• 자원환경지질
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• 제50권4호
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• pp.257-266
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• 2017

본 연구에서는 초임계 $CO_2$($scCO_2$)를 이용하여 폐콘크리트 순환골재와 반응한 용출수의 pH를 9.8 이하로 유지시켜(중성화) 재활용할 수 있는 기술을 개발하기 위한 실내 배치실험을 수행하였다. 실험재료로는 건설폐기물중간처리업체에서 제공받은 세 종류의 순환골재를 사용하였으며, 각 종류별로 골재 입자크기 별로 선별하여 총 7개의 시료를 사용하였다. 먼저 $scCO_2$-물-순환골재 반응에 의해 순환골재의 pH가 지속적으로 낮게 유지되는지를 확인하는 반응실험을 수행하였다. 스테인레스강철로 만들어진 고압셀(150 mL 용량)에 테플론 비이커를 고정시킨 후, 3차 증류수 70 mL와 순환골재 시료 35 g을 혼한한 후 고압용 오븐과 고압시린지 펌프 및 압력조절 장치를 이용하여 10 MPa(100 bar), $50^{\circ}C$ 조건에서 50일간 반응시켰다. 반응시간(1, 5, 10, 15, 30, 50일)에 따른 증류수의 pH, 용존 양이온과 음이온 농도를 측정하였다. $scCO_2$ 반응에 의한 순환골재의 지화학적 및 광물학적 변화를 확인하기 위하여 반응 전/후 XRD, SEM-EDS 등의 분석을 실시하였다. 마지막으로 $scCO_2$ 반응 후 순환골재의 용출수 pH 변화를 용출실험을 통하여 규명하였다. $scCO_2$-물-순환골재 반응 결과, 반응 전 순환골재의 pH는 평균 12보다 높은 값을 나타내었으나, $scCO_2$와 반응한 지 1시간 경과 후 증류수의 pH는 7이하로 낮아졌고 반응 50일 까지 pH가 8 이하로 안정되게 유지되었다. 순환골재 종류와 관계없이 $scCO_2$와의 용해 반응에 의해 수용액 내 $Ca^{2+}$, $Si^{4+}$, $Mg^{2+}$, $Na^+$ 이온들의 농도가 증가하였으며, $scCO_2$ 반응 후 골재의 XRD, SEM-EDS 분석 결과, 다량의 방해석과 일부 무정형의 규산염과 수산화물이 침전되었다. $scCO_2$로 처리하지 않은 순환골재의 용출수 pH는 용출 시간에 관계없이 12-13을 유지하였으나, $scCO_2$로 50일 처리한 경우와 1일 처리한 순환골재의 경우 모두, 입자크기와 관계없이 용출수의 pH가 9이하를 유지하여 건설현장에서 순환골재의 재활용이 가능할 것으로 판단되었다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제39권6호
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• pp.494-500
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• 1996

중요한 환경문제로 대두되고 있는 중금속 오염의 대처 방안으로 식물을 이용한 경제적인 정화 방법을 모색하고자 미나리의 중금속 흡수능력을 검정하고 카드늄 결합단백질을 동정하였다. 미나리의 중금속 흡수능력은 미나리를 카드늄 $(Cd^{2+})$, 크롬 $(Cr^{3+})$ 및 납 $(Pb^{2+})$의 농도를 달리한 배양액에서 재배한 후 미나리에 잔류하는 중금속을 정량함으로써 측정되었다. 중금속의 처리 기간은 3일과 7일로 하였고, 생장 저해가 일어나는 농도까지 처리하였다. 카드늄은 16.68 ppm, 크롬은 20 ppm까지 지속적으로 잔류량이 증가하였고 그 농도 이상에서는 생장 저해가 일어나면서 잔류량의 증가율이 둔화되었다. 식물체 부위별 카드늄과 크롬의 잔류량은 뿌리에서 월등하게 높게 나타났고 줄기와 잎의 순으로 낮아졌다. 납의 경우는 카드늄과 크롬에 비하여 잔류량이 가장 높은 뿌리에서 4배 정도 잔류량이 높게 나타났다. 20 ppm의 중금속 용액에서 7일간 재배한 미나리 뿌리에는 건조중량 1 g에 대하여, 카드늄이 6.1 mg, 크롬은 5.2 mg 그리고 납은 23.6 mg이 잔류하고 있었다. 이것은 잔류하고 있는 중금속 중에서 카드늄은 80%, 크롬은 92%그리고 납은 96%이상이 미나리 뿌리에 잔류하고 있는 것이다. 20 ppm카드늄이 함유된 배양액에서 7일간 자란 미나리 뿌리 추출액을 Sephadex G-50과 DEAE-Cellulose 크로마토그래피를 수행하여, polyacrylamide gel 전기영동 상으로 단일 단백질 분리대의 중금속 결합단백질을 정제하였다. 이 단백질의 분자량은 gel filtration 상에서 약 5,000 Da이었고 아미노산의 조성을 보면 산성 아미노산이 27.3%, cystein이 9.9%로서 중금속 결합단백질의 특성을 가지고 있었다. 그러나 그 아미노산 조성은 지금까지 알려진 phytochelatin과는 다른 새로운 중금속 결합단백질로 나타났다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제17권4호
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• pp.392-396
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• 1989

Facultative methylotroph인 Methylobacterium organophilum을 유일한 탄소원으로 메탄올을 0.5% (v/v) 함유한 최소 합성배지를 이용하여 pH 6.8과 3$0^{\circ}C$에서 배양하였다. 세포의 증식은 배지 내의 여러 성분들에 의해 영향을 받았으며 이로부터 최대증식속도를 얻을 수 있는 최적 합성배지 조성을 확립하였다. 배지조성 중 질소원이 결핍되면 세포의 증식이 감소하며 Fe$^{+2}$ 또는 Mn$^{+2}$ 이온의 결핍은 세포의 비증식속도를 감소시켰다. 탄소원인 메탄올은 농도를 증가시킬수록 세포의 비증식속도가 감소하는 메탄올의 기질 저해성을 확인하였으며, 4%(v/v) 이상의 메탄을 농도에서는 세포의 증식이 완전히 저해되었다. 이러한 메탄올의 기질 저해성은 간헐식 유가배양법을 이용하여 극복하고 PHB의 축적을 촉진하는 영양분 제한(nutrient-deficiency) 실험을 수행하였다. 합성배지의 영양분 중 NH$_{4}^{+}$, SO$_{4}^{-2}$, $K^+$ 또는 PO$_{4}^{-3}$ 이온을 결핍시켰을 때 M. organophilum의 PHB 생산이 증가하였으며 칼륨이온을 결핍시켰을때 세포의 건조 중량에 대한 PHB 함량은 최대 58%를 얻었다.

• 자원환경지질
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• 제45권2호
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• pp.71-78
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• 2012

일라이트-스멕타이트 혼합층광물(I-S)은 속성작용과 열수변질작용에 의해 생성되는 자생광물로 온도와 칼륨이온 농도가 증가할수록 일라이트가 증가하는 I-S 상으로 전이하기 때문에 에너지 및 광물자원탐사분야에서 지온계와 연대측정계로 널리 활용되고 있다. 일반적으로 I-S 층상구조를 이루고 있는 규산염층의 개수가 한정적이기 때문에 (보통 5 ~ 15개) 팽창도라 부르는 스멕타이트 함량(%S)이 이론치보다 낮게 나타나는 특징이 있다(이를 단범위적층효과라 함). 본 연구에서는 기본입자(I-S 결정자를 물리적으로 분리하였을 때 관찰되는 최소 단위체)가 면대면(face-to-face)으로 쌓여 I-S 층상구조를 이룬다는 기본입자모델을 적용하여 적층정도에 따른 팽창도 차이로부터 단범위적층효과를 정량화하고자 하였다(${\Delta}%S=%S_{Max}-%S_{XRD}$; $%S_{Max}$ = 기본입자가 무한적층을 하였을 때 팽창도, $%S_{XRD}$ = 기본입자가 제한적층을 하였을 때 팽창도로 통상 X-선 회절분석을 이용하여 측정함). 본 연구를 위하여 금성산화산암복합체(경북 의성)에서 산출되는 11개 I-S 시료로부터 1 ${\mu}m$ 이하 입도를 분리하여 $%S_{XRD}$와 평균부합성산란두께(average coherent scattering thickness)를 측정하였으며 이 두 값을 활용하여 평균기본입자두께($N_f$)와 $%S_{Max}$를 유도하였다. 연구결과, 팽창도가 20 $%S_{XRD}$ 지점에서 단범위적층효과가 최대로 발생하는 것을 관찰할 수 있었으며 이는 대략적으로 평균 3개의 규산염층으로 구성된 기본입자($N_f{\approx}3$)가 쌓여 I-S 층상구조를 이루고 있는 경우에 해당하였다. Kang et al.(2002)의 $%S_{XRD}$와 $N_f$ 다어그램을 이용하여 각 질서도(Reichweite)에 대한 $%S_{XRD}$ 범위를 유추해본 결과, 단범위적층효과로 인하여 $%S_{XRD}$값의 범위가 적층확률(junction probability)을 통하여 유도한 이론치보다 더 낮은 쪽으로 이동하는 현상을 관찰할 수 있었다. 또한, I-S 층상구조를 구성하는 기본입자의 두께가 I-S 질서도를 결정하는 주요 인자임을 재확인할 수 있었다.

• 대한환경공학회지
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• 제30권3호
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• pp.302-313
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• 2008

본 연구는 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 물리 화학적 성분들의 농도분포특성을 파악하여 PM$_{2.5}$에 대한 배출원 기여도를 정량적으로 추정하고 PM$_{2.5}$농도 변동에 영향을 미치는 배출원을 알아보고자 하였다. 시료채취지점은 포항지역 내의 대조적인 두 지점인 공업지역과 주거지역에서 각 1개 지점을 선정하였다. 시료채취는 2003년 3월부터 12월에 걸쳐서 계절별 10$\sim$15일 동안 고용량공기시료채취기를 이용하여 24시간 연속 채취였다. PM$_{2.5}$ 시료에 함유된 화학성분들은 산추출하여 ICP와 이온크로마토그래피로 분석하였다. PM$_{2.5}$의 전체평균은 공업지역이 36.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 30.6 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 계절별로는 두 지점 모두 봄철에 가장 높은 농도를 보이고 있으며 다음으로 겨울철, 가을철, 여름철의 순으로 나타났다. 두 측정지점에서 PM$_{2.5}$ 중 가장 많이 함유된 화학성분들은 이차생성입자를 형성하는 성분인 NO$_3^-$, SO$_4^{2-}$으로 나타났으며 각각의 농도는 공업지역에서 4.2 및 8.6 $\mu$g/m$^3$, 주거지역에서 3.7 및 6.9 $\mu$g/m$^3$로 나타났다. 반면, 공업지역에서는 Fe, Mn, Cr 등의 금속성분 농도가 주거지역에 비해 상당히 높게 나타나 공업지역이 철강산업의 영향을 반영하고 있는 것으로 추측된다. 포항지역 대기 중 PM$_{2.5}$의 농도 변동에 미치는 주요 영향인자를 파악하기 위하여 주성분 분석 및 다중회귀분석을 실시한 결과, 공업지역과 주거지역에서 가장 중요한 변수는 도로 비산먼지와 이차생성입자인 것으로 나타났으며, 이들 변수의 변동이 전체 PM$_{2.5}$ 농도변동에 가장 큰 영향을 미친다는 것을 알 수 있었다. 또한 포항지역 PM$_{2.5}$에 대한 주요 발생원의 기여도를 평가하기 위하여 CMB 모델링을 수행한 결과 공업지역의 경우 기여도가 큰 발생원은 토사 및 도로상의 비산먼지로 나타났고 그 다음으로 이차생성입자, 자동차, 해염입자, 금속산업의 순을 보였으며 주거지역도 이와 유사한 양상을 보였다. 이와 같은 결과를 토대로 국내에서 측정된 먼지시료를 대상으로 CMB 모델링 수행 시 그 적용한계성과 문제점 등을 고찰하였다.

• Applied Biological Chemistry
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• 제11권
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• pp.1-27
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• 1969

우리나라에서 알려진 젓갈 30여종(餘種)에서 그중(中) 대표적(代表的)인 것으로 알려진 조기젓. 조개젓(고식(高食) 염성(鹽性)인 20%내외(內外))과 굴젓, 오징어젓(저식염성(低食鹽性)인 10%내외(內外))의 4종(種)을 시료(試料)로하여 일반성분(一般成分) 분석(分析), microflora, 주요발효미생물(主要醱酵微生物)의 동정(同定) 및 효소(酵素)의 특성(特性)을 조사(調査)하는 동시(同時)에 숙성(熟成)에 관여(關與)하는 미생물(微生物)의 효소작용(酵素作用)이 정미성(呈味性) 5’-mononucleotide 및 amino 산(酸)의 생성(生成)에 미치는 영향(影響)을 조사(調査)하여 다음과 같은 결과(結果)를 얻었다. (1) 4종(種) 젓갈에 대(對)한 microflara를 조사(調査)한 결과(結果)는 다음과 같다. a) 젓갈담금 $1{\sim}2$개월(個月)의것은 생균수(生菌數) total counts가 $10^7$이었으며 담금후(後) 6개월(個月)의것은 $10^4$이였다. b) 젓 갈 담금 $1{\sim}2$개월(個月)의것은 Micrococcus 속(屬)이 $10{\sim}20%$, Brevibacterium 속(屬)이 $10{\sim}20%$, Sarcina 속(屬)이 $0{\sim}30%$, Leuconostoc 속(屬) $20{\sim}30%$, Bacillus 속(屬)이 30%내외(內外) Pseudomonas 속(屬)이 $0{\sim}10%$ Flavobacterium 속(屬)이 $0{\sim}10%$ Yeast가 $0{\sim}20%$인 분포상(分布相)을 나타냈다. c) 젓갈숙성(熟成)에 관여(關與)하는 미생물(微生物)로서 초기이후(初期以後)에는 주(主)로 내염성(耐鹽性) Bacillus subtilis, Leuconostoc mesenteroides, Pediococcus halophilus, Sarcina litoralis 등(等)임을 동정(同定)하였고 이들의 효소활성(酵素活性)이 젓갈숙성(熟成)을 지배(支配)하는 요소(要素)임을 알 수 있었다. d) 숙성(熟成)에 관여(關與)하는 세균중(細菌中)에 Sarcina litoralis 8­14 및 8-16. 양균주(兩菌株)는 영양요구성(榮養要求性)이 현저(顯著)하여 전자(前者)는 purine, pyrimidine base 및 cystine 후자(後者)는 purine, pyrimidine base 및 glutamic acid가 공존(共存)하여야 생육(生育)이 가능(可能)하였다. (2) 젓갈원료(原料) 및 젓갈에서 분리(分離)한 관여미생물(關與微生物)에 대(對)하여 효소특성(酵素特性)을 검토(檢討)한 결과(結果)는 다음과 같다. a) 젓갈원료중(原料中)에 protease는 소량(少量) 존재(存在)하나 식염농도(食鹽濃度) 7%에서 protease 활성(活性)이 현저(顯著)하게 조해(阻害)를 받아 그 효소활성(酵素活性)의 $30{\sim}60%$나 감소(減少)하였다. b) 내염성세균(耐鹽性細菌)인 Bacillus subtilis 7-6, 11-1, 3-6 9-4 등(等) 4 균주(菌株)는 complete media에서 생성(生成)한 protease 활성(活性)은 식염농도(食鹽濃度) 7%에서 약간 조해(阻害)를 받아 활성(活性)이 $10{\sim}30%$가 감소(減少)하였고 Sarcina litoralis 8-14 및 8­16 양균주(兩菌株)는 동배지(同培地)에서 생성(生成)한 protease 활성(活性)은 식염농도(食鹽濃度) 7%에서 그 발효활성(醱酵活性)의 $10{\sim}20%$가 감소(減少)하였다. c) 젓갈 원료중(原料中)의 단백질(蛋白質)은 자가효소(自家酵素)에 의한것보다 주(主)로 젓갈숙성중(熟成中) 관여미생물(關與微生物)의 protease에 의(依)한 가수분해(加水分解)로 유리(遊離) amino 산(酸)이 생성(生成)됨을 알 수 있었다. d) 젓갈원료(原料) 및 젓갈의 RNA-depolymerase는 젓갈중(中) RNA를 nucleoside 및 유리인산(遊離燐酸)까지 분해(分解)하므로 정미성(呈味性) 5'-mononucleotide로서 축적(蓄積)되기 어렵다 e) 조개젓에서 분리(分離)한 Bacillus subtilis 3-6 균주(菌株)가 생성(生成)한 효소(酵素)는 RNA를 분해(分解)하여 5’-mononucleotide로 축적(蓄積)하므로 이 균주(菌株)가 생성(生成)한 RNA 분해효소(分解酵素)는 5’-phosphodiesterase임을 밝혔다. f) Bacillus subtilis 3-6 strain의 효소생성배지중(酵素生成培地中)에 corn steep liquor 0.5% 농도(濃度)로 첨가(添加)한 구(區)와 조개젓 0.5% 농도(濃度)로 첨가(添加)한 구(區)에서 5’-phosphodiesterase 생성증가(生成增加)를 보았으므로 corn steep liquor 및 조개젓 성분(成分)이 각각(各各) 5’-phosphodiesterase 생성증가제(生成增加劑)가 됨을 밝혔으며 또한 이 효소(酵素)는 10%의 식염농도(食鹽濃度)에서 활성조해(活性阻害)를 받아 $10{\sim}30%$에 해당(該當)되는 활성(活性)이 감소(減少)되었고 식염농도(食鹽濃度) 20%에서 이 효소활성(酵素活性)의 $40{\sim}60%$가 감소(減少)함을 나타냈다. 그리고 이 균주(菌株)의 5’­phosphodiesterase에 의(依)하여 젓갈중(中) 5’-mononucleotides가 생성(生成)되는 것이라고 생각된다. (3) 젓갈의 유리(遊離) amino 산(酸)을 Autoanalyzer로 정량(定量)한 결과(結果)는 다음과 같다. a) 조개젓은 산성(酸性) amino 산(酸)인 glutamic acid, asp artic acid 함량(含量)이 다른 젓갈보다 $2{\sim}10$배(倍) 정도(程度)로 현저하게 많아서 조개젓의 구수한 맛이 발현(發現)되는 것이라고 생각(生覺)된다. b) 조기젓에는 basic amino acid인 arginine, histidine함량(含量)이 다른 젓갈보다 특이(特異)하게 많았다. c) 오징어젓은 함류황(含硫黃) amino산(酸)인 cystine함량(含量)이 다른 젓갈의 $17{\sim}130$배(倍), methionine함량(含量)이 $7{\sim}17$배정도(倍程度)로 현저하게 많았다. d) 굴젓에는 필수(必須) amino 산(酸)인 lysine, threonine iso leucine, leucine 함량(含量)이 다른 젓갈보다 현저하게 많을 뿐아니라 또한 감미성(甘味性) amino 산(酸)인 alanine 함량(含量)이 다른 젓갈들보다 4배(倍), glycine 함량(含量)이 $3{\sim}14$배정도(倍程度)로 함유(含有)하고 있어 이것이 굴젓 특유(特有)의 단맛을 발현(發現)하는 것이라 생각(生覺)된다. (4) 4종(種) 젓갈에 대(對)한 5'-mononucleotide를 ion exchange column chromatography로 측정(測定)한 결과(結果)는 다음과 같다. a) 조개젓에는 5'-adenylic acid, 3’-adenylic acid 가 많이 들어있고 5'-inosinic acid가 미량(微量)들어 있다. b) 굴젓에는 5'-adenylic acid와 3’-adenylic acid가 다른 mononucleotides보다 현저하게 많았다. c) 오징어젓에는 5'-adenylic 및 3'-adenylic acid만이 함유(含有)되어 있는데 이것은 패류(貝類)의 젓갈들과 같 이 무척추연체동물(無脊椎軟體動物)이며 이것들은 adenylic deaminase가 결여(缺如)되어 있어 mononucleotide중(中) adenylic acid의 함량(含量)이 높아 adenylic acid-type 임을 알았다. d) 조기젓 중(中)에는 5'-inosinic acid 함량(含量)이 다른젓갈보다 현저하게 많았으므로 이것은 다른 척추동물(脊椎動物)의 어육(魚肉)이나 수육(獸肉)과 같이 adenylic deaminase가 있어 5'-inosinic acid가 많은 inosinic acid-type임을 알았다. (5) 정미성(呈味性) amino 산(酸) 및 5'-mononucleotide의 조성(組成)과 함량(含量)으로 맛의 조화성(調和性)을 비교(比較)하여 보면 다음과 같다. a) 조기젓은 glutamic acid와 aspartic acid가 풍부(豊富)하고 소량(小量)의 5'-inosinic acid가 공존(共存)된 상태(狀態)이므로 정미성분조성(呈味成分組成)과 함량(含量)이 잘 조화(調和)되어 구수한 맛의 상승작용(相乘作用)이 적당(適當)하게 발현(發現)됨을 구명(究明)하였다. b) 조개젓의 맛은 정미성(呈味性) 5’-mononucleotides에서 유래(由來)되는것 보다는 현저하게 많이 들어있는 glutamic acid 및 aspartic acid에 기인됨을 알았다.