• 제목/요약/키워드: 용존산소농도

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유가식 배양에서 재조합 대장균으로부터 Interferon ${\alpha}$-1 생산에 산소 공급이 미치는 영향 (Effect of Oxygen Supply on the Production of Interferon ${\alpha}$-1 by Recombinant Escherichia coli in Fed-batch Fermentation)

  • 이종길;문석영;김영준;신철수;구윤모
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.226-230
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    • 2007
  • 산소를 많이 소비하는 발효공정일수록 배양액중의 용존산소의 농도가 목적생산물의 생산성에 많은 영향을 주는 경우가 많다. 때문에 고농도 발효에 앞서, 발효조의 sparging hole로부터 임펠러 높이에 따른 산소전달 능력을 알아본 결과 공기공급이 1 vvm, 교반속도가 600 rpm에서 산소전달계수($K_La$)는 2.67($min^{-1}$)으로 가장 높았다. 배양 시 용존산소 농도를 20% 이상 유지시켰을 때 온도에 따른 k6ub/IFN-${\alpha}1$ 생성은 $30^{\circ}C$에서 세포증식을 하고 $25^{\circ}C$에서 IPTG로 Induction 하였을 때 발현율이 6.43mg/ml로 total protein의 37%로 가장 많은 양이 발현되는 것을 알 수 있었다. 용존산소 농도에 따른 k6ub/IFN-${\alpha}1$의 발현양은 용존산소 농도가 35%일 때 가장 높은 수율을 나타냈다. 용존산소량은 산소소비 속도를 측정함으로써 정확한 임계점을 찾을 수 있었는데 용존산소량이 35% 유지될 때 산소 전달 속도와 비교하여 가장 적당한 산소공급량임을 확인할 수 있었다.

논 방사오리에 의한 중경탁수가 관개수의 pH, 용존산소농도 및 토양 이화학적 성질에 미치는 영향 (Effect of Interillage and Muddying by Free-Ranging Ducks on pH and Dissolved Oxygen of Stagnant Water, and Soil Physicochemical Properties in Paddy field Soil)

  • 고병대
    • 한국작물학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.262-266
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    • 2003
  • 논 방사오리에 의한 중경탁수가 관개수의 pH, 용존산소농도 및 토양의 이화학적 성질에 미치는 영향을 구명하기 위하여 오리 방사논에서 벼 50포기를 완전무작위로 선발한 후, 각 1포기씩에 대해 원통형 철망을 둘러치는 방법에 의해 오리에 의한 중경탁수만 유입될 수 있도록 설치한 중경탁수구(이하, 탁수구)와 오리 무방사의 대조구로 구분하고, 관개수의 pH, 용존산소농도 및 토양의 이화학적 성질 등에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 1. 오리 방사기간 중, 관개수의 pH는 대조구에 비해 탁수구에서 변동폭이 작고, pH7.4 전후의 높은 수준에서 추이하였다. 2. 용존산소농도는 오리 방사초기에 대조구보다 탁수구에서 유의적으로 낮은 수치를 보였으나(P<0.01), 그 이후는 두 시험구 모두 벼 생육이 진전됨에 따라 급속히 감소하는 경향을 나타내었다. 3. 관개수의 부유물질농도 및 탁도는 대조구보다 탁수구에서 유의적으로 높았고(P<0.01),오리 방사기간 중 큰 변화 없이 거의 일정한 수준을 나타내었다. 4. 관개수의 무기성분 함량에 있어서 $\textrm{P}_2\textrm{O}_5$ 함량은 대조구에 비해 탁수구에서 유의적으로 낮았으나(P<0.05), 그 이외의 성분에서는 두 시험구간에 큰 차이가 없었다. 5. 토양의 이화학적 성질은 오리 방사기간 중 및 방사종료 후 모두 어느 성분에 있어서도 두 시험구간에 큰 차이는 없었으나, 오리 방사기간 중 보다 방사종료 후에서 다소 높게 나타났다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, 오리에 의한 중경탁수는 관개수의 pH 변동폭을 줄이고, 용존산소농도 및 $\textrm{P}_2\textrm{O}_5$ 함량을 감소시키는 것으로 나타났다. 그러나 토양의 이화학적 성질에는 거의 영향을 미치지 않는 것으로 시사되었다.

순산소와 Vortex Aerator를 이용한 도심하천의 수질 및 악취 관리 (Urban Streams' Water Quality and Odor Control Using Pure Oxygen and Vortex Aerator)

  • 윤다인;최미정;박성혁
    • 대한토목학회논문집
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    • 제41권5호
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    • pp.493-504
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    • 2021
  • 와류에 의해 물과 산소의 충돌을 반복적으로 일으켜 산소를 용존시키는 Multistage Vortex Aerator를 하천 정화에 적용하였다. 본 연구의 대상 현장인 괴정천은 부산시 사하구 도심을 흘러 낙동강 하구로 연결되는데, 우천 시에는 비점 오염물질이 유입되고 평시에도 하수 슬러지가 일부 유입되어 퇴적을 반복함에 따라 하천수의 용존산소 농도가 혐기성 상태에 가까웠다. 산소농도가 최소 0.1 ppm인 하천수를 흡입하여 22 ppm 이상으로 산소를 용존시켜 분당 1 m3을 순환시켰을 때, 하천에 나타나는 수질과 악취 변화를 2개월간 모니터링하였다. 운영 결과, 용존산소가 하천 전체적으로 약간 나쁨(4)~나쁨(5)에서, 좋음(1b)~보통(3) 등급으로 개선되었고, 총인 농도는 평균 76 % 감소되었다. 복합악취는, 하천 전체가 혐기화된 측정일에 최대 84.5 % 저감을 관찰할 수 있었다.

CTD용 박막형 용존산소 센서의 현장 교정 (In-situ Calibration of Membrane Type Dissolved Oxygen Sensor for CTD)

  • 강동진;김예슬
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제28권1호
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    • pp.41-50
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    • 2023
  • 용존산소 센서는 그 특성상 시간이 지남에 따라 자료의 변형(drift)이 일어난다. 따라서 용존산소 센서를 이용하여 해수 중의 정확한 용존산소 농도를 측정하기 위해서는 반드시 용존산소 센서의 현장 교정이 필요하다. 현장 교정 방법과 교정을 위한 적절한 시료의 개수 및 용존산소 센서의 실험실 교정주기를 제시하고자 약 1년에 걸쳐 인도양, 태평양, 동해에서 수행된 세 번의 서로 다른 항차에서 총 133개의 용존산소 분석을 위한 시료를 획득하였다. 화학 분석을 통해 얻은 용존산소 분석값과 센서값을 비교 분석하였다. 그 결과 제조사에서 제시하는 센서의 출력전압과 용존산소 분석값을 비교하기보다는 센서에서 주는 최종 농도값과 분석값을 직접 비교하여 얻은 직선의 관계식을 이용하여 센서의 측정값을 교정하는 것이 바람직하고, 박막형 용존산소 센서의 경우 정확한 보정을 위해서는 최소한 30개 이상의 시료에 대한 분석값을 이용해야 약 1% 이내의 정확도 범위 내에서 현장 교정이 가능하다. 또한 CTD용 박막형 용존산소 센서가 70% 이상의 성능을 내기 위해서는 1년 이내의 주기로 실험실 또는 제조사에서 이루어지는 실험실 교정을 수행할 것을 권장한다.

재조합 Saccharomyces cerevisiae의 Invertase 발현에 미치는 아미노산과 용존산소의 영향 (Effect of Amino Acids and Dissolved Oxygen on Expression of Invertase in Recombinant Saccharomyces cerevisiae)

  • 신해헌;조정섭;변유량;박혜영
    • 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.

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단일 반응기를 이용한 동시 질산.탈질에 관한 연구 (A Study of the Simultaneous Nitrification and Denitrification in a Single Bioreactor)

  • 박종일;이태진
    • 대한환경공학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.220-228
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    • 2007
  • 본 연구에서는 완전혼합 방식의 단일 반응기에서 동시 질산 탈질반응을 구현하여 유입수 내 질소를 효과적으로 제거하고자 하였다. 동시 질산 탈질반응 적용 시 반응조 내의 용존산소 농도와 유입수의 C/N비가 중요한 인자라는 점에 착안하여 적정 용존산소 농도와 C/N비를 규명하고자 하였다. 합성 폐수 실험 결과 0.5 mg/L의 용존산소 농도 및 7 이상의 C/N비에서 안정적인 질소 제거가 이루어짐을 알 수 있었다. 인근 하수처리장 실제 유입수를 이용한 실험결과 0.5 mg/L의 용존산소 농도의 유지만으로는 원래 가지고 있던 낮은 C/N비로 인해 안정적인 질소 제거가 어려웠으나 외부 탄소원(glucose)의 주입을 통해 C/N비를 7 이상으로(최대 14까지) 높여주었을 경우 70% 이상의 안정적인 질소 제거가 단일 반응조에서 가능하였다.

원문만에서 저산소 수괴의 출현과 계절적 변동 (Occurrence and Seasonal Variation of Oxygen-Deficient Watermass in Wonmun Bay)

  • 이필용
    • 한국수산과학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.392-400
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    • 1993
  • 원문만에 대하여 저산소수괴의 출현 및 계절적 변동특성을 구명하고, 하계 저층용존산소를 일정수준 이상으로 유지하기 위한 적정오염부하량 산정을 위하여 1989년 7월부터 1991년 12월까지 약 2년 6개월 동안 조사한 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 저산소수괴의 계절적 변동은 매년 그해의 해황변동에 따라 크게 다르며, 1990년과 1991년은 하계 성층의 형성과 더불어 저층에서의 용존산소 저하현상이 나타났으며, 특히 1990년 원문만에서는 대체적으로 봄부터 용존산소의 저하가 시작되어 여름에는 강한 저산소 또는 무산소수괴가 형성되었다가 가을에 회복되는 양상을 나타내고 있다. 2. 저산소수괴의 시공간적 변동은 기온, 일조시간, 강우량, 바람 등에 의한 수직성층의 변동과 밀접한 관계를 나타내며, 그 해역에서의 적조발생은 저산소수괴 형성을 촉진시키는 것으로 생각된다. 3. 저층 용존산소 농도가 낮은 시기에는 영양염 농도가 표층에 비하여 저층에서 높은 분포였으며, 저층 산소가 정상적으로 회복된 시기에는 표${\cdot}$저층 영양염 농도가 비슷하거나 오히려 표층에서 높은 농도를 나타냈다. 또한, AOU와 인산인과의 상관성으로부터 AOU $4{\sim}5mg/l$ 이하에서의 직선과 AOU $4{\sim}5mg/l$ 이상에서의 급격한 기울기를 가진 2개의 직선으로 나타났다. 4. 1990년 원문만의 시간에 따른 용존산소 변화 곡선은 $DO(ml/l)=9.99-0.21{\times}(day)+0.0015{\times}(day)^2-0.0000023{\times}(day)^3+{\cdots}{\cdots}$와 같이 나타낼 수 있었고, 산소소비계수 0.0458/day, 산소공급계수 0.0157ml/l/day로서 임계점의 산소농도를 3.52ml/l 이상으로 유지시키기 위해 공급되어야 할 산소량은 0.141ml/l/day였다.

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펄스전압의 극성에 따른 액중 전위변화에 관한 연구 (A Study on Electric Potential Change by Pulse Voltage Polarity in Liquid)

  • 김진규;김형표;박영호
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제19권4호
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    • pp.79-84
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    • 2005
  • 본 논문은 액중 이온교환수 발생장치 내에 양${\cdot}$음이온교환격막을 중심으로 불평등전계를 형성할 수 있는 사선빗살형 전극을 설치하였다. 그리고 정극성과 부극성의 펄스전압을 인가하여 펄스전압의 극성변화에 의한 산화환원전위 변화가 이온교환수 발생장치 내에서 발생된 용존산소량에 미치는 영향을 비교 검토하였다. 실험결과, 이온교환수 발생장치 내에 인가된 펄스전압의 극성변화와 전기비저항의 차에 의한 산화환원전위 및 용존산소농도 변화를 관찰할 수 있었다. 그리고 인가된 펄스전압의 극성변화와 전기 비저항 차에 의한 전위변화가 용존산소농도를 증가시켜 액중에서 고농도의 이온들을 생성시킴을 알 수 있었다.

재포기 계수, 1차 생산율 및 호흡률을 이용한 하천의 용존산소 추정 (Estimation of Dissolved Oxygen in Streams using Reaeration, 1st Production and Respiration Rates)

  • 김경섭;황성규
    • 대한환경공학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.428-433
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    • 2009
  • 용존산소는 하천의 중요한 수질관리 항목중의 하나로 1세기 전부터 언급되어 왔으며, 농도가 낮을 경우 물고기 폐사를 유발하기도 한다. 환경과학자 및 공학자들은 하천의 용존산소 파악을 위한 결정론적 모델을 제안하였으며, 용존산소가 공간적으로 변하지 않을 경우 적용 가능한 델타 방법(Delta Method), 근사 델타 방법(Approximate Delta Method), 극한값 방법(Extreme Value Method) 및 최적화 방법(Optimization Method)등을 소개하였다. 이 방법들은 주로 용존산소와 관련 있는 매개변수 즉, 재포기 계수, 1차 생산율 및 호흡률 등을 산정하여, 이로부터 일주기 또는 년주기 용존산소를 파악한다. 본 논문에서는 용존산소 파악을 위한 각 방법을 간단히 소개하며, 안성천 유역의 금석천 및 안성천 본류, 두 지점에 적용하여 각 방법의 한계와 장 단점을 파악하였다. 이를 기초로 비용/효과적인 용존산소 파악 방법을 제안하였다.

가막만 소호해역에서 태풍 전후 수질 변동특성

  • 이영식
    • 한국환경과학회:학술대회논문집
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    • 한국환경과학회 2007년도 춘계 학술발표회 발표논문집
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    • pp.294-297
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    • 2007
  • 유기유기물 증가원인의 파악과 근본적인 대책에 대한 연구의 일환으로 부영양화된 연안해역에 대하여 태풍 발생 전후의 수질변동에 대하여 조사하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 용존산소 포화도는 수온과 염분 약층이 형성된 시기에 저층에서 54% 이하로 관측되었다. 태풍이 지나간 직후에는 표층과 저층에서 거의 비슷한 용존산소 포화도$(78{\sim}88%)$가 조사되었다. 그리고, 태풍이 지나간 3일 후 식물플랑크톤이 대량으로 증식한 표층에서 용존산소 포화도가 234%로 아주 높은 값이 관측되었고, 저층(5m)에서도 90%가 조사되어, 태풍과 식물플랑크톤의 이상 증식이 저층의 용존산소 포화도를 높이는 작용을 한 것으로 보인다. 2) 염분이 가장 낮았던 시기에 표층에서 $NA_4-N$, $NO_3-N$, $SiO_2-Si$의 농도가 각각 18.22, 38.90, 52.10uM로 아주 높게 조사되었으며, $NH4-N$, $PO_4-P$, $SiO_2-Si$는 용존산소가 낮은 저층에서도 높게 나타났다. 3) 클로로필은 최고 $311.0{\mu}g/L$가 태풍 후에 관측되었으며, 그 원인 생물은 Scrippsiella trochoidea (42,000cells/mL)였다. 조류성장잠재능력은 태풍발생 후에 아주 높게 조사되었으며, 항상 질소가 부족한 것으로 조사되었다. 4) 화학적 산소요구량은 최고 10.55 mg/L였으며, 태풍으로 저층 퇴적물로부터 부유되는 유기 오탁 물질이 화학적 산소요구량 증가에 미치는 기여도는 크지 않은 것으로 보이며, 화학적 산소요구량 증가의 대부분이 식물플랑크톤의 증식에 기인한 것($r^2=0.612$, p<0.0001)으로 조사되었다.

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