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조영철 연구실
충북대학교 환경공학과
조영철 교수
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조영철 연구실

충북대학교 환경공학과 조영철 교수

조영철 연구실은 환경미생물학과 환경독성학을 기반으로 담수 수계의 유해 남조류 발생 메커니즘, microcystins 등 남조류 독소의 분석 및 위해성 평가, 그리고 분자생물학적 수환경 모니터링 기술을 연구하며, 녹조 저감과 수질 안전성 확보를 위한 과학적 관리 전략과 제도 개선 방안을 제시하는 환경공학 융합 연구를 수행하고 있다.

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유해 남조류와 녹조 발생 메커니즘 연구
주요 논문
2
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1
article
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bronze
·
인용수 0
·
2026
Growth rates and microcystin production of Microcystis strains in response to allochthonous and autochthonous nutrient sources
Yong-Jun Kim, Kyoung-Hee Oh, Young-Cheol Cho
Environmental Analysis Health and Toxicology
This study investigated the growth dynamics and microcystin (MC) production of Microcystis in response to various autochthonous and allochthonous nutrient sources, specifically cyanobacterial scum, floating periphyton mats, sediment, and agricultural soil. Chemical analysis revealed that cyanobacterial scum is a major nitrogen reservoir (25.72 mg/g of dry weight(g dw)), while periphyton mats serve as significant phosphorus buffers through luxury uptake (1.92 mg/g dw). Laboratory cultures of <i>Microcystis</i> strains NIER10004 and CBE51 demonstrated that sediment extracts promoted the highest growth rates (0.0160 and 0.0166 OD750/d, respectively) and the greatest biomass-to-total phosphorus ratios. Phosphorus uptake followed a biphasic pattern: a rapid depletion of orthophosphate in the first 10 days, followed by a transition to organic phosphorus utilization, likely facilitated by alkaline phosphatase activity. MC concentrations peaked at the onset of the stationary phase, though total MC content showed a low correlation with the specific nutrient source, suggesting that nutrient supply primarily drives biomass expansion rather than MC biosynthesis rates. Given the feasibility of mechanical removal, artificial harvesting of periphyton mats during spring—when increased microbial activity in sediments causes the mats to detach and float—is proposed as a more viable and cost-effective management strategy than expensive sediment dredging for mitigating harmful algal blooms in eutrophic reservoirs.
https://doi.org/10.5620/eaht.2026004
Periphyton
Eutrophication
Nutrient
Phosphorus
Microcystin
Biomass (ecology)
Microcystis
Algal bloom
2
article
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bronze
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인용수 0
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2026
Field-Based Mesocosm Evidence for the Role of Natural Nutrient Sources in Cyanobacterial Blooms
Yong-Jun Kim, Jae-Hun Lee, Young-Cheol Cho
Environmental Analysis Health and Toxicology
Harmful algal blooms (HABs) dominated by toxigenic cyanobacteria represent a growing threat to freshwater ecosystems and drinking water security. While phosphorus is widely recognized as a key driver of cyanobacterial proliferation, the ecological roles of naturally derived nutrient sources remain poorly understood. In this study, field-based mesocosm experiments were conducted to compare the effects of various nutrient sources originating from both autochthonous and allochthonous origins—sediments, cyanobacterial scums, benthic periphyton mats, and agricultural soils—on cyanobacterial and <i>Microcystis</i> growth, as well as microcystin (MC) production. All nutrient treatments were adjusted to a uniform total phosphorus concentration (0.4 mg/L), and nitrogen limitation was excluded. Cyanobacterial biomass, assessed via chlorophyll-a and phycocyanin fluorescence, was consistently higher in all nutrient-amended mesocosms than in the inorganic phosphorus control. Notably, periphyton mat extracts promoted sustained biomass accumulation during the latter incubation stages. MC concentrations were elevated in all nutrient-amended treatments relative to the control, although no significant differences were observed among the various nutrient sources. Quantitative PCR analysis revealed that while total <i>Microcystis</i> abundance did not differ significantly across treatments, the abundance and relative proportion of toxigenic <i>Microcystis</i> (<i>mcyA</i> gene) were significantly higher in periphyton mat–amended mesocosms. In contrast, MC production normalized to toxigenic cell abundance showed no significant variation among treatments, indicating that strain-specific traits exert a stronger influence on toxin production than the nutrient source type. These findings demonstrate that organically derived nutrient sources, particularly periphyton mats, play a critical role in sustaining HABs and selectively promoting toxigenic strains. Consequently, effective HAB mitigation strategies should extend beyond simple total phosphorus reduction to include the management of internal nutrient sources and phosphorus speciation within aquatic systems.
https://doi.org/10.5620/eaht.2026005
Periphyton
Mesocosm
Nutrient
Phosphorus
Eutrophication
Cyanobacteria
Biomass (ecology)
Ecosystem
Algal bloom
정부 과제
11
과제 전체보기
1
2024년 12월-2028년 12월
|150,000,000
기후변화 대응 녹조 저감 및 AI기반 모니터링 연구(1/4)-조류제거물질 관리제도 개선방안 연구
○ (배경) 환경부는 관련 업무 관리를 위해 조류제거시설 설치·운영 및 살포용 조류제거물질 사용지침(환경부 예규 제697호)운영 중○ (필요성) 그러나 현 지침은 제한된 위해성 정보만 요구하여 만성독성 및 기타 환경위해성에 대한 전반적 평가 부재하고 사용지침 관련 불만족 민원 발생○ (목적) 관리제도를 개선하고 조류제거물질 사용에 따른 안전성 우려 불식과 ...
조류제거물질
살조제
사용지침
2
2024년 8월-2029년 8월
|5,000,000,000
충북대학교 G-램프(LAMP) 사업단
○ 연구소의 개편을 통한 관리·운영 효율성 증대 - 충북대학교 기초과학 분야 7개 연구소의 구조조정(융합·개편)을 통한 효율적 운영 비전 확립○ 합리적 기준에 근거한 연구소 현황의 조사 및 평가·지원시스템 구축 ­- 개별 연구소 현황에 대한 정밀 조사 및 미래지향적 차등 지원시스템 구축을 통해 지속가능성, 투명성 높은 연구소 관리시스템 확립, 혁신 ...
천연수소
이차전지
유무기에너지소자
생체고분자에너지
인력양성
3
2024년 8월-2029년 8월
|5,000,000,000
충북대학교 G-램프(LAMP) 사업단
○ 연구소의 개편을 통한 관리·운영 효율성 증대 - 충북대학교 기초과학 분야 7개 연구소의 구조조정(융합·개편)을 통한 효율적 운영 비전 확립○ 합리적 기준에 근거한 연구소 현황의 조사 및 평가·지원시스템 구축 ­- 개별 연구소 현황에 대한 정밀 조사 및 미래지향적 차등 지원시스템 구축을 통해 지속가능성, 투명성 높은 연구소 관리시스템 확립, 혁신 ...
천연수소
이차전지
유무기에너지소자
생체고분자에너지
인력양성
최신 특허
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상태출원연도과제명출원번호상세정보
공개2024수표면 설치형 녹조 유래 에어로졸 포집 장치1020240025216
공개2024직립형 녹조 유래 에어로졸 포집 장치1020240025217
소멸2008살모넬라 엔테리카 TA1535/pSK1002 균주의 동결건조방법1020080117241
전체 특허

수표면 설치형 녹조 유래 에어로졸 포집 장치

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240025216

직립형 녹조 유래 에어로졸 포집 장치

상태
공개
출원연도
2024
출원번호
1020240025217

살모넬라 엔테리카 TA1535/pSK1002 균주의 동결건조방법

상태
소멸
출원연도
2008
출원번호
1020080117241