• 대한환경공학회지
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• 제30권8호
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• pp.798-807
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• 2008

연안지역 주위에 설치된 각종 관망시설의 금속부식으로 인한 경제적 손실 때문에 실제적인 부식 거동을 이해하고 그것을 적절하게 조절하기 위한 부식과 관련된 원인-결과에 대한 정보를 필요로 하고 있다. 본 연구에서는 미생물 제어에 따라 금속 부식에 영향을 미치는지를 조사하기 위하여 실험실 규모로 연구를 수행하였다. 먼저 관망의 막힘 현상이 발생하는 곳(즉, I Gas Station)의 지하수를 채취한 후 16S rDNA방법으로 시료 속의 미생물 다양성을 조사하였다. 이로부터 금속을 부식시키는 거동이 관측된 미생물이 Leptothrix sp.(철산화)와 Desulfovibrio sp.(황환원)임을 알 수 있었다. 실험 결과, 철 시편의 경우 철산화 미생물에 의해 부식속도가 가장 크게 증가하였고, 반면 황환원 미생물에 의해 철침전물이 빠르게 형성되었다. 함석 시편과 스테인리스 스틸의 경우 주로 철산화 미생물이 부식뿐만 아니라 침전물 형성 속도를 증가시키는 데에도 매우 관련이 높았다. 아연 시편의 경우, 황환원 미생물이 철산화 미생물보다 더 부식에 대한 영향이 컸다. 또한 미생물 성장 제어실험에서는 염소주입이나 UV 처리는 효과적으로 미생물의 성장을 조절할 수 있었다. 그러나 미생물 제어 강도가 경계치보다 증가한다면 화학적 반응을 증가시키기 때문에 부식속도는 점차 증가하는 현상이 나타났다. 본 연구에서는 미생물 금속 부식은 미생물 종류나 금속재료에 따라 다르게 발생하며, 관련 미생물(Leptothrix sp.와 Desulfovibrio sp.)과 금속 부식 또는 침전물 생성에 높은 연관성을 가지고 있었다. 그리고 효과적인 미생물의 제어를 통해 부식 또는 침전 속도를 늦출 수 있음을 확인하였다.

• Journal of the Korean Wood Science and Technology
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• 제52권3호
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• pp.243-261
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• 2024

In this study, samples were collected from various ancient wooden shipwrecks, including the Shinan shipwreck and Jindo shipwreck that used iron nails, the Yeongheungdo shipwreck carrying iron artifacts, as well as the Sibidongpado shipwreck and Wando shipwreck where degradation products were not observed, all of which were salvaged by the National Research Institute of Maritime Heritage. The aim was to analyze the characteristics of degradation products generated by iron (Fe) within the salvaged wooden shipwreck materials and establish fundamental data on degradation products in waterlogged archaeological wood. The analysis revealed that sulfur (S) is generally accumulated in wood obtained from marine environments. It was observed that the content of inorganic substances such as iron and sulfur was significantly higher in the Shinan shipwreck, Jindo shipwreck, and Yeongheungdo shipwreck compared to Sibidongpado shipwreck and Wando shipwreck, which used wooden nails. This indicates that the presence of iron affects the accumulation of degradation products and suggests that iron is a factor in the corrosion of wood. Furthermore, crystallin compounds were observed within the cell walls, and higher concentrations of iron and sulfur were found in the resin ducts, rays, and radial tissues. This suggests that during desalination and consolidation treatments, warm water or polyethylene glycol (PEG) may move degradation factors into resincanals, rays, radial tissues, etc.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제2권1호
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• pp.93-98
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• 2015

본 연구는 산성광산배수를 유발하는 광미를 연료전지 기술에 적용하여 유용하게 활용할 수 있는지 알아보기 위해 수행하였다. 황철석 성분을 함유한 광미와 철산화를 촉진하기 위한 철산화균을 포함한 토착세균을 사용하여 미생물연료전지를 구성하여, 광미 내 황철석 함량이 높을수록 연료전지의 전기적 효율이 향상됨을 확인하였다. 또한, 광미를 활용한 연료전지에서 토착세균 주입을 통해 전류밀도와 전력밀도를 각각 3배, 10배 정도 향상시켜, 철산화에 관여하는 미생물의 주입이 광미를 이용한 연료전지 효율 향상에 도움이 됨을 확인하였다. 본 연구는 광산 지역 토착세균의 생태학적 기능을 연료전지 기술과 활용해 광미로부터 오염유발 우려물질을 저감함과 동시에 전기 생산이 가능함을 확인하여, 광미를 활용한 미생물연료전지 기술이 광미의 무해화 및 전기 생산을 위한 기술로 사용될 수 있음을 보여준다.

• Ecology and Resilient Infrastructure
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• 제1권1호
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• pp.19-24
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• 2014

본 연구는 광산 지역 토착미생물인 철산화박테리아 (Acidithiobacillus ferrooxidans)를 이용하여 산성광산배수의 원인물질인 황철석을 함유한 광미로부터 전기를 생산하고자 하는 목적으로 수행되고 있다. 예비실험으로서 철산화박테리아의 존재 여부가 배양액 내 $Fe^{2+}$과 총 철의 농도 변화에 미치는 영향을 관찰하였다. 철산화박테리아가 존재하지 않는 조건에서는 초기 9,000 mg/L의 $Fe^{2+}$이 약 6,000 mg/L까지 감소하였으나, 철산화박테리아가 존재하는 조건에서는 약 400 mg/L까지 감소하였다. 이는 철산화박테리아가 $Fe^{2+}$의 산화를 촉진하기 때문으로, 황철석을 활용한 연료전지에 철산화박테리아를 적용하면 $Fe^{2+}$의 산화 과정에서 생기는 전자의 이동이 증가하여 전지의 전류 밀도를 높일 수 있는 가능성을 보여준다. 본 연구는 광산 지역 토착미생물의 생태학적 기능을 활용해 광미로부터 전기를 생산해내는 기술을 개발하는 연구의 바탕을 마련한다는 점에서 의미 있다.

• 미생물학회지
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• 제11권2호
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• pp.69-78
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• 1973

In order to investigate the distribution of an iron-oxidizing bacterium, Ferrobacillus ferrooxidans in Korea, the authors had carried out the chemical and microbiological analysis of mine water. The results obtained were as follows : 1. Ferrobacillus ferrooxidans concerned to leaching was isolated from 10 copper mine water out of 46 sites in Korea. 2. As the results of bacterial oxidation, the contents of sulfuric acid, ferric sulphate and copper in the bacteria-bearing solutions were higher than those in bacteria-free solutions.

• 미생물학회지
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• 제11권4호
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• pp.189-195
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• 1973

With the gradual expansion of copper demands, the utilization of enormous tonnages of waste copper mineral containig up to 0.5% copper becomes available. In order to investigate the possibilities on the application of bacterial leaching method to waste dumps or abandoned mines, the authors had carried out microbial leaching of copper minerals by F.ferrooxidans isolated from the Dalsung copper mine water. The results obtained were as follows : 1. The copper extraction rate from the Dalsung chalcopyrite has been a little accerelated by using flasks in place of percolators. 2. The percentage of copper extracted from the Dalsung chalcopyrite sample was 100% in 30 days in the presence of iron-oxidizing bacteria F.ferrooxidans while 9.27% in the absence of bacteria. 3. F.ferroxidans was capable of producing sufficient quantities of ferric sulfate and sulfuric acid from ferrous iron to bring about the dissolution of 100% of copper from the Dalsung chalcopyrite.

• 상하수도학회지
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• 제24권3호
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• pp.341-349
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• 2010

It is well known that manganese is hard to oxidize under neutral pH condition in the atmosphere while iron can be easily oxidized to insoluble iron oxide. The purpose of this study is to identify removal mechanism of manganese in the D water treatment plant where is treating bank filtered water in aeration and rapid sand filtration. Average concentration of iron and manganese in bank filtered water were 5.9 mg/L and 3.6 mg/L in 2008, respectively. However, their concentration in rapid sand filtrate were only 0.11 mg/L and 0.03 mg/L, respectively. Most of the sand was coated with black colored manganese oxide except surface layer. According to EDX analysis of sand which was collected in different depth of sand filter, the content of i ron in the upper part sand was relatively higher than that in the lower part. while manganese content increased with a depth. The presence of iron and manganese oxidizing bacteria have been identified in sand of rapid sand filtration. It is supposed that these bacteria contributed some to remove iron and manganese in rapid sand filter. In conclusion, manganese has been simultaneously removed by physicochemical reaction and biological reaction. However, it is considered that the former reaction is dominant than the latter. That is, Mn(II) ion is rapidly adsorbed on ${\gamma}$-FeOOH which is intermediate iron oxidant and then adsorbed Mn(II) ion is oxidized to insoluble manganese oxide. In addition, manganese oxidation is accelerated by autocatalytic reaction of manganese oxide. The iron and manganese oxides deposited on the surface of the sand and then are aged with coating sand surface.

• 대한환경공학회지
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• 제32권2호
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• pp.121-130
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• 2010

산성광산배수(Acid Mine Drainage; AMD)는 낮은 pH조건에서 중금속 및 황산염이온 등이 다량 용존되어 환경오염 문제를 발생시킨다. 국내의 폐광산 일부에서는 산성광산배수를 처리하기 위해 정화시설이 운영되고 있으나 여전히 주변 하천에 영향을 미치고 있다. 본 연구는 산성광산배수 및 영향을 받는 하천에서 지표미생물의 특이적 유전자를 실시간 정량 중합효소 연쇄반응(Real-time quantitative Polymerase Chain Reaction; Real-time qPCR)을 이용하여 확인 및 정량함으로써 광산배수의 환경영향을 미생물학적으로 판단하고자 수행되었다. 지표 종으로 선정한 미생물은 16S rRNA 미생물 군집분석 결과 발견된 미생물 중 철환원균인 Rhodoferax ferrireducens T118, Acidiphilium cryptum JF-5이며 이 외에 기존에 광산에 존재하는 것으로 알려진 미생물 중 호산성 황환원균인 Desulfosporosinus orientus, 철산화균인 Leptosprillum ferrooxidans, 철 및 황산화균인 Acidothiobacillus ferrooxidans이었다. 최종적으로, 본 연구에서 각 광산의 광산배수가 하천에 미치는 영향을 정량적으로 판단하여 비교하기 위해 광산배수로 인한 하천에서의 미생물 변동 지수를 산정하였으며 연구 대상 4개 광산 중 광산배수 처리시설이 없는 삼탄의 광산배수의 경우 주변 방류 하천으로의 미생물학적 환경영향이 가장 큰것으로 나타났다

• 환경생물
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• 제29권4호
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• pp.265-273
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• 2011

Bacterial diversity based on the denaturing gradient gel electrophoresis (DGGE) analysis of PCR-amplified 16S rRNA gene sequences was determined for soil samples from two abandoned mine sites and the corresponding enrichment cultures using soil sample as key inoculum. Sequencing analysis of DGGE bands obtained from both the soil samples matched mostly with sequences of uncultured and newly described organisms, or organisms recently associated with the acid mine drainage environment. However, the enrichment of soil samples in ferrous sulfate and elemental sulfur media yielded sequences that were consistent with well-known iron- and sulfur-oxidizing acidophilic bacteria. Analysis of enrichment cultures of soil samples from Dalsung mine revealed abundant ${\gamma}$-$Proteobacteria$, whereas that of Gubong mine sample displayed acidophilic groups of ${\gamma}$-$Proteobacteria$, ${\alpha}$-$Proteobacteria$, $Actinobacteria$ and $Firmicutes$. Chemical elemental analysis of the mine samples indicated that the Dalsung site contained more iron and sulfate along with other toxic components as compared with those of the Gubong site. Biogeochemistry was believed to be the primary control on the acidophilic bacterial group in the enrichment samples.

• Applied Microscopy
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• 제45권4호
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• pp.249-253
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• 2015

Microorganisms specifically groups of bacteria exhibiting physiological activities of production of acids are a major cause of concern because of their ability to induce corrosion in oil field pipelines and metal systems involved in water handling. Water Injection Stations as a means of secondary recovery from existing oil producing reservoirs, are often employed in most upstream oil and gas industries to ensure replenishment of voidage, maintenance of reservoir pressure and optimization of crude emulsion throughput. In the present study, scanning electron microscopy of macroscopic orange coloured slime formations sampled from leaking valves on the flow-lines of a Water Injection Stations of Oil India Limited revealed the presence of filamentous bacterial mats in association with diatoms. The species composition of the acidic slime formations from the sampled locations reveal the possible role of acid producing iron oxidizing bacteria (IOB) like Acidithiobacillus ferrooxidans in association with Gomphonema sp. in creating conditions for bio-corrosion.