• 한국미생물·생명공학회지
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• 제27권3호
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• pp.252-259
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• 1999

Anoxic sediments collected from Shiwha-ho area were used to find the relationship between the heavy-metal, organic content and anaerobic respiration bacteria by most probable number (MPN) method. Analysis of the sediments showed that COD content was higher in the sediments collected from Ansan-cheon and Shiwha-ho than those collected from sea area nearby. Particularly noticeable was the fact that heavy metal concentration was much higher in the sediments of Shiwha-ho area contaminated by heavy-metal, although they were rich in electron donor and electron acceptor for Fe(III)-reducing bacteria using lactate as an electron donor was in the range of 1.1$\times$106-4.6$\times$107MPNs/ml in the sediments collected from the sea-side of the lake, which were lower in heavy-methal concentration and higher in Fe-Mn content than those from other region. The number of Fe(III)-reducing bacteria using acetate as an electron donor was in the rang eof 4.3$\times$102-8.1$\times$105MPNs/ml in the same sediments. Chromate-reducing bacteria were more populated(4.6$\times$104-8.1$\times$105MPNs/ml) in the sediments contaminated by heavy metals. The number of sulfate-reducing bacteria wee counted in the sediments collected from the more contaminate inner-side than those from the sea-side of the lake.

• 한국광물학회지
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• 제15권3호
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• pp.231-240
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• 2002

미생물에 의한 금속이온의 환원은 탄소와 금속의 생지화학적 순환에 영향을 줄 뿐만 아니라 또한 금속, 방사성원소, 그리고 유기물로 오염된 지하수와 토양의 정화에 있어서 중요한 역할 가능성을 시사하고 있다. 지구의 극한 환경(예: 심해저 퇴적, 알칼리성 호수 등)에서 서식하는 철환원 박테리아를 분리하여 금속이온의 환원과 광물 형성 등의 실험에 이용하여 본 결과에 의하면, 이들 철환원 박테리아는 Fe(III), Mn(IV), Cr(VI), Co(III), and U(VI)이온 등을 환원시킬 뿐만 아니라, 자철석($Fe_3$$O_4$), 능철석($FeCO_3$), 방해석($CaCO_3$), 능망간석($MnCO_3$), 비비아나이트 [$Fe_3$($PO_4$)$_2$ .$8H_2$O], 우라니나이트(UO) 등의 광물을 형성한다. 철 환원 박테리아에 의한 광물 형성과 금속이온의 환원에 영향을 미치는 주요소는 대기의 조성, 화학 조성, 및 박테리아의 종이다. 호열성 철환원 박테리아는 철수화물과 금속이온(Co, Cr, Ni) 등을 동시에 환원시켜 금속 치환된 자철석을 합성하며, 또한 석탄회 등을 이용하여 탄산염 광물을 형성하여 대기 중의 이산화탄소를 고정하는 역할을 하기도 한다. 따라서 미생물에 의한 금속이온이 환원은 자연계에서 철과 탄소의 지화학적인 순환에 영향 미치며, 또한 미생물에 의한 자철석의 합성은 산업적으로 많은 이용가치가 있을 것으로 본다.

• KSBB Journal
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• 제29권3호
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• pp.139-144
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• 2014

Microorganisms play a significant role in bioremediation of heavy metal contaminated seawater. In this study, we reported an effective removal of Cu and Zn in marine envionment by using Desulfovibrio desulfuricans (D. desulfuricans) which belong to sulfate reducing bacteria. D. desulfuricans showed stable growth characteristics in high salt concentration and had resistance to heavy metals. Cu and Zn was removed not only by physical adsorption on the surface of bacteria but also by precipitation reaction of microbial metabolism by D. desulfuricans in seawater. In case of different heavy metal concentration, Cu was effectively removed 85% at 25 ppm and 60% at 50 ppm and Zn was effectively removed 54% at 50 ppm and 46% at 200 ppm, respectively.

• 한국광물학회지
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• 제24권4호
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• pp.279-287
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• 2011

토양 하부 및 지하수에 생존하고 있는 미생물들이 지하수의 산화/환원전위 변화에 관여하는 사실을 알아보기 위해 미생물들을 주입한 수용액의 시간별 Eh 변화량을 측정하였다. 황산염환원 미생물이 주입된 경우 수용액의 Eh값이 5일 만에 -120 mV에서 -500 mV까지 떨어졌으며, 실험 결과 디설프리칸스 세균이 불가리스 세균보다 수용액을 환원하는 능력이 상대적으로 좋았다. 철환원 미생물인 스와넬라 세균의 경우 Eh값이 황산염환원 세균보다 조금 높은 -400 mV를 보여 주었다. 금속환원미생물에 의해 수용액의 Eh값이 떨어지는 동안 용존 황산염 혹은 산화철이 환원되고 맥키나와이트(FeS)라는 황화광물이 형성되기 시작하였다. 이러한 실험 결과를 바탕으로 일반 지하수의 산화/환원전위는 그 지하수에 생존하고 있는 지하미생물들의 대사 활동에 많은 영향을 받고 있다는 사실과 극환원된 지하수 및 생기원 황화광물들이 풍부한 지하 환경은 산화 핵종들이 환원된 형태로 침전되어 핵종 이동이 억제될 가능성이 높은 곳으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.798-807
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• 2008

연안지역 주위에 설치된 각종 관망시설의 금속부식으로 인한 경제적 손실 때문에 실제적인 부식 거동을 이해하고 그것을 적절하게 조절하기 위한 부식과 관련된 원인-결과에 대한 정보를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 미생물 제어에 따라 금속 부식에 영향을 미치는지를 조사하기 위하여 실험실 규모로 연구를 수행하였다. 먼저 관망의 막힘 현상이 발생하는 곳(즉, I Gas Station)의 지하수를 채취한 후 16S rDNA방법으로 시료 속의 미생물 다양성을 조사하였다. 이로부터 금속을 부식시키는 거동이 관측된 미생물이 Leptothrix sp.(철산화)와 Desulfovibrio sp.(황환원)임을 알 수 있었다. 실험 결과, 철 시편의 경우 철산화 미생물에 의해 부식속도가 가장 크게 증가하였고, 반면 황환원 미생물에 의해 철침전물이 빠르게 형성되었다. 함석 시편과 스테인리스 스틸의 경우 주로 철산화 미생물이 부식뿐만 아니라 침전물 형성 속도를 증가시키는 데에도 매우 관련이 높았다. 아연 시편의 경우, 황환원 미생물이 철산화 미생물보다 더 부식에 대한 영향이 컸다. 또한 미생물 성장 제어실험에서는 염소주입이나 UV 처리는 효과적으로 미생물의 성장을 조절할 수 있었다. 그러나 미생물 제어 강도가 경계치보다 증가한다면 화학적 반응을 증가시키기 때문에 부식속도는 점차 증가하는 현상이 나타났다. 본 연구에서는 미생물 금속 부식은 미생물 종류나 금속재료에 따라 다르게 발생하며, 관련 미생물(Leptothrix sp.와 Desulfovibrio sp.)과 금속 부식 또는 침전물 생성에 높은 연관성을 가지고 있었다. 그리고 효과적인 미생물의 제어를 통해 부식 또는 침전 속도를 늦출 수 있음을 확인하였다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2008년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.82-85
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• 2008

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제30권7호
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• pp.1005-1012
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• 2020

Acid mine drainage (AMD) has been a serious environmental issue that threatens soil and aquatic ecosystems. In this study, an acid-tolerant sulfate-reducing bacterium, strain S4, was isolated from the mud of an AMD storage pond in Vietnam via enrichment in anoxic mineral medium at pH 5. Comparative analyses of sequences of the 16S rRNA gene and dsrB gene involved in sulfate reduction revealed that the isolate belonged to the genus Desulfovibrio, and is most closely related to Desulfovibrio oxamicus (with 99% homology in 16S rDNA sequence and 98% homology in dsrB gene sequence). Denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analyses of dsrB gene showed that strain S4 represented one of the two most abundant groups developed in the enrichment culture. Notably, strain S4 was capable of reducing sulfate in low pH environments (from 2 and above), and resistance to extremely high concentration of heavy metals (Fe 3,000 mg/l, Zn 100 mg/l, Cu 100 mg/l). In a batch incubation experiment in synthetic AMD with pH 3.5, strain S4 showed strong effects in facilitating growth of a neutrophilic, metal sensitive Desulfovibrio sp. strain SR4H, which was not capable of growing alone in such an environment. Thus, it is postulated that under extreme conditions such as an AMD environment, acid- and metal-tolerant sulfate-reducing bacteria (SRB)-like strain S4 would facilitate the growth of other widely distributed SRB by starting to reduce sulfate at low pH, thus increasing pH and lowering the metal concentration in the environment. Owing to such unique physiological characteristics, strain S4 shows great potential for application in sustainable remediation of AMD.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제3권1호
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• pp.13-17
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• 2001

A Chromium (VI)[Cr(VI)] reductase gene from heavy metal reducing bacteria Pseudomonas aeruginosa HP014 was used to transform tobacco plant cells. A chimeric construct containing the Cr(VI) reductase gene was transfered to tobacco leaf disks using an Agrobacteriun tumefaciens binary vector system. From the leaf disks, transformed plantlets were regenerated. Hybridization experiments demonstrated that the Cr(VI) reductase gene was inserted into and expressed in the regenerated plants. The Cr(VI) reduction activity showed that the transgenic plants may be a another possible tool to reduce the pollution of the toxic Cr(VI) in soil.

• 한국광물학회지
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• 제16권2호
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• pp.171-180
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• 2003

본 연구는 금속이 다량 함유된 석탄회(metal-rich fly ash, MRFA)를 이용, 이산화탄소 및 금속의 격리를 위한 생지화학적 과정을 연구하고자 한다 이를 위해 다양한 이산화탄소 분압과 중탄산염 이온 농도의 조건 하에서 MRFA를 이용, 미생물에 의한 이산화탄소의 난용성 탄산염 광물로의 전환 실험을 실시하였다. 시험관부터 4-L의 배양용기까지의 다양한 규모의 실험을 통해, 금속환원 박테리아와 MRFA를 이용하는 경우, 효과적인 이산화탄소 및 금속의 격리가 이루어지는 것으로 나타났다. MRFA를 이용하는 침전 기작을 통한 이산화탄소 격리는 화석연료를 이용하는 발전소에서 방출되는 이산화탄소의 제거 및 석탄회 폐기물의 안정화의 보완적 방법으로 유용하다.

• 한국재료학회지
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• 제32권3호
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• pp.168-179
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• 2022

Microbiologically Influenced Corrosion (MIC) occurring in underground buried pipes of API 5L X65 steel was investigated. MIC is a corrosion phenomenon caused by microorganisms in soil; it affects steel materials in wet atmosphere. The microstructure and mechanical properties resulting from MIC were analyzed by OM, SEM/EDS, and mapping. Corrosion of pipe cross section was composed of ① surface film, ② iron oxide, and ③ surface/internal microbial corrosive by-product similar to surface corrosion pattern. The surface film is an area where concentrations of C/O components are on average 65 %/16 %; the main components of Fe Oxide were measured and found to be 48Fe-42O. The MIC area is divided into surface and inner areas, where high concentrations of N of 6 %/5 % are detected, respectively, in addition to the C/O component. The high concentration of C/O components observed on pipe surfaces and cross sections is considered to be MIC due to the various bacteria present. It is assumed that this is related to the heat-shrinkable sheet, which is a corrosion-resistant coating layer that becomes the MIC by-product component. The MIC generated on the pipe surface and cross section is inferred to have a high concentration of N components. High concentrations of N components occur frequently on surface and inner regions; these regions were investigated and Na/Mg/Ca basic substances were found to have accumulated as well. Therefore, it is presumed that the corrosion of buried pipes is due to the MIC of the NRB (nitrate reducing bacteria) reaction in the soil.