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문제 정의
- , 2008)를 통해 여러 형태의 은 화합물 중 은나노물질이 좀더 좋은 살조능을 가질 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 조류생장에 대한 은나노물질의 영향을 조사하기 위해 실내 실험 및 현장 enclosure실험을 실시하였다.
- aeruginosa가 빈번하게 발생하는 부영양화 수계인 건국대학교 일감호에 enclosure를 설치한 후, 2007년 9월 12일부터 22일까지 10일 동안 SNPs의 조류 억제 효과를 조사하였다. 본 실험에서는 세 가지 SNPs 용액(JS47N, JS47N/3-1, JS47N/3-2)을 2 mg L-1의 농도로 첨가하여 남조 M. aeruginosa를 비롯하여 수중에 존재하는 여러 조류에 대해서 이들 세 가지 SNPs 용액의 생장억제 효과를 비교하여, 현장적용 가능성을 평가하고자 하였다. 현장에 설치한 enclosure는 150 L (깊이: 0.
제안 방법
- 250 mL 삼각플라스크에 배양용 여과수 150 mL을 넣고, 각각의 삼각플라스크에는 이미 배양하여 대수기에 도달한 남조 M. aeruginosa (unicellular strain)를 약 0.6×106 cells mL-1의 밀도가 되도록 접종하고, 처리구에는 SNPs (JS47N)용액을 0.01, 0.1 mg L-1의 농도로 각각 첨가하여 생장억제 효과를 조사하였다.
- 1. TEM image of SNPs (silver nanoparticles) used in this work. Scale bars are 30 nm.
- 3 mL를 5 mL의 증류수로 희석 혼합한 환원용액을 제조하고, AgNO3가 포함된 수용액에 천천히 적가하면서 90℃의 온도에서 1시간 동안 가열하여 출발물질인 AgNO3를 완전히 환원시켰다. 가열된 은나노 수용액을 대기 중에 방치하여 냉각을 시키고, 500 mL의 volumetric flask에 옮긴 후 상하로 격렬히 진탕하여 200 mg L-1의 SNPs 용액을 제조하였다.
- 1575 g을 측량하여 완전 용해시키고, stirring하면서 첨가된 AgNO3의 화학양론에 해당하는 양보다 과잉의 tannic acid 용액을 천천히 공급하여 AgNO3를 완전히 환원시켰다. 곧바로 1/10으로 희석된 Na2CO3의 용액을 천천히 적가하여 pH를 6.5로 맞추고, 이 용액을 500 mL의volumetric flask에 옮긴 후 상하로 격렬히 진탕하여 200mg L-1의 SNPs 용액을 제조하였다.
- 1, 1 mg L-1의 농도로 각각 첨가하여 unicellular strain과의 생장억제효과를 비교, 조사하였다. 그리고 여러 가지 농도 중 colonial strain 에 가장 높은 생장억제 효과를 나타낸 1 mg L-1의 농도에서 두 가지 SNPs 용액(JS47N, JS47N-K2)의 생장억제 효과와 시간 경과에 따른 생장억제의 지속효과를 각각 비교, 조사하였다. 조류배양 시료는 온도23℃, 광도 100 μmol photons m-2 s-1 (14 h : 10 h LD cycle)의 조건에서 100 rpm으로 7~8일간 배양하였다.
- 남조 M. aeruginosa가 빈번하게 발생하는 부영양화 수계인 건국대학교 일감호에 enclosure를 설치한 후, 2007년 9월 12일부터 22일까지 10일 동안 SNPs의 조류 억제 효과를 조사하였다. 본 실험에서는 세 가지 SNPs 용액(JS47N, JS47N/3-1, JS47N/3-2)을 2 mg L-1의 농도로 첨가하여 남조 M.
- 또한, 일감호에서 채수하여 GF/C 유리섬유 여과지로 여과한 배양수 150 mL을 삼각플라스크(250 mL)에 넣고, 각각의 삼각플라스크에 대수기에 도달한 남조 M. aeruginosa (colonial strain)를 약 0.6×106 cells mL-1의 밀도가 되도록 접종하고, 처리구에는 SNPs (JS47N)를 0.001, 0.01, 0.1, 1 mg L-1의 농도로 각각 첨가하여 unicellular strain과의 생장억제효과를 비교, 조사하였다.
- 배양기간 동안 시료를 분취하여 Lugol 용액으로 고정한 다음, 각각의 세포 수를 200배 하의 광학현미경(Axioplan, Zeiss, Germany)에서 hemacytometer (Fuchs-Rosenthal, Paul Marienfeld GmbH & Co., Lauda-Königshofen, Germamy)로 계수하였다.
- 본 연구에 있어서 SNPs제조는 기본적으로 수용성 silver nitrate 용액에 NaBH4, Tannic acid, TEMED의 환원제를 공급하여 환원반응을 통해 nano size의 수분산성 은금속을 제조하였다. 각 종류별 제조방법은 다음과 같다.
- 세 가지 SNPs 용액(JS47N, JS47N/3-1, JS47N/3-2)을 2 mg L-1의 농도로 현장 enclosure에 처리하여 여러 환경 요인의 변화 및 출현 조류 양상을 비교, 조사하였다. 조사 기간 중 기온은 약 20.
- pdf)을 내려 받아 이용하였다. 수온(WT), 용존산소(DO), pH, 전기전도도(EC) 등은 2~3일 간격으로 YSI (6920 MDS, USA)를 사용하여 직접 측정하였다. 총질소(TN)와 총인(TP)은 표층에서 약 20 cm 아래의 물을 채수한 즉시 실험실로 운반한 후 Standard methods(APHA, 1995)에 따라 분석하였다.
- 여러 가지 은나노물질(SNPs)의 M. aeruginosa 생장에 대한 영향을 실내, 외 실험을 통해 조사하였다. 제조된 4가지 SNPs는 농도 200 mg L-1, 입자크기 20~40 nm, 갈색 Ag로서의 수용액이었으며 이 용액들을 각각 실험에 사용하였다.
- 엽록소-a(Chl-a) 농도는 GF/F filter를 이용하여 여과한 시료에 90% 아세톤을 첨가하여 냉암소에서 24시간 추출한 후 흡광도를 측정하였으며, Lorenzen법(1967)에 따라 계산하였다. 현장의 조류시료는 100 mL을 플라스틱용기에 담아 Lugol용액으로 고정하여 운반하였고, 실험실에서 균일하게 혼합시킨 후Sedgwick-Rafter counting chamber를 이용하여 광학현미경(Axiostar plus, ZEISS, Germany)하에서 계수하였다. 또한 조류의 생장억제 효율(%)은 다음과 같이 계산되었다.
대상 데이터
- 실험에 이용된 남조 중 unicellular strain은 미국 Texas대학교의 Microcystis aeruginosa (UTEX 2388)를 사용하였으며, colonial strain은 건국대학교 일감호에서 분리한M. aeruginosa를 사용하였다. 이들 strain들은 Allen 배지(Allen, 1968) 내에서 온도 23℃, 광도 100 μmol photons m-2 s-1 (14 h : 10 h LD cycle), 100 rpm 교반 조건에서 배양, 유지되었다.
- 남조 M. aeruginosa에 대한 SNPs의 생장억제 효과를 평가하기 위해 남조류가 빈번하게 발생하는 부영양화 수계인 건국대학교 일감호를 선정하여, 이곳에서 채수한 시료를 GF/C 유리섬유 여과지로 여과하여 배지로 사용하였다. 250 mL 삼각플라스크에 배양용 여과수 150 mL을 넣고, 각각의 삼각플라스크에는 이미 배양하여 대수기에 도달한 남조 M.
- aeruginosa 생장에 대한 영향을 실내, 외 실험을 통해 조사하였다. 제조된 4가지 SNPs는 농도 200 mg L-1, 입자크기 20~40 nm, 갈색 Ag로서의 수용액이었으며 이 용액들을 각각 실험에 사용하였다. SNPs는 unicellular M.
- 현장 enclosure 실험기간 동안 조류발생에 큰 영향을 미치는 기온, 일조시간, 강수량 등의 기상자료는 기상청 홈페이지로부터 파일(http://www.kma.go.kr/sfc/pdf/sfc_mon_200709.pdf)을 내려 받아 이용하였다. 수온(WT), 용존산소(DO), pH, 전기전도도(EC) 등은 2~3일 간격으로 YSI (6920 MDS, USA)를 사용하여 직접 측정하였다.
- aeruginosa를 비롯하여 수중에 존재하는 여러 조류에 대해서 이들 세 가지 SNPs 용액의 생장억제 효과를 비교하여, 현장적용 가능성을 평가하고자 하였다. 현장에 설치한 enclosure는 150 L (깊이: 0.7 m, 직경: 0.6 m) 규모의 불투명한 원통형 플라스틱 수조로 제작된 것을 사용했으며, 모든 실험구는 2반복으로 하였다.
이론/모형
- 총질소(TN)와 총인(TP)은 표층에서 약 20 cm 아래의 물을 채수한 즉시 실험실로 운반한 후 Standard methods(APHA, 1995)에 따라 분석하였다. 엽록소-a(Chl-a) 농도는 GF/F filter를 이용하여 여과한 시료에 90% 아세톤을 첨가하여 냉암소에서 24시간 추출한 후 흡광도를 측정하였으며, Lorenzen법(1967)에 따라 계산하였다. 현장의 조류시료는 100 mL을 플라스틱용기에 담아 Lugol용액으로 고정하여 운반하였고, 실험실에서 균일하게 혼합시킨 후Sedgwick-Rafter counting chamber를 이용하여 광학현미경(Axiostar plus, ZEISS, Germany)하에서 계수하였다.
- 수온(WT), 용존산소(DO), pH, 전기전도도(EC) 등은 2~3일 간격으로 YSI (6920 MDS, USA)를 사용하여 직접 측정하였다. 총질소(TN)와 총인(TP)은 표층에서 약 20 cm 아래의 물을 채수한 즉시 실험실로 운반한 후 Standard methods(APHA, 1995)에 따라 분석하였다. 엽록소-a(Chl-a) 농도는 GF/F filter를 이용하여 여과한 시료에 90% 아세톤을 첨가하여 냉암소에서 24시간 추출한 후 흡광도를 측정하였으며, Lorenzen법(1967)에 따라 계산하였다.
성능/효과
- 7×106 cells mL-1의 세포수를 보이며 약 27배 이상 지속적으로 증가하는 생장양상을 나타냈다. SNPs (JS47N) 용액을 0.001, 0.01, 0.1mg L-1의 농도로 첨가한 처리구는 실험 8일까지 대조구와 비슷하게 세포수가 증가하는 생장 양상을 나타냄에 따라 0.1 mg L-1 이하의 처리 농도에서는 unicellular M.aeruginosa와 달리 colonial M. aeruginosa의 생장억제에 대한 효과가 거의 없는 것으로 나타났다. 또한 SNPs(JS47N) 용액 1 mg L-1 첨가에서 98.
- 제조된 4가지 SNPs는 농도 200 mg L-1, 입자크기 20~40 nm, 갈색 Ag로서의 수용액이었으며 이 용액들을 각각 실험에 사용하였다. SNPs는 unicellular M. aeruginosa에 대하여0.01, 0.1 mg L-1의 첨가농도에서 각각 99.4%, 99.9%의 조류 생장억제 효과를 나타냈으며, colonial M. aeruginosa에 대하여는 여러 가지 농도 중 1 mg L-1의 농도에서가장 높은 생장억제 효과(98.5%)를 나타냈다. 더욱이 부영양화한 현장에서 SNPs를 첨가한 enclosure 실험을 통해 M.
- 그러나 총질소 농도의 경우와는 달리 SNPs의 첨가로 인해 처리구의 총인 농도가 대조구와 비교하여 상대적으로 높게 나타나지 않았다. TN/TP비는 처리구의 높은 총질소 농도 때문에 대조구와 비교하여 모든 처리구에서 높게 나타났는데, 대조구는 9~28, 처리구1은 21~28, 처리구2는24~49, 처리구3은 21~79로 각각 조사되었다(Fig. 6G).각 실험구별 평균 TN/TP비는 대조구, 처리구1, 2, 3에서각각 16, 25, 37, 45로서 대조구와 처리구1을 제외한 처리구2와 3에서 30 이상의 TN/TP비를 나타냈다.
- 6B). pH 역시 대조구와 비교하여 모든 처리구에서 조금씩 감소했는데, 대조구, 처리구1, 2, 3의 평균이 각각 8.9,8.6, 8.4, 8.3으로 나타났다(Fig. 6C). 처리구에서 용존산소와 pH의 감소는 SNPs의 첨가에 따른 조류생장억제에 의한 광합성 저해와 유기물 분해 때문으로 판단되는데, 물리, 화학, 생물학적인 다양한 조류 제어 방법을 이용하여 소형연못을 포함한 현장 enclosure실험 및 실내 microcosm 실험시 처리구내에서 엽록소-a 농도 감소(조류 밀도감소)와 아울러 용존산소와 pH의 감소가 국내외 선행연구에서도 확인되었다(Tucker et al.
- 6G).각 실험구별 평균 TN/TP비는 대조구, 처리구1, 2, 3에서각각 16, 25, 37, 45로서 대조구와 처리구1을 제외한 처리구2와 3에서 30 이상의 TN/TP비를 나타냈다. 일반적으로 증가하는 인 농도와 30 이하의 TN/TP비는 남조류가 잘 생장할 수 있는 주요 원인이 되는데, 처리구2와 처리구3에서 30 이상의 TN/TP비는 남조류 생장억제를 유도하는 하나의 요인이 될 수 있음을 시사한다(Smith,1983; Xie et al.
- 남조 M. aeruginosa (colonial strain)에 여러 가지 농도(0.001, 0.01, 0.1, 1 mg L-1)의 SNPs (JS47N) 용액을 처리한 결과, SNPs 용액을 1 mg L-1로 첨가한 농도에서98.5%의 생장억제를 보이며 colonial M. aeruginosa의 생장억제에 효과적이었다(Fig. 3). 총 8일간 배양을 하는 동안 대조구는 실험 8일 후에 15.
- 남조 M. aeruginosa (unicellular strain)에 SNPs (JS47N) 용액을 0.01, 0.1 mg L-1의 농도로 각각 첨가하여 생장억제 효과를 조사한 결과, SNPs 용액은 실험 7일 후 모든 농도에서 unicellular M. aeruginosa의 생장억제에 효과적이었다(Fig. 2).
- 대조구는 실험 7일 후에 14.4×106cells mL-1의 세포수를 보이며 배양기간 동안 약 23배 이상 지속적으로 증가하는 생장 양상을 나타냈다.
- 이었다. 대조구에서 M. aeruginosa는 남조류의 대부분(95% 이상)을 차지하였고, 대조구와 비교하여 SNPs 처리구는 남조에 대한 선택적 제어 특히, M.aeruginosa에 대한 억제가 매우 우수하였다. 이러한 현상은 본 연구진이 실시한 실내 microcosm실험을 통해서 SNPs가 녹조류(A.
- , 2005). 따라서 본 연구에서의 SNPs는 이러한 여러 가지 화학적 조건들(30 이상의 TN/TP비, 용존산소의 감소, pH의 감소) 및 은이온과 남조류 chromosomal DNA의 결합에 따른 생장억제 기작과 관련되어 녹조류와 규조류보다 남조류에 좀더 선택적인 살조능을 나타낸 것으로 판단된다. 향후에 구리 등을 포함한 다른 금속에 비해 수중 생태계에 대한 영향이 좀 더 적을 것으로 생각되는 은을 이용한 살조제는 최소한의 투여농도(0.
- 또한 SNPs(JS47N) 용액 1 mg L-1 첨가에서 98.5%의 생장억제를 보였지만, 실험 8일 후 최종 세포 농도(0.2×106 cells mL-1)가 초기의 colonial M. aeruginosa 접종 농도(0.6×106cells mL-1)와 비교하여 약 1/3 수준으로 줄어든 양상이 관찰됨에 따라, colonial M. aeruginosa는 unicellular M.aeruginosa에 비해 SNPs에 대한 내성이 좀 더 있는 것으로 조사되었다.
- aeruginosa에 비해 SNPs에 대한 내성이 좀 더 있는 것으로 조사되었다. 또한 unicellular M. aeruginosa에 비해서 colonial M. aeruginosa를 억제하는데 0.1 mg L-1보다 높은 SNPs 처리농도가 요구되었다.
- 6E). 또한 모든 실험구는 시간이 지날수록 총질소 농도가 감소하였는데, 특히 모든 처리구의 총질소농도 감소는 대조구의 총질소 농도 감소보다 좀더 완만하게 진행되었으며, 이러한 현상은 SNPs의 제조시 함께 첨가된 질소성분(AgNO3)때문에 나타난 것으로 판단된다. 이에 비해 총인 농도는 모든 처리구에서 시간 경과에 따라 약간 감소하였으나, 대조구는 0, 2, 5, 7, 10일에 각각 0.
- 4). 또한 이들 용액(JS47N,JS47N-K2)을 1 mg L-1의 농도로 colonial M. aeruginosa에 처리하여 시간 경과에 따른 생장억제의 지속효과를 비교한 결과, 14일 후에 약 90% 이상, 21일과 28일 후에 약 70% 이상의 생장억제 효과를 각각 나타냈다(Table1). 시간 경과에 따라 처리 21, 28일 후의 억제 효과는 처리 14일 후의 억제 효과와 비교하여 공통적으로 약 20%정도 감소되었으나, 두 가지 SNPs 용액 간에는 생장억제에 별다른 차이를 나타내지 않았으며, 이들 SNPs 용액은 생장억제에 대한 지속 효과가 1개월 이상 유지될 것으로 판단되었다.
- 5×103 cells mL-1의 세포수를 나타냈다. 배양 7일 후 SNPs (JS47N) 용액의 처리효과는 첨가 농도 0.01,0.1 mg L-1 각각 약 99.4, 99.9%의 생장억제 효과를 나타냈다.
- 본 연구의 제조방법에 의해 제조된 SNPs 용액은 모두 갈색을 띠고 있어 나노화 되었음을 알 수 있었으며, 투과전자현미경(TEM, TECNAI-G2, FEI Co.)으로 입자크기를 분석한 결과, JS47N은 대체적으로 입자들이 서로 엉키어 큰 입자를 이루고 있어 평균 40 nm의 크기를 나타내었고, 다른 SNPs 용액(JS47N-K2, JS47N/3-1, JS47N/3-2)은 여러 크기의 입자가 관찰되기는 하였으나 평균 20 nm 내외 크기의 입자가 비교적 골고루 존재하는 특성을 나타내었다(Fig. 1).
- aeruginosa에 처리하여 시간 경과에 따른 생장억제의 지속효과를 비교한 결과, 14일 후에 약 90% 이상, 21일과 28일 후에 약 70% 이상의 생장억제 효과를 각각 나타냈다(Table1). 시간 경과에 따라 처리 21, 28일 후의 억제 효과는 처리 14일 후의 억제 효과와 비교하여 공통적으로 약 20%정도 감소되었으나, 두 가지 SNPs 용액 간에는 생장억제에 별다른 차이를 나타내지 않았으며, 이들 SNPs 용액은 생장억제에 대한 지속 효과가 1개월 이상 유지될 것으로 판단되었다.
- 실험 10일 후 각 실험구의 엽록소-a 농도와 총조류 세포수는 거의 비슷한 양상을 나타냈으나, 조류의 분류군별세포수 조성비 중 남조류가 차지하는 비율은 대조구보다모든 처리구에서 현저히 감소한 양상을 보였고, 처리구별로 가장 우점한 분류군은 규조류(처리구1)와 녹조류(처리구2, 3)로 조사됨으로써 남조류에 대한 SNPs의 선택적제어가 나타났다(Table 2). 각 실험구의 주요 우점종으로서 남조류는 Anabaena sp.
- 이후에는 각 처리구 간에 큰 차이가 없이 실험 종료시까지 엽록소-a 농도가 비교적 비슷하게 유지되었다(5일, 39~80 μg L-1 ; 7일, 69~121 μg L-1 ; 10일, 58 ~75 μg L-1 ). 실험 10일 후 대조구와 각 처리구의 엽록소-a 농도 비교를 통한 조류의 생장억제 효율은 처리구1,2, 3 각각 75.4, 58.1, 65.2%로 나타났다. 이러한 억제 효과는 Microcystis 대발생 시기의 현장에서 채수한 scum층 시료(엽록소-a 농도, 1,500~1,900 μg L-1)에 은이온수용액을 1 mg L-1와 3 mg L-1로 처리하여 각각 63, 64%의 조류 억제를 나타낸 최 등(2008)의 결과와도 유사하였다.
- aeruginosa와 녹조 Chlorella sp.에 은이온 수용액을 처리했을 때 남조 M. aeruginosa가 은이온에 좀 더 민감하게 반응한 것을 확인했으며, 녹조류보다 남조류가 은이온에 대하여 민감하게 반응을 한 것에 대해서 세포질 내에 chromosomal DNA가 노출되어 있는 남조류의 경우 은이온과 DNA가 쉽게 결합할 수 있기 때문이라고 제안하였다.
- 6A).용존산소는 실험 2일 후부터 종료 시까지 대조구(10.2~13.4 mg L-1)와 비교하여 모든 처리구(4.3~9.0 mg L-1)에서 낮게 나타났는데, 처리구 1은 평균 9.4 mg L-1, 처리구2는 평균 9.3 mg L-1, 처리구3은 평균 6.9 mg L-1로서 처리구3 (JS47N/3-2)에서 매우 두드러지게 감소했다(Fig.6B). pH 역시 대조구와 비교하여 모든 처리구에서 조금씩 감소했는데, 대조구, 처리구1, 2, 3의 평균이 각각 8.
- aeruginosa에 대한 억제가 매우 우수하였다. 이러한 현상은 본 연구진이 실시한 실내 microcosm실험을 통해서 SNPs가 녹조류(A. convolutes, S. quadricauda)보다는 남조 M. aeruginosa에 좀 더 강력한 생장억제를 나타내는 것을 확인하였다(미발표 자료). 이전에도 은이 포함된 수영장용 살조제 Algaedyn을 수영장에 자주 출현하는 몇몇 조류에 노출시켜 살조능을 확인한 결과에서도 황록조류나 녹조류보다 남조류에 대한 활성이 더 크다고 보고한바 있다(Adamson and Sommerfeld, 1980).
- 또한 모든 실험구는 시간이 지날수록 총질소 농도가 감소하였는데, 특히 모든 처리구의 총질소농도 감소는 대조구의 총질소 농도 감소보다 좀더 완만하게 진행되었으며, 이러한 현상은 SNPs의 제조시 함께 첨가된 질소성분(AgNO3)때문에 나타난 것으로 판단된다. 이에 비해 총인 농도는 모든 처리구에서 시간 경과에 따라 약간 감소하였으나, 대조구는 0, 2, 5, 7, 10일에 각각 0.07, 0.07, 0.09, 0.08, 0.08 mg L-1을 기록하며 중반이후 실험 10일까지는 약간 증가하였다(Fig. 6F). 그러나 총질소 농도의 경우와는 달리 SNPs의 첨가로 인해 처리구의 총인 농도가 대조구와 비교하여 상대적으로 높게 나타나지 않았다.
- 전기전도도는 초기 364 μS cm-1에서 실험 10일 후 대조구와 모든 처리구에서 226~276 μS cm-1로 나타났으며, 대조구, 처리구1, 2, 3이 각각 평균 281, 298, 304, 313 μScm-1로서 처리구에서 좀 더 높은 전기전도도 값이 측정되었으나 그 차이는 크지 않았다(Fig. 6D).
- 제조법을 달리한 두 가지 SNPs 용액(JS47N, JS47NK2)을 1 mg L-1의 농도로 colonial M. aeruginosa에 처리하여 생장억제 효과를 비교한 결과, 이들 SNPs 용액 간에는 colonial M. aeruginosa에 대한 생장억제에 큰 차이를 나타내지 않았다(Fig. 4). 또한 이들 용액(JS47N,JS47N-K2)을 1 mg L-1의 농도로 colonial M.
- 조류 생물량의 지표로 이용되는 엽록소-a 농도는 실험시작시의 농도(844~996 μg L-1)가 초기 2일째 기상조건의 영향 때문에 모든 실험구에서 엽록소-a 농도가 급격히 감소되었지만, 대조구(440 μg L-1)와 비교한 처리구(30~122 μg L-1)의 엽록소-a 농도가 약 1/14~1/4 수준으로 조사됨으로써 SNPs 첨가에 따른 조류 억제가 나타다(Fig. 6H).
- 의 농도로 현장 enclosure에 처리하여 여러 환경 요인의 변화 및 출현 조류 양상을 비교, 조사하였다. 조사 기간 중 기온은 약 20.2~25.6℃, 강수량은 약 0~48.5 mm day-1, 일조시간은 0~11 hr day-1로 나타났으며, 7일 동안의 강수로 인해 비가 내린 날의 일조시간은 2 hrday-1 이하로서 매우 적은 편이었다(Fig. 5). 실험 2, 6, 7일에는 30 mm 이상, 실험 3, 4, 8, 9일에는 20 mm 이하의강수량이 각각 기록되었다.
- 총 8일간 배양을 하는 동안 대조구는 실험 8일 후에 15.7×106 cells mL-1의 세포수를 보이며 약 27배 이상 지속적으로 증가하는 생장양상을 나타냈다.
- 총질소 농도를 보면, 대조구, 처리구1, 2, 3이 각각 평균1.2, 1.6, 1.7, 2.1 mg L-1로서 대조구보다 모든 처리구에서 높게 나타났으나, 실험 10일 후 각 처리구 간의 총질소농도의 차이(1.4~1.7 mg L-1)는 크지 않은 것으로 관찰되었다(Fig. 6E). 또한 모든 실험구는 시간이 지날수록 총질소 농도가 감소하였는데, 특히 모든 처리구의 총질소농도 감소는 대조구의 총질소 농도 감소보다 좀더 완만하게 진행되었으며, 이러한 현상은 SNPs의 제조시 함께 첨가된 질소성분(AgNO3)때문에 나타난 것으로 판단된다.
후속연구
- , 2005). 게다가 은나노물질, 은이온, 은콜로이드를 첨가하여 질화미생물의 생장억제에 대해서 각각 살펴본 결과, 은나노물질이 가장 좋은 효과를 나타낸 보고(Choi et al., 2008)를 통해 여러 형태의 은 화합물 중 은나노물질이 좀더 좋은 살조능을 가질 것으로 기대된다. 따라서 본 연구에서는 조류생장에 대한 은나노물질의 영향을 조사하기 위해 실내 실험 및 현장 enclosure실험을 실시하였다.
- aeruginosa에 대한 선택적 제어 가능성이 시사되었다. 본 연구를 통해서 향후 SNPs를 더욱 보완하면 M.aeruginosa를 비롯한 유해 남조의 선택적 제어에 좀 더 효과적일 것으로 판단된다.
- 1mg L-1 이하의 농도에서 처리하고자 할 때 수화발생 이전의 낮은 수온에서의 SNPs 처리가 보다 효과적인 제어를 나타낼 것으로 생각된다. 이러한 수화발생 이전 남조류의 조기 생장억제를 통해서 효과적인 제어를 하고자한다면, 향후 처리시기 조절에 따른 SNPs의 조류제어 효과에 대한 조사가 필요하고, 또한 수화발생시 제어에 요구되는 1 mg L-1 이상의 SNPs 처리량을 낮출 수 있는 다각적인 방법에 대해서 좀더 조사해볼 필요성이 있다.
- 1 mgAg L-1 이하)를 비롯해서 제조 및 투입방법을 더욱 개선하고, 투여시기(남조류 대발생 이전)를 잘 조절할 수 있다면 이를 이용하여 유해 남조류의 선택적 제어에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 이상의 연구 결과를 토대로 현재의 SNPs에 대한 보완사항과 개선점은 실내 실험과 더욱 큰 규모의 현장실험에서 본 연구진에 의한 다각적인 적용성 평가를 통해서 이루어질 것으로 본다.
- 따라서 본 연구에서의 SNPs는 이러한 여러 가지 화학적 조건들(30 이상의 TN/TP비, 용존산소의 감소, pH의 감소) 및 은이온과 남조류 chromosomal DNA의 결합에 따른 생장억제 기작과 관련되어 녹조류와 규조류보다 남조류에 좀더 선택적인 살조능을 나타낸 것으로 판단된다. 향후에 구리 등을 포함한 다른 금속에 비해 수중 생태계에 대한 영향이 좀 더 적을 것으로 생각되는 은을 이용한 살조제는 최소한의 투여농도(0.1 mgAg L-1 이하)를 비롯해서 제조 및 투입방법을 더욱 개선하고, 투여시기(남조류 대발생 이전)를 잘 조절할 수 있다면 이를 이용하여 유해 남조류의 선택적 제어에 효과적으로 적용할 수 있을 것으로 판단된다. 이상의 연구 결과를 토대로 현재의 SNPs에 대한 보완사항과 개선점은 실내 실험과 더욱 큰 규모의 현장실험에서 본 연구진에 의한 다각적인 적용성 평가를 통해서 이루어질 것으로 본다.
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