• 제목/요약/키워드: 탈질작용

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겔상태의 광합성세균의 탈질특성

  • 조경숙;박경주;이민규;이병헌;김중균
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2003년도 생물공학의 동향(XII)
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    • pp.327-330
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    • 2003
  • 본 연구에서는 수질정화능력이 뛰어난 것으로 알려진 D회사의 광합성세균 및 그 겔제품의 탈질특성을 알아 보았고, 실제적용을 위한 해수농도 (3.5% NaCl)에서의 이용 가능성 여부도 알아보았다. 각 염농도별(0, 1, 2, 3.5%) 평균 최대 비증식속도는 각각 0.22, 0.22, 0.20, $0.11\;h^{-1}$ 로 계산되었다. 또한, 낮은 pH에서 배양할 경우 성장에 상당한 영향을 받음을 알 수 있었다. 고정화 비-드의 경우, 최대 $N_2$생성율$(dN_2/dt)$는 각각 0.09-0.10 (직경 0.7cm), 0.09-0.11(직경 1.0cm) ml/h로 계산되었고, 비-드 당 평균 $N_2$생성율$(dN_2/dt)$은 각각 5, $5.5\;{\mu}l$/h/bead이었다. D 광합성세균과 탈질미생물간의 두 균 사이에는 어떠한 길항작용도 없었다.

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탈질화성 페놀 분해균 Pseudomonas sp. HL100의 분리 및 특성 (Isolation and Characterization of Denitrifying Phenol-Degrading Bacterium Pseudomonas sp. HL100.)

  • 박수동;김연희;이흥식
    • 한국미생물·생명공학회지
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    • 제26권4호
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    • pp.303-308
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    • 1998
  • 충북 청주시의 공단폐수 유입지로부티 탈질화에 의한 페놀분해 세균이 분리되었다. 분리된 균의 형태적, 생화학적 및 생리학적 특성을 분석한 결과 Pseudomonas sp.로 판명되었고 HL100으로 명명하였다. 분리된 균은 nitrate가 최종전자 수용체로서 공급되는 경우 페놀을 단일 탄소 및 에너지원으로 이용하였다. 배지에 첨가된 nitrate가 nitrite로 환원되면서 3mM의 페놀을 약 110시간만에 완전히 분해하였으며 관찰된 최대 doubling time은 20시간이었다. 적절한 조건에서 nitrate로부터 $N_2$를 생성하는 능력을 보여 분리된 균의 경우 탈질작용의 전과정을 수행할 수 있는 것으로 확인되었다. 최적 생장온도와 pH는 각각 37$^{\circ}C$와 7.0으로 판명되었으며 탈질화에 의한 생장시 toluene을 탄소원으로 이용하였지만 Xylene과 benzene은 이용하지 못하였다.

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하상 미지형에 따른 N2O 발생량 변화 효과에 대한 탄소 가용성의 영향 (Effects of streambed geomorphology on nitrous oxide flux are influenced by carbon availability)

  • 고종민;김영선;지운;강호정
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제52권11호
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    • pp.917-929
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    • 2019
  • 하천의 탈질은 수질 개선과 정확한 아산화질소($N_2O$) 발생량 추정에 관련해서 매우 중요한 역할을 한다. 탈질과정은 질소 산화물($NO_3{^-}$)을 다수의 단계를 걸쳐 기체 질소($N_2$ 또는 $N_2O$)로 변화시키는 호흡과정으로, 강력한 온난화기체인 $N_2O$의 주요한 생물학적 배출 또는 흡수 과정이다. 수생태계에서는, 물의 범람, 기질 공급과 유체역학적, 생지화학적 특성의 복잡한 상호작용이 탈질 과정과 다단계 반응의 정도에 따라 중간산물인 $N_2O$ 발생량(flux)을 조절한다. 이처럼 기질의 농도뿐만 아니라 하상의 물 흐름과 체류시간이 반응 산물에 영향을 미치지만, 하천에서 탈질 정도를 조절하는 유체역학적 특성과 지형학적, 생지 화학적 인자의 상호작용에 대한 연구 결과는 아직 제한적이다. 본 실험은 미세지형 변화의 영향을 모의하기 위해서 2차원 실험 수로에 사구를 형성하여 하상지형에 따라, 정지상태의 폐쇄형 챔버를 이용해 $N_2O$ 발생량을 측정하였다. 또한 기질과의 미세지형의 상호작용을 확인하기 위해서 두 독립된 실험은 같은 수로와 지형 구조를 가지지만 다른 용존 유기탄소(DOC) 농도로 설계하였다. 또한 얻어진 자료를 토대로 Random Forest 모델을 활용하여 $N_2O$ 발생량과 조절인자를 추정하였다. 높은 DOC 농도 실험에선, $N_2O$ 발생량이 흐름 방향을 따라 증가하다 사구 뒤쪽 경사에서 가장 높은 발생량($14.6{\pm}8.40{\mu}g\;N_2O-N/m^2\;hr$)이 측정되며, 그 이후로 감소하는 경향을 보인다. 또한 사구 뒤쪽 경사에서 암모늄 농도가 $31.0{\pm}6.24{\mu}g-N/g\;dry\;soil$로 가장 높으며 $N_2O$ 발생량과 유사한 경향을 나타낸다. 반면에, 낮은 DOC 토양은 지형학적 변화에 따른 $N_2O$ 발생량과 암모늄의 변화를 나타내지 않았으며 발생량과 농도 또한 낮게 나타났다. 따라서 본 실험을 통해 비록 지형적 변화는 $N_2O$ 발생량과 화학적 특성에 영향을 미쳤지만, 그 효과는 탄소 가용성에 의해 제한된다는 것을 확인하였다.

순환여과양식시스템으로부터 분리된 Halioglobus sp. RR3-57의 유전체 분석 (Complete genome of a denitrifying Halioglobus sp. RR3-57 isolated from a seawater recirculating aquaculture system)

  • 김영삼;노은수;이다은;김경호
    • 미생물학회지
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    • 제53권1호
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    • pp.58-60
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    • 2017
  • Halioglobus sp. RR3-57는 해수순환여과양식시스템의 생물여과조에서 순수분리되었으며, PacBio RS II 서열분석법을 이용하여 전체 유전체 서열이 해독되었다. 그 결과 길이 4,847,776 bp, G+C함량 57.5%인 염색체와 155,799 bp, 53.2%인 플라스미드로 구성된 유전체 서열을 획득하였다. 유전체 분석결과 탈질작용에 관련된 18개의 유전자와 불완전한 프로파지(prophage)로 추정되는 유전자서열이 확인되었다.

바나듐 담지된 그래핀 나노복합체를 첨가한 SCR 촉매의 제조 및 활성 평가 (De-NOX evaluation of SCR catalysts adding vanadium-graphene nanocomposite)

  • 정보라;이희수;김억수;김홍대
    • 한국결정성장학회지
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    • 제25권6호
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    • pp.252-256
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    • 2015
  • 질소산화물 ($NO_X$)은 고정원(화력발전소, 산업시설) 및 이동원(자동차, 선박) 등에서 배출되어지며, 발암물질 및 광화학 스모그의 주범으로 작용하고 있다. 선택적 촉매 환원법(SCR)은 $NO_X$를 제거하는 가장 효율적인 방법이며, 상업용으로 사용되어지는 $V_2O_5-WO_3/TiO_2$계 촉매에서 $V_2O_5$ 함량은 0.5~3 wt%, $WO_3$ 함량은 5~10 wt%이다. 촉매 성분 중 $V_2O_5$의 경우 $NO_X$ 환원 반응을 통해 촉매 작용을 촉진시키지만, 과량으로 첨가될 경우, $SO_2$에서 $SO_3$로의 산화 반응을 증가시킨다. 본 연구에서는 높은 탈질 효율을 유지시킴과 더불어, 바나듐의 함량을 줄이기 위하여, 그래핀을 바나듐 담지 matrix로 사용하여 나노복합체를 합성하였으며, 합성된 나노복합체를 첨가하여 Honeycomb형 1 inch SCR 촉매를 제조하였다. 제조된 SCR 촉매는 XRD(X-ray Diffraction), XRF(X-ray Fluorescence Spectrometer), BET(Brunauer, Emmett & Teller) 등의 분석을 통해 물성 평가를 진행하였으며, Micro Reactor(MR)를 이용하여 활성평가를 진행하였다. 그 결과, 촉매 상용 운전 온도인 $350^{\circ}C$에서 나노복합체가 첨가된 SCR 촉매의 탈질 효율은 77.1 %로 상용촉매의 탈질 효율인 77.8 %와 유사한 효율을 나타내는 것을 확인하였다.

아마란스(Amaranth) 종실의 가공에 따른 비스킷 제품에의 적용 (Application to the Biscuits Manufacture of Processed Amaranth Seeds)

  • 김진수;유희중
    • 한국식품영양학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.321-325
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    • 2002
  • 아마란스를 충분한 양의 물에 침지한 후 물기를 제거하고 수분함량이 30~50중량%일 때 가열솥에서 이취가 없어지고 고소한 냄새가 나며 색이 더 노랗게 변하면서 입자가 puffing될 때까지 볶아준 다음 비스킷에 첨가하여 관능성과 상품성을 향상시켰다. 가수량에 따른 팽창용적 측정 결과 1.3배에서 1.6배 가수량에서 가장 큰 부피의 팽창이 있었고, 가공 방법에 따른 호화도 측정 결과 취반의 경우는 가수량이 증가함에 따라 호화도가 증가하였고, 볶은 아마란스의 호화도가 64.10%로 쪄서 말린 아마란스의 호화도 57.59%보다 높은 것을 알 수 있었다. 또한 찐 후 말린 아마란스와 생 아마란스는 경도($\times$$10^{5}$dyn/$\textrm{cm}^2$)가 각각 16,197과 13,601로 단단한 것으로 측정되었고 볶은 아마란스가 1,580으로 가장 무른 것으로 측정되었다. 생 아마란스와 볶은 아마란스, 찐 후의 아마란스를 첨가하여 비스킷을 제조한 결과 생 아마란스는 이취와 이질감이 문제가 되었고 찐 후 말린 아마란스는 점성은 제거 할 수있었으나 색이 검게 변화하는 것을 개선할 수 없었으며 볶은 아마란스의 경우 비스킷 첨가시 이취나 이질감이 거의 없었고 흰색으로 변화함에 따라 비스킷의 색을 더욱 밝게 해주는 효과도 있었다. 또한 비스킷에 첨가될 볶은 아바란스의 함랑은 5%일 때 가장 적절한 미감을 보이는 것으로 여겨진다. 볶은 아마란스를 5% 첨가한 비스킷과 볶은 아마란스 자체의 시간에 따른 산패도 변화를 측정하였을 때 볶은 아마란스 자체의 산가와 과산화물가는 어느 정도 높고 서서히 산패가 진행되지만, 이를 5% 함유한 비스켓의 산가와 과산화 물가는 매우 낮게 나타나 실험결과로 미루어 제품의 품질은 약 6개월 정도의 유통기한에서는 매우 안정한 것으로 추정되었다.다.of NAA/Cr ratios of lentiform nucleus between the symptomatic and the nonsymptomatic side, the present $^1$H MRS study shows a significant neuronal laterality in Parkinson's disease with unilateral symptom. In vivo $^1$H MRS may provide a diagnostic marker for neuronal dysfunction in Parkinson's disease with unilateral symptom.작용(作用)시켰으나 구등(?等)의 영향(影響)을 받지 아니 하였고 physostigmine의 작용(作用)은 길항(拮抗하였다. 이상(以上)의 결과(結果)로 보아 $PGE_1$은 동물(動物)의 정관(精管)에 대(對)한 작용(作用)에는 종(種)의 차이(差異)가 있으며 $PGE_1$은 교감신경효능제(交感神經效能劑)에 의(依)한 기니아-픽 정관수축작용(精管收縮作用)에 대(對)하여 supersensitivity를 야기(惹起)시켰으며, 이는 정관평활근(精管平滑筋)에 대(對)한 직접작용(直接作用)이 아닌 다른 작용기전(作用機轉)에 기인(基因)할 것으로 사료(思料)되는 바이다.10.41-12.63으로서 호기적 탈질을 일으킨다고 보고된 T. pantotropha 균주를 사용한 실험결과와 비슷한 값을 나타내었고, $N_2$로의 변환에 의한 질소제거를 N-balance로부터 구해보면, R3 반응조의 경우가 가장 높은 제거율(40.9%)을 보였다. 이상의 결과들을 볼 때, Bncillus 균주는 호기적 탈질을 일으킬 수 있는 가능성이 있고, Bncillus 균주를 이용한 B3 공정은 탈질에

다양한 Ball Mill Method에 의해 제조된 V/TiO2 촉매의 NH3-SCR 활성 증진연구 (Enhanced NH3-SCR Activity of V/TiO2 Catalyst Prepared by Various Ball Mill Method)

  • 김동호;서필원;홍성창
    • 청정기술
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    • 제23권1호
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    • pp.64-72
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    • 2017
  • 본 연구에서는, $150{\sim}400^{\circ}C$ 영역에서 $NO_x$를 제어하기 위한 ball mill 기법을 사용한 선택적 환원촉매(SCR)의 연구를 수행하였다. 제조된 촉매들의 구조적 특성 및 산화가 특성을 확인하기 위하여 XRD, BET, XPS 분석을 수행하였다. 다양한 ball mill 기법에 의해 제조된 촉매는 $250^{\circ}C$ 이하의 온도구간에서의 활성의 차이를 보였다. 이중 가장 우수한 탈질효율을 갖는 촉매를 기준으로, ball mill 시간이 3시간일 때 가장 높은 활성을 나타내었다. XPS 분석 결과, vanadium의 비 화학양론종의 존재 및 원자 수 증가가 활성증진에 유리하게 작용한 것으로 나타났다. 또한 $O_2$ on-off 실험을 통해 격자산소량의 양과 탈질 효율과의 상관관계를 나타내었고, 이는 서로 비례관계에 있음을 확인하였다.

농약(農藥)이 토양미생물상(土壤微生物相)에 미치는 영향(影響)에 관(關)한 연구(硏究) -III. 농약(農藥)이 담수토양(湛水土壤)의 질소순환(窒素循環)에 관여(關與)하는 미생물(微生物)에 미치는 영향(影響) (Effects of Pesticides on Soil Microflora -III. Effects of Pesticides on Microorganisms Related to the Nitrogen Cycle in the Submerged Soil)

  • 이경보;김용웅;김광식
    • 한국토양비료학회지
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    • 제21권2호
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    • pp.149-159
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    • 1988
  • 담수토양(湛水土壤)에서의 농약(農藥)의 처리(處理)가 질산화성균(窒酸化成菌), 질산환원균(窒酸還元菌), 탈질균(脫窒菌), 질산화작용(窒酸化作用), 질소고정미생물(窒素固定微生物) 및 질소고정력(窒素固定力)에 미치는 영향(影響)을 조사분석(調査分析)한 결과(結果)를 요약(要約)하면 다음과 같다. 암모니움산화균(酸化菌)은 농약처리구(農藥處理區)에 있어서 균수(菌數)가 감소하였으며, 아질산산화균(亞窒酸酸化菌)은 cabamate계(系) 살충제(殺蟲劑)인 carbofuran과 MIPC 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 감소하였고 질산환원균(窒酸還元菌)과 탈질균(脫窒菌)은 농약처리구(農藥處理區)가 대조구(對照區)에 비해 균수(菌數)가 감소하였으나 simetryne 처리구(處理區)에 있어서는 배양(培養) 60일(日)경에 탈질균(脫窒菌)이 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. $NO_2{^-}$$NO_3{^-}$ 생성량(生成量)은 농약처리(農藥處理)에 의해 경시적(經時的)으로 감소하는 경향(傾向)이었다. azotobacter 속균(屬菌)과 clostridia 속균(屬菌)은 농약(農藥)에 의해 크게 저해받지 않았으며 홍색무황세균(紅色無黃細菌)과 홍색황세균(紅色黃細菌)은 제초제인 simetryne 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 감소하였고 blue-green algae는 acephate 처리구(處理區)에서 균수(菌數)가 증가(增加)하는 경향(傾向)이었다. acetylene 환원력(還元力)은 acephate 처리구(處理區)에서 높은 경향(傾向)을 보였으며 일반적으로 살충제(殺蟲劑)나 제초제(除草劑)의 살포가 토양(土壤)의 질소고정력(窒素固定力)에 크게 영향을 주지는 않는 것 같다.

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BNR공정 처리수의 여과에 관한 연구 (A Study on the Filtration of BNR Process Effluent)

  • 김성용;범봉수;조광명
    • 대한환경공학회지
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    • 제22권5호
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    • pp.895-905
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    • 2000
  • 본 연구는 여재가 모래와 무연탄인 복층 중력식 급속여과법으로 BNR(biological nutrient removal) 공정 유출수를 처리할 때 여과율의 변화에 따른 오염물질 제거효율 및 여층 깊이별 처리수질을 파악하기 위하여 수행되었다. Pilot scale의 4-stage BNR 공정 유출수를 200, 300 및 400 m/day의 여과율로 급속여과시킨 결과, 처리수는 2.6 NTU 이하의 탁도를 나타내어 우리나라의 중수도 제한수질인 5.0 NTU를 만족하였다. 여과율이 200, 300 및 400 m/day로 증가함에 따라 SS 제거효율은 각각 80.6, 75.4 및 68.9%로 감소하는 경향을 보였지만, 여과수는 모든 여과율에서 유입수의 수질변화에 큰 영향을 받지 않고 평균 1.3 mg/L의 SS 농도를 보였다. 생물학적 작용에 의하여 영양염류도 제거되었는데, 200, 300 및 400 m/day의 여과율에서 질산화효율이 각각 17.4, 18.8 및 14.3%, 그리고 탈질효율이 각각 32.3, 27.7 및 21.4%로, 질산화와 탈질이 동시에 일어났다. 여과주기의 후반기에는 여층 내의 DO가 결핍됨에 따라 인의 재용출이 일어남으로써 유출수의 T-P 농도가 유입수에 비하여 6.1~21.4% 증가하였다.

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이탄습지에서 이산화탄소의 농도가 조류의 증식, 메탄 산화 및 아산화질소 생성에 미치는 영향 (Impacts of Elevated $CO_2$ on Algal Growth, $CH_4$ Oxidation and $N_2O$ Production in Northern Peatland)

  • ;강호정
    • 생태와환경
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    • 제34권4호통권96호
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    • pp.261-266
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    • 2001
  • 이산화탄소 농도가 증가할 때에 북구 이탄 습지에서 나타나는 생지화학적 변화과정을 살펴보았다. 표면 식생을 포함한 온전한 코어를 북웨일스의 이탄습지로부터 채취하여, 높은 이산화탄소농도(700ppm)와 자연상태 (350ppm)환경에서 4개월간 배양하였다. 배양 후, 화학적인 저해제를 이용하여 습지 토양에서 미량기체의 생성과 소비를 측정하였다. 메탄의 경우, 불화메탄($CH_3F$)를 이용하여 메탄 산화율을 결정하였고, 질산화와 탈질작용을 측정하기위해 아세틸렌($C_2H_2$)저해 방법을 적용하였다. 이를 위해, 먼저 각 측정 방법을 습지 시료에 적합하도록 최적화 시켰고, 둘째로 두 수준의 이산화탄소에서 배양한 시료에 이 방법들을 적용하였다. 높은 이산화탄소 농도는 메탄의 생성량을 증가 시켰으나(210대 $100\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$), 메탄 산화의 양도 증가시켜서 (128대 $15\;ng\;CH_4 g^{-1}\;hr^{-1}$) 결국에는 순메탄 방출량에는 변화가 없었다. 아산화질소의 경우에는 증가된 발생량이 탈질 보다는 질산화 과정에서 생성된 것으로 사료된다. 이러한 변화들은 높은 이산화탄소 하에서 조류의 성장이 증가되어 야기된 것으로 추측된다.

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