• 제목/요약/키워드: DO(dissolved oxygen)

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동해 울릉분지 해저 경계면의 용존산소 (Dissolved Oxygen at the Bottom Boundary Layer of the Ulleung Basin, East Sea)

  • 강동진;김윤배;김경렬
    • Ocean and Polar Research
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    • 제32권4호
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    • pp.439-448
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    • 2010
  • CTD를 이용하여 용존산소의 농도에 대한 연속적인 관측이 이루어지면서 용존산소 농도 분포의 fine structure에 대한 연구가 가능해졌다. 뿐만 아니라 altimeter로부터 해저 퇴적물 표면에 최대한 가까이 까지 관측이 가능해짐에 따라 해저 경계면에서의 용존산소 농도 분포에 대한 정보를 얻을 수 있게 되었다. 지금까지 동해 울릉분지의 용존 산소 농도의 수직 분포는 동해 북부의 일본 분지와는 수심 300 m 이하에서는 수심에 따라 지속적으로 감소하는 형태를 보이는 것으로 알려져 있다. 그러나 2005년부터 2006년까지 6회에 걸쳐 수심이 1000 m보다 깊은 지역에서 해저퇴적물 상부 100 m 이내의 수심까지 용존산소를 관측한 결과, 울릉분지 내의 용존 산소 농도의 수직분포형태는 3가지로 분류된다. 첫 번째는 지금까지 알려진 바와 같이 수심에 따라 지속적으로 감소하는 형태(Type-1), 두 번째는 Type-1과 같은 형태를 보이다가 해저 경계면 근처에서 급격히 산소의 농도가 줄어드는 형태(Type-2), 세 번째는 해저 경계면 상층에 용존산소 농도의 최소층이 존재하는 형태(Type-3)이다. 울릉분지 수심 1000 m 이상되는 지역에서는 분지 전반에 걸쳐 Type-2 형태로 분포하고 Ulleung Interplane Gap을 포함하여 일본 분지와 가까운 지역에서는 Type-1, 독도 인근 해역에서는 Type-3 형태의 분포를 보인다. 표층 퇴적물에서 유기물 분해를 전제로 해저 경계면의 용존 산소 분포를 이용하여 계산된 표층 퇴적물의 산소 소모율은 $0.2{\sim}5.8\;mmol\;m^{-2}d^{-1}$로 실제 퇴적물 배양을 통해 얻은 산소 소모율 약 $1{\sim}9\;mmol\;m^{-2}d^{-1}$(정 등 2009; 이 등 2010b)와 일치하는 것으로 미루어 볼 때, 울릉분지의 전반에 걸쳐 Type-2와 같은 형태의 분포를 보이는 것은 울릉분지의 표층 퇴적물에서 높은 농도를 보이는 유기물의 분해가 일차적으로 중요한 역할을 하는 것으로 판단된다.

Monascus sp. 의 적색색소생성에 대한 용존산소량의 영향

  • 박노환;성문수;오영숙;정욱진
    • 한국생물공학회:학술대회논문집
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    • 한국생물공학회 2000년도 춘계학술발표대회
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    • pp.267-270
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    • 2000
  • 이차대사산물의 생산에 영향을 미치는 인자 중 통기성의 조절을 통한 Monascus 적색색소의 생산을 증가 시켰다. 높은 산소공급조절은 균체량을 증가 시켰으며, 낮은 산소공급조절은 고농도의 적색색소를 생산하였다. 따라서, 산소 공급량의 조절을 통하여 적색색소 생합성 과정을 활성화 시킬 수 있다.

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호수의 물 순환이 저니의 인 용출율에 미치는 영향 (Effects of Water Circulation on the Phosphorus Release Rate from Sediments in the Lake)

  • 김건하;정우혁;최승희
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권6호
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    • pp.595-601
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    • 2005
  • In this research, effects of water circulation on phosphorus release from sediment into water body were studied. Sediments sampled at the Daechung Lake were used for the column experiments with circulation and non-circulation conditions. Deaeration coefficient, $K_1$ and reaeration coefficient, $K_2$ of non-circulation condition were 0.133 and 0, respectively, while $K_1$ and $K_2$ for circulation condition were 0.46 and 0.018, respectively. Oxidation Reduction Potential (ORP) showed a linear relationship with dissolved oxygen (DO) when DO is over 2 mg/L. Phosphorus concentration induced by phosphorus release from sediment was highly dependent upon DO, ORP, and pH. Under anaerobic condition, phosphorus release rate was higher for $Fe^{2+}$-bounded phosphorus compared to that of $Ca^{2+}$-bounded phosphorus.

생물학적 하수처리시스템에 적용된 Proportional, Integral 및 P-I 조절 시스템에 대한 비교 (Comparison of Proportional, Integral, and P-I Control Systems in Biological Wastewater Treatment Plants)

  • 김성표
    • 한국물환경학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.410-415
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    • 2005
  • The main purpose of this study is to evaluate the characteristics of three sets of traditional control methods (proportional, integral, and proportional - integral controls) through lab-scale biological reactor experiments. An increase in proportional gain ($K_c$) resulted in reduced dissolved oxygen (DO) offset under proportional control. An increase in integral time ($T_i$) resulted in a slower response in DO concentration with less oscillation, but took longer to get to the set point. P-I control showed more stable and efficient control of DO and airflow rates compared to either proportional control or integral control. Developed P-I control system was successfully applied to lab-scale Sequencing Batch Reactor (SBR) for treating industrial wastewater with high organic strength.

CTD용 박막형 용존산소 센서의 현장 교정 (In-situ Calibration of Membrane Type Dissolved Oxygen Sensor for CTD)

  • 강동진;김예슬
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제28권1호
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    • pp.41-50
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    • 2023
  • 용존산소 센서는 그 특성상 시간이 지남에 따라 자료의 변형(drift)이 일어난다. 따라서 용존산소 센서를 이용하여 해수 중의 정확한 용존산소 농도를 측정하기 위해서는 반드시 용존산소 센서의 현장 교정이 필요하다. 현장 교정 방법과 교정을 위한 적절한 시료의 개수 및 용존산소 센서의 실험실 교정주기를 제시하고자 약 1년에 걸쳐 인도양, 태평양, 동해에서 수행된 세 번의 서로 다른 항차에서 총 133개의 용존산소 분석을 위한 시료를 획득하였다. 화학 분석을 통해 얻은 용존산소 분석값과 센서값을 비교 분석하였다. 그 결과 제조사에서 제시하는 센서의 출력전압과 용존산소 분석값을 비교하기보다는 센서에서 주는 최종 농도값과 분석값을 직접 비교하여 얻은 직선의 관계식을 이용하여 센서의 측정값을 교정하는 것이 바람직하고, 박막형 용존산소 센서의 경우 정확한 보정을 위해서는 최소한 30개 이상의 시료에 대한 분석값을 이용해야 약 1% 이내의 정확도 범위 내에서 현장 교정이 가능하다. 또한 CTD용 박막형 용존산소 센서가 70% 이상의 성능을 내기 위해서는 1년 이내의 주기로 실험실 또는 제조사에서 이루어지는 실험실 교정을 수행할 것을 권장한다.

MBR 단일 반응조에서 용존산소 농도에 따른 동시 질산화-탈질반응(SND)의 영향 (Effects of DO concentration on Simultaneous Nitrification and Denitrification(SND) in a Membrane Bioreactor(MBR))

  • 박노백;최우영;윤애화;전항배
    • 한국환경농학회지
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    • 제28권4호
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    • pp.371-377
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    • 2009
  • In this study, simultaneous nitrification and denitrification (SND) from synthetic wastewater were performed to evaluate dissolved oxygen(DO) effects on chemical oxygen demand(COD) and nitrogen removal in a single membarne bio-reactor(MBR). DO levels in MBR at Run 1, 2, and 3 were 1.9~2.2, 1.3~1.6, and 0.7~1.0 mg/L, respectively. Experimental results indicated that DO had an important factor to affect COD and total nitrogen(TN) removal. SND were able to be accomplished in the continuous-aeration MBR by controlling ambient DO concentration. It is postulated that, because of the oxygen diffusion limitation, an anoxic micro-zone was formed inside the flocs where the denitrification might occur. From the results of this study, 96% of COD could be removed at DO of 0.7mg/L. At run 2 72.92% of nitrogen was removed by the mechanisms of SND (7.75mg-TN/L in effluent). In this study, SND was successfully occurred in a MBR due to high MLSS that could help to form anoxic zone inside microbial floc at bulk DO concentrations of 1.3~1.6mg/L.

Low-cycle fatigue behaviors of 316L austenitic stainless steel in high temperature water: Effects of pre-soaking, dissolved oxygen, and boric acid & lithium hydroxide

  • Xiong, Yida;Watanabe, Yutaka;Shibayama, Yuki;Zhong, Xiangyu;Mary, Nicolas
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제54권9호
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    • pp.3215-3224
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    • 2022
  • Latest studies found that for 316LN austenitic stainless steel (ASS), its LCF life decreased noticeably in high temperature water containing a great amount of dissolved oxygen (DO) (2 ppm DO), compared with that in the water containing 50 or 100 ppb DO. This finding is different from previous studies about ASSs. This study confirmed that the 316L had similar behavior to 316LN. The LCF life of 316L in water containing 1000 ppb DO water was considerably shorter than that in the water containing 50 ppb DO. Addition of boric acid & lithium hydroxide and pre-soaking did not display noticeable effects on the LCF life of this material in the water with 1000 ppb DO, indicating the discrepancy between the latest studies and previous studies was not caused by the boric acid & lithium hydroxide and pre-soaking. This study also confirmed that similar to 316LN, when a certain amount of DO was added into the water, the amount of hydrogen absorbed into the material decreased significantly compared with that when the DO was less than 5 ppb.

기수호의 지하수-지표수 혼합대 내 질소 거동 분석 (Nitrogen Transport In Groundwater-Surface Water Hyporheic Zone at Brackish Lake)

  • 이슬기;주진철;문희선;김수련;김동준
    • Ecology and Resilient Infrastructure
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    • 제11권2호
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    • pp.23-34
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    • 2024
  • 해수에 의해 염분의 영향을 받는 기수호(brackish lake)인 송지호의 퇴적물(sediment), 대수층 충진재(aquifer materials), 지표수, 지하수를 채수 및 채취하여 분석하고, 해당 시료를 이용하여 염분의 영향을 받는 혼합대(hyporheic zone)를 모사하는 pilot scale 컬럼 실험을 진행하였다. 지하수의 상향류 실험 결과, 소량의 염분을 포함한 지하수가 대수층 및 퇴적물로 용승하며 낮은 용존산소 농도를 유지하였다. 또한 대수층에서 염분과 낮은 용존산소로 인해 부분 탈질(partial denitrification)이 발생해 NO2-의 축적이 확인되었다. 퇴적물에서는 긴 체류시간에 의해 질소계 화합물이 흡착되거나 미생물 매개의 산화/환원 반응으로 인해 질소계 화합물 농도가 저감되었다. 지표수의 하향류 실험 결과, 높은 농도의 용존산소와 염분을 포함한 기수호의 지표수가 퇴적물과 대수층으로 침투하며 높은 용존산소 농도를 공급하였다. 이로인해 퇴적물과 대수층에서 생물학적 질산화(nitrification)가 발생하였고, 지표수의 높은 염분 농도에도 불구하고 질소계 오염물질이 저감되었다. 이를 통해, 염분의 영향을 받는 상향류의 혼합대의 경우 낮은 용존산소 농도로 부분 탈질이 발생하며 염분에 의해 NO2-가 축적되고, 하향류의 혼합대의 경우 높은 용존산소 농도에 의해 질산화가 발생하며 염분의 영향을 크게 받지 않는다. 이를 통해 기수호 내 염분이 혼합대의 질소 거동에 일부 영향을 미치나 DO, pH, 기질 농도, 유기물질 농도 등의 요인이 복합적으로 영향을 미치는 것을 확인하였다.

배합사료의 크기, 사육밀도 및 용존산소 농도가 넙치(Paralichthys olivaceus)의 성장에 미치는 영향 (Effects of Feed Particle Size, Stocking Density, and Dissolved Oxygen Concentration on the Growth of Olive Flounder Paralichthys olivaceus)

  • 김성삼;이진혁;김강웅;김경덕;이봉주;이경준
    • 한국수산과학회지
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    • 제48권3호
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    • pp.314-321
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    • 2015
  • We performed three sets of feeding trials to establish the optimal feed size (Exp-I), stocking density (Exp-II), and dissolved oxygen level (DO) (Exp-III) for olive flounder Paralichthys olivaceus. In Exp-1, four replicate groups of fish ($53.6{\pm}0.9g$) were fed commercial diets with three particle sizes (small, medium, and large). In Exp-II, fish ($30.0{\pm}0.1g$) were reared at four stocking densities (1.8, 3.5, 5.3, and $7.1kg/m^3$). In Exp-III, fish ($187{\pm}1.48g$) were reared under two different DO levels (2-3 and 6-7 mg/L). In Exp-I, fish fed the large-particle diet gained significantly more weight and had a lower feed conversion ratio than fish fed the small- and medium-particle diets. In Exp-II, fish reared at 1.8 and $3.5kg/m^3$ gained slightly more weight and had lower feed conversion ratios than fish reared at 5.3 and $7.1kg/m^3$, although these differences were not significant. In Exp-III, negative effects were observed in the low DO groups. Therefore, under our experimental conditions, the optimal feed particle size, stocking density, and DO level for olive flounder were 9-9.4 mm, $3.5kg/m^3$, and 6-7 mg/L, respectively.