The objective of this study was to optimize culture conditions and to produce hydrogen and organic compounds using microalga Chlamydomonas reinhardtii. First of all, C. reinhardtii UTEX 90 was chosen from the three kinds of strains in terms of their hydrogen and organic compound productivity. The optimum $\textrm{CO}_2$ concentration range of C. reinhardtii UTEX 90 was 1to 3%. We tested two medium, which are popular in this microalga culture; Brostol's medium and TAP medium (8). The cell growth in TAP medium was found to be higher than a Brostol's medium. Optimum culture with 3% of $\textrm{CO}_2$ in TAP medium produced the most hydrogen ($0.5\mu$ mol/ mg DCW), though Bristol's medium produced twice as much total organics.
본 시험은 1968-1990년까지 23년간을 동일시험구에서 무비구를 비롯하여 무질소구, 무인산구, 무가리구, 3요소구, 3요소+유기물구(퇴비 또는 생고), 3요소十석회구를 설치하고, 1990년수도품종 ‘진흥’을 공시하여 그 수량생산성과 미질의 외관 및 이화학적특성을 조사하므로써 장기간에 걸친 시비법이 수량과 양질미생산에 미치는 영향을 검토한 바 그 결과를 요약하면 다음과 같다 1 수량생산성은 3요소구에 비해 3요소+유기물구에서 3-7%의 증수효과가 있었으며, 1 증수요인은 수수와 1수당입수의 증가였다. 2. 무가리구의 수량은 85%로 등숙률의 저하가 감수요인이며, 무인산구는 74%로 수수의 감소가 감수요인이며, 무질소구와 무비구는 59-33%로 수수와 1수립수의 현저한 감소가 감소요인이었다. 3. 미질의 외관적 특성은 무비, 무질소, 무인산구에서 수량은 크게 낮은 반면에 완전미율이 높고 동할미, 심복백미율이 현저히 적으며 3미립의 투명도도 높아 양질의 외관을 보였다. 이에 대해 고수량을 보인 3요소+유기물구(퇴비, 생고)에서 완전미율이 낮고 동할미, 심복백미율이 높고 투명도가 낮아 외관적 미질이 저하하는 경향이었다. 4 미질검정으로 이용되고 있는 물리적 특성인 알칼리붕괴성과 gel consistency는 처리간 차이를 인정할 수 없었다. 5. 식미의 량부로 평가하고 있는 미립의 화학적 특성은 처리간 차이를 인정할 수 있었다. 즉 단백질함량은 3요소+유기물구에서 높고 무비구에서 낮았으며 Mg, Mg/K, Mg/KㆍN, Mg/KㆍN\ulcornerAmylose는 무비, 무질소, 무가리구에서 높고, 3요소+유기물. 3요소+석회구에서 낮았다 6. 이상과 같은 결과로 미루어 본 실험에 시용된 절대질소량은 많지 않음에도 불구하고 3요소+유기물구는 유기물 분해에 따른 질소의 추비적 효과가 나타나서 무비, 무질소구에 비해 동할미, 심복백미 등 미립의 외관적 특성을 저하시키고, 단백질함량은 높이고 Mg/K\ulcornerNㆍAmylose를 낮추어 식미를 저하시키는 것으로 해석된다 7. 취급특성으로서의 흡수율, 취급액요드정색도, 취급용액출고형물은 처리간 명백한 경향을 발견할 수 없었다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2022.05a
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pp.473-473
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2022
일차생산은 화학합성 또는 광합성에 의하여 무기탄소가 유기물질로 전환되는 것을 의미한다. 수중의 일차생산자는 광합성을 통하여 유기물을 해당 수역에 공급하는 기능을 수행하며, 이는 수역의 상위 먹이 단계의 총생산력을 결정하는 주요 구성원이다. 한강은 하류로 갈수록 유속이 느리지만 수심이 깊어져 부착조류가 서식하기 쉽지 않은 환경이기에 대부분의 일차생산자는 식물플랑크톤이다. 과거 1994년 이후로 2017년까지 5년 간격으로 총 6회 연구된 결과, 해당 하천의 부영양화가 여름철에 발생하였다. 팔당댐 방류량과 지류의 유입에 의한 유기물 증가로 하천 내 1차 생산의 기여도가 증가하고 있으며, 이는 유기물 근원을 판정하여 수질오염에 대한 처리대책을 위해 지속적으로 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 한강본류에서 식물플랑크톤의 일차생산력을 조사하고, 유기물의 분해속도를 측정하여 당해 유역의 유기물 수지를 추정하여 한강 고유의 특성을 파악하여 부영양화에 의한 유기물 증가로 발생할 수 있는 수질오염을 예측하고자 한다. 조사유역은 한강의 팔당댐 방류구로부터 신곡수중보까지 전 구역 중 총 12개의 지점을 선정하였다. 기간은 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계절별 2회로 총 8회 조사를 실시하였으며, 한강본류에서는 식물플랑크톤의 산소소비법을 통해 일차생산력과 유기물 분해속도를 조사하여 내부기원 유기물을 측정하였고, 한강본류로 유입되는 4개의 유입하천에서는 COD를 조사하여 외부기원 유기물을 측정하여 한강에서 발생하는 총유기물량을 산정하였다.
Printed RFID는 반도체 성질을 띤 유기물의 발견 및 유기물의 메모리소자로의 활용 등에 대한 연구가 이루어지면서 관심을 가지게 되었다. 유기물이 무기물에 비해 소재의 안정성 등 여러 가지 한계를 갖고 있음에도 전자소자로의 활용을 모색하고 있는 것은 저가격, 대량생산이 가능하다는 데 있다. 유기물을 이용하여 우선적으로 산업화가 진행될 것으로 판단되는 분야가 프린팅방법을 이용한 RFID에의 응용이다. Printed RFID는 저렴한 폴리머 소재를 이용하여 저가격, 대량 생산이 가능하고 생산시 그 수요도 다양할 것으로 보고 있다. 본 기고문에서는 printed RFID의 기술발전 동향, 제조방법, 시장전망, 한계기술 및 극복방안에 대하여 기술하고자 한다.
Journal of the Korean Society of Marine Environment & Safety
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v.28
no.5
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pp.712-720
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2022
In this study, we evaluated the production and photoreactivity of CDOM of two polar phytoplanktons - Phaeocystis antarctica and Phaeocystis pouchetii, in order to find out UV effects on phytoplanktons. In visible region, CDOM in media of both phytoplanktons under UV-R decreased during 48hrs incubation period. However, in UV region CDOM decreased 30 % in the media of P. antarctica, but increased 10% in media of P. pouchetii, compared to CDOM concentrations of control after 48 hr incubation. This result indicates that biota in polar environment would not well protected from UV-R harmful effect when P. antarctica is dominant because of loss of CDOM, but when P. pouchetii is dominant species, production of UV absorbing organic matter could play more efficiently for UV screening for marine biota. Also we confirmed that FDOM of humic substance (C-peak) produced by these phtoplanktons under UV-R stress were well matched with fluorescence characteristics of the UV-protecting compound, MAAs. This finding shows that Phaeocystis pouchetti with low photoreactivity would contribute to DOM pool of polar marine environment under stratification by global warming.
Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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2017.04a
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pp.127-127
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2017
우리나라 음식물 폐기물은 수분함량 및 유기물 함량이 높기 때문에 부패와 악취, 침출수의 원인이 된다. 하지만 이를 혐기 소화 처리한다면 구성성분에 따라 60-80%가 생분해되어(한국유기성폐자원학회, 2001) 친환경적으로 처리가능하고, 혐기소화 결과물로 발생한 메탄가스를 대체에너지로 사용할 수 있어 유기물을 효과적으로 처리할 수 있다. 그러나 유기성 폐기물은 계절 및 지역에 따라 구성성분의 비가 다르며, 성분 중 지방 함량이 많을 때 바이오가스 생산이 지연되어 생산효율 감소의 주된 원인이 된다(Kafle and Kim, 2013). 전국음식물 폐기물 중 지방함량이 높은 어육류의 발생량은 3차 조사(환경부, 2008)에 비해 2배 이상 증가하였고, 향후 음식 섭취의 서구화로 인한 육류 소비가 증가할 것으로 예상된다(환경부, 2013). 따라서 본 연구는 지방함량이 높은 유기물의 효율적 처리를 위해 지방산 종류에 따라 포화 불포화 지방산을 포함하는 부산물의 혐기소화 능력 및 바이오가스 생산 성능을 구명하는데 목적이 있다. 본 연구 결과, 불포화 지방산 함량이 높은 수준인 부산물의 바이오가스는 629.96-749.14 mL/g VS 이며, 포화 지방산 함량이 높은 수준의 부산물은 560.18-715.43 mL/g VS 였다. 불포화 지방산 함량이 25.31%-46.26%로 많아질수록 초기 순응기간은 13일에서 25일로 증가하였고, 총 바이오가스 생산량의 90%가 생산되는 기간인 T90은 57일에서 72일로 증가하여 바이오가스 생산 속도가 감소한 것으로 판단된다. 포화 지방산은 함량이 24.10-48.74%로 증가할수록 초기 순응기간의 변화는 없었고, T90은 69일에서 62일로 감소하였다. 또한 불포화 지방산이 많은 유기물은 모두 바이오가스 생산 과정에서 2단계의 지연현상을 보였지만, 포화지방산은 함량이 증가하여도 1단계의 지연현상을 보였다. 이러한 차이는 두 지방산에 관여하는 미생물의 차이(Diana, 2007)와 불포화 지방산의 굴곡된 형태가 지방산과 미생물이 상호 작용 방식에 악영향 미치기 때문으로 판단된다(Diana, 2013). 결론적으로, 두 지방산의 소화 방식은 차이가 있으며, 불포화 지방산 함량이 많은 유기물은 탄수화물 함량이 많은 유기물을 10% 이상 혼합하여 지연상을 감소시킬수 있다(Kim, 2017). 포화 지방산 함량이 많은 유기물은 초기 지연 현상 해결을 위한 연구가 추가적으로 요구된다.
Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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2023.05a
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pp.218-218
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2023
일차생산은 화학합성 또는 광합성에 의하여 무기탄소가 유기물질로 전환되는 것을 의미한다. 한강은 하류로 갈수록 유속이 느리지만 수심이 깊어져 부착조류가 서식하기 쉽지 않은 환경이기에 대부분의 일차생산자는 식물플랑크톤이다. 선행연구와 비교 결과, 한강 본류의 부영양화가 여름철에 발생하고 있으며 팔당댐 방류량과 지류의 유입에 의한 유기물 증가로 하천 내 1차 생산의 기여도가 증가하고 있고, 이는 유기물 근원을 판정하여 수질오염에 대한 처리대책을 위해 지속적으로 연구가 필요하다. 따라서 본 연구는 한강본류에서 식물플랑크톤의 일차생산력을 조사하고, 유기물의 분해속도를 측정하여 당해 유역의 유기물 수지를 추정하여 한강 고유의 특성과 지류에서 기인할 수 있는 부영양화 기여도를 파악하여 부영양화에 의한 유기물 증가로 발생할 수 있는 수질오염을 예측하고자 한다. 조사유역은 한강의 팔당댐 방류구로부터 신곡수중보까지 전 구역 중 총 12개의 지점을 선정하였다. 기간은 2021년 5월부터 2022년 3월까지 계절별 2회로 총 8회 조사를 실시하였으며, 한강본류에서는 식물플랑크톤의 산소소비법을 통해 일차생산력과 유기물 분해속도를 조사하여 내부기원 유기물을 측정하였고, 한강본류로 유입되는 4개의 유입하천에서는 COD를 조사하여 외부기원 유기물을 측정하여 한강에서 발생하는 총유기물량을 산정하였다. 연구 결과, 하류 지점으로 갈수록 일차생산량이 점차 중가하였으며 지천이 유입되는 안양천, 탄천지점에서 유기물분해 속도가 빠르게 나타났다. 이는 수온 상승으로 인한 미생물 활성도가 높아져 식물플랑크톤의 일차생산량이 증가한 것으로 사료된다. 또한 여름 조사 전 강우에 의한 팔당댐 방류량 증가로 인해 식물플랑크톤 현존량이 다른계절에 비해 비교적 낮았지만, 호수의 부영양호 기준보다 높게 나타나 부영양한 수체로 판단하였다.
Journal of the Korea Organic Resources Recycling Association
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v.19
no.2
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pp.22-27
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2011
This study was performed to find out the optimum condition for hydrogen production by changing mixture ratio from 3:7(food waste water : swine wastewater) without pre-treatment of food wastewater and swine wastewater using a continuous reaction process. It was confirmed that hydrogen generation according to pH is the highest in a condition of pH 5.5, and that the optimum pH for hydrogen production in case of mixing food wastewater with swine wastewater is 5.5 through this. Hydrogen generation according to HRT showed high hydrogen generation rate in case of 4 days rather than 3 days, and this involves largely in vitality of hydrogen producing bacteria according to variation of the HRT value, so it is judged that HRT also acts as an important factor to hydrogen producing bacteria. The organic removal efficiency recorded a removal efficiency of maximum TS 52%, VS 71%, TSS 83% and VSS 89% at the 6th day of operation, and it was confirmed that organic removal efficiency is possible even through an hydrogen production process.
Choi, Don-Hyeok;Choi, Kwang-Soon;Hwang, Gil-Son;Kim, Dong-Sup;Kim, Sea-Won;Kang, Ho
Journal of Korean Society of Environmental Engineers
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v.31
no.10
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pp.893-900
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2009
To estimate the contribution of epiphytic algae attached on reed to organic matter production in constructed wetland, primary productivity by epiphytic algae was investigated in two sub-wetlands (Banweol and Donhwa wetlands) of the Sihwa Constructed Wetland (CW) with different chemistry of inflows. Chlorophyll a concentration of epiphytic algae was higher in the Banweol wetland (range:37~3,581 mgChl.a/$m^2$surface stem, average:655 mgChl.a/$m^2$surface stem) than the Donhwa wetland (range:87~2,093 mgChl.a/$m^2$surface stem, average:527 mgChl.a/$m^2$surface stem). In contrast, assimilation number (AN) representing photosynthetic activity was higher in the Donhwa wetland with low TN/TP ratio than the Banweol wetland. A negative correlation (r=0.46) was observed between TN/TP ratios of inflows and AN in two wetlands, implying that high photosynthetic activity of epiphytic algae may be related with low TN/TP ratio. The areal primary productivity ranged from 307 to 2,473 mgC/$m^2$/day in the Banweol wetland and from 756 to 2,096 mgC/$m^2$/day in the Donghwa wetland, showing high productivity in summer. Average primary production was lower in the Banweol wetland (1,166 mgC/$m^2$/day) than the Donghwa wetland (1,467 mgC/$m^2$/day), although the standing crop (as chlorophyll a concentration) was high in the Banweol wetland. This result may be due to the low photosynthetic activity of epiphytic algae in the Banweol wetland with high TN/TP ratio. The annual primary production (300 tonC/year) of epiphytic algae contributed 33% of the total production in the Sihwa CW. An excessive organic matter production in constructed wetland can negatively affect the efficiency of water treatment. Therefore, the role of epiphytic algae should be considered in management of constructed wetland for water treatment.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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