• 자원환경지질
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• 제56권6호
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• pp.847-870
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• 2023

고준위 방사성폐기물을 심지층에 안전하게 처분하기 위해서는 방사성 핵종의 장기적 지구화학 거동에 대한 정확한 예측이 요구된다. 이와 관련하여 본 연구에서는 국내 심부 지하수를 대표하는 다섯가지 지화학 환경 조건에서 지화학 모델링을 수행하여 일부 방사성 핵종의 지화학 거동을 예측하였다. 다섯가지 국내 심부 지하수의 지화학 환경은 다음과 같다: 고 TDS 염지하수(G1), 산성 pH의 CO₂가 풍부한 지하수(G2), 고 pH 알칼리성 지하수(G3), 황산염이 풍부한 지하수(G4), 묽은(담수) 지하수(G5). 3~12의 pH 범위와 ±0.2V의 산화-환원전위(Eh) 조건에서 일부 방사성 핵종(우라늄, 플루토늄, 팔라듐)의 국내 심부 지하수 내에서의 용해도와 화학종(존재형태)을 예측하였다. 모델링 결과, 용존 상태의 우라늄은 주로 U(IV)로서 중성~알칼리성의 넓은 pH 환경에서 높은 용해도를 보였으며, Eh가 -0.2V인 환원 환경에서도 알칼리 pH 조건에서 높은 용해도를 보였다. 이러한 높은 용해도는 주로 Ca-U-CO₃ 착물의 형성에 의한 것으로 예측되는데, 이 착물의 활동도(activity)는 국내 심부 지하수 중 주요 단층대를 따라 산출되는 G2와 화강암반에 위치하는 G3에서 높다. 한편, 플루토늄(Pu)의 용해도는 pH에 따라 달라지며, 특히 중성~알칼리성 조건에서 가장 낮은 용해도가 나타난다. 주요 화학종은 Pu(IV)와 Pu(III)이며, 이들은 주로 흡착을 통해 제거될 것으로 추정된다. 그러나 콜로이드에 의한 이동을 고려하면, 이온강도가 낮은 심부 지하수인 G3와 G5 유형에서 콜로이드 형성 및 이동 촉진에 따라 이동성이 증가할 것으로 예상된다. 팔라듐(Pd)은 환원 환경에서는 황화물 침전 반응으로 인해 낮은 용해도를 나타내며, 산화 환경에서는 주로 금속(수)산화물에의 흡착을 통해 Pd(OH)₃^-, PdCl₃(OH)₂^-, PdCl₄^2- 및 Pd(CO₃)₂^2-와 같은 음이온 착물이 제거될 것으로 판단된다. 본 연구는 한국의 심부 지하수 환경에서 방사성 핵종의 운명과 이동에 대한 이해를 높이고, 고준위 방사성 폐기물의 안전한 처분을 위한 전략 개발에 기여할 것으로 기대된다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제44권3호
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• pp.113-118
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• 2001

Xylose (glucose) isomerase was purified to homogeneity from cell-extracts of Streptomyces chibaensis J-59 via ammonium sulfate precipitation followed by chromatography on DEAE-cellulose, and gel filtration on Sephacryl S-300. The purified enzyme is a homotetramer with a native molecular mass of 180 kDa and a subunit molecular mass of 44 kDa. The amino acid N-terminal sequence of glucose isomerase from S. chibaensis J-59 was determined to be Ser-Tyr-Gln-Pro-Thr-Pro-Glu-Asp-Arg-Phe-Thr-Phe-Gly-Leu. The first 14 amino acids of the N-terminal sequence of the enzyme showed strong analogies with N-terminal sequences of glucose isomerase produced by other Streptomyces spp. The optimum pH and temperature for activity were 7.5 and 85, respectively. The purified enzyme required $Mg^{2+}$, $Co^{2+}$, and $Mn^{2+}$ for the activity, $Mg^{2+}$ being the most effective. The enzyme was not inhibited by $Ca^{2+}$, but was inhibited by $Hg^{2+}$, $Ag^+$, and $Cu^{2+}$. The $K_m$, $V_{max}$, and $k_{cat}$ values of S. chibaensis J-59 isomerase for glucose were 83 mM, 40.9 U/mg, and $1,843min^{-1}$, respectively. In the presence of $Co^{2+}$, cell-free enzymes retained 100% without loss of activities by the heat-treatment at $70^{\circ}C$ for 7 days. The enzyme retained 50% residual activity after heating at $85^{\circ}C$ for 13.5 h, at $90^{\circ}C$ for 126 min. The enzyme is more thermostable than any other glucose isomerases of Streptomyces spp.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제41권1호
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• pp.33-43
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• 2013

식품으로서 안전하게 섭취하여 혈전증을 사전에 예방하거나 개선할 수 있도록 하기 위하여, 전통적 방법으로 제조한 청국장으로부터 미생물을 분리하여 혈전분해 효소활성이 우수한 미생물을 선발 동정한 결과, Bacillus amyloliquefaciens HC188이라 명명하였다. 선발미생물이 생산하는 혈전분해효소를 분리 및 정제한 결과, 50.7배의 정제도와 5.5%의 수율을 나타내었고, 혈전분해 효소단백질의 분자량은 22.3 kDa이었으며, N-terminal 아미노산 서열은 Ala-Gln-Ser-Val-Pro-Tyr-Gly-Val-Ser-Gln-Ile-Lys-Ala-Pro-Ala로 분석되었다. 효소의 최적반응 pH와 온도는 pH 8.0과 $40^{\circ}C$로 나타났으며, pH 6.0-8.0과 $20-40^{\circ}C$ 사이에서 효소가 비교적 안정하였다. 금속이온에 대한 영향은 2 mM과 5 mM 농도의 $CoCl_2$와 $CaCl_2$의 금속이온이 존재할 때 효소활성이 증가하였으며, inhibitor로서 EDTA와 PMSF에 의해 효소활성이 저해되므로 청국장에서 분리한 B. amyloliquefaciens HC188가 생성한 혈전분해 효소는 metallo-serine protease로 사료되었다.

• 환경영향평가
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• 제30권4호
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• pp.215-224
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• 2021

본 연구에서는 제련소 주변 납 오염 현장 토양의 위해성 저감을 위한 안정화 적용 효과를 알아보고자 대표적인 상업용 안정화제를 적용 후 안정화 전후의 토양 중 납의 용출 안정성을 TCLP (Toxic Characteristic Leaching Procedure)와 SPLP (Synthetic Precipitation Leaching Procedure) 용출시험을 통해 평가하였으며, 안정화 후 토양내 납의 존재형태 변화를 연속추출(sequential extraction procedure)분석을 통하여 파악하였다. 중금속 오염 토양 안정화 성능을 보유하고 있으며 대량으로 공급이 용이한 안정화제인 석회석, AC-2 (Amron), Metafix (Peroxychem)을 후보로 선정하였다. XRD 분석 결과 AC-2는 CaCO₃, MgO의 결정성을 가지고 있었으며, Metafix는 Fe₇S₈의 결정성을 보유하는 것으로 확인되었다. 안정화 후 토양의 SPLP 용출 시험에서는 대부분의 모든 안정화제 적용 조건에서 국내 환경부 먹는물 기준을 만족하였으며 TCLP 용출시험결과에서는 77.0%의 높은 안정화 효율을 보여주었다. AC-24%와 Metafix 4% 적용에서 SPLP 용출액 중 납의 농도를 검출 한계치 이하로 저감되었으며 TCLP 기준 안정화 효율이 90% 이상인 것으로 확인되었다. 연속추출 결과 Metafix 적용 토양은 이동성이 높은 1, 2단계의 분획 비율이 감소하고 가장 안정한 5단계의 분획 비율이 증가되는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 종합하였을 때 안정화 효과가 높은 순서는 Metafix>AC-2>석회석인 것으로 판단된다.

• 지질공학
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• 제29권4호
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• pp.383-391
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• 2019

Bio-grouting based on microbial-induced calcite precipitation (MICP) is recently emerging as a novel and environmentally friendly technique for improvement of coarse-grained ground. To date, the mechanical behaviour of bio-grouted coarse-grained soil with different calcite contents and grain sizes still remains poorly understood. The primary objective of this study is to investigate the influence of calcite content on the mechanical properties of bio-grouted coarse-grained soil with different grain sizes. This is achieved through an integrated study of uniaxial loading experiments of bio-grouted coarse-grained soil, 3D digitization of the grains in conjunction with discrete element modelling (DEM). In the DEM model, aggregates were represented by clump logic based on the 3D morphology digitization of the typical coarse-grained aggregates while the CaCO₃ was represented by small-sized bonded particle model. The computed stress-strain relations and failure patterns of the bio-grouted coarse-grained soil were validated against the measured results. Both experimental and numerical investigation suggest that aggregate sizes and calcite content significantly influence the mechanical behaviour of bio-cemented aggregates. The strength of the bio-grouted coarse-grained soil increases linearly with calcite content, but decreases non-linearly with the increasing particle size for all calcite contents. The experimental-based DEM approach developed in this study also offers an optional avenue for the exploring of micro-mechanisms contributing to the mechanical response of bio-grouted coarse-grained soils.

• 청정기술
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• 제16권4호
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• pp.258-264
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• 2010

본 연구에서는 제강전기로 슬래그를 해양복토제로 활용하기 위한 인제거 특성실험을 실시하였다. 제강전기로 슬래그의 $PO_4{^-}-P$ 제거 특성에 관한 시험 결과, 슬래그 내의 CaO는 $Ca^{2+}$와 $OH^-$로 이온화됨에 따라 $PO_4{^-}-P$와 반응하여 HAP를 형성함으로써 용액 중에 존재하는 $PO_4{^-}-P$를 효과적으로 제거하는 것으로 나타났다. 연속반응기를 통한 해수 내 $PO_4{^-}-P$의 지속적인 유업에 대한 제거특성을 확인한 결과, 칼럼 내 $PO_4{^-}-P$ 농도는 반응 3일 이후 급격히 감소하여 10일 이후에는 0.5 ppm 이하로 나타났다. 실제 연안해역의 저질을 이용한 제강전기로 해양복토제 적용실험 결과, 반응 25일 후 $PO_4{^-}-P$ 발생량을 93~98% 저감시키는 것으로 나타났다. 이러한 결과를 바탕으로 제강전기로 슬래그를 해양복토제로 활용할 경우 $PO_4{^-}-P$ 제거 및 억제효과가 있으며, 파쇄선별 등 별도의 추가공정 없이 적은 량으로도 사용 가능할 것으로 판단된다.

• 자원환경지질
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• 제42권3호
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• pp.217-234
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• 2009

본 연구에서는 부산광역시 기장군 일광면 일대 농업지역의 지하수 수질과 농약에 의한 오염 특성을 요인분석을 이용하여 규명하였다. 1, 2, 3차의 수질분석에 의하면, 무기성분($Ca^{2+}$, $Na^+$, $Mg^{2+}$, $K^+$, $Zn^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Fe^{2+}$, $Al^{3+}$, $NO_3\;^-$, $Cl^-$, $SO_4\;^{2-}$, $F^-$, $SiO_2$)의 평균농도는 2차조사에서 대체로 높게 나타났으며, 살충제인 carbofuran과 제초제 alachlor는 2차조사에서 과반수가 넘는 지하수공에서 검출이 되었다. 이는 강수량의 증가로 인해서 지하수내로 오염물질의 용출량이 늘어났기 때문으로 판단된다. 요인분석과 수질조성에 의하면, $SiO_2$, $HCO_3\;^-$, $F^-$을 제외한 무기성분들은 인위적인 오염(화학비료, 퇴비, 유기물의 분해, 축산폐수, 생활하수), 염수, 물-광물 반응의 영향을 받고 있다. 인위적인 오염을 대표하는 $NO_3\;^-$평균농도는 먹는물 기준보다 약 4${\sim}$5배 초과하고 있다. 또한, 염수의 영향은 해안에서부터 멀수록 작아지는 것으로 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권3호
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• pp.226-232
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• 2013

역삼투기반 금속산업폐수 물재이용시스템의 전처리공정을 선정하기 위해 연수화, 응집침전, 활성탄, 이온교환 및 중화 침전공정에 대한 무기물 및 유기물 제거특성을 조사하였다. 유기물제거를 위해 DOC중 친수성 및 소수성 유기물을 분류하였으며, 이를 이용하여 조합공정을 최적화하였다. 다양한 전처리공정 중에서 연수화는 금속산업 방류수에 존재하는 칼슘경도(1,201 mg/L as $CaCO_3$)를 93.4%제거함과 동시에 소수성유기물을 모두 제거하는 것으로 나타났다. 연수화 후에 응집침전공정을 연계할 경우, 방류수에 포함된 유기물 5.1 mg DOC/L을 1.6 mg DOC/L까지 저감할 수 있었다. 또한, 금속공정 원폐수를 대상으로 가성소다를 이용한 중화침전공정을 적용하였을 때, 수중경도를 유발하지 않으면서도 철과 총용존성고형물을 효과적으로 제거할 수 있는 것으로 나타났다.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제9권3호
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• pp.283-288
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• 2004

Superoxide dismutase (SOD) from tomato (Lycopersicon esculentum Mill.) fruit was purified by ammonium sulphate precipitation, Sephadex G-100 and DEAE-cellulose column chromatographies. A 22 fold purification and an overall yield of 44% were achieved. The purified enzyme was a homodimer with Mr 37.1 kDa and subunit Mr 18.2 kDa as judged by SDS-PAGE. SOD showed $K_{m}$ values of 25 ${\times}$ 10$^{-6}$ M and 1.7 ${\times}$ 10$^{-6}$ M for nitroblue tetrazolium (NBT) and riboflavin as substrates, respectively. The enzyme was thermostable upto 5$0^{\circ}C$ and exhibited pH optima of 7.8. The effect of metal ions and some other compounds on enzyme activity was studied. $Co^{2+}$ and $Mg^{2+}$ were found to enhance relative enzyme activities by 27 % and 73 %, respectively, while M $n^{2+}$ inhibited the SOD activity by 64%. However, $Ca^{2+}$ and C $u^{2+}$ had no effect on enzyme activity. Other compounds like $H_2O$$_2$ and Na $N_3$ inhibited enzymatic activities by 60% and 32%, respectively, while sodium dodecyl sulphate (SDS), chloroform plus ethanol and $\beta$-mercaptoethanol had no effect on the activity of SOD. of SOD.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권6호
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• pp.1120-1127
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• 2017

Marasmius scorodonius secretes an extracellular laccase in potato dextrose broth, and this enzyme was purified up to 206-fold using $(NH_4)_2SO_4$ precipitation and a Hi-trap Q Sepharose column. The molecular mass of the purified laccase was estimated to be ~67 kDa by SDS-PAGE. The UV/vis spectrum of the enzyme was nontypical for laccases, and metal content analysis revealed that the enzyme contains 1 mole of Fe and Zn and 2 moles of Cu per mole of protein. The optimal pH for the enzymatic activity was 3.4, 4.0, and 4.6 with 2,2'-azino-bis(3-ethylbenzothazoline-6-sulfonate) (ABTS), guaiacol, and 2,6-dimethoxy phenol as the substrate, respectively. The optimal temperature of the enzyme was $75^{\circ}C$ with ABTS as the substrate. The enzyme was stable in the presence of some metal ions such as $Ca^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Mg^{2+}$, $Mn^{2+}$, $Ba^{2+}$, $Co^{2+}$, and $Zn^{2+}$ at a low concentration (1 mM), whereas $Fe^{2+}$ completely inhibited the enzymatic activity. The enzymatic reaction was strongly inhibited by metal chelators and thiol compounds except for EDTA. This enzyme directly decolorized Congo red, Malachite green, Crystal violet, and Methylene green dyes at various decolorization rates of 63-90%. In the presence of 1-hydroxybenzotriazole as a redox mediator, the decolorization of Reactive orange 16 and Remazol brilliant blue R was also achieved.