• Journal of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.23 no.9
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• pp.17-23
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• 2009

Interest in application of ultraviolet light technology for primary disinfection of potable water in drinking water treatment plants has increased significantly in recent years. The efficacy of disinfection processes in water purification systems is governed by several key factors, including reactor hydraulics, disinfectant chemistry, and microbial inactivation kinetics. The objective of this work was to develop a computational fluid dynamics(CFD) model to predict velocity fields, mass transport, chlorine decay, and microbial inactivation in a continuous flow reactor. The CFD model was also used to evaluate disinfection efficiency in alternative reactor designs. In a typical operation, water enters the inlet of a UV lamp and flows through the annular space between the quartz sleeve and the outside chamber wall. The irradiated water leaves through the outlet nozzle. In this paper, it describe the how to design optimal ultraviolet disinfection device for ground water and rainwater. To search the optimal design method, it was performed computer simulation with 3D-CFD discrete ordinates model and manufactured prototype. Using proposed design method, performed simulation and proved satisfied performance.

• Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
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• v.15 no.2
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• pp.1204-1210
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• 2014

New control methods are proposed for indoor air quality by removing fine airborne dust-particles. As suspended fine dust-particles contain inorganic dust as well as fine organic bacteria, studies for simultaneous control of these contaminants are required. In this study, photocatalytic disinfection of indoor suspended microorganisms such as E. coli and Bacillus subtilis is performed by three types of photocatalysts with UVA irradiation. The UVA irradiation strength was controlled to the minimum $3{\mu}W/cm^2$, and ZnO, $TiO_2$, and ZnO/Laponite ball were used as the catalysts. The results indicate that E. coli was removed over 80 % after about 2 hours of reaction with UVA and all three types of photocatalysts, whereas only with UVA, around 50 % E. coli removal was obtained. Among the catalysts, ZnO/Laponite composite ball was found to have similar sterilizing capacity to $TiO_2$. However, in case of B. subtilis, which has thick cell wall in its spore state, disinfection was not effective under the low UVA irradiation condition, even with the catalysts. Further studies need to figure out the optimal UVA irradiation ranges as well as photocatalysts doses to control airborne dust, to provide healthy clean air environment.

• Proceedings of the Korean Aquaculture Society Conference
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• 2003.10a
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• pp.64-64
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• 2003

대구 인공종묘 생산 기술 개발의 일환으로 수정란에 기생하여 폐사를 유발하는 세균 및 세균 감염 경로를 파악함으로써 수정란의 생존율과 부화율 향상을 위하여 본 실험을 실시하였다. 세균 감염 경로를 파악하기 위하여 난소와 정소 자체 세균 감염 여부를 조사하였다. 일반배지 (BHIA)와 비브리오 선택배지 (TCBS)를 사용하여 세균검사를 실시하였다. 난소의 세균 검사는 생식소 내부를 일부 절개한 후 멸균 roop를 찔러 세균을 검사하였고, 정소는 채정하기 전 복부를 절개하여 멸균 roop로서 적출하여 배지에 도말한 후 배양하였다. 수정란 내 세균 수는 수정란을 각각 20개씩 샘플하여 난 외부에 기생하는 세균을 제거하기 위하여 난소독제로 이용되고 있는 benzalkonium 0.1%로 1분간 소독한 후 멸균 생리식염수로 3회 세척하여 호모게나이즈하여 검사하였다. 호모게나이즈한 액 중 100${\mu}\ell$를 pipetting하여 일반배지(BHIA)에 도말하여 인큐베이터에서 배양하였다. 난소와 정소 내에서 세균이 검출됨에 따라 수정 시 세균 감염을 억제하기 위하여 자외선 살균해수와 일반해수를 수정액으로 사용하여 발생율을 비교 시험하였다. 수정 시간은 1분으로 동일하게 적용하였으며, 수정 용기는 멸균 처리된 일회용 100$m\ell$ 플라스틱 용기를 사용하였다. 수정 후 과다한 정자를 제거하기 위한 세란은 1$\ell$ 멸균 비이커에서 5회 30분 가량 실시하여 정자를 제거하였고 멸균 봉으로 저어주면서 수정란의 점착력을 제거하였다. 수정란은 100$\mu\textrm{m}$ 그물망으로 수정란 유실을 방지한 플라스틱 용기에 수용하여 유효수량 270$\ell$ FRP 수조에 수용하여 3$\ell$/min 환수하였고, 수온은 자연수온 1$^{\circ}C$로 유지하였다. 발생율은 만능투영기로 3회 측정하였다. 수정 후 세균과 기생충에 의한 수정란의 폐사를 억제하기 위하여 수정 직후, 수정 후 1일, 2일째 oxytetracycline과 iodine 처리에 따른 발생율 변화를 조사하였다. 발생율은 만능투영기로 조사하였고, 시험구별로 3회 측정하였다. 경과 일수별로 약제 처리는 약제 미처리 수정란 중 정상적인 발생이 이루어지고 있는 것을 선별하여 조사하였다. 약제 처리에 따른 배체 발생 단계는 수정 후 1일째는 상실기, 2일째는 포배기였다. 수정란 및 대구 자어에서 분리된 V. splendidus 에 의한 폐사를 예방하기 위해 in vivo에서 oxytetracycline 외 5종의 항생제를 대상으로 96well plate에서 최고 농도 250ppm부터 2 fold로 단계 희석하여 $25^{\circ}C$에서 48시간 배양하여 MIC를 조사하였다. 세균 감염경로 파악을 위하여 난소, 정소 및 정자에서 세균을 분리한 결과 일반배지 및 비브리오 선택배지에서 모두 균이 검출되었고, 균 동정 결과 터봇 자어에서 검출된 것으로 보고된(Gatesoupe et al., 1999) V. splendidus로 나타났다. 수정액과 정자 및 미수정란의 세균 분리 결과 일반배지에서 3$\times$10/ml ~ 7$\times$10/ml로 균이 검출되었다. 수정액을 일반해수와 자외선 살균 해수를 사용하여 발생율을 비교한 결과 수정 후 3일째 발생율은 자외선 살균해수 72.3%, 일반해수 52.7%였으며, 수정 후 7일째 40.9%와 25.1%로 자외선 살균해수가 유의적으로 높게 나타났다. 수정 후 경과 일수별로 oxytetracycline과 Iodine을 처리한 결과 수정 직후 처리한 시험구는 7일째 19.8%와 18.9%로 대조구 23.1%와 유의적인 차이가 없는 것으로 나타났다. 수정 후 1일째 처리한 시험구는 54.5%와 56.8%, 수정후 2일째 처리구는 47.9%와 50.6%로 두 시험구 모두 대조구와 수정 직후 처리구보다 유의적으로 높게 나타났다. 수정란 및 대구 자어에서 분리된 V. splendidus 에 의한 폐사를 예방하기 위해 in vivo에서 항생제 종류별 MIC 조사 결과 oxytetracycline이 0.48ppm으로 가장 효과가 높은 것으로 나타났다.

• Environmental engineer
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• s.328
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• pp.92-96
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• 2013

본 발명은 화장실의 세면대에서 사용된 세척수 및 하수를 중수도 수질기준에 적합하도록 처리하여 화장실 용수로 재활용하는 화장실의 중수도 시스템에 관한 것이다. 화장실의 중수도 시스템의 구성을 살펴보면, 세면대에서 사용된 세척수 및 하수가 유입되는 반응조와, 상기 반응조로 유입된 세척수 및 하수를 살균 및 소독하는 마이크로버블 오존 발생장치와, 살균 및 소독된 처리수를 정장하는 처리수조와, 상기 처리수조에 저장된 처리수를 화장실 용수로 공급하는 용수공급펌프를 포함한다. 이 중에서 상기 마이크로버블 오존 발생장치는, 외부에서 유입된 공기를 정화하는 에어필터와, 상기 에어필터에서 정화된 공기를 공급하는 에어펌프와, 상기 에어펌프를 통해 유입된 공기에 자외선을 조사하여 오존을 발생시키는 오존발생기와, 상기 오존발생기에서 발생된 오존을 세척수 및 하수에 혼합시키는 기액혼합펌프와 상기 오존과 상기 세척수 및 상기 하수의 혼합 효과를 극대화하기 위한 라인믹서로 구성된다. 이와 같이 구성된 본 발명에 의한 화장실의 중수도 시스템은 상수(上水)의 소비량을 줄이고 하수(下水)의 발생량을 감소시켜 경비절감의 효과를 얻을 수 있고, 지하수의 고갈 및 생활용수의 증가에 따른 물 부족 현상에 대해 능동적으로 대처할 수 있다. 특히, 재활용된 화장실 용수에는 오존이 함유되어 화장실 내의 악취제거, 살균 및 소독효과가 있으며, 외부로 배출되는 세척수 및 하수에 포함된 유지성분을 제거하여 환경오염을 방지할 수 있다.

• Food Science and Industry
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• v.53 no.3
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• pp.277-283
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• 2020

Microbial disinfection is essential to increase the preservation and safety of food. In general, thermal sterilization technology is most frequently used, but it often causes nutrient denaturation, and deterioration of food quality. Accordingly, non-thermal sterilization using a novel technology is emerging as an alternative technology. Among them, ultrasonic technology produces a disinfection effect by promoting the destruction of microorganisms by cavitation. Ultrasound technology alone has a low effect, so research is being actively conducted to develop an effective technology by applying as a hurdle technology with various other technologies. Ultrasound can be treated with various processes including traditional sterilization methods such as heating, high pressure, and chemical treatment, as well as novel technologies such as ultraviolet irradiation. Ultrasound assisted sterilization technology still remains at the laboratory level, requiring additional research such as the development of equipment for industrial application and establishment of an optimal process.

• Korean Journal of Air-Conditioning and Refrigeration Engineering
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• v.28 no.12
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• pp.509-514
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• 2016

From the point of view to prevent airborne infection-related diseases such as H1N1, SARS, and MERS, an actual application of air cleaning and purification systems including technologies like UVGI has become increasingly important. Recently, an air purification system using REME (Reflective Electro Magnetic Energy) developed in the U.S. is applied for indoor air purification and sterilization technology to counteract the outbreak of new airborne infections. In this study, an air sterilization performance experiment using REME was carried out. The results verified that air sterilization performance in the case of installing a REME system in a medical center was 31%, namely the number of floating bacteria decreased by 31% after only a five-day operation. In addition, the number of culture collections in the REME operating air conditioning systems using nonpathogenic Geobacillus stearothemophilus as a biological indicator decreased maximally to 67%. A field application of REME technology will be useful to prevent airborne infection-related diseases, especially in response to public health crises due to the advent of emerging diseases.

• Korean Journal of Food Science and Technology
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• v.31 no.2
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• pp.368-374
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• 1999

This study was designed to investigate effects of pulsed electric field (PEF) treatment on physiological changes of microbial cells, using domestically fabricated pilot scale PEF device. The effect of non-thermal PEF treatment on physiological characteristics of microorganisms was determined by salt resistance, the amount of UV absorbents, cell staining, recovery rate of defected cells, and changes in structure of cell membrane. Salt resistance of Escherichia coli, Bacillus subtilis and Rhodotorula minuta was examined after PEF treatment at 40 kV/cm, 84 pulse, $10{\mu}s$ pulse duration. Approximately $1\;log_{10}$ cell number of viable microorganisms was decreased by addition of salt. PEF treatment significantly increased the amount of UV absorbents at 260 and 280 nm because of leakage from damaged cell membrane by PEF treatment. Although three kinds of microorganisms treated by PEF were difficult to be observed due to their cell membrane damage, untreated cells were clearly observed by a microscope. PEF-treated R. minuta was not stained by methylene blue due to cell membrane defect. When E. coli, B. subtilis and R. minuta were cultured after PEF treatment, they showed 5, 4, and 8 hr longer lag phase, respectively, compared to control, but growth rates were not affected.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2007.05a
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• pp.662-666
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• 2007

하수처리수를 농업용 목적으로 재이용하기 위한 기술을 실제 현장에 보급하기 위해 하수처리수가 주 수원공인 양수장에 하수처리수 재처리시스템인 $\ulcorner$농업용수 재이용공급시스템$\lrcorner$을 설치하였다. 본 양수장은 1992년 준공되었으며 양수장 유입구 상류 200m지점에 하수종말처리장 방류구가 위치해 있어 직접적으로 하수처리수가 양수장에 유입되어 농경지에 관개수를 공급하고 있었다. 본 시스템을 설치하기 위해 연간 사용량을 조사하여 적정 처리유량 및 운전시간을 설계하였고 유입수 수질분석을 바탕으로 하수재이용 공급시스템을 설치하여 관개목적에 적합한 수질로 공급할 수 있도록 하였다. 또한 수질 모니터링 시스템을 설치하여 공급 기간 동안 수질변동 상황에 대해 신속한 대처가 가능하도록 시스템을 구성하였다. 현재 농촌지역은 주변상황으로 인해 하수처리수를 관개용수로 이용할 수밖에 없는 지역이 발생하고 있고 앞으로도 하수처리장이 계속 증설되고 있는 한 기존의 농업수리시설물은 하수처리수의 영향이 더욱 커질 것으로 판단되므로 이러한 깨끗한 용수가 위협을 받고 있는 지역에 대해서는 안전한 농산물 생산 도모가 가능한 $\ulcorner$농업용수 재이용 공급시스템$\lrcorner$의 도입이 고려되어야 할 것이다.

• Korean Journal of Ichthyology
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• v.31 no.1
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• pp.23-29
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• 2019

The embryonic development and hatchability of the artificially fertilized eggs of convict grouper (Hyporthodus septemfasciatus) ♀${\times}$giant grouper (Epinephelus lanceolatus) ♂ (CGGG) were compared to those of the maternal pure species (convict grouper ♀${\times}$♂, CG) to establish a novel grouper hybrid for aquaculture industry. The fertilized eggs were divided into nine 5-L beakers (3,000~5,000 eggs/beaker) filled with UV sterilized seawater and incubated at a temperature range of $23.5{\sim}24.8^{\circ}C$ (32.1~32.8 psu). The percentages of fertilization and hatching of CGGG were $69.4{\pm}1.5%$ and $59.0{\pm}5.1%$, respectively and were significantly lower than those of CG (p<0.05). The CGGG proceeded normal embryonic development similar to that of CG, but showed an irregular cleavage, immature embryonic body and spinal deformity in hatched larvae. The incubation time from fertilization to hatching of CGGG was 31 hrs, which was approximately 2 hrs slower than that of CG. Our study provided the possibility of mass production of grouper hybrid CGGG larvae.

• Journal of Food Hygiene and Safety
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• v.36 no.5
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• pp.447-453
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• 2021

In this study, the effectiveness of physical control technology, a combined light sterilization (LED, UV) and hot water treatment in reducing Aspergillus ochraceus for food production environment was investigated. In brief, 1 mL aliquot of A. ochraceus spore suspension (10^7-8 spore/mL) was inoculated onto stainless steel chips, which was then dried at 37℃, and each was subjected to different physical treatment. Treatments were performed for 0.5, 1, 2, 5, 8, and 11 hours to reduce the strains using a light-emitting diode, but no significant difference was confirmed among the treatments. However, a significant reduction was observed on the chips treated with UV-C exposure and hot water immersion. After being treated solely with 360 kJ/m² of UV-C on stainless steel chip, the fungi were significantly reduced to 1.27 log CFU/cm². Concerning the hot water treatment, the initial inoculum amount of 6.49 log CFU/cm² was entirely killed by immersion in 83℃ water for 5 minutes. Maintaining a high temperature for 5 minutes at the site is difficult. Thus, considering economic feasibility and usability, we attempted to confirm the appropriate A. ochraceus reduction conditions by combining a relatively low temperature of 60℃ and UV rays. With the combined treatments, even in lukewarm water, A. ochraceus decreased significantly through the increases in the immersion time and the amount of UV-C irradiation, and the yield was below the detection limit. Based on these results, if work tools are immersed in 60℃ lukewarm water for 3 minutes and then placed in a UV sterilization device for more than 10 minutes, the possibility of A. ochraceus cross-contamination during work is expected to be reduced.