• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제10권2호
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• pp.35-43
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• 2005

토양의 유류오염복원에 가장 널리 사용되어지는 Bioslurping system은 Pump and Treatment (P&T), Soil Vapor Extraction (SVE), 그리고 Bioventing (BV) 공정을 복합한 지중(in-situ) 복원기술이라 할 수 있다 그러나 Bioslurping system은 비휘발성 유기물질, 난분해성 유기물질을 처리에 어려움을 가지고 있어 이를 보완할 수 있는 Modified Fenton 반응을 이용한 Hybrid process system의 동시처리 가능성을 실험하였다. 디젤로 오염된 사질토양복 원에 있어서 SVE 공정에 의한 복원과정에서 디젤 제거율이 진공압에 비례하여 증가하였으나 토양에 강하게 흡착된 디젤 성분중의 비휘발성 물질처리에는 한계가 있음을 나타내었다. 또한 지표면과 지하에서 제거 효율의 차이를 나타냄으로서 지표면 또는 추출정과 거리가 멀어질수록 SVE 공정의 효율이 감소하는 것을 확인하였으며 이는 원통형반 응기에서 공기의 흐름이 반구형태로 유도되는 것에 기인한다고 판단된다. Modified Fenton 반응과의 생물학적 화학적 Co-oxidation을 이용한 디젤의 처리의 경우에는 Modified Fenton 반응의 효율이 낮게 나타나 0.1% (wt) 과산화수소가 존재함에 있어서도 92.8%의 높은 디젤분해능을 나타냄으로서 과산화수소가 유류분해 미생물에 산소원으로 사용될 수 있는 것은 확인하였으나 Co-oxidation의 가능성이 현저하게 떨어지는 것으로 보인다. Modified Fenton 반응에서 철 착체물로서 NTA를 사용했을 때가 EDTA를 사용했을 때보다 더 높은 효율을 갖는 것과 괴산화수소의 농도가 높아지면서 Modified Fenton 반응의 효율도 증가하는 것을 확인하였다. 대표적인 방향족, 지방족 화합물 (aromatic, aliphatic compound)인 toluene, hexadecane을 오염원으로 한 Modified Fenton 반응에서 상대적으로 지방 족 화합물의 상대적 안정성으로 인하여 그 효율이 방향족 화합물에 비해 크게 감소하는 것으로 나타났다. 또한 디젤을 오염물로 사용하였을 경우, 최소 10% 이상의 과산화수소에서 그 효율을 나타내어 Bioslurping system에 의한 처리 후 토양에 잔존하는 디젤의 Modified Fenton 반응 공정을 이용한 복원기술의 복합화 가능성을 확인하였다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제49권5호
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• pp.621-632
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• 2007

항생제 대체물질로서 가축용 생균제를 개발하기 위하여, 오리의 소장 및 맹장으로부터 416주의 미생물을 분리하였으며, 항균물질인 박테리오신을 생산하는 13주를 최종적으로 선발하였다. 선발균주들은 Lactobacillus salivarius 1주, Lactobacillus plantarum 1주, Pediococcus pentosaceus 1주, Enterococcus 7주, 그리고 3주의 E. coli로 동정되었으며, 복합생균제를 제조할 목적으로 상기 균주중 5균주에 대한 박테리오신 및 생균제적인 특성를 조사하였다. 유산균인 Lact. salivarius JWS 58, Ent. faecium JWS 833, 그리고 Ped. pentosaceus JWS 939는 식품관련 병원성 균주로 알려진 Listeria mono- cytogenes에 대하여 강한 항균능력을 나타냈으며, 상기 균주의 cell-free supernatant를 단백질 분해효소 처리시 대부분이 병원균 억제활성을 상실하였다. 선발균주인 E. coli JWS 108은 그람음성균주인 E. coli와 Staphylococcus aureus 균주에 대한 생육억제활성을 나타냈다. 또한 Lact. salivarius JWS 58균주와 Ent. faecium JWS 833균주는 각각 Lactobacillus sp. 및 Enterococcus sp. 균주에 대하여 억제활성을 지니고 있었다. Lact. salivarius JWS 58균주는 pH 2.5 완충용액에서 2시간 동안 50% 이상 생존하였으며, pH 2.0 이하에서는 대부분의 선발균주들이 사멸하였다. 그러나 선발균주 모두 0.5% 담즙산 농도까지 아무런 억제현상없이 정상적으로 성장하였다. Ped. pentosaceus JWS 939와 Lact. plantarum JWS 1354 균주는 상대적으로 높은 amylase와 cellulase 효소 활성를 나타냈으며, E. coli JWS 108 균주는 낮은 효소활성을 보였다. Protease 및 lipase 효소 활성은 5균주 모두 유사하게 나타내었다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.82-90
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• 1999

병원성 미생물을 측정할 수 있는 분석시스템을 구성하기 위해 면역학적 성분들을 합성하였고, 이를 이용하여 모델 시스템을 구성함으로써 균 세포 분석원리가 연구되었다. 구성성분을 준비하기 위해 Salmonella thompson에 대한 복합 클론항체를 면역 친화 크로마토그래피를 이용하여 정제하였고, 이렇게 정제된 항체를 Streptavidin과 horseradush peroxdase에 화학결합시켰다. 항체와 Streptavidinfdm은 각각 SMCC와 SPDP에 의해 활성화 되있고 두 물질을 반응시킴으로써 중합체가 합성되었다. 중합체는diaminobiotion 젤과 sephades G-100젤을 이중 층으로 쌓은 칼럼을 이용하여 정제되었다. 항체- HRP 중합체의 합성을 위해, HRP를 $NAIO_4$ 처리에 의해 안정화된 중합체는 Biohel A5M을 이용한size exchusion크로토그래피로 정제되었다. 이렇게 준비된 중합체들과 dot-bloner 그리고 biotim이 고정화된 nitrocellulose membrane($12\mum$ pore size)을 이용하여 모델시스템을 구성하였다. 분석물질(S.Thormpson cells)을 먼적 액상에서 두 중합체와 반응되었고 반응먹을 membrane이 정착된 blotter에 옮긴 후 하부에 진공을 걸어 면역복합체를 biotin-streptavidin 반응에 의해 membrane 표면에 포획하였다.최적조건 하에서 시스템의 균 세포 분석원리를 확인하였으며 측정하한농도는 약 $1{\mu}g/m{\ell}(10^5 {\cdot} 10^6\;cells/m{\ell}$인 것으로 나타났다. 이러한 측정성능의 주요조절인자는 두항체 종합체 농도의 증가는 항원-항체 응집반응을 초래하는 것으로 나타났다.

• 한국유기농업학회지
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• 제15권1호
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• pp.93-108
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• 2007

본 연구에서 돼지 및 가축 사양농가의 최대 문제인 세균성 설사문제 및 각종 악취물질제거 등의 문제를 해결하기 위해 돼지의 위와 장으로부터 분리한 유산균(Stretococcus thermophilus)과 병원성세균 및 곰팡이 생육을 억제하고 장내 유효한 각종의 생리활성 물질을 생산하는 납두균(Bacillus subtilis 및 Bacillus amyloliquifaciens)을 이용하였다. 이들이 함유된 환경친화성 청정사료 첨가용 및 축분뇨 처리용 생균제를 조제하였다. 본 사료첨가용 생균제에 포함된 길항 미생물 Bacillu amyloliqutfaciens는 세균성설사의 원인균인 대장균, 살모넬라, 리스테리아, 포도상구균 등을 억제할 수 있는 길항균으로서 S. typhimurium KCTC 1926에 대하여 생균체의 경우 $10^7$배 희석 조건에서 약 91% 이상의 억제력을 나타내었고, 열처리 배양액에서도 500배 희석 조건에서 63%의 우수한 길항능력을 나타내었다. 또한, 본 연구에서 사용한 유산균(Stretococcus thermophilus)은 돼지의 위에서 분리한 균으로 위액의 강한 산에서도 생존할 수 있는 내산성의 유산균으로 장내 유효균의 증식 효과 및 병원성균인 대장균, 살모넬라, 포도상구균 등 유해균에 대하여 생육억제 효과가 있다. 본 연구에서도 S. typhimurium KCTC 1926에 대하여 생균체의 경우 $10^7$배 희석 조건에서 약 94% 이상의 억제력을 나타내었고 열처리 배양액에서도 70% 효과를 보였다. 본 연구에서 개발된 생균제를 돼지에게 먹인 결과 대조구에 비하여 설사발생 빈도가 85% 이상 감소하였으며 일당 증체효과도 12.3%로 나타나 설사예방효과와 중체효과가 인정되었다. 또한 길항균들은 20배 희석된 축산분뇨에서 생육 가능함이 확인되어 향후 액비로의 활용 가능성을 보여주었다. 이상의 결과를 종합한 바 본 연구에서 조제한 길항성 생균제 Bio-formula가 가축사료 첨가제로 개발된다면 우수한 효능으로 가축사양 농가에 큰 도움이 될 것으로 사료된다.

• 대한환경공학회지
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• 제36권11호
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• pp.781-790
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• 2014

유속이 약한 하천이나 호소에 침강된 유기물, 영양염류, 유해화학물질 등의 오염물질은 일단 수중으로부터 제거되어 퇴적물 속에 축적되었다가 확산, 재 부유, 생물교란 등의 물리 화학 생물학적 과정에 의해 다시 수층으로 용출되어 수질 및 수생생태에 직 간접적인 악영향을 미칠 수 있게 된다. 특히 인은 수중생태계의 일차 생산량을 결정하는 중요한 물질중의 하나로 수체 내 물질순환 과정에서 주로 퇴적물에 저장되는 원소로 물리적인 교란 및 생 화학적 작용에 의해 수층으로용출되어 부영양화현상을 가속시키는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 수층 미생물의 영향을 고려한 경우(호소수)와 미생물의 영향을 배제한(증류수)경우로 구분하여 각각 다른 capping 소재를 적용하여 퇴적물에서의 인 용출 저감 효과를 분석하였다. 실험 결과 화학적소재인 Fe-Gypsum, $SiO_2$-Gypsum로 capping을 할 경우, control보다 인 용출을 약 40% 이상 저감시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한 복합소재인 granule gypsum+Sand는 약 50% 이상 용출을 저감 효과가 나타났다. 따라서 화학적 소재인 granule-gypsum과 그 위에 모래와 같은 친환경소재로 capping을 한다면 인 용출 저감에 효과적일 것으로 판단된다. Capping 처리 전후의 퇴적층내의 인 성상변화를 살펴본 결과, gypsum 투입에 의하여 호소 퇴적층에 존재하는 인이 용출되기 어려운 안정한 형태인 apatite-P 변화된 것으로 확인되었다. 이상의 결과를 토대로 capping 기술의 적용을 통하여 하천 및 호소 퇴적물에서 발생되는 인 용출에 대한 저감 효율을 기대할 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제9권6호
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• pp.1733-1738
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• 2008

고농도 유가공폐수의 유기물 및 질소, 인의 제거효율을 비교하기 위하여 두 개의 반응 시스템을 구성하였다. 하나는 하나의 RBC 반응조와 3단 점감포기조로 구성한 시스템이며 다른 하나는 RBC 반응조 2개를 연속으로 구성하고 3단 점감포기조로 구성한 시스템이다. 본 연구에 적용한 바실러스 미생물은 RBC의 끈상미생물접촉재에 부착하여 수행하였다. 각 시스템으로 유입되는 유가공폐수의 BOD 평균농도는 988mg/L, 1,046mg/L이었으며, 유출수 BOD 농도는 21.4mg/L, 15.9mg/L로 제거율은 97.8%, 98.5%의 결과를 보였다. RBC 단일공정 유입수의 평균 $COD_{cr}$ 농도는 1,837mg/L, 유출수는 53.0mg/L로 96.7%의 제거 효율을 보였으며 RBC 연속공정 유입수의 평균 $COD_{cr}$ 농도는 1,852mg/L, 유출수는 평균 27.8mg/L로 98.5%의 제거효율을 보였다. 유입수 T-N 분석결과 RBC 단일공정은 평균 51.9mg/L로 측정되었고, RBC 연속반응공정에서의 유입수 평균은 54.3mg/L이었으며, 유출수는 각각 6.6mg/L, 4.7mg/L로 87.2%, 91.3%의 제거효율을 보였다. T-P에 대한 RBC 단일공정과 RBC 연속공정에서의 분석 결과 유입수 평균농도는 각각 8.9mg/L, 9.1mg/L로 측정되었고, 유출수 농도는 1.6mg/L, 1.0mg/L로 T-P 제거율은 82%, 89%로 나타났다.

• 한국유기농업학회지
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• 제26권2호
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• pp.217-232
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• 2018

전 세계적인 지구 온난화로 인한 가뭄은 농작물의 생산성을 저해하는 주요 원인 중 하나이며, 고온과 건조가 복합적으로 작용하여 식물 생장을 감소시킨다. 본 연구에서는 Bacillus velezensis YP2 균주의 식물 생육촉진 및 건조 스트레스 내성 증진 효과를 온실과 시설하우스 포장에서 조사하였다. 또한 B. velezensis YP2 균주의 처리 전과 후 케일 근권과 뿌리에서 배양법에 의한 상대 정량 방법으로 B. velezensis YP2 균주의 근권 및 뿌리 정착능을 분석하였다. 온실 검정 결과 YP2 균주 처리구에서는 무처리구와 비교하여 케일 유묘의 초장 26.7% 및 지상부 생체중 142.2% 증가시키는 효과가 있었다. 또한 B. velezensis YP2 처리구에서는 무처리구와 비교하여 39.4%의 건조 피해 경감 효과가 있었다. 시설하우스 포장 검정 결과에서도 B. velezensis YP2 균주 처리에 의한 케일의 생장촉진 효과와 건조 스트레스 내성 증진 효과가 있었으며, B. velezensis YP2 처리구에서 케일 잎의 상대수분함량이 무처리구와 비교하여 7, 10, 14일에 모두 높은 것으로 나타났다. B. velezensis YP2 균주의 뿌리 정착능 분석 결과, 균주 처리 21일까지 케일 근권 및 뿌리 균밀도가 무처리구와 비교하여 B. velezensis YP2 처리구에서 유의하게 높은 것으로 나타났다. 따라서 균주 처리 후 최소한 21일이 경과할 때까지 B. velezensis YP2 균주가 케일 근권과 뿌리에 정착하여 식물과 상호작용함으로서 생육을 촉진하고 식물의 물 이용률을 증가시켜 건조 스트레스 내성을 증진하는 데 관련이 있을 것으로 판단된다. 본 연구 결과를 통하여 B. velezensis YP2 균주는 가뭄으로 인한 건조한 토양 조건에서 작물 생산성을 향상시키는 가능성이 있는 유용한 미생물로 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 청정기술
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• 제12권2호
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• pp.67-77
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• 2006

본 연구에서 소규모 하수고도처리를 위한 이중슬러지(Dual sludge) $KNR^{(R)}$ (Kwon's nutrient removal) 시스템이 개발되었다. $KNR^{(R)}$ 시스템은 부유성장식 탈질미생물과 부착성장식 질산화미생물을 분리시킨 이중슬러지 공정으로 최초침전조, 혐기조, 무산소조, 농축조의 복합기능을 수행하는 UMBR (Upflow multi-layer bioreactor)과 펠렛형 담체가 충진된 호기성 담체조로 구성되어 있다. 소규모 하수처리시 본 개발공정의 안정성과 처리성능을 평가하기 위해 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 파일럿 플랜트를 고도처리 공정으로 개선공사 중인 처리용량 $50m^3/d$ 규모의 실제 소규모 마을하수처리장에 적용하였다. UMBR과 담체조의 체류시간은 각각 4.7 h와 7.2h이었으며, 반응조 수온은 $18.1{\sim}28.1^{\circ}C$이었다. 유입 하수량과 유입수의 BOD/N의 변동폭이 컸음에도 불구하고 파일럿 플랜트는 안정된 처리성능을 보였다. 전체 실험기간 중 처리수의 $COD_{cr}$, $COD_{Mn}$, $BOD_5$, TN, TP의 평균 농도는 11.0 mg/L, 8.8 mg/L, 4.2 mg/L, 3.5 mg/L, 9.8 mg/L, 0.87/0.17 mg/L (poly aluminium chloride(PAC) 투입/미투입)이었으며, 제거율을 각각 95.3%, 87.6%, 96.3%, 96.5%, 68.2%, 55.4/90.3% 이었다. 잉여슬러지 발생량은 $A_2O$와 Bardenpho 등과 같은 단일슬러지를 이용하는 고도처리공정과 비교시 약 1.9~3.8배 낮은 $0.026kg-DS/m^3$ and 0.220 kg-DS/kg-BOD로 나타났다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제12권2호
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• pp.37-46
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• 2007

본 연구에서는 플라스틱과 Woodchip을 주원료로 하여 복합플라스틱계 담체를 개발하고 성능평가를 실시하였다. 개발담체는 기존상용화 담체에 비하여 처리효율 및 미생물 부착성 등은 유사하였으나, 경제적인 측면에서 우수한 것으로 평가되었다. 담체의 성능평가는 Lab scale의 바이오트리클링필터에 개발담체를 충진하여 톨루엔과 황화수소를 대상으로 제거효율 및 운전인자 등을 평가하였다. 본 연구에서 톨루엔 제거효율은 가스유입량 $1.5\;m^3/hr$, 유입농도 260ppm, 공탑체류시간 42s 운전조건에서 90% 이상으로 높게 나타내었으며, 톨루엔 최대제거능은 $77\;g/m^3{\cdot}hr$이었다. 황화수소와 톨루엔 동시제거 실험에서는 $H_2S$와 톨루엔이 효과적으로 제거되었다. $H_2S$의 최대제거능은 $100\;g-S/m^3{\cdot}hr$이었으며, $H_2S$ 농도가 100 ppm까지는 톨루엔제거에 영향을 주지 않았으나 $H_2S$ 농도가 증가함에 따라 톨루엔 제거효율은 감소되었다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권9호
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• pp.279-287
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• 2018

실란트는 현대 건축물의 중요한 요소로 사용되고 있으며, 습기, 공기, 기타 물질의 침입에 대한 방벽을 제공함으로서 내후성에 대한 건물 보호의 역할을 한다. 다양한 환경에 노출되어 물리적, 화학적, 기계적 특성이 변화되어 수명이 단축되는 경우가 많으며, UV, 습기, 온도 신축 등은 내구성과 직결되는 중요한 이슈이다. 본 연구에서는 구조용 실링마감재의 내구성능을 실내에서 검증하기 위한 장비로서 외기의 환경을 모사할 수 있는 복합열화시험 챔버를 제작하였다. 황사, 산성비, 미생물에 의한 오염 등 특이 기상 상황의 재현은 어려우며 외기 환경을 100 % 모사하는 것은 불가능한 것으로 판단되며, 구조용 실링재의 옥외폭로시험방법과 복합열화시험장치에 대한 내후성 시험 결과 간의 상관관계를 통해 재현성을 확보하고자 연구하였다. 옥외폭로시험의 변위량 시험 결과 실링재의 응집력이 분해되어 연질화가 진행되는 것으로 판단되었고, 옥외폭로 1년 후 변위는 초기 물성치보다 3600 Pa에서 3배 정도 차이가 나는것을 볼 수 있었고, 비교제품의 경우 최대 7배까지 변위가 차이나는 것으로 확인되었다. 복합열화시험장치에서 변위시험결과 열화되어 탄성 및 인장특성이 감소하는 경향을 나타내었다. 변성실리콘 실링재의 경우는 현재 400 Cycle을 완료하여 옥외폭로 12개월의 물성저하를 확인하였다. 시험체의 변형은 육안으로는 확인할 수 없어 상대적으로 실리콘 실링재 제품보다 상태 안정성이 양호한 것으로 판단된다. 옥외폭로시험 결과, 복합열화시험장치가 체계화되어 관련 지침 또는 규격 등에 제안된다면, 실제 사용환경에서 12개월의 예상수명을 실내에서 3개월 미만에서 검증할 수 있는 방법으로 향후, 경제적 손실저감, 공기단축, 설계에 예상 가능한 재료의 선정 등에 활용될 것으로 기대된다.