• 미생물학회지
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• 제51권2호
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• pp.97-107
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• 2015

육상과 수계의 전이지대에 위치한 습지는 빈번한 침수, 육상생태계로부터의 영양염류의 유입, 수계와 토양에 적절하게 적응된 식생의 존재 및 토양 내 산소 결핍과 같은 독특한 특징을 가지고 있다. 이러한 생지화학적 특성과 독특한 식생의 존재는 유기물의 분해과정에 물리적 화학적 영향을 미치고 있는데, 특히 미생물에서 생산되는 체외효소 활성도는 유기물의 분해 과정과 관련을 맺고 있다. 체외효소는 고분자 유기물을 간단한 형태의 유기탄소, 무기 질소, 인, 황으로 분해하여 미생물과 식물이 용이하게 이들 영양물질을 흡수할 수 있도록 도움을 주기 때문에, 체외효소에 대한 연구는 습지 토양 내에서의 유기물 분해와 물질순환의 기작을 이해하는 데 필수적인 요소이다. 본 연구는 습지 토양 내 ${\beta}$-glucosidase, ${\beta}$-N-acetylglucosaminidase, phosphatase, arylsulfatase, phenol oxidase와 같은 체외 효소활성도에 영향을 미치는 물리적 생지화학적 요소가 무엇인지 문헌연구를 통하여 고찰하였다. 물리적 요소로써, pH와 유기물의 입자 크기는 체외효소 활성도에 크게 영향을 미치지 않았으나, 온도에 대한 영향은 미생물의 극한 온도에서의 적응성 정도에 따라 다양하게 나타났다. 화학적 요소로써, 탄소, 질소, 인의 첨가는 습지 토양의 영양상태, C:N 비율과 제한 요소, 및 체외효소의 종류에 따라 그 영향이 다양하게 발현되었다. 특히, 유기물의 기질 특성(Substrate quality)은 다른 어떤 요소보다도 체외효소 활성도에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 향후 연구 과제로써는 기후 변화와 질소 침적의 증가에 따른 효소 활성도의 변화 및 분자생물학적 접근을 통한 미생물 군집과 체외효소 기능간의 관계를 규명하는 연구가 필요하다. 또한, 습지 토양내 체외효소 활성도를 극대화 할 수 있는 환경을 조성함으로써, 앞으로 습지 토양이 오염물질을 제거하고 습지의 생태학적 기능을 최대화 할 수 있는 연구가 요구된다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제4권3호
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• pp.208-214
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• 1999

동해안 감포 외해역 대륙붕 정점과 대륙사면 정점에서 퇴적층에 도래한 유기물의 보존도를 비교 파악하기 위해 퇴적물 시료를 얻었다. 공극수 영양염 및 총이산화탄소 농도는 모두 대륙사면 정점보다 대륙붕 정점에서 높았다. 반면, 공극수 황산염 농도는 대륙사변 정점보다 대륙붕 정점에서 퇴적깊이 증가에 따라 더 급격히 감소하였다. 퇴적물내 유기탄소 및 질소 함량은 대륙붕 정점에서 퇴적깊이 증가에 따라 더 급격히 감소하였으며, 함량 자체도 대륙사면 정점에 비하여 더 적었다. 이와 감은 공극수 용존화학종 농도자료 및 퇴적물내 유기물 함량자료는 대륙사면 정점보다 대륙붕 정점에서 유기물의 분해가 더 활발히 진행되고 있음을 시사한다. 따라서, 적어도 본 조사해역에서는 퇴적물내 유기물이 대륙붕 보다는 대륙사면에서 더 효과적으로 보존되는 것으로 사료된다.

• 유기물자원화
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• 제18권2호
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• pp.62-70
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• 2010

하수슬러지에 전자빔(3kGy)을 조사하여 퇴비화를 촉진하기위한 타당성연구가 수행되었다. 전자빔을 조사한 하수슬러지 탈수케익에 수분조절 및 탄소공급원으로 건조한 나뭇잎을 첨가하고 목편을 혼합한 퇴비단과 전자빔을 조사하지 않은 퇴비단(Control) 과의 시간에 따른 온도변화, 유기물 및 영양염류변화 그리고 미생물 활동도 차이 등을 비교평가하였다. 그 결과 전자빔조사한 하수슬러지퇴비단은 1일이내에 $60^{\circ}C$이상 온도가 상승하였고 Control 퇴비단에 비해 고온기간이 5일 이상 더 지속되었다. 또한 초기 5일 이내에 주발효기간 20일 동안 분해된 전체 유기물양의 70%가 분해되는 등 신속한 퇴비화가 진행되었으며, 퇴비화기간 내내 Control 퇴비단에 비해 DHAe-INT로 측정한 미생물 활동도가 높게 유지되어 전자빔 전처리에 의해 하수슬러지 탈수케익의 퇴비부숙이 신속하고, 효율적으로 이루어짐을 알 수 있었다.

• 한국작물학회지
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• 제36권4호
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• pp.332-339
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• 1991

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.

• 미생물학회지
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• 제49권1호
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• pp.38-45
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• 2013

본 연구에서는 연안갯벌 갯지렁이(Perinereis aibuhitensis)에서 분리한 광염성 미생물, Bacillus sp. EBW4의 특성과 다양한 환경조건에서 유기물 분해능을 분석하였다. 16S rRNA 염기서열에 기초하여 동정한 결과, 균주 EBW4는 Bacillus hemicentroti $JSM076093^T$와 98.3%, Bacillus hwajinponensis SW-$72^T$와 97.96% 그리고 Bacillus algicoa $KMM3737^T$와 96.28%의 상동성을 보였다. EBW4의 생장 가능한 온도 범위는 $4-40^{\circ}C$, 염분도 범위는 0-17%, pH 범위는 5-9로 나타나 EBW4는 광염성 균주로 밝혀졌다. EBW4의 세포막을 구성하는 주요 지방산으로는 anteiso $C_{15:0}$, iso $C_{16:0}$, anteiso $C_{17:0}$, iso $C_{14:0}$ 등으로 각각 48.2, 12.1, 11.6, 9.4% 비율로 나타났다. EBW4는 탄수화물, 단백질, 지방 등 다양한 고분자 유기물을 분해할 수 있는 DNase, amylase, protease, lipase 등의 효소 활성뿐만 아니라, alkaline phosphatase, esterase (C4), leucine arylamidase 그리고 ${\alpha}$-chymotrypsin 효소활성도 가지고 있었다. 다양한 염분 농도 조건에서 합성폐수를 이용한 실험에서 EBW4은 조사한 모든 범위의 염분 조건에서도 유기물 분해능이 우수하였다.

• 유기물자원화
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• 제25권1호
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• pp.23-33
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• 2017

본 연구에서는, 높은 함수율을 가진 음식물류 폐기물을 Bio-dying 공법을 이용하여 처리하였을 때 수분과 유기물의 변화정도를 분석하였으며 음식물류 폐기물 처리 시 온도와 염도가 Bio-dying 공법의 운전특성에 미치는 영향을 평가하였다. 또한, Bio-drying 후 분해산물의 SRF(Solid Refuse Fuel)로서의 가치 평가를 위한 펠렛 제조의 최적조건 도출 및 SRF의 발열량 분석을 통한 고형연료로서의 가치를 평가하였다. 그 결과, 1일 투입량에 따른 온도, $CO_2$ 농도, 유기물 제거율과 무게 감소율 값을 분석하였다. 유기물 제거율과 무게 감소율은 투입량 2.4 kg/day에서 각각 86%, 68%로 최대값을 나타내었다. 이를 통해 최적 음식물류 폐기물 투입량은 2.4 kg/day라 판단되었다. 펠렛 성형 결과, 원료 함수율이 10~25% 이내에서 펠렛 제조가 가능하고, 외형유지와 강도면에서 가장 좋은 품질결과를 보여준 함수율 25%가 가장 적합하다고 판단되었다. Bio-drying 후 분해산물의 SRF 고위발열량은 3,500 kcal/kg 이상의 값을 나타내었다.

• 유기물자원화
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• 제13권4호
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• pp.136-147
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• 2005

난분해성 유기물과 암모니아성 질소의 동시제거를 위해 간헐폭기 생물활성탄 유동상법을 이용하여 고농도 유기물함유 침출수에 대하여 실험을 수행하였다. 간헐폭기시 고려되어야 하는 폭기 시간과 비폭기 시간에 대하여 실험적 검토를 수행하였고 자동컴퓨터제어 가능성에 대하여 고찰하여 보았다. 그 결과 생물활성탄 유동상 반응조에 충전한 활성탄의 물리적 흡착능은 초기의 처리효율에 크게 기여하였으며 간헐폭기 생물활성탄 유동상에 의한 침출수 처리시 정상상태에 도달하는 시간은 40일 정도이었고 TOC와 암모니아성 질소 처리시 양호한 프로세스임을 알 수 있었다. 폭기 및 비폭기시간은 60분 폭기/60분 비폭기의 조건이 30분 폭기/90분 비폭기에 비해 처리효율이 양호하게 나타났고 고농도 유기물함유 침출수 처리실험에서 간헐폭기 생물활성탄 유동상에 의한 처리방법은 높은 TOC제거율, 질산화율 및 탈질율, 난분해성 유기탄소 제거율을 확인할 수 있었다. 또한 간헐폭기시 ORP 곡선의 변화에서 나타나는 굴곡점은 무산소상태의 종결점을 나타내는 파라메터로 이용가능하며 이를 간헐폭기 반응조의 최적 운전모드를 설정하는데 응용할 경우 소규모 자동화가 가능할 것으로 판단되었다.

• 한국해양학회지
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• 제30권4호
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• pp.341-354
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• 1995

동해의 8개 정점에서 해수 및 추출된 용존 유기물의 형광특성과 아미노산 조성이 연구되었다. C-18 Sep-Pak cartridge에 의해 추출된 시료는 3차원 형광특성 분석에 따 라 생거대물질과 지구거대물질로 구분되었다. 전 조사 정점을 통하여 생거대물질(ex : 280 nm/em : 330 nm)은 표층이 높고 수온약층 아래에서 점차 감소하는 것으로 나타났 으며 이는 표층혼합층의 생물 활동에서 기인된 분해가능한 생거대물질이 수온약층 부 근 및 저층에서 활발한 미생물 분해과정에 의해 감소하는 것으로 사료된다. 한편 이와 는 역상관계를 보이는 지구거대물질 (ex : 330 nm/em : 430 nm)은 표층은 낮고 수온약 층 아래에서 증가하였는데 이는 표층에서 생성된 생거대물질 및 입자유기체가 생물 분 해 후 재축합 과정을 거쳐 난분해성의 지구거대물질로 전환된 것으로 사료된다. HPLC 를 이용하여 해수와 추출된 유존유기물의 아미노산 조성을 분석하였다. 분석결과 Glycine, serine 그리고 alanine등이 우점하였으며, 전체 농도의 50% 이상을 차지하는 것으로 조사되었다. 해수중의 용존 자유아미노산 농도는 표층이 0.7∼1.8um 범위로 저 층 0.2∼0.4um보다 높게 측정되었다. 추출된 유기물중 alanine의 D/L racemice ratio 측정결과 저층보다 표층이 상대적으로 낮은 값을 보였으며 이는 표층의 생거대물질이 연령이 젊고 재순환이 빠르며 생물 분해가능성이 큰 물질임을 시사하고 있다.

• 유기물자원화
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• 제29권1호
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• pp.29-36
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• 2021

국내 유기성고형폐기물 중 우분이 가장 많은 에너지잠재량을 지니고 있으나, 바이오가스화에 대한 연구는 제한적으로 진행되었다. 특히, 우분이 저장 중에 일어나는 유기물의 분해 및 톱밥의 첨가량이 메탄잠재량에 영향을 미치는 영향에 대한 연구는 전무하다. 본 연구에서는 신선한 두 종류의 우분(한우분뇨, 젖소분뇨)을 저장 시 온도와 기간에 따른 우분내 유기물 함량의 변화, 그리고 그 과정 중에 발생하는 온실가스와 악취를 조사하였고, 저장 후 우분의 메탄잠재량과 톱밥 함유량에 따른 메탄잠재량도 알아보았다. 우분의 저장 온도에 따른 성상(VS, COD) 변화를 90일간 관찰한 결과, 20℃ 조건에서는 초기 우분 대비 약 10% 감소한 반면에 30℃ 조건에서는 약 30% 감소하였다. 유기물의 분해에 따라 메탄전환율 측면에서 한우분뇨의 경우 30℃, 90일 조건에서 메탄전환율이 약 10-13% 감소하였고 젖소분뇨의 경우 동일 조건에서 약 24% 정도 메탄전환율이 감소한 것으로 나타났다. 한편, 저장 기간 중 30℃에서의 온실가스 배출량이 20℃조건에 비해 약 3.3-3.8 배나 높게 나타났고, 악취 발생량은 29배 더 많았다. 전체 톱밥한우분의 전체 중량대비 톱밥 함유량이 25%만 되더라도 메탄전환율은 61% 감소하였으며 톱밥 함유량이 45%와 55%로 증가하면 저감 비율은 각각 69%, 75%으로 나타났다. 이는 톱밥의 첨가가 우분에서 전환될 수 있는 메탄잠재량값도 낮추는 즉 저해 작용 때문으로 판단된다.

• 유기물자원화
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• 제9권1호
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• pp.79-89
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• 2001

본 연구에서는 유기성 폐기물의 분해시 발생되는 열을 재활용하고, 혐기성 소화액의 퇴비화를 위한 혐기성 소화 - 고온 호기법(Anaerobic Digestion-Thermophilic oxic process, ADTOP)을 고안하고, 유기물 분해와 수분의 증발 그리고 생성열의 적용성을 검토하였다. 유기성 폐기물인 중화요리 잔반은 TOP에 의해 완전처리가 가능하며, 최대 용적부하는 $55kg/m^3{\cdot}d$, 투입된 수분은 거의 완전히 증발되었으며 탄소수지에 의한 탄소성 유기물의 이산화탄소 전환율은 90.5%이었다. 고온 혐기성 소화를 위한 적정온도(약$55^{\circ}C$)를 유지하기 위한 최소용적부하는 $45.0kg/m^3{\cdot}d$이었다. 혐기성 소화조의 온도는 수리학적 체류시간이 짧아짐에 따라 지수적 온도강하를 나타내었으며 고온 혐기성소화를 위한 최소 HRT는 약 10일 정도로 판단된다. 따라서 고온 호기법을 이용한 유기성폐기물의 처리시 발생되는 열에너지는 혐기성 소화와 같은 체류시간이 비교적 긴 공정에서 효과적일 것으로 판단된다. 혐기조의 유기물 부하 $1.1kg-COD/m^3{\cdot}d$, 고온 호기조 유기물의 투입량 $50kg/m^3$, 공기 유입량 $250{\ell}/m^3{\cdot}min$의 조건에서 혐기성 소화효율은 90% 이상으로 나타났다.