• 유기물자원화
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• 제18권1호
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• pp.81-88
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• 2010

음식폐기물의 혐기성 발효시 열적 전처리의 최적 조건을 도출하기 위하여 수소 발생 특성을 평가하였다. 음식폐기물의 열적 전처리의 경우 용해성 화학적 산소요구량(SCOD)과 탄수화물 함량을 증가시켜 수소 수율을 향상시키는 것으로 나타났다. 실험결과 SCOD와 탄수화물을 기준으로 한 최대 가용화 효율은 각각 55.1%와 223.6%로 나타났다. 반응시간에 따라 전처리 효과는 증가하는 경향을 보였으나 20분간 1시간 비교시 약 7%의 차이를 보여 20분 이상의 반응시간의 증가는 크지 않은 것으로 나타났다.

• 대한수의학회지
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• 제34권1호
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• pp.99-105
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• 1994

홀스타인 젖소의 분변에서 우세균종으로 분리되는 동정불능 Clostridium균주에 대해 당분해 성상검사, 생화학적 성상검사, G+C mol% 측정, 유사 균종과의 DNA-DNA hybridiazation 등을 조사한 결과, 기존의 clostridium균종과는 성상이 일치하지 않는 새로운 신균종(New Species)임이 처음으로 밝혀져, 이 균주를 Clostridium bovis로 분류, 명명하였다. 이 C. bovis는 그램 양성, 운동성의 편성 혐기성 아포형성 간균이었으며, 당분해 성상은 arabinose, xylose, glucose, mannose, fructose, galactose, sucrose, maltose, cellobiose, lactose, trehalose, melibiose, raffinose, inulin, salicin을 분해하였다. Gas chromatography를 사용하여 PYFG broth로부티의 최종대사산물(End products)를 측정한 결과, 다량의 butyric, lactic acid와 소량의 acetic, succinic acid를 생산하였다. C. bovis의 Type strain은 Catt $66^T$이며, G+C mol%는 26 mol%이 었다.

• 유기물자원화
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• 제10권1호
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• pp.87-95
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• 2002

슬러지의 용해율 증가 및 생분해율 향상을 위해 전처리 방법별 처리조건 및 회분, 연속실험을 실시하였다. 용해효과실험에서 SCOD 기준 용해율 효과는 온도무고정 초음파처리(35분)가 가장 높고, 다음으로 알칼리처리(pH13), 열처리($200^{\circ}C$, 30min), 온도고정 초음파처리(60분)순서였다. 초기 회분실험에서 적정 혼합비율은 가스생성량을 기준하여 종오니 : 기질비가 4 : 6일 때(유기물 부하량$3.48kg/m^3{\cdot}day$) 가장 효과적이었다. 회분실험에서 가스발생량은 열처리($200^{\circ}C$, 30min)가 가장 높고, 다음으로 초음파처리(온도 무조정), 알칼리처리(pH9), 초음파처리(온도조정)순서였다. 연속실험은 회분실험에서 가장 효과적인 열처리($200^{\circ}C$, 30min) 시료를 이용하였다. pH는 열처리 (pH 7.2~7.3)가 무처리 (pH 6.9~7.0)시료에 비해 다소 높은 값을 나타내었다. HRT가 길수록 유출수의 pH가 상승하는 경향을 나타내고 있고, 이는 유기물부하의 감소에 따른 생성유기산의 농도저하와 유기산의 가스로의 전환에 의해 생성된 $N_2$가스의 완충작용에 기인한다고 생각된다. 반응조내의 SCOD 농도는 전처리 시료가 무처리에 비해 약 2.5배 높고, 또 HRT는 짧을수록 높았다. 용해성 단백질 및 탄수화물 농도도 전처리 시료가 무처리 시료에 비해 각각 2배 및 3.3배 높았다. 가스 생성량은 열처리시료가 무처리 시료에 비해 약 2배 높아, 열처리가 소화효율 향상에 효과적임을 알 수 있었다. 가스 생성량은 HRT 7day일 때 가장 유리했다. 그러나 HRT 2.5day 일 때 가스 생성량은 무처리 시료에 비해서도 낮은 값을 나타내어 혐기성 세균이 고농도로 축적된 유기산의 저해를 받았기 때문이라고 생각된다.

• 한국습지학회지
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• 제16권4호
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• pp.433-441
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• 2014

고농도 질소를 함유하고 있는 하수는 하수처리장 처리 효율에 악영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 따라서 고농도 질소를 함유한 하수를 처리하기 위한 다양한 연구가 이루어지고 있다. 본 연구에서는 대표적인 고농도 질소를 함유한 하수인 혐기 소화 상징액과 가축분뇨를 대상으로 유기물 분석, foaming 실험 및 실험실 규모 아질산화 반응조 운전을 실시하였다. 유기물 분석 결과 혐기 소화 상징액은 용존성 불활성한 성분, 가축분뇨는 입자성 생물학적 분해가능한 성분이 가장 큰 부분을 차지하는 것으로 나타났다. 아질산화 반응에 적합한 체류시간은 혐기소화 상징액 2일과 가축분뇨 6일이였으며, 이와 같은 적정 체류시간에 차이는 암모니아성 질소 농도 및 유기물 성상차이에 의한 것으로 보인다. 또한 가축 분뇨 반응조 foam은 혐기 소화 상징액 반응조 foam과 비교하여 발생량은 많지만 빠르게 제거되는 특성을 보였다. 본 연구의 결과는 향후 아질산화 반응의 하수처리장 적용 시 기초 자료로 이용할 수 있을 것으로 보인다.

• 유기물자원화
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• 제27권2호
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• pp.13-18
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• 2019

생활의 향상 및 도시화로 인하여 국내의 하수슬러지는 매년 증대되고 있으나, 해양투기 금지 및 최종처리의 한계로 자원화 방법 중 하나인 혐기성소화의 관심도가 높아지고 있다. 그러나 하수의 고도처리에 따른 혐기성 소화 효율의 한계로 이를 높이기 위한 가용화 기술에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히 가용화 방법 중 경제적이고 유용한 기술로 알려진 오존은 스컴이 다량 발생되고, 제거에 대한 한계성이 있다. 따라서 본 연구에서 소화슬러지의 습식분쇄에 따른 성상변화 및 오존반응의 전처리로 적용 시 스컴의 발생 및 가용화 효율변화를 알아보고자 한다. 연구결과, 습식분쇄만으로 VS/TS는 4.4%, $SCOD_{cr}/TCOD_{cr}$이 9.4% 증대되어 가용화가 일어났다. 또한, 습식분쇄 적용에 따른 오존반응 시 슬러지의 고형분의 입경 감소에 따른 비표면적의 증가로 오존반응만한 경우에 비하여 스컴 발생속도는 14.3% 감소되고, VS/TS는 2.1% 증대 되었다. 이 때 가용화 효율도 23.3% 증가되는 것으로 나타났다. 이러한 결과로 볼 때, 본 연구를 통해 습식분쇄를 적용하여 오존반응 시 슬러지 중의 고형물과 접촉효율이 증가로 스컴의 생성 억제 및 가용화 증대로 후속공정인 혐기성 소화의 효율을 증대시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한환경공학회지
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• 제31권5호
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• pp.341-345
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• 2009

음식물쓰레기와 종이류로 구성된 유기성고형폐기물(고형물 함량 30% TS)을 대상으로 중온 건식혐기성소화를 시도하였고, 연속 운전 중 수리학적 체류 시간(HRT)을 150일, 100일, 60일, 40일로 감소시켰다. 기질의 고형물 농도를 30% TS (Total Solids)로 고정하였기 때문에 각각의 HRT에 해당하는 고형물 부하는 2.0, 3.0, 5.0, 7.5 kg TS/$m^3$/d였다. HRT를 줄임에 따라 단위용적 당 바이오가스 생산 속도는 증가하였고, HRT 40일에서 3.49${\pm}$0.31 $m^3/m^3/d$로 가장 높은 성능을 보였다. 이 때, 76%의 휘발성 고형물(VS) 분해율이 유지되었고, 0.25 $m^3$/kg $TS_{added}$의 메탄 생산 전환율을 보였으며, 이는 기질의 67.4%에 해당하는 에너지가 메탄 가스로 전환된 것을 의미한다. HRT 100일에서 0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 가장 높은 바이오가스 전환율을 보였지만, 모든 HRT에서 0.45${\sim}$0.52 $m^3$/kg $TS_{added}$로 큰 차이가 나지 않았다. 고형물 함량이 높은 기질의 원활한 주입을 위해 소화조 발효액의 일부를 기질 투입구로 반송하여 기질과 혼합 후 주입하였다. 주입하고자 하는 기질의 5배에 해당하는 양의 소화조 발효액을 반송하여 혼합하였을 때, 가장 효과적인 기질 주입이 이루어졌다. 중온 건식 조건에서 서식하는 메탄 소화균의 활성도를 측정한 결과, 아세트산, 뷰틸산, 프로피온산을 이용할 경우 각각 2.66, 1.94, 1.20 mL $CH_4/g$ VS/d였다.

• 한국초지조사료학회지
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• 제12권3호
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• pp.134-140
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• 1992

사일리지의 사양가치에 가장 크게 영향을 미치는 요인은 사초의 종류에 기인되는 화학조성분이며 사일리지를 적기에 제조하므로 단위면적당 최고의 양분수량을 거둘 수 있다. 유기산의 생성량이 많고 낙산이나 암모니아태질소의 함량이 많으면 사일리지의 품질이 떨어지고 섭취량이 감소되므로 사일리지 품질 증진을 위한 연구방향은 발효를 감소시키고 단백질의 분해를 막는 것이다. 사일리지의 발효에 영향을 미치는 중요한 요인으로는 사초의 화학조성분인 수분, 수용성탄수화물 등과 제조기술에 크게 좌우되는 공기(산소)혼입량이다. 재료의 수분함량은 사일리지 발효품질에 큰 영향을 미치며 수분이 많은 재료는 적당히 예건되면 젖산발효는 덜 제한되는 반면 불필요한 발효가 줄어들고 낙산발효를 억제할 수 있어 품질이 향상되고 기호성이 증진된다. 또한 사초를 알맞은 길이로 절단하므로 답압이 잘되어 공기 배출이 양호해 혐기상태의 유지가 가능하게 되고 사일리지의 취급또한 편리해 진다. 사일리지 첨가제는 재료를 적절히 예건하지 못할 때 필요하고 또한 특별한 조건하에서는 권장되고 있다. 이와같이 사일리지 발효에 도움을 준다는 가능성에도 불구하고 첨가제의 잇점은 양질 사일리지 제조를 위한 제반 처리를 대신할 수 없다. 양건 건초제조에 소요되는 기간은 기후에 크게 영향을 받게 된다. 건초제조 과정 중 포장에서 생기는 건물손실은 외기에 오랫동안 노출되면 잎이나 연한 줄기 부분이 부서지고 카로틴이 파괴된다. 또한 말리는 과정에 비를 맞힐 경우 양분이 용해되어 소화되기 쉬운 영양소와 건물 손실이 증가되며 섬유소함량이 증가되어 소화율과 섭취량이 감소된다. 그러므로 일기 예보에 따라 좋은 날씨가 $3\sim4$일 계속되는 시기를 택하여 적기 수확하고, 줄기의 압쇄(condition), 건조시 풀의 두께를 얇게, 뒤집기, 적절한 수분함량일 때 거둬들이는 조치가 필요하다.

• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제13권9호
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• pp.53-59
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• 2012

본 연구에서는 Slow Release Substrate(SRS)로 사용되는 TBOS의 분해특성과 TBOS 분해생성물인 acetate와 butyrate를 적용한 탈염소화 효율을 파악하고자 하였다. 회분식 실험은 GC/FID를 이용하여 TCE 및 cis-dichloroethene(cis-DCE), 1-butanol, TBOS를 분석하였으며, acetate와 butylate는 HPLC를 이용하여 분석하였다. 혐기성 가수분해 반응을 통해 1M의 TBOS는 4M의 1-butanol로 전환 및 축적되었으며, 가수분해율은 $0.186{\mu}M/day$로 나타났다. 또한, 1-butanol은 퇴적토 내 토착균주에 의해 acetate와 butyrate로 분해되었다. 이 결과 TBOS는 자연에서의 탈염소화 공정에서 SRS로 사용하기에 적합한 것으로 판단된다. Acetate와 butyrate를 전자공여체로 적용한 TCE 탈염소화 반응은 초기 TCE 농도가 낮아짐에 따라 탈염소화 효율은 높아지는 것으로 나타났다. 또한, acetate를 적용한 탈염소화 반응의 1차 반응 상수가 butyrate를 적용한 경우보다 높게 나타났다. 이는 탈염소화 반응에서 Geobacter lovleyi의 기질친화도 및 생분해성, 그리고 다양한 기질에 대한 적응도의 영향으로 판단된다. 그러나 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염 소화 반응에 따른 cis-DCE의 축적이 발생할 경우 Geobacter lovleyi의 탈염소화 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 결론적으로 SRS는 Geobacter lovleyi를 이용한 TCE 탈염소화 공정 향상에 도움이 될 것이며, 이에 따라 발생되는 cis-DCE는 영가철 같은 환원성 금속이나 공존 가능한 탈염소화 미생물을 이용한 처리가 함께 필요할 것으로 판단된다.

• 한국어병학회지
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• 제7권1호
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• pp.23-36
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• 1994

최근 7월부터 9월사이 고수온기에 경남일대의 육상수조식 넙치양식장에서 8균주의 Staphylococcus epidermidis를 분리하여 이들의 생물학적 및 생화학적 특성을 알아보았다. 분리균주는 BHIA, HIA, Staphylococcus No. 110 및 ETGP에서 잘 발육하였으며, 식염농도 2.0~3.0%, $30^{\circ}C$ 전후 그리고 pH는 7.0 전후에서 발육상태가 좋았다. 또한 DNase, coagulase에는 전 균주가 음성이었으며, 용혈성은 FSJ-2균주만이 약한 음성을 나타내었고, ureas 양성, novobiocin 저항성에는 음성을 나타내었다. 탄수화물의 분해능에서 전 균주는 가스를 생산하지 않았고 혐기적 조건하에서 포도당과 maltose를 분해하였으며 mannitol은 FSJ-19균주만이 약하게 분해한 것을 제외하고는 전 균주가 음성이었다. 호기적 조건하에서 전 균주는 포도당, fructose, galactose, sucrose, maltose 및 dextrin을 분해하였다. 분리균주의 임상적인 주요 특성에서 8개의 균주는 4가지의 다른 biotype code를 나타내었으며, 약제 감수성 그룹에서도 4가지의 다른 패턴을 나타내었다. 이상의 결과는 Bergey's manual of systematic bacteriology에 기재된 S. epidermidis의 coagulase, urease, DNase, $\beta$-galactosidase, novobiocin 저항성 및 포도당의 혐기적 분해성과 잘 일치하였고, 또한 Mickelsen et al.(1985)이 기재한 biotype과 약재 감수성 패턴이 잘 일치하여 본 분리균을 S. epidermidis로 동정하였다.

• 생태와환경
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• 제36권3호통권104호
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• pp.304-310
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• 2003

수심이 얕고 부영양 호소인 L. Kasumigaura를 대상으로 퇴적층으로부터 유기물 용출특성을 조사하였다. 퇴적물의 함수율은 약 80%이상을 차지하고 있었으며 공극수의 DOC농도는 표층에서 높고 깊어질수록 감소하는 경향을 나타냈다. 특히 조사기간중 공극수의 DOC농도(104mg C/l)가 크게 증가하여 공극수로부터 수체로 용출 가능성이 높을 것으로 추정되었다. DOC 용출실험결과, 호기조건에서는 Labile-DOC (L-DOC)용출이 거의 관측되지 않았고 Refractory-DOC (R-DOC)만 관측되었으며, 혐기조건에서는 L-DOC와 R-DOC 모두 용출되는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 퇴적층의 상부수층에 DO가 충분히 유지되면 L-DOC는 용출되어도 호기성 bacteria에 의해 쉽게 분해되기 매문에 R-DOC만 용출되는 것으로 조사되었으며, 혐기조건하에서는 혐기성 bacteria의 유기물 분해능력의 감소로 L-DOC와 R-DOC모두 용출되는 것으로 나타났다. 결과적으로 내부생성기원의 유기물중 퇴적층으로부터 R-DOC 용출은 수체의 유기물 농도를 증가시키는 주요 원인으로 나타났으며, 수중 유기물의 대부분을 차지하고 있는 R-DOC는 유기물순환에 중요한 역할을 담당하고 있다는 사실이 확인되었다.