연도별 연구과제 223 페이지첫페이지로 이동

 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

한국 갯벌 생태계를 교란시키고 있는 영국갯끈풀의 특징, 유입경로, 유연관계, 활용방안을 알아보고자 연구를 진행하였다. 강화도 엘리시아펜션 부근 갯벌에 군락을 형성하고 있는 영국갯끈풀을 채취하여 SEM을 통한 형태적 특징을 분석하였고, rbcL과 matK의 염기서열을 이용해 종 동정 및 유사종의 계통도를 작성하였다. NCBI 데이터분석 결과를 바탕으로 발견 지역의 맵을 작성한 후 해류와 무역로를 대입하여 유입 경로를 분석해 본 결과 영국갯끈풀 포자가 중국에서 무역선을 통해 항구로 유입하였거나 해류를 타고 유입되었다고 추정할 수 있었다. 건조된 줄기로는 셀룰로오스 종이를 제작하였으며, Growth chamber에 배양한 개체들을 활용하여 염분 제거 효과와 DPPH 및 MTT assay 항산화능 실험을 진행하였다. 서식 환경은 채수한 해수와 토양을 각종 센서들을 활용하여 분석하였다. 제작한 종이는 공예품 또는 기름 흡착포로서 활용가능성을 보여주었으며, 서식 환경과 동일한 염분농도(100,799mg/L)에서 개체를 배양하고 염분 제거능을 실험한 결과 평균 5,105mg/L 제거 효과가 있음을 확인하였으며, 잎의 SEM-EDS 분석 결과 소금 결정이 기공을 통해 배출됨을 확인할 수 있었다. 이는 추후 음식물쓰레기, 간척사업 시 염분 제거 활용가능성을 시사하며, DPPH와 클로렐라를 이용한 MTT assay 결과를 바탕으로 항산화능이 있음을 확인하였다. 이는 추후 다양한 화장품 및 의약품 제작에 활용될 가능성을 시사해준다고 할 수 있다.

▪ 주제어: 영국갯끈풀, 계통도, 셀룰로오스 종이, 염분 제거, 항산화능
 

 최근 고령화로 인한 노인 인구 증가로 인해 알츠하이머 발병 인구가 증가 추세이다. 현재 알츠하이머성 치매의 조기 진단이 잘 이루어지지 않고 있고, 그 비용도 만만치 않다. 기존에 알츠하이머의 발병 원인을 베타 아밀로이드 단백질이라 보고 이에 대한 치료제가 개발되었지만 대부분 그 효과가 기대에 미치지 못하였다. 이에 본 연구는 혈액에 금속을 첨가하고 핵형분석을 통해 금속이 21번 trisomy를 일으킴을 확인하여 알츠하이머의 발병 원인을 분석하고자 한다. Raman 분광기를 이용해 혈소판과 혈구를 raman 분석하고, 그 결과를 분석하여 혈액에 금속을 첨가하면 가 로 변함을 보이고자 한다. 이를 통해 새롭고 효과적인 진단법을 개발하고자 한다. 또한 silica를 이용해 뇌 속 금속을 제거하여 베타 아밀로이드의 형성을 막을 수 있는 치료제의 실현 가능성을 보이고자 한다.

▪ 주제어: 알츠하이머, 핵형 분석, 라만 분광기, 철, 혈소판

SETDB1 단백질은 DNA 메틸화 효소, 히스톤 탈아세틸효소 등 단백질 결합을 조절하는 과정을 통해 전사의 활성을 조절한다. H3K9me3 활성을 나타내며, 전사 인자들과 결합하여 heterochromatin 구조 안정화에 기여한다. 발생과정에서 EScells의 분화에 필요한 Oct4의 발현을 억제함으로써 발생과정을 조절하는 유전자 발현 조절한다.
본 연구에서는 SETDB1의 프로모터 부위를 클로닝하고 그 활성도를 분석해 보고자 한다. 다양한 생물정보학 프로그램들의 활용으로 프로모터 부위를 조사, Genomic DNA에서 이 부분을 증폭시킨다. TA vector와 pGL3 vector를 이용해 luciferase의 정상적 발현을 확인하여 클로닝 여부를 확인한다.

▪ 주제어: SETDB1, 전사 조절, PCR, TA cloning, pGL3-SETDB1-P1-EGFP

대구지역 벚나무의 유전자를 시퀀싱을 통해 밝혀낸 다음, 이 유전자의 염기서열의 특정 유전자 마커를 활용해 종을 구분하는 실험을 하였다. 대구지역 벚나무의 동정, DNA 추출, PCR, 시퀀싱의 과정으로 이루어졌다. 본 연구의 실험과 결과는 육안으로 동정이 불가능한 벚나무들을 구분하는데 사용될 수 있을 것이다.

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▪   주제어: 잡종, 엽록체, 모계유전, PCR

산업화에 따라 화석연료 사용량은 급증하였고, 화석연료는 고갈 위기에 놓여있다. 따라서 최근에는 새로운 에너지원인 바이오에너지지, 특히 식량자원과의 경쟁으로부터 자유로운 미세조류를 통한 친환경 신재생에너지 생산이 각광받고 있다. 이러한 추세에 맞추어 본 연구에서는 하수에서 순수분리한 미세조류를 다양한 생명과학적 연구를 통해 분자적 동정을 실시하고, 바이오매스의 지질 함량을 측정하여 신재생 바이오에너지 생산에 가장 효율적인 미세조류를 탐색했다. 분자적 동정과 지질 함량 등을 측정해본 결과 Coelastrella속 미세조류가 지질 함량이 가장 높아 바이오매스로 사용하기 가장 효율적인 균주임을 알 수 있었다.

▪ 주제어: 미세조류, 바이오에너지, 신재생에너지, 분자적 동정