• Applied Biological Chemistry
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• 제39권4호
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• pp.274-281
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• 1996

어류껍질을 식용 젤라틴의 원료로 이용할 목적으로 붕장어 껍질을 시료로 한 젤라틴의 제조조건과 적정 조건으로 제조한 젤라틴의 특성에 대하여 검토하였다. 붕장어 껍질 젤라틴의 적정 제조조건은 다음과 같았다. 탈지 붕장어껍질을 1% 수산화칼슘 현탁액에 2일 동안 침지한 다음 수세 및 탈수하고, 전처리 껍질에 대하여 8배의 증류수를 가하여 $50^{\circ}C$에서 2시간 동안 추출한 다음 원심분리 및 감압여과한다. 이를 양이온(Amberlite IR 900) 및 음이온(Amberlite 200C) 교환수지로 통과시키고, 이어서 정제 젤라틴용액을 농축한 다음 건조한다. 시제품 붕장어껍질 젤라틴의 겔강도, 졸화온도, 겔화온도 및 색차와 같은 물리적 특성값은 각각 240.5g, $28.0^{\circ}C,\;21.0^{\circ}C$ 및 20.5이었고, 용해도, 지방흡수력, 유화성 및 유화안정성과 같은 기능적 특성값은 각각 56.8%, 1.8ml/g, 55.0% 및 48.5%이었으며, 수율은 약 49%이었다. 붕장어점질 젤라틴으로 제조한 유화물을 6% 혼합하여 만든 연제품은 유화물 무첨가 연제품에 비하여 색조를 제외한 개선효과는 없었다. 붕장어껍질 젤라틴을 연제품의 품질개량제로 사용하기 위하여는 제조방법의 개선이나 수식 등의 처리가 이루어져야 하리라 판단되었다.

• 한국환경과학회지
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• 제23권6호
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• pp.1101-1109
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• 2014

In this study we followed biofilm formation and development in a granular activated carbon (GAC) filter on pilot-scale during the 12 months of operation. GAC particles and water samples were sampled from four different depths (-5, -25, -50 and -90 cm from surface of GAC bed) and attached biomass were measured with adenosine tri-phosphate (ATP) analysis and heterotrophic plate count (HPC) method. The attached biomass accumulated rapidly on the GAC particles of top layer throughout all levels in the filter during the 160 days (BV 23,000) of operation and maintained a steady-state afterward. During steady-state, biomass (ATP and HPC) concentrations of top layer in the BAC filer were $2.1{\mu}g{\cdot}ATP/g{\cdot}GAC$ and $3.3{\times}10^8cells/g{\cdot}GAC$, and 85%, 83% and 99% of the influent total biodegradable dissolved organic carbon ($BDOC_{total}$), $BDOC_{slow}$ and $BDOC_{rapid}$ were removed, respectively. During steady-state process, biomass (ATP and HPC) concentrations of middle layer (-50 cm) and bottom layer (-90 cm) in the BAC filter were increased consistently. Biofilm development (growth rate) proceed highest rate in the top layer of filter (${\mu}_{ATP}=0.73day^{-1}$; ${\mu}_{HPC}=1,74day^{-1}$) and 78%~87% slower in the bottom layer (${\mu}_{ATP}=0.14day^{-1}$; ${\mu}_{HPC}=0.34day^{-1}$). This study shows that the combination of different analytical methods allows detailed quantification of the microbiological activity in drinking water biofilter.

• 한국물환경학회지
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• 제33권4호
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• pp.409-415
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• 2017

This study aims to evaluate the effect of capping materials on blocking pollutant elution from contaminated sediment to water body. Experiments were carried out under conditions in which the elution rate was intensified artificially using compost with high concentration of organic compound and nutrient salts instead of sediments. Activated carbon (AC), modified activated carbon (MAC), P. putida immobilized activated carbon (PBAC) and effective microorganisms immobilized activated carbon (EBAC) were used as capping materials. Zeolite (ZT) and two kinds of commercially available microorganisms immobilized zeolite products (ZC, ZN) were used for comparison experiment. The elution rate of organic compound, nitrogen and phosphorus were compared with that of control experiment. The experiments were conducted for 56 days. Concentrations of chemical oxygen demand, total nitrogen, and total phosphorus were measured to use the comparison of release rate of organic compound, nitrogen and phosphorus. From the experimental results, AC based materials showed better performance to block the elution of organic compound and nitrogen than ZT based materials. Although ZT based materials were more effective than AC and PBAC to block phosphorus, MAC and EBAC showed the best performance of phosphorus elution blocking among the all candidate materials. In conclusion, EBAC is considered as the most effective capping materials, because organic compound, nitrogen and phosphorus will be degraded continuously by EM in the long term.

• 한국환경생태학회지
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• 제27권3호
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• pp.327-343
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• 2013

이 연구는 환경부 지정 생태 경관보전지역인 왕피천 유역의 저서성 대형무척추동물 군집분석 및 생물학적 수질평가를 실시하기 위한 것으로 2012년 6월에서 9월까지 총 2회에 걸쳐 현장조사를 수행하였다. 조사대상 지점은 왕피천 유역의 핵심 및 완충구역을 중심으로 상류에서 하류에 걸친 총 11개 지점(본류 5개 지점, 지류 6개 지점)에 해당된다. 조사결과 총 5문 7강 15목 74과 155종이 확인되었으며, 분류된 종과 개체수에 대한 군집분석 결과 우점도지수(DI)는 평균 0.22로 낮게 나타났으며, 평균 종다양도지수(H')는 4.24로 매우 높게 분석되었다. 그리고 조사된 섭식기능군을 이용하여 생태경관보전지역 지정 전과 후의 서식지 유형별 유사도를 분석한 결과, 생태경관보전지역 지정 이후에 지류 94.51%, 본류 93.19%의 높은 유사도 지수 값을 보였다. 이러한 결과로 왕피천 유역에 다양한 종과 많은 개체수가 서식하고 있으며, 생태경관보전지역 지정 이후에 하천생태계의 기능적인 면 역시 잘 유지되고 있음을 유추할 수 있었다. 또한 청정한 하천에서 높은 값을 보이는 EPT 지수값 역시 62.9%로 높게 분석되었다. 그리고 저서성 대형무척추동물 생태점수(ESB)와 한국오수생물지수(KSI)를 이용한 연구지역의 환경상태 및 생물학적 수질을 평가한 결과, 저서성 대형무척추동물 생태점수는 평균 208.2로 매우 높게 나타나 '최우선보호수역'으로 판정되었으며, 한국오수생물지수는 평균 0.32로 생물학적 수질등급 'I등급'으로 평가되었다.

• 한국환경농학회지
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• 제21권4호
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• pp.243-247
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• 2002

본 연구는 동진강 유역의 수질 보전을 위한 기초자료를 얻기 위하여 동진강 본류와 이에 유입되는 정읍천을 대상으로 2001년 5월부터 11월까지 수질 모니터링을 실시하였다. 동진강 본류의 수질은 BOD기준으로 상수원 II$\sim$IV등급(2.84$\sim$6.45 mg/L)으로 지점별로는 DJ6(정읍천 합류후)이 4.07 mg/L로 높게 나타나 III급수의 수질을 유지하였다. COD는 지점별로 11.20$\sim$32.96 mg/L의 범위로 정읍천 합류후의 농도가 32.96 mg/L로 가장 높게 나타나 정읍천을 통한 본류의 오염물질량의 증가를 알 수 있었다. T-N의 경우 4.16$\sim$5.84 mg/L의 범위로 유역 전반에 걸쳐 오염이 이루어지고 있는 것으로 나타났고, T-P의 경우 BOD, COD와 마찬가지로 정읍천 합류후가 0.19 mg/L로 타 지점에 비하여 높게 조사되었다. 본류의 COD의 경우 장마후 갈수기에 높은 농도를 나타냈고, T-P의 경우는 하천의 유량이 증가하는 홍수기보다 장마전 갈수기의 오염정도가 높고 이후 장마후 갈수기로 갈수록 수질이 악화되는 것으로 조사되었다. 동진강 수질의 오염은 주로 하류로 갈수록 그 정도가 심하게 나타나는데, 이것은 정읍천을 통해 유입되는 도시생활하수와 인근 공장단지의 산업폐수가 그 주 요인으로 오염물질(BOD, COD T-N 및 T-P)의 농도가 상승하는 주원인이 되고 있다. 따라서, 동진강 수계의 수질관리를 위해 주 오염원이 되고 있는 정읍천의 도시생활하수와 공장단지에서 방류되는 산업폐수의 제어에 대한 대책이 먼저 이루어져야 할 것으로 판단된다.

• 생태와환경
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• 제39권3호통권117호
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• pp.320-330
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• 2006

본 연구에서는 충북 영동군 초강, 어촌천의 7개 지점을 선정하여 2005년 8월에서 9월까지 2회에 걸쳐 생물학적 건강도 지수 (Index of Biological Integrity, IBI), 정성적 서식지평가지수 (Qualitative Habitat Evaluation Index: QHEI)분석 및 이화학적 수질분석을 통해 통합적 하천생태계 건강성 평가를 실시하였다. 생태 건강도 평가를 위한 생물통합지수 모델은 국내 특성에 맞게 수정 ${\cdot}$ 보완된 10개 다변수 메트릭 모델(Multimetric model)을 이용하였고, 물리적 서식지 지수인 QHEI는 국내 하천 특성에 맞게 변형한 11개의 다변수 메트릭 모델을 적용하였다 2차례 조사에 걸친 초강의 생물학적 건강도 지수 (IBI)는 36 (n=14)로서, 수환경 등급은 양호상태 (Good)로 나타났다. 최상류 지점 (S1)의 IBI 모델값은 48로서 최적상태 (Excellent)를 보였고, 나머지 지점들에서는 32${\sim}$40로 보통${\sim}$양호상태 (Fair${\sim}$Good)를 보였다. 합류점인 지점 4는 내성종인 피라미 (Zacco platypus)의 현저한 증가로 가장 낮은 모델값 (32)을 나타냈고, 저수지 방류수인 지점 6에서도 유사한 양상을 보였다. 물리적 서식지평가지수인 QHEI 전 지점에 대한 평균값은 148로서 양호상태 (Good)를 보였다. 지점 5(S5)는 120로서 보통${\sim}$양호상태 (Fair${\sim}$Good), 지점 7 (S7)은 199로서 최적상태 (Excellent)로 나타났으며, 그 외의 지점들 (S1, S2, S3, S4, S6)은 135 ${\sim}$150으로 양호상태 (Good)를 보였다. 최적상태로 나타난 지점 7(S7)의 경우 타 지점들과는 달리 하상 및 하천구조에 인위적인 영향이 거의 없는 사행천으로 소와 여울을 적절히 형성하고 있었으며, 수변 식피율이 높아 서식지 측면에서 최적상태를 보였다. 또한, 용존산소량 (DO), 전기전도도 (Electric conductivity), 탁도(Turbidity),수소이온농도(pH) 등의 지점별 분석에 따르면, 지점별 큰 차이를 보이지 않아 생물학적 건강도 지수에는 큰 영향을 주지 않는 것으로 사료되었다.

• 생태와환경
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• 제45권1호
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• pp.110-122
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• 2012

본 연구는 섬강 수계 하천에서 하천의 형태복잡도와 부착규조류 군집 분포와의 관계를 자연지리, 토지이용도, 수리, 수질요인들과의 관계를 통해 분석하였다. 하천의 형태복잡도는 하천의 입지(고도)와 하폭 그리고 주변의 토지이용도와 밀접한 관계를 나타냈으며, 동시에 하천의 수질과도 유의한 관계를 보여주었다. 즉, 형태복잡도가 높은 하천은 숲과 농경지의 이용도가 높았으며, 반면 형태복잡도가 낮은 하천에서는 도시 이용도가 높게 나타났다. 한편, 형태복잡도가 높을수록 하천의 영양염의 농도가 낮은 결과를 나타냈다. 섬강 수계에서 출현한 부착규조는 총 145 분류군(2목 3아목 8과 26속 125종 15변종 2품종 3아종)이 출현하였다. 하천의 형태복잡도 차이에 관계없이 부착규조류 군집의 종조성과 우점종의 차이는 크지 않았으나 밀도와 지표종의 차이는 뚜렷하게 나타났다. 부착규조류 지표종은 낮은 형태복잡도를 가진 지점들에서 호오탁성종의 상대밀도가 높았던 반면, 복잡도가 높은 지점들에서는 호청수성종의 종수와 상대밀도가 더욱 높았다. 부착규조류 생물지수(TDI, DAIpo)를 이용해 생물학적 수질을 평가한 결과 형태복잡도가 낮은 지점들에서의 수질이 상대적으로 불량하게 나타났다. 특히, BOD, TP, $PO_4$-P 농도는 DAIpo와 높은 상관관계를 나타냈다. 결론적으로, 섬강 수계 하천의 형태복잡도는 부착조류 군집의 분포와 밀접한 관계를 보여주었으며, 보다 직접적으로 이들의 관계는 형태복잡도의 차이를 결정짓는 주변 토지이용의 형태가 하천수질에 영향을 미쳐 나타난 것으로 이해되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권3호
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• pp.358-367
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• 2011

대두는 여러 종류의 파이토케미컬을 함유하고 있으며 이에 의한 항산화, 항염증, 항비만 효능 등이 있음이 잘 알려져 있다. 대두 부산물 성분의 비만억제효능을 확인하기 위하여 Oil-Red O 염색법과 정량 PCR을 통하여 지방세포분화억제 및 지방생성억제 효능을 분석하였다. 분화유도물질인 isobutylmethylanthine (IBMX), dexamathasone 및 insulin 처리에 따른 지방세포 분화유도와 함께 대두부산물-침지수, 순물, 두유-의 처리는 세포손상 없이 지방세포분화 연관 유전자-PPAR${\gamma}$, Fabp4, Scd1, adipsin, apolipoprotein (APOE), adiponectin (ADIPOQ)-의 발현을 감소시키는 효능을 보였다. 또한 대두에서 잘 알려진 isoflavone -daidzein과 genistein- 분석을 통하여 대두 부산물에 포함된 두 종류의 isoflavone의 함량을 확인하였다. 결과적으로 대두부산물에는 지방세포분화유도 유전자의 발현억제를 통한 전지방세포의 분화 및 지방세포의 지방생성을 억제하고 있음을 확인하였다. 따라서 두부생산 시 발생하는 대두부산물은 지방세포분화 억제 효능을 바탕으로 이를 이용하는 건강기능 식품제조에 활용될 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국농공학회논문집
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• 제63권2호
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• pp.51-60
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• 2021

Effective nonpoint source (NPS) pollution management requires frequent water quality monitoring, which is, however, often costly to be implemented in practice. Statistical techniques and machine learning methods allow us to identify and focus on fundamental environmental variables that have close relationships with NPS pollutants of interest. This study developed surrogate models to predict the concentrations of suspended sediment (SS) and total phosphorus (T-P) from turbidity and runoff discharge rates using multiple linear regression (MLR) and random forest (RF) methods. The RF models provided acceptable performance in predicting SS and T-P, especially when runoff discharge rates were high. The RF models outperformed the MLR models in all the cases. Such finding highlights the potential of RF techniques and models as a tool to identify fundamental environmental variables that are measured in relatively inexpensive ways or freely available but still able to provide information required to quantify the concentrations of NP S pollutants. The analysis of relative importance rates showed that the temporal variations of SS and T-P concentrations could be more effectively explained by that of turbidity than runoff discharge rate. This study demonstrated that the advanced statistical techniques such as machine learning could help to improve the efficiency of NPS pollutants monitoring.

• 상하수도학회지
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• 제23권5호
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• pp.599-608
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• 2009

This manuscript covers the results of field investigation and lab-scale experiments to design a double-layered biofilter system to control urban storm runoff. The biofilter system consisted of a coarse soil layer (CSL) for filtration and fine soil layer (FSL) for adsorption and biological degradation. The variations of flow rate and water quality of runoff from a local expressway were monitored for seven storm events. Laboratory column experiments were performed using seven kinds of soil and mulch to maximize pollutants removal. The site mean concentration (SMC) of storm runoff from the drainage area (runoff coefficient: 0.92) was measured to be 203 mg/L for SS, 307 mg/L for $TCOD_{Cr}$, 12.3 mg/L for TN, 7.3 mg/L for ${NH_4}^+-N$, and 0.79 mg/L for TP, respectively. This study employed a new design concept, to cover the maximum rainfall intensity with one month recurrence interval. Effective storms for last ten years (1998-2007) in seoul suggested the design rainfull intensity to be 8.8 mm/hr Single layer soil column showed the maximum removal rate of pollutants load when the uniformity coefficient of CSL was 1.58 and the silt/clay contents of FSL was virtually 7%. The removal efficiency during operation of double layer soil column was 98% for SS and turbidity, 75% for TCODCr, 56% for ${NH_4}^+-N$, 87% for TP, and 73-91% for heavy metals. The hydraulic conductivity of the soil column, 0.023 cm/sec, suggested that the surface area of the biofilter system should be about 1% of the drainage area to treat the rainfall intensity of one month recurrence interval.