• 대한환경공학회지
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• 제27권5호
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• pp.468-475
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• 2005

휘발성 유기화합물(VOCs)의 제거를 위한 담체충진형 바이오필터법은 운전이 용이하고 처리비용이 낮다는 장점에도 불구하고 낮은 운전성능과 막힘현상등의 문제를 안고 있다. 이에 대한 대안으로 계면활성제로 형성된 거품을 사용해 VOCs의 물질전달율과 분해효율을 향상시킨 미생물반응기(BFR)가 제안되었다. 본 연구는 VOCs 저감기술로서 BFR의 적용가능성을 확인하기 위하여 수행되었다. 우선, BFR에 사용될 계면활성제를 선정하기 위해, 4종류의 계면활성제를 대상으로 회분실험을 수행하였으며, 실험결과 TritonX-100이 미생물의 생분해도에 미치는 영향이 가장 적어 BFR에 적용하기 적합한 계면활성제로 판명되었다. 선정된 계면활성제를 BFR에 첨가하고, 반응기 내에 유입되는 가스의 체류시간과 톨루엔 유입부하량을 변화시키면서 반응기의 운전성능을 평가하였다. 가스체류시간이 0.5분에서 2분으로 증가하면서 반응기의 톨루엔 분해율도 50%에서 80%로 증가하였다. 그러나 톨루엔 유입부하량이 $38\;g/m^3/hr$에서 $454\;g/m^3/hr$으로 증가하면서 톨루엔 분해율은 70%에서 20%로 감소하였다. 본 실험에서는 BFR의 최대분해능은 $108\;g/m^3/hr$로 나타나 기존 담체 충진형 바이오필터에 비해 높았으며, 따라서 BFR 시스템이 기존의 담체를 이용하는 생물학적 VOCs 저감기술에 대한 대안으로서 가능성이 있음을 알 수 있었다. 하지만, 높거나 낮은 가스유속에서 거품이 안정적으로 발생하지 않는 점 등은 여전히 해결해야할 과제로 남아있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.689-694
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• 2006

계면활성제 거품과 부유미생물을 이용하여 휘발성유기화합물(VOCs)를 제어하는 새로운 방법인 계면활성제 미생물반응기(BFR)를 대상으로, 단일 VOC와 혼합 VOCs가 유입되는 조건에서 BFR의 반응특성을 확인하였다. 본 연구에서는 혼합 VOCs로는 benzene, toluene, p-xylene, styrene의 4가지 물질을, 단일 VOCs로는 toluene을 선정하였다. 전체적으로 BFR 시스템은 기체체류시간 40초 조건에서 안정적인 운전효율을 보여 기존 담체충진형 바이오필터의 대안기술로 적용 가능하다고 판단된다. 또한 동적부하 변동실험 결과 BFR 시스템은 높은 부하량 유입시 거품에 의한 물질전달율이 일정하게 유지되어 안정적인 처리효율을 얻을 수 있었다. 그러나 유입 VOCs 농도가 증가하면서 액상으로 전달된 VOCs 일부가 미생물 반응조에서 탈기 작용으로 기체상으로 역배출되어 최종 유출농도가 상승하는 현상이 발견되었다. Styrene 이외의 다른 VOCs는 물질전달율 면에서 큰 차이가 없었으며 생분해율(styrene, toluene, benzene, p-xylene) 순에 따라 최종 유출농도가 결정되었다. 따라서 본 연구의 BFR 시스템은 활성미생물 농도 또는 미생물 반응조 부피 증가 등의 방법으로 전체 운전효율을 증가시킬 수 있을 것으로 예상된다. BFR 시스템에 대한 추가 연구 및 개량은 물질전달율 증가보다는 미생물 활성도, 혼합 VOCs에 의한 미생물 군집변동 등에 초점을 맞출 필요가 있다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권6B호
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• pp.695-701
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• 2006

Toluene을 유일 탄소원으로 배양한 혼합미생물 군으로부터 순수미생물을 분리배양한 후, 염기서열을 분석하여 Pseudomonas sp. TDB4 균주를 얻었다. 이 균주의 VOC 분해능을 평가하기 위해 toluene, benzene, p-xylene, styrene을 대상기질로 하여 회분식 생분해실험을 진행하였으며, 단일 기질인 경우 toluene, benzene, styrene, p-xylene의 순으로 분해능이 좋은 것으로 나타났다. 또한 VOCs 혼합물을 주입하였을 경우에는 모든 조합조건에서 styrene, toluene, benzene, pxylene의 순서로 쉽게 분해하였다. 이러한 결과로부터 VOC가 공존할 경우 toluene과 p-xylene은 다른 VOC의 분해를 촉진시키지만 styrene은 저해물질로 작용함을 알 수 있었다. 한편 연속식 계면활성제 미생물 반응기(Bioactive Foam Reactor, BFR)에 혼합미생물 배양액과 TDB4 배양액을 접종하고 장기 운전하면서 운전특성과 미생물 동적변화를 확인하였다. VOCs 혼합물질 유입농도가 250 ppm 이상에서는 처리효율이 급격히 저하되었는데, FISH 분석 결과에 따르면 동일한 시점에서 TDB4가 차지하는 비율이 전체 미생물의 20% 미만으로 감소하여 BFR의 처리효율과 미생물상은 매우 밀접한 관련이 있음을 알 수 있었다. 본 연구 결과 FISH 분석법을 계면활성제 미생물 반응기의 미생물 군집변화 해석에 유용하게 사용할 수 있음을 확인하였으며, 미생물 반응조를 장기간 운전할 때에는 안정적인 처리효율을 유지하기 위하여 주기적인 식종을 해주는 것이 적절하다고 판단된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.770-775
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• 2006

휘발성 유기화합물 저감기술인 담체충진형 바이오필터법은 운전이 용이하고 처리비용이 낮다는 장점에도 불구하고, 낮은 운전성능과 막힘현상 등의 문제를 안고 있다. 이에 대한 대안으로 계면활성제로 형성된 거품을 사용해 VOCs의 물질전달율과 분해효율을 향상시킨 미생물 반응기(Bioactive Foam Reactor. BFR)가 제안되었다. 본 연구에서는 VOCs 저감기술로서 BFR의 적용가능성을 확인하기 위하여 styrene를 대상으로 실험실 규모 반응기 실험을 수행하였다. 체류시간 30초에서 미생물이 포함되지 않은 abiotic 실험과 biotic실험을 통해 BFR의 물질전달계수($K_La$)와 기질분해율(k) 값을 선정하였으며, 여타 산기방식의 생물반응조에 비해 BFR 시스템의 물질전달율이 월등히 높음을 확인하였다. 동적부하 변동실험 결과 BFR 시스템은 유입 styrene 농도가 급변하는 상황에서도 안정적인 처리효율을 나타내었다. 또한 BFR의 최대분해능은 109 $g/m^3/hr$으로 높게 나타나, 충진담체를 이용하는 전통적인 바이오필터의 대안 기술로 BFR 시스템을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2006년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.82-84
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• 2006

• 한국대기환경학회:학술대회논문집
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• 한국대기환경학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.253-255
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• 2006

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권6호
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• pp.681-686
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• 1992

D,L-ATC의 L-cysteine으로의 생물학적 전환에 있어 균체를 이용할 때, 계면활성제의 영향, 효소의 안정성 및 연속생산공정중의 고정화 균체 반응기의 안정성에 대하여 분석하였다. 계면활성제의 첨가없이 균체만을 이용할 때 반응은 매우 미미하게 이루어졌으나 SDS와 Triton X-100을 첨가할 때 cell-free 조효소액을 이용하는 경우와 비슷한 정도의 결과가 얻어졌다. 효소 활성은 $30^{\circ}C$에서 7시간 저장후 50 저하되었으며 질소가스하의 혐기적인 조건에서는 활성저하가 거의 일어나지 않았다. 이와 같은 효소의 불활성화는 효소에 대한 산소의 작용으로 사료되었다. 그러나, alginate로 고정화한 균체를 이용한 연속반응공정에서 혐기적으로 조건하에서 150시간 내에 대부분의 활성을 잃어버렸으며, L-cysteine 저해제인 hydroxylamine을 첨가할 때 효소활성이 급속히 감소되었다.

• 한국항해항만학회지
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• 제28권3호
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• pp.253-258
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• 2004

본 논문에서는 질소와 인을 동시에 처리할 수 있는 생물학적 처리공정의 하나인 연속 회분식 반응기(SER)를 사용하여 선박에서 발생되는 오ㆍ폐수에 대한 처리 성능을 평가하였다. 본 처리공정에서 Bacillus sp.를 이용하여 질소와 인을 동시에 제거할 수 있었다. 유기물(COD)의 변화는 유입수의 COD의 농도가 370mg/$\ell$이고 유출수에서 6.5mg/$\ell$ 제거효율이 90.5%이상으로 나타났다. 총 질소는 97%정도 제거하였고 총인은 93%정도를 처리하였다. 계면활성제(MBAS)는 93%이상 처리되어 미생물 처리에 대한 저해작용은 관찰되지 않았다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제11권5호
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• pp.5-13
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• 2010

본 연구는 생물학적 지상처리 토양정화공정을 기본으로 생물반응기, 롤형 접촉산화장치(rolled pipe type of contact oxidation system, RPS), 화학처리장치의 처리과정을 통해 유류, 중금속, 영양염류로 오염된 토양 및 지하수를 동시에 정화 복원할 수 있는 생물학적 복합토양정화공정을 개발 검증하고자 실시하였다. 실험을 통해 현장 토양 중에 있는 토양정화효율이 우수한 5종의 미생물을 분리 선발하였고, 토양으로부터 유류를 효과적으로 분리하기 위한 계면활성제로는 Anion과 Nonion계 복합제가 가장 우수한 것으로 확인되었는데, 오염된 토양에 계면활성제를 처리한 후 선발된 미생물을 혼합해 적용하는 것이 가장 효율적인 것으로 나타났다. 토양정화조를 이용해 석유계총탄화수소(Total Petroleum hydrocarbon, TPH)로 오염된 토양을 처리한 결과, 5,000mg/L 내외의 저농도 오염시 28일간 90.0%, 10,000mg/L 이상의 고농도 오염시 81일간 90.7%의 처리효율을 나타냈으며, 토양정화조에서 배출된 침출수를 생물반응기로 1차 처리하고 롤형 접촉산화장치로 2차 처리한 결과, BOD 90.6%, $COD_{Mn}$ 73.0%, SS 91.9%, T-N 73.8%, T-P 65.7%의 평균 처리효율을 얻을 수 있었다. 이후 응집제를 통한 화학처리장치를 적용하여 중금속을 99.0% 이상 제거하였다.

• KSBB Journal
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• 제11권2호
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• pp.238-245
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• 1996

석탄중의 무기황화합물인 pyrite를 생물학적으로 제거하기 위하여 호산성, 독립영양성인 철산화 세균 7 Thiobacillus ferrooxidans를 샤용하였다. 호주산 역 청탄을 대상으로, 석탄 업자의 크기, 농도, 계면활성 제의 영향 등의 공정변수들이 탈황속도에 미치는 영 향을 조사하였고, airlift 생물반응기에셔 탈황특성을 조사하였다. 플라스크 배양의 경우, 탈황률은 슬러리 농도 증가에 따라 감소하였고. 20 % 이하의 슬러리 농도에서 78 % 이상의 탈황이 가능하였지만 슬러리 농도가 30% 이상이 되연 탈황률은 40% 미만으로 저하하였다. 또한, 석딴 업자의 크기가 증가함에 따 라 탈황률은 급격하게 감소하였는데. 0.42mrn이하의 업자크기에서 초기 탈황속도 169rng-SjR day가 얻 어졌다. 슬러리 농도가 50 %로 고농도인 경우, 플라 스크 실험에셔는 15 %의 낮은 탈황률이 얻어진 반 면, 물질전탈 효율이 높은 airlift 생물반응기에서는 탈황률이 50 %로 상대적으로 높은 값을 얻을 수 있 었다. 동일조건하에서 플라스크 실험에서는 계면활 성제의 첨가로 탈황률이 약 10% 정도 향상되었으나, a airlift 생물반응기에서는 탈황률이 약간 감소하였다. 이러한 결과로부터 계면활성제의 역할은 석탄 입자 의 침전을 방지하여 훈합을 용이하게 하고 산소와 탄소원인 이산화탄소의 물질전달속도를 향상시키는 것임을 알 수 있었다. 무연탄이 70% (w/v)의 고농 도에서도 80 % 이상의 탈황률과 비교해서 역청단의 탈황률은 매우 낮았다. 이는 역 청탄 중에는 미생물 의 활성을 저해하는 물질이 포함되어 있으며, 석탄 의 생물학적 탈황은 석탄의 종류에 많은 영향을 받 음을 시사하였다. 318K, 압력 5500psig에서 24.(1 의 이산화탄소를 사용했을때 효율은 유기용매 추출의 약 36%를 얻었고, methan이을 보조용애로 사용하 여 온도 308K, 압력 3000psig에 서 $24\ell$를 사용했을 때 약 81 %를 보였다. 하고 있음을 시사해 주고 있다.only either 'front and back' or 'left and right' and also sa-pok(사폭) of man's trousers seop(섶) of jeo-go-ri(short jacket 저고리) kyut-ma-gi(곁마기) of Sam-hwai-jang jeo-go-ri (삼회장 저고리), mu(무) of jig-ryung trouser wide and ga-rae-ba-dae(가래바대) of dan-cok-kok The formation line of Korean clothes is based on theprinciple of unlimited m bius strips by twisting of turning direction from universal principle and original basic form is not changd even by turning in-side out. Unity of the whole and part in Korean clothes could be found in nonorientable thought which represents the unity and dependence kil(길) of jeo-go-ri and po Selva-gewise(식서방향) of sleeves and seam of out-side of kil(길) and