• Applied Biological Chemistry
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• 제51권1호
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• pp.1-5
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• 2008

질소비료의 과량 시용에 따른 시설원예지 토양 중 염류집적은 다양한 직물에 염류장애를 유발하여 국내농업에 심각한 문제가 되고 있다. 염류의 주성분은 질산염으로 필요이상의 질산이온을 제거하기 위하여 질산이온 흡수력이 크며, Enterobacter amnigenus GG0461로 동정된 토양세균을 시설원예 토양에서 분리하였다. 이 균주의 최적 생육 및 질산이온 흡수력을 조사하였을 때, GG0461 균주는 질산이온이 없는 조건에서 생육이 가능하나, 질산이온이 존재할 때 생육이 크게 촉진되었다. 또한, 염기성 조건에서 질산이온 흡수율이 증가하였으며, 성장과 질산이온 흡수 모두 pH 8-9에서 최대로 나타났다. 배지의 초기 pH를 8과 9로 조정하였을 때, 균주에 의하여 질산이온이 흡수됨에 따라 배지의 pH는 중성으로 감소하였다. 이러한 결과는 질산이온 흡수를 위한 주된 인자가 nitrate/proton antiporter임을 의미한다. 이것은 질산이온이 없는 조건에서 질산이온의 첨가 효과인 질산이온 흡수의 급격한 증가와 빠른 배지의 pH 감소 사실로도 확인되었다.

• 한국원자력학회:학술대회논문집
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• 한국원자력학회 1998년도 춘계학술발표회논문집(2)
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• pp.563-567
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• 1998

5M 이상의 질산 매질에 있는 Ag(Ⅰ) 이온을 전착회수하기 위하여 질산 농도에 따른 전착특성을 cyclic voltammetry 방법으로 조사하였다. Ag(Ⅰ) 이온의 전착은 질산 매질의 농도에 크게 영향을 받았으며 질산 농도가 3M 이하인 경우에는 백금을 전극에서 Ag(Ⅰ) 이온이 쉽게 전착될 수 있음을 알 수 있었다. 질산농도가 5M 이상에서는 질산 자체의 환원이 활발하게 일어나 Ag(Ⅰ) 이온의 전착을 억제하였으나 용액을 혼합시킬 경우 질산 환원의 영향을 크게 감소시킬 수 있었다

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제53권3호
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• pp.269-275
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• 2015

질산이온 선택성 탄소전극(NSCE, nitrate-selective carbon electrode)에서 전원공급 방식에 따른 이온들의 흡착특성을 분석하였다. 질산이온에 선택성이 높은 음이온수지 분말을 탄소전극에 코팅하여 NSCE를 제조하였다. 질산과 염소이온의 혼합용액에 대해 정전압(CV, constant voltage)과 정전류(CC, constant current) 모드에서 축전식 탈염(CDI, capacitive deionization)을 실시하였다. 이온들의 총 흡착량은 CV 모드로 운전한 경우 CC 모드에 비해 약 15% 증가하였다. 혼합용액에서 질산이온의 비율은 26%로 낮았지만 흡착된 질산이온의 몰비율은 최대 58%로 나타나 NSCE가 질산이온을 선택적으로 제거하는데 효과적임을 확인하였다. CC 모드에서 운전한 경우 흡착된 질산이온의 몰비율은 흡착기간 동안 55~58%로 일정하였다. 반면 CV 모드에서는 30~58%로 큰 차이를 보였다. 이를 통해 셀에 공급되는 전류가 질산이온의 선택적 제거율을 결정하는데 중요한 인자임을 알 수 있었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권2호
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• pp.79-83
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• 2011

국내 시설농업에서 질소비료의 과다사용은 토양에 염류집적을 유발하고 있다. 토양중 축적된 질산이온을 제거하기 위하여 질산이온 흡수능이 뛰어난 토양미생물을 밭토양으로부터 분리하고, 질산이온 흡수 특성을 조사하였다. 분리한 GS2 50 mM 농도의 질산이온을 12시간 이내에 제거하였다. 이 균주는 16S rRNA 유전자의 염기서열을 분석하여 Bacillus sp. GS2로 분리동정하였다. 이 균주의 성장과 질산이온 흡수의 성을 조사하였을 때, 각각 $30-40^{\circ}C$와 $37^{\circ}C$에서 최대치를 보였으며, 두 가지 모두 pH 6-8 범위가 최적의 조건임을 확인하였다. Bacillus sp. GS2 균주는 50 mM 질산이온을 포함하는 배지에서 배양하였을 때, 43 mM의 농도를 감소시켜 약 86%의 질산이온 흡수를 보였으며, 300 mM 까지의 농도범위에서 유사한 질산이온 제거 능력을 보여, 질산이온 흡수활성이 50 mM 이상에서 포화됨을 확인하였다. 이러한 결과는 Bacillus sp. GS2 균주의 우수한 균주성장과 질산이온 흡수능을 보여주는 것으로, 이 균주는 환경중 질산이온 제거에 유용한 균주로 이용될 수 있을 것이다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제56권4호
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• pp.241-244
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• 2013

질산이온은 식물체의 주된 영양분중의 하나이며, 다수확을 위하여 자주 과량이 시용되고 있다. 이것은 토양중 질산이온이 집적되어 염류장애의 주된 이유가 되며, 유리 및 비닐 온실의 토양에서 심각한 문제가 될 수 있다. 본 연구에서는 축산농가의 배수구 주위 젖은 토양으로 부터 6가지 미생물을 분리하였으며, 그들의 질산이온 흡수 활성을 측정하였다. 이 미생물들은 1,000-3,000 ppm (10-50 mM) 수준의 질산이온을 제거할 수 있었으며, 특히 PCE3 균주는 4,000 ppm으로 가장 높은 활성을 보였다. 이 균주들을 동정하기 위하여, 16S rRNA 유전자 서열을 결정하고 분석하였다. 이들 균주중 PCE3 균주는 Bacillus 속으로 확인되었다. 균주의 성장과 질산이온 흡수활성을 측정하였을 때, $37^{\circ}C$와 pH 7-9 범위에서 최대 값을 보였다. Bacillus sp. PCE3 균주는 배지의 질산이온 농도에 따라 40-60 mM (2,500-3,700 ppm)의 질산이온을 제거할 수 있었다. 그러므로, Bacillus sp. PCE3 균주는 질산이온이 집적한 시설원예 토양에서 질산이온 제거에 유용하게 이용될 수 있을 것이다.

• 청정기술
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• 제4권2호
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• pp.23-31
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• 1998

수용액에서 벤젠의 광증감 분해반응을 증감제로서 과황산 이온, 질산 이온, 아질산 이온, 황산 이온, 연소 이온을 이용하여 수행하였다. 과황산 이온, 질산 이온 및 아질산 이온은 벤젠의 광산화 분해 반응에서 증감효과를 나타내었으나, 황산 이온 및 염소 이온은 증감효과를 나타내지 못하였다. 아질산 이온의 경우 농도가 증가함에 따라 벤젠의 광증감 분해반응 효율은 증가하다가 다시 감소하는 경향을 보였으며, 이는 생성된 ${\cdot}OH$라디칼이 아질산 이온에 의해 소멸되기 때문인 것으로 생각된다. 또한 아질산 이온은 다른 이온과 공존할 때 벤젠의 광증감 산화분해 반응을 저해하는 것으로 나타났다. 반응 중간생성물로는 phenol과 biphenyl이 확인되었다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
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• 제54권4호
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• pp.252-257
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• 2011

농업 환경 중에 과잉으로 축적한 질산이온의 제거를 위하여, 질산이온 흡수력이 우수한 Enterobacter amnigenus GG0461 균주를 분리하였다. 이 균주는 Pseudomonas agar F (PAF) 배지에 배양하였을 때, 3,000 ppm (50 mM) 이상의 질산이온 흡수가 가능하므로, 농업용 토양, 축산폐수, 산업폐수를 포함한 오염된 환경의 질산이온 제거를 위한 좋은 후보 균주가 될 수 있다. GG0461 균주의 대량생산을 위한 상업용 배지를 개발하기 위하여 PAF 배지 성분을 상업용 재료로 대체하고, 균주의 성장과 질산이온 흡수 활력을 측정하였다. 탄소원인 글리세롤은 상업용 제품으로 대체하였고, 질소원으로 tryptone과 효모추출물, 대두박, 생선발효액을 배양실험에 사용하였다. 균주의 성장과 질산이온 흡수활력은 2% tryptone을 첨가한 배지에서 가장 우수하였고, 효모추출물, 대두박, 생선발효액의 순으로 효과가 나타났다. Tryptone을 2% 첨가한 배지에서 균주의 질산이온 흡수는 배지의 pH를 낮추었으며, 이것은 질산이온의 흡수가 nitrate/proton antiporter의 활성으로 나타남을 의미한다. 이상의 결과에서 상업용 tryptone을 사용한 배지는 균주의 생리활성에 적합하였으며, peptone을 제외한 PAF 배지의 각 성분은 그것에 해당하는 상업용 재료로 대체할 수 있었다. 결론적으로, GG0461 균주의 배양을 위한 상업용 배지성분 조성은 2% tryptone과 1% glycerol, PAF 배지를 위한 무기이온들로 결정하였다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제46권5호
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• pp.971-976
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• 2008

현재 암모늄과 질산이온에 의한 수질 오염은 생태계에 있어 심각한 문제로 떠오르고 있다. 미생물에 의한 생물학적인 제거 공정은 질화 과정과 탈질 과정으로 구분되는데 암모늄이온은 질화 과정에 의해 질산염 이온으로 산화되고 질산염 이온은 다음 단계인 탈질 과정에서 질소 기체로 되어 제거 된다. 천연 제올라이트는 양이온 교환능이 뛰어나 암모늄이온($NH_4{^+}$)의 제거에 우수한 것으로 알려져 있지만 흡착만으로 암모늄과 질산이온($NO_3{^-}$)을 충분히 제거할 수 없다. 이러한 문제를 해결하기 위해 제올라이트와 미생물을 이용해 생물학적인 방법으로 암모늄과 질산이온을 동시에 제거하기 위한 실험을 수행하였다. 암모늄이온의 제거는 분말형 Beneficial bacteria(Savio, USA)의 종배양 단계를 거쳐 제올라이트가 충진된 컬럼과 진탕배양을 동시에 하였을 경우에 14시간 후에 완전히 제거되었고 질산이온은 제올라이트에 미생물을 자연 흡착시켜 컬럼 처리시 4시간 후에 100% 제거됨을 확인하였다.

• 대한토목학회논문집
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• 제26권4B호
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• pp.427-432
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• 2006

생물학적 질산화 과정에서 비이온성 용존 암모나아(FA) 농도와 온도가 아질산 이온($NO_2{^-}$) 축적에 미치는 영향을 연구하였다. 암모늄 산화와 아질산 축적조건을 파악하기 위하여 암모늄 이온($NH_4{^-}$) 농도와 온도를 탈리한 다양한 FA 농도 조건에서 질산화 실험을 실시하였다. 암모늄산화균과 아질산산화균의 활성화에너지를 산정한 결과, 암모늄산화균의 활성화에너지는 $20^{\circ}C$ 이하에서 81.7 KJ/mol, $20^{\circ}C$ 이상에서는 32.5 KJ/mol로 차이가 있었으나, 아질산산화균의 활성화에너지는 온도에 관계없이 35.5 KJ/mol로 나타났다. 특히, FA 농도와 온도에 따른 질산화 실험결과, FA 농도에 의한 질산화 저해 및 아질산이온 축적 효과는 극히 미미하였으며, 온도조건이 아질산 이온 축적에 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 청정기술
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• 제4권2호
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• pp.11-22
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• 1998

광증감제로서 과황산 이온, 황산 이온, 질산 이온, 아질산 이온 및 염소 이온을 이용한 반응조건하에서 수용액중 벤젠의 광증감 산화반응을 조사하였다. 과황산 이온이 가장 효과적인 광증감제로 나타난 반면, 황산 이온 및 아질산이온은 벤젠의 광증감 산화반응에 증감역할을 수행하지 못하였다. 아질산 이온은 다른 이온과 공존할 때 생성된 ${\cdot}OH$라디칼을 소멸시켜 벤젠의 광증감 산화반응을 저해하는 것으로 나타났다.