• 한국습지학회지
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• 제6권1호
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• pp.117-132
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• 2004

갯벌이나 연안습지의 생태구조 및 생지화학적 물질 순환을 이해하기 위해서는 유기물 분해기능 평가 및 분해경로에 대한 연구가 필수적으로 진행되어야 함에도 불구하고 국내에는 이에 대한 연구가 거의 없다. 본 논문에서는 하계 강화도 남단의 갯벌에서 미생물에 의한 혐기성 유기물 분해정도를 파악하고, 황산염 환원을 통한 유기물 분해경로의 정량적 중요성을 평가하고자 하였다. 유기물 분해율은 깊이 6 cm 이내에서 $41.9{\sim}89.4mmol\;m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타났으며, 이를 강화도 갯벌의 전체 면적(약 $300km^2$)으로 환산할 경우, 하루에 216 ton의 유기물이 혐기적 과정을 통해 분해되는 것으로 계산되었다. 이러한 결과는 하구갯벌인 강화도 갯벌의 유기물 분해능이 생산력이 높은 염습지의 유기물 분해능에 비해 결코 뒤지지 않음을 보여주는 결과이다. 한편, 인위적으로 유기물(acetate)을 공급하였을 경우 유기물 분해율이 약 2배~5배의 증가율을 나타냈다. 이러한 결과는 미생물의 유기물 분해가 이용 가능한 유기물의 공급 부족에 의해 제한되고 있음을 의미한다. 한편 깊이 6 cm 이내에서 적분한 황산염 환원율은 $20.7{\sim}45.1mmol\;SO{_4}^{2-}m^{-2}d^{-1}$의 범위로 나타났으며, 전체 혐기성 유기물 분해의 대부분을 차지하였다. 이러한 연구결과는 황산염 환원력의 과도한 증대가 향후 갯벌 주변 생태계의 생물 다양성 감소로 이어질 수 있음을 시사하는 것이다.

• 대한환경공학회지
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• 제28권7호
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• pp.738-745
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• 2006

본 연구에서는 염색폐수의 색도제거 기전을 미생물 floc에의 물리 화학적 흡착과 미생물의 대사에 의한 생물학적 제거의 두 가지로 분류하였다. 색도제거의 반응 조건, 즉 혐기/호기 조건, cosubstrate의 종류와 주입량 등을 회분식 실험에 의해 규명하고, 활성슬러지와 비활성슬러지의 biosorption 실험을 통하여 색도제거 기전을 확인하였다. 염색폐수의 색도는 호기조건과 혐기조건에서 각각 102 ${\Delta}$unit/g MLSS, 123 ${\Delta}$unit/g MLSS가 제거되어 혐기조건에서의 제거율이 높았으며, 유기물은 호기조건에서 82 $mg{\Delta}$COD/gMLSS, 혐기조건에서 75 $mg{\Delta}$COD/gMLSS 제거되어 호기조건에서 제거율이 더 높게 나타났다. Cosubstrate로서 실폐수인 가정하수와 acetate를 이용하여 주입량에 따른 염색폐수의 제거능을 분석한 결과, cosubsrate의 주입에 따라 색도 및 유기물 제거량이 증가함을 확인하였으며 가정하수보다는 acetate가 색도제거에 있어서 더 효율적인 cosubstrate임을 알 수 있었다. 활성슬러지와 멸균된 비활성슬러지를 이용한 색도제거 실험 결과. 비활성슬러지의 색도제거량은 가정하수의 주입에 따라 $20.3{\sim}37.3$ ${\Delta}$unit/g MLSS, 활성슬러지는 $102.0{\sim}159.0$ ${\Delta}$unit/g MLSS로 나타났다. 또한 반응 초기에는 물리 화학적 흡착이 우세하였으나 시간이 지나면서 생물대사 작용에 의한 제거가 증가하는 경향을 보였으며, cosubstrate의 주입에 따른 미생물의 대사에 의한 제거분율이 증가하는 것으로 분석되었고, 이는 호흡율 측정결과와도 그 경향이 일치하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제31권6호
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• pp.599-609
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• 2015

OSA (oxic-settling-anaerobic)공정은 종래 활성슬러지법(conventional activated sludge)의 잉여슬러지 감량을 목적으로 슬러지 반송라인에 혐기조가 추가된 공정이다. 본 연구에서는 호기조(1)-혐기조-호기조(2)가 순차적으로 구성된 OSA 모의공정의 슬러지 감량원리를 조사하기 위해 각 반응조의 세포 내 에너지 전달물질(ATP, NAD(H), NADP(H)) 변화를 관찰하였다. 시간이 경과함에 따라 호기조 및 혐기조 모두 에너지전달물질이 급격히 감소하였다. 혐기조의 경우 호기조(1)과 (2)보다 낮은 에너지를 함유하는 것으로 나타났으며, 혐기조를 거친 호기조(2)의 경우 호기조(1) 보다 에너지 전달물질이 낮은 수준으로 관찰되었다. 또한, OSA 공정에서 내생호흡을 유도하여 슬러지를 감량하는 혐기조의 화학적 산소요구량 (SCOD), 체류시간 및 온도변화에 따른 호기조(1)과 (2)의 에너지량 차이를 확인한 결과 낮은 농도의 SCOD, 긴 체류시간 및 높은 온도는 호기조(2)의 세포 내 에너지량을 감소시켰다. 혐기조 및 호기조(2)의 세포 내 에너지 수준은 각각 호기조(1)의 57.73% 및 39.12% 수준으로, 두 단계의 호기조 사이에 추가된 혐기조는 OSA 공정의 세포 내 에너지 수준을 낮출 뿐 아니라, CAS 공정보다 적은 양의 슬러지가 생산하였다. 본 연구결과를 토대로, 호기조 사이에 추가된 혐기조의 운전조건에 따라 각 반응조의 세포 내 에너지 수준의 조절뿐만 아니라 잉여슬러지의 생성을 제어할 수 있을 것이라 생각된다.

• 대한환경공학회지
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• 제27권3호
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• pp.323-329
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• 2005

본 논문은 호기-혐기 조건이 연속적으로 반복 운영되는 자연정화시스템의 질소제거에 관한여 연구하였다. 조류 광합성 활동을 극대화한 산화지(WSP: Waste Stabilization Pond)에서 호기조건을, 부레옥잠 잎과 줄기에 의해 태양광이 차단되어 산화지로부터 유입된 조류의 내호흡과 뿌리에 부착된 미생물 호흡에 의해 혐기조건이 형성되는 WHP(Water Hyacinth Pond)를 조합하여 운전하였다. Pilot plant는 2개 계열로 구성하여 운전하였다. 첫번째는 WHPs와 WSPs로 조합하였고, 두번째는 WSP와 질산화와 탈질화에 대한 식물의 효과를 평가하기 위해 대조반응조로 태양광을 차단한 반응조(DPs: Dark Ponds)를 조합하였다. 연구결과에 따르면 질소에 대한 전체적인 제거능력은 WSP-WHP에서 발휘되었으며 약 86%가 감소되었고 대조반응조 WSP-DP에서는 36%가 감소되었다. 대부분 질소는 WSP에서 질산화 된 후 WHP에서 탈질에 의해 제거되었다. 탈질이 원활히 수행될려면 외부탄소원이 필요한데 수생식물조 하부 수층에서 조류의 부패로 탄소원이 공급되었다. 그리고 WSP-WHP 시스템은 인 제거에도 매우 효과적이었다. WSP-WHP에서 인 제거율은 81%인 반면에 WSP-DPs에서는 단지 16%에 불과했다. 이들 두 시스템간의 인 제거율의 차이는 아마도 식물증식과 식물 뿌리에서 생산된 Extra-cellular 물질에 기인한다고 여겨지며 이러한 부분에 대해서는 향후 심도 있는 연구가 진행되어야 할 것이다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제31권1호
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• pp.36-41
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• 2003

Saccharomyces cerevisiae로부터 외래 $\alpha$-amylase의 발현 및 분비를 증진시키기 위하여 여러 실험이 수행되었다. ADC1 promoter와 mouse salivary $\alpha$-amylase cDNA gene의 native signal sequence를 효모의 PRB1 promoter와 invertase leader sequence로 대치한 plasmid vector pCNN(AMY)를 제작하였다. 효모세포에서 생성된 $\alpha$-amylase의 세포외로의 분비율은 mouse o-amylase의 native signal sequence인 경우는 약 89.4%이었으며 invertase leader sequence로 치환된 경우는 96.3%로 분비효율이 증진되었다. 야생주인 K8l/pCNN(AMY)와 호흡결여변이주인 K81/pCNN(AMY)p-의 혐기적 조건하에서의 배양 결과 $\alpha$-amylase 생산량이 K8l/pCNN(AMY)보다 K81/pCNN(AMY)p-가 약 5~8배 정도 증가하였다. $\alpha$-Amylase의 생산에 있어서 배지조성에 따른 K81/pCNN(AMY)의 생산증진의 비교는 배지성분인 yeast extract와 peptone의 구성비율을 비교하였을 때 yeast extract 1%와 peptone 2%, NaCl의 경우 100 mM, 2-mercaptoethanol인 경우에는 0.015%(w/v)을 첨가하였을 때 최대 효소 활성을 나타내었고, 특히 2-mercaptoethanol인 경우에는 대조구에 비해 효소 생산량이 약 3배 정도 증진되었다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제16권2호
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• pp.179-185
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• 2009

팽이버섯의 선도유지를 위한 적정 포장방법을 구명하기 위하여 팽이버섯의 호흡특성과 필름두께에 따른 기체조성을 사전 조사한 다음 현행 포장방법인 일반필름포장(PM)과 진공포장(VM), 그리고 $CO_2$ 25%와 50%, $O_2$ 10%와 20%를 각각 혼합하여 충전한 가스포장(AM)을 $1^{\circ}C$에서 12일 동안 저장하면서 선도유지특성을 비교하였다. 팽이버섯의 호흡 속도는 $0^{\circ}C$에서 $26.4\;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$, $10^{\circ}C$ $80.0\;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$, $20^{\circ}C$에서 $130.9\;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$, $30^{\circ}C$에서 $173.5 \;mL{\cdot}CO_2/kg/hr$로 조사되었으며, 기체투과율이 좋은 LDPE 필름을 사용할 경우 40 및 $60{\mu}m$ 보다 $20{\mu}m$의 두께가 저장 12일까지도 생육최저산소농도를 훨씬 상회하는 안정된 상태를 나타내었다. 따라서 팽이버섯을 $20{\mu}m$의 LDPE 필름에 상기 각각의 포장방법을 적용하여 저장한 결과 AM에서는 고농도의 $CO_2$에 의한 호흡율 억제효과가 있었으며 진공포장을 제외한 모든 포장방법에서 저장 종료시점(12일)까지도 혐기적 호흡의 발생우려는 없었다. 중량감소율과 표면색은 $O_2$가 없는 VM에서 가장 억제되었으나 산소함유 포장방법 중에서는 50:10($%CO_2:%O_2$)의 AM이 가장 우수한 억제력을 나타내었다. 그러나 VM은 저장 2일경 심한 이취발생으로, PM은 저장 5일 경 높은 자루의 신장율로 상품성을 소실한 반면 AM의 여러 가스조성 중 50:10의 비율이 저장 12일 동안 이취, 변색 및 곰팡이 발생 등이 발생하지 않으면서 상품성을 유지하는 효과가 가장 높게 나타났다.

• 한국환경생태학회지
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• 제26권6호
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• pp.902-910
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• 2012

한반도 낙엽활엽수림에서 멧돼지(Sus scrofa coreanus Heude)는 그 수효가 날로 증가하고 있으며 그들의 임상 교란은 광범위하게 일어나고 있다. 본 연구는 멧돼지의 임상을 파헤치는 교란이 토양생태계의 기능에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 환경부 장기생태연구지소인 점봉산 지역에서 미생물량 C와 토양 효소의 활성 측정을 실시하였다. 멧돼지에 의해 생성된 교란지형은 표층토양과 하층토양이 섞인 흙더미와 파인 구덩이의 노출된 바닥 2종류로 구분하였고, 인근의 교란을 받지 않은 지역을 대조구로 설정하였다. 토양 유기물 함량은 유기물 함량이 높은 표층의 토양과 하층의 토양이 섞이면서 대조구에서 20.22%로 가장 높은 값이 나타났고, 흙더미와 구덩이의 바닥은 각각 16.91%, 15.52%를 나타내었다. 용적밀도는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 보였다. 미생물량 C와 토양 $CO_2$의 발생은 교란을 받지 않은 대조구에서 가장 높이 나타났으며 이는 토양의 유기물 함량과 양의 상관관계를 나타내었다. 토양의 cellulase와 invertase의 활성은 미생물량 C와 높은 상관관계를 나타내어 유기물의 함량이 토양 효소 활성에 영향을 미침을 나타내었다. 질산환원효소는 구덩이 바닥 토양에서 가장 높은 값을 나타내었고, 용적밀도와 높은 상관관계를 나타내어 토양 공극이 적은 다소 혐기적 조건에서 그 활성이 높게 나타났다. 본 연구의 결과 멧돼지의 파헤치는 교란은 토양의 물리적 특성을 변화시키고, 토양 효소의 활성에 영향을 미쳤다고 판단된다.

• 한국습지학회지
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• 제18권4호
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• pp.488-498
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• 2016

축산지역 강우유출수 처리를 위한 간헐 포기식 인공습지에서 산소공급 및 소비량을 산출하여 낮과 밤 동안의 산소수지(oxygen balance)를 분석하였다. 조류의 광합성 활동이 활발한 얕은 습지에서 주간에는 내부 생산되는 산소가 지배적이었다. 또한 조류에 의한 내호흡이 가장 큰 소비원인 것으로 분석되었으며 질산화와 탈질에 의한 소비량은 각각 전체의 약 5.35%와 6.43%인 것으로 분석되었다. 조류에 의한 과도한 양의 산소소비는 포기조작에 의한 침전조류의 재부상에 의해 초래된 것으로 후속 공정에도 지속적으로 영향을 미쳤다. 더욱이 주간에 조류의 광합성 활동에 의해 생산된 풍부한 산소량은 습지에서 발생하는 산소요구량을 충족시키기에 충분한 것으로 분석되었다. 따라서 주간에 실시되는 인위적인 포기활동은 불필요한 조작으로 판명되었다. 이와 반면에 광합성 활동이 중단되는 야간에는 조류의 내호흡작용으로 습지내부의 산소농도가 크게 저하하였으며 이는 습지에서 탈질반응을 촉진하는 것으로 추정된다. 따라서 인위적인 포기를 중단해도 유기물질 제거나 질소제거에 큰 영향을 미치지 않을 것으로 판단되며, 야간에 혐기성 상태의 지속으로 악취와 같은 문제가 발생될 수 있으므로 간헐적인 모드로 운전하는 것이 타당할 것으로 판단된다.

• 한국자원식물학회:학술대회논문집
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• 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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• pp.81-81
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• 2020

본 연구는 새싹인삼(Panax ginseng sprout) 재배용으로 이용하기 위한 묘삼(종삼)의 장기 저온저장 시 사용되는 필름의 종류가 묘삼의 출아율이나 생육에 영향을 미치는 지 조사하기 위해 수행되었다. 포장에 사용된 필름은 다공성물질인 제올라이트와 페그마타이트가 5% 함유된 50㎛ low density polyethylene(기능성 LDPE) 필름과 nylon/polyethylene 80 ㎛(Ny/PE) 필름에 묘삼을 100g씩 포장한 후 골판지 상자에 담아 -2℃의 저장고에서 10개월 동안 저장하면서 8개월째부터 2개월마다 시료를 꺼내어 5℃에서 5일 동안 온도 순화를 시킨 후 1차 조사에서는 육안조사로 실험실에서 건전한 묘삼과 부패 묘삼을 조사하였고, 건전한 묘삼만 새싹인삼 수경재배 농가에 재식한 후 2차 조사로 묘삼의 출아율과 출아된 묘삼이 새싹인삼으로 건전하게 생육한 비율을 조사하였다. 조사결과 Ny/PE 필름에 8개월 저장된 묘삼의 경우 1차 육안검사 시 뇌두부위가 검게 변하여 묘삼이 대부분 고사된 것으로 조사되었다. 필름 개봉 전 필름 내부의 O₂ 및 CO₂ 가스농도를 측정한 결과 O₂ 농도는 1.91%, CO₂ 농도는 38.9%로 측정되었고, 필름 개봉 시 알코올 냄새의 이취가 나는 것으로 보아 Ny/PE 필름으로 포장 된 묘삼이 -2℃의 저온저장기간 동안에도 호흡을 하면서 필름 내 산소를 완전히 소모하고 혐기적인 환경으로 변화시켜 대사활동이 불가능하였기 때문에 뇌두의 싹이 고사된 것으로 조사되었다. 반면 기능성 필름으로 포장한 묘삼은 저장 8개월에 정식 후 74.3%의 출아율을 보였고, 건전한 새싹인삼의 비율은 67.2%로 조사되었다. 정식 전·후 묘삼의 개체수 대비 건전 출아율의 비율은 56.7%를 나타내어 Ny/PE 필름으로 포장한 묘삼의 결과와 큰 차이를 보였다. 기능성필름의 개봉 전 필름 내부의 O₂ 및 CO₂ 가스농도를 측정한 결과 O₂ 농도는 12.9%, CO₂ 농도는 4.6%로 측정되어 묘삼의 저온저장 시 필름을 적용할 경우 공기의 유동이 원활이 이루어져 내부 O₂ 농도를 일정 수준 이상 유지해주는 필름을 사용하는 것이 묘삼의 출아와 생육에 좋은 것으로 조사되었다.

• 한국식품과학회지
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• 제31권5호
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• pp.1227-1234
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• 1999

여름철에 생산되는 '미백' 품종 복숭아의 기존 유통조건을 고려하여 $20^{\circ}C$에 저장하면서 기능성 MA 포장기법의 적용효과를 실험하였다. 필름 포장내의 ${O_2}$와 ${CO_2}$ 함량은 포장 후 7시간까지 급격히 변하였으며 에틸렌도 밀봉 직후 급격히 증가하여 40LD 포장구가 64.2 ppm까지 증가하였다. 저장중 품질변화 측정에서 대조구의 중량손실은 저장 8일 후 11.8%였으나 포장구는 2.0% 이하의 수준이었다. 가용성고형분, pH 등 에서는 처리구간에 유의적인 차이가 나타나지 않았으나, 산도는 20CK 포장구가 저장 8일 후 0.25%로 가장 높게 유지되었고 경도 역시 20CK가 20LP 포장구와 더불어 높게 유지되었다. 과피색은 20CK의 복숭아가 Hunter 'L' 값을 높게 유지하였다. 저장 중 혐기호흡으로 생성되는 아세트알데히드와 에탄올은 각각 40LD와 40CK 포장구가 높았으며 20CK는 포장구중 가장 낮은 수준을 유지하였다. 20CK 포장구는 외관 및 관능적 품질에서도 높은 평가를 받아서 상품성 유지에 효과적인 것으로 나타났다. 결과적으로 여름철 복숭아의 유통을 위한 포장처리구중 20CK 포장구가 종합적인 품질 측면에서 상품성이 높게 유지되어 단기간 상온유통용 포장방법으로 적용이 가능하다고 판단되었다.