• 환경기술인
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• 제24권통권254호
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• pp.54-59
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• 2007

본 기술은 각종 산업시설과 환경 기초 시설로부터 대기중으로 배출되는 악취 및 휘발성 유기화합물(Volatile Organic Chemicals; VOC)을 미생물의 분해 작용을 활용하여 제거하는 장치로 오염 물질의 분해과정에서 미생물의 과다생장에 의한 악취 및 휘발성 유기화합물 제거장치의 막힘현상을 미생물 고정화 담체의 교반과 살수과정을 통해 담체표면의 생물막을 효과적으로 제거하는 방법을 이용하여 오염 가스속에 함유되어 있는 악취 및 휘발성 유기화합물을 효율적으로 제거할 수 있는 기술이다. 특히, 미생물 담체의 교반 장치는 미생물 고정화 담체를 교반시켜 생물막을 탈리 시킴으로써 미생물의 생장에 의한 막힘 현상과 이로 인한 압력 손실 증가와 악취 및 휘발성 유기화합물의 제거성능의 저하를 근본적으로 해결할 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제11권1호
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• pp.30-36
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• 1996

Cyclosporin A 고정화배양과 현탁배양의 결과를 바탕으로 각각의 배양의 경우에 따른 비성장속도의 포도당에 대한 Monod 속도식을 제안하고 그에 필요 한 매개변수들을 구하였다. 고정화 배양이 현탁배양 에 비해 높은 ${\mu}m$와 낮은 Km 값을 갖는 것으로 나 타났는데 이는 고정화 균체의 우수한 활성과 기질에 대한 높은 친화도에 기 인한 것으로 보인다. 고정상 발효의 경우, 구한 매개변수들을 담체내에서의 물질 전달 및 반응속도의 정도를 나타내는 효율인자 값을 계산하는데 이용하였다. 중요한 고정화 공정변수인 담체크기, 균체부하의 정도가 기질의 확산저항에 미 치는 영향을 고려하여 효율인자값을 계산한 결과, 적절한 담체의 크기는 반경 $100 ~ 500{\mu}m$로 나타났 다. 고정화세포배양시 담체내의 균체의 균일한 분포 및 활성도의 유지를 위해서, 적정한 담체입자크기를 결정한 후 균체부하량을 조절하여 고정화 공정을 운 영하는 것이 중요한 것요로 판명되었다.

• KSBB Journal
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• 제10권2호
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• pp.166-169
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• 1995

감 자 Rhizoctoηia stem canker 방 제 용 의 Trichoderma harzianum A Tee 52445 의 포자를 각종 천연담체에 고정화시킨 후 발아율과 강도 벚 점착성 등의 물성을 조사하였다. 천연담체 중 gelatin과 감자 전분 젤에 포자를 고정화시켰을 때 각각 2.81 % 와 2.90%의 발아율을 보였고 강도와 점착성은 감자 전분 고정화 겔보다 gelatin 고정화 겔이 우수하였 다 .. Gelatin에 몇 종의 물성 이 우수한 담체를 섞 어 서 만든 혼합담체에 포자를 고정화시 켰을 경우 물성 은 개선이 되었으냐 발아율은 오히려 낮아졌고 1% 의 corn steep liquor를 gelatin에 첨가하여 포자를 고정화시켰을 때 말아율이 약 0.6% 상승되었다.

• KSBB Journal
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• 제18권5호
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• pp.412-417
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• 2003

각 샘플의 공극사이즈 (PPI)에 따른 미생물 고정화 능의 관계는 대체로 공극의 크기가 줄어들수록 미생물 고정화 량이 증가하는 경향을 보여주었다. 일반적으로 공극의 크기가 작을수록 비표면적이 증가하기 때문에 미생물 고정화 능이 증가할 것으로 사료되지만, 본 실험에서는 각 시편의 표면적을 측정 한 것이 아니고, 각 시편의 질량을 기준으로 미생물 점착량을 산출하였기 때문에 이와 같은 결과를 나타낸 것으로 사료된다. 특히 폴리우레탄 오픈 셀의 경우 담체의 PPI가 커질 경우 일반적으로 그 단위 부피당 표면적은 증가되지만, 단위 질량당 표면적은 이에 비례하여 증가하지 않음을 시편 관찰을 통하여 확인하였다. 따라서 이와 같은 이유로 인하여 각 시편의 PPI에 대한 점착율의 경향성은 발견하기 어려웠다. 각 시편의 비표면적 (단위질량당 표면적)을 실험을 통하여 결정한 후, 각 시편의 단위 면적 당 미생물 고정화 율을 산출한 결과, 단위 면적당 고정화 된 미생물의 수는 PPI 증가에 따라서 오히려 감소하였다. 따라서, 겉보기 밀도를 비롯하여 유실율, 점착율의 실험을 통한 모든 결론을 종합하여 고려해볼 때 45 PPI 담체가 가장 우수한 것으로 나타났다. 또한 고분자의 표면처리를 통해 미생물 점착율을 증가시킬 수 있다는 것을 실험으로 확인할 수 있었다. 특히 PEI 처리 담체의 경우 건조 무게의 증가량이 미처리 담체에 비하여 약 3 배정도 향상되는 것을 알 수 있었다. 또한 플라즈마 처리 실험 결과에서 알 수 있듯이 폴리우레탄 폼 담체에 미생물의 점착율이 플라즈마 표면처리에 의해 표면 친수도의 향상으로 인하여 증가되었다. 미생물의 점착율은 플라즈마 처리를 했을 때 가장 증가했고, Chitosan 처리를 한 경우를 제외하고 PEI를 처리했을 때도 처리하지 않았을 때보다 증가했다. 본 실험을 통하여 미생물 고정화 실험을 통하여 각 PPI별로 폴리우레탄 담체의 미생물 고정화 능력의 차이를 비교할 수 있음을 알았다. 따라서 앞으로의 실험은 고정화된 미생물을 현미경 관찰을 통하여 확인하고, 플라즈마 처리 후 미생물의 화학적 고정화(공유결합이나 이온결합체 형성을 통한 고정화 과정에서의 관능기 및 미생물의 유실이 없는 미생물 고정화)를 통한 미생물 고정화 율의 증가 방법을 개발하는데 주안점을 두고자 한다 한편, 다른 형태의 고분자나 미생물 종류를 달리하여 본 연구를 확장시킴으로써 환경 및 생물 산업에 유용한 소재로 사용되는 최적의 미생물 고정화 담체를 개발할 수 있으리라 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제18권3호
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• pp.243-247
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• 2003

커들란과 활성탄의 조성을 몇 가지로 나누어서 실험한 결과 커들란 30 g/L과 활성탄 6 g/L의 비로 제조하여 Autoclave ($121^{\circ}C$, 1 atm, 15 min)에서 가열한 담체의 물성이 다공성 특성 및 세포의 고정화 측면에서 우수함을 보였다. 충전층 반응기를 설치하여 담체를 고정시킨 후 미생물 부착능력을 실험한 결과, 철 산화 세균에 의하여 시간이 증가할수록 철 산화 속도가 빨라지고, 이 과정을 주사전자현미경으로 촬영한 결과 시간이 증가할수록 담체에 부착되는 미생물의 농도가 증가함을 확인할 수 있었다. 그리고 본 실험에서 사용된 담체는 환경 친화적인 고분자로 2차적으로 발생할 수 있는 환경문제를 해결 할 수 있으며 기존의 담체에 비교하여 비표면적이 넓고, 인체에 해가 없는 생물고분자 담체이므로 식품용도의 흡착제 등으로도 유용하게 사용될 수 있다.

• KSBB Journal
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• 제21권5호
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• pp.384-388
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• 2006

본 연구에서는 고정화 방선균을 이용한 이차대사산물생산 공정 개발에 있어서 고려해야 할 중요한 사항인, 고정화세포의 반복사용 가능성을 조사하였다. 또한 축축한 담체에 균사체 형태의 생산균주의 고정화가능성에 대하여 알아보았다. 셀라이트 담체에 고정화된 고생산성 Streptomyces lincolnensis 돌연변이주를 이용한 반복회분식 배양에서, 회분수가 증가함에 따라 고정화세포의 린코마이신 생산성이 증가하였고 9번째 회분에서는 1007 $({\pm}256)$ mg/L의 린코마이신이 얻어졌다. 10번의 반복회분동안 고정화세포에 의해 얻어진 린코마이신 총양을 기준으로 계산된 고정화세포 배양의 생산성은 현탁회분식 배양에 비해 1.4배 높았다. 축축한 담체와 배지가 포함된 플라스크에 균사체 형태의 생산균주를 접종하고 배양 후 생성된 고정화세포 농도와 린코마이신 양은 건조한 담체에 포자상태의 생산균주를 고정화한 후 배양하여 얻어진 것에 비하여 다소 높음이 관찰되었다. 이는 균사체 형태의 생산균주가 축축한 담체에 쉽게 고정화되는 것을 의미한다. 실제 생산규모를 고려할 때, 본 연구팀에서 개발한 방선균 고정화방법은 담체 멸균 및 세포고정화 단계에서 추가적인 설비가 필요 없으며, 이는 고정화단계에서 숙련된 기술과 추가의 설비를 요하는 다른 방법들에 비하여 실용적이며 경쟁력 있는 생물 공정이라고 사료된다.

• 한국환경보건학회지
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• 제28권3호
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• pp.49-54
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• 2002

Poly acrylamide(PAA)와 활성슬러지를 포괄법 에 의하여 고정화 담체를 제조하였다. 이 고정 화 담체를 이용하여 폐수처리에서의 적용 가능성과 특성을 조사하였다. 본 연구에서는 실제 폐수처리 공정에 적합한 12% acrylamide농도의 담체를 구하였다. 그리고 sequencing batch reactor(SBR)에서 30일 동안 운전한 결과, TOC와 인의 제거효율이 각각 95%와 70%를 나타내었다. 또한 이 연구 결과로부터 반복적인 혐기와 호기 조건의 사이클 운전이 TOC와 인의 제거효율을 향상시킴을 알 수 있었으며, 운전기간 중에 PAA고정화 담체는 깨짐이 없이 사용되었다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1978년도 추계학술대회
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• pp.210.1-210
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• 1978

Aspergillus nidulans가 생산하는 naringinase를 ionic binding method 로써 DEAE-Sephadex A-25 를 사용하여 고정화시키는 조건과 그 고정화 효소의 성질에 대하여 검토하였다. 먼저 담체에 흡착되는 효소의 최적 pH는 6.0이었고 조제효소 110units 당 이상적인 담체량은 건조된 담체 1g이었다. 고정화 naringinase의 반응 최적 pH와 온도는 7.0과 5$0^{\circ}C$로서 native enzyme 보다 각각 높았다. 다음은 고정화 효소의 안정성에 미치는 pH와 온도의 영향으로서, pH 5에서 중성의 pH까지는 안정하였고 온도는 5$0^{\circ}C$까지는 안정하였으나 6$0^{\circ}C$ 이상에서는 뚜렷한 activity의 감소를 보였다.

• KSBB Journal
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• 제15권3호
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• pp.285-292
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• 2000

난초를 키우는 화분에 보습용으로 사용되는 다공성 화산석을 2-3 mm크기로 파쇄한 후 $600^{\circ}C$에서 1시간 태워서 가연성 물질 을 제거하고 IN의 염산용액으로$60-70^{\circ}C$에서 2시간 이물질을 녹여댄 후 세척할 경우 효모 고정화에 적당한 담체를 얻을 수 있었다 이 때 염산 용액 대신 NaOH 용액을 세척용액으로 사용 할 수 있으나 담체 구성성분의 용출이 있을 수 있으므로 용액 농도, 처리온도 및 시간에 주의하여야 한다 이렇게 제조된 담체 는 기공의 크기가 $15-80\mu\textrm{m}$이고 충전 밀도는 0.4-0.6 g/mL 였으며 $SiO_2$가 주성분이었고, $Al_2O_3$가 소량함유되어 있었으며, CaO, MgO가 미량 함유되어 있었다. 이 담제의 구조와 효모 고 정화 능력을 국내외 기업에서 제조한 실리카 및 알루미나 재질 의 담체의 경우와 비교한 결과 고상포말법으로 제조한 실리가 담체의 구조 및 고정화능력($5{\times108}$ cells/mL bed)과 비슷한 결 과를 보여 효모 고정화용 담체로 손색이 없었다.. Cordierite 담체 와 알루미나 담체는 고정화능이 실리카 담체의 50% 이하로 낮 았는데 이는 기공의 표면이 매끄럽지 못했기 때문으로 효모가 쉽게 흡착하기 위해서는 가능한 한 매끄러운 표면이 바람직하다 는 사실을 알 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권9호
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• pp.917-922
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• 2005

섬유 염색폐수는 PVA, 유기정련제, 각종 염료 등이 함유되어 있어 처리가 매우 어려운 난분해성 유기폐수로 분류되어 있다. 본 연구에서는 생물학적 처리방법으로 염색폐수의 난분해성 유기물질을 효과적으로 처리할 수 있는 방안으로 활성슬러지를 PEG(Polyethylene glycol)에 포괄고정화한 담체를 고정상 반응기를 이용한 공정에 적용시켜 난분해성 유기물질의 처리효율을 평가하고 적정 운전인자를 검토하였다. 별도로 적응과정을 거치지 않은 활성슬러지를 고정화한 담체를 고정상 반응기에 충전하여 호기성 상태에서 연속식으로 운전하였다. 이때 유입수는 $SCODE_{Cr}$ 약 330 mg/L, $SBOD_5$ 20 mg/L 이하의 생물학적 1차 처리수를 사용하였다. 체류시간의 변화에 따른 각 반응기의 난분해성 유기물질 제거효율을 비교한 결과 EBCT 6 hr을 제외하고는 모두 50% 이상의 유기물($CODE_{Cr}$) 제거효율을 보였고 $COD_{Mn}$의 경우 배출허용기준치 90 mg/L보다 평균 18 mg/L 이상 낮았다. EBCT $6{\sim}24\;hr$ 결과들을 비교한 결과 EBCT 8 hr이 유기물 제거효율과 배출허용기준을 고려할 때 경제적이고 안정된 효율을 얻을 수 있는 적정 체류시간으로 나타났다. 또한 반응기에 충분한 DO를 공급하기 위하여는 주입공기 선속도를 $7\;m^3/m^2{\cdot}hr$ 이상으로 해 주어야 하는 것으로 나타났다. 또한 담체내부 미생물을 동정한 결과 PAH, PVA, Phenol 등 난분해성 물질을 분해하는 균주가 성장하고 있었다. 한편, 고정화담체를 131일에 걸쳐 관찰한 결과 압축강도와 담체내부로의 물질확산에 큰 변화가 없는 것으로 나타났다. 포괄고정화 담체를 이용한 염색폐수처리에서 고정상 반응기는 기존 활성슬러지 공정의 후처리로서 적용 가능할 것으로 판단되어진다.