• KSBB Journal
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• 제18권2호
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• pp.155-160
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• 2003

Streptoverticillium morbaraene로부터 미생물 유래 transglutaminase 생산을 위하여 최적의 용존산소 농도를 구명하였다. 용존산소는 용존산소 농도 자동 조절 시스템에 의해 조절되었다. 발효 중 용존산소 농도 조절을 위하여 통기속도는 0.3-3.9 L/min, 교반속도는 260-360 rpm으로 각각 범위를 설정하였다. 용존산소 농도를 조절한 다양한 회분식 배양에서 용존산소가 20%일 때 최대 미생물유래 transgiutaminase 생산이 가능하였다. 최분배양에서 용존산소 농도를 20%로 조절한 경우 미생물유래 transglutaminase 생산은 2.12 U/mL이었고, 용존산소를 조절하지 않은 회분식 배양의 미생물유래 transglutaminase 생산보다 1.1배 향상되었다. 역시 가장 높은 미생물유래 transglutaminase 생산은 용존산소를 20%로 조절한 유가식 배양에서 가능하였으며, 용존산소를 조절하지 않은 회분식 배양의 미생물유래 transglutaminase 생산에 비교해서 1.3배 증가하였다. 최대 건조균체량과 미생물유래 transglutaminase 생산은 각각 13.2 g/L와 2.6 U/mL이었다. 용존산소를 20%로 용존산소 농도 자동 조절 시스템에 의해 조절한 유가식 배양은 미생물유래 transgiutaminase 생산에 적절하였으며 다른 미생물 배양에도 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

• KSBB Journal
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• 제5권3호
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• pp.269-277
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• 1990

메탄올이용균인 Methylobacillus sp. SKI의 균체생산효율을 증대시킬 목적으로 마이크로컴퓨터 제어 배양기를 이용해 고농도 유가배양을 수행하였다. 배양액의 초기 메탄올농도를 1.0%(v/v)로 하여 회분배양할 경우 배양 13시간만에 2.07g/l의 균체농도에 도달하였다. 공기 공급에 의한 유가배양에서 최대교반속도 1200rpm, 최대 공기유량 5.0$\ell$/min의 조건으로 배양시 약 15시간만에 13.7$\ell$/ldml 균체농도에 도달하였다. 산소공급에 의한 유가배양에서 최대교반속도 1200rpm, 공기유량 1.0$\ell$min, 최대산소유량 5.0$\ell$/min의 조건으로 배양시 17시간만에 45.3g/l의 균체농도에 도달하였다. 균의 대수 증식기를 공기공급에 의한 유가 배양으로 회분배양에 비해 약 3시간, 산소공급에 의한 유가배양으로 회분배야에비해 약 3시간, 산소공급에 의한 유가배양으로 회분배양에 비해 약 4시간 더 연장할 수 있었다. 즉, 유가배양로 단시간에 높은 농도의 균체를 얻은 것은 feedback제어에 의해 메탄올을 저해농도 이하로 유지시키면서 용존산소를 한계농도 이상으로 제어함으로써 균의 대수적 증식으로 연장시킨 결과이다. 산소공급에 의한 유가배양중 균체농도 27.6g/l에서 미량원소성분이 결핍되었고, 42.8g/l에서 $Mg^2^+$성분이 결핍되었으므로 배양중에 추가공급되었다.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제5권1호
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• pp.1-6
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• 2003

The adventitious root of Panax ginseng C.A. Meyer is regarded as an efficient alternative to cell culture or hairy root culture for biomass production due to its fast growth and stable metabolite production. To determine optimal culture conditions for the bioreactor culture of ginseng roots, experiments have been conducted on physical and chemical factors such as bioreactor type, dissolved oxygen, gas supply, aeration, medium type, macro- and micro-elements, medium supplement during culture period, sucrose concentration, osmotic agents, medium pH and light. Elicitation is a key step to increase ginsenoside accumulation in the adventitious roots but biomass growth is severely inhibited by elicitor treatment. To obtain high ginsenoside content with avoiding biomass decrease, we applied two-stage bioreactor culture system. Ginseng adventitious roots were cultured for 40 days to maximize biomass increase followed by elicitation for 7 days to enhance ginsenoside accumulation. We also experimented on types and concentrations of jasmonate to determine optimal elicitation methods. In this paper, we discussed several factors affecting the root propagation and ginsenoside accumulation. Based on the results obtained from previous experiments we have established large-scale bioreactor system (1 ton-10 ton) for the efficient production of ginseng adventitious roots and bioactive compounds including ginsenoside. Still, experiments are on going in our laboratory to determine other bioactive compounds having effects on diet, high blood pressure, DPPH elimination and increasing memories.

• 한국물환경학회지
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• 제21권2호
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• pp.118-124
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• 2005

The oxygen solubilized device(O.S.D) and standardized microorganism culture system is more efficient than physical and chemical purification techniques in closed water. This study was to determine how the O.S.D and standardized culture system is efficient in purification capacity in closed water based on the lab scale and pilot plant. In the batch test, inducing the quantitative results from pilot plant operation condition, removal efficiency of COD and TN were about 48.3% and 35% respectively, while SS and chlorophyll-a were 94.9% and 68.7%. The pilot plant results showed that suspended solid(SS) and chlorophyll-a removal efficiency were 60% and 59% respectively, due to coagulation characteristics by standardized culture. Total nitrogen(TN) and total phosphorus(TP)showed good effect for the purification of target pond water quality from field data. Additionally, released velocity was determined in control condition of $5.31mgPO{_4}^{3-}{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ and $2486.8mgCOD{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$. Otherwise, phosphate and COD reflux in the aeration and microorganism condition was showed $-9.95mgPO{_4}^{3-}{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$ and $-397.88mgCOD{\cdot}m^{-2}{\cdot}day^{-1}$. This technology is the most effective not only removal of SS and chlorophyll-a but also control of phosphate and COD release which is very important phenomena in evaluating water quality in closed water like a reservoir and pond.

• 한국축산시설환경학회지
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• 제8권1호
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• pp.9-16
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• 2002

본 연구는 경제적이고 효율적으로 돈 슬러리를 분리할 수 있는 새로운 고형물 분리 시스템을 개발하여 최적 시스템의 운행요건을 구명하고 1일 처리용량 200$\ell$ 규모의 pilot에서 분리 시스템의 인자도출 및 분리효율 분석결과는 다음과 같다. 1. 돈 슬러리의 고형물 분리를 위해 간이 저장조와 순환조, 고정식 생물막조로 구성되는 시스템을 개발하여 본시험에 공시하였다. 2. 시스템의 효율을 구명하기 위해서 폭기량과 스크류 배출기의 회전수를 측정한 결과 폭기량은 0.3 l /min에서 Bulking 현상이 거의 나타나지 않았으며 슬럿지 부유현상은 매우 경미하였고 침전효과가 좋았으며 스크류배출기의 회전수는 114ppm에서 고형물 수분 함량이 62%로 수분조절재 없이 축분 퇴비화할 수 있는 조간이 형성되었다. 3. 순환조의 순환 횟수에 따른 오염농도감소는 유입 슬러리의 농도가 낮고 높음에 관계없이 일정한 수준을 감소시켜 주었다. 본 시험에 이용되는 돈 슬러리의 오염농도는 BOD$_{5}$, COD/ sub Mn/, and SS가 각각 15,970($\pm$2,389)mg/l , 20,0040($\pm$5,512)mg/l 및 26,486 ($\pm$5,935)mg/ l 이었으나 순환조의 2회 순환시$BOD_5,\;COD_{Mn}$, and SS 가 각각 5,630mg/l, 5,260mg/l 및 1,250mg/l으로 감소되었다. 4. 따라서, 이 시스템을 돈 슬러리 정화의 전처리시스템으로 적용함으로서 고형물은 수분조절재가 없이 퇴비화 할 수 있고 돈슬러리를 정화처리시 고농도의 오염물질 때문에 처리효율이 떨어지는 활성오니법의 단점을 보완케 함으로서 활성오니 법을 이용한 정화 효율을 크게 높일 수 있을 것으로 사료된다.관찰되었다.3시간 SO$_2$폭로군에서 대조군에 비해 많이 증가하였고 그외의 실험군에서는 대조군에 비해 대부분의 세포에서 감소하거나 소실되었으며 대조군에서 나타나지 않던 점액화된 상피세포들은 모두 SO$_2$폭로군에서 중섬점액질만을 함유하고 있었으며 100 ppm 및 200ppm SO$_2$폭로군에서 그 양이 감소하는 경향을 나타내었다. 산성점액질의 양은 10 ppm 및 50ppm 3시간 SO$_2$폭로군에서는 대조군에 비하여 많이 증가하였으나. 그외 대부분의 SO$_2$폭로군에서는 현전히 감소하거나 소실되었다. 대조군에 비해 SO$_2$폭로군에서 강 sulfomucin은 감소하는경향을 나타내었고, 100 ppm및 200 ppm SO$_2$폭로군에서 강 sulfomucin은 소실되었으나 sialomucin은 대조군에 비해 증가하는경향을 보였다. 하비중격선의 중성점액질은 양은 대조군에 비해 SO$_2$폭로군에서 감소하는 경향을 나타내었으며 100ppm및 200ppm SO$_2$ 폭로군에서 그 감소가 아주 현저하게 대부분의 선포들에서 중성 점액질이 소실되었다. 이상의 결과로 보아 SO$_2$는 비강에 심대한 병리조직학적 변화뿐만 아니라 점액질 대사에 심대한 영향을 미쳐 심한 병변을 야기시킴을 알수 있었다. 전반적으로 SO$_2$의호흡기 영향은 고농도로 갈수록 심한 영향을 미쳤으며 저 농도 에서도 폭로시간이 길어짐에 따라 나타나는 SO$_2$의영향이 고농도와 유사한경향을 나타내며 또한 모든 SO$_2$의 농도를 비교해보면 폭로 시간이 길어질수록 그영향이 더 심하게 나타났다.ate to harvest

• 한국물환경학회지
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• 제25권2호
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• pp.329-334
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• 2009

Bacterial numbers, such as endospore-formers, and treatment efficiencies were investigated for Rotating Activated Bacillus Contactors (RABC) and other advanced wastewater treatment processes including anaerobic-anoxic-oxic (A2O), sequencing batch reactor (SBR) and biological aerated filter (BAF). Endospore-forming bacterial numbers in the RABC showed 129-fold higher levels than those of the existing advanced systems. RABC process demonstrated the highest bacterial numbers in its bioreactors (paired t-test, p<0.01). RBC biofilms and aeration tanks of the RABC system showed 131- and 476-fold higher than other existing advanced processes, respectively. Mean treatment efficiencies of the existing systems were 83.5% for chemical oxygen demand (COD), 59.1% for total nitrogen (TN) and 76.8% for total phosphorus (TP). However, RABC process removed 96.9% for COD, 96.9% for TN and 91.9% for TP for highly concentrated food wastewater (COD>1,500 mg/L, TN>150 mg/L, TP>50 mg/L). Treatment efficiency was significantly reduced when the numbers of Bacillus genus in the bioreactors decreased below $10^6CFU/mL$. The automated RABC (A-RABC), in which dissolved oxygen concentrations are automatically controlled, showed higher treatment efficiencies compared to the RABC process. The RABC system maintained sufficient bacterial numbers for the effective treatment of highly concentrated food wastewater. Moreover, final effluent was in agreement to water quality standards.

• 유기물자원화
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• 제15권1호
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• pp.123-133
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• 2007

항생제 사용의 증가와 무분별한 사용으로 인한 항생제 오남용은 항생제 내성균 증가와 더불어 미생물 종의 변화 및 수질환경에 독성물질로써 작용할 수 있다. 특히 항생제는 생물학적 폐수처리 공정에서 미생물에 의한 하 폐수 처리의 효율성 문제를 가져올 수 있다. 본 연구에서는 축산업에서 가장 많이 사용되는 항생제로 조사된 Oxytetracycline(OTC) 항생제가 축산폐수의 생물학적 처리과정에서 질산화와 유기물 제거효율에 미치는 영향을 살펴보았다. 항생제가 축산폐수의 처리효율에 미치는 영향을 살펴보기 위해서 회분식 시험과 $A_2/O$(Anoxic-Anoxic-Oxic) 시스템을 이용하였다. 향후 항생제를 다량 함유하고 있는 축산폐수를 처리할 수 있는 축산폐수처리시스템에 대해서 연구하고자 한다.

• KSBB Journal
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• 제14권1호
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• pp.51-57
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• 1999

양어장 순환수 속의 암모니아성 질소를 제거하기 위하여 PVA를 boric acid. 처리법과 ethanol 처리법 및 freezing-thawing 처리법으로 제조된 구형 bead와 칼럼형 bead에 이들을 이용한 질화균군을 고정화 시켰다. 유가식 배양에서는 boric acid 처리법으로 제조된 구형 bead가 유동층 반응조에서 사용하기에 성상면에서나 암모니아 제거율에서 가장 이상적이었으며, 90일 동안의 유동층 반응기에서 운전하였으나 bead의 성상이나 효율은 변화없이 일정하였다. Boric acid 처리법으로 제조된 bead를 충전한 연속 빈용기에서의 암모니아성 질소 제거에 대한 실험에서 수리학적 체류시간이 0.6시간에서 암모니아 제거 속도는 31.9g $NH__3-N/m^3$/day였으며 제거효울은 36% 였다. 연속 반응기내에 2mg/L의 암모니아가 주입되고 공기량을 0.1vvin으로 공급하더라도 용존산소 농도를 4,64~5.40mg/L로 유지할수 있었으므로 질산화에 필요한 용존산소를 충분히 유지할 수가 있는 것으로 나타났으며 pH는 7.7~7.9의 범위를 유지할 수가 있어 pH에 따른 위해 요소는 없는 것으로 나타났다.

• 한국물환경학회지
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• 제20권1호
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• pp.18-23
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• 2004

In this research, a 2-stage intermittently aerated activated sludge system(IA) and intermittently aerated dynamic flow activated sludge system(DF) were investigated for the removal of nutrients in domestic wastewater. Wastewater was characterized by low C/N( organics/nitrogen) ratio. $COD_{cr}$, $BOD_s$, TKN and TP concentrations of domestic wastewater were 235, 47, 32 and 5.4 mg/L, respectively. Three sets of IA and one set of DF were operated. Three of four systems were added with fermented settled sludge taken from primary settling tank as an external electron donor and the other(IA) for control reactor was operated without addition of electron donor. All systems were operated at same sludge retention time of 20 days and hydraulic retention time of 12hrs. The supplemental electron donor was supplied into the anoxic mode. A higher denitrification rate was observed from the reactors with fermented settled sludge as an electron donor for denitrification compared to that of without addition of organic source. The result of this study indicates that the settled primary sludge, if the fermented at the acid stage, was an excellent electron donor for denitrification. 81 % of TN and 80% of TP were removed from the systems with the supplemental organic source added. However, the control reactor without addition of electron donor showed only 39% of TN and 43% of TP.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.229-232
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• 2000

본 연구에서는 균주의 배양과 동시에 생산물을 회수할 수 있는 동시추출공정을 건조질량의 $15{\sim}75%$의 탄화수소를 생산한다고 알려진 B. braunii 배양에 적용하고자 한다. 일반적인 two-phase 동시추출공정의 적용시 B. braunii의 경우 생산된 탄화수소가 균주 외벽의 matrix에 강하게 부착되어 있기 때문에, two phase 추출공정 적용시 bubble column내에서 단지 폭기에 의한 교반만으로는 충분한 탄화수소의 회수율을 얻을 수가 없었다. 본 연구에서는 배양액과 유기용매층의 접촉기회를 증대시킨 two-stage 동시추출 공정을 개발하여 기존의 two-phase 동시추출 공정보다 2배 이상 높은 56.2%의 탄화수소 회수율을 얻을 수가 있었다.