• Journal of Biosystems Engineering
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• 제23권1호
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• pp.31-48
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• 1998

가축분뇨, 음식쓰레기 둥의 유기성 고형 폐기물의 퇴비화처리 과정의 성능 향상과 암모니아 가스 발생을 저감화 하려는 연구의 일환으로서 파이로트 규모의 원통형 회분식 분해조 및 숙성조를 설계, 제작하여 퇴비화 성능과 탈취 효과를 분석하였다. 고형퇴비화 처리에 미치는 주요요인은 초기재료의 수분, 탄질비, 수소이온농도, 발효온도 및 통기조건 등이다. 돈분에 부자재인 톱밥을 혼합하여 초기 재료의 수분, 탄질비, 수소이온농도 등을 동일한 재료로서 같은 수준에 유지하고 연속통기와 간헐통기 방식으로 퇴비화하는 동안에 분해 및 숙성단계의 부위별 발효온도의 변화, 산소흡수 및 탄산가스 배출농도의 변동, 평균통기량, 재료의 평균온도 변화, 암모니아가스 배출농도의 변화 등을 분해 및 숙성 전기간을 통해 측정하고 초기재료와 숙성재료의 주요 이화학적 성분을 분석하여 퇴비화 성능과 회비 탈취 효율을 비교하였다. 주요 연구결과는 다음과 같다. 1. 숙성과정 8일 이후의 암모니아가스 탈취효율은 연속통기법이 90%이고, 간헐통기법이 70%였으며, 분해 및 숙성과정의 발효온도, 탄산가스 발생, 암모니아가스 배출농도 및 숙성회비의 성분 둥의 결과로서 판단할 때 에 퇴비 화 소요기 간은 6주간이었다. 2. 탄산가스 배출농도 변화로서 간헐통기 퇴비화 방식은 연속통기법에 비하여 분해과정이 7일 정도 빠르고, 숙성과정이 10일 정도 단축되었으며 암모니아가스 농도도 적게 나타나고 있었다. 3. 퇴비화 분해과정이 지난 후 숙성과정 도입단계에서 퇴비재료의 혼합 교반에 따른 재료의 고온상승으로 인한 암모니아가스의 고농도화 현상의 억제대책이 필요하다고 판단되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제6권3호
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• pp.191-199
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• 2000

본 실험은 고형퇴비화 처리용 부자재 비용절감 및 생물계 폐기물의 퇴비화 작업효율을 개선하기 위하여 연속 및 간헐통기 퇴적식 호기성 퇴비화 시스템에 필요한 기초 연구자료를 제공하기 위하여 수행되었다. 유우분과 왕겨 (I) 그리고 유우분과 1차 순환퇴비 (II) 및 2차 순환퇴비 (III)를 전처리 혼합하여 $12.3{\;}{\ell}$의 회분식 원통형 발효조 3개의 동일한 수준에 같은 성질의 실험재료를 넣어 10일간 실험하였다. 이때, 통기량은 연속통기(CA)는 $0.3~0.6{\;}{\ell}/min.kg.dm$, 간헐통기 (IA)는 $0.1~0.2{\;}{\ell}/min.kg.dm$ 범위로 5분 통기 55분 정지 방법으로 퇴비화 처리하였다. 퇴비화 과정중 발효조의 내부 온도는 잡초종자 및 병원균 사멸을 위한 퇴비화 적정온도인 $55~60^{\circ}C$를 연속통기 (CA)는 38~78시간, 간헐통기 (IA)는 37~98시간 유지하였다. 순환퇴비의 혼합량이 증가함에 따라서, 암모니아 휘산 농도는 증가하였으며, 연속 통기시 최고 농도는 110, 160, 287 ppm을 나타냈으며, 간헐 통기 방법을 이용한 퇴비화 경우는 52, 76, 420 ppm을 나타냈다. 이는 순환퇴비의 탄질비가 17.6, 22 그리고 16.5로 낮기 때문이다. 퇴비화 종료 후, 퇴비의 품질은 수분 함량 (MC)이 68~73%로서 40% 이하의 적정 수분 함량으로 건조가 필요하였다. 산도(pH)는 7.9~8.7로서 적정 값 (8이하)보다 약간 높아 후숙 과정이 필요하였으며, 유우분에 순환퇴비를 부자재로 혼합한 실험 II와 III의 경우, 탄질비 (C/N)는 20이하로 적정수준을 나타냈다.

• 한국농공학회지
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• 제40권5호
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• pp.100-108
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• 1998

Compost stability represents the state of microbiological activity and measurements of respiration either through $CO_2$ evolution or $O_2$ uptake should provide the best indication of this state. Hog manure amended with sawdust was composted in a pilot-scale reactor vessels using continuous and intermittent aeration for 3 weeks. In this study we evaluated the $CO_2$ respiration rate effect of aeration method on the reduction of $CO_2$ evolution, and investigated the stability of fresh and finished compost for plant growth. The intermittently aerated composting is a practical proposition for a very stable compost making. The $CO_2$ respiration rate in the fresh and finished compost during intermittently aerated composting was maintained from 0.3 to 1.4 and was good for use in horticulture, while the continuously aerated composting was 7 to 23 and needed more time for compost curing.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권3호
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• pp.348-354
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• 1992

SUC2 유전자를 가진 재조합 Saccharomyces cerevisiae의 invertase 생산성을 향상시키기 위하여 균체 생육과 유전자 발현에 미치는 아미노산과 용존산소 농도의 영향을 연구하였다. 균체 생육과 invertase 발현에 적합한 leucine과 histidine의 최적 첨가량은 탄소원인 포도당에 대한 비율로서 나타내어 0.03g/g glucose와 0.04g/g glucose였다. 회분배양에서는 통기량이 적을수록 invertase 비활성이 증가하였다. 희석율 0.09h에서 용존산소농도를 조절한 연속배양에서는 요존산소농도가 감소함에 따라 유전자 발현이 잘되어 5 포화 이하일때 invertase 비활성이 급격히 증가하여 통기를 하지 않은 조건에서 125.54KU/g cell의 최고 비활성을 얻었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권1호
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• pp.1-8
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• 1996

Saccharomyces cerevisiae의 고정화 및 현탁 세포로 구성된 연속식 생물반응기에서 에탄올 생성시 지질 첨가 영향을 연구하였다. 여러가지 배양조건하에서 에탄을 생산량 및 현탁 세포의 알코올 탈수소효소(alcohol dehydrogenase, ADH)의 비활성도를 측정하였다. 무통기 조건하에서 ergosterol과 oleic acid를 세포 배양액에 첨가하였을때, 에탄을 생산량과 균체 생육이 현저히 증가하였으나, 알코올 탈수소효소의 비활성도는 영향을 받지 않았다. 특히 무통기 조건 및 통기 조건하에서 얻어진 현탁 세포간의 알코올 탈수소효소의 비활성도는 차이가 없었다. 계면활성제 첨가시에도 에탄올 생성, 균체 생육, 알코올 탈수소효소의 비활성도가 크게 증가하였다. 고농도($40\;g/{\ell}$ 이상) 에탄올에 노출된 세포배양액에 ergosterol과 oletic acid 첨가시에도 에탄올 생성량, 균체 생육, 알코올 탈수소효소의 비활성도가 증가하였으나, 계면활성제 첨가시에는 효과가 없었다. 따라서, 지질 첨가효과는 저농도 에탄을 조건에 비해 고농도 에탄을 존재시 크게 작용하였다. 여러가지 매양조건에서 얻어진 현탁 세포의 알코올 탈수소효소의 isozyme patteren을 전기영동법에 의해 조사한 결과 ADH I으로 추정되는 한개의 isozyme만이 확인되었으며, isozyme의 이동거리는 세포의 배양조건에 따라 약간의 차이가 있었다. 에탄올 생성량과 알코올 탈수소효소의 비활성도사이의 상관관계는 성립되지 않았으며, 알코올 탈수소효소의 비활성도보다는 균체량이 에탄올 생성에 더 중요한 인자로 작용하였다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제20권6호
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• pp.663-667
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• 1992

산업적으로 산도 17.0 이상의 고산도 시초를 생산하기 위하여 반연속식인 1st stage와 유가식인 2nd stage로 구성된 two stage 초산 발효를 온도 $30^{\circ}C$, 교반속도 600rpm, 통기량 0.1vvm에서 실시하였다. 1st stage에서 초기 에탄올 농도를 $50.0g/{\ell}$, 잔류 에탄올 농도를 $5.0g/{\ell}$로 정하여 반연속적으로 초산발효를 하고, 2nd stage에서 발효시간의 경과에 따라 에탄올을 유가식으로 첨가하여 초산발효액내의 에탄올 농도를 $5.0g/{\ell}$에서 $10.0g/{\ell}$로 유지했을 때 산도가 17.6인 고산도 식초를 생산 할 수 있었으며, 또한 이때의 최대 초산 생산성은 $3.3g/{\ell}{\cdot}hr$였다.

• 자원리싸이클링
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• 제9권6호
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• pp.23-30
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• 2000

현재 용도 폐기된 플라스틱의 대부분은 소각 또는 매립 처리되고 있기 때문에 사회적 문제가 되고 있다. 폐플라스틱을 효과적으로 재활용하기 위한 방법론의 하나로서, 고로공정에서의 연료화 기술이 개발되어 유럽 및 일본의 선진 제철소에서는 실용화 단계에 이르고 있다. 본 연구에서는 포항제철 주물선고로 풍구 4본을 대상으로 2종류의 폐플라스틱 130 ton을 연속적으로 시험취입조업을 하였다. 취입비 13.8kg/thm까지의 코크스 치환율은 0.98kg-coke/kg-plastic으로 평가되었으며, 폐플라스틱의 종류에 따른 영향은 나타나지 않았다. 폐플라스틱의 취입량이 증가할 수록 송풍압은 증가하였으며, 고로내 통기성도 악화되어 노체 하부의 열부하가 증대하는 경향을 나타냈다. 또한 폐플라스틱 취입량이 증대될수록 노정가스 이용율과 shaft효율이 감소하는 것으로 해석할 수 있었다.

• KSBB Journal
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• 제5권2호
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• pp.167-173
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• 1990

Acetobacter aceti OLS-130cell을 Ca-alginate gel에 고정시킨 후 유동층 반응기를 이용한 연속적인 식초생산 가능성을 검토하였다. Working volume 2L규모의 유동층 반응기를 사용한 회분식발효를 발효온도 3$0^{\circ}C$, 통기량 1.0VVM에서 초기 ethanol 및 초산농도 3g/l와 27g/l에서 수행한 결과 free cell인 경우 발효 80시간 경과 후 23g/l의 초산이 생성되었으며, 이때 overall productivity는 0.31g/l-hr였고, 고정화 초산균의 bead를 250g/l로 하여 발효를 수행한 결과는 발효 48시간 경과 후 23g/l의 초산이 생성되어 overal productivity는 0.48g/l-hr로서 free cell일 때보다 약 1.5배 높았다. 위의 초산발효조건에서 배양 48시간 이후부터 연속발효를 실시한 결과 배양 90일까지 초산함량 50~55g/l의 식초를 연속적으로 생산하는 것이 가능하였으며, 이때 dilution rate는 $0.12hr^-1$로서 초산생산성은 약 2.76g/l-hr로 최대값을 유지하였으며 회분식 발효에서 free cell인 경우보다는 초산생산성이 약 8.9배, 고정화 세포인 경우보다 약 5. 8배 더 높았다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권3호
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• pp.263-268
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• 1989

유전자의 재조합 균주의 생산성을 향상시키기 위한 발효시스템 개발을 목적으로 regulated promoter 인 SUC2 gene 갖는 유전자 재조합 S. cerebisiae를 모델로하여 유전자 산물인 Invertase 발현에 미치는 글루코오스 농도의 영향, 발효 중 플라스미드의 불안정성, 생육특성 및 continuous fed batch system을 연구하였다. 유전자 재조합 균주는 biphasic growth 현상을 보였으며 글루코오스 농도가 0.9g/$\ell$에서 2.2g/L로 증가함에 따라 비증식 속도는 0.224 h$^{-1}$에서 0.226 h$^{-1}$로 증가했으며 숙주효모보다 낮은 값을 나타내었다. 유전자 재조합 균주의 invertase 생산은 발효조내의 글루코오스 농도에 크게 영향을 받아 글루코오스 농도가 0.25~0.4g/L로 감소될 때 invertase 생산이 시작되었으며 회분발효중 플라스미드의 분리는 글루코오스 자화기간 동안에 빈번히 일어났으나 에탄을 자화기간에는 완만해지는 경향을 보였다. 또한 통기를 해주지 않고 배지의 용존산소만으로 배양시킨 결과 통기를 한 경우에 비하여 invertase의 비활성과 총활성이 각각 1.5 및 1.3 배 증가되었다. 균체의 증식단계와 유전자의 발현단계로 구분하여 발효시키기 위하여 영양분을 함유한 글루코오스 용액을 48m1/h(0.096g 글루코오스/48L의 유량으로 12시간 연속적으로 공급하여 fed batch 배양한 결과 invertase의 비활성과 총활성이 비통기적 회분배양 보다 각각 1.74, 2.74배 증가되었다.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제4권2호
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• pp.149-160
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• 1998

Hog manure slurry amended with sawdust was composted in pilot-scale reactor vessels using continuous aeration nuder different C/N ratios and pH conditions during composting high rate (decomposition) process. For each material two replicated piles were built and monitored over a period of three weeks. The compost piles had an initial volume of 0.18 ㎥. In this study we evaluated the temperature in compost O2 and CO2 evolution, aeration rate, NH3 concentration etc. and investigated the stability of compost during composting high rate process. According to measured results, while the maximum NH3 concentration during composting high rate process. According to measured results, while the maximum NH3 concentration during composting high rate was in the range of 213 to 412 ppm on 5th day which was near the optimum C/N(22∼24) and pH(7.5∼7.9). And then, the NH3 concentration reduced to between 22∼26 ppm by 13th day. The maximum NH3 concentration for the lower C/N(18∼19) and pH value of 6 reached 574∼1,063 ppm by the 16th through 11th days and the NH3 concentration during continuous aerated composting high rate process, it was more important to manage NH3 gas so that compost odor is reduced.