• KSBB Journal
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• 제24권3호
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• pp.303-311
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• 2009

Bi-staged pH process 하의 jar fermenter system에서 영지의 액체배양 시 효율적인 균사체 및 세포의 다당 생산을 위한 용존산소의 영향을 조사하고, 산소이동용량계수와 발효조 조작변수와의 상관관계를 해석하여 scale up의 조건을 검토, 확립하였다. 교반속도에 따른 용존산소의 농도변화를 살펴본 결과, hi-staged pH process에서 배양 $2{\sim}4$일에 용존 산소의 급격한 감소를 보였으나 용존 산소의 제한은 일어나지 않고, 다시 증가하는 경향을 보였으며, 교반속도가 증가할수록 감소 폭과 깊이는 증가하는 경향을 보였다. 다당 생성은 대수 증식기 이후의 용존 산소농도가 $40{\sim}80%$ 범위일 때 가장 높았으며, 이 보다 낮거나 높은 경우 다당의 생성은 저해되었다. 교반 및 통기에 따른 산소이동용량계수 ($k_La$)와 통기속도 (Vs), 교반속도 (N) 및 impeller 지름 (Di)의 자료로부터 중회귀분석한 결과, 이들 사이의 관계는 다음 식으로 표현할 수 있었다. $$k_La=0.555{\times}Vs^{0.42}{\times}(N^3{\times}Di^2)^{0.33}\;(R^2=0.925,\;p<0.05)$$ 2.6 L 발효조의 경우, 15.43 g/L의 최대 다당 생산량은 400 rpm 및 1 vvm에서 얻어졌으며, 2.6 L 발효조의 최적 산소이동용량계수 값을 적용한 20 및 75 L 발효조에서의 scale up 시험 결과는 서로 잘 일치하였다. 최대의 다당생성을 위한 산소전달계수의 감은 $85.4{\pm}26.70\;h^{-1}$이었다.

• 한국수산과학회지
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• 제31권1호
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• pp.109-113
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• 1998

황토에 의한 Cochlodinium 종의 제거효과실험을 실내와 현장조사를 통하여 실시하였다. 실내실험은 Cochiodinium 적조생물을 배양하여 황토 및 이를 산처리로 활성화시켜 살포농도를 $2\;g/\ell$에서 $10\lg/\ell$로하여 제거효율을 조사하였다. 황토의 적조생물제 거효과는 살포농도 $2\;g/\ell$에서 $43\%$, $6\;g/\iota$에서 $64\%$로 점차 향상되기 시작하여 $10g/{\ell}$에서는 살포 60분후 $88\%$의 제거효과를 나타냈다. 현장조사는 Cochlodinium 적조가 빈발한 통영 활목-오비도해역에서 1996년 9월에 2회 실시되었다. 황토살포 전후로 해서 실시된 조사에서도 역시 황토살포 30분후에 Cochlodinium 적조생물이 $72\~83\%$가 제거됨으로써 좋은 제거효과를 나타냈다. 수질인자중 수온과 pH는 살포전후 변화가 없었으나 용존산소, 화학적산소요구량 및 클로로필 a의 농도는 다소 감소하였고 부유물질은 증가하였다. 부영양화 인자중 용존무기인은 살포전후 농도변화가 없는 반면, 용존무기질소는 살포후가 살포전에 비해 다소 감소하였다. 따라서 황토살포는 $10\;g/{\ell}$전후로 살포하는 것이 적조생물 제거효과에 바람직하며 수질에도 큰 영향이 없는 것으로 조사되었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제12권3호
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• pp.477-484
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• 2017

기존의 순환여과식 양식장에서는 전문 인력의 부족, 수입 측정 장비에 대한 높은 의존도 등으로 인하여 많은 어려움을 격고 있다. 이에 본 논문에서는 최신 IoT기술을 적용한 광학식 센서(pH, DO)를 이용하여 양식장 수조 내 오염도를 빠른 시간내에 측정할 수 있는 자동 수질 측정 시스템을 구현하고자 한다. 기존 시스템의 문제점은 양식장 수조를 사람이 일일이 확인하거나, 측정 장비를 수조 속에 넣고 직접 측정을 하여 물고기의 생육에 좋지 않은 영향을 주는 것이다. 본 논문에서는 시스템은 측정 장비를 수조 속에 담그지 않고 간접 측정을 하는 방식을 제안하고 염분 및 다수의 오염 물질이 포함된 환경에서도 양식장 내의 물고기의 생육에 영향을 주지 않고 지속적인 측정이 가능한 시스템을 개발하였다.

• 한국물환경학회지
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• 제34권1호
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• pp.109-120
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• 2018

Sidestream in domestic wastewater treatment plants contains high concentration of ammonium, which increases nitrogen loading rate in the mainstream. The process for deammonification consisting of partial nitritation-anaerobic ammonium oxidation (ANAMMOX) and heterotrophic denitrification is an economical method of solving this problem. Currently, about 130 full-scale deammonification plants are fully operating around the world, but none is in Korea. In order to transfer the principal information about sidestream deammonification processes to researchers and operators, we summarized basic concepts, processes type, and key influence factors (e.g., concentration of nitrogen compounds, dissolved oxygen (DO), temperature, and pH). This review emphasis on the processes of single-stage sequencing batch reactor (SBR) deammonification, which are widely used as full-scale plants. Since simultaneous processes of partial nitritation, ANAMMOX and heterotrophic denitrification occur in a single reactor, the single-stage SBR deammonification requires appropriate control/monitoring strategies for several operating factors (DO and pH mostly) to achieve efficient and stable operation. In future, AB-process consisting of A-stage (energy harvesting from organics) and B-stage (ammonium removal without organics) will be applied to the wastewater treatment process. Thus, we suggest mainstream deammonification for B-stage connected with the sidestream deammonification as seeding source of ANAMMOX. We expect that many researchers will become more interested in the sidestream deammonification.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제20권3호
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• pp.255-266
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• 2016

The optimum concentrations of clove oil as an anesthetic for olive flounder (Paralichthys olivaceus) and the stress response of the fish to clove oil anesthesia were determined over a range of water temperatures, and investigated in a simulated transport experiment using analysis of various water and physiological parameters. While the time for induction of anesthesia decreased significantly as both the concentration of clove oil and water temperature increased, the recovery time increased significantly (P<0.05). The plasma cortisol concentration in fish at each temperature increased significantly up to 12 h following exposure (P<0.05), then decreased to 48 h (P<0.05). The DO dissolved oxygen concentrations, pH values, and the fish respiratory frequencies decreased over 6 h following exposure to clove oil in all experimental groups (P<0.05), whereas the $NH_4{^+}$ and $CO_2$ concentrations in all experimental groups increased up to 6 h (P<0.05). The pH values and DO concentrations increased with increasing clove oil concentration (P<0.05) in the 6 h following exposure, and the $CO_2$ and $NH_4{^+}$ concentrations and the respiratory frequencies decreased with increasing clove oil concentration (P<0.05). The results of this experiment suggest that clove oil reduced the metabolic activity of olive flounder, thus reducing $NH_4{^+}$ excretion and $O_2$ consumption. In conclusion, clove oil appears to be a cost-effective and efficient anesthetic that is safe for use and non-toxic to the fish and users. Its use provides the potential for improved transportation of olive flounder.

• Journal of Plant Biotechnology
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• 제31권4호
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• pp.307-312
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• 2004

식물조직배양용 바이오리액터 8개의 배양액 P보, DO 농도를 on-line으로 계측하고 pH 농도 및 주입공기 량을 제어할 수 있는 시스템을 개발하였다. 시스템 제어용 컴퓨터 프로그램은 나리구근의 성장단계에 맞는 주입공기량을 추종제어방식으로 제어하며, 바이오리액터 내부의 pH 변화를 감지하여 오염을 감시하는 오염경보기능이 포함되어있다. 성장단계에 따라 적절한 주입공기량의 선정을 위하여 시뮬레이션 한 결과 배양초기에는 300 cc/min, 20일 경과 후에는 400 cc/mim, 40일 경과 후에는 500 cc/min, 60일 경과 후에는 600 cc/min, 그리고 80일 경과 후부터는 700 cc/min의 공기를 주입할 경우 바이오리액터내 나리구근의 분포가 고르게 나타났으며, 이 결과를 바이오리액터 배양실험에 이용하였다 배양액의 pH 농도 제어 시스템은 배양 전 기간동안에 제어 목표 값 (5.5$\pm$0.5)로 제어할 수 있었다.

• 한국지하수토양환경학회지:지하수토양환경
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• 제20권6호
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• pp.117-126
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• 2015

Reductive degradation of hexahydro-1,3,5-trinitro-1,3,5-triazine (RDX) by nanoscale zero-valent iron (nZVI) was investigated to evaluate the feasibility of using it for in-situ groundwater remediation. Batch experiments were conducted to quantify the kinetics and efficiency of RDX removal by nZVI, and to determine the effects of pH, dissolved oxygen (DO), and ionic strength on this process. Experimental results showed that the reduction of RDX by nZVI followed pseudo-first order kinetics with the observed rate constant (k_obs) in the range of 0.0056-0.0192 min⁻¹. Column tests were conducted to quantify the removal of RDX by nZVI under real groundwater conditions and evaluate the potential efficacy of nZVI for this purpose in real conditions. In column experiment, RDX removal capacity of nZVI was determined to be 82,500 mg/kg nZVI. pH, oxidation-reduction potential (ORP), and DO concentration varied significantly during the column experiments; the occurrence of these changes suggests that monitoring these quantities may be useful in evaluation of the reactivity of nZVI, because the most critical mechanisms for RDX removal are based on the chemical reduction reactions. These results revealed that nZVI can significantly degrade RDX and that use of nZVI could be an effective method for in-situ remediation of RDX-contaminated groundwater.

• 상하수도학회지
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• 제30권2호
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• pp.187-196
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• 2016

In this study, a newly developed agitator with hydrofoil impeller applied to actual biological process in advanced wastewater treatment plant was evaluated. Several series of experiments were conducted in two different wastewater treatment plants where actual problems have been occurred such as the production of scums and sludge settling. For more effective evaluation, computational fluid dynamics (CFD) and measurements of MLSS (Mixed Liquor Suspended Solids) and DO (Dissolved Oxygen) were used with other measuring equipments. After the installation of one unit of vertical hydrofoil agitator in plant A, scum and sludge settling problems were solved and more than seventy percent of operational energy was saved. In case of plant B, there were three cells of each anoxic and anaerobic tanks, and each cell had one unit of submersible horizontal agitator. After the integration of three cells to one cell in each tank, and installation of one vertical hydrofoil agitator per tank, all the problems caused by improper mixing were solved and more than eighty percent of operational energy was found to be saved. Simple change of agitator applied to biological process in wastewater treatment plant was proved to be essential to eliminate scum and sludge settling problems and to save input energy.

• 대한환경공학회지
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• 제28권4호
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• pp.414-420
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• 2006

세정단계를 거치는 혐기성 소화시스템(ADEPT, Anaeorbic Digestion Elutriated Phase Treatment)에서 돈사폐수를 처리한 유출수를 혐기성 암모늄 산화공정(ANAMMOX)에 적용하기 위하여 부분질산화 반응조의 기질로 사용하였다. 중온($35^{\circ}C$)에서 아질산성 질소를 축적하는 조절인자는 용존산소보다는 오히려 HRT, pH, 유리 암모니아(FA)였다. 중탄산의 스트립핑과 완충에 사용된 양을 포함한 중탄산알칼리도의 소모량은 전환된 $NH_4-N$ g당 8.78 g이었다. HRT 1일, DO 농도가 $2.7{\sim}4.4mg/L$의 안정상태에서 부분질산화 반응 유출수의 $NO_2-N/NH_4-N$ 비는 약 $1{\sim}$으로서, 부분질산화-혐기성 암모늄산화 결합공정의 ANAMMOX 반응조의 유입수로서 적합하였다.

• 한국수산과학회지
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• 제46권1호
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• pp.70-76
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• 2013

Some fish live in aquatic environments with low or temporally changing $O_2$ availability. Variation in dissolved oxygen (DO) levels requires behavioral, physiological, and biochemical adaptations to ensure the uptake of sufficient $O_2$. Several species are relatively well adapted to tolerate low $O_2$ partial pressures (hypoxia). The medaka (Oryzias dancena ) is an important model organism for biomedical research that shows remarkable tolerance to hypoxia. We investigated the regulation and role of hypoxia-inducible factor-1 (HIF-$1{\alpha}$) as a general hypoxia-response gene and stanniocalcin-2 (STC2), which is one of the genes regulated by HIF-$1{\alpha}$ in mammals under hypoxia. We subjected adult male medaka to the following three acute hypoxia regimes: 1, 24, and 72 h at DO = $1.8{\pm}0.5$ ppm. The changes in STC2 and HIF-$1{\alpha}$ mRNA were monitored using quantitative real-time reverse-transcription PCR. We found strong upregulation of HIF-$1{\alpha}$ mRNA in the livers of fish exposed to hypoxia. Hypoxia rapidly upregulated STC-2 mRNA expression in muscle, but not in the brain, gills, liver, or intestine. Therefore, unlike in mammals, hypoxia might regulate O. dancena STC-2 expression in an HIF-$1{\alpha}$-independent manner.