• 대한환경공학회지
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• 제22권6호
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• pp.1093-1101
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• 2000

본연구의 목적은 국내의 기존 하 폐수처리장에 생물막을 적용하여 BNR공정으로 전환 및 개조하거나 생물막 공법을 적용한 BNR공정을 3차 처리로 적용할 수 있는 새로운 공정을 개발하는 데 있다. 우리 나라 하수의 $SCOD_{cr}/T-N(NH_4{^+}-N+NOx-N) $ 비는 다른 나라에 비하여 상대적으로 낮기 때문에 완전한 탈질화를 얻기 위해서는 외부탄소원을 반드시 공급해야만 한다. 본 연구에서의 $SCOD_{cr}/NH_4{^+}-N$비는 2.49이었으며, 실험기간 동안 유입수 $NH_4{^+}-N$농도는 25에서 37 mg/L로 변화되었다. 하수처리시 질소제거능을 향상시키기 위하여 R-1(무산소/중간침전조/호기성/무산소/호기성)과 R-2(호기성/중간침전조/무산소/무산소/호기성)의 생물막을 이용하는 두 공정을 적용하였다. 외부탄소원을 투여하지 않은 조건에서 $NH_4{^+}-N$와 T-N의 유출수질과 제거효율은 R-1공정이 R-2공정에 비하여 하수로부터 질소제거에 보다 적절한 것으로 평가되었다. 무산소 반응조의 $SCOD_{cr}/NOx-N$비와 T-N제거효율을 고려하였을 때, R-1공정이 원하수내 유기물질의 분배에 있어서 더 효과적인 것으로 사료되었다. R-1 공정과 R-2공정에서 1 g의 $NH_4{^+}-N$를 제거하는데 요구되는 알칼리도는 R-1과 R-2 각각 5.18과 5.76(g $CaCO_3/g$ removed $NH_4{^+}-N$)이었으며, 이는 활성슬러지 BNR공정에 비하여 낮았다.

• 한국유기농업학회지
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• 제18권2호
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• pp.245-255
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• 2010

본 연구는 여러 유기질 비료와 멀칭자재에 따른 MM.106 사과 대목의 생장과 광합성 동화량에 미치는 영향을 구명하기 위해서 수행되었다. 유기질 비료와 멀칭 자재의 무기성분 함량과 탄소/질소 비율(탄질비)은 수체 생육과 광합성에 영향을 주었다. 미생물이 유기태질소를 무기태로 전환하기 용이한 이상적인 탄질 비를 나타냈던, 상업용 유기질 비료, 계분, 식물성 퇴비, 그리고 풀 멀칭구가 줄기생장과 SPAD 및 광합성 함량을 증가시켰다. 처리 5주 후에 SPAD 및 광합성 함량이 처리구에 의해 영향을 받았으며, 처리 6주 후에 줄기생장 또한 처리구 간에 유의성을 나타냈다. 토양 내 무기태 질소 함량이 $10{\sim}15mg{\cdot}kg^{-1}$이었을 때 가장 효율적인 수체 생장과 발달을 나타냈으며, 질소함량은 생장과 발달에 유의적인 상관관계를 나타냈다.

• 한국해양학회지:바다
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• 제20권4호
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• pp.180-191
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• 2015

2014년 추계에 제주 북서부 연안의 해조장에서 해양환경 및 식물플랑크톤의 일차생산력 특성을 파악하였다. 연구 해역의 용존태 무기 질소와 용존태 무기 인은 중영양의 영양상태였으며, Redfield ratio는 16 이하로 무기 질소가 식물플랑크톤의 성장에 제한 요인으로 나타났다. 또한 용존태 유기 질소와 용존태 유기 인은 각각 용존태 총 질소와 용존태 총 인 중 약 63%, 46%를 구성하고 있었다. 광 이용 효율(${\alpha}$)과 최대 광합성량($P_m{^B}$)은 동귀(바다숲 조성 3년 경과 해역), 고내(바다숲 조성 1년 경과 해역), 비양도(천연해조장), 금능(갯녹음 해역) 순으로 감소하였다. 또한, 식물플랑크톤의 일차생산력은 해조장이 위치한 해역이 갯녹음 해역에 비해서 높았다. 특히, 연구해역은 무기 질소가 제한된 환경이지만 상대적으로 풍부한 용존태 유기 질소는 높은 일차생산을 유지하기 위한 중요한 요인으로 작용할 것이다. 뿐만 아니라 광합성을 통해 한 시간 만에 전체 식물플랑크톤 탄소량의 약 14%를 생산할 수 있는 것으로 나타났으며, 이는 해조장의 물질순환과 생태적 가치평가를 위한 중요한 자료로 활용할 수 있을 것이다.

• 한국유기농업학회:학술대회논문집
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• 한국유기농학회 2009년도 하반기 학술대회
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• pp.301-301
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• 2009

겨울철 농경지 이용율 제고 및 자연경관 조성을 위하여 녹비작물을 재배하는 면적이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 그 동안 녹비작물에 대한 연구는 주로 파종적기, 작물에 대한 양분공급효과 및 타감 효과 등에 집중되어왔다. 본 연구에서는 토양 중 양분공급 및 미생물활성의 경시적 변화, 잡초억제 및 작물생육에 대한 녹비작물의 투입효과를 알아보기 위하여 수행하였다. 국립농업과학원 구내포장에서 2007년 9월 하순에 헤어리베치(8kg/10a)와 호밀(10kg/10a) 종자를 파종한 후, 이듬해 4월 하순에 수확하여 토양에 환원하였다. 질소공급량은 화학비료(15.2kgN/10a) 대비 헤어리베치(32.2kg/10a, 212%), 호밀(9.2kg/10a, 60%) 및 헤어리베치+호밀(15.5kg/10a, 102%)로 헤어리베치의 질소공급효과가 매우 높았다. 토양 무기태질소 함량은 녹비 처리 후 30일경에 최대에 도달하였으나, 호밀 처리구는 조사기간 동안 큰 변화가 없었다. 토양 유기물 함량의 변화는 시험 전(10DBI)과 비교하여 큰 차이를 보이지 않았으나, 녹비환원 후 10일경에 일시적으로 감소하는 경향을 보였는데 이는 녹비환원 후 토양경운에 의한 영향으로 판단되며, 무기태질소와는 달리 호밀처리구의 유기물함량이 지속적으로 증가하는 경향을 보였다. 토양 탄수화물(수용성 당)은 시험 전에 가장 높았으며, 시간의 경과와 함께 서서히 감소되는 양상을 보였으며 토양 미생물탄소 및 미생물질소의 양은 녹비처리구가 화학비료 처리구에 비해 높았으며 녹비환원 후 50일 까지는 증가하다가 그 이후에 감소하는 경향을 보였는데 이는 토양의 무기태질소 및 탄수화물과 밀접한 관계가 있는 것으로 판단되었다. 녹비처리 후 85일경에 잡초발생량을 조사한 결과, 화학비료 처리구에 비하여 헤어리베치 처리구는 40%, 호밀 처리구는 68%, 헤어리베치+호밀 처리구는 40%의 잡초억제효과가 있었다. 고추과의 수량은 화학비료 처리구(702kg/10a)>헤어리베치(694kg>10a)>헤어리베치+호밀(361kg/10a)>호밀(179kg/10a)의 순으로 나타났다.

• 한국진공학회지
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• 제15권6호
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• pp.563-575
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• 2006

Ti(C,N) 박막을 온도범위 $200-300^{\circ}C$에서 tetrakis diethylamido titanium유기금속 화합물을 전구체로 이용하여 pulsed DC 플라즈마 보조 유기금속 화학기상 증착법 (PEMOCVD)으로 합성하였다. 본 연구에서는 플라즈마 특성을 서로 비교하기 위하여 수소$(N_2)$와 헬륨/수소$(He/H_2)$ 혼합기체를 각각 운반기체로 사용하였으며 전구체 이외에 질소$(N_2)$와 암모니아$(NH_3)$ 기체를 반응기체로 사용하여 서로 다른 플라즈마 화학조건에서 얻어지는 박막내의 탄소함유량(C Content)의 변화를 비교하여 탄소가 가장 적게 함유된 저온 코팅막 합성공정을 찾으려고 하였다. 이를 위하여 증착시 서로 다른 pulsed bias 전압과 기체종류 하에서 여기된 플라즈마 상태의 라디칼종들과 이온화 경향을 in-situ optical emission spectroscopy(OES)법으로 플라즈마 진단분석을 실시하였다. 그 결과 $(He/H_2)$ 혼합기체를 $N_2$와 함께 사용할 경우 라디칼 종들의 이온화를 매우 효과적으로 향상시킴을 관찰하였다. 아울러 $NH_3$ 기체를 $H_2$ 또는 $He/H_2$ 혼합기체와 같이 사용할 경우는 CN 라디칼의 생성을 억제하여 결과적으로 Ti(C, N) 박막내의 탄소함량을 크게 낮춤을 알 수 있었고, CN 라디칼의 농도가 탄소 함유량과 많은 관련이 있음을 알았다. 이 결과는 바로 박막의 미세경도와도 연관이 되며, bias전압과 기체종류에 크게 의존하여 Ti(C, N) 박막의 미세경도가 1250 - 1760 Hk0.01 사이에서 나타났고, 최대치$(1760\;Hk_{0.01})$는 600 V bias 전압과 $H_2$와 $N_2$ 기체를 사용한 경우에 얻어졌다. HF(C, N) 박막 역시 tetrakis diethylamido hafnium 전구체와 $N_2/He-H_2$ 혼합기체를 이용하여 pulsed DC PEMOCVD 법으로 기판온도 $300^{\circ}C$ 이하, 공정압력 1 Torr, 그리고 bias전압과 기체 혼합비를 변화시키면서 증착하였다. 증착시 in-situ OES 분석결과 플라즈마 내의 질소종의 함유량 변화에 따라 증착속도가 크게 변화됨을 알 수 있었고, 많은 질소기체를 인입하면 질소종이 많아지지만 증착률은 급격히 감소하였고 박막내 탄소의 함량이 커지면서 막질이 비정질로 바뀌고 미세경도 또한 감소함을 알 수 있었다. 이는 in-situ 플라즈마 진단분석이 전체 PEMOCVD 공정에 있어서 대단히 중요하고, Ti(C,N)과 Hf(C,N) 코팅막의 탄소함량과 미세경도는 플라즈마내의 CH과 CN radical종의 세기에 크게 의존함을 의미한다. 그리고 Hf(C,N) 박막의 경우도 Ti(C,N) 박막의 경우와 유사하게 최대 미세경도값$(2460\;Hk_{0.025})$이 -600 V bias 전압과 10% 질소기체 혼합비를 사용한 경우에 얻어졌고, 이는 박막이 주로(111) 방향으로 성장됨에 기인한 것으로 사료된다.

• 한국진공학회:학술대회논문집
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• 한국진공학회 1999년도 제17회 학술발표회 논문개요집
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• pp.190-190
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• 1999

박막 표면에 대한 경원소 분석법인 탄성 되튐 반도법을 개발하여 수소, 탄소, 질소등 분석에 이용하고 있다. 이때 입사 입자로 Cl 9.6MeV를 이용하였는데, 표적 표면에 탄소막이 흡착되는 현상을 발견하였다. cold trap 및 cold finger를 사용하여 진공도를 개선하므로서, 탄소막 흡착의 한 원인으로 알려져 잇는 chamber 주변의 진공도 변화를 시켜보았다. 하지만 전혀 탄소막이 생기지 않는 10-10torr 이하 진공을 만드는 것은 많은 비용과 장비를 필요로 하는 상당히 힘든 작업이어서, 이차적으로 탄소막이 표적 표면에 달라 붙게 하는 원인으로 추정되는 이차 전자의 발생을 고에너지 이온빔으로 조사하였다. 일반적으로 이차전자의 발생은 이온빔과 표적과의 충돌에 의한 고체 표면으로부터의 전자방출 현상으로 오래전부터 연구되어져 왔다. 여기에는 두가지 다른 구조가 존재하는 것으로 알려져 있다. 그 중 하나는 입사 입자의 전하와 표적 표면사이 작용하는 potential 에너지가 표적 표면의 일함수(재가 function) 보다 클 때에 일어나는 potential emission이다. 즉 표적 궤도에 존재하는 전자와 입사 이온빔 사이의 potential 이 표적의 전자를 들뜨게 만들고, 이 potential의 크기가표적의 표면 장벽 potential 보다 충분히 클 뜸 전자가 방출하는 현상을 말한다. 다른 또 하나의 방출구조로는 입사 이온이 표적 표면의 원자와의 충돌에 의해 직접저인 에너지 전달을 통한 전자 방출을 말하는데, 이를 kienetic emission(이하 KE)이라 한다. 본 연구에서는 Tandem Van de graaff 가속기로 고에너지 이온빔을 만들어 Au에 충돌시키므로서 kinetic emission을 통하여 Au에서 발생한는 이차전자의 방출 수율 및 에너지를 측정하였다.장구조로 전체 성장 양식을 예견할 수 있다. 일반적인 경향은 Ep가 커질수록 fractal 성장형태가 되며, Ed가 적을수록 cluster 밀도가 작아지나, 같은 Ed+Ep에 대해서는 동일한 크기의 팔 넓이(수평 수직 방향 cluster 두께)를 가진다. 따라서 실험으로부터 얻은 cluster의 팔 넓이로부터 Ed+Ep 값을 결정할 수 있고, cluster 밀도와 fractal 차원으로부터 각각 Ed와 Ep값을 분리하여 얻을 수 있다. 또한 다층 성장에 대한 거칠기(roughness) 값으로부터 Es값도 구할 수 있다. 양방향 대칭성을 갖지 않은 fcc(110) 표면과 같은 경우, 형태는 다양하지만 동일한 방법으로 추정이 가능하다. (110) 표면의 경우 nearest neighbor 원자가 한 축으로 형성되고 따라서 이 축과 이것과 수직인 축에 대한 상호작용이나 분산 장벽 모두가 비대칭적이다. 따라서 분산 장벽도 x-축, y-축 방향에 따라 분리하여 Edx, E요, Epx, Epy 등과 같이 방향에 따라 다르게 고려해야 한다. 이러한 비대칭적인 분산 장벽을 고려하여 KMC 시뮬레이션을 수행하면 수평축과 수직축의 분산 장벽의 비에 따라 cluster의 두께비가 달라지는 성장을 볼 수 있었고, 한 축 방향으로의 팔 넓이는 fcc(100) 표면의 경우 동일한 Ed+Ep값에 대응하는 팔 넓이와 거의 동일한 결과가 나타나는 것을 볼 수 있다. 따라서 이러한 비대칭적인 모양을 가지는 성장의 경우도 cluster 밀도, cluster 모양, cluster의 양 축 방향 길이 비, 양 축 방향의 평균 팔 넓이로부터 각 축 방향의 분산 장벽을 얻어낼 수 있을 것으로 보인다. 기대할 수 있는 여러 장점들을 보고하고자 한다.성이 우수한 시편일수록 grain의 크기가 큰 것으로 나타났고 결정성이 우수한 시편의 경우에서는 XR

• KSBB Journal
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• 제15권3호
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• pp.232-237
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• 2000

Mevinolin을 생산하기 위하여 Penicillium citrinum Thorn (KCTC 6990)을 이용하여 배양시간에 따른 세포성장, pH 변화, g glucose 농도, mevinolin 생성량, 온도 변화, 초기 pH 변화, 탄소원 효과, 질소원 효과, mineral 효과, glucose 농도변화, 회분배 양 에 따른 mevinolin 생성의 발효결과는 다음과 같다. 플라스크에서 배양시간에 따른 glucose 농도와 mevinolin 생성 을 검토한 결과 glucose가 배양 5일 후에 거의 소비되었으며, mevinolin 생성은 배양 7일에서 최대 생성을 나타내었다. mevinolin 생성을 위한 최적 pH는 3.9이며, 최적 온도는 $24^{\circ}C$였다. 탄소원들 중 glucose가 3.5 mg/L로 mevinolin 생성이 가장 좋았으며, 다음은 glycerol, maltose, galactose 등의 순서로 양호 함을 보였다. 여러 질소원 중에서 가장 효과적인 질소원은 peptone이었으며, 최대 mevinolin 생생량은 3.5 mg/L이었다. 다음은 soybean meal, $NaN0_3$, com steep liquior 등의 순서로 양호함 을 보였다. Mineral 종류의 효과로서는 $K_2HP0_4$가 3.8 mg/L로 mevinolin 생성이 가장 많았으며, 다음은 $MgS0_4.7H_2O$가 3.5 mg/L으로 비교적 양호함을 보였다 계면활성제의 효과로서는 비 아온계인 Tween 20이 4.5 mg/L로 mevinolin 생성량이 가장 높 았으며, 다음은 Tween 80, Tween 40, Span 80의 순서로 양호함 을 보였다. Glucose 농도변화에 따른 결과는 100 g/L일 때 4.0 mg/L로 mevinolin 생산량이 가장 높았다. 회분배양일 때는 최대 mevinolin 생산은 배양 8일에 10.3 mg/L로 최대치였다. glucose 초기농도 100 g/L일 때 최대 세포수율은 0.288 g/g이었고 최대 n mevinolin 수율은 0.103 mg/g이었다. 또한, 세포 최대 비생성속 도는 0.052 밍g-hr이었고, mevinolin 최대 비생성속도는 0.016 mg/g-hr이 었다. Mevinolin의 생산성을 보다 높이기 위해 회분식 배양에서 pH, 온도, 배지농도 등의 연관성을 밝히고, 부산물인 오일의 해결방안을 모색해야 할 것이며, 나아가서 유가배양을 통홰 생산선을 높이는 연구가 진행되어야 할 것으로 사료된다.

• KSBB Journal
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• 제10권2호
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• pp.212-220
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• 1995

본 연구에서는 강제성 에탄자화균인 M. trichas P parium OB3b를 메탄융기질에서 배양하면서 여러 환 경요인 벚 배지요인의 영향을 조사하고 최적 배양조 건을 구하였다. 또한 배양특성을 메탄기질 성장의 경우와 비교하였다. 본 연구에서 얻어진 결과를 요 약하면 다음과 같다. 1. 최대비성장속도는 메탄 기질 성장시 ${\mu}=$0.08hr^{-1}$ 인데 반해 메탄올 기질 성장시에는 ${\mu}=$0.20hr^{-1}$로 2배 이상의 증가를 보였다. 메탄융 최 척농도는 0.5% (v/v)이였다. 2. 질소원으로는 메탄올 기질에서는 암모니아가 질산염보다 우수한 반면 에탄 기질에서는 질산염이 우수하였다. 3. 질소원에 대한 균체수율 $(Y_{X/N})$ 은 탄소원의 종 류와 관계없이 모두 7.14g dry cells/g N으로 통일 하게 냐타났다. 탄소원(MeOH)에 대한 균체수율 $(Y_{X/S})$은 질소원으로 암모니아를 사용한 경우 0 0.8g dry cells/g MeOH이고 질산염을 사용한 경우 는 0.64g dry cells/g MeOH로 암모니아의 경우가 약 20% 가량 높았다. 4. 배양옹도는 최적옹도가 $30^{\circ}C$ 인데 메탄올의 농 도가 높은 경우 고온에셔 에탄융의 독성 증가에 따 른 비성장속도의 큰 감소를 관찰할 수 있었다. 5. pH는 6.5~8.0 범위에 완만한 최척값을 보여 주었다. 6. 인산염의 농도가 증가함에 따라 메탄올탈수소 효소(MDH)의 활성은 급격히 감소하였으나 에탄융 기질에서 균체의 비성장속도는 인산염농도 60mM까 지 거의 일정하였다. 이 결과는 MDH의 활성이 균 체의 최척성장에 필요한 활성의 거의 2배 이상 수준 으로 유지되고 있음을 보여준다. 7. 생물반응기 배양에 서는 pH조절과 메탄올의 첨 가로 최종 균체농도는 2.10mg dry cells/ml까지 볼 수있었다.

• 환경생물
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• 제30권3호
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• pp.210-218
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• 2012

일반적으로 많이 양식되는 방사무늬김(Porphyra yezoensis Ueda)에 대하여 방사무늬김 엽체의 형태적 특성, 탄소 및 질소 성분의 농도, 안정동위원소 비값, 광합성 효율을 방사무늬김 양식이 이루어 지고 있는 남서해역에서 조사를 하였다. 방사무늬김의 형태적 특성에 대해서 살펴보면 평균 엽장은 11.6~16.3 (13.8) cm, 평균 엽폭은 4.6~6.3 (5.4) cm이었고, 단위면적당 방사무늬김 엽체의 평균 엽중량은 $1.1{\sim}2.6(1.86)g\;DW\;m^{-2}$이었다. 단위면적당 Chl a 농도는 2.18~17.77 (평균 9.65) mg DW Chl a $m^{-2}$이었다. 방사무늬김의 탄소 농도는 $201{\sim}317(240)mg\;DW\;g^{-1}$이었고, 질소 농도는 $39.8{\sim}50.0(43.5)mg\;DW\;g^{-1}$이었으며, C/N비는 5.0~6.7 (5.5)이었다. 방사무늬김의 방사성 안정동위원소비 중에서 탄소 안정동위원소 비는 ${\delta}^{13}C$=-25.6‰ 에서 ${\delta}^{13}C$=-24.0‰ (평균 -24.7‰)의 값을 보였고, 질소 안정동위원소 비는 ${\delta}^{15}N$=1.3‰ 에서 ${\delta}^{15}N$=4.1‰ (평균 2.1‰)의 값을 보였다. PAM에 의한 해조류의 광합성 특성은 광합성 활동의 지시자로서 사용될 수 있다. 우리는 Diving-PAM을 이용하여 각 정점 해조류인 방사무늬김의 광합성율을 분석하였다. 최대양자수율은 0.46~0.55 (평균 0.52)로서 최대 양자수율의 변동은 정점간 큰 차이는 없었다. 최대상대전자전달률은 4.71~5.84 (평균 5.33) ${\mu}mol\;electrons\;m^{-2}\;s^{-1}$ 로서 최대양자수율과 비슷한 분포를 보였다. 기울기 (${\alpha}$)는 0.027~0.045 (평균 0.036)을 보였고, 전자전달을 위한 포화광은 지역에 따라서 일부 차이를 보였으나 $139{\sim}180(156){\mu}mol\;photons\;m^{-2}\;s^{-1}$이었다. 남서해역 방사무늬김 엽체의 탄소 및 질소 농도와 광합성 효율은 지역에 따른 큰 차이는 보이지 않았다. 광합성 특성은 낮은 최대양자수율과 최대 상대전자전달률로 인한 낮은 광합성 효율이 나타났다.

• 멤브레인
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• 제12권2호
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• pp.107-119
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• 2002

이번 연구에서 효율적인 기체분리를 위한 탄소-실리카($C-SiO_2$) 분리막이 방향족 이미드 블록과 실록산 블록으로 구성된 공중합체의 비활성분위기에서의 열분해를 통해 제조되었다. 이 탄소-실리카 기체분리막은 비교적 작은 크기의 기체분리, 즉 $He/N_2, O_2/N_2$ 그리고 $Co_2/N_2$의 분리에 있어 매우 뛰어난 기체선택도를 나타내었다. 두 상을 가진 공중합체의 열분해는 600도, 800도 그리고 1000도의 최종열분해온도로서 수행되었으며, 이러한 두 상으로 이루어진 전구체는 탄소막의 제조에 처음으로 보고되었다. 이러한 전구체는 두 상의 조성 및 같은 조성에서 중합방법의 차이에 의해 형성되는 모폴로지의 변화가 최종 탄소-실리카막의 기체분리특성에 미치는 영향을 살피기 위해 제조되었다. 이러한 탄소-실리카분리막은 $2.6-3.6{\AA}$의 동력학적 반경을 가진 작은 기체분자(헬륨, 산소, 질소, 이산화탄소)들을 사용한 기체투과실험에서, 탄소-실리카 분리막은 높은 투과도와 함께 뛰어난 분자체 효과를 보였다. 게다가 탄소-실리카분리막의 기체분리특성은 사용한 고분자 전구체의 기체분리특성과 매우 유사하며, 이것은 열적으로 안정한 두상의 사용으로 전구체의 초기 모폴로지가 열처리 후에도 상당히 유지되었기 때문이다. 현재의 연구는 탄소막 전구체의 초기의 모폴로지가 최종 탄소막의 분리특성 및 미세구조에 결정적인 영향을 미침을 암시한다.