• 생명과학회지
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• 제7권2호
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• pp.107-111
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• 1997

양어장에서 어류의 배설물 및 어류에 의해 소비되지 않고 있는 사료에 의한 암모니아성 질소이 제거를 위한 수처리 공법의 하나로써 질산화세균 및 탈질화 세균을 이용한 고정화 방법의 개발을 위해서는 우수한 암모니아 산화능력이 있는 미생물의 분리가 절대적이다. 이를 위하여 여러 곳으로부터 분리한 암모니아 산화 세균 가운데 생유깅 빠르고 $NO_{2}$ 생성이 뛰어난 Nitrosomonas sp. PK1을 선별하였다. 분리된 균의 생육에 따른 $NO_{2}$ 생성은 non-growth asso-ciated pattern을 보여주고 있었다. 또한 생육에 영향을 미치는 탄소원 가운데 glucose가 생유게 가장 좋았으나 농도가 0.1% 이상에서는 오히려 $NO_{2}$생성이 감소되었다. 따라서 고정화 방범에 이용하기 위해서는 생육과 $NO_{2}$생성 능력이 유지를 위한 적절한 생육 배지의 필요성을 보여주었다. Ion 첨가에 의한 영향을 검토한 결과 $ZnCl_{2}$의 첨가가 생육 및 $NO_{2}$ 생성량의 증가를 보여 주었으며 그 농도는 1~10mM로서 제한적임을 나타내었다.

• 멤브레인
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• 제31권6호
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• pp.393-403
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• 2021

생체 내 변화에서 효소는 중요한 촉매이다. 효소의 안정성과 재사용성은 촉매 과정에서 중요한 요소이다. 적합한 기질에 효소 고정화는 특정 미세환경의 조성을 통해 효소 활동성을 높인다. 다양한 종류의 분리막이 각각의 생체적합성과 막 표면의 친수성/소수성 조절 용이도에 따라 기질로 사용되었다. 본 논문에서는 셀룰로스, 폴리아크릴로니트릴(PAN), 폴리디메틸실록산(PDMS), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리에테르설폰(PES) 고분자 분리막이 소개되고 토의되었다. 고정화 효소를 이용한 유기오염물의 생물적 분해는 제약 회사 및 섬유 회사 등에서 발생하는 오염물질을 친환경적으로 감소할 수 있는 방법이다. 효소 고정화 생물반응기(EMBR)로 기름의 가수분해를 제어할 수 있고 이를 통해 탄소 배출량 감소 및 환경오염을 줄일 수 있다. EMBR로 만들 수 있는 바이오에탄올과 바이오디젤은 화석 연료의 대체제이다.

• 한국전산유체공학회:학술대회논문집
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• 한국전산유체공학회 2009년 춘계학술대회논문집
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• pp.329-334
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• 2009

An oxy-fuel boiler has been developed to capture $CO_2$ from the exhaust gas. FGR (flue gas recirculation) is adopted to be compliant with the retrofit scenario. Numerical simulations have been performed to study the detailed physics inside the combustion chamber of the boiler. The temperature field obtained from the simulation agrees with the flame image from the experiment. The FGR combustion yields similar heat transfer characteristics with the conventional air combustion while the flame is formed further downstream in case of the FGR combustion.

• 한국균학회지
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• 제43권4호
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• pp.247-252
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• 2015

젓갈에서 분리한 효모를 이용하여 아로니아의 탄닌 성분 저감화에 대해 조사하였다. TLC 실험을 통하여 최종 선별된 MTY2 균주는 18S rDNA sequence에 의해 Kazachstania servazzii으로 동정되어 K. servazzii MTY2로 명명하였다. K. servazzii MTY2의 생육은 배양 3시간 이후부터 급격하게 증가하였으며, 9시간에 최대 증식을 나타내었다. 또한, 균체가 증식됨에 따라 pH는 6에서 5까지 감소하였다. 5% 아로니아 추출물을 첨가했을 때 K. servazzii MTY2의 최적 발효조건을 실험한 결과, 탄소원 경우 glucose 10% (w/v) 첨가 시 균체의 생육이 가장 높았으며, 10% (w/v) glucose 고정으로 질소원 실험 결과 3% (w/v) tryptone 첨가 시 균체 생육이 높았다. 마지막으로 glucose 10% (w/v)와 tryptone 3% (w/v)를 고정으로 하고 무기염류 실험 결과 sodium chloride 0.1% (w/v)를 첨가했을 때 가장 높은 균체 생육을 보였다. 또한 탄소원, 질소원, 무기염류 각각의 균체 생장이 가장 잘된 배양액을 수포화-n-butanol로 추출, 농축하여 HPLC 분석을 한 결과 (+)-catechin peak는 모든 조건에서 꾸준히 존재하였지만, (-)-epicatechin peak는 glucose 10% (w/v) 첨가의 조건으로 배양할 시 검출되지 않았다. 따라서, K. servazzii MTY2을 glucose 10% (w/v) 첨가의 조건으로 아로니아와 함께 발효시킬 경우, 탄닌 성분의 저감화가 가능할 것으로 판단하였다. 따라서 탄닌 성분의 저감화를 통해 특유의 떫은맛을 감소시킨 아로니아를 식용 혹은 식품의 2차 가공물의 재료로 용이하게 이용할 수 있을 것으로 생각한다.

• 멤브레인
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• 제32권5호
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• pp.304-313
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• 2022

활성 의약품 성분(APIs)의 존재가 수생 생태계와 인간의 건강에 위험하다는 증거가 있다. 물에 항생물질인 테트라사이클린과 같은 API가 존재하면 미생물에 항균제 내성(AMR)이 발생해 개인과 사회에 막대한 비용이 발생한다. TiO₂ 또는 비스무트 기반 촉매와 같은 촉매가 내장된 막은 유기 유출물을 분해하고 폐수로부터 분리한다. 촉매의 광촉매 활성은 귀금속 도핑 및 탄소성 물질의 첨가 및 다른 반도체와의 헤테로 접합 형성으로 향상될 수 있다. 광촉매의 회수는 고분자 막에서 광촉매의 고정화를 통해 가능하다. 이 검토에서는 물 속 항생제의 분해가 논의된다.

• 대한환경공학회지
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• 제35권4호
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• pp.247-256
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• 2013

본 연구에서는 페놀계 화합물의 산화-변환 반응매개체로 알려진 버네사이트를 고정화한 알긴산 겔 비드(birnessite entrapped alginate beads, Bir-AB)를 제조하고, 1-naphthol (1-NP)의 제거반응 특성을 회분식 실험을 통하여 조사하였다. SEM (Scanning Electron Microscopy)분석 결과, 버네사이트 입자는 알긴산 겔을 가교로 하여 비드에 고정화됨을 확인하였다. Bir-AB에 의한 1-NP의 제거는 유사일차 속도반응(pseudo-first order kinetic)을 따랐으며, 반응속도상수(k)는 알긴산(AG)에 대한 버네사이트(Bir) 입자의 혼합비(Bir : AG=0.25 : 1~1 : 1 w/w)가 2배 증가할 때마다 약 1.5배씩 증가하였다. Bir-AB에 의한 1-NP 제거는 pH의 영향을 받았으며 pH가 10에서 4로 감소하면서 반응속도 상수(k, $hr^{-1}$)는 0.361에서 0.661로 약 1.8배 증가하였다. 반응상등액에 대한 총유기탄소(TOC) 분석결과 Bir-AB는 버네사이트 분말입자를 사용한 경우에 비교해 상대적으로 높은 용존 유기탄소 제거 효과(74% vs 92%)를 보였으며, 반응 후 분리한 비드에 대한 탈착실험(CH3OH)과 HPLC 크로마토그램 분석 결과로부터 1-NP의 중합체 생성물은 Bir-AB에의 고정화를 통해 수용액으로부터 제거될 수 있음을 확인하였다. 또한, 반응상등액에 대한 원자흡광분석(AAS) 분석결과 반응과정에서 용출되는 Mn이온은 Bir-AB에의 재흡착을 통해 제거되었다. Bir-AB는 간단한 여과를 통해 모두 회수가능하며, 2회 재사용에 따른 1-NP의 제거효율을 평가한 결과, 초기에 비교한 큰 반응성의 감소(제거율<20%) 없이 재사용이 가능한 것으로 나타났다.

• 에너지공학
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• 제26권3호
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• pp.30-50
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• 2017

현재, 석탄이나 석유, 천연가스 등의 화석연료를 대량으로 소비하는 화력발전소나 각종 연료시설로부터 배출되는 배기가스에는 고농도의 $CO_2$가 포함되어 있으며, 지구온난화의 주된 원인으로 되어 있다. 종래, 이 대책법으로서 다방면으로부터 연구개발이 수행되고 있으며, 배기가스 중의 $CO_2$를 분리 회수하여 처분하는 것도 매우 유망한 방법의 하나라고 생각되고 있다. 이산화탄소의 화학적 이용이 적은 이유의 하나는, 이산화탄소가 탄소화합물 중에서도 산화되어 가장 안정한 상태로 존재하기 때문이다. $CO_2$ 배출의 관점에서 앞으로 $CO_2$를 화학적으로 유용한 화합물로 변환시키는 $CO_2$ 고정화 기술이 더욱 중요하다고 생각된다.

• 한국토양비료학회지
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• 제41권1호
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• pp.18-25
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• 2008

배추좀나방 유충의 내장으로부터 분리한 Pseudomons sp. PRGB06의 식물생장촉진능과 생물비료로서의 특성을 연구하였다. 또한 탄소원, 온도, pH, 염류농도 등의 다양한 배양 상태에서 균주의 생장을 확인하였다. 이에 더하여 Pseudomons sp. PRGB06의 진균에 대한 길항기작과 인산가용화능을 연구하였다. PRGB06 균주는 실험에 사용한 대부분의 탄소원에서 잘 자랐으며, 균주 최적 배양조건은 $30^{\circ}C$, pH7이었다. 식물병원성 진균의 억제는 균주로부터 생성된 휘발성 항진균 대사산물과 암모니아 가스로 인한 것으로 사료된다. 또한 균주는 인산가용화와 산의 생성에 크게 관여햐였으며, 뿐만 아니라 공중질소고정, 식물호르몬생성, siderophore생성, 아연가용화 등 다양한 식물생장촉진 특성을 가지고 있는 것으로 확인되었다. 이러한 PRGB06을 고추와 옥수수에 접종한 결과 뿌리길이, 유묘의 생육, 건물량이 증가하였다.

• KSBB Journal
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• 제20권6호
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• pp.393-400
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• 2005

수소를 생산하는 미생물은 크게 광합성 세균(photosynthetic bacteria), 혐기성세균(non-photosynthetic anaerobic bacteria), 조류(algae) 등으로 구분되고, 이들의 수소 생성 기작, 사용가능기질 및 수소 발생량은 상당한 차이가 있다. 광합성세균은 Rhodospirillaceae, Chromatiaceae 및 Chlorobiaceae로 구분되며, 이는 각각 홍색비유황세균(purple non-sulfur bacteria), 홍색유황세균(purple sulfur bacteria), 녹색유황세균(green sulfur bacteria)으로 통칭된다. 혐기성 세균은 절대 또는 통성혐기세균중 일부가 수소생산에 관여하며, 조류는 녹조류(green algae)와 남조류(blue-green algae, cyanobacteria)가 알려져 있다. 생물학적 수소생산 기술은 (1) 녹조류(green algae)가 광합성 메카니즘에 의해 수소를 생산하는 직접 물 분해 수소생산(direct bio-photolysis) (2) 광합성 작용에 의해 물을 분해하여 산소를 발생하고, 동시에 공기 중 이산화탄소를 고정하여 고분자 저장물질로 균체 내에 저장한 후 혐기 발효 또는 광합성 발효에 의해 수소를 발생하는 간접 물 분해 수소생산(indirect bio-photolysis or two stage photolysis) (3) 빛이 존재하는 혐기상태 배양 조건에서 홍색 세균에 의한 광합성 발효(photo-fermentation) 또는 (4) 광이 존재하지 않는 조건에서 혐기 미생물에 의해 수소와 유기산을 내는 혐기 발효(dark anaerobic fermentation) (5) 균체 외(in virro) 수소 발생 (6) 일산화탄소 가스 전환 반응(microbial gas shift reaction)에 의한 수소 생산 기술로 구분할 수 있다. 물로부터 생물학적 기술에 의한 수소생산은 공기 중의 이산화탄소를 고정하고, 수소와 산소를 발생하는 원천기술로써 오래 전부터 미국, 유럽에서 태양에너지를 이용하는 광합성 미생물의 분리, 개선 및 반응기에 관한 연구가 축적되어 왔으며, 유기물 즉 바이오매스로부터 혐기 및 광합성 발효를 연속적으로 적용하는 기술은 비교적 최근에 일본을 비롯한 유기성 폐기물이 많은 국가에서 수소에너지 생산과 유기성 폐기물 처리라는 두 가지 목적에 부합하는 연구로써 활발히 진행되고 있다. 유기성 폐기물이나 폐수와 같은 수분함량이 높은 바이오매스는 대부분이 매립처리 되는 실정이지만 높은 수분 함량 때문에 매립 시 발생하는 침출수는 환경오염의 주범으로 가까운 장래에는 매립도 금지될 전망이다. 이와 같은 수소에너지 생산기술과 이용시스템 개발은 화석연료 사용을 최소화 할 수 있으며, 국내에서 다량 발생하는 유기성 폐기물을 이용한 에너지 생산으로 자원 강대국 입지에 설 수 있다. 미생물에 의한 수소생산 기술은 청정에너지 생산과 아울러, 동시에 산소 발생, 공기 중 이산화탄소 고정, 식품공장 폐수 및 음식쓰레기와 같은 유기성 폐기물 처리 등 환경에 이로운 방향으로 진행될 뿐만 아니라, 미생물 자체가 갖는 생물 산업성도 높아서 비타민류, 천연색소, 피부암 치료제등의 고부가가치 의약품 생산도 활성화할 수 있다.

• 한국지반공학회논문집
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• 제32권9호
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• pp.51-62
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• 2016

다양한 현장 조건에서 일어날 수 있는 건조토 지반-말뚝-구조물 시스템의 동적거동을 평가하고 고찰하기 위해 3차원 수치 모델을 이용한 매개변수 연구가 수행되었다. 강진 시 지반의 비선형 거동을 적절하게 모사하기 위해 상용 유한 차분 프로그램인 FLAC3D를 통해 시간 영역에서 이루어졌다. 지반 구성 모델은 Mohr-Coulomb 탄소성 모델을 적용하였으며 지반 전단 탄성 계수의 비선형적인 감소를 모사할 수 있는 이력 감쇠 모델을 적용하였다. 진동 시 지반-말뚝 간의 완전 접촉, 미끄러짐, 분리 현상을 모두 모사하는 경계요소 모델을 적용하였으며 경계 조건의 경우, 지반-말뚝 상호작용의 영향을 받는 근역 지반만 메쉬를 생성하고 근역 지반의 경계부에 원역 지반의 가속도-시간 이력을 입력하는 방식인 단순화 연속체 모델링 기법을 적용함으로써 해석 효율을 증가시키고자 하였다. 또한, 적절한 최대지반탄성계수와 항복 깊이의 설정으로 지반의 비선형 거동을 더욱 정확히 모사하고자 하였다. 개발된 수치 모델을 이용하여 상부질량의 크기, 말뚝의 길이, 두부 경계조건, 지반의 상대밀도에 대한 매개변수 연구를 수행함으로써 다양한 현장 조건에 대한 지반-말뚝-구조물 시스템의 동적 거동을 평가하였다. 매개변수 연구 결과, 건조토 지반 조건에서는 상부질량에 의한 관성력이 시스템의 동적 거동에 지배적인 영향을 미침을 확인하였으며 지반에 의한 운동력의 영향은 상대적으로 적다고 평가되었다. 또한 짧은 말뚝과 긴 말뚝의 동적 거동 차이 및 말뚝두부 고정단과 자유단의 거동 차이를 해석적으로 검증하였다.