149

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2012 International Meeting of the Microbiological Society of Korea

제1회

미생물 탐구 페스티벌

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151

HS01구두발표

영산강 유역 대장균 분리 및 연구를 통한

분원성 오염 및 항생제 내성 실태 조사

광주과학고등학교

학생: 문주성, 박지원, 조한나

지도교사: 정유경

우리나라 항생제 소비량이 다른 나라에 비해 월등히 높다는 사실을 뉴스에서 접하게 된 후 우리가 살고

있는 지역에서도 항생제 소비량이 많은지 알아보고 싶어 항생제와 대장균을 가지고 시작하게 된 연구이다.

영산강 주변 지역에서 대장균을 채취한 다음 총 15개의 항생제를 선정해서 항생제 내성 대장균의 수를 파

악해 보았다. 그 결과 도심 지역의 영향을 받는 GJ1에서는 도시의 많은 병원에서 사용하는 항생제가 나타

났다. 농경지가 많은 YS1에서는 특별히 항생제가 방류될 곳이 없기에 이 지역의 대장균은 대부분 항생제

내성을 갖지 않았다. 농경지와 도심지 두 곳의 영향을 받는 YS3에서는 병원에서 많이 쓰이는 항생제들이

있었고 YS4에는 주변에 보건소가 있기 때문에 AMP 등의 항생제가 검출되었다고 생각할 수 있었다. 이 실

험을 바탕으로 항생제 소비량에 대한 객관적인 평가의 자료를 제공 할 수 있다. 대장균을 이용하여 항생제

내성 대장균의 전수조사를 통해 수질 감시에 이용할 수 있고, 따라서 분변성 수질 오염 감시를 위한 새로운

방안을 마련할 수 있을 것이다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

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HS02구두발표

제주 전통 식품의 재현과 발전 방안에 대한 연구

남주고등학교

학생: 오태윤, 김용탁, 이용제, 최영탁

지도교사: 강영철

전통주는 만드는 방법에 따라 또 만드는 사람에 따라 맛이 천차만별로 달라지기 마련이다. 제주의 전통

발효음료인 쉰다리도 만드는 방법과 이용하는 재료에 따라 맛이 달라지는데, 우리는 가장 맛있는 쉰다리를

만들 수 있는 조건을 알아보고, 그에 따른 미생물의 발효 정도를 알아보기 위해 여러 실험을 해 보았다.

첫 실험에서는 여러 가지 곡류와 외제누룩과 국산누룩을 변인으로 두어 관능평가 실험을 했다. 관능평가

결과 조와 외제누룩으로 만든 쉰다리가 다른 재료로 만든 쉰다리들 보다 맛이 가장 좋았다고 평가되었다.

물론 positive 대조군인 제주올레막걸리가 가장 평가가 좋았지만, 이는 아직 쉰다리가 제주올레막걸리만큼,

가공이 잘 되지 못하였기 때문이라고 생각된다. 조로 만든 쉰다리가 쌀이나, 보리로 만든 쉰다리 보다 더

맛있는 이유는, 조가 전반적으로 영양분(당질, 비타민류, 무기염류)이 풍부하기 때문에 더 맛있는 쉰다리가

만들어진 것이다. 또한 조의 크기가 쌀이나 보리의 크기보다 작아서 누룩과 물이 더 잘 스며들어 발효가 고

르게 일어났기 때문이다.

두 번째 실험에서는 발효조건에 따른 쉰다리의 맛의 변화를 알아보았다. 관능평가 결과 제주올레막걸리

와 30°C에서 누룩 7g을 넣어 만든 쉰다리가 제일 맛과 향이 좋았다. 그 이유는 효모와 누룩곰팡이를 비롯

한 여러 곰팡이와 세균들의 적정 발효온도가 30°C~40°C 정도이고 비율상 누룩 7g의 양이 다른 쉰다리에

비해 좀 더 좋았기 때문이다. pH가 4~5 정도가 나온 이유는 알코올은 원래 중성인데, 유산균, 피루브산 등

여러 요인에 의하여 산성화 된 듯하다. 또한 15번 쉰다리가 다른 쉰다리의 비해 맛이 떨어지는 이유는 물을

많이 넣어 공기 접촉 면적이 적어 발효가 덜 되었기 때문이다.

세 번째 실험은 두 번째 실험의 쉰다리 1개를 뽑아 미생물들을 배지에 접종시켰다. 그 결과 곰팡이균은

갑자기 증식했다가 줄어들었고 세균은 지속적으로 증가했다. 이유는 곰팡이와 효모는 세균이 잘 자라지 않

는 pH 6.0에서 잘 자란다. 세균을 비롯한 여러 미생물들이 다수의 탄수화물을 분해하면서 산을 생성하는데

대부분의 발효기간이 너무 길어지면 쉰다리가 너무 많이 산성화 되어 곰팡이균이 살 수 있는 환경이 되지

않기 때문에 줄어들었다. 반면 세균은 낮은 pH에서도 잘 자랄 수 있는 유산균이나 낙산균등이 지속적으로

번식하였기 때문에 그 수가 계속 증가하였다.

네 번째 실험은 여러 음료들과 쉰다리를 이용하여 쉰다리 칵테일을 만들어 보았다. 여러 가지 쉰다리와

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막걸리를 여러 음료와 섞어보았을 때 대체로 포도주스와 섞은 것이 맛과 향의 조화가 좋았다. 그 이유는 포

도주스가 쉰다리의 거북한 향을 잡아주고 구수한 맛은 살려주면서 동시에 단맛도 느끼게 해주기 때문에 포

도주스를 섞은 쉰다리가 맛있었다. 한라봉즙을 섞은 쉰다리는 다른 쉰다리에 비해 맛이 좋지 않았다. 그 이

유는 한라봉의 신맛과 쉰다리의 신맛이 합쳐져 신맛이 너무 강했기 때문이다. 그리고 비율은 12 : 18이 좋았

는데 음료가 많이 들어갈수록 쉰다리의 구수한 맛을 살려주면서 신맛을 잡아주었기 때문이다.

우리는 이 네 가지의 실험을 통해 가장 맛있는 쉰다리를 만들 수 있는 조건을 알아내었고 또한 그 과정

에 따른 미생물의 발효나 성장과정도 동시에 지켜보았다. 쉰다리는 제주도에만 있는 고유한 음료이자 술이

고 제주인들의 삶을 담고 있는 우리의 소중한 문화이다. 우리는 이런 쉰다리가 우리가 실험한 결과들을 바

탕으로 그 가치가 더욱 높아지고 제주 사람들뿐만 아니라 여러 사람들에게 알려지면서 제주의 특산물로서

제주를 알리고 홍보할 수 있는 좋은 상품이 되었으면 좋겠다.

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HS03구두발표

PSB를 이용한 수질정화와 최적화 방안에 대한 탐구

초당고등학교

학생: 육성수, 최유선, 박준석, 서문다현

지도교사: 임은경

본 탐구는 생활하수의 여러 생물학적 또는 화학적 정화법 중에서 광합성 세균에 의한 생활하수 처리법을

이용하여 화학 폐기물을 비롯한 축산 폐기물 그리고 실생활에서 사용하는 폐수 등 생활하수를 효과적으로

정화하는 방법을 찾아내는 것을 목적으로 한다. 광합성 세균의 정화능력에 영향을 미치는 요인 중 온도, 투

여량, 빛의 파장, 빛의 유무 그리고 생활하수에 포함되어 있는 유기물 종류를 달리하고 정화에 따른 오염

정도, pH 오염 수치를 측정함으로써 광합성 세균이 어떤 조건에서 최상의 정화능력을 발휘하는지 알아보고

자 했다. 광합성 세균 중 이번 탐구에서 사용한 세균은 경제적이고 사용하기 용이한 Rhodobacter

capsulatus로 사용하였다. 이번 실험을 통해서 정화조의 최상의 조건을 찾은 후 광합성세균을 배양함으로써

보다 효율적인 정화를 얻을 수 있을 것으로 보며, 앞으로 인류가 직면하게 될 수질오염 문제를 조금이나마

해결해 줄 수 있을 것으로 전망된다.

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HS04구두발표

LED 광원에 의한 미세조류 (Chlorella, Spirulina)의

효과적인 증식에 관한 연구

민족사관고등학교

학생: 유선아, 김세진, 이영주

지도교사: 나종욱

Due to the recent discovery that microalgae could be used to extract bio-diesel, the need for effective

mass production had become urgent. This research was conducted to find the best conditions for mass

production of microalgae, specifically Chlorella and Spirulina. The experiment was divided into two

parts; the first regarding the media, and the second regarding the LED light combination.

In the first part, the salinity and the concentration of Plant Nutrient Medium were manipulated. The

salinity for maximum growth was 1/4x of the salinity of sea water, and the concentration of PNM for

maximum growth was 0%.

In the second part, the experiments were divided into two parts; the first part was conducted with

single color of LED light applied at a time. Chlorella showed the highest growth under the Green light,

and Spirulina showed the highest growth rate under the Red light. These surprising results were

confirmed three times during this research. The second part was conducted with two lights applied

simultaneously. Both microalgae showed the highest growth under Red and Green light applied together.

Compared to the experimental groups under single color of light, ones under Red and Green light

together were the best.

Through this research, we concluded that the best conditions for culturing Chlorella and Spirulina

were at the 1/4x of salinity of sea water, without any additional nitrogen source, under Red and Green

light applied at the same time. These results are expected to be very helpful in mass production of

microalgae for bio-diesel extraction.

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HS05구두발표

A.xylinum에서 추출된 셀룰로오스를 이용한 대체 종이 만들기 및

대체 종이 개발에 관한 연구에 대한 실험 보고서

경안고등학교

학생: 김나연, 심새록, 이제희

지도교사: 김태정

4개의 식초와 알콜의 농도(0.5% ~ 15%)를 다르게 해서 초산균을 배양한 결과 모든 알콜에서 cellulose가

잘 형성되는 것이 관찰되었다. 특히 알콜의 농도가 높아질수록 cellulose가 많이 생성되었으므로, 초산균의

생장 촉진을 위해서는 알콜의 농도를 더 높여야 할 것이다. 또한 초산균이 생성하는 cellulose가 식물에서

생성되는 cellulose와 동일한 것인지 알아보기 위해 녹말 검출반응에 사용되는 요오드 반응을 해 본 결과

대조군으로 사용한 거름종이, 휴지와 동일한 청남색 반응을 보였다. 그러므로 초산균이 생성한 cellulose는

종이에 들어가는 펄프와 다를 것이 없다는 것을 알게 되었다. 식초를 만들면서 지켜 본 결과 4개의 식초 중

감식초에서 많은 양의 cellulose가 형성되었기에 앞으로 감식초를 바탕으로 대량으로 초산균을 배양한다면

나무를 베지 않고도 많은 양의 cellulose를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 식초에서 형성된 cellulose를 거

름종이에 묻혀 말린 종이의 인장 테스트 결과 사과식초의 cellulose를 묻힌 거름종이의 인장력이 제일 강했

다. 일반적으로 나무에서 셀룰로오스를 추출해내어 종이를 만들기 위해서 보통 나무를 30년 이상 길러야

한다. 하지만 감식초는 수개월, 짧게는 3개월 만에 셀룰로오스를 생성해낼 수 있기 때문에, 짧은 시간에 다

량의 셀룰로오스를 추출해낼 수 있어 종이 제작까지 적은 시간이 걸릴 것이다. 그리고 나무에서 펄프를 뽑

아내려면, 셀룰로오스를 결착시켜 딴딴하게 만드는 리그닌이라는 물질을 물리적 힘과 고열을 가해 빼내야

한다. 그러나 초산균이 생성하는 cellulose는 그 자체로 사용할 수 있기에 매우 친환경적이라 할 수 있다.

만약에 식초에서 셀룰로오스를 추출하여 종이를 생산하게 된다면 대량의 나무를 벌목할 필요가 없기 때문

에 전 세계적으로 벌목률을 줄여 궁극적으로는 환경 보전에 기여할 것이다.

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- 결과(Results and Discussion)

각 식초에서 생성된 cellulose의 종이의 인장 test 결과는 감은 0.15kgf, 귤은 0.16kgf, 배는 0.14kgf, 사과

는 0.26kgf로 나타났다.

감식초에서 생성된 cellulose의 인장 테스트 인장 테스트 결과

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HS06구두발표

Bacillus subtilis와 Halobacterium의 갯벌 오염 정화에 관한 비교 연구

인천과학고등학교

학생: 박현준, 조은채, 이선우

지도교사: 윤덕한

볏짚에 서식하는 Bacillus subtilis는 NO3－과 PO

를 효과적으로 제거하였으며 Hg(수은)에 대해서도 일

부 제거 효과를 보였다. 미생물 동정기를 이용해서 갯벌 시료에 대한 미생물 동정 결과 Sphingomonas

paucimobilis, Halobacterium salinarum, Kocuria varians, Cupriavidus pauculus, Hongiella mannitolivorans,

Hongiella ornithinivorans, Granuli elegans, Burkhol mallei등 8종의 호기성 세균이 동정되었다.

펄갯벌, 혼성갯벌, 모래갯벌 모두에서 Halobacterium salinarum와 Bacillus subtilis에 의해 NO3－량 감소

가 나타났으며 Bacillus subtilis가 Halobacterium salinarum에 비해 NO3－량 감소를 더 크게 하였다. 펄갯

벌에서의 PO량 감소는 Bacillus subtilis에 의해 뚜렷하게 나타났으나 Halobacterium salinarum에 대해

서는 뚜렷하게 나타나지 않았다. 혼성갯벌과 모래갯벌에서는 Halobacterium salinarum와 Bacillus subtilis

에 의한 PO량 감소가 뚜렷하게 나타났다.

펄갯벌, 혼성갯벌, 모래갯벌에서의 볏짚구에 의한 NO3－과 PO

량의 변화를 측정한 결과 볏짚구가 설치

된 원형 유리통에서의 NO3－량의 감소가 원형 유리통이 없는 대조군에 비해 높게 나타났다. PO

량의 경

우 펄갯벌의 경우 원형 유리통이 있는 경우가 없는 경우에 비해 PO량의 감소가 높게 나타났으나 혼성

갯벌과 모래갯벌에서는 감소 효과가 유의미하게 나타나지 않았다. 볏짚구 설치 전 후의 중금속 Cr과 Pb량

의 변화를 측정한 결과 Pb의 경우 일부 지점을 제외한 모든 갯벌 지점에서 감소가 나타났으나 Cr의 경우

감소 효과가 나타난 지점이 뚜렷하게 나타나지 않았다.

갯벌 모형에서 볏짚구의 NO3－, PO

제거 효과를 측정한 결과 펄갯벌, 혼성갯벌, 모래갯벌의 모든 지점

에서 NO3－량과 PO

량의 감소가 나타났다. NO3－의 경우 펄갯벌에서의 감소 효과가 다른 갯벌에 비해 뚜

렷하게 나타났으며 전반적으로 갯벌의 깊이가 깊어질수록 감소가 높게 나타났다. PO의 경우 혼성갯벌에

서의 감소가 다른 갯벌에 비해 높게 나났으며 깊이에 따른 감소작용은 뚜렷하게 나타나지 않았다.

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HS07구두발표

현미 및 흑미 발효물의 여드름 원인균에 대한 항균작용 연구

인천과학고등학교

학생: 김학준, 최지원

지도교사: 김은성

여드름 발생의 억제를 위해 여러 가지 여드름 발생 요인 중 여드름 원인균에 대한 흑미, 백미, 현미의 항

균활성을 알아보았다. 우선 호기성 발효균을 이용하여 쌀을 발효시킨 후 항균시료로 사용하였고, 여드름 원

인균주 3종(P. acnes, S. epidermidis, S. aureus)은 우선 평판배지에서 1회 계대배양한 후 액체 배지로 옮겨

실험에 이용하였다. 여드름 균을 평판배지에 도말하고, Paper Disc에 흑미, 백미, 현미의 발효물을 농축하여

균이 도말된 배지 위에 올려놓고 배양한 뒤 균의 생육이 억제된 Clear zone의 크기로 항균활성을 비교하였

다. 실험 결과 흑미의 항균력이 가장 탁월한 것으로 나타났으며 쌀 발효물에 당근 추출물을 첨가한 추가 실

험으로 항균력을 증가시킬 수 있는 방법도 알아내었다. 또한, 실제 피부 상재 균을 채취하여 동일한 실험과

정을 거쳐 백미 및 흑미가 실제 피부 상재 균에도 항균활성이 있음을 확인하였다.

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HS08구두발표

유산균이 우리소화기관(입, 위, 소장) 내의 온도, pH, 효소, 투입 시간 등의 영향을 받고도 장까지 살아남을 수 있는가?

원주고등학교

학생: 박창표, 천지환, 정수환, 최종훈

지도교사: 장봉근

탐구 주제인 유산균이 우리소화기관(입, 위, 소장) 내의 온도, pH, 효소, 투입 시간 등 의 영향을 받고도

장까지 살아남을 수 있는가? 에 따라 ‘실험 대상 유산균이 인체 내 소화기관에서 생존할까?’를 목표로 탐구

를 실시했다. 대상 유산균은 Lactobacillus 표준균주 7종과 김치에서 추출한(M19, PA2, PA40) 3종의 분리

균주를 택하였고, 인체 내 소화기관에서 생존확율이 높은 유산균을 얻기 위해 인공침, 인공위액, 인공담즙

에서의 내성조사를 실시 후, 인체 내 소화기관에서 생존가능성이 매우 높은 김치에서 분리한 유산균 2종

(M19, PA40)을 생존율 조사 균주로 선정하였다.

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

No.8 (M19)

선발 유산균

8.7

12

1919

대조군

인공 침

인공 위액

인공 담즙

0

2

4

6

8

10

12

14

No.10 (PA40)

선발 유산균

13

6.97.27.2대조군

인공 침

인공 위액

인공 담즙

Figure. 김치분리 유산균의 우리소화기관(입, 위, 소장) 환경에서 생존율

선정된 2종의 유산균을 각각 대조군(비처리군)과 실험군(인체 내의 소화기관과 유사한 환경으로 구성: 인

공침 처리군, 인공위액 처리군, 인공담즙 처리군)으로 배양을 하여 생존 유산균을 계수한 결과, M19의 균주

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는, 인공침에는 영향을 받지 않았으며, 인공위액 처리시 62%가 생존하였으며, 인공담즙 처리시 47%가 생

존하는 것으로 확인되었다. PA40 균주는, 인공침에는 영향을 받지 않았으며, 인공위액 처리시 95%가 생존

하였으며, 인공담즙 처리시 176%가 생존하는 것으로 확인되었으며. 오히려 인공담즙에 저해되는 것이 아니

라 생육이 촉진되는 결과가 나타났다. 또 M19균주 보다 PA40균주가 인공위액에 대해 생존율이 더 높으며,

인공담즙에는 생육이 촉진되는 경향을 보이는 것은 이 유산균을 식품공정에 적용할 경우, 유용할 것으로 판

단하였다. 생존율 조사에 의거 실제 생존 한 유산균 결과 값을 보면 도말 평판법에 따라 분리균주 M19의

경우 대조군(1.9× CFU/mL), 인공침(1.9× CFU/mL), 인공위액(1.2× CFU/mL), 인공담즙(8.7×108

CFU/mL)으로 계수되었고, 분리균주 PA40의 경우, 대조군(7.2×108 CFU/mL), 인공침(7.2×108 CFU/mL),

인공위액(6.9×108 CFU/mL), 인공담즙(1.3× CFU/mL)으로 계수되었다. 대상균주(10종) 내성조사와 선

발균주(2종) 생존율 조사 결과를 정리하면 7종의 Lactobacillus 표준유산균 및 1종(PA2)의 김치에서 추출한

분리 유산균은 내성조사 시 대부분 인공위액에서 사멸하였고, 2종(M19,PA40)의 김치에서 추출한 분리유산

균은 인체 내 소화기관에서 생존할 수 있음을 밝혀냈다. 이로써 기능성 유산균이 인체 내 소화기관에서 보

다 효과적으로 생존 확률을 높이기 위해서는 유산균을 캡슐화한(생존여부는...?) 요구르트를 음용하거나, 공

복일 때 보단 식후에 발효유제품을 섭취하는 것이 좋을 것으로 판단되며. 또 이번 탐구결과에 의거 우리나

라 대표음식인 김치 발효 유산균의 효능이 입증 되었으므로 즐겨먹고 김치의 세계화를 위해 노력 및 김치

발효 유산균의 활용성을 적극적으로 연구해야 한다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

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HS09구두발표

Identification of the Vibrio vulnificus htpG Gene andIts Influence on Cold Shock Recovery

Hankuk Academy of Foreign Studies

학생: Seulah Choi, Hee-jee Youn

지도교사: Ji Young Choi

The pathogenic marine bacterium Vibrio vulnificus is the causative agent of food‐borne diseases such

as life‐threatening septicemia. To better understand this organism’s strategies to survive in a refrigerator,

a mutant that was more sensitive to cold shock was screened from a library of mutants constructed by

random transposon mutagenesis. Using a transposon‐tagging method, the htpG gene encoding the

chaperon protein HtpG was identified and cloned from V. vulnificus. The deduced amino acid sequence

of HtpG from V. vulnificus was 85 to 91% similar to those reported from other Vibrio spp.. Functions

of HtpG on cold shock tolerance were assessed by the construction of an isogenic mutant, in which the

htpG gene was inactivated by allelic exchanges. The survival of the htpG mutant, determined by

measuring the reduced number of viable cells under cold shock stress at 4°C, was not significantly

different from that of the parental wild type. However, when the cells survived 24 hr cold shock at 4°C

were moved to 30°C, the observed growth lag of the htpG mutant was significantly longer than that of

the parental wild type. The growth lag of the htpG mutant in LBS was approximately 90 min, while the

parental strain was approximately 30 min. The results indicated that recovery of the wild type from cold

shock was significantly faster (p < 0.05) than that of the htpG mutant, and that the chaperon protein

HtpG contributes to cold shock recovery, rather than cold shock tolerance, of V. vulnificus.

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HS10구두발표

음파의 성질에 따른 미생물의 증식 속도 변화

부산장안고등학교

학생: 김재훈, 이서황, 최영식

지도교사: 정선락

본 실험은 유산균이 음파에 따라 증식 속도가 어떻게 변하는지에 대한 탐구이다. 유산균이 자라는 환경에

대한 연구는 pH나 온도 등 다양한 범위에 걸쳐 있다. 하지만 우리가 하려는 실험은 연구된 사례가 없었다.

음파가 유산균의 증식 속도에 어떤 영향을 주는지 알아보기 위해 맵시(sine, square), 진동수(20hz, 10khz,

20khz), 진폭(5vpp, 20vpp)을 변화시키면서 유산균의 증식 정도를 비교해 보았다. 맵시는 다양하게 해보고

싶었지만 종류마다 모양은 달라도 주기가 비슷했기 때문에 두 가지 밖에 할 수 없었다. 진동수는 가청 주파

수 영역인 10khz에서는 대조구와 비슷했으나 20hz에서는 확연히 콜로니 수가 증가했다는 것을 확인할 수

있었다. 하지만 20khz에서는 높은 진동수에 의해 콜로니를 관찰할 수 없었다. 진폭은 20hz에서 5vpp일 때

는 변화가 미미했지만 20vpp에서는 확연히 차이가 났다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

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HS11포스터발표

The Digestive Enzymes of The Digestive Enzymes

경기북과학고등학교

학생: 김영재, 김주영, 김세원, 조규민, 이홍우

지도교사: 윤용근

기관지와 더불어 위장관은 다양한 병원성 미생물이 체내로 유입되는 주요 경로이기 때문에 각각 선천성

면역 기작이 갖추어져 있을 것으로 예상할 수 있다. 본 연구에서는 면역학적 관점에서 소화 효소의 기능을

알아보고자 하였다. 이를 위해 lysozime, Amylase, Pepsin, Trypsin, Lipase 5가지 효소를 Escherichia coli

와 Staphylococcus aureus에 각각 독립적으로 처리한 후 생장률과 세포 표면 구조의 변화를 조사하였으며,

위장관계의 반응 환경과 소화 효소의 작용 시간을 고려하여 5가지 효소를 복합적으로 처리하여 효소의 작

용에 따른 효과도 조사하였다. 그 결과 Amylase와 Lysozyme처리는 S.aureus의 생장에 억제 효과를 나타내

었고, 펩신은 E.coli 의 성장을 억제하는 효과를 보였다. 또한 펩신 단독으로는 S.aureus에 대해 억제 효과를

보이지 않았으나 Amylase와 Lysozyme을 처리 후에 펩신을 처리하였을 때는 S.aureus에 대해서도 성장 저

해 효과를 나타냄을 알 수 있었다. 반면, 트립신과 Lysozyme은 두 균에 대해 성장 저해 효과를 보이지지

않았다.

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HS12포스터발표

키토산(Chitosan) 함유물질 내 Acetobacter의 생리활성 기작에 관한 연구

경안고등학교

학생: 김이현, 김학현, 전주수, 정현우

지도교사: 김태정

폐기율이 높은 갑각류의 껍질이나 일 년 내내 꾸준히 마구 버려지는 아까운 과일 껍질들의 재활용 차원

에서 연구한 본 논문에서 실제로 키토산을 직접 추출하고 과일식초를 발효시켜서 곰팡이 제거효과를 분석

해보니 여러 가지 과일 중 사과껍질로 만든 과일식초가 다른 과일식초보다 효과가 좋았다. 키토산의 효과는

우리가 홍합 껍데기에서 키토산을 추출하는 과정에서 순수한 키토산을 추출할 수가 없어서 예상보다는 효

과가 뛰어나지는 않았다. 하지만 키토산을 추가한 결과, 확실히 기존의 과일식초보다 곰팡이 제거효과에 더

욱 많은 효과가 나타났다. 이번 실험을 통해 간단한 방법으로 무공해 과일식초를 만들어 일반 가정에서 친

환경적인 곰팡이제거제를 만들 수 있었으므로 앞으로 음식물 쓰레기를 재활용한다면 음식물 쓰레기도 줄이

고 친환경 곰팡이제거제를 만들 수 있을 것이다. 이 방법이 실용화가 된다면 경제적으로도 이윤이 될 것이

고 자연에서 나온 재료로 만들었기에 친환경적일 것이라는 생각이 든다.

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HS13포스터발표

Alternaria alternata를 이용한 플라스틱 쓰레기 문제 해결방안의

보편화 가능성 탐구

경안고등학교

학생: 권태희, 서정민, 지혁주, 송승빈

지도교사: 강윤화

1. 탐구동기

플라스틱 쓰레기 문제가 점점 심각해져가고 있음에도 플라스틱 사용량은 줄어들지 않고 있다. 이에

플라스틱을 친환경적으로 분해 할 수 있는 방법을 고민하다가 플라스틱에서 잘 번식하는 곰팡이 알테

르나리아 알테르나타(A. alternata)를 활용하여 플라스틱을 분해하여 보기로 하였다.

2. 탐구의 주요내용

(1) A. alternata가 여러 조건에서 PVC를 분해하는 정도 탐구

(2) A. alternata가 해수에서의 생존여부

(3) A. alternata가 수중식물에 주는 영향

(4) A. alternata가 육상식물에 미치는 영향과 매립과 비교하였을 때의 효율성 탐구

3. 탐구의 독창성

대부분의 사람들은 플라스틱에 번식하는 곰팡이를 보면 인간에게 해를 끼치는 것이라고만 생각하

고 이를 제거 해버린다. 하지만 이 곰팡이들이 플라스틱에 번식한다는 특성을 다른 시각으로 바라보

고 이를 인위적으로 배양하여 플라스틱 쓰레기문제를 해결하려는 방안을 제시하였다.

4. 탐구 결과

이 탐구 실험은 플라스틱을 분해하는 곰팡이 중에서 A. alternata라는 특정한 곰팡이를 사용하였다.

곰팡이를 활용한 쓰레기 처리 방법이 기존의 방법보다 효율적임을 증명하여 플라스틱 쓰레기의 소각,

매립과 해양 플라스틱 쓰레기 문제를 좀 더 친환경적으로 해결 할 수 있다.

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167

HS14포스터발표

탄산염광물 형성 미생물을 이용한 CO2고정

광주과학고등학교

학생: 박수진, 기량, 김영훈

지도교사: 김영준

There are lots of red algal nodule littoral deposits in the west coast of the U-do which is located in

the northeast province of Jeju island. It was analyzed by a research center and we found that the red

algal nodule is a ‘Mg-rich Calcite’ which is formed with the ratio of 9:1=Ca:Mg not a Calcite(CaCO3)

which is composed of 100% Ca. We progressed our research by making 3 hypothesis to clarify about

the exact mechanism of red algal nodule. First hypothesis, which says the red algal nodule is formed by

chemically was confirmed wrong. Second hypothesis, which states that red algal nodule is formed by red

algae was also confirmed uncertain. We researched the last hypothesis, which the red algal nodule is

formed by microorganisms. Actually, the cell of microorganism was charged with minus, so the ions of

metal was oversaturated and formed the Mg rich Calcite. The experiment we did at the end was to find

how much the microorganism could fix the CO2 as a Calcite.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

168

HS15포스터발표

클로렐라를 통한 중금속 흡착 연구

광주과학고등학교

학생: 김남희, 박재현, 오윤수, 임정형

지도교사: 김영준

최근 들어 클로렐라 의약품을 섭취하는 사람들이 늘어나고 있다. 이는 클로렐라가 가진 효능 때문인데,

우리가 주목한 것은 중금속 배출 효과이다. 이 효과를 입증하기 위해 이 실험을 계획하였다. 실험에서 사용

한 클로렐라는 ‘클로렐라 불가리스’이며 중금속 흡착 여부를 확인하기 위해 온도와 중금속의 종류를 변인으

로 잡았다. 사용한 중금속은 Pb, Cd, Cr, Cu이고 온도는 10°C, 25°C, 40°C로 설정하였다. 중금속 흡착률을

계산하기 위해 ICP를 이용하여 클로렐라가 흡착하고 남은 중금속의 양을 알아보았다. 그러나 실험과정에서

발생한 실수로 인해 중금속 수용액의 농도가 정확하지 않았다. ICP 측정 결과 중금속 수용액의 농도변화는

큰 폭으로 변하지 않았다. 광학 현미경으로 관찰한 결과는 정량적인 값이 아니기 때문에 섣부른 결론을 내

리기에는 신뢰성이 현저히 떨어졌다. 그 결과 클로렐라가 정말로 중금속을 흡착하는지 밝혀내지 못해 클로

렐라를 상용화시켜 폐수 처리하자는 결론까지는 가지 못했다.

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169

HS16포스터발표

겨울철 금강호에서 항생제 내성균의 분포에 대한 연구

군산제일고등학교

학생: 분명흔, 신재웅, 이우춘

지도교사: 김종률

전라북도 군산에 위치한 금강하구 수역의 3개 정점을 대상으로 2012년 2월에 호기성 종속영양세균과 항

생제 내성세균의 분포를 조사하였고, 항생제내성균을 분리 동정하였다.

조사 기간 중 금강하구 수역의 호기성 종속영양세균은 1.6 ± 0.24 × 103 ~ 2.6 ± 0.81 × 104 cfu ml－1의 범

주에서 변화하였다. 그리고 항생제 내성세균의 분포는 ampicillin(AM) 내성세균의 경우, 0.95 ± 0.1 × 102 ~ 3.13

± 0.1 × 103 cfu ml－1, chloramphenicol(CM)의 내성세균은 0 ~ 1.10 ± 0.1 × 103 cfu ml－1, gentamicin(GM)의

내성세균은 0 ~ 5.42 ± 0.3 × 102 cfu ml－1, kanamycin(KM)의 내성세균은 0 ~ 3.99 ± 0.4 × 102 cfu ml－1,

그리고 streptomycin(SM) 내성세균은 0 ~ 0.96 ± 0.2×102 cfu ml－1의 범주에서 변화하였다.

16S rDNA 염기분석 방법으로 총 7 균주의 항생제 내성세균을 분리 동정한 결과 Bacteroidetes group에

속하는 5균주와 Proteobacteria group에 속하는 2균주가 동정되었다. 그리고 분리 동정된 균들은 Kirby-

Bauer의 디스크 확산법을 이용하여 항생제 감수성을 통한 항생제 다제내성균(MDR)을 확인하였다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

170

HS17포스터발표

청미래 덩굴(Smilax china L.) 추출물이 빵의 부패균 성장에 미치는 영향

동우여자고등학교

학생: 박지은, 심지현, 이미선, 최여진

지도교사: 유희영

식품보존을 위해 첨가하는 식품 보존제는 가공 식품 제조 과정에서 중요한 역할을 하고 있다. 그러나 식

품 보존제의 사용으로 인한 부작용이 보고되면서 가공 식품의 안전성과 유해성이 회자되고 있다. 이에 최근

에는 천연 식품 보존제에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 천연 식품 보존제에는 녹차, 쑥, 자몽추출

물, 오미자, 마늘, 청미래 덩굴 등이 있다(최한영, 2004). 청미래 덩굴은 백합목 백합과의 낙엽덩굴 식물로

예로부터 잎은 떡을 쌓아 떡을 보관하는데 이용하였고, 뿌리는 항암 효과가 있다고 알려져 달여 마시곤 하

였다. 이에 지금까지 청미래 덩굴의 성분과 발전가능성에 대해서 연구가 이루어졌음에도 식품분야에서의

활용 방안에 대한 연구는 많이 이루어지지 않았다. 따라서 본 탐구에서는 청미래 덩굴 추출물이 빵의 부패

균 성장에 미치는 영향을 확인해 봄으로서 천연 식품 보존제로서의 가능성을 확인해보고자 하였다. 본 탐구

의 결과는 다음과 같다. 첫째, 빵의 부패균 성장 억제 효과는 청미래 덩굴의 뿌리 추출액, 잎 추출액, 녹차

추출액 순으로 높게 나타났다. 둘째, 시중에서 빵류 보존에 사용되고 있는 방부제 함량인 0.1% 수준에서 청

미래 덩굴의 뿌리 추출액과 방부제의 항균 효과는 상이하게 나타났다. 셋째, 청미래 덩굴 뿌리 추출액은 빵

에 첨가하는 함유량이 증가될수록 부패균 성장 억제에 탁월한 효과를 보였다.

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171

HS18포스터발표

Herpesvirus에 대한 올리브 잎의 항바이러스효과

서울문영여자고등학교

학생: 이채은, 최소영, 최영민

지도교사: 김기만

본 실험은 피부나 점막에 수포성 병소를 형성하는 DNA Virus인 Herpesvirus(HSV) Type 1에 대한 올리

브 잎의 저항력을 알아보는 실험이다.

올리브 잎을 각각 water, chloroform, ethanol, butanol, ethyl acetate에 녹여 plaque assay를 진행한다. 6

well에 Vero cell과 올리브 잎 추출물을 함께 seeding하는데 이때 추출물의 농도는 다르게 한다. 하루 정도

후, 일정한 농도의 virus를 각 well에 넣어 infection시킨다. 1시간 정도 incubating하며 20분 간격으로

inverting해준다. 시간이 지나면 미리 준비해 둔 agarose overlay를 각 well에 넣어 고정시킨다. plaque이 형

성되면 그 수를 관찰, 각각 추출물끼리 비교한다.

위의 과정을 통해 올리브 잎이 HSV에 대한 저항력을 보이는지, 보인다면 어떤 추출물에서 가장 잘 나타

나는 지를 관찰할 수 있다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

172

HS19포스터발표

남극 King George Island에서 발견된 해양 Pseudomonas sp.와

Russia Cara해의 Bacillus sp.가 생산하는

Extracellular Protease의 특성 비교

세종과학고등학교

학생: 김수현, 김명훈, 서승원, 박수현

지도교사: 최승규

최근 극지에서 발견된 세균들의 독특한 특징들이 관심을 받고 있다. 본 실험에 사용된 Bacillus sp.와

Pseudomonas sp.는 각각 남극의 토양과 북극의 바다에서 발견된 것이다. 저온에서 활성을 나타내는

protease는 저온에서 사용하는 효소세제 개발 등 산업적 가치가 높다. 특히 겨울철에 사용가능한 저온 효소

세제에 사용되는 protease는 낮은 온도, 약염기의 환경에서 높은 효소 활성을 나타내야 한다. 본 실험은 남

극 King George Island에서 발견된 미생물로서 extracellular protease를 산물로 생산하는 것으로 확인된 해

양미생물인 Pseudomonas sp.(PAMC 25154)와 북극 Russia Cara해에서 발견된 Bacillus sp.(PAMC 23158)

를 한국해양연구소 부설 극지연구소에서 분양 받아 extracellular protease의 활성을 측정하였다. 실험기간은

겨울철인 2012.1~2012.2이며, 세종과학고등학교에서 1학년 학생들 4명이 외부기관의 도움없이 수행하였다.

극지 미생물 2종이 생산하는 protease의 활성을 pH4~10까지 pH를 1씩 올리면서 온도 10°C의 환경에서

측정하였고, 온도는 5°C에서 35°C까지 5°C씩 올리며 pH 7의 환경에서 측정하였다. Casein을 기질로 하여

효소의 분해 정도를 Lowry 법으로 측정하였으며, Microplate reader기를 사용하여 흡광도를 측정하였다. 효

소활성 측정 실험 결과 Bacillus sp.가 생산하는 exo-protease의 경우에는 pH7~8, 온도는 10°C에서 가장 큰

활성을 보였고, Pseudomonas sp.의 exo-protease는 pH8, 온도 35°C에서 가장 높은 활성을 보였다.

Bacillus sp.가 생산하는 exo-protease는 낮은 온도와 약염기라는 두 가지 조건을 만족시키고 있으며 저온에

서 사용가능한 효소 세제 개발에 사용가능할 것으로 판단할 수 있다.

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173

HS20포스터발표

P. acnes균에 대한 난황항체를 함유하는 여드름 연고의 개발가능성

세종과학고등학교

학생: 박정우, 이정민

지도교사: 강필원

목적 : 본 연구는 연고에 난황항체를 함유시켜 치료의 효과를 부가시키기 위한 첫 걸음으로, 기존의 여드

름 치료용 연고에 여드름 주요 원인균인 Propionibacterium acnes(이하 P.acnes로 약함)에 대한 난황항체를

함유시켰을 때 균의 증식 억제 및 사멸에 어느 정도 상승작용을 일으키는가를 알아보고 이와 같은 연고의

개발 가능성에 대하여 탐색해보고자 수행되었다.

방법 : 개발 가능성만을 탐색하는 것이므로 조제한 물질을 P.acnes균에 처리하였을 때의 균 증감 여부에

만 초점을 맞추어 진행되었다. 본 연구에서는 배양된 P.acnes균에 기존의 여드름 치료제로 사용되고 있는

대표적인 물질인 과산화벤조일과 난황항체를 혼합한 용액을 처리하여 흡광도를 측정함으로써 균의 사멸과

증식 억제 정도를 파악하였고, 기존의 여드름 치료제로 사용되고 있는 항생제인 인산클린다마이신과 난황

항체를 혼합한 연고를 코팅한 96well plate에 P.acnes균을 3일 간 배양하며 흡광도를 측정하면서 시간에 따

른 균의 사멸효과를 알아보고, 난황항체 농도를 2배씩 희석하여 함유할 난황항체의 최소성장억제농도

(minimal inhibitory concentration, MIC)를 측정하였다.

결과 : 과산화벤조일과 인산클린다마이신, 두 가지 기존 여드름 치료제제에 난황항체를 함유시켜 흡광도

를 측정한 결과에서 공통적으로 난황항체를 부가한 경우에 P.acnes균에 대한 사멸효과와 균 증식억제 효과

가 그렇지 않은 경우보다 더 우수함이 증명되었다. 최소성장억제농도는 0.2mg/ml 이하일 것으로 추정한다.

결론 : 기존의 여드름치료제에 난황항체를 부가시킴으로써 기존 치료제의 단점을 보완하고 일정 기간 추

가로 접촉하는 병원체에 대한 예방의 효과를 거둘 수 있는 새로운 여드름 치료제의 개발 가능성을 발견하

였다. 또한 상처치료용 연고, 단순포진 연고 등의 다양한 연고에도 난황항체를 함유시킴으로써 특정 병원체

에 대한 특이성이 부가된 연고를 개발할 수 있는 가능성을 보여주고 있다고 생각된다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

174

HS21포스터발표

Lactobacillus plantarum을 이용한 유해 미생물 억제효과

세종과학고등학교

학생: 이윤지

지도교사: 유해미

이 연구는 발효 식품인 김치, 녹차, 사과에서 분리한 유산균 Lactobacillus Plantarum이 인간의 몸에서

염증을 일으키거나 해를 입히는 유해균인 F.nucleatum(구강균), S.mutans(충치균), C.dipheriae(액취균),

P.acnes(여드름균), M.furfur(비듬균)에 대해 항균 효과가 있는지 확인하고, 항균 효과를 유발하는 물질을

찾고자 하였다. 유산균을 배양하여 용해물과 배양액으로 총 6종의 시료를 얻은 후 pH test, MIC test와

HPLC 분석을 진행하였다.

작용조건에 대한 pH test는 6가지 시료 모두 결과가 유사한 결과로 나타났으며, MIC test 결과 녹차와 김

치추출 유산균의 배양액이 충치균, 액취균, 여드름균, 비듬균의 생장을 억제하는 것으로 나타났다. HPLC

분석을 통해 같은 종의 균이지만 용해물과 배양액의 성분이 다른 것을 확인할 수 있었으며, 특히 녹차와 김

치추출 유산균에서 유사한 성분이 있는 것으로 생각된다.

연구결과로부터 자연적인 유산균 배양액 성분을 유해균 치료제로 활용하면 화약 약품인 기존의 치료제

보다 자연친화적 항균성 제품을 개발, 생산할 수 있을 것으로 기대된다.

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HS22포스터발표

미생물의 의사소통 조절을 통한 질병예방

양일고등학교

학생: 배동주, 이수민, 전승호, 유원종

지도교사: 홍보라

본래의 실험계획서의 내용에서는 비브리오 콜레라균에서 언어로 내뿜는 AHL의 화학적 구조와 작용기를

알아보고 세 가지 작용기를 치환, 제거하여 유해미생물들의 의사소통을 교란시키는 실험계획을 수립하였다.

실험은 동일한 화학물질을 넣었을 때 어떤 환경에서 가장 극적인 결과를 얻는지, 또 이 결과를 의학적인 분

야와 접목시킴으로써 질병예방, 더 나아가 신약개발에 접목시킬 수 있지 않을까하는 발전 가능성을 알아보

고자 하였다. 계획에 따라 탐구를 수행하려고 하는 과정에서 실험방법 등에 대하여 불명확한 내용과 제시되

지 않은 내용, 수정해야할 사항들을 발견하게 되었고 더 나은 탐구를 하기 위하여 실험의 수정이 필요했다.

수정된 탐구 방법은 실험결과를 더 명확하게 알아볼 수 있도록 계획하였다. 각각 다른 화학물질을 넣어준

여러 개의 실험군과 아무런 화학물질을 넣지 않은 대조군을 비교하여 일정기간 동안 부패된 정도에 따라

결과를 확인한다.

수정한 실험은 서울대 농생명과학부 응용미생물학과의 황인규 교수님의 조언을 참고하고 서울대학교 실

험실을 이용하여 좀 더 체계적으로 진행될 예정이다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

176

HS23포스터발표

미생물연료 전지의 효율성 탐구

양일고등학교

학생: 박혜림, 임민지

지도교사: 홍보라

산업혁명 이후 석유와 석탄 등의 화석연료의 사용이 급격하게 늘면서 화석연료가 고갈 될 수 있다는 연

구결과가 나왔습니다. 이에 따라 세계 각 국에서는 화석연료를 대체하기 위한 새로운 에너지원의 개발에 주

력하고 있습니다. 현재 연구 중인 에너지원에 대한 조사를 하였습니다. 그 중 미생물을 이용하여 에너지를

생산하는 미생물 연료 전지(Microbial Fuel Cell, 이하 MFC)에 대해 관심을 갖게 되었습니다.

저희 팀은 MFC의 전력생산량에 영향을 주는 요인에 대한 연구를 하였습니다. 먼저 MFC를 제작하여보

고 실제로 전력이 생산되는지 확인하였습니다. 또한 온도 변화에 따른 MFC의 전력생산량을 비교하여 보았

습니다.

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177

HS24포스터발표

효소 활성이 높은 미생물 탐색을 통한

바이오에탄올 생산 효율성 증가에 대한 탐구

한국외국어대학교 부속 용인외국어고등학교

학생: 임지현, 오지환, 안효철, 한해인

지도교사: 최지영

이 탐구의 목적은 바이오에탄올의 생성에 적합한 효소와 미생물을 탐색하여 바이오에탄올 생성의 효율성

을 증가시킬 방법에 대해 알아보는 것이다.

실험 샘플로는 버섯과 누룩, 그리고 다양한 나무 뿌리 주변의 토양 속 미생물을 배양하였다.

실험은 크게 3가지로 나누어 진행하였다. 우선, 수집한 실험군 중에서 아밀라아제 활성이 높은 샘플을 찾

기 위해 Iodine 테스트를 통해 실험군들의 starch 분해 정도를 측정하였다. 다음으로, 알코올 발효를 잘 하

는 효모를 찾기 위해 발효관 테스트를 통해 알코올 발효 정도를 측정하였다. 마지막으로 각각의 실험에서

좋은 결과를 얻은 균주들을 조합하여, co-culture를 통해 우수조합을 발효관 테스트와 pH 측정을 통해 골라

내었다. 그 결과 소나무-4균주와 Dry Yeast를 조합한 것이 가장 좋은 효율을 보였으며, 소나무-4 균주를

16s rRNA 염기서열 분석을 통해 동정한 결과, Bacillus thuringiensis strain IAM 12077 16S ribosomal

RNA과 99% 유사한 것으로 나타났다.

최종적으로, 이렇게 선별된 두 균주를 원형질 융합을 통해 하나의 균주로 아밀라제 형성과 에탄올 발효를

모두 할 수 있는 고효율 균주를 개발하고자 하였다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

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HS25포스터발표

에어캡쳐와 메탄생성균을 이용한 공기 중 CO2고정 및

대체에너지 활용과 효율성 증대실험

전북과학고등학교

학생: 박건희, 한상명, 구준영, 조유민

지도교사: 윤대현

화석 연료의 과다 사용으로 현대 문명 세계에서 이산화탄소의 증가 효과는 온실효과라는 부작용의 결과

를 가져오게 되었다. 자연계에서 탄소 순환을 인위적으로 파괴하게 됨으로써 역효과를 우리 인류는 조금씩

느끼고 있게 된 것이다.

본 연구에서는 이러한 탄소 순환에 대해 좀 더 효율적으로 접근하고자 하였다. 연구의 주된 목표는 수산

화나트륨(NaOH)을 이용하여 대기 중의 이산화탄소를 포집할 수 있는 에어캡쳐를 제작한 후, 메탄생성균을

통하여 포집된 이산화탄소를 메탄으로 전환시켜 에너지 자원으로 사용하고자 하는 점에 있다. 이산화탄소

에 의한 온실 효과와 이로 인한 지구온난화가 극도로 심각한 오늘날, 이산화탄소로 만들어진 메탄을 다시

연소시키는 새로운 탄소순환은 이산화탄소 방출과 자연 정화가 균형을 맞추는 데에 도움을 줄 것이다. 본

연구에서는 이러한 연구가 미래 대체 에너지를 개발하는 데에 도움이 될 것으로 생각한다.

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HS26포스터발표

식중독 균의 편백나무 정유와 그 특정 성분에 관한 반응 고찰

전북과학고등학교

학생: 오기성, 이연희, 박슬기

지도교사: 윤대현

최근 여러 분야에서 과학적 기술이 발달함에 따라 인간의 삶은 더 풍요로워 졌지만, 여전히 식중독 문제

만은 다른 분야에 비해 뚜렷한 예방책이 없다. 최근까지도 군부대나 초, 중, 고등학교 및 직장 등에서 단체

식중독 사건으로 구토, 설사, 고열 등의 극심한 고통에 시달리며, 식중독으로 인해 어린아이들과 노인들은

사망에 이르기까지 하는 기사를 심심치 않게 접할 수 있다.

식중독의 해결에 대한 근본적인 접근 방법 중 하나는 원인균을 제거하는 것인데, 여러 연구를 통하여 편

백 나무가 항균 효과가 있음이 보고되고 있다. 본 연구에서는 이러한 편백나무의 정유를 추출하여 항균성을

검증해 보고, 이러한 항균성이 식중독 예방효과에 얼마나 효과적인지를 실험적으로 밝혀내고자 하였다. 연

구의 신뢰성을 높이기 위하여 Column Chromatography와 GC/MS를 통하여 편백나무 정유의 성분 물질을

분석하고, 어떤 성분 물질이 식중독균에 대한 항균성을 가지는지, 또 이를 어떻게 하면 더 효율적으로 이용

할지에 대한 가능성과 실용성을 탐색하였다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

180

HS27포스터발표

젖산균을 이용한 식물면역 활성효과에 관한 연구

제주과학고등학교

학생: 고윤영, 김유진, 홍권민

지도교사: 김추식

최근 들어 작물의 생산 능력을 기르기 위하여 여러 연구가 진행되고 있다. 이러한 현상황에 맞추어 본 연

구는 젖산균이 식물에 미치는 영향 중 면역계에 미치는 영향을 파악하여 식물의 면역 또는 방어 능력을 향

상시키는 방법을 개발하는 데에 그 목적이 있다.

본격적인 실험에 앞서 젖산균과 회색곰팡이균을 배양하고 젖산균의 식물 유해성을 파악하기 위하여 발아

율을 측정하였다. 이 연구에서는 자라는 시간이 짧고 같은 토양에서 자란 건강한 상추를 사용하였다. 위 실

험 결과를 바탕으로 하여 젖산균의 식물면역 활성을 살리실산과 염화철 반응의 흡광도 측정 결과를 통해

대조군과 비교하며 파악하였다. 그 원인을 젖산균과 젖산균의 대사산물로 나누어 두 가지 실험을 추가적으

로 진행하였다. 상추세포, 회색곰팡이균, 젖산균 또는 젖산균의 대사산물 그리고 염화철을 적절한 양과 반

응시간을 두어 흡광도를 측정하고 대조군과 비교하여 분석하였다. 그 결과 발아율은 상추의 발아에 좋지 않

은 영향을 미쳤다. 면역반응에는 긍정적인 영향을 미쳤다.

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HS28포스터발표

토양 박테리아의 분류와 동정 및 이를 이용한

지렁이의 생산량 증대 방안의 고찰

하나고등학교

학생: 장화영

지도교사: 김연정

지렁이는 토양 생태계의 중요한 구성원이며, 유기농 농업의 핵심 생물이다. 이들의 쓰임새가 확대되고 있

는 상황에서 이들의 생산량을 늘리기 위한 많은 노력들이 시도 되고 있다. 본 실험은, 기존의 방법과는 다

른 방식으로 지렁이의 생산량 증대를 위해 노력했는데, 지렁이와 공생관계를 맺고 있는 토양 박테리아를 이

용하여 생산량 증대를 꾀하였고, 특정 토양 박테리아의 공급으로 지렁이의 생산량 증대를 확인 할 수 있었

으며 아울러 이러한 토양 박테리아의 공급이 생물생태계에도 안정적임을 식물의 재배를 통해 확인할 수 있

었다.

제1회 미생물 탐구 페스티벌

182

HS29포스터발표

복분자 추출물의 항노로바이러스 활성을 이용한

APG 기반의 천연 식기 세제 개발

하나고등학교

학생: 이주영, 빙소현, 오영준, 이동민

지도교사: 김연정

노로바이러스 (NV)는 우리나라에서 발생하는 식중독의 발생건수, 환자수 모두 1위를 차지하는 주요 병원

체이다. 본 연구에서는 천연 식품 소재의 NV에 대한 저해 효과를 규명했을 뿐 아니라 이를 실생활에 적용

시킬 수 있는 가능성을 확인하였다. 복분자, 오렌지 그리고 포도의 항바이러스 효과를 확인하기 위해

plaque assay를 실시한 결과 복분자 추출물이 노로바이러스 증식 저해 효과가 가장 컸다. 복분자 추출물 첨

가 시기에 따른 분석을 하였을 때 simultaneous treatment에서 항노로바이러스 활성이 매우 크게 보였다. 또

한 천연 계면활성제인 alkyl polyglucoside (APG) 존재 시, 복분자 추출물을 첨가하였을 때에도 복분자 추

출물의 항노로바이러스 활성이 뛰어났다. 따라서 복분자 추출물을 APG 기반의 천연 식기 세제 첨가물로

활용한다면 단체급식소에서 발생하는 노로바이러스 식중독을 예방하는데 크게 기여할 것 이다.

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HS30포스터발표

화분 속 미생물과 식물성장과의 상호작용 연구

효원고등학교

학생: 윤하정, 이가희, 주다현, 한지수

지도교사: 박찬기

본 실험은 학교 내 운동장 주변 화단이나 복도에서 흔히 볼 수 있는 화초들을 보면서, 토양의 종류에 따

라 식물들의 성장 속도는 과연 어떤 차이가 있을까라는 호기심에서 출발하였다. 식물이 잘 자라는 흙 속에

는 상대적으로 식물성장과 관련된 미생물이 많이 서식할 것이라는 가설 하에, 본교 화단 흙, 수원 광교산

흙, 수원시평생교육관 근처 밭 흙, 시중 판매용 흙 등 4종류의 흙과 금사철, 고무나무, 줄리아페페 등 3종류

(12그루)의 식물을 토대로 실험을 전개하였다. 조작변인은 4종류의 흙으로 하였고, 변인통제에 있어서는 온

도는 20°C로 설정하고, 물은 4일 간격으로 175ml를 공급하였다. 대조군은 판매용 흙으로 설정하였다. 4주

동안 식물을 키우면서 1주 간격으로 각 식물의 무게, pH, 뿌리 길이, 줄기의 길이, 잎의 개수 측정 등을 통

해 각각의 성장속도를 비교하였다. 3주 후에는 한천 배지를 만들어 각 식물별 흙과 DPBS를 혼합하여

voltax를 한 뒤, voltax한 tube에서 상층액을 microtube에 옮기고, microtube에 옮긴 용액을 다른 microtube

에 DPBS와 10－1, 10－2으로 희석한 용액과 함께 한천 배지에 spreading하였다. 2일 후에 배지에 배양된

colony의 개수를 파악해서 미생물 양을 간접적으로 측정하였다. 탐구결과 고무나무는 광교산 흙에서, 줄리

아페페는 화단 흙에서, 금사철은 화단 흙에서 성장 폭이 컸다는 것을 볼 수 있었다. 식물이 제일 잘 자란

흙인 화단 흙은 콜로니 수는 적었지만 상대적으로 노란 색 콜로니가 없었다. 반면에 다른 흙에서는 노란색

콜로니를 볼 수 있었다. 즉 노란 색 콜로니가 식물 성장에 영향을 끼쳤음을 볼 수 있었다. 또한 화단 흙의

pH가 3개의 식물에서 7~8사이였는데 이는 식물이 잘 자랄 수 있는 pH였다. 밭 흙의 pH는 7보다 약간 낮

았지만 콜로니 수가 매우 많았다. 즉 밭 흙의 미생물이 식물을 잘 자라게 하는데 영향을 주었다는 것을 알

수가 있었다. 광교산 흙은 pH는 4~5사이인 산성으로써 고무나무를 제외한 식물 성장이 저조함을 볼 수 있

었다. 즉, pH 또한 식물이 잘 자라는데 영향을 주었음을 볼 수 있었다. 판매용 흙은 pH가 7이었고 콜로니

수도 매우 많았지만 상대적으로 식물들이 잘 자라지 못하였다. 이를 통해 각 토양 속에는 식물 성장을 촉진

하는 미생물과 억제하는 미생물이 혼재해 있고, pH 또한 다양했는데, 식물 성장을 촉진하는 미생물이 많이

있고, pH 7~8 정도인 토양에서 식물 성장이 원활했음을 볼 수 있었다, 반면에 판매용 흙은 미생물도 많이

있고, pH 또한 7이었지만 식물성장이 더디었던 것으로 보아 판매용 흙 속의 대부분의 미생물(노란색 콜로

니)이 식물 성장을 방해하는 미생물이라는 결론을 내렸다. 계절적 요인(동절기)과 실험 인프라의 미흡으로

인해 정확한 대조군을 세우는데 제한이 있었던 점과 토양 속에 있었던 노란색 콜로니에 대한 유전자 염기

서열 분석을 통한 정확한 세균의 종을 알 수가 없어서 추정론적 결론을 내릴 수밖에 없다는 점은 아쉬움으

로 남았다. 마지막으로 이 실험결과를 토대로 식물의 성장과 미생물이 서로 연관이 있다는 것을 급우들에게

알리고, 미생물 관련 동아리를 신설하여 교내 미생물 탐구활동을 활력화할 것이다.