• Membrane and Water Treatment
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• 제11권1호
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• pp.59-68
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• 2020

The study objective was to evaluate the enhanced removal of high concentrations of phosphorus from synthetic wastewater (solely phosphorus-containing) and real wastewater (pig manure) by using carbon nanotube (CNT)-coated steel slag. Generally, phosphorus removal by steel slag is attributed to Ca²⁺ eluted from the slag. However, in this study, CNT was used to control the excess release of Ca²⁺ from steel slag and increase the phosphorus removal. The phosphorus removal rate by the uncoated steel slag was lower than that of the CNT-coated steel slag, even though the Ca²⁺ concentrations were higher in the solution containing the uncoated steel slag. Therefore, the phosphorus removal could be attributed to both precipitation with Ca²⁺ eluted from steel slag in aqueous solution and adsorption onto the surface of the CNT-coated steel slag. Furthermore, the protons released from the CNT surface by exchanging with divalent cations acted to reduce the pH increase of the solution, which is attributed to the OH^- eluted from the steel slag. The adsorption isotherm and kinetics of the CNT-coated steel slags followed the Freundlich isotherm and pseudo-second-order model, respectively. The maximum adsorption capacity of the uncoated and CNT-coated steel slags was 6.127 and 9.268 mg P g^-1 slag, respectively. In addition, phosphorus from pig manure was more effectively removed by the CNT-coated steel slag than by the uncoated slag. Over 24 hours, the PO₄-P removal in pig manure was 12.3% higher by the CNT-coated slag. This CNT-coated steel slag can be used to remove both phosphorus and metals and has potential applications in high phosphorus-containing wastewater like pig manure.

• Animal Bioscience
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• 제35권2호
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• pp.281-289
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• 2022

Objective: The aim of this study was to characterize the exopolysaccharides (EPS)-producing lactic acid bacteria from Taiwanese ropy fermented milk (TRFM) for developing a clean label low-fat fermented milk. Methods: Potential isolates from TRFM were selected based on the Gram staining test and observation of turbid suspension in the culture broth. Random amplified polymorphic DNA-polymerase chain reaction, 16S rRNA gene sequencing, and API CHL 50 test were used for strain identification. After evaluation of EPS concentration, target strains were introduced to low-fat milk fermentation for 24 h. Fermentation characters were checked: pH value, acidity, viable count, syneresis, and viscosity. Sensory evaluation of fermented products was carried out by 30 volunteers, while the storage test was performed for 21 days at 4℃. Results: Two EPS-producing strains (APL15 and APL16) were isolated from TRFM and identified as Lactococcus (Lc.) lactis subsp. cremoris. Their EPS concentrations in glucose and lactose media were higher than other published strains of Lc. lactis subsp. cremoris. Low-fat fermented milk separately prepared with APL15 and APL16 reached pH 4.3 and acidity 0.8% with a viable count of 9 log colony-forming units/mL. The physical properties of both products were superior to the control yogurt, showing significant improvements in syneresis and viscosity (p<0.05). Our low-fat products had appropriate sensory scores in appearance and texture according to sensory evaluation. Although decreasing viable cells of strains during the 21-day storage test, low-fat fermented milk made by APL15 exhibited stable physicochemical properties, including pH value, acidity, syneresis and sufficient viable cells throughout the storage period. Conclusion: This study demonstrated that Lc. lactis subsp. cremoris APL15 isolated from TRFM had good fermentation abilities to produce low-fat fermented milk. These data indicate that EPS-producing lactic acid bacteria have great potential to act as natural food stabilizers for low-fat fermented milk.

• Applied Biological Chemistry
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• 제16권1호
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• pp.1-11
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• 1973

Ethanol을 이용하여 효모균체를 생산할 목적으로 전국 각지의 32점의 토양시료에서 145개 균주를 분리하고 그중 ethanol자화능이 가장 우수한 균주를 선정하여 동정하였다. 그 선정균주에 대해서 배양상의 최적조건, 각종 탄소원의 이용성, 균체증식 경과, 균체의 화학적 조성, ethan긴의 이용을등을 조사하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. Ethanol 이용효모로 가장 우수한 균주는 Debaryomyces nicotianae-SUN 72로 동정되었다. 2. 선정균주의 최적 배지조성은 다음과 같다. ethanol진농도 8% 이상에서는 분명한 생육저혜를 일으켰으며 또한 생장요소로서 yeast extract 0.005%를 첨가한 효과는 현저하였고 $Mg^#$와 $Ca^#$ 첨가구는 균체생산애 앙호한 결과를 보였으나 그이외의 무기물 첨가는 블필요하였다. Ethanol 40m1, $(NH_2)_2CO$ 0.5g, $K_2HHPO_4$ 0.15g $NH_4H_2PO_4$ 0.15g, $MgSO_4\;7H_2O$ 0.05g, Tap water 1000m1. 3. 선정균주의 배양 최적조건은 $pH\;5.0{\sim}5.5$, 온도 $30{\sim}33^{\circ}^C이고 통기의 효과는 정치 배양의 경우 보다는 양호하였다. 4. Ethanol 이용성 효모인 본균주의 각종 다른 alcohol 및 acetic acid에 대한 균체생육은 저조하여 기질의 대체는 곤란하였다. 5. 선정호모균주의 lag phase는 16시간 까지이고 다음 28시간 까지가 대수기였으며 이때에 비증식율은 $1.9hr^{-1}$이고 doubling time은 3.6시간이었다. 6. 균체성분은 조단백질이 55.19%였으며 기타 조성은 효모의 펀균조성에 준하였다. 7. 본 선정효모균주의 검토된 최적조건으로 34시간 배양한 결과 사용한 ethanol에 대한 균체수율은 53.4%, 소비된 ethanol량에 대한 균체수율은 73.6%, 배양중 ethanol휘발량은 약 19.1%였다.

• 생물환경조절학회지
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• 제29권2호
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• pp.141-152
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• 2020

본 연구는 양액 내 존재하는 다량 영양소의 농도를 실시간으로 측정하기 위해 이온 선택 전극 (ISE) 으로 구성된 임베디드 시스템의 개발을 보여준다. NO₃, K 및 Ca 이온을 감지하기위한 PVC ISE, H₂PO₄를 감지하기위한 코발트 전극, 기준 전극, 샘플 용액이 담기는 챔버, 펌프 및 밸브를 사용하여 측정하는 시스템으로 구성된다. 양액 샘플양 조절과 데이터 수집을 위해서 데이터 Due 보드가 사용되었고, 각각의 샘플 측정 전에, 측정 중 발생하는 드리프트를 최소화시키기 위해 2 점 정규화 방법을 사용하였다. PVC 멤브레인을 기반으로 한 NO₃ 및 K 전극의 농도 예측 성능은 표준 분석기의 결과와 근접한 일치 (R² = 0.99) 나타내며 만족스러운 결과를 나타냈다. 하지만, Ca II 이온 투과체 제조된 Ca 전극은 고농도 양액 농도에서 Ca 농도를 55 %로 낮게 측정하였다. 코발트 전극 기반 인산 측정은 반복측정 중에 발생한 코발트 전극의 불안정한 신호로 인해 표준 방법과 비교하여 45 ~ 155 mg / L의 인산 농도 범위에서 24.7 ± 9.26 %의 비교적 높은 오차를 나타냈다. 수경 P 감지의 예측 능력을 향상시키기 위해 코발트 전극의 신호 컨디셔닝에 대한 추가 연구가 필요함으로 판단된다.

• Environmental Engineering Research
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• 제11권3호
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• pp.134-142
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• 2006

The treatment of high-strength swine wastewater by anaerobic digestion combined with an aquatic plant system was investigated. Anaerobic digestion of swine wastewater gave volatile solids (VS) removal efficiencies of 43.3%, 52.1% and 54.5% for hydraulic retention times (HRTs) of 20, 30, 40 days, respectively. The removal efficiencies of VS, total chemical oxygen demand (TCOD) and soluble chemical oxygen demand (SCOD) decreased with increasing VS volumetric loading rate (VLR). Higher organic removal efficiency was observed at longer HRTs for the same VS volumetric loading rate. As VS volumetric loading rate increased, biogas production increased and the methane content of the biogas decreased. Experiments using duckweed (Lemna species) as an aquatic macrophyte gave the following results. In the case of nitrogen, removal efficiency was above 60% and effluent concentration was below 10.0 mg/L when the influent ammonia-N loading was about $1.0\;g/m^2/day$. In the case of phosphorus, removal efficiency was above 55% and effluent concentration was below 2.0 mg/L when the influent $PO_4$-P loading was about $0.15\;g/m^2/day$. In addition, crude protein and phosphorus content of duckweed biomass increased from 15.6% to 41.6% and from 0.8% to 1.6%, respectively, as the influent nutrient concentration increased. The treatment of high-strength swine wastewater by anaerobic digestion combined with an aquatic plant system offers good performance in terms of organics and nutrient removal for relatively low operation and maintenance costs. The results indicate that under appropriate operational conditions, the effluent quality is within the limits set by Korean discharge criteria.

• 한국수산과학회지
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• 제52권5호
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• pp.482-495
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• 2019

This study compared the productivity of fish and vegetables grown using the hybrid biofloc technology-aquaponics (HBFT-AP), a semi-recirculating aquaculture system (SRAS), and hydroponics (HP). For the study of fish productivity (HBFT-AP vs. SRAS), fish were provided feed containing 3.0% monobasic potassium phosphate (MKP) for 18 weeks. After the 18-week feeding trial, the average weight of the sampled population (n=100) was not significantly different (P>0.05), while hematocrit (PCV, %), hemoglobin (Hb, g/dL), and plasma K (mEq/L) were significantly different (P<0.05) between the two groups (HBFT-AP: 47.83%, 15.48 g/dL, and 1.39 mEq/L; SRAS 34.83%, 11.81 g/dL, and 2.48 mEq/L). Leaf vegetable productivity (HBFT-AP vs. HP) was compared in three experiments (EXP 1-3), and slower growth was observed in both groups in EXP 2, in which pH was maintained at 5.0 or less throughout the experiment. During the 18-week feeding trial, total ammonia nitrogen (TAN), $NO_3-N$, and $PO_4-P$ levels increased with time in the HBFT-AP system, while the concentration of $NO_2-N$ remained below 0.1 mg/L throughout the study.

• Journal of Electrochemical Science and Technology
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• 제13권1호
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• pp.78-89
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• 2022

ANODE-free Li-metal batteries (AFLMBs) operating with Li of cathode material have attracted enormous attention due to their exceptional energy density originating from anode-free structure in the confined cell volume. However, uncontrolled dendritic growth of lithium on a copper current collector can limit its practical application as it causes fatal issues for stable cycling such as dead Li formation, unstable solid electrolyte interphase, electrolyte exhaustion, and internal short-circuit. To overcome this limitation, here, we report a novel dual-salt electrolyte comprising of 0.2 M LiPF₆ + 3.8 M lithium bis(fluorosulfonyl)imide in a carbonate/ester co-solvent with 5 wt% fluoroethylene carbonate, 2 wt% vinylene carbonate, and 0.2 wt% LiNO₃ additives. Because the dual-salt electrolyte facilitates uniform/dense Li deposition on the current collector and can form robust/ionic conductive LiF-based SEI layer on the deposited Li, a Li/Li symmetrical cell exhibits improved cycling performance and low polarization for over 200 h operation. Furthermore, the anode-free LiFePO₄/Cu cells in the carbonate electrolyte shows significantly enhanced cycling stability compared to the counterparts consisting of different salt ratios. This study shows an importance of electrolyte design guiding uniform Li deposition and forming stable SEI layer for AFLMBs.

• 한국토양비료학회지
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• 제37권4호
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• pp.220-227
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• 2004

인산은 식물 영양 물질과 환경 오염원으로 대비되는 불질이의로, 인산의 탈착 반응에 대한 연구는 농업과 환경에 관련된 토양 중에서 인산의 작용기작을 이해하기 위하여 필수적이다. 본 연구는 인산 탈착 유효량(Q)과 가용량(I)의 매개 변수($Q_{max}$ 및 $I_0$)와 관련된 인산 완충력을 측정하고, 그 매개 변수와 토양 특성간의 상관관계에 대한 특징을 조사하였다. 토양은 인산 무처리 표본과 $KH_2PO_4$ 용액을 사용하여 $100mg\;P\;kg^{-1}$의 농토를 처리한 표본을 이용하였다. 인산 탈착 Q/I 곡선은 음이온교환수지비즈법을 사용하여 얻었고, 실험 방정식 ($Q=aI^{-1}+bIn(I+1)+c$)을 이용하여 탈착 곡선을 설명하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 (${\g}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산 처리 유무와 관계 없이 인산 탈착 Q/I 곡선은 특징적인 오목형 곡선 형태를 보였으나, 유효 인산 함량이 낮은 토양 (${\lt}20mg\;kg^{-1}$ of Olsen P)에서는 인산의 추가 처리 없이는 오목형 인산 탈착 Q/I 곡선을 얻을 수 없었다. 인산 추가 처리 시, 고형의 불안정 결합형 인산량$Q_{max}$)과 용액 내 인산량($I_0$)은 증가하였으나, $Q_{max}$ 와 $I_0$의 비율은 감소하였다. 그로 인하여, 인산의 완충력($|BP_0|$)을 나타내는 인산 탈차 Q/I 곡선의 경사가 감소하였다. 유효 인산 함량이 높은 토양 중 인산 무처러 표본의 인산 완충력($|BP_0|$)은 $48\;61L\;kg^{-1}$ 인산 추가 처리 표본의 인산 완충력은 $18\;44L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 실험에 사용된 모든 토양에 인산을 추가 처리한 후 나타난 인산 완충력은 $14\;79L\;kg^{-1}$ 사이에서 나타났으며, 또한 $Q_{max}$ 계수는 $71.4\;173.1mg\;P\;kg^{-1}$, $I_0$ 계수는 $0.98\;3.72mg\;P\;L^{-1}$ 사이에서 다양하게 나타났다. 인산 완충력을 지배하는 $Q_{max}$ 및 $I_0$, 계수는 토양 특성 중 하나의 특정 인자와 관련된 것으로는 볼 수 없었다. 그러나, 이들 계수는 토양 pH, 점토함량, 유기물함량 빛 석회함유 여부와 복잡하게 관련되어 있다. 또한, 토양으로부터 인산의 방출 활성은 처리된 인산의 천연 불안정 인산의 탈착성에 현저히 의존하였다.

• 생태와환경
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• 제42권2호
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• pp.161-171
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• 2009

국내산 담수 이매패 펄조개를 이용하여 부영양 저수지의 표층수를 실험실로 유입 처리하고 처리수는 다시 저수지로 환원하는 이른바 '흐름형 유기물 제어'(CROM: continuous removal of organic matters) 기술을 개발하고 하천에서 채취한 모래퇴적물의 첨가가 유기물 제어와 수질에 어떠한 영향을 주는지 조사하였다. CROM은 크게 저류조, 조정조, 처리조, 분석조 등으로 이루어졌으며, 실험은 처리조에 현장수, 현장수+모래, 현장수+패류, 현장수+모래+패류 등을 각각 구성하여 유업속도는 18${\sim}$25 L $h^{-1}$ 패류밀도는 486.1 indiv. $m^{-2}$, 수온은 15${\sim}$22$^{\circ}C$ 범위에서 13일간 실시하였다. 유기물 및 수질 변화를 확인하기 위하여 매일 동일한 시간에 수온, pH, DO, 전도도, 탁도, 염분도, 엽록소 a, 부유물질, TN, TP, $NO_2$, $NO_3$, $NH_3$, $PO_4$ 등을 측정하거나 채수하여 곧바로 분석하였다. 연구결과, 미처리수의 반송이 패류의 유기물 제어에 큰 영향을 미치지 않았으며 퇴적물의 첨가에 상관없이 실험기간 동안 80% 이상 유기물(부유물질 빛 ChI-a)을 감소시켰으나 높은 농도의 암모니아와 인산 등을 배출하였다. 결국 한국산 이매패 펄조개를 이용한 CROM 운영효과는 매우 뚜렷하였으나 장기간 운영시 유기물 제어능 및 패류 생존율에 미치는 다른 요인들-수온, 미생물, 세정주기 등의 변화가 예상되며, 처리수에 대한 처리 및 활용에 대한 다각적인 연구가 뒤따라야 할 것으로 사료되었다.

• 한국수정란이식학회지
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• 제19권2호
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• pp.89-99
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• 2004

음압에 의한 세포막 신전으로 열리는 Stretch-activated channel(SAC)은 세포의 부피조적, 세포의 분화, 혈관 긴장도의 조절, 호르몬 분비 조절에서 SAC 존재 유무를 확인하기 위하여 patch clamp기법을 시행하여 SAC의 조절기전과 전기생리학적인 성질을 조사하였다. 음압이 주어지기 전에는 관찰되지 않던 단일통로 전류가 -20 cm$H_2O$이하의 음압이 주어졌을 때 관찰되었다. 음압에 의해 열리는 단일통로 전류는 $Na^+$이나 $K^+$과 같은 일가 양이온이 존재할 때 관찰되었으나 대신 비투과성인 tetramethylamonium이나 meglumine과 같은 양이온으로 교환해 주면 나타나지 않았다. 이는 이 단일 통로 전류가 양이온만을 투과시키는 nonselective cationic channel(NSC)을 통하여 이동하는 stretch-activated NSC(SA-NSC)임을 시사하였다. 이 SA-NSC 전류는 적혈구나 양서류 난자에서 관찰된 SAC의 전류-전압 관계와 유사한 inward rectification 양상을 나타내었으며 PKA에 의하여 통로활성이 증가하였다. 햄스터 난자에서 관찰되는 SA-NSC는 수정 전부터 2-세포 배아기까지 관찰되었으며 통로전류의 크기는 수정란과 1-세포기 배아에서 가장 크게 관찰되었으며 2-세포기 배아에서는 그 크기가 현저하게 감소하였다. 이와 같이 본 연구에서는 햄스터 난자의 발생 초기 단계에서 전기생리학적 기법을 사용하여 처음으로 SA-NSC존재를 직접 확인하였다. 세포 항상성 유지에 필수적인 이 통로의 일반적인 속성으로 미루어 보아, 햄스터 난자의 수정 전후 난자의 활성과 초기 배아 분화 및 발달에 필수적인 역할을 할 것으로 생각된다.}$1.50개였다. 또한 배란된 성숙난자의 채란 율은 각각 70.2, 74.7 및 54.3%로서 41~50시간째에 회수하였을 때가 가장 낮았다. 두당 회수율에 있어서도 8.25${\pm}$1.34, 8.87${\pm}$1.10 및 5.00${\pm}$1.30개로서 회수시간에 따른 유의적인 차이는 없었다. 회수한 난포내 미성숙 난자의 등급에 있어서 회수시간대별 1등급은 각각 24.2, 19.5 및 12.0%였으며, 2등급의 경우는 41~50시간이 4.0%로서 29~34시간과 35~40시간의 14.4% 및 16.2%보다 유의적(P<0.05)으로 낮았다. 난자의 pH 조절과 용적조절과 같은 생리적 환경 조성에 관여할 것으로 추정된다.았으며, 난포내 난자의 회수율은 투여 호르몬 및 반복사용 여부에 따른 차이는 없었다.떤 특정한 질환의 환자가 상대적으로 많을 가능성이 있으므로 국내에서의 소아 신질환의 발병형태를 보다 체계적으로 조사하고 이를 자료화하기 위해서는 개별 기관들의 연구결과만으로는 미흡하다고 생각되며, 이를 위해서는 전국적인 협동조사가 필요하다고 사료된다.9%$, 좌측 $22.2{\pm}3.9%$, 전체 $44.2{\pm}7.8%$보다 유의하게 감소되었다(p<0.01). 4) 양측성 미만성 결손을 보인 급성 신우신염시 상대적 신섭취율은 우측 $48.9{\pm}1.9%$, 좌측 $51.0{\pm}1.9%$로 대조군의 우측 $49.4{\pm}2.6%$, 좌측 $50.2{\pm}2.5%$에 비해 유의한 차이가 없었으나 절대적 신섭취율은 우측 $18.1{\pm}3.9%$,