• 분석과학
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• 제12권2호
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• pp.116-124
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• 1999

본 실험에서는 동해안산 해조류인 구멍갈파래에 대한 중금속 Cd(II), Pb(II)이온의 흡착 특성에 대해 연구하였다. 구멍갈파래 1 g에 대한 Cd(II) 및 Pb(II)이온의 최대흡착량은 알카리성에서 2.3 mg, 3.1 mg, 산성용액속에서 2.0 mg, 2.8 mg으로 나타났다. Si-고정구멍갈파래는 알카리성에서 3.4 mg, 7.3 mg, 산성용액 속에서 3.1 mg, 6.5 mg으로 나타났다. 따라서 Si로 고정된 구멍갈파래가 더 많은 중금속 Cd(II), Pb(II) 이온을 흡착하였으며, 산성보다는 알카리성에서 흡착량이 더 크게 나타났다. 또한 Pb(II)이온의 흡착량이 Cd(II)이온보다 더 많게 나타났다. Cd(II) 및 Pb(II)이온의 회수율은 구멍갈파래의 경우 55.0~61.0%, 59.7~66.8%로 나타났고, Si-고정구멍갈파래는 87.6~97.5%, 83.5~99.3%로 나타났다. 따라서 구멍 갈파래보다 Si-고정구멍갈파래가 Cd(II), Pb(II) 이온 모두 회수율이 더 높게 나타났다.

• 한국환경과학회지
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• 제7권1호
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• pp.57-61
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• 1998

중금속 폐수를 처리하는 활성슬러지로 부터 Arthrobactor sp.를 부터 분리하여 생체흡착 실험에 사용하였다. Aythrobactor sp.의 납 흡착량은 초기농도 500 mg/L에서 146.9 mg Pb/g dry biomass로 Sacchuomyces ceieuslae와 Sacchuomyces uvuum보다 약 4배 더 많은 흡착량을 보여주었다. pH가 1.8, 3.0 및 4.0으로 골아 질수록 납의 홉착량은 증가하였고, biomass의 양이 많아질수록 단위 미생물당 납 흡착량은 감소하였다. Biomass에 0.1M KOH, $CaCl_2$및 NaOH로 4시간 동안 전 처리하여 흡착실험을 수행한 결과 KOH로 전 처리된 biomass의 납 흡착량은 1.26배 증가하였으나 NaOH로 처리한 것은 납의 흡착량이 감소하였다. Polyacrylamide에 고정화된 biomass를 반응기에 충진한 연속실험에서, 유속 2.12 $m^3/m^2/$day 에서 15시간 동안 납 제거효율이 99%이상 되었다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제26권1호
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• pp.83-88
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• 1998

Capsular polymer인 zooglan을 생산하는 Z. ramigera 115와 수용성 slime polymer 생산 변이주인 Z. ramigera l15SLR의 중금속 제거능을 비교하였다. 중금속 5종($Cd^{2+}$, $Co^{2+}$, $Cu^{2+}$, $Ni^{2+}$, $Fe^{2+}$)의 최저 생장저해농도는 두 균주 모두 유사하였다. $Cd^{2+}$을 첨가하지 않은 경우에 비해 $Cd^{2+}$ 500ppm을 첨가한 액체 배지에서의 생체량은 Z. ramigera 115는 24%, Z. ramigera l15SLR은 50%로 감소하였고 동일한 생체량에 대하여 Z. ramigera 115SLR이 Z. ramtgera 115보다 $Cd^{2+}$을 1.5배 더 제거하였다. 세포와 polymer를 분리하여 중금속 흡착능을 비교한 결과 polymer가 세포보다 높은 흡착량을 나타냈으며 최적 중금속 흡착 pH는 7.5였다. Langmuir 흡착등온선과 Freundlich 흡착등온선을 분석한 결과 $Cd^{2+}$에 대하여 Z. ramigera l15SLR polymer는 Z. ramigera 115 및 이온 교환 수지보다 높은 최대흡착량과 흡착안정성을 보여서 홉착제로서 유용할 것으로 판단된다.

• 한국환경농학회지
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• 제28권2호
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• pp.158-164
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• 2009

왕겨와 톱밥 3종(미송, 참나무, 포플러)을 sodium hydroxide(NaOH)와 tartaric acid($C_4H_6O_6$)를 처리한 후 중금속 흡착특성을 평가한 결과 모든 소재에서 중금속 선택성은 Pb > Cu > Cd > Zn 순으로 나타났다. 참나무 톱밥(NaOH로 개질)은 Pb(19.36 mg $g^{-1}$)과 Cu(13.47 mg $g^{-1}$)에 대해 그리고 왕겨(tartaric acid로 개질)는 Cd(5.37 mg $g^{-1}$)과 Zn(2.24 mg $g^{-1}$)에 대해 뛰어난 흡착능을 나타내었다. SEM 분석결과 4가지 소재에서 모두 NaOH 개질 후에 표면의 불순물이 제거됨이 확인되었고 흡착표면이 매끄럽게 안정화 된 것을 관찰할 수 있었다. FT-IR 분석결과 왕겨는 1080 $cm^{-1}$에서 carbonyl group, hydroxyl group 등의 관능기가 존재함을 확인하였고 tartaric acid로 개질한 경우 1184 $cm^{-1}$와 1735 $cm^{-1}$에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등의 새로운 관능기가 생성됨을 확인하였다. 3종의 톱밥(미송, 참나무, 포플러)에 대한 FT-IR 분석결과 왕겨와 유사한 peak가 관찰되었는데 1030 $cm^{-1}$에서 carbonyl group과 hydroxyl group, 1200 $cm^{-1}$과 1700 $cm^{-1}$ 사이에서 carboxylate group, carboxyl group, methylene group 등이 이에 해당하였다. 한편 NaOH로 개질한 경우 peak에서 큰 변화를 나타내지 않았으나 흡착량이 증가한 것은 표면개질로 새로운 관능기가 생성되지는 않았으나 표면의 불순물이 제거.안정화됨으로써 흡착 표면적이 증가되었기 때문인 것으로 판단되었다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2006년도 학술발표회 논문집
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• pp.1415-1419
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• 2006

메탄을 탄소원 및 에너지원으로 이용하는 메탄산화균은 물질대사과정 중에 다량의 세포외 고분자물질인 Extracellular polymeric substances(EPS)를 생성하는데, EPS는 카르복실기와 같은 표면흡착 기능을 가지고 있어 생체흡착제로 사용이 가능하다. 따라서 본 연구에서는 메탄산화세균을 이용하여 중금속인 Cd의 흡착성능을 파악하여 활성슬러지의 흡착능과 비교하고, EPS 농도별, pH별 흡착량의 변화를 실험한 후 Freundlich 흡착모델식에 적용하여 흡착공정의 기본적인 설계인자를 도출하고자 하였다. 실험에 사용한 메탄산화세균은 매립지 복토층 상부 토양에서 분리하여 실험실에서 대량으로 배양하였으며, EPS 생성을 위해 메탄을 Head space의 20%를 주입하고 $30^{\circ}C$, 150rpm에서 질소원이 부족한 조건으로 48hr 동안 배양하였다. Cd의 흡착실험은 용액의 pH를 3에서 8까지 변화를 주면서 활성슬러지와 메탄산화세균의 시간별 흡착능을 측정하였다. 또한 중금속의 농도별 흡착능을 측정하여 흡착평형 상수를 파악하였으며, 중금속 흡착 전, 후 미생물의 SEM 촬영, FT-IR 분석, 전자현미분석(EPMA)을 통하여 무기성분 분석 및 표면관찰을 수행하였다. 실험결과 메탄산화세균에 의해 생성된 EPS 물질은 중금속에 대한 강한 결합능력이 있으며, Cd에 대한 최고 흡착능은 26mg Cd(Ⅱ)/g VSS의 값을 보였다. 이러한 미생물의 EPS의 흡착능은 pH와 칼슘이온의 영향을 많이 받았으며, 메탄산화세균의 FT-IR 분석결과 EPS에는 sulfate ester, pyruvate 등과 같은 작용기와 amino sugar, carboxyl 작용기들이 많이 존재하여 활성슬러지에 비해 중금속의 흡착능이 높은 것으로 사료되었다.X>${\mu}_{max,A}$는 최대암모니아 섭취률을 이용하여 구한 결과 $0.65d^{-1}$로 나타났다.EX>$60%{\sim}87%$가 수심 10m 이내에 분포하였고, 녹조강과 남조강이 우점하는 하절기에는 5m 이내에 주로 분포하였다. 취수탑 지점의 수심이 연중 $25{\sim}35m$를 유지하는 H호의 경우 간헐식 폭기장치를 가동하는 기간은 물론 그 외 기간에도 취수구의 심도를 표층 10m 이하로 유지 할 경우 전체 조류 유입량을 60% 이상 저감할 수 있을 것으로 조사되었다.심볼 및 색채 디자인 등의 작업이 수반되어야 하며, 이들을 고려한 인터넷용 GIS기본도를 신규 제작한다. 상습침수지구와 관련된 각종 GIS데이타와 각 기관이 보유하고 있는 공공정보 가운데 공간정보와 연계되어야 하는 자료를 인터넷 GIS를 이용하여 효율적으로 관리하기 위해서는 단계별 구축전략이 필요하다. 따라서 본 논문에서는 인터넷 GIS를 이용하여 상습침수구역관련 정보를 검색, 처리 및 분석할 수 있는 상습침수 구역 종합정보화 시스템을 구축토록 하였다.N, 항목에서 보 상류가 높게 나타났으나, 철거되지 않은 검전보나 안양대교보에 비해 그 차이가 크지 않은 것으로 나타났다.의 기상변화가 자발성 기흉 발생에 영향을 미친다고 추론할 수 있었다. 향후 본 연구에서 추론된 기상변화와 기흉 발생과의 인과관계를 확인하고 좀 더 구체화하기 위한 연구가 필요할 것이다.게 이루어질 수 있을 것으로 기대된다.는 초과수익률이 상승하지만, 이후로는 감소하므로, 반전거래전략을 활용하는 경우 주식투자기간은 24개월이하의 중단기가 적합함을 발견하였다. 이상의 행태적 측면과 투자성과측면의 실증결과를 통하여 한국주식시장에 있어서 시장수익률을 평균적으로 초과할 수 있는 거래전

• 한국환경과학회지
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• 제9권5호
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• pp.409-414
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• 2000

In order to examine the availability and effectiveness of crab shell for the removal of heavy metals in aqueous solution the crab shell was compared with cation exchange resin(CER), zeolite granular activated carbon (GAC) and powdered activated carbon(PAC) on aspects of heavy metal removal capacity rate and efficiency. In the removal of Pb, Cd and Cr, the heavy metal removal capacity of crab shell was higher than those of any other sorbents (CER, zeolite, GAC, PAC) and the order of heavy metal removal capacity was crab shell>CER>zeolite>PAC GAC. However in the removal of Cu, the result of crab shell was slightly lower than that of CER. The initial heavy metal removal rate was affected by the sorts of sorbents and metals. In all heavy metals the heavy metal removal rate of crab shell was higher than those of any other sorbents. Under the heavy metal concentration of 1.0 mmole/$\ell$ the heavy metal removal efficiency of crab shell was maintained as 93~100% which was much higher than those of any other sorbents.

• Biotechnology and Bioprocess Engineering:BBE
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• 제2권2호
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• pp.132-135
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• 1997

We prepared capsules containing Saccharomyces cerevisiae and Zoogloea ramigera cells for the removal of lead(II) and cadmium ions. Microbial cells were encapsulated and cultured in the growth medium. The S.cerevisiae cells grown in the capule did not leak through the capsule membrane. The dried cell density reached to 250 g/l on the basis of the inner volume of the 2.0 mm diameter capsule after 36 hour cultivation. The dry whole cell expolymer density of encapsulated Z.ramigera reached to 200 g/L. The capsule was crosslinked with triethylene tetramine and glutaric dialdehyde solutions. The cadmium uptake of encapsulated whole cell expolymer of Z.ramigera was 55mg Cd/g biosorbent. The adsorption line followed well Langmuir isotherm. The lead uptake of the encapsulated S. cerevisiae was about 30 mg Pb/g biomass. The optimum pH of the lead uptake using encapsulated S. cerevisiae was found to be 6. Freundlich model showed a little better fit to the adsorption data than Langmuir model 95 percent of the lead adsorbed on the encapsulated biosorbents was desorbed by the 1 M HCl solution. The capsule was reused 50 batches without loosing the metal uptake capacity. And the mechanical strength of the crosslinked capsule was retained after 50 trials.

• Advances in environmental research
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• 제3권4호
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• pp.283-292
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• 2014

Iron precipitating organisms play a significant role in the formation of ferric hydroxide precipitate, which acts as strong adsorbent for toxic metal. In this respect four different iron precipitating cultures were isolated from Hutti gold mine surface winze water sample on citrate agar medium. The best isolate was screened out for metal removal study on the basis of fast visual iron precipitation. The selected isolate was identified as Enterobacter sp. based on routine biochemical tests and Biolog GN microplate results and as Enterobacter cloacae subsp. dissolvens by 16S rRNA gene sequence analysis (GenBank accession number EU429448). Influence of medium composition, medium initial pH, the influence of inoculum size, effect of various media and ferric ammonium citrate concentration were studied on metal removal in shake flask experiments. Under the optimized conditions studied, E. cloacae showed $94{\pm}2$, $95{\pm}2$ and $70{\pm}2%$ of cadmium, copper and mercury removal from a simulated waste in shake flask studies. In lab scale column reactor more than 85% of copper and mercury removal was achieved.

• 한국환경농학회지
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• 제30권3호
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• pp.310-315
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• 2011

폐미역을 이용한 생물흡착제의 중금속 제거능력을 조사하기 위해 lab-scale의 생물흡착시스템에서 최적조건을 구명하고, lab-scale의 생물흡착시스템의 최적조건하에서 large-scale PBCC 시스템의 중금속 제거능력을 조사하였다. Lab-scale 생물흡착시스템별 중금속 제거능력은 PBCC보다 CSTR이 뛰어났지만 CSTR은 폐수유입속도가 48 L/day이상에서 완전혼합상태를 유지하지 못하여 안정적인 운전이 가능한 PBCC가 적합하였다. Cu용액의 유입속도 및 농도별 Cu 제거능력은 유입속도 12 L/day 및 유입농도 10 mg/L일 때 Cu용액 처리량이 가장 뛰어났으나 경제적인 부분을 검토한 결과 유입속도 24 L/day 및 유입농도 100 mg/L가 적절할 것으로 판단되었다. 처리단계별 Cu 제거능력은 컬럼을 연속식으로 배열하는 것이 Cu 제거효율이 높았다. 중금속 종류별 제거능력은 Pb, Cr의 처리효율이 높았고 Cu용액 이외의 다른 중금속 용액들도 Cu와 동등한 수준 이상의 처리효율을 나타내었다. Lab-scale의 PBCC 시스템을 27배 규모로 scale-up한 large-scale PBCC 시스템의 Cu 제거능력은 138 L로 lab-scale의 5 L와 비교하였을 때 동등한 수준을 유지하였다. 따라서 중금속 처리를 위한 최적 폐미역 활용 생물흡착시스템은 PBCC 시스템인 것으로 판단되나, 실제 중금속 폐수에 본 최적시스템을 적용하기 위해서는 중금속 폐수 특성에 따른 적용성 연구가 추가로 진행되어야 할 것으로 판단된다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제22권6호
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• pp.742-753
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• 2012

Copper-containing compounds are introduced into the environment through agricultural chemicals, mining, and metal industries and cause severe detrimental effects on ecosystems. Certain microorganisms exposed to these stressors exhibit molecular mechanisms to maintain intracellular copper homeostasis and avoid toxicity. We have previously reported that the soil bacterial isolate Achromobacter sp. AO22 is multi-heavy metal tolerant and exhibits a mer operon associated with a Tn21 type transposon. The present study reports that AO22 also hosts a unique cop locus encoding copper homeostasis determinants. The putative cop genes were amplified from the strain AO22 using degenerate primers based on reported cop and pco sequences, and a constructed 10,552 base pair contig (GenBank Accession No. GU929214). BLAST analyses of the sequence revealed a unique cop locus of 10 complete open reading frames, designated copSRABGOFCDK, with unusual separation of copCD from copAB. The promoter areas exhibit two putative cop boxes, and copRS appear to be transcribed divergently from other genes. The putative protein CopA may be a copper oxidase involved in export to the periplasm, CopB is likely extracytoplasmic, CopC may be periplasmic, CopD is cytoplasmic/inner membrane, CopF is a P-type ATPase, and CopG, CopO, and CopK are likely copper chaperones. CopA, B, C, and D exhibit several potential copper ligands and CopS and CopR exhibit features of two-component regulatory systems. Sequences flanking indicate the AO22 cop locus may be present within a genomic island. Achromobacter sp. strain AO22 is thus an ideal candidate for understanding copper homeostasis mechanisms and exploiting them for copper biosensor or biosorption systems.