• Korean Chemical Engineering Research
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• 제48권5호
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• pp.589-597
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• 2010

하수처리 시스템에서의 생물학적 영양염류 기준이 강화됨에 따라, 표준활성슬러지공법으로 운전 중인 하수처리장의 고도처리 공법으로의 개보수 필요성이 증가하고 있다. 그러나 실제 하수처리 시스템에서의 다양한 유입조건 및 운전조건의 복잡한 반응 구성으로 인해 실험을 통하여 개보수된 고도처리공법의 최적조건을 찾는 것은 쉽지 않은 일이며, 이는 많은 시간과 비용을 소모하여 비효율적이다. 따라서 본 연구에서는 활성슬러지공정모델(ASMs)을 기반으로 한 하수처리장의 모델링 및 시뮬레이션 기법을 통하여 하수처리장의 고도처리공법으로의 upgrading 설계를 수행하며, 이를 통계적이며 체계적으로 접근하기 위해 반응표면분석법(Response surface method)을 통한 고도처리공법의 설계 최적화를 수행하였다. 또한 실규모 하수처리장에서의 운전 최적화를 위해서는 하수처리의 동력학적 매개변수에 대한 정확한 분석이 수행되어야 한다. 본 연구에서는 다변량 통계분석 기법인 부분최소승자법(PLS)을 통하여 하수처리 시스템의 동력학적 매개변수 간의 상관관계를 파악하며, 고도처리공법 하수처리장의 운전 결과에 가장 큰 영향을 미치는 매개변수를 도출하였다. 본 연구를 통해 하수처리장의 고도처리공법 upgrading 설계 및 운전 최적화를 위한 방법론을 제시하였으며, 이를 통하여 설계시간 및 경비 절감 등 고도처리공법으로의 고효율적인 개보수가 가능할 것으로 예상된다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권8호
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• pp.852-859
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• 2006

Anammox(anaerobic ammonium oxidation)와 Canon(completely autotrophic nitrogen removal over nitrite) 공정과 같은 새로운 미생물학적 공정은 혐기성 소화 슬러지 상징수와 같은 고농도 암모늄 폐수로부터 효과적으로 질소를 제거할 수 있는 미생물학적 처리 기술이다. 본 연구에서는 합성폐수와 슬러지 소화조 상징수를 대상으로 상향류식 입상슬러지상 형태를 가진 새로운 Canon 형 질소 제거공정의 적용 가능성과 그 운전특성에 대하여 연구하였다. 이때 산소공급원으로 주입된 공기는 유출수 반송라인에 설치된 외부폭기조에서 공급하였다. 합성폐수(${\leq}110$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)를 사용한 첫 번째 실험에서는 유효 HRT 3.8일에서 약 95%의 암모늄(T-N 기준 92%)이 제거되었다. 또한 슬러지 소화 상징액($438{\pm}26$ mg $NH_4$-N $L^{-1}$)을 이용한 두 번째 실험에서는 유효 HRT 5.4일과 3.8일에서 각각 $94{\pm}1.7%$와 $76{\pm}1.5%$의 질소가 제거되었다. 두 실험 모두 유출수에서의 아질산염과 질산염 농도는 매우 낮게 검출되었다. 다른 미생물학적 질소 제거 신기술과 비교하였을 때 이 공정은 상당히 낮은 산소소모량($0.29{\sim}0.59$ g $O_2$ $g^{-1}N$)과 알칼리 소모($3.1{\sim}3.4$ g $CaCO_3$ $g^{-1}N$) 특성을 보였다. 이 공정은 또한 간단한 반응조 형상을 가지고 있으므로 효과적인 미생물 확보능력과 함께 시설투자 및 유지관리비용이 낮은 장점을 가지고 있다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권2호
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• pp.165-172
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• 2006

생물학적 인 제거공정에서 인 제거 효율에 따른 인제거관련 미생물을 포함하는 슬러지 미생물상의 변화를 분석하기 위하여 2개의 반응조(SBR)에 각기 다른 탄소원(초산나트륨, 포도당)을 주입하여 작동시켰다. 초산나트륨을 주입한 SBR1에서는 반응 100일 후, 유출수에서 $PO_4-P$가 3.92 mg/L 검출되었고(제거효율 60.8%) 이때의 미생물상은 ${\beta}$-subclass proteobacteria(39.67%)와 인제거미생물인 PAO(45.10%)가 우점하는 양상을 보인 반면, 포도당을 주입한 SBR 2에서는 $PO_4-P$가 8.3 mg/L 검출되었으며(제거효율 17%), ${\gamma}$-subclass proteobacteria(23.89%)가 우점하였고 PAO는 21.42%를 차지할 뿐이었다. DGGE결과에서도 ${\beta}$-subclass proteobacteria가 SBR1에서 우점하였다. 그러나 수온이 증가할수록 ${\beta}$-subclass proteobacteria and PAOs의 비율이 감소하였고 GAOs는 증가하였다. 그러므로 생물학적인 인제거공정에서 수온과 영양원의 상태 등 환경인자들이 인제거 미생물과 인제거를 저해하는 미생물의 우점도에 영향을 미친다고 할 수 있다.

• 대한유전성대사질환학회지
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• 제5권1호
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• pp.33-43
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• 2005

목적 : X 염색체 연관 부신백질이영양증은 과산화소체의 지방산 대사 장애로 인하여 포화 장쇄 지방산이 신경계의 수초와 부신 피질에 축적되어 여러 가지 신경학적 증상과 부신 기능 저하를 나타내는 드문 유전 질환이다. 증상의 발현 시기와 임상 경과에 따라 소아 대뇌형, 성인부신척수신경병형 등 여러 가지 형태로 나누어 지며 예후도 달라진다. 대상 및 방법 : 1996년 1월부터 2003년 6월까지 광주기독병원 소아과와 전남대병원 소아과에서 부신백질이영양증으로 진단받은 6명과 타병원에서 진단받고 골수 이식을 위해 내원한 7명, 총 13명의 남아들을 최소 1년 이상 추적 관찰하여 임상 경과를 분석하였다. 결과 : 1. 첫 신경학적 증상은 행동 장애, 청력 저하, 보행 장애, 시력 저하 및 사시 순이었고, 10명에서 ALD 가족력이 있었다. 2. 신경학적 증상의 발현시기, 증상의 진행 정도에 따라 분류하였을 때, 소아 대뇌형이 10명, 청소년 대뇌형이 2명, 신경학적 증상과 MRI 병변은 없이 부신 기능의 저하만 있는 "Addison-only"가 1명이었다. 1) 소아 대뇌형의 경우 8명이 사망하였는데 첫 증상 발현 시기는 평균 7.02세, 자연 경과로 첫 증상으로부터 식물 인간 상태에 이르는 기간은 1.35년, 사망에 이르는 기간은 3.35년으로 빠르게 진행하였다. Lorenzo oil을 투여하였던 2명에서 증상은 진행하였고, 제대혈 이식을 시행했던 2례는 질환의 진행과 이식편 대 숙주반응에 의해 사망하였다. 2) 청소년 대뇌형의 첫 증상 발현시기는 11.5세로, 2명 모두 현재 19세, 26세로 생존해 있으나, 1례는 식물 인간 상태이다. 3) "Addison only" 1례는 Lorenzo oil과 steroid를 투여하면서 3년째 증상 없이 지내고 있다. 3. 뇌 MRI에서 양측 두정엽과 후두엽의 백질을 침범한 형태가 대부분(11명)이었고, 청소년대뇌형 1명에서만 내포, 대뇌각과 뇌교를 침범하였다. 4. 진단 당시 부신 기능 저하가 67%에서 있었으며, ACTH만 상승된 형태였다. 결론 : 소아기에 발현한 부신백질이영양증의 경우, 두정엽과 후두엽 백질을 침범한 소아 대뇌형이 대부분이었고, 첫 증상 이후 빠르게 진행하여 사망에 이르는 치명적인 경과를 보였다. 따라서 가족력이 있는 경우, 많은 구성원에서 장쇄지방산 검사를 시행하여 조기에 무증상 환자를 진단하고 적극적으로 대처하는 것이 중요하리라 생각된다.

• 한국식품영양학회지
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• 제11권3호
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• pp.272-277
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• 1998

탈취온도를 상이하게 처리한 옥수수기름들로부터 정유성분을 추출하여 이의 favor 성분을 GC로 분리 정량하였다. Flavor성분으로는 8종의 aldehydes를 포함하여 총 16종이 검출되었으며, 주요 flavor성분은 propane, pentane, hexanal 등으로 이는 전체의 70~75%를 차지하였다. 탈취온도가 상승할수록 ethane 및 8종의 propane, pentane, hexane, octane, pentyl furna 함량은 뚜렷한 감소현상을 나타내었다. 한편, 총 flavor 성분함량은 245$^{\circ}C$ 처리군에서 가장 낮아 특이성을 나타내었으며, 탈취온도의 상승에 따라 aldehydes 함량이 비례적으로 증가하였는데, 이는 탈취과정 중 stripping steam, 진공도 등의 영향으로 인한 부분인 자동산화, 분해, 중합, 가수분해 등의 부반응에 기인하는 것으로 사료된다. 따라서, 이취물질의 극소화를 위하여는 지나친 고온탈취를 억제하는 것이 바람직하다는 결론을 얻었다.

• 한국식품과학회지
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• 제23권1호
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• pp.25-30
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• 1991

영양학적으로 매우 우수한 부존자원이라 할 수 있는 닭 간의 이용 가능성을 검토하기 위하여 alkaline protease로 가수분해 시켰다. 가수분해시 최적조건을 파악하기 위하여 온도, 시간, pH 및 효소 첨가량(E/S ratio)의 조건을 검토하고 수분과 기름의 흡수성, 유화활성, 점도등의 기능성을 조사하였으며 냄새와 색에 대한 관능검사를 시행하였다. Alkaline protease로 닭 간 단백질을 가수분해 시켰을 때 온도 $60^{\circ}C$, pH8.0에서 최대활성을 나타내었고, 효소의 첨가량이 증가할수록 가수분해도는 증가하였다. 수분과 기름의 흡수성은 수분 흡수성에 있어서 0시간에서만 낮은 값을 보여주었고 반응시간이 지날수록 감소하는 경향을 나타내었다. 또한 점도는 증가하였다. 가수분해 1/2시간에서 유화활성도는 가장 낮았고 수분흡수력은 높았으며 1시간 이후에는 시료간에 큰 차이가 없었다. 동결건조된 닭 간 단백질 가수분해물의 냄새와 색깔에 대한 관능평가에서는 별차이가 없었으나 색깔에서는 밝기와 붉은색에서 유의성이 있었으며 가수 분해는 닭 간의 밝기를 증가시키면서 녹색을 약간 있게함을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제22권5호
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• pp.596-602
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• 1993

신선찰벼와 한강찰벼 전분을 산처리하여 이호학적 성질, differential scanning calrorimetry 및 효소에 의한 가수분해율의 차이를 비교 검토하였다. 산 가수분해율은 한강찰벼가 약간 높았으며, 산처리에 따라 가용성 선형물질이 분해되어 ${\lambda}_{max}$와 청가는 감소하였고 또 물결합능력, 용해도 및 결정도는 증가하였으나 팽윤력은 감소하였다. 요오드 반응에 의한 최대흡수파장은 한강찰벼가 높았으나 최대흡수파장 및 680nm에서 흡광도는 시료간에 차이가 없었다. 물결합 능력과 용해도는 신선찰벼가 높았으나 팽윤력은 한강찰벼가 높았다. 가열에 의한 광투과도는 신선찰벼가 낮아서 열에 대한 안정성이 높았다. KSCN에 의한 겔부피는 신선찰벼가 커서 용출물질량이 많았다. 산처리중 전분의 결정형태는 A형이 유지되었으며 상대결정도는 신선찰벼가 높았다. DSC특성값은 산처리에 따라 감소하였으며, glucoamylase에 의한 가수분해율은 산처리에 따라 증가하여 산처리 48시간에 신선찰벼는 98%, 한강찰벼는 96%로 전체적으로 신선찰벼가 높았다.

• 한국식품영양학회지
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• 제20권1호
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• pp.34-39
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• 2007

본 연구의 결과 각 유자 유산균(Bifidobacterium animalis DY 64) 바이오 된장은 실온에서 저장 30일 동안 Salmonella spp., Staphylococcus aureus 및 Escherichia coli 균에 대해 음성반응을 나타내었다. 표준평판배지에 배양동안 호기성 미생물의 집락은 균일한 모양을 형성하였으며, 잡균의 오염이 없고 콩 메주 속의 Bacillus spp.에 의해 숙성이 진행된 것으로 사료되었다. 유자 바이오 된장은 7.0% 첨가 그리고 10% 비피더스균 고정화 bead를 첨가하여 제조한 결과 30일 상온 저장 동안 외관, 풍미 및 냄새에 대한 관능 평가가 높게 등급되었다. 유자 바이오 된장의 관능 평가 결과는 저장 기간이 경과하므로서 향 생성은 감소하였으나 특유의 상큼한 풍미 생성으로 좋았다고 기록하였다. 본 연구의 결과 유자 바이오 된장은 대조군과 비교하여 냄새, 외관 및 풍미에 대한 기호성 향상을 가능하게 하였다. 이전 연구에서 본 유자 바이오 된장은 항산화 효과 및 고혈압 억제 효과 등의 기능성이 있음을 규명하였으며, 고품질 유자 바이오 된장의 미생물학적 저장 안전성과 기호성 향상에 의해 부가가치 창출을 가능하게 할 수 있을 것으로 검토되었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제32권8호
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• pp.1193-1199
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• 2003

아밀로오스 함량이 22%인 일반 옥수수전분과 아밀로오스 함량이 46%인 고아밀로오스 옥수수 전분을 이용하여 난소화성 전분의 제조과정 중 가열온도, 수분함량, 저장온도 및 가열-냉각회수 인자들이 난소화성 전분생성율에 미치는 영향을 반응표면분석법으로 분석한 결과 고아밀로오스 옥수수 전분이 옥수수 전분에 비하여 높은 난소화성 전분의 생성율을 나타내었다. 본 실험조건에서 고아밀로오스 옥수수 전분의 난소화성 전분 생성 최적 제조조건은 6회의 가열-냉각, 2$0^{\circ}C$의 저장온도, 108$^{\circ}C$의 가열온도 및 57%의 수분함량이었으며 생성율은25%수준이었다. 난소화성 전분의 제조시 영향을 미치는 순서는 가열-냉각회 수, 수분함량, 가열온도, 저장(냉각)온도 순이었다. 난소화성 전분의 제조과정에서 전분입자의 파괴 및 다공성 망상구조를 보였으며 비표면적의 증가와 평균직경의 감소현상이 나타났고 열처리에 의하여 색깔은 어두워지고 노란색상의 증가를 보였다. 가열-냉각 과정에서 옥수수 전분의 경도, 응집성, 탄력성 및 점성의 감소현상이 두드러졌다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2010년도 학술발표회
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• pp.253-257
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• 2010

최근 들어 이상 강우 현상으로 인한 기록적인 집중 강우와 더불어 토지 이용 변화로 인해 탁수의 발생 빈도가 증가하고 있다. 강우 유출로 유입한 탁수는 저수지 내 장기간 체류하면서 하류 하천의 수질 및 수생태계 뿐만 아니라 저수지 내부의 영양단계에도 많은 영향을 준다. 특히, 성층화된 저수지의 경우 높은 영양염류 농도를 포함한 탁수는 밀도류 거동 특성을 보이면서 수평 및 수직 혼합 과정을 거치면서 국부적인 부영양화 현상과 조류의 수화 현상의 원인이 되고 있다. 따라서 대형 저수지의 수질관리에 있어 하천 유입 탁수의 밀도류 해석, 저수지의 수온 성층 구조 변화, 부유입자의 동력학적 해석이 중요한 요소로 부각되어 왔다. 본 연구에서는 소양호를 연구 대상 지역으로 선정하여 2005년과 2007년 수문 사상을 바탕으로 2차원 횡방향 수치 모형을 구축하였다. 수치모형을 통해 수온 성층 구조의 재현성을 확인하였으며, 다양한 탁수 거동 모형을 구축하여 적용성을 평가하였다. 유입수의 SS(Suspended Solid)를 단일 입경으로 가정한 TM-1 모형, SS의 입경분포에 따라 3개의 그룹(SSi)으로 구분한 TM-2 모형, 3개 그룹을 포함하면서 저수지내 탁수 장기화로 인한 탁수 저감 효과를 1차 반응상수로 매개 변수화(유기물 함량($a_0$) ${\times}$ 분해속도(${\lambda}_a$))하여 수정된 지배방정식을 적용한 TM-3 모형을 사용하였다. 각각의 탁수 거동 모형은 2005년과 2007년 수문 조건에서 수온 성층 구조를 잘 재현하였다. TM-1 모형과 TM-2 모형을 비교해보면, 탁수 중심축의 최고 탁도에 대한 예측 성능은 TM-2 모형이 우수한 결과를 나타냈었다. 하지만, 장기 탁수 모의 시 저수지 수중 잔류 SS가 지속적으로 높게 나타나 중층 탁도를 과대평가하는 경향을 보였다. TM-3 모형이 TM-2 모형에 비해 수심별 탁도 분포에 대한 중심축 탁도가 저평가되는 경향을 보였지만 저수지 내 잔류 탁도에 대한 영향 부분에서는 개선된 결과를 나타내었다. 본 연구 결과는 저수지 탁수 밀도류 해석 및 운영 시스템에 활용 될 수 있으며, 선택 취수 설비 등의 수리 구조물의 영향 평가에 활용할 수 있다.