• 한국지반환경공학회 논문집
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• 제7권6호
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• pp.5-12
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• 2006

본 연구는 struvite 결정화 적용시 $Mg^{2+}$과 $PO_4{^{3-}}$의 주입량, pH, 반응시간 그리고 결정핵 주입과 같은 실험인자가 혐기성 발효액의 질소 및 인 제거에 미치는 영향을 실험적으로 검토하였다. $Mg^{2+}:NH_4{^+}:PO_4{^{3-}}$의 적정 주입 몰비는 1.2:1.0:1.2 였다. 최적 주입 몰비에서 $NH_4{^+}-N$와 $PO_4{^{3-}}-P$의 평균제거율 및 반응속도상수는 각각 79.2, 96.8%, 0.157 그리고 $0.344min^{-1}$였다. 최적 pH는 11이었으며 반응시간 10분 이내에 충분히 struvite 결정화가 이루어 졌다. 결정핵 주입 유 무에서 결정핵 주입량 1g/L에서 가장 낮은 영양염류 잔류농도 값을 보여주었으며, SEM 사진 분석 결과 결정핵의 성장을 관찰할 수 있었다. 또한 struvite 침전물의 XRD 분석 결과 사방정계 결정구조를 가지는 것으로 확인되었다.

• 한국토양비료학회지
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• 제42권5호
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• pp.341-347
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• 2009

본 연구는 밀기울과 쌀겨를 이용한 토양 혐기발효 처리가 토양 미생물상 변화에 미치는 영향을 구명하고자 수행하였다. 희석 평판법을 이용하여 토양 미생물상을 분석한 결과 쌀겨를 처리한 토양은 사상균이 크게 증가한 반면, 효모의 생장은 확인할 수 없었다. 반면 밀기울을 처리한 토양은 사상균의 생장이 크게 억제되었으며, 효모는 높은 밀도를 보였다. 인지질 지방산을 이용하여 토양 미생물상을 분석한 결과, 처리가 진행되는 20일 까지는 밀기울과 쌀겨를 처리구 모두 그람 음성균과 양성균의 변동이 미미하였으나, 처리가 종료되어 비닐을 제거한 이후에는 크게 상승하는 경향을 보였다. 각 처리별 미생물 군집구조를 분석한 결과, 밀기울과 쌀겨 처리는 미생물상에 큰 변화를 보였으며, 각각의 군집구조는 크게 달랐다.

• KSBB Journal
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• 제21권6호
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• pp.451-455
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• 2006

본 실험실에서는 음식폐기물을 효율적으로 소화처리하기위해 Pilot 규모 (10톤)의 3단계 메탄 발효 공정을 개발하여 운전하고 있다. 3단계 메탄발효시스템은 반혐기성 가수분해조, 혐기성 산발효조, 혐기성 메탄발효조로 구성되어 있으며, 이 가운데 두 번째 공정인 혐기성 산발효조로부터 알코올발효능이 우수한 균주 KA4를 분리하였다. 세포의 형태는 타원형 모양이며, 크기는 $5.5-6.5{\times}3.5-4.5\;{\mu}m$ 이었고, 26S rDNA D1/D2 rDNA sequence를 분석한 결과를 바탕으로 Saccharomyces cerevisiae KA4로 명명하였다. 이 균주를 YM 배지에서 배양하였을 경우 $30-35^{\circ}C$에서 최대 생장을 보였으며, 배지내의 초기 에탄올 농도가 5% (v/v)까지는 생장에 영향을 받지 않았으나 그 이상에서는 생장에 저해를 받았고 7% 이상에서는 생장하지 못하였다. 한편 초기 50% (w/v)까지의 당 농도에서는 생장이 가능하였으나 잔류 당 농도를 고려할 때 에탄올 발효를 위한 최적 당 농도는 10%이었다. 이 농도의 당을 이용하여 초기 pH4에서 10까지의 넓은 범위에서 에탄올 발효가 가능하였으며 최적 pH는 6이었다 이 때 에탄올 생산량은 7.4%이었으며, 에탄올 생산수율은 2.87 mol EtOH/mol glucose이었다.

• 한국환경농학회지
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• 제25권3호
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• pp.247-256
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• 2006

본 연구에서는 실험실 규모의 혐기성 소화 실험을 통하여 고온산발효를 거친 음식물찌꺼기 산발효액과 하수슬러지의 적정 혼합비와 유기물 부하율에 따른 반응조 운전특성을 분석하여 실제 플랜트에 적용가능성을 검토하여 얻은 결론은 다음과 같다. 음식물지꺼기 고온 산발효액과 하수슬러지를 혼합하여 반연속식으로 혐기성 소화실험을 실시한 결과 유기물 부하율 3.3 gVS/L.d(혼합비 1:1)에서 최적인 것으로 평가되었는데, 이때 SCOD 제거효율은 평균 74.2%, VS 제거효율은 73.6%, 주입된 VS당 생성된 가스량은 $0.440{\ell}/g\;Vs_{add}.d$였으며 평균 메탄 함량은 66.5%로 나타났다. 이는 기존에 음식물찌꺼기를 하수처리장의 중온 소화조에서 처리할 때의 유기물 부하보다 높아 효율성, 경제성에서 유리한 것으로 판단되었다.

• 한국수소및신에너지학회논문집
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• 제15권4호
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• pp.309-316
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• 2004

Chlamydomonas reinhardtii UTEX 90 was cultivated with continuous supply of 2% $CO_2$ using TAP media at $25^\circ{C}$ and produced biomass 1.18 g of dry cell weight/L for 4 days. C. reinhardtii algal biomass(CAB) was concentrated to 20 times by volume and converted into hydrogen and organic acids by anaerobic fermentation using Clostridium butyricum. Organic acids in the fermentate of CAB were consecutively used to produce hydrogen by Rhodobacter sphaeroides KD 131 under the light condition. Approximately 52% of starch in the concentrated CAB which had 4-5.8, 24-26 and 6-7 g/L of starch, protein and fat, respectively was degraded by Cl. butyricum at $37^\circ{C}$. During this process, hydrogen and some organic acids, such as formate, acetate, propionate, and butyrate, respectively were produced. Further conversion of the organic acids in anaerobic fermentate of CAB by Rb. sphaeroides KD131 produced hydrogen from the anaerobic fermentate under the illumination of 8 klux using halogen lamp at $30^\circ{C}$. The result showed that hydrogen was evolved by the anaerobic conversion using Cl. butyricum and then by the photosynthetic fermentation using Rb. sphaeroides KD131. It indicated that the two-step conversion process produced the maximum amount of hydrogen from algal biomass which contained carbohydrate, protein, and fat via organic acids.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제24권2호
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• pp.247-253
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• 1996

Changes in microorganisms, enzyme activities and major components of two types of Doenjang prepared with spring Meju and autumn Meju and Kochujang were investigated during 4 months of fermentation. The viable cell counts of aerobic bacteria in Doenjang and Kochujang were increased up to 60 days of fermentation, but viable cell counts of anaerobic bacteria did not show remarkable changes during fermentation. Viable cell count of yeast showed a rapid increase up to 15 days of fermentation in Doenjang and 60 days in Kochujang. It was found that $\alpha$-amylase activity of autumn Meju Doenjang and glucoamylase activity of Kochujang were higher than the other. Acidic and neutral protease showed the highest activity during 15-30 days of fermentation. The pH of Doenjang was increased up to pH 7.0 until 60 days of fermentation, but pH of Kochujang gradually decreased during fermentation. Moisture content of spring Meju Doenjang and Kochujang decreased to 40% during ferme- ntation and reducing sugar content of Kochujang increased up to 15 days of fermentation, but decreased after that.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제2권3호
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• pp.226-229
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• 1992

An ethanol tolerant mutant was selected by successive transfers of Clostridium thermohydrosulfuricum ATCC 33223 into the media with progressively higher ethanol concentrations. The growth kinetics of the mutant were characterized under various growth conditions. Physiological differences such as enhanced growth, tolerance to various solvents, alteration of the optimum temperature and the ratio of end products during fermentation were noticed in the mutant.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제27권10호
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• pp.1808-1819
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• 2017

Knowledge on the functional characteristics and temporal variation of anaerobic bacterial populations is important for better understanding of the microbial process of two-stage anaerobic reactors. However, owing to the high diversity of anaerobic bacteria, close attention should be prioritized to the frequently abundant bacteria that were defined as core bacteria and putatively functionally important. In this study, using MiSeq sequencing technology, the core bacterial community of 98 operational taxonomic units (OTUs) was determined in a two-stage upflow blanket filter reactor treating pharmaceutical wastewater. The core bacterial community accounted for 61.66% of the total sequences and accurately predicted the sample location in the principal coordinates analysis scatter plot as the total bacterial OTUs did. The core bacterial community in the first-stage (FS) and second-stage (SS) reactors were generally distinct, in that the FS core bacterial community was indicated to be more related to a higher-level fermentation process, and the SS core bacterial community contained more microbes in syntrophic cooperation with methanogens. Moreover, the different responses of the FS and SS core bacterial communities to the temperature shock and influent disturbance caused by solid contamination were fully investigated. Co-occurring analysis at the Order level implied that Bacteroidales, Selenomonadales, Anaerolineales, Syneristales, and Thermotogales might play key roles in anaerobic digestion due to their high abundance and tight correlation with other microbes. These findings advance our knowledge about the core bacterial community and its temporal variability for future comparative research and improvement of the two-stage anaerobic system operation.

• 신재생에너지
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• 제5권4호
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• pp.80-85
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• 2009

The effects of various organic wastes on anaerobic fermentative hydrogen production were studied using enriched mixed microflora in batch tests. Rotten fruit, corn powder and organic wastewater enriched with sulfate (up to 1,000 mg/L) were used for experiments. Maximum hydrogen production (547.1 mL) was observed from rotten apple with initial substrate concentration of 132.2 g COD/L. The experimental result on sulfate enriched organic wastewater indicated that hydrogen production is not adversely influenced by relatively high sulfate concentration. Residual sulfate content remained at 96-98 % after 75 hours of reaction, which showed that no major sulfate reduction was occurred at pH 5.3-5.5 in the reactor. The volatile fatty acid (VFA) fractions produced during the reaction was in the order of butyrate > acetate > propionate in all experiments. The results of this study would be useful for controlling the conditions on fermentative hydrogen production using different feedstocks.

• 한국환경농학회지
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• 제19권4호
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• pp.270-275
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• 2000

토양미생물군인 Miraculous soil-Microorganisms (MS균) 제제를 음식폐기물에 처리 후 발효공정에 따른 아플라톡신의 잔존 유무 분석, 열량 아미노산 및 지방산 조성분석을 통해 양돈사료화를 위한 효율적 처리방법에 대한 자료를 얻고자 실시하였다. 음식폐기물의 MS균 발효 후 calorimeter를 이용한 열량측정 결과 건물 1g당 평균 7.599 Kcal D.M 정도의 높은 열량을 가지는 것으로 나타났으며, MS균 첨가 후 각 발효공정의 모든 시료에서 아플라톡신은 검출되지 않았다. 음식폐기물내 총 아미노산의 함량은 쌀겨 (10%) 및 어분 (5%) 첨가 후 MS균에 의한 3주간 혐기발효 하였을 때 $92.99\;mg{\cdot}g^{-1}$으로 저온 발효 후 보다 약 18.5%의 아미노산 함량이 증가되었다. MS균에 의한 최종 발효 후 필수아미노산 함량은 $34.43\;mg{\cdot}g^{-1}\;D.M$ 이었으며, leucine, phenylalanine, isoleucine 및 thereonine이 높은 구성비율을 보였다. 비필수아미노산 함량은 $58.66\;mg{\cdot}g^{-1}\;D.M$이었고 proline과 glutamic acid의 함량이 상대적으로 높았다. 지방산 조성에 있어서는 palmitic acid, oleic acid 및 palmitoleic acid의 함량이 상대적으로 높았으며, 지방산 함량 역시 혐기숙성 발효에 의해 증가되었다. 이상의 결과들은 음식폐기물을 MS균에 의해 발효처리하였을때 양돈사료로서의 충분한 열량을 함유하고 있으며, 아플라톡신으로부터 안전함을 보여주며, MS균에 의한 혐기발효를 통해 음식폐기물내 단백질 및 지방의 가수분해를 촉진시킬 수 있음을 잘 보여주었다.