• 미생물과산업
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• 제17권2호
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• pp.18-21
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• 1991

생물은 자기 복제를 통한 생장이나 생명유지를 위해 에너지를 필요로 한다. 화학영양생물은 화학에너지를 발효 혹은 호흡을 통해 생물학적 에너지로 전환시키며, 광영양생물은 광합성 작용을 통해 광에너지를 이용한다. 발효, 호흡, 광합성은 모두 산화-환원 반응을 통해 이루어진다. 생물의 모든 에너지 전환반응은 산화-환원 반응, 즉 전자의 흐름으로 이루어지며 생명현상이 에너지를 필요로 하기 때문에 생명현상은 전자의 흐름으로 이루어진다고 할 수 있다. 모든 생물이 에너지 전환 반응에 산화-환원 반응을 이용한다는 말은 생물이 많은 종류의 산화-환원 효소를 보유하고 있다는 뜻이며, 실제 많은 종류의 산화-환원 효소가 발견되고 연구되었다.

• 유기물자원화
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• 제17권1호
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• pp.58-72
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• 2009

본 연구에서는 하수 내에 존재하는 유기물과 미생물량 분액을 위해 미생물 호흡률 측정기(Respirometer)를 구동하여 미생물에 의한 산소 섭취율(OUR : Oxygen Uptake Rate)을 측정하고, CG-FID 혹은 LC를 활용하여 VFAs(Volatile Fatty Acids)를 측정하였다. 유기물은 IAWQ (International Association of Water Quality)의 ASM(Activated Sludge Model)에서 명시된 유기물 분류법에 따라 분액 하였으며, ASM 중에서도 ASM No.2d를 기초하여 분액을 수행하였다. 하지만 슬러지를 첨가하지 않은 하수 원액의 미생물 호흡률 측정과 더불어 기존의 방법과는 다르게 여과한 하수의 미생물 호흡률 측정과 VFAs 측정을 수행하여 하수에 포함된 유기물량을 추정하였다. 이는 기존의 하수 원액을 이용한 미생물 호흡률 측정 방법에 있어 천천히 생분해되는 용존성 유기물질(S_S)에 의한 산소섭취율과 천천히 생분해되는 입자성 유기물질(X_S)에 의한 산소섭취율이 동일 그래프 안에 형성되어 정확하게 구분되지 못하는 단점과 슬러지 세척으로 인한 실험의 오차를 보완하고자 하였다. 또한 용존성 난분해 COD(S_I)을 측정하는 기준이 명확하지 않는 문제점이 발생하여 미생물 호흡률 측정 과정에서 그래프의 변화를 보고 정확한 용존성 난분해 COD(S_I)의 측정 시간을 선택할 수 있는 방법을 제시하였다. 여과한 하수를 대상으로 미생물 호흡률 측정과 VFAs 측정을 통하여 추정한 유기물 분액 결과 용존성 난분해 COD인 S_I는 $12.2g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 6.9%, 발효 부산물인 S_A는 $24.76g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 14.1%, 발효 가능한 유기물질인 S_F는 $58.54g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 33.2%, 천천히 생분해되는 입자성 유기물질인 X_S는 $61.1g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 34.7%, 입자성 난분해 COD인 X_I는 $10.2g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 5.8%로 추정되었다. 종속영양 미생물량인 X_H는 $9.3g/m^3$로 Total $COD_{Cr}$ 기준으로 5.3%로 추정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.581-586
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• 2014

하수처리장을 운영함에 있어 안정적인 방류수질 확보와 이에 따른 처리 비용을 최소화하는 것이 주요 목적이다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산소농도는 유지하면서 과폭기로 인한 전력 비용을 감소하는 최적 제어 방법을 제안하였다. 하수조성와 포기조 미생물의 호흡률은 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)를 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였다. 유입수 부하변동에 따라 변화하는 미생물 호흡에 필요한 산소량 만큼만 폭기하도록 구성함으로써, 방류수 수질기준을 만족함과 동시에 전력 비용을 최소화할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권8호
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• pp.649-654
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• 2009

산소소비속도 측정에 의한 미생물 호흡률 분석방법에 의해 하수의 유기물질과 미생물 분율을 평가하였다. 하수의 유기물과 미생물 분율은 생물학적 공정의 모델링을 위한 중요한 기초자료이다. 본 연구에서 하수의 유기물 분율을 측정한 결과, 미생물에 의해 분해가 빠른 유기물, 분해가 느린 유기물, 분해되지 않는 용존성 유기물, 분해되지 않는 고형 유기물과 종속영양미생물의 분율은 각각 26.6%, 41.5%, 8.5%, 14.7% 및 8.7%였다. 또한, 질소 분율을 측정한 결과, 질산성 질소, 암모니아성 질소, 용존성 비분해 유기성 질소, 용존성 분해 유기성 질소 및 분해가 느린 유기성 질소의 분율은 각각 약 3.7%, 64.9%, 4.7%, 9.4% 및 17.4%였다.

• 한국농림기상학회지
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• 제7권1호
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• pp.28-34
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• 2005

탄소 순환에 중요한 부분을 차지하는 토양 호흡을 뿌리와 토양 미생물에 의한 호흡으로 분리하는 세가지 연구 방법, 즉 (1) 구성 요소 직접 측정 방법, (2) 뿌리 제거 방법, (3) 동위원소 이용 방법을 검토하였다. 이 중에서,구성 요소 직접 측정 방법과 뿌리 제거 방법이 가장 널리 사용되고 있는데, 전체 토양 호흡에서 뿌리 호흡이 차지하는 부분은 뿌리 제거 방법이 다른 두 방법과 비교하여 더 높게 나타난다. 뿌리 제거 방법 중 단근처리 방법은 뿌리를 굴취하여 제거하거나 지상부 식생을 제거하는 방법과 비교해 볼 때 토양이나 관측 지면에 거의 교란을 일으키지 않는 다 동위원소 이용 방법은 다른 방법과 비교해서 토양이나 뿌리에 미치는 영향이 가장 적으나 비용이 많이 들고 복잡한 분석 기술을 필요로 한다. 관측지의 교란을 최소화하면서 발생원별 토양 호흡에 기여하는 부분을 계산하는 방법으로 단근처리 방법이 적절한 것으로 사료된다. 그러나 이 방법이 뿌리의 분해로 인해 미생물의 호흡을 과대평가함을 고려해서 뿌리의 분해를 동시에 관측하거나 큰 뿌리들을 피해서 단근처리 대상지역을 선택함으로써 현실적인 결과를 얻을 수 있을 것이다.

• 한국미생물생명공학회:학술대회논문집
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• 한국미생물생명공학회 1978년도 춘계학술대회
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• pp.97.1-97
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• 1978

발효에 guaicol, vanillin 및 O-V-anillin phenol 등의 유도체를 처리한 결과, yeast, Bacillus subt-ilis, Brevibacterium flavum, Pseudomonas ovalis 등의 mass, 호흡량, 성장속도 등에 미치는 영향이 크므로 발효공학에 이들 phenol 유도체를 이용하면 생산성을 향상시킬 수 있을 것으로 예상되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제45권2호
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• pp.260-265
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• 2012

담수 토양에서의 토양호흡량은 호기 상태에 비해 매우 낮은 수준이나, 혐기 상태에서의 유기물의 분해는 담수 생태계의 탄소순환에 매우 중요한 역할을 한다. 한편, 비산회(fly ash), 석탄바닥재 (bottom ash)와 같은 석탄 연료 부산물들은 이산화탄소 발생을 저감하고 토양 탄소를 격리하는 효과가 있음이 보고된 바 있다. 이에 본 연구는 혐기조건 토양에서 석탄바닥재 단일 처리 및 석탄바닥재와 유기물 혼합 처리가 토양 미생물 호흡량 및 미생물 생체량 변화에 미치는 영향을 조사하였다. 이산화탄소 발생속도는 석탄바닥재 처리에 의해 유의하게 감소하였고, 처리수준에 따라서도 감소하는 것을 보였다. 유기물과 석탄바닥재를 혼합 처리하였을 때에도 발생속도가 감소되는 것을 확인하였다. 석탄바닥재 처리에 따라 토양미생물 생체량은 유의하게 증가하였고, 토양 중 암모니아태 질소, 질산태 질소, 유효인의 함량은 감소하는 경향이 있었다.

• 상하수도학회지
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• 제17권4호
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• pp.503-509
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• 2003

COD fractionation of primary settled municipal wastewater was conducted by respirometry. RBCOD (Readily Biodegradable COD) fraction was analyzed to be 21% of influent TCOD. However, SCOD fraction, analyzed by physical separation using $0.45{\mu}m$ membrane filter, was about 31% of TCOD. Therefore, 10% of soluble inert COD was comprised in TCOD. It means that kinetic analysis of activated sludge system was impossible because serious error would be occurred if SCOD was used as a biodegradable soluble component instead of RBCOD estimated from respirometry. In this study, RBCOD fraction of raw wastewater could be analyzed by respirometry within the error range of 57%. In addition, SBCOD (Slowly Biodegradable COD) content could be determined by kinetic simulation of the experimental results. SBCOD showed about 2-fold higher fraction (38% of TCOD) as compared with RBCOD.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제14권4호
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• pp.299-304
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• 1986

동질의 유전적 배경을 가지는 1, 2, 3, 4 배체의 효모에 있어서 세포 체적, 세포 표면적, 균체농도, 건조 균체량, 자외선 저항성, 호흡결손 출현빈도. 발효력, 핵산 함량을 조사하였다. 자연 돌연변이에 의한 호흡결손 변이의 출현빈도는 2, 3, 4 배체보다 1배체에서 현저히 높게 나타났다. 세포 체적, 세포 포면적, 균체농도, 건조 균체량, 자외선 저항성, 발효력, DNA함량 등은 고차배수성에 따라 현저히 높아지는 경향을 나타냈다.

• 한국조경학회지
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• 제37권4호
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• pp.64-71
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• 2009

집중적인 이용이 이루어지는 모래 기반의 잔디 근권부에 과도한 유기물의 집적은 잔디 생육에 심각한 장애를 일으킬 수 있다. 본 연구는 골프장 그린에서 유기물의 지속가능한 관리에 관한 연구의 일환으로서 조성 후 30년 경과한 그린에서 토심별 토양 유기물 분해를 평가하기 위해서 토양미생물 호흡량을 이용하여 토심별 토양 유기물 집적에 대한 미생물 분해를 평가하고 통기성 개선 및 돌로마이트 시용의 효과를 연구하였다. 조성 후 5년과 30년 경과한 그린의 토심 0~5cm, 5~10cm, 10~15cm 토양층에서 3반복으로 토양 시료를 채취하여 토양 유기물 함량을 분석하였다. 토양미생물 호흡량과 탈수소효소 활성이 조성 후 30년 경과한 그린에서 토심별 토양 유기물 분해를 평가하기 위해서 분석되었다. 그 후에 조성 후 30년 경과한 그린을 4개의 구획으로 구분하고 무처리한 대조구, 돌로마이트를 처리한 실험구, 토심 0~5cm 토양층을 제거한 실험구, 토심 0~5cm 토양층 제거 후 돌로마이트 처리한 실험구를 조성하였다. 처리 후 1, 2, 4주일 경과 후에 앞서 언급한 방법과 동일하게 토양 시료를 채취하여 토양 유기물 분해를 평가하기 위해서 토양미생물 호흡량을 분석하였다. 토심 0~5cm 토양층에서 토양 유기물 집적은 코어링과 같은 집약적인 관리에 의해서 조절되고 있지만 토심 5cm 이하에서는 유기물 함량이 시간 경과에 따라서 증가함으로 지속적으로 토양 환경이 악화되고 있다. 유기물에 대한 토양미생물의 분해는 토양 유기물 집적을 감소시키기 위해서 필수적이지만, 토심 5cm 이하에서 토양미생물 호흡량은 현저히 낮게 나타나고 통기성 개선과 돌로마이트 시용에 의해서 효과적으로 개선되지 않았다. 결과적으로 코어링과 같은 통기성 개선 작업들과 돌로마이트 시용은 조성 후 오랜 기간이 경과한 그린의 토심 5cm 이하에서 토양미생물 분해를 촉진시키기 위한 방법으로 효과적이지 못한 것으로 나타났다.