• 청정기술
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• 제28권1호
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• pp.63-78
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• 2022

첨단 전자산업 폐수 처리시설에서 발생되는 유기 폐수는 고농도의 유기물질 및 20가지 이상의 유독 난분해성 물질을 포함하고 있으며, 이를 효율적으로 처리하는 것은 첨단 전자산업의 당면 과제이다. 따라서, 첨단 전자산업 유기폐수 처리시설을 CPS (Cyber physical system)상 Water digital twin으로 구축하여 COD (Chemical Oxygen Demand), TN (Total Nitrogen), TP (Total Phosphorous) 및 TMAH (Tetramethylammonium hydroxide) 등 유기 오염물질의 제거 효율 평가가 가능한 전자산업 폐수 특화 모델 개발이 필요하다. 본 연구에서는 첨단전자산업 유기폐수 제거 메커니즘에 대한 분해 미생물의 성장과 사멸의 이론적인 반응속도식에 기반한 첨단 전자산업 폐수 특화 활성슬러지 모델(Electronics industrial wastewater activated sludge model, e-ASM)을 개발하였다. 개발한 e-ASM은 전자산업 폐수처리공정에서 발생하는 유기물 산화, 질산화, 및 탈질화 과정뿐만 아니라 TMAH 등 난분해성 유기물질의 분해과정 중 발생하는 질산화미생물의 저해(Inhibition) 작용 등 복잡한 생물학적 분해 메커니즘이 모사 가능하다. 이를 활용하여 실제 전자산업 유기폐수 처리시설을 Water Digital Twin으로 구현하여 CPS (Cyber physical system) 상에서 전자산업 폐수처리장에 폐수 유입 성상에 따라 공정 모델링, 유출수 예측, 공법 선정, 설계 효율 평가 등 다양한 목적으로 활용될 수 있다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제42권4호
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• pp.229-236
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• 2022

본 연구는 사일리지 발효제 첨가가 볏짚 사일리지에서 곰팡이 독소 및 in situ 섬유소 소화율에 미치는 영향을 평가하고자 실시하였다. 사일리지 발효제로 L. plantarum 단일제 및 L. plantarum과 S. cerevisiae의 혼합제를 첨가하였을 때 사일리지의 발효 및 섬유소 분해에 영향을 주었을 뿐만 아니라 곰팡이독소 감소에도 영향을 주었다. 시험 시료에서 곰팡이독소 중 ochratoxin A 및 zearalenone만 발견되었다. Ochratoxin A 및 zearalenone는 대조구에서 각각 38.11±2.22 및 633.67±50.30 ug/kg 수준으로 발효제 첨가로 감소경향이 나타났고, 혼합제에서만 각각 27.78±2.28 및 392.72±25.04 ug/kg 수준으로 유의적 차이를 보였다(p<0.05). pH는 대조구에 비하여 단일제 및 혼합제에서 낮았고(p<0.05), lactic acid는 대조구(8.18±0.93 mM)에 비하여 단일제(11.73±0.31 mM)가 높았고, 혼합제(16.01±0.88 mM)에서 가장 높은 수준을 나타내었다(p<0.05). Acetic acid와 propionic acid는 발효제 첨가에 따라 유의적으로 낮아짐을 발견하였다(p<0.05). 그리고 total VFA도 발효제 첨가가 대조구에 비하여 낮았다(p<0.05). NDF 및 ADF의 반추위 in situ 분해율은 배양기간 동안 혼합제가 가장 높은 수준의 분해율을 유지하였고, 다음으로 단일제가 높았으며, 대조구가 가장 낮은 수준을 유지하였다. 그리고 이들 NDF 및 ADF 분해율은 각각 배양 12 및 24시간 이후 모든 시간대에서 실험구간 유의 차를 나타내었다(p<0.05). 이상의 연구 결과는 볏짚 사일리지 제조에서 사일리지 발효제사용은 발효 및 섬유소 분해에 영향을 주었을 뿐만 아니라 곰팡이독소 감소에도 영향을 주었다. 그리고 곰팡이독소 감소는 L. plantarum 단일제보다 L. plantarum과 S. cerevisiae 혼합제의 효능이 더 크게 나타났다. 따라서 사일리지 조제를 위한 발효제로 L. plantarum과 L. plantarum 첨가제의 사용은 사일리지의 품질과 안정성을 더 증진할 것으로 사료 된다.

• 생명과학회지
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• 제34권5호
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• pp.304-312
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• 2024

가금류 우모는 환경오염 물질이자 병원성 세균의 저장소로 간주되는 축산폐기물이다. 따라서 우모 폐기물을 관리하기 위한 지속 가능하고, 환경친화적인 방법을 개발하는 것은 매우 중요하다. 본 연구는 폐기된 닭의 우모로부터 분리된 Y10 균주를 동정하고, 특성화하기 위하여 수행되었다. Y10 균주는 표현형 및 16S rRNA 유전자 분석을 통해 Bacillus amyloliquefaciens에 속하는 것으로 확인되었다. B. amyloliquefaciens Y10은 곰팡이 세포성분을 분해하는 효소(cellulase, lipase, protease and pectinase), siderophore, 암모니아 및 IAA 생성과 같은 식물 성장 촉진 활성을 나타내었다. 나아가 Y10 균주는 일부 식물병원성 곰팡이의 균사체 생육을 억제할 수 있었다. 기본배지에 탄소원으로 sucrose 0.1%, 질소원으로 casein 0.05%를 첨가한 후, 배지의 pH를 10으로 조정하여 35℃에서 배양했을 때, 실험균주에 의한 우모 분해율은 기본배지 대비 약 2배 증가되었으며, 배양 4일에 우모는 완전히 분해되었다. 또한 실험균주는 개선된 조건에서 오리 우모, 양모, 사람의 손발톱과 같은 다양한 케라틴 기질을 분해할 수 있었다. Y3 균주를 이용하여 조제된 우모 분해산물은 DPPH 라디칼 소거능(EC₅₀ = 0.38 mg/ml)과 SOD 유사활성(EC₅₀ = 183.7 mg/ml)과 같은 항산화능이 있음을 확인하였다. 이 결과는 실험균주는 케라틴 폐기물의 미생물학적 처리뿐만 아니라 농축산 산업에 적용할 수 있는 생물 비료, 생물 농약 및 사료첨가제 개발의 잠재적인 후보가 될 수 있을 시사한다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제26권4호
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• pp.417-423
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• 2011

김치제조업체 4곳의 배추와 소금에 대한 일반세균을 분석결과 $1.4{\times}10^5$, $6.4{\times}10^5$, $1.7{\times}10^7$, $3.6{\times}10^7$ CFU/g 와 $2.7{\times}10^3$ CFU/g로 검출 되었으며, 대장균군은 배추에서 $2.4{\times}10^4$ CFU/g검출되었고, E. coli은 검출되지 않았다. S. aureus은 배추에서 $9.9{\times}10^2$, $8.0{\times}10^1$, $3.0{\times}10^3$ CFU/g이 검출되었고, B. cereus도 배추에서$4.1{\times}10^3$, $1.0{\times}10^1$ CFU/g 이 검출 되었다. C. jejuni, V. paraheamolyticus는 배추에서 $2.4{\times}10^6$, $1.0{\times}10^4$ CFU/g로 검출되었고, Y. enterocolitica는 소금에서 $1.0{\times}10^3$ CFU/g 으로 검출되었으며, L. monocytogenes는 배추에서 $1.5{\times}10^1$, $1.1{\times}10^2$, $4.5{\times}10^1$ CFU/g 로 검출되었다. 제조공정별 일반생균수는 절임용 소금물의 경우 $1.4{\times}10^1{\sim}4.4{\times}10^5$ CFU/g이 검출되었고, 탈수 절임배추는 $1.5{\times}10^4{\sim}1.2{\times}10^8$ CFU/g이 검출되었으며, 세절 절임배추의 경우 $9.4{\times}10^4{\sim}1.3{\times}10^8$ CFU/g이 검출되었다. E. coli은 업체에 따라 시료에 대해 검출되는 양상이 달랐다. S. aureus와 B. cereus은 일부 업체의 절임용 소금물과 탈수 절임배추에서 양성으로 검출되었다. V parahaemolyticus는 절임 소금물에서 검출되었다. Y. enterocolitica는 절임용 소금물 $9.5{\times}10^2{\sim}1.8{\times}10^3$ CFU/g, 탈수 절임배추 $1.7{\times}10^1{\sim}2.7{\times}10^2$ CFU/g, 세절 절임배추 $1.2{\times}10^2{\sim}1.3{\times}10^8$ CFU/g이 검출되었다. L. monocytogenes는 절임용 소금물 $8.0{\times}10^2{\sim}1.7{\times}10^4$, 탈수 절임배추 $2.8{\times}10^2{\sim}1.2{\times}10^4$ CFU/g, 세절 절임배추는 검출되지 않았다. 절임공정 조건으로 염수농도 8%, 10%, 12%, 15%와 배 추를 5~20hr 동안 절인배추의 위해 미생물을 측정한 결과는 E. coli은 $3.5{\times}10^5{\sim}1.7{\times}10^6$, $3.4{\times}10^5{\sim}2.5{\times}10^6$, $5.4{\times}10^5{\sim}2.3{\times}10^6$, $4.0{\times}10^5{\sim}2.3{\times}10^6$ CFU/g로 검출되었고, S. aureus은 $1.9{\times}10^4{\sim}4.1{\times}10^4$, $4.1{\times}10^3{\sim}2.8{\times}10^4$, $1.5{\times}10^3{\sim}7.8{\times}10^3$, $2.2{\times}10^4{\sim}6.6{\times}10^4$ CFU/g으로 검출되었다. S. typhimurium은 염수의 5 hr 절인 배추에서만 $2.5{\times}10^5{\sim}3.8{\times}10^6$ CFU/g이 검출되어 10%염수에 15 hr 절인배추가 미생 물 오염 변화가 가장 적었다. 10%염수에 15 hr 절인배추를 세척방법을 달리한 물 2, 3회 세척, 염소 3회 세척, acetic acid 3회 세척 시 E. coli은 물 3회 세척, 염소 3회 세척, 물 2회 세척 순으로 검출 되었으며 acetic acid 3회 세척에서 는 검출되지 않았다. S. aureus은 물 2회 세척에서 $3.0{\times}10^5$, 물 3회 세척과 염소 3회 세척은 $3.6{\times}10^5$ CFU/g으로 검출 되었고, acetic acid 3회 세척은 $5.6{\times}10^3$, $5.6{\times}10^3$ CFU/g로 물보다는 염소와 acetic acid에서 비교적 작게 검출되었다. S. typhimurium은 acetic acid 3회 세척에서 $3.0{\times}10^1$ CFU/g 로 가장 낮게 검출되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제22권4호
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• pp.278-283
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• 2003

본 연구는 고수부지에 조성한 여과습지의 초기운영단계 질소제거율을 분석하였다. 조사기간 처리수의 평균수온은 $17.1^{\circ}C$이었고, 평균 pH는 7.1이었으며, 갈대의 평균 N흡수량은 $69.31\;N\;mg/m^2/day$였다. 유입수와 유출수의 평균 $NO_3-N$ 농도는 각각 3.46, 2.23 mg/L이었으며, 여과습지의 $NO_3-N$ 평균제거율은 $195.58\;mg/m^2/day$였다. 유입수와 유출수의 평균 $NH_3-N$ 농도는 각각 0.92, 0.58 mg/L이었으며, $NH_3-N$ 평균 제거율은 $53.65\;mg/m^2/day$를 보였다. 유입수와 유출수의 평균 T-N 농도는 각각 10.24, 6.32 mg/L 였으며, T-N 평균제거율은 $628.44\;mg/m^2/day$를 보였으며, 제거량 기준으로 T-N 평균제거율은 약 39%를 나타냈다. 시스템이 초기 운영단계인 점을 고려하면 T-N제거 수준은 비교적 양호한 편이다. 여과습지의 $7{\sim}10$월의 수온이 암모니아화, 질산화, 탈질화에 비교적 적합한 온도를 유지하였고, 매질사이의 공극에 입자성 유기태 질소가 고정되고, 매질표면에 형성된 미생물막에 유기태 질소가 흡착되어 분해되고, 유입수가 원활히 시스템을 흐른 것이 질소제거의 주요 원인으로 사료된다. $2{\sim}3$년 후 갈대가 정상적으로 성장하여 뿌리와 근권이 발달하고, 갈대의 잔재물로부터 유기쇄설물이 형성되어 탈질화에 필요한 탄소공급원이 제공되면, 시스템의 질소 처리율이 높아질 것으로 생각된다. 실험결과 고수부지를 활용한 수질정화 여과습지는 오염하천수에 함유된 질소를 줄일 수 있는 방안이 될 수 있을 것으로 사료된다.PL특성은 상온에서도 눈으로 보일 만큼 우수한 발광 특성을 보였으며, 기판 bias전압이 증 가함에 따라 PL peak 위치가 청색으로 편이하는 경향을 보였다. 이러한 발광 세기의 변화 는 $V_s$=0V부터 $V_s$=200V까지는 기판의 bias전압이 증가함에 따라 상대적으로 박막의 표면에 충돌하는 이온에너지의 감소로 인해 a-C:H박막내에 비발광 중심으로 작용하는 dangling bond가 감소하여 발광의 세기가 증가하였으며 $V_s$=300V이상에서는 박막내의 수소 함유량이 증가함에 따라 dangling bond수는 감소하나 발광 중심으로 작용하는 탄소간의 $\pi$결합을 포 함하는 cluster가 줄어들어 PL세기가 감소한 것으로 생각된다.1례, 폐동 맥: 1례)이 4례, 2주 이상의 지속적 흉관배액이 4례, 유미흉이 3례, 출혈에 의한 재수술이 3례, 기타 급성 신 부전, 종격동염, 횡경막신경 마비가 각각 2례씩 있었으며, 중복치환술을 받은 환자들과 전통적 술식으로 수 술받은 환자에서 술후 합병증의 차이는 없었다. 65명의 환자를 평균 54$\pm$49개월(0~177개월)간 추적관찰하였 으며, 수술 초기에 사망한 환자는 13명으로 20.0%(13/65)의 수술사망율을 보였으며 3명의 환자가 추적기간중 사망하여 24.6%(16/65)의 전체사망율을 보였다. 중복치환술을 받은 환자의 수술사망율은 33.3%(4/12)였다. 술 후 1년, 5년, 10년 누적생존율은 각각 75.0$\pm$5.6%, 75.0$\pm$5.6%, 69.2$\pm$7.6%였다. 가장 흔한 사망원인으로는 술 후 저심박출증후군으로 8례였으며 삼첨판막 폐쇄부전이 심해져 심부전으로 사망한 경우도 5례로 사망의 중 요 원인이었다. 결론 저자들은 본 연구를

• 한국환경농학회지
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• 제23권4호
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• pp.203-210
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• 2004

본 연구는 퇴비원료로 지정된 제약업종 부산물(공정오니) 및 화장품 제조업 폐수처리오니를 퇴비로서 활용 가능성을 판단하기 위하여 기존의 일반성분이나 중금속 성분 분석 이외 유기성. 화합물과 기타 여러 생물검정법 등을 활용하여 시용한 오니에 의한 토양 내 비료의 피해를 밝혀내고 이들의 평가방법을 확립하고자 포장시험을 수행하였다. 오니의 처리에 따른 HEM의 함량은 제약업종 오니2(PS2)와 화장품 오니(CS)처리가 각각 0.51, 1.10 mg/kg로 가장 높았고, PAHs의 함량은 제약업종 오니2(PS2) 처리에서 $3,406.8\;{\mu}g/kg$로 가장 높았다. 토양에 서식하는 미소동물의 밀도변화는 생육 중기(7월 23일) 및 수확기(10월 1일) 모두 제약오니2 및 돈분 처리구에서 가장 높았으며, 기타 처리구는 차이가 없이 아주 낮았다. 오니의 처리에 따른 세균 및 사상균의 균수는 제약업종오니2처리에서 각각 136, 909 cfu/g로 가장 많았고, 화장품오니도 각각 440, 236 cfu/g으로 다른 처리에 비해 많은 경향을 보였다. 제약오니 및 화장품오니 처리시 우점세균은 무비, 돈분처리에 비해 일정한 경향이 없었으나 3요소 처리보다 다양한 세균이 검출되었다. 오니의 처리에 따른 우점사상균은 무처리에 비해 제약업종 오니2와 화장품 오리처리에서 형태적 특징이 다른 콜로니가 검출되었으나 다른 처리는 비슷한 경향으로 종류간에 큰 차이는 보이지 않았다. Microcosm test를 통하여 오니 처리 후 3개월이 경과한 토양의 오염정도를 평가한 결과는 제약업종 오니3과 화장품 오니처리는 약간 영향을 받아서 $80{\sim}90%$ 생존하였으나, 제약업종 오니1처리는 처리 2주(14일) 이후에는 급격히 생존율이 떨어져서 4주 이후에는 10%만 생존하였다. 그러나 6개월이 경과한 토양에서는 지렁이의 생존율은 제약업종 오니1처리만 약간 영향을 받은 것으로 보였으며 다른 처리들은 전혀 영향을 받지 않았던 것으로 조사되었다. 유기성 오니의 퇴비원료로 활용은 비료관리법의 비료공정규격 중 퇴비의 비고란에 "퇴비의 원료로 사용 가능한 물질과 사용 불가능한 물질"(별표1)에서 "퇴비의 원료 중 사전 분석검토 후 사용 가능한 원료에 대한 지정요령"에는 유기물과 중금속(8성분) 함량(건물중)과 제조공정 등을 검토하여 지정하고 있으나, 지정된 원료가 과연 퇴비원료로 적합한지 잘 알 수 없으며 또한 앞으로 현재의 퇴비원료 규정을 변경할 필요가 있을 경우를 대비하여 퇴비원료의 적합성 여부를 판별할 수 있는 방법의 개발이 필요하다. 따라서 퇴비원료로 이미 지정('02. 12. 31)된 제약오니 및 화장품 오니를 과량으로 토양에 시용한 후 유해 유기화합물, 미소동물, 미생물 및 생물학적(지렁이) 유해성 검정방법의 도입 가능성을 평가하기 거하여 고추를 재배한 포장에서 비료의 피해시험을 실시한 과 유해 유기화합물과 생물학적(지렁이) 유해성 검정방법은 앞으로 연구를 통해서 보완할 경우 상당히 활용 가능성이 있는 좋은 평가방법인 것으로 생각된다.