• 한국습지학회지
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• 제23권1호
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• pp.60-66
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• 2021

도시화와 산업화로 인해 하수처리장으로 유입되는 하수 내 질소 농도가 증가함에 따라 부영양화 발생, 수생태계에 독성을 미치는 등의 악영향의 정도 또한 증가하고 있다. 고농도의 질소가 포함된 하수를 처리하기 위해 생물학적 질소 제거 공정에 대한 연구가 다방면으로 진행되고 있다. 기존의 생물학적 질소 제거 공정에 있어 산소공급과 외부탄소원 보충에 따른 상당한 비용이 요구된다. 이러한 측면에서 경제적인 개선이 이루어진 고도의 질소 제거 공정이 요구됨에 따라 최근 기존의 질산화·탈질 공정 보다 효율적이고 경제적인 혐기성 암모늄 산화 공정(ANaerobic AMMonium OXidation, ANAMMOX)이 제안되었다. 본 연구에서는 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정의 안정성을 확인하고, Mainstream ANAMMOX 공정구현을 위한 암모니아성 질소(NH4+) 대비 아질산성 질소(NO2-) 비율을 도출하는데 목적이 있다. 선행연구에서 제시된 기질비율을 바탕으로 산정한 비율을 적용해 실험실 규모의 Mainstream ANAMMOX 반응조를 운전하였다. Initial 구간에서 NH4+ 제거효율은 58~86%, 평균 제거효율은 70%였다. Advanced 구간에서 NH4+ 제거효율은 94~99%, 평균 제거효율은 95%였다. 연구 결과 NH4+/NO2- 비율이 증가함에 따라, Mainstream ANAMMOX 공정의 안정성이 확보되어 NH4+ 제거효율 및 총질소(TN) 제거효율이 증가하는 경향을 확인할 수 있었다. 결과적으로, 본 연구결과는 이후 수처리공정에서의 ANAMMOX 공정 적용과 공정 안정성 확보에 있어 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 보인다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.1013-1016
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• 2008

본 연구에서는 폐수 내 존재하는 질산성 질소를 제거하기 위해 캐소드물질로 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni), 아연(Zn)을 선택하여 전기화학적 환원반응 특성을 조사하였다. $NO_3^-$로부터 $NH_3$로의 변환반응에 있어서 Zn이 가장 우수한 촉매 특성을 가지고있으며, pH 8.5에서 가장 높은 질산성 질소 제거 효율을 나타내었다. 전극표면에서 질산성 질소는 아질산성 질소로 환원된 후, 암모니아성 질소로 전환되는 것을 확인하였으며 암모니아성 질소는 HOCl과의 화학반응을 통하여 질소 형태로 완전히 제거할 수 있었다.

• 대한화학회지
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• 제65권4호
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• pp.249-253
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• 2021

안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚과 퇴비를 채취하였다. 이들 시료로부터 질소(N)와 인(P)의 성상의 변화를 조사하고 이들을 유용하고 현실적으로 제거할 수 있는 방안을 제시하고자 하였다. 시료의 조성 및 그 함량은 X-선 형광 분석기(XRF)로 확인하였다. 시료에서 용출되어 나오는 아질산성질소(NO₂^-), 질산성 질소(NO₃^-), 인산이온(PO₄^3-)들은 이온 크로마토그래프로, 암모니아성 질소(NH₄⁺), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 자외선/가시광선 분광기를 이용하여 분석하였다. 연구의 결과로서, 소의 배설물 초기 상태에 있는 암모니아성 질소는 pH를 상승시켜 바로 휘발시킬 수 있는 암모니아 가스 상태로 만들 필요성이 있다. 녹조류 증식의 주요 영양원인 질소와 인은 퇴비의 발효를 촉진시킨 후 칼슘(Ca)과 마그네슘(Mg)을 첨가하여 인은 인산칼슘(CaHPO₄·3H₂O), 질소는 스투루바이트(NH₄MgPO₄·6H₂O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.

• 환경영향평가
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• 제30권1호
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• pp.35-48
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• 2021

본 연구에서는 예산군에 위치한 질산성 질소 오염 지하수 부지를 대상으로 오염지하수의 지중정화현장 적용성 평가를 수행하고자, 영가철/바이오 환경정화소재를 이용한 Injected PRB(Permeable Reactive Barrier)와 관측정을 현장 오염지하수부지에 적용하고 주요 정화지표에 대한 변화를 모니터링하였다. 질산성질소, 아질산성질소, 암모니아성질소, 철 이온, TOC, 탁도 등의 항목 등을 조사하고 미생물 분석을 실시하여 지중정화기술의 현장 적용성을 평가하였다. 연구대상 부지는 농경지역으로 북쪽 경계는 하천이 서쪽에서 동쪽으로 흐르며 하천 경계를 형성하고 남쪽은 불투수 경계로 이루어져 있다. 질산성질소는 전반적으로 지하수 흐름과 유사하게 하천으로 흐르는 것으로 분석되었다. 모델링 결과, 약 3년에서 5년정도 경과 후 안정 상태로 도달하는 것으로 판단되었다. 이는 추가적인 오염원 유입이 없는 현재 상태만 고려한 것으로 지속적 오염이 유입된다면 오염범위 및 안정화 기간이 증가할 수 있다. 모니터링 결과, PRB설치 전, 후 철 이온, TOC, 탁도 값이 큰 차이를 보이지 않아 PRB의 음용수 관정 영향은 없는 것으로 판단되어 해당 지중정화기술의 지중 주입 적합성을 확인하였다. 질산성질소는 PRB 설치 42일 차까지 5 mg/L보다 낮은 농도가 유지되었으나 84일 차부터 PRB 내부의 질산성질소 제거 유효 기간이 끝나 원래의 농도를 회복하였다. PRB 설치 후 아질산성 질소와 암모니아성 질소의 검출은 PRB에 의한 질산성 질소의 환원에 의한 감소를 보여주었으며, 미생물 분석 결과 종 다양성이 증가하고 탈질 미생물을 포함하고 있는 Betaproteobacteria Class 군집이 크게 증가한 결과는 질산성 질소가 생물학적 환원작용에 의한 정화 가능성도 보여주었다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권11호
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• pp.1213-1221
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• 2006

본 연구에서는 혐기성 암모늄 산화(ANAMMOX)반응을 유도하기 위해 양조폐수를 처리하는 메탄 생성 반응조의 입상 슬러지를 혐기성 반응기에 식종하였다. 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)와 아질산성 질소($NO_2^--N$)를 1:1의 비율로 인공폐수를 조제하여 반응조를 운전하였다. 실험기간은 반응기의 유입 질소농도 조건에 따라 3개의 phase로 구분하였다. 각 phase별 유출수의 질소농도, COD, 알칼리도, 발생 가스 조성을 측정하여 처리효율을 평가하였다. Phase 1에서는 유입 $NH_4^+$-N $NO_2^-$-N를 각각 1.91 $gN/m^3{\cdot}d$부터 14.29 $gN/m^3{\cdot}d$까지 점차 높였으며 Phase 2에서 각 질소의 부하를 23.81 $gN/m^3{\cdot}d$, Phase 3에서는 19.05 $gN/m^3{\cdot}d$로 하여 운전하였다. 아질산성 질소($NO_2^-$-N)는 전 기간에 걸쳐 99%까지 제거 되었으며, 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율은 각 phase별로 변동폭이 높았으며 이 중 Phase 2에서 최대 75%까지 제거되었다. 한편 각 phase별 반응조의 미생물 군집 변화는 16s rDNA방법을 이용하여 분석하였다. 입상 슬러지의 접종 초기인 Phase 1의 경우 메탄생성이 일정하게 유지되었으며 메탄균과 탈질균이 공존하였다. Phase 2의 경우 아질산성 질소($NO_2^--N$)와 암모니아성 질소($NH_4^+-N$)의 제거율이 각각 99%와 75%까지 증가하였으며 이 때 ANAMMOX균의 존재가 확인되었다. Phase 3의 경우 외부 공기 유입으로 인하여 암모니아성 질소(NH4+-N)의 제거율은 급격히 감소하였으나 미생물 군집 중 여전히 ANAMMOX균이 관측되었다.

• KSBB Journal
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• 제14권5호
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• pp.606-610
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• 1999

본 연구는 회전생물활성탄 공정을 이용하여 부하를 증가시켜가면서 질소, 인 제거율을 조사하여 이들의 동시제거 가능성을 검토하였다. 암모니아성 질소 제거효율은 96.5% 이상으로 나타났으며 유출수의 암모니아성 질소, 아질산성 질소, 질산성 질소의 농도는 비교적 안정적으로 유지되었다. 총질소 제거율은 RUN 1을 제외하고는 90% 이상을 유지하였다. 총인은 32.7~49.8%의 제거율을 나타내었고 부하의 증가에 따라 부착미생물의 양은 269~473 mg/g support의 범위를 나타내었다.

• 대한화학회지
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• 제66권2호
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• pp.86-91
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• 2022

안동에 있는 한 가축 농가의 우사에서 깔짚으로 왕겨와 톱밥으로 만든 퇴비를 각각 채취하였다. 분뇨의 발효 효율은 깔짚의 종류와 특성에 의해서 상당한 영향을 받으며 부영양화의 원인물질인 질소와 인을 저감시키기 위해 고려되어야 할 요소이다. 시료의 온도에 따른 중량 변화는 열중량 분석기(TG-DTA)로, 구성성분은 X-선 형광분석기(XRF)로 조사하였다. 빗물에 의해 퇴비에서 침출되어 나오는 아질산성질소(NO₂^-), 질산성 질소(NO₃^-), 인산이온(PO₄^3-)과 암모니아성 질소(NH₄⁺), 총인(T-P), 총질소(T-N)는 각각 각각 이온 크로마토그래프(IC)와 자외선/가시광선 분광기(UV/Vis spectrometry)를 이용하여 측정하였다. 결과적으로, 왕겨에 비하여 톱밥에서 분뇨의 발효 효율이 대략 3배 높게 나타났다. 우분의 발효성이 높을수록 암모니아성 질소의 탈질화 효율이 높았으며, 유기인도 인산이온으로 변화되었다. 덧붙여, 인산이온은 Ca와 Mg를 첨가하여 인산칼슘(CaHPO₄·3H₂O)과 스투루바이트(NH₄MgPO₄·6H₂O) 형태의 난용성염을 생성 시킴으로서 제거 할 수 있다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2011년도 임시총회 및 추계학술발표회
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• pp.13-13
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• 2011

보이차의 주요산지는 중국 운남성이며 특히 란창강 유역이 그 중심지이다. 천연 사포닌과 미네랄류를 풍부하게 포함하고, 지방의 용해, 다이어트 효과, 소화 촉진, 정장 작용, 숙취 해소, 위가 더부룩할 증상 개선, 혈당치 상승 억제, 혈액 순환 촉진에 효과가 있는 것으로 알려져 있다．또한, 면역력 강화 효과와 노화예방, 암 예방효과도 있는 것으로 알려져 있다. 보이차의 기능성 물질은 일반적으로 메탄올 또는 에탄올 용매에 의하여 추출한다. 용매에 의하여 추출하기 전에 메카노케미스트리 분쇄기술을 적용하여 전처리하면 재료의 표면적을 증가시키고 부분적으로 화학적 성분을 변화시켜 기능성 물질의 추출효율을 증가시킬 수 있다. 본 연구에서는 메카노케미스트리 분쇄기술을 적용하여 보이차를 전처리한 다음 메탄올과 에탄올 용매에 의하여 기능성 물질을 추출하여 메카노케미스트리 전처리가 항산화 물질의 추출효율에 미친 효과를 분석하였다. 보이차는 메탄올과 에탄올 추출 전에 유성밀에 의하여 분쇄되었으며 분쇄 후의 형상을 SEM 현미경으로 분석하였다. 아질산성질소 소거능은 pH 1.2에서 메탄올 용매추출을 했을 때 전처리하지 않는 경우 63.0-83.0%로부터 메카노케미스트리 분쇄기술을 적용한 전처리를 한 경우에 74.0-92.0%로 증가하였다. 전자공여능은 DPPH(1,1-diphenyl-2-pycrylhydrazyl)를 이용한 방법으로 측정하였으며, 메탄올 용매추출의 경우에 13.12-49.29%로부터 메카노케미스트리 전처리 후에 15.12-64.29%로 증가하였다. DPPH radical 50% 소거능을 나타내는 $IC_{50}$은 전처리하지 않는 경우 164 ug/mL로부터 전처리한 경우에 151ug/mL로 감소하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제18권3호
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• pp.283-290
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• 2002

In this study, home-made detection system by means of noble FIA is introduced on the measurement of toxic nitrite in the water samples collected from the area of Kwangju. As the standard calibration between 30 to 1000 ppb, the linearity has been shown more than 0.9999 as the correlation coefficient($R^2$) with the detection limit 1.5 ppb(S/N>2). The distribution of sample concentration was monitored as N.D. - 123 ppb which is wide span of concentrations in field water samples. The low level of nitrite is hardly detectable with other expensive sophisticated instruments including ion chromatography. Whereas the result of high concentration brings forth the necessity monitoring constantly our precious water resources. Successfully, the FIA system has played a very important role detecting wide span of nitrite in water sample. This technique can be adopted for controlling our environment in the near future.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.457-460
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• 2000

Biofilm airlift 반응기를 이용한 선택적 질산화는 air가 2.5 L/min, $NH_4\;^+-N$ load가 $2.5\;kg-N/m^3/d$에서 약 90% 이상의 질소 제거율과 75-90%의 아질산성 질소의 축적이 일어났다. nitrite oxidizer가 낮은 DO의 영향으로 activity가 저해를 받아서 nitrite를 산화시키지 못하여 축적을 일으킨 것으로 보인다. 반응기 내부의 미생물의 양이 가장 많은 기간에 질소 제거율이 저하하고 nitrite ratio가 약간 감소됨을 보였다. 이는 많은 미생물의 양으로 용존산소가 감소되었기 때문이다. 미생물의 양에 따른 질소 부하의 증거로 F/M 비를 맞추어 그에 따른 질산화를 관찰하는 연구를 할 수 있을 것 같다.