• 미생물과산업
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• 제14권3호
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• pp.23-26
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• 1988

자연계에 있어서 질소는 대기중의 분자상질소를 비롯하여 초산, 암모니아와 같은 무기태질소, 단백질, 핵산 등의 유기태질소 등 다양한 형태로 존재하며 생물권내에서 흡수, 고정, 대사, 분해되는 등 다양한 순환을 거듭하고 있다. 대기중의 분자상질소는 Rhizobium, Azotobacter, Klebsielle, Clostridium, Blue-green algae 및 광합성세균 등에 의해 고장되어 암모니아의 형태로 환원된다. 한편 대부분의 식물들은 초산이나 암모니아 형태의 질소를 흡수 동화하여 핵산, 단백질을 만들고 이들 구성물은 사후 암모니아로 재분해 된다. 또한 동식물의 유체내지는 배설물들도 각기 분해되어 암모니아의 형태로 변화되는데 이와같은 일련의 질소순환(nitrogen cycle)은 초화세균, 탈질세균 내지는 질소고정균등 대부분의 미생물에 의해 크게 지배를 받고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제22권10호
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• pp.1893-1904
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• 2000

질소제거를 위한 처리기술은 아직까지는 주로 생물학적인 처리기술에 의존하고 있는 실정이다. 그러나 생물학적인 처리기술은 하수 등과 같은 저농도 암모니아성 질소성분을 함유한 폐수에 대해서는 비교적 광범위하게 정립되어 있는 반면, 질소성분외에 난분해성 및 독성물질을 고농도로 함유하고 있는 침출수 및 산업폐수에 생물학적 처리기술을 적용하는 방법은 처리효율면에서 한계가 있다. 따라서 본 연구에서는 질소 처리기술이 비교적 정립되어 있지 않은 고농도의 암모니아성 질소 성분을 함유한 침출수를 대상으로 생물학적 처리공정의 이전에 질소제거를 위한 암모니아 탈기공정의 적용가능성을 타진하고 자원 재활용 측면을 고려하여 처리된 질소성분의 회수 가능성을 조사하는 데 목적을 두었다. 실험결과 암모니아 탈기공정을 위하여 pH를 조정하기 위해서는 NaOH보다 $Ca(OH)_2$를 사용하는 것이 적정한 것으로 조사되었다. 암모니아 탈기에 적정한 pH는 10.5로 조사되었으며, 목표치인 500 mg/L를 만족시키기 위하여 소요되는 반응시간은 $35^{\circ}C$, 10 L/L/min의 조건에서는 2시간, $55^{\circ}C$, 10.0 L/L/min의 조건에서는 1시간이 소요되는 것으로 조사되었다. 이에 따라 생물학적 처리공정의 전단에 air diffused system을 이용한 암모니아 탈기공정의 적용은 고농도의 암모니아성 질소를 함유한 침출수의 처리에 매우 효과적인 것으로 결론지울 수 있었다. 그러나 생물학적 처리공정인 MLE 공정(T-N 최대 제거율: 78%, 암모니아성 질소 제거율: 98~99%)과 혐기성 소화조, 폭기식 라군산화조에서 질소성분을 완전히 제거하기 위하여 이들 공정전에 적용한 암모니아 탈기공정의 운전에 소요되는 약품비를 각각 산출하여 비교한 결과 암모니아 탈기공정이 MLE 공정에 비해 약품 소모비가 약 16% 정도 더 많이 소요되는 것으로 조사되었으므로 암모니아 탈기공정의 경제성을 높이기 위하여 슬러지를 재이용하는 방안 등을 검토하여야 할 것으로 판단되었다.

• 한국양식학회:학술대회논문집
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• 한국양식학회 2003년도 추계학술발표대회 논문요약집
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• pp.102-102
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• 2003

황복(Takifugus obscurus)은 주로 황해에 분포하며 봄철에 서해안으로 흐르는 금강, 한강 및 임진강으로 소상하여 강의 중상류에서 산란하는 소하성어류이다. 특히 황복은 바다와 하천을 오고 가는 관계로 해수뿐만 아니라 민물에서도 양식이 가능한 어종으로 다른 소하성어류와 마찬가지로 염분변화에 따른 삼투조절능력이 매우 우수할 것으로 생각된다. 본 연구는 황복이 급격히 염분을 달리하였을 때 나타나는 생리적 반응을 산소소비량과 암모니아 질소배설량의 변화로 염분변화에 따른 생리적 적응력을 살펴보고자 하였다. 본 연구에 사용한 황복은 전장 10cm(체중 15~25g) 전후의 치어로서 염분 32, 22, 12, 및 2 ppt로 조절되어 있는 FRP수조(500 L)에서 2개월간 사육 후, 각기 염분을 달리한(32, 22, 12, 2 ppt) 호흡측정 장치에 황복을 수용하여 산소소비량과 암모니아 질소배설량을 측정하였다. 한편, 사육 시스템내에서의 산소소비와 암모니아 질소의 배설경향을 보기 위하여 염분 16ppt에서 산소소비량과 암모니아 질소배설량을 25시간 관찰하였다. 산소소비 경향은 대체로 염분이 낮을수록 높은 산소소비 경향을 보였는데, 실험염분 32ppt에서는 2~32ppt 사육군 모두 다른 실험염분(22, 12, 2 ppt) 사육군보다 안정되고 낮은 산소소비량을 나타내었다. 그리고 실험염분 22, 12 및 2 ppt에서는 각기 실험염분과 동일한 염분 사육군에서 가장 높은 산소소비량을 나타낸 반면 32 ppt 사육군은 모든 실험염분에서 가장 낮은 산소소비량을 나타내었다. 암모니아 질소의 배설경향은 실험염분 2 ppt를 제외하고는 2 ppt 사육군에서 가장 높은 질소 배설율을 보였으나, 실험염분 2 ppt에서는 오히려 현저히 낮은 암모니아 질소 배설율을 나타내었다. 저 염분(2, 12 ppt)에서 사육한 황복은 22 및 32 ppt에서 사육된 황복에 비해 저염분에 노출될 경우 삼투조절을 위해 암모니아 배설에 상당한 차이를 보였다. 사육 시스템내에서 조사된 산소소비와 암모니아 질소 배설경향은 섭이와 관련하여 일간리듬을 보였는데, 산소소비는 섭이 3시간 후에 최고를 보였으며 암모니아 질소 배설은 섭이 4시간 후에 각각 최고를 나타내었다.

• 미생물과산업
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• 제14권3호
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• pp.16-20
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• 1988

암모니아를 아질산또는 질산으로 산화시키는 과정인 질화작용(nitrification)은 암모니아와 함께 또 하나의 식물및 미생물에 대한 질소원인 질산의 농도를 증사시켜 생물의 생장을 뒷받침하기도 하나(Fenchel and Blackburn, 1979) 생물체의 질소원에 있어서 세가지의 불이익을 초래하기도 한다. 질산은 암모니아와는 달리 토양이나 저질토(sediment)의 cation exchange site에 흡착되지 않으므로 쉽게 손실된다(Greenland, 1958). 또 무산소상태에서는 탈질화과정 (denitrification)에 의하여 기체질소로 환원되어 생태계내에서 사라진다 (Broadbent and Clark, 1965). 끝으로 질산태의 질소가 생물체내의 질소의 주 형태인 아미노산의 질소로 되기 위해서는 암모니아로 환원되어야 하므로 질산의 동화는 상대적으로 많은 에너지를 필요로한다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권1호
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• pp.109-114
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• 2005

본 연구에서는 기상용 제오카본을 수처리에 적합하도록 염산으로 표면 개질 하였으며, 개질된 제오카본을 이용하여 단일 공정을 통한 암모니아성 질소와 질산성 질소 동시 제거 가능성을 평가하고자 하였다. 제오카본과 비교하여 표면 개질 제오카본의 강도가 62% 정도 증가하였으며, 암모니아성 질소와 질산성 질소 및 총질소 제거율이 약 2배 증가하였다. 또한 암모니아성 질소와 질산성 질소 제거 효율은 pH 및 온도 변화에 거의 영향을 받지 않았다. 따라서 수중에 존재하는 암모니아성 질소와 질산성 질소의 동시 제거가 매우 효과적으로 이루어질 수 있었으며, 본 연구 결과를 토대로 암모니아성 질소와 질산성 질소를 동시 제거할 수 있는 단일 공정 설계를 위한 기본 데이터 제시가 가능하였다.

• 유기물자원화
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• 제24권1호
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• pp.59-63
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• 2016

본 연구는 제올라이트를 이용한 수중의 암모니아성질소 및 질산성질소 제거특성을 알아보고자 수중의 암모니아성질소 및 질산성질소의 흡착제거에 대한 흡착변화를 조사하였다. 연구결과 암모니아성질소 흡착제거에 대한 제올라이트의 최대흡착량은 120mg/g(암모니아성질소 / 제올라이트 무게)임을 알 수 있었고, 암모니아성 및 질산성질소의 흡착에 대해 Freundlich식과 Langmuir식을 비교해 보았을 때 Langmuir 등온흡착식에 더 일치함을 알 수 있었다. 이는 제올라이트가 피흡착제와 이온교환 및 단층흡착함을 의미한다. 또한, pH 변화에 따른 암모니아성질소의 처리효율은 pH 7 > pH 5 > pH 9 > pH 3 순임을 알 수 있었으며, 제올라이트가 암모니아성질소 인공폐수의 pH를 상승시킴을 알 수 있었다.

• 청정기술
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• 제13권1호
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• pp.16-21
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• 2007

본 실험은 질화세균을 고정화한 충전층 생물반응기에서 저농도 암모니아성 질소(total ammonia nitrogen, TAN)의 제거 시 수력학적 체류시간(hydraulic residence time, HRT), 유입수 암모니아성 질소농도 및 온도에 의한 영향을 평가하였다. 수력학적 체류시간이 감소함에 따라 암모니아성 질소의 제거속도는 증가하였고, 암모니아성 질소의 제거 시 최적 수력학적 체류시간은 0.2시간이었다. 수력학적 체류시간이 0.2시간에서 암모니아성 질소의 제거속도는 $226.1\;g/m^3{\cdot}day$, 제거효율은 88.8%을 나타내었다. 유입수 암모니아성 질소 농도가 증가함에 따라 암모니아성 질소의 제거속도는 증가하였다. 온도 $20{\sim}35^{\circ}C$에서 암모니아성 질소의 제거속도와 제거효율은 일정하게 유지했다.

• 대한환경공학회지
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• 제29권4호
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• pp.460-465
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• 2007

본 연구에서는 고농도 암모니아성질소로 오염된 고체배지로부터 분리해 낸 Leclercia adecarboxylata를 이용하여 암모니아성질소의 제거특성 및 기작을 파악하여 폐수처리의 적용가능성에 대해 살펴보았다. 질소제거에 있어서 가장 널리 알려진 생물학적 질산화와 후탈질에 의한 질소의 대기로의 방출이 아닌 질소합성균주를 이용한 질소의 체내합성을 이용한 영양물질의 제거 가능성에 대해 접근해 보았다. L. adecarboxylata는 무염분조건에서 암모니아성질소의 제거와 균체중식이 가장 왕성했으나, 염분이 4%를 넘어서게 되면 그 효율은 급격히 저하되었다. 약 80 mg/L의 암모니아성질소는 20시간 이내에 거의 대부분 제거되었으나, 500 mg/L인 시료는 탄소원의 부족으로 인해 50시간 이상 처리후에도 50%의 제거율에도 미치지 못해 탄소원이 많을수록 질소제거율은 높음을 알 수 있었다. 탄소원이 모두 소모되고 난 이후에는 더 이상 질소제거는 이루어지지 않았으나, 탄소원을 추가로 공급했을 때 제거효율은 다시 증가했다. 시료의 pH는 미생물의 증식에 의해 8에서 6.36까지 감소했다. 암모니아성질소가 제거되는 동안 아질산성질소와 질산성질소의 축적은 일어나지 않았고, TKN값은 큰 차이를 보이지 않은 것으로 미루어 볼 때 유기질소로의 합성을 추측할 수 있었다. 유기질소 중 단백질의 농도를 측정해 본 결과 초기시료에서는 불검출 되었으나, 48시간 경과후의 시료에는 193.1 mg/L의 단백질이 검출 되었다. 따라서 L. adecarboxylata는 암모니아성질소를 유기질소로 합성하는 능력이 탁월하여 폐수중의 암모니아성질소의 제거에 이용가치가 클 것으로 판단된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.55-55
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• 1999

HFCVD system을 이용한 다이아몬드 박막 제작시에 암모니아를 첨가하여 질소가 첨가된 다이아몬드 박막을 제작하였다. HFCVD에 의한 일반적인 다이아몬드 박막속에 질소가 잘 들어가지 않는 것으로 나타았다. 이는 C-N 결합에너지가 C-C 결합에너지 보다 낮으므로 C-C 결합이 만들어 지는 환경에서 C-N 결합이 매우 불안정해지기 때문으로 추정된다. 따라서 본 연구에서는 암모니아를 첨가할 때 필라멘트의 온도를 100도 정도 낮추었으며, 다이아몬드의 Quality를 유지하고 박막내에 불안정한 C-N 결합이 게속 존재하도록 하기 위하여 암모니아 첨가 후 다시 순수한 다이아몬드 박막을 증착하였다. 보다 균질한 질소 첨가 다이아몬드 박막을 제작하기 이하여 1시간 단위로 위의 과정을 반복하여 5시간 박막을 증착하였다. 또한 N도핑 다이아몬드 박막의 표면 저항이 도핑되지 않은 다이아몬드 박막보다 약 106 정도 크기 때문에 박막 증착의 마무리는 순수한 다이아몬드 증착으로 하였다. 메탄에 대한 암모니아의 첨가비를 변화시켜가며 만들어진 다이아몬드 박막의 특성을 알아보기 위하여 SEM, XRD, Raman spectra를 이용하여 표면의 morphology 와 Quality를 조사하였고, FT-IR을 이용하여 박막내의 질소 첨가 유무를 확인하였으며, FE 측정과 I-V 특성 곡선을 측정하여 전기적 특성을 알아보았다. 실험결과 메탄에 대한 암모니아의 첨가비가 커짐에 따라 다이아몬드의 Quality는 조금 떨어졌지만, 좋은 전기적 특성이 나타나는 것을 확인할 수 있었다.

• 미생물학회지
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• 제26권3호
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• pp.215-222
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• 1988

광합성 세균인 Rhodopsedomonas sphaeroides의 질소 고정 효소 활성에 미치는 암모니아와 glutamine의 영향을 조사하였다. 그 결과 RP. sphaeroides의 질소 고정 효소 활성은 암모니아와 glutamine에 의해 저해를 받았으며, 이들의 저해는 암모니아와 glutamine이 다 사용된 후에는 질소 고정 효소의 활성이 되살아나는 가역적인 반응이었다. glutamine synthetase의 활성을 비가역적으로 저해하는 methionine sulfoximine (MSX)를 사용하여 암모니아와 glutamine이 직접 질소 고정 효소의 활성을 저해하는지를 일아보았다. 암모니아에 의한 질소 고정 효소의 switch-off에 미치는 MSX의 영향은 균의 배양 시기에 의존함을 알 수 있었다 . 12시간 배양한 경우, $500{\mu}M$ NH,Cl에 의해 질소 고정 효소는 저해를 받았으며, $500{\mu}M$의 MSX를 주가로 처리하였을 경우, GS는 21% 저해를 받았으며, 이때 유리된 암모니아의 량은 감소하였고, 질소 고정 효소의 활성은 회복되지 않았다. 그러나 20시간 배양한 경우, $500{\mu}M$ NH,CI을 처리한 후 $100{\mu}M$ MSX플 첨가하면, GS의 활성은 완전히 저해되고, 유리된 암모니아의 량은 약간 증가하였으나 질소 고정 효소의 활성의 저해는 MSX에 의해 회복되었다. 따라서 Rp. sphaeroides의 경우, in vivo 상태에서 암모니아에 의한 질소 고정 효소의 활성 저해는 암모니아 자체에 의한 것이 아니라 암모니아 동화산물에 의한 것임을 알 수 있었다.