• 한국수자원학회:학술대회논문집
• /
• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
• /
• pp.1706-1709
• /
• 2010

일반적으로 생물학적 하수처리공정들은 단위공정내 물리 화학적 및 생물학적 반응들이 복잡하게 존재한다. 활성슬러지모델 1(ASM No.1)을 시작으로 생물공정을 모사하기 위한 다양하고도 새로운 수학적 모델들이 개발되어 왔다. 그러나 이들 모델은 그 활용의 측면에 있어 비용과 단순성에서 매우 큰 단점을 가지고 있었다. 그중 이들 수학적 기반의 모델들이 갖는 또 다른 활용상의 어려움은 현장 근무자들이 활용하기에는 시간 소요와 컴퓨터-과학에 관한 기술부족의 장벽이 매우 높아 결국 모델활용의 영역은 전문가나 특정 엔지니어들에게 국한되어 왔다. 이러한 상황을 극복하고 현장 근무자들에게 도움을 주기 위해 동적-물질수지모델(Dynamic-Mass-Balance Model)에 기초한 $KM^2BM$이 개발되었다. 금번 논문은 생물학적 하수처리장을 설계하고 모사함에 있어 활용 가능한 모사 툴로서의 $KM^2BM$을 소개한다. 이 모델은 모델 파라메터의 추정이나 하수성상분석과 같은 별도의 노력 없이도 단순한 인자추정만으로 생물학적 하수처리장내 미생물의 중요 거동기작을 고려함으로서 잠재적 공정적응력을 최대화 시킬 수 있다.

• 한국환경과학회:학술대회논문집
• /
• 한국환경과학회 2004년도 봄 학술발표회 발표논문집
• /
• pp.312-315
• /
• 2004

염색가공 공정에서 배출되는 염색폐수는 염색 가공공정이나 사용하는 염료등에 따라 폐수량과 성상의 변화가 심하기 때문에 처리에 많은 어려움이 있다. 일반적인 염색폐수 처리방법으로는 물리화학절인 응집침전법과 생물학적인 활성슬러지법을 단독 또는 조합하여 주로 사용하여 왔다. 그러나 최근에는 기존시설의 처리 향상을 위한 다각적인 기술개발이 시도되고 있으며 그 일환으로 본 연구에서는 활성탄을 담지한 폴리우레탄 담체를 개발하여 염색폐수를 처리하고자 하였다. 본 연구에서는 담체를 이용한 염색폐수의 생물학적 처리 시 여러 인자들, 즉 COD/N 비, DO 농도, 담체의 충진율 등의 영향을 조사하기 위하여 회분식 실험을 수행하였다. 또한 회분식 실험에서 얻은 최적조건을 이용하여 파일럿 실험도 함께 수행하였다. COD/N 비가 COD 제거에 미치는 영향을 살펴보기 위해 COD/N 비를 조절하지 않은 경우와 COD/N 비를 2-3으로 조절한 경우에 대해서 비교하였다. 실험결과 염색폐수의 초기 COD 농도가 1,000 ppm일 때, 처리 후 COD 농도는 COD/N 비를 조절하지 않았을 경우 860 ppm (제거효율 ＝ 18%), COD/N 비가 2일 경우 550ppm (제거효율 ＝ 52%), COD/N 비가 3의 경우 390 ppm (제거효율 ＝ 57%)으로 각각 나타났다. DO 농도가 COB 제거에 미치는 영향을 알아보고자 DO 농도를 1, 6, 7 mg/L로 변화시켰다. 그 결과 DO의 농도가 1 mg/L일 경우 COD 제거효율은 20% 정도였으나, DO 농도가 6 mg/L이상에서는 모두 80%에 가까운 제거효율을 나타내었다. 담체 충진율의 경우, 10% 충진시 40%, 20% 충진시 50%, 30% 충진시 70%의 제거효울을 각각 나타내었다. 회분식 실험에서 얻은 최적조건으로 파일럿 반응기를 100일 이상 운전한 결과 염색폐수의 COD 농도변화는 1,000ppm에서 380ppm로 평균 60%이상 제거되는 높은 효율을 보였다. 또 담체 첨가의 영향을 살펴보기위해, 담체를 충진하지 않은 조건에서 파일럿 반응기를 운전한 결과 평균 COD 제거율은 50%로 비교적 낮은 효율을 보였다.

• 한국자원식물학회지
• /
• 제24권4호
• /
• pp.337-342
• /
• 2011

합성항산화제의 독성과 부작용으로 인한 천연물유래 항산화제에 대한 관심과 연구개발이 활발한 가운데 추출물 단계에서 ORAC assay를 통하여 우수한 항산화 활성을 가지는 쉬땅나무(Sorbaria sorbfolia var. stellipila Max.) 열매의 생물학적 생리활성 성분을 분리, 동정하기 위하여 국내에 자생하는 쉬땅나무의 열매를 채집하여 80% MeOH로 추출한 후 일반적인 용매분획법에 의해 분획한 분획물과 추출물을 대상으로 ORAC assay를 실시한 결과 80% MeOH추출물과 EtOAc, n-BuOH분획에서 천연항산화제인 trolox보다 우수한 활성이 나타났으며, 이중 가장 우수한 활성을 나타낸 EtOAc 분획물로 부터 각종 chromatography 기법을 통하여 분리, 정제한 결과 flavonoid계열의 화합물인 catechin을 단리 하였다. 단리 되어진 catechin은 쉬땅나무의 열매에서는 처음으로 본 연구에서 보고되는 성분으로 ORAC assay에서 대조군인 trolox에 비해 높진 않지만 유사한 활성이 나타나, vitamine E와 유사한 항산화 활성을 나타내는 것으로 보여지며, 따라서, 이 성분 외에 다양한 항산화 활성 성분들의 복합작용으로 인하여 쉬땅나무열매 추출물 및 분획물이 vitamine E에 비하여 3배 이상의 높은 항산화 활성이 나타나고 있음을 시사하는 바이다. 현재까지 쉬땅나무에 대한 식물학적 성분연구 및 유효활성 성분연구가 다른 천연물에 비하여 상대적으로 활발하게 이루어지지 않았으나, flavonoid계 화합물이 TLC확인 시험을 통하여 확인한 바 다양하게 존재하고 있어, 향후 이와 유사한 다양한 flavonoid계열의 화합물을 분리하여, 우수한 항산화 활성을 갖는 천연물의약품의 기초자료 제공 등 항산화 성분연구에 많은 기여를 할 수 있을 것으로 판단된다.

• 생명과학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.688-693
• /
• 2017

하수 슬러지로부터 감자 뿌리썩음병 및 토마토 탄저병을 유발하는 Colletotrichum coccodes에 대해 항진균 활성이 있는 세균을 분리하였다. 분리균의 partial 16S rRNA sequence는 Bacillus methylotrophicus CBMB205 및 Bacillus amyloliquefaciens subsp. plantarum FZB42와 각각 99%의 상동성을 보여주었다. 분리균은 neighbor-joining phylogenetic tree, BlastN 염기서열 분석, 형태학적 및 배양학적 특성에 따라 Bacillus sp. SW29-2로 동정하였다. 분리균 Baciilus sp. SW29-2는 B. methylotrophicus CBMB205 type strain과 비교시 4% 이상 NaCl에서 생육하는 것이외에 형태학적, 생리학적 특성이 모두 동일하였다. 분리은 호기성, Gram-양성, 내생포자를 형성하는 세균이었다. 실험한 $18-47^{\circ}C$(최적, 약 $38^{\circ}C$)의 온도범위에서, pH 3-9(최적, 약 6.0) 범위의 초기 배지 pH에서 모두 생육이 관찰되었다. Baciilus sp. SW29-2의 C. coccodes에 대한 생육저지환(직경)은 23 mm에서 29 mm의 범위이었다. 분리 세균은 또한 사과 푸른곰팡이병(penicillum rot disease)을 유발하는 Penicillium expansum에 대해 우수한 항진균 활성을 보여주었다. 현재까지, Bacillus속 세균의 C. coccodes에 대한 항균활성 연구는 파악할 수 없었다. 이 결과는 분리균 Bacillus sp. SW29-2가 식물 병원성 C. coccodes에 대해 생물학적 방제제로의 활용 가능성이 있으며, 추후, 식물병을 유발하는 다른 진균에 대해서 적용할 예정이다.

• 대한환경공학회지
• /
• 제31권2호
• /
• pp.147-152
• /
• 2009

본 연구에서는 톨루엔 계열 화합물로 오염된 환경에 대해 고정화한 유전자 재조합 균주 KG1206의 적용 가능성에 대해 조사하였다. 재조합 균주 KG1206은 직접 유도제인 m-toluate, benzoate 뿐만 아니라 톨루엔, 자일렌 이성질체가 간접 유도제로서 발광 활성을 나타낸다. 연구에 의해 결정된 고정화 프로토콜의 최적 조건은 다음과 같다: 균주 농도(1 : 1 (v/v)), 오염원 용액(인산염 완충액), 발광 측정에 필요한 비드 수(4개), 5가지 오염원에 대한 최대 발광 활성은 일반적으로 m-toluate > p-xylene > 톨루엔 > o-xylene > m-xylene 순으로 나타났다. 생물발광과 오염원 감소는 HPLC로 확인하였으며, 고정 균주에 의해 초기 5 mM m-toluate는 5시간 배양 후 약 48%의 감소율을 나타내었으며 계속 분해되는 경향이 관찰되었다. 알긴산 균주 고정화에 대한 본 연구 결과는 톨루엔 계열 화합물을 함유한 석유계 탄화수소에 오염된 특정 환경을 생물학적 모니터링에 유용한 방법으로 사용할 수 있을 것이다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
• /
• 한국자원식물학회 2019년도 추계학술대회
• /
• pp.42-42
• /
• 2019

한국생명공학연구원은 1985년 설립된 이후로 현재까지 국가적 연구개발 수요에 대응하여 바이오 분야의 기초 원천 연구, 인프라 구축 및 운영을 통하여 우리나라 생명과학기술 발전에 힘써왔다. 특히 2006년부터는 해외생물자원의 중요성에 주목하여 차세대 국가 핵심 전략 BT산업의 필수 원자재인 생물소재의 범지구적 확보, 보존 및 관리를 위하여 해외생물소재센터를 설치하였다. 이후 차례로 중국, 코스타리카, 인도네시아, 베트남의 4개 거점 센터를 개소 및 운영하여 권역별 해외생물소재의 공동연구 및 국제협력 네트워크를 구축하고 효과적인 소재 확보 및 관리를 도모하고 있다. 이와 같이 확보된 소재는 36개국에서 채집된 약 318과 3,406속의 36,500여점 (2019년 9월 기준)에 달하고 소재의 확증표본은 해외생물소재센터 식물표본관(KRIB)에 보관 중이다. KRIB표본관은 2000년 Index Herbariorum에 등록되었으며, 약 80,000여점의 건조표본을 소장하고 있다. 분류군수는 과별로 콩과>국화과>꼭두서니과 순으로 많았으며, 국가별로는 중국>베트남>코스타리카 순으로 조사되었다. 한국생명공학연구원 해외생물소재센터 및 식물표본관은 소재의 정확한 동정을 위한 분류학적 시설로서의 역할뿐 아니라 누구에게나 개방된 홈페이지를 통하여 해외소재의 표본정보, 표본이미지 및 민속학적 정보와 활성 등 가치 있는 정보를 제공하여 연구자들에게 다양한 활용지원 서비스를 제공하고 있다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제17권3호
• /
• pp.86-92
• /
• 2016

본 연구는 가황촉진제 제조공정에서 발생되는 MBT 폐수의 생물학적 처리가능성을 평가하였다. MBT 폐수는 미생물 활동을 저하시키기 때문에 생물학적으로 처리가 불가능하였지만, 7일의 순응기간을 거쳐 약 10%의 COD가 제거되었다. MBT 폐수의 화학적 전처리를 위한 최적조건은 pH 3.5, 2시간동안 교반 후 $Fe^{3+}$를 주입하여 펜톤산화를 한 경우였다. 또한, 펜톤처리 된 MBT 폐수를 제지폐수와 혼합하여 활성슬러지공정에서 처리했을 경우 MBT 폐수의 COD가 약 20% 제거되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
• /
• 제15권3호
• /
• pp.187-193
• /
• 2004

In this study, Anaerobic sewage sludge in a batch reactor operation at $35^\circ{C}$ was used as the seed to investigate the effect of pretreatments of waste activated sludge and to evaluate its hydrogen production potential by anaerobic fermentation. Various pretreatments including physical, chemical and biological means were conducted to utilize for substrate. As a result, SCODcr of alkali and mechanical treatment was 15 and 12 times enhanced, compared with a supernatant of activated sludge. And SCODcr was 2 time increase after re-treatment with biological hydrolysis. Those were shown that sequential hybridized treatment of sludge by chemical & biological methods to conform hydrogen production potential in bath experiments. When buffer solution was added to the activated sludge, hydrogen production potential increased as compare with no addition. Combination of alkali and mechanical treatment was higher in hydrogen production potential than other treatments.

• 조명전기설비학회논문지
• /
• 제15권4호
• /
• pp.37-42
• /
• 2001

본 논문에서는 하수처리장에서 활성슬러지를 통한 하수의 처리 과정을 표현할 수 있는 반응 모델을 제안한다. 제안된 모델은 관리대상 물리량들에 영향을 미치는 요소들을 고려하여 퍼지 규칙의 조합 형태로 설계되었다. 생물학적 산소요구량과 부유 물질량은 입력 및 출력 변수에 공통으로 사용되었으며, 폭기량은 입력 변수로 선정되었다. 입력 변수들에 대한 소속 함수들은 계산의 편리를 위해 삼각형 형태로 설계했으며, 운전데이터를 기준으로 소속도를 선정하였다. 시뮬레이션을 통해 제안된 모델의 타당성을 확인해 본 결과, 퍼지 모델의 출력은 운전데이터와 거의 동일하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제33권1호
• /
• pp.82-90
• /
• 2023

하수와 산업폐수를 처리하는데 생물학적 공정이 전세계적으로 이용된다. 생물학적 공정은 복합미생물로 구성된 슬러지를 사용한다. 슬러지 미생물이 성장함에 따라 폐수처리공정에서는 잉여슬러지가 발생한다. 잉여슬러지의 일부는 미생물을 보충하기 위해 폐수처리공정에 반송되지만 나머지는 폐기물로서 처리된다. 매년 전세계적으로 폐수발생이 증가함에 따라 폐수처리장의 수도 증가하여 많은 양의 폐슬러지가 생산된다. 따라서 폐슬러지에 대한 관리와 처리가 중요하다. 폐슬러지 처리비용은 폐수처리장 총운영비의 50-60%를 차지한다고 보고되었다. 슬러지 분해기술은 폐슬러지의 부피를 최소화하고 유용한 성분(예, P, N, 용해성 유기물)을 회수할 수 있는 새로운 기술이다. 물리적, 화학적, 그리고 생물학적 처리 또는 복합 처리에 기반을 둔 다양한 슬러지분해방법들이 개발되었다. 본 총설은 슬러지 분해방법들 중에서 비교적 덜 연구된 산 가수분해에 의한 슬러지 분해에 대해 중점적으로 다루었다. 본 총설에서 다룬 정보는 폐슬러지 처리를 위한 더 나은 기술을 개발하고 이식하는데 유용하게 사용될 것이다.