developed and applied on solid environmental samples. In the assay, 1 g soil sample was mixed with 4 ml RB1436 strain. Sets amended with p-buffer were employed for control in soil test, showing approximately 108% of sets amended with combusted soils. Measurable differences were observed between relatively more polluted groups (HP) and less polluted groups (LP) of soil samples, showing average toxicity 43 and 26%, respectively, in direct soil toxicity test. $EC_{50}$'s for all soil groups appeared in the range of $1.8{\sim}4.6\;g$, but those of sediments from dam reservoir and refuses were below 0.22 g. This developed bioassay should prove useful as a screening test for toxicity in various types of environmental solid samples.

논산지역 마을상수도 수질의 수리지화학 및 통계 분석

고경석,안주성,석희준,이진수,김형수,Ko, Kyung-Seok,Ahn, Joo-Sung,Suk, Hee-Jun,Lee, Jin-Soo,Kim, Hyeong-Soo 한국지하수토양환경학회 2008 지하수토양환경 Vol.13 No.6

본 연구는 논산지역 마을상수도를 대상으로 수질 모니터링, 수리지화학적 고찰 및 다변량 통계분석을 통하여 수질에 관한 문제점과 원인을 규명하고 타당한 관리 방안을 마련하고자 수행되었다. 논산지역은 마을상수도 이용이 많은 전형적인 농촌지역으로 지질은 화강암이 가장 넓은 면적을 차지하며 옥천대 변성퇴적암, 편마암과 화산암이 분포한다. 마을상수도의 수질 모니터링 결과 전국 평균인 2.5%보다 5-8배 높은 13-21% 정도가 수질기준을 초과하였으며 주요 오염성분은 질산성질소, 탁도, 총대장균, 일반세균, 불소 및 비소로 조사되었다. 연구지역 남쪽과 북쪽에서 높게 나타나는 질산성질소 오염의 주요 원인으로서 비닐하우스 같은 시설영농의 영향이 가장 큰 것으로 나타났다. 마을상수도 수질은 Ca와 $HCO_3$가 지배적이나 화강암 지역에서는 농경지와 주거지 등의 인위적인 오염의 영향으로 Na, Cl 및 $NO_3$가 증가되었다. 주성분분석 결과 주로 농경과 인위적 오염의 영향을 나타내는 주성분 2에 의하여 크게 두 개의 그룹인 화강암과 편마암 및 옥천대 지하수로 구분된다. 판별분석은 초기 지질분류와 판별분석 예측결과의 오차가 5.56%로서 주성분분석보다 더 명확하게 각 지질별 지하수 특징을 보여준다. 다변량 통계분석은 수리지화학적 특성의 종합적 분석을 가능하게 하여 지질특성에 의한 지하수 수질의 변화를 명확하게 구분할 수 있는 방법으로 사료되었다. 논산시 마을상수도 수질에 대한 연구결과는 지질에 의해 영향받는 토지이용, 토양 특성 및 지형 등이 복합적으로 작용하여 지하수 수리지화학적 특성을 결정하는 것임을 확인하였다. 따라서 향후 정부 및 지자체의 마을상수도관리는 지질, 토지이용, 지형 및 토양 특성 등에 대한 종합적 자료 구축 및 해석이 필요하다. This study was carried out to provide proper management plans for small portable water supply system in the Nonsan area through water quality monitoring, hydrogeochemical investigation and multivariate statistical analyses. Nonsan area is a typical rural area heavily depending on small water supply system for portable usage. Geology of the area is composed of granite dominantly along with metasedimentary rocks, gneiss and volcanic rocks. The monitoring results of small portable water supply system showed that 13-21% of groundwaters have exceeded the groundwater standard for drinking water, which is 5 to 8 times higher than the results from the whole country survey (2.5% in average). The major components exceeding the standard limits are nitrate-nitrogen, turbidity, total coliform, bacteria, fluoride and arsenic. High nitrate contamination observed at southern and northern parts of the study area seems to be caused by cultivation practices such as greenhouses. Although Ca and $HCO_3$ are dominant species in groundwater, concentrations of Na, Cl and $NO_3$ have increased at the granitic area indicating anthropogenic contamination. The groundwaters are divided into 2 groups, granite and metasedimentary rock/gneiss areas, with the second principal component presenting anthropogenic pollution by cultivation and residence from the principal components analysis. The discriminant analysis, with an error of 5.56% between initial classification and prediction on geology, can explain more clearly the geochemical characteristics of groundwaters by geology than the principal components analysis. Based on the obtained results, it is considered that the multivariate statistical analysis can be used as an effective method to analyze the integrated hydrogeochemical characteristics and to clearly discriminate variations of the groundwater quality. The research results of small potable water supply system in the study area showed that the groundwater chemistry is determined by the mixed influence of land use, soil properties, and topography which are controlled by geology. To properly control and manage small water supply systems for central and local governments, it is recommended to construct a total database system for groundwater environment including geology, land use, and topography.

영어동화를 활용한 수업이 초등영어 학습스타일에 미치는 효과

고경석(Ko Kyoung-Seok),주향란(Ju Hyang-Ran) 한국영어교과교육학회 2004 영어교과교육 Vol.3 No.2

This paper attempts to suggest a working model of story-based teaching that is integrated into the real classroom activities effectively. Following the 7th National Curriculum, both high and low level activities were developed for this study. In this paper, story texts were selected within the scope of 5th grade English curriculum and an English teaching model through stories was developed as a one-hour lesson in each unit. The effects on the learning achievement and affective area were examined. In addition, the tendency of learning style and the relationship between English proficiency and learning style are studied. The result of this study can be summarized as follows: First, although the post test didn"t show a statistically significant difference in communicative ability, the experimental group were much higher in their mean score than the control group. It seems that one period lesson is not enough, and, accordingly, there was little progress in learning achievement. Second, the experimental group had some positive effects on students" learning interest and learning participation. Self-esteem especially reinforced their learning interest. The results of this study support that story based teaching can improve English learning interest. Third, as time went on, the experimental group showed more affirmative response to the English story. It represented that children became more attracted to English story and were integrated with learning naturally. Fourth, there appeared major learning styles within learning style groups. Fifth, the major learning styles of learning achievement were differentiated. It represents there is intimate relation between learning achievement and affirmative area.

지하수 수질지수(GWQI)를 이용한 금강유역 적용성 평가

고경석(Kyung-Seok Ko),고동찬(Dong-Chan Koh),이재민(Jae Min Lee) 대한지질학회 2020 대한지질학회 학술대회 Vol.2020 No.10

주성분분석과 지구통계법을 이용한 제주도 지하수의 수리지화학 특성 연구

고경석(Kyung-Seok Ko),김용제(Yongje Kim),고동찬(Dong-Chan Koh),이광식,이승구,강철희(Cheol-Hee Kang),성현정(Hyun-Jeong Seong 1),박원배(Won-Bae Park) 대한자원환경지질학회 2005 자원환경지질 Vol.38 No.4

본 연구는 다변량 통계분석을 이용하여 수리지화학적 특성을 분석하고, 주성분 분석을 통해 얻어진 변수를 설명하는 수리지화학적 과정에 대한 해석, 그리고 각 성분과 주성분을 이용한 공간정보에 대하여 지구통계기법을 적용하여 연구지역 지하수의 유동 및 순환 과정을 해석하고자 하였다. 제주도 지하수의 수질에 가장 많이 영향을 미치는 성분은 Cl 과 NO 3 이었으며, 특히 농업활동에 의해 증가되는 NO 3 는 지하수 성분 중 가장 큰 변동을 보여주었다. 다변량 통계분석법인 주성분 분석(PCA)에 의한 수리지화학적 특성 분석 결과, 초기 3 개의 주성분은 전체 분산의 73.9% 를 설명하였다. 주성분 1 은 용존 이온의 증가를 나타내며, 주성분 2 는 탄산염 광물의 용해와 질산염 오염의 영향, 주성분 3 은 양이온 교환반응과 규산염광물의 용해과정을 지시한다. 실험적 반베리오그램 유형 분석 결과 지하수 성분은 크게두 그룹으로 분류되며 각각의 그룹에는 EC, Cl, Na, NO 3 와 HCO 3 , SiO 2 , Ca, Sr 이 속한다. 지하수 성분의 공간분포 특징을 조사한 결과, 전기전도도(EC), Cl, Na 는 해수의 영향을 받는 해안가로 갈수록 증가하는 경향을 보여주며, NO 3 는 농경지의 분포와 밀접한 상관관계를 가진다. 이들 성분은 또한 지형과도 상관성을 가지며 이는 지하수 함양과의 관련성을 나타낸다. 요인 크리깅 수행 결과 PC1 은 Cl, Na, EC 의 공간분포와는 다른 양상을 보여주는데 이는 pH, Ca, Sr, HCO 3 가 PC1 에 미치는 영향 때문인 것으로 분석되었다. 서부지역에서는 PC2 의 이상대가 길게 나타나며 이는 탄산염 광물의 용해와 관련이 있는 것으로 사료된다. 이상의 결과로부터 연구지역 지하수에 대한 다변량 통계분석및 지구통계 분석 기법의 적용은 수질에 대한 복합적 정보의 정량화와 공간 특성을 해석하는데 사용될 수 있다. The purpose of the study is to analyze the hydrogeochemical characteristics by multivariate statistical method, to interpret the hydrogeochemical processes for the new variables calculated from principal components analysis (PCA), and to infer the groundwater flow and circulation mechanism by applying the geostatistical methods for each element and principal component. Chloride and nitrate are the most influencing components for groundwater quality, and the contents of NO 3 increased by the input of agricultural activities show the largest variation. The results of PCA, a multivariate statistical method, show that the first three principal components explain 73.9% of the total variance. PC1 indicates the increase of dissolved ions, PC2 is related with the dissolution of carbonate minerals and nitrate contamination, and PC3 shows the effect of cation exchange process and silicate mineral dissolution. From the results of experimental semivariogram, the components of groundwater are divided into two groups: one group includes electrical conductivity (EC), Cl, Na, and NO 3 , and the other includes HCO 3 , SiO 2 , Ca, and Sr. The results for spatial distribution of groundwater components showed that EC, Cl, and Na increased with approaching the coastal line and nitrate has close relationship with the presence of agricultural land. These components are also correlated with the topographic features reflecting the groundwater recharge effect. The kriging analysis by using principal components shows that PC1 has the different spatial distribution of Cl, Na, and EC, possibly due to the influence of pH, Ca, Sr, and HCO 3 for PC1. It was considered that the linear anomaly zone of PC2 in western area was caused by the dissolution of carbonate mineral. Consequently, the application of multivariate and geostatistical methods for groundwater in the study area is very useful for determining the quantitative analysis of water quality data and the characteristics of spatial distribution.

영어 발음 교수의 방향

고경석(Ko Kyoung-seok) 한국영어교과교육학회 2007 영어교과교육 Vol.6 No.1

  Second language or foreign language speakers of English today outnumbers those for whom it is the mother tongue. It needs to adjust the methodologies in line with this changing pattern, in which the goal of learning is more often be able to use English as a lingua franca in communication with other ‘non-native speakers’, i.e. as an international language, than as a foreign language in communication with its ‘native speakers’. In pronunciation, probably more than in any other area of ELT, there is an urgent need for a completely new paradigm. In relation to the solution for pronunciation teaching in the 21st Century, radical change is required in four areas: firstly, pronunciation in teacher education; secondly, in the testing of pronunciation; thirdly, in the status of ‘NNS’ pronunciation teachers; and fourthly, in the need for EIL pronunciation learning for ‘NSs’. As far as spoken English is concerned, pronunciation is the common denominator. If EIL is the future of English, it will be so by virtue of its ability to reconcile the opposing forces of intelligibility and identity.

한국의 자연기원 좋은물 발굴·확보 및 가치고도화 기술 개발 연구

고경석(Kyung-Seok Ko),고동찬(Dong-Chan Koh),류종식(Jong-Sik Ryu),이강근(Kang-Kun Lee),공인철(In-Chul Kong) 대한지질학회 2018 대한지질학회 학술대회 Vol.2018 No.10

수준별 읽기 과제 학습이 초등 영어 문자 언어 습득에 미치는 영향

고경석(Ko Kyoung-seok),강수진(Kang Soo-jin) 한국영어교과교육학회 2006 영어교과교육 Vol.5 No.1

The purpose of this study is to clarify that differentiated reading task learning which reinforces the teaching of reading has significant influence on the students" English abilities and their affective areas based on the theory of task-based learning and the differentiated curriculum The period of the experiment was 12 weeks and the students learned 6 units during this period. The results of the experiment were verified in two fields: First, differentiated reading task learning was more effective than textbook -focused differentiated learning in the acquisition of the written language. The averages of the experimental class in reading and writing was higher than the controlled class, which shows significant difference between these two classes. Second. differentiated reading task learning was more effective than textbook-focused differentiated learning in the students" interests and confidence. The averages of the experimental class in students" interests and confidence were enhanced highly and the difference between the two classes was significant especially in their confidence. It is concluded that differentiated reading task learning has positive influence on the improvement of students" English abilities and the change of their affective areas.

발광유전자 재조합 균주 활성 촉진 조건이 석유계 탄화수소 오염지하수 모니터링에 미치는 영향

고경석(Kyung Seok Ko),공인철(In Chul Kong) 大韓環境工學會 2008 대한환경공학회지 Vol.30 No.1

본 연구에서는 유전자 재조합 발광균주, Pseudomonas putida mt-2 KG1206,의 발광 촉진조건을 석유계 탄화수소 오염 지하수에 적용 가능성에 대해 조사하였다. 일반적으로 순수 유도제 오염원에 대한 발광 강도는 m-methyl benzyl alchohol>m-toluate>toluene>m-xylene>benzoate>p-xylene>o-xylene의 순으로 나타났다. 일반적으로 지하수에 오염된 유도제 오염원의 농도에 따라 발광 정도가 관찰되었다. 그러나 일부 지하수 시료의 경우에는 낮은 농도에 높은 발광과 같은 현상을 관찰할 수 있었다. 이러한 현상은 환경시료의 수질 복잡성에 따른 영향일 것이다. 선행연구에서 발광촉진제로 알려진 SL (sodium lactate)와 KNO₃에 의한 발광 영향을 비교하였다. 모두 발광을 촉진하였지만, KNO₃가 조금 더 촉진력이 강한 것으로 조사되었다. 질소화합물(20 g KNO₃/L) 첨가군 시료의 발광균주는 첨가하지 않은 대조군에 비해 뚜렷하게 발광이 높게 나타났다. 따라서 일반적으로 낮은 유도제 오염원 함유 시료에 대해서는 발광촉진 조건이 지하수 오염원 검출 및 모니터링을 용이하게 할 수 있을 것이다. 또한 비슷한 특성을 가진 다양한 발광균주를 더욱 효율적으로 오염지역의 기초평가에 이용할 수 있는 조건이 될 수 있을 것이다. This paper describes the application of bioluminescence stimulating agents on a genetically engineered microorganism, Pseudomonas putida mt-2 KG1206, to monitor toluene analogs using in groundwater samples from petroleum hydrocarbon contaminated sites. The maximum bioluminescent response with pure chemicals followed in the order: m-methyl benzyl alchohol>m-toluate>toluene>m-xylene>benzoate>p-xylene>o-xylene. Generally, the bioluminescence production of strain mixed with groundwater samples was dependent on the contaminated total inducer concentrations. However, few samples showed opposite results, where these phenomena may be caused by the complexicity of environmental samples. Two chemicals, SL(sodium lactate) and KNO₃, were tested to determine a better bioluminescence stimulant. Both chemicals stimulate the bioluminescence activity of strain KG1206, however, a slightly high bioluminescence was observed with nitrogen chemical. This selected stimulant was then tested on samples collected from contaminated groundwater samples. The bioluminescence activity of all samples mixed with the strain was stimulated with KNO₃ amendment. This suggests that the low bioluminescence activity exhibited by the environmental groundwater samples can be stimulated by amending the culture with a proper agent, such as nitrogen compound. These findings would be useful, especially, when strain was used to monitor the groundwater samples contaminated with low inducer contaminants. Overall, the results of this study found the ability of bioluminescence producing bacteria to biosensor a specific group of environmental contaminants, and suggest the potential for more efficient preliminary application of this engineered strain in a field-ready bioassay.