• 한국토양비료학회지
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• 제45권6호
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• pp.1114-1119
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• 2012

$Ag^+$ 이온을 주성분으로 하는 $Ag^+N$과 $Ag^0$ 나노입자를 주성분으로 하는 $Ag^0NP$의 미생물학적 독성을 Microtox 생물검정법을 이용하여 수용액과 토양에서 용량-반응관계를 이용하여 비교, 평가하였다. 수용액 실험에서 Vibrio fisheri의 50% 발광 저해율을 보여주는 $EC_{50}$ 값은 $Ag^+N$이 $Ag^0NP$ 보다 현저히 낮게 나타나, 이온상태의 $Ag^+N$이 독성이 훨씬 높음을 알 수 있었다. 노출시간이 15분에서 30분으로 증가하면 독성 또한 증가했다. 반대로 토양 추출액 실험에서는 $Ag^+N$의 $ED_{50}$ 값이 $Ag^0NP$의 값 보다 높아, $Ag^+N$의 독성이 더 낮게 나타났다. 이것은 $Ag^+N$의 $Ag^+$가 토양 입자 또는 부식산에 강하게 흡착 되거나, Microtox 희석제 NaCl과 반응하여 난용해성 AgCl 침전물을 형성하여, 토양 추출액 중의 활성 Ag 농도가 감소한 것에 기인하는 것으로 판단되었다. Microtox 분석에 의한 Ag 나노용액의 생물학적 독성은 Ag의 존재형태 ($Ag^+$, $Ag^0$), 반응매질 (수용액, 토양), 노출시간에 따라 서로 상이한 결과를 보여 주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권12호
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• pp.1311-1320
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• 2005

본 연구에서는 pilot 규모의 활성탄 공정을 운전하면서 입상활성탄(granular activated carbon: GAC) 단계에서부터 생물활성탄(biological activated carbon: BAC) 단계로 전환되고 난 후 까지 활성탄 재질별로 유기물 제거능과 미생물 군집특성을 함께 조사하였다. 활성탄 재질별 유기물 흡착능은 석탄계 재질의 활성탄이 가장 우수하였고, bed volume 20,000 이후부터는 3가지 활성탄들이 정성상태에 도달하였다. 부착세균의 생체량과 생산력 또한 석탄계 재질 활성탄에서 가장 높은 것으로 나타났으며, heterotrophic plate count(HPC), eubacteria(EUB), 4,6-diamidino-2-phenylindole(DAPI) 및 생산력은 각각 $0.95{\times}10^7{\sim}52.4{\times}10^7$ CFU/g, $3.8{\times}10^8{\sim}134.2{\times}10^8$ cell/g, $7.0{\times}10^8{\sim}250.2{\times}10^8$ cell/g 및 $1.2{\sim}3.4\;mg{\cdot}C/m^3{\cdot}h$의 범위로 나타났다. 그리고 부착세균의 생체량과 생산력은 모두 bed volume 20,000 이후부터 증가하는 경향을 보였다. 활성탄 재질별 부착세균 생체량과 세균 생산력에 대한 동화가능한 유기탄소(assimilable organic carbon: AOC) 제거율과의 상관성 평가에서는 석탄계 재질 활성탄이 가장 양호한 상관성을 보였으며, 항목별로는 세균 생산력에 대한 상관성이 상대적으로 높은 것으로 나타났다. Fluorescent in situ hybridization(FISH)에 의한 세균군집 구조 조사결과, bed volume 20,000까지는 모든 활성탄에서 $\alpha$ 그룹($\alpha$-proteobacteria)과 other bacteria가 우점하였고, bed volume 20,000 이상에서는 석탄계 재질 환성탄에서는 $\beta$ 그룹($\beta$-proteobacteria)과 $\gamma$ 그룹($\gamma$-proteobacteria)의 우점비율이 상승하였으나, 야자계와 목탄계에서는 $\alpha,\;\beta$ 및 $\gamma$ 그룹의 우점비율이 상승하는 것으로 조사되었다.

• 미생물학회지
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• 제45권4호
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• pp.411-415
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• 2009

비황화광물인 망간단괴에서 일부 미생물은 비효소학적 과정을 통해 간접적으로 망간(II)을 용출시킬 수 있다. 이때 환원적 용해를 일으킬 수 있는 대사산물의 생성을 위해 제공되는 탄소 및 에너지원인 glucose, sucrose, galactose 등은 생물용출 기술의 장점인 경제성을 저하시키는 원인이 되고 있다. 본 연구에서는 저렴한 탄소 및 에너지원으로 corn starch를 이용하면서 망간(II) 용출능력을 지닌 종속영양 미생물로서 Bacillus sp. MR2에 의한 망간(II)의 용출 특성을 알아보았다. 망간(II)의 용출은 MR2의 생장에 수반되어 일어났으며[25.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$], 24시간 이후에는 생성된 망간(II)의 일부가 망간단괴 입자에 다시 흡착되는 경향을 보였다. 분쇄물을 dialysis tube (MWCO 12,000)에 넣어 MR2와의 접촉을 막았을 때도 유사한 정도의 결과[24.6 g Mn(II) $kg^{-1}$ nodule $day^{-1}$]를 보여 세포와 망간단괴의 직접적 접촉이 필요 없이 세포외 분비물질에 의해 환원적 용해가 일어남을 알 수 있었다. 실험에 적용된 영향요인들의 범위에서 최적 용출조건을 분석한 결과, $25\sim35^{\circ}C$, pH 5~7, 접종밀도 1.5~2.5% (v/v), 분쇄물의 농도 2~3 g/L 및 입자크기 <75 ${\mu}m$일 때가 가장 효율이 높았다. 비록 입자의 크기가 작을수록 망간(II) 용출속도가 증가했지만 분쇄에 더 많은 에너지가 요구되므로 경제성을 고려한다면 <212 ${\mu}m$가적절한 수준으로 제시될 수 있었다. 이상의 효율적인 망간단괴의 용출 조건 규명은 기존의 물리화학적 금속 회수기술에 비해 적은 비용과 에너지가 요구되는 환경친화적 생물용출 기술의 진보에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국습지학회지
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• 제26권2호
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• pp.168-181
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• 2024

인공습지는(CW)는 침투, 흡착, 저류, 식물과 미생물의 증발산 등과 같은 수문학적 및 생태학적 기작에 의하여 오염물질 제거, 탄소흡수 및 저장, 생물다양성 향상 등의 생태계서비스를 제공한다. 본 연구는 수평지하흐름 인공습지(HSSF CW)의 미생물 군집과 토양의 물리·화학적 특성 및 처리효율의 상관관계를 분석하기 위하여 수행되었다. 연구를 위한 모니터링은 강우시 수질특성, 토양특성, 미생물 분석이 수행되었다. 따뜻한 계절(>15℃) 에서 TSS, COD, TN, TP 및 중금속(Fe, Zn, Cd) 제거효율이33~74% 범위로 나타났다. 그러나 추운 계절(≤15℃)에서 TOC 35%로 가장 높은 제거 효율이 나타났다. 인공습지 내 토양은 인근에서 채취한 토양의 토양유기탄소(SOC) 함량보다 3.3배 더 높은 함량을 가지고 있는 것으로 나타났다. 유입부와 유출부의 탄소(C), 질소(N) 및 인(P)의 화학양론비(C:N:P)는 각각 120:1.5:1 및 135.2:0.4:1로 나타났으며, 탄소에 비해 질소와 인의 비율이 매우 낮아 미생물 성장에 문제가 발생될 수 있다. 미생물 분석에서는 생물다양성 지수를 통해 미생물 군집의 풍부도, 다양성, 균질성 및 균일성이 따뜻한 계절이 추운 계절에 비해 높게 나타났다. 인공습지의 강우유출수 오염물질 중 질소고정 미생물인 Proteobacteria, Actinobacteria, Acidobacteria, Bacteroidetes가 우점종으로 미생물 생장을 촉진하는 것으로 평가되었는데 이는 특정 토양특성 및 유입수 특성이 미생물 풍부도와 밀접한 관련이 있음을 의미한다.

• 한국포장학회지
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• 제8권2호
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• pp.49-59
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• 2002

플라스틱 포장재의 주요 기능은 식품을 수송, 보관과정에서 안전하게 보존하는 것이다. 식품과 플라스틱 포장재간의 반응은 식품의 품질과 안전성 문제에 있어서 상당한 이슈가 되고 있는데 이는 주로 플라스틱에 남아있는 잔류용제, 단량체, 첨가물 등이 식품으로 전이되는 문제들이다. 플라스틱 포장재에 항산화제를 첨가하는 것은 필름의 열화는 물론 포장된 식품, 특히 유지가 많은 제품의 산화를 막을 수 있다. 현재 BHT와 같은 항산화제를 플라스틱 포장재에 적용하는 것이 상업화되어 제품의 유통기간을 연장시키는 방법으로 사용되고 있다. Alpha tocopherol은 가장 중요한 자유기 제거제의 하나로 생물 시스템에는 잘 알려져 있는데 이것을 포장재에 사용함으로써 생산자와 소비자 모두 매우 긍정적인 반응을 보이고 있다. Alpha tocopherol은 폴리올레핀계 레진에 적용되어 BHT를 대체하고 있다. 이 연구는 포장재와 제품간의 증발-흡착 메카니즘을 이용한 항산화제의 효과와 그 적용, 그리고 이러한 메카니즘을 예측할 수 있는 분석기법을 설명하였다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권5호
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• pp.949-957
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• 2000

본 연구는 페놀 분해균주인 P-99를 이용하여 슬러리상 반응기에서 페놀 또는 PNP (p-Nitrophenol)에 오염된 토양을 생물학적으로 복원시키는 방안을 모색하기 위해 수행되었다. 순수미생물에 의한 페놀의 분해는 혼합 미생물간의 경쟁적 상호작용을 배제시켜 활성슬러지의 지체시간보다 3배 정도 짧게 나타났다. 페놀 분해균주인 P-99는 300mg/L의 페놀을 26시간 안에 완전하게 분해하였으며, 페놀 1mg이 제거될 때 0.1457mg의 P-99 미생물이 생성되었다. PNP는 단일기질로 반응기내에 존재할 경우 페놀 분해균주인 P-99에 의한 분해는 일어나지 않았으나, 페놀에 유도된 경우 공대사 작용에 의해 효과적으로 분해할 수 있었으며, 이 때 PNP 분해에 있어서 성자기질인 페놀의 이용도는 0.027mg PNP/mg phenol이었다. 페놀과 PNP가 혼합기질로 반응기내에 존재할 경우 PNP의 농도가 증가할수록 미생물에 대한 저해작용이 증가되어 페놀의 분해속도가 감소하였으며, 슬러리상 반응기에서 미생물에 의한 페놀 및 PNP의 분해는 대상물질의 일부가 액상에서 토양의 표면으로 흡착되고 산소의 전달속도가 상승하여 액상에서 보다 2배 이상 가속화되었다.

• 한국자원식물학회지
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• 제10권1호
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• pp.50-57
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• 1997

마 식물체(植物體)를 장일(長日) 및 단일(短日) 조건(條件)으로 일장처리(日長處理)한 각각의 잎으로부터 분리(分離) 정제(精製)한 추출물(抽出物)을 microtuber test로 검정(檢定)하였다. 1. 단일처리(短日處理) 잎에서 얻어진 추출액(抽出液)의 산성(酸性)충과 중성(中性)충의 추출물(抽出物)은 소괴경(小塊莖)의 비대생장(肥大生長)을 촉진(促進)하는 강(强)한 활성(活性)이 인정(認定)되었다. 그리나 장일처리(長日處理) 잎에서는 추출물 활성이 나타나지 않았다. 2. 산성층(酸性層)의 추출물(抽出物)을 활성탄(活性炭) 흡착(吸着) column 으로 정제(精製)하여 각농도의 활성(活性)을 생물검정(生物檢定) (microtuber test)한 결과(結果) 40% 에탈올 용출구의 추출물에서 가장 큰 촉진활성(促進活性)이 나타났다. 3. 포장(圃場)에서 재배(栽培)중인 식물(植物)에서 경시적(經時的)으로 잎을 채취(採取)하여 추출물(抽出物의 활성(活性) 변화(變化)를 검정(檢定)했을 때 괴경(塊莖)의 생장(生長)이 정체(停滯)해 있는 시기(時期)(9월 상순)까지는 활성(活性)이 나타나지 않았으나 9월 중순 이후 활성(活性)이 나타나 10월 상순에는 강한 활성(活性)이 인정(認定)되었다. 이 활성(活性)의 변화(變化)는 괴경(塊莖)의 비대생장(肥大生長) 패턴과 거의 일치(一致)했다. 4. 단일처리(短日處理)한 일에서 얻어진 산성층(酸性層)의 추출물(抽出物)에 다량(多量)의 JA산이 함유(含有)되어 있는 것이 밝혀졌다. 잎 1kg에 포함된 JA산의 양(量)은 $290{\mu}g/kg$으로 추정(推定)되었다. 이상(以上)의 결과(結果)에서 마 괴경(塊莖)의 비대생장(肥大生長)은 단일조건하(單一條件下)의 엽(葉)에 형성(形成)되어진 생리활성물질(生理活性物質)에 의해 기인(起因)될 가능성(可能性)이 큰 것으로 추정(推定)되었다.

• 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.

• KSBB Journal
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• 제23권5호
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• pp.439-444
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• 2008

본 연구에서는 누에고치의 기능적인 면을 고려한 모발화장품으로서의 이용가능성을 타진하여 최종적으로는 누에고치 가수 분해물인 실크 단백질을 이용한 제품을 개발하고 그 효과를 연구하였다. 분자량 300-500의 저분자 실크펩타이드를 원료로 한 트리트먼트를 제조하고 성분함량에 차이를 두어 총 4개의 sample을 제조, 저분자 실크단백질이 손상모발 내부로 침투하여 모발에 어떠한 영향을 미치는지 모발 화장품으로써의 효용성과 모발 보호 효과에 대한 기초물성 실험을 하고, AFM을 통한 모발의 미세구조변화를 연구하였다. 누에고치 가수분해 단백질을 이용한 제품의 모발 보호 효과에 대한 기초물성 실험으로 모발의 질량, 모간 굵기, 흡광도, 보습력 변화를 측정한 결과, S.P.T 처리 후의 모발 sample은 이전과 비교하여 전반적으로 모발의 질량, 굵기가 증가함과 동시에 뛰어난 보습 효과를 나타내었다. 한편 모발표면의 손상정도와 두께, 큐티클의 height변화에 대한 roughness를 측정한 결과에서 또한 S.P.T 샘플이 건강모와 같은 수준의 큐티클 상태로 회복한 것을 확인할 수 있었다. 물론 성분함량에 따라 약간의 차이는 존재하였으나 실크펩타이드를 원료로 한 Treatment 조성물은 전반적으로 화학시술로 인하여 손상된 모발표면에 흡착, 큐티클 손상부를 부드럽게 매워주는 역할을 함으로써 향후 효과적인 천연 모발 컨디셔닝 제품의 하나로 적용될 수 있을 것으로 보인다.

• 자원리싸이클링
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• 제20권3호
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• pp.28-39
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• 2011

본 고는 토양세척-폐수처리-처리수재활용의 친환경공정순환시스템에 대한 이론적인 조사와 국내외 실제적용사례를 조사하였다. 광산폐기물에 함유된 이동성과 용해성이 큰 비소 및 독성 중금속들은 주변 토양 및 지하수를 오염시킬 수 있기 때문에 오염토양은 적절하게 처리되어야 한다. 국내외에서 비소와 중금속 오염토양에 시도되었거나 성공한 기술은 반응벽체(reactive barriers) 및 복토(encapsulation), 고형화(solidification)/안정화(stabilization), 토양세척(soil washing), 식물정화기법(phytoremediation) 등이 있는데, 이 중 본고는 용액을 사용하여 토양으로부터 오염물질들을 제거하는 물리화학적인 기술인 토양세척에 대해 다루었다. 토양세척의 한가지 큰 문제점은 처리 후에 폐수가 대량으로 발생한다는 것이고, 이 폐수에는 세척용액의 리간드와 결합한 오염물질들이 함유되어 있기 때문에 추가적인 처리공정이 필요하다. 그 처리기술에는 오염물질과 세척용액의 특성에 따라 다양한 물리, 화학, 생물학적 처리가 있는데, 그 중에서 화학적 처리기술인 침전/공동침전법, 멤브레인막여과법, 흡착처리법, 이온교환처리법, 동전기처리법에 대해서 본문에 자세히 언급하였다. 마지막으로 각각의 처리법에 따라 실제 토양세척폐수처리 및 재활용에 관한 최근 국내외 연구사례 대해 소개하였고, 이러한 기술들을 바탕으로 토양세척폐수발생문제를 해결하고 수자원절감을 통한 공정의 전반적인 비용효과를 높일 수 있을 것이다.